JP2003531335A - 車両の駆動ユニットを制御するための方法および装置 - Google Patents

車両の駆動ユニットを制御するための方法および装置

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Abstract

(57)【要約】 車両の駆動ユニットを制御するための装置および方法が説明される。操作素子の位置に基づいて出力決定信号が設定される。調整素子はフィルタリングされた出力決定信号に依存して駆動制御される。この信号は少なくとも１つのハイパスフィルタと１つのローパスフィルタとを有し、並列に接続されているフィルタによってフィルタリングされる。フィルタリングは、信号の変化時にフィルタリングされた信号が少なくとも１つのパルスを有するように行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 従来技術 本発明は、独立請求項の上位概念に記載された車両の駆動ユニットを制御する
ための方法および装置に関する。
【０００２】 車両の駆動ユニットを制御するための方法およびこのような装置は、例えばド
イツ特許出願公開第１９５３４６３３号公報から公知である。この公報に記載さ
れた方法および装置で、機関のトルク変化は、運転者が設定するローパスフィル
タリングによって遅延される。さらに噴射量のパルス形状の経過が提案され、エ
ンジンの滑らかなレスポンスが得られる。その後、噴射すべき燃料量は加速のた
めに遅延なしで放出される。
【０００３】 ローパスフィルタリングによって、走行特性の自然性が妨害される。さらに近
年のドライブトレインコンセプトではエンジンの運動とドライブトレインとの間
の相互作用に注意しなければならず、負荷衝撃がさらに強まる可能性がある。
【０００４】 少なくとも１つのハイパスフィルタと１つのローパスフィルタとが並列に接続
されているフィルタを使用することで、推進状態と滑走状態との間の変化が非常
に迅速に行われる。この迅速な状態交換によって運転者設定に対する自然な車両
応答が実現される。新たな駆動位置（Anlageposition)へ急激に変化する時の衝
撃を減衰することにより、負荷変化過程での騒音が減少し、運転者設定が僅かに
変化することによる負荷変化時の負荷衝撃が減少し、ドライブトレインの振動傾
向が減少する。
【０００５】 ハイパスフィルタおよびローパスフィルタの信号が並列に接続され、かつその
時間的な位相位置をエンジン・ドライブ結合体に整合することによって、走行特
性を負荷衝撃減衰にほぼ依存しないで設定することができる。
【０００６】 運転者設定が緩慢に変化する場合、質量を加速または減速することのない快適
な状態移行が可能である。このような制御では負荷衝撃減衰の介入が行われない
。
【０００７】 フィルタを特別に組み合わせることによってドライブトレインの質量は、少な
くとも１つのトルクパルスによって加速され、新たな駆動位置へ急激に変化する
前に再び遅延される。ここで所望量の変化時点に対するこのパルスの位置、並び
にパルス相互の位置は可変に適用可能である。
【０００８】 図面 本発明を以下に図示された実施例に基づいて説明する。図１は本発明による手
法を実行するための装置に対する概観的ブロック回路図であり、図２は本発明に
よる装置をブロックダイヤグラムとして詳細に図示したものであり、図３は時間
についてプロットされた種々異なる信号である。
【０００９】 実施例の説明 図１は、本発明の手法を使用することができる車両の駆動ユニットを制御する
ための装置の概観的ブロック回路図である。本発明の手法をディーゼルエンジン
の例に即して説明する。しかし本発明の手法は他のタイプの内燃機関、とりわけ
外部点火型内燃機関でも使用することができる。
【００１０】 参照符号１００によって内燃機関が示される。この内燃機関は殊に調整器１１
０と接続されている。この調整器１１０は種々異なるセンサ１１５の信号、並び
にフィルタ手段１２０によって準備された信号ＱＫＦを処理する。フィルタ手段
１２０には入力量として信号ＱＫが供給される。さらにこのフィルタ手段は、種
々異なるセンサ１２５の出力信号を処理する。信号ＱＫは量設定部１３０によっ
て準備される。この量設定部１３０にはガスペダル位置センサ１４０、種々異な
るセンサ１３５によって信号が供給される。
【００１１】 ガスペダルの位置に基づいてガスペダル位置センサは、ガスペダル位置に関連
した信号ＦＰを生成する。このガスペダル位置センサは、例えば回転ポテンシャ
ルメータとして構成される。ここでポテンシャルメータの抵抗値および/または
電圧降下が信号として使用される。
【００１２】 ガスペダル位置センサ１４０の出力信号および種々異なるセンサ１３５の出力
信号に基づいて量設定部１３０は信号ＱＫを計算する。この信号ＱＫは内燃機関
によって所望される出力に対する尺度を示す。燃料量ＱＫの設定は、例えばセン
サ１３５に依存して行われる。このセンサは種々異なる温度値、圧力値、および
別の駆動状態を検出する。
【００１３】 ディーゼルエンジンの場合、ここでは有利には噴射すべき燃料量が扱われる。
外部点火型内燃機関の場合、有利には絞り弁位置または点火時点を示す信号が扱
われる。
【００１４】 負荷衝撃を回避するため、ディーゼルエンジンで噴射量は急激に放出されては
ならない。ここで噴射量は、内燃機関が車体に対して運動する量の領域において
のみフィルタリングされれば十分である。燃料量信号のこのフィルタリングは、
フィルタ手段１２０によって行われる。ここでこのフィルタリングは内燃機関お
よび/または駆動される車両の状態を表す種々異なる状態量に依存して行われる
。有利にはフィルタリングは、回転数センサ１２５によって検出される回転数に
依存して行われる。フィルタ手段１２０の通過特性は図２に示される。フィルタ
リングされた量信号ＱＫＦは調整器１１０に供給される。
【００１５】 調整器１１０は、例えば噴射すべき燃料量を設定する燃料調量装置である。こ
こで調整器は、例えば電磁弁であってもよい。フィルタリングされた燃料量信号
ＱＫＦおよび別のセンサ１１５の出力信号に依存して調整器１１０は、内燃機関
１００の相応の燃料量を調量する。
【００１６】 本発明の手法はディーゼルエンジンでの使用に限定されない。この手法は他の
内燃機関でも使用可能である。さらにこの手法は、燃料噴射部での使用に限定さ
れるものではなく、パワー出力を決定する他の量、例えば絞り弁位置または点火
角にも使用することができる。
【００１７】 図２にはフィルタ手段１２０がより詳細に示される。既に図１に示した素子に
は相応する参照符号が付けられている。所望量信号ＱＫは第１の無駄時間素子２
００、第２の無駄時間素子２２０および第３の無駄時間素子２５０に達する。第
１の無駄時間素子２００の出力信号はローパスフィルタ２１０に供給される。ロ
ーパスフィルタ２１０の出力側には信号ＱＫＦ０が印加され、この信号は第１の
接続点２１５に供給される。
【００１８】 第２の無駄時間素子２２０の出力信号は、第１の入力制限部２３０を介して第
１のハイパスフィルタ２４０に達する。ハイパスフィルタの出力側には信号ＱＫ
Ｆ１が印加され、この信号は第１の接続点２１５に供給される。
【００１９】 第３の無駄時間素子２５０の出力信号は、第２の入力制限部２６０を介して第
２のハイパスフィルタ２７０に達する。第２のハイパスフィルタ２７０の出力信
号は、第２の接続点２８０に達し、この第２の接続点に第１の接続点２１５の出
力信号が印加される。接続点２８０の出力信号は、出力制限部２９０を介してフ
ィルタリングされた所望量ＱＫＦとして調整器１１０に達する。
【００２０】 ローパスフィルタ２１０として有利にはＰＴＤ１素子が使用される。しかし本
発明では他のローパス特性を有するフィルタを使用することもできる。第１のハ
イパスフィルタおよび第２のハイパスフィルタとして有利にはＤＴ１特性を有す
るフィルタが使用される。しかし他のハイパス特性を有するフィルタを使用する
こともできる。
【００２１】 簡略化された実施例では、第３の無駄時間素子２５０、第２の入力制限部２３
０および/または第２のハイパスフィルタ２７０を省略することができる。無駄
時間素子２００、２２０および２５０の配置は、例として選択されただけである
。これらの無駄時間素子は入力制限部の後、またはローパスフィルタないしハイ
パスフィルタの後に配置されてもよい。無駄時間素子の代わりに、より次数の高
い特別なローパスフィルタないしハイパスフィルタを使用することができる。さ
らに構成によっては、入力制限部２３０、２６０ないし出力制限部２９０を省略
することが可能である。
【００２２】 ローパスフィルタ２１０はフィルタの静的な通過特性を決定する。同じように
この伝送素子は実質的に運転者の意図に対する応答特性を決定する。
【００２３】 入力量ＱＫの変化時に、質量の加速および減速を保証する燃料量パルスが１つ
ずつ必要とされる。この燃料量パルスはハイパスフィルタ２４０および２７０に
よって準備される。無駄時間素子２２０および２５０によってフィルタ２１０、
２４０および/または２７０の信号は相互に時間的に位相がずらされる。これに
よってパルスの時間的な連続、従って出力信号の所望の経過が保証される。無駄
時間素子の適切な選択および/または設計仕様によって、所望量の変化時点に対
するこれらのパルス位置、並びにパルス相互の位置が適用可能になる。とりわけ
有利なのは、無駄時間素子、従って位相のずれが内燃機関および/または車両の
駆動状態に依存して可変的に前もって設定可能である。駆動状態を表すための適
切なパラメータは、内燃機関の回転数、内燃機関の負荷、走行速度および/また
は別の量である。
【００２４】 ハイパスフィルタ２４０および２７０のレベルを強化することによって、量設
定信号ＱＫの変化が小さい時に既に負荷衝撃を減衰することができる。入力制限
部２３０および２６０は、信号ＱＫの変化が大きい時に過度の介入を阻止する。
【００２５】 本発明では、入力制限部２３０および２６０が所望量ＱＫに依存して前もって
設定される。中程度の負荷および大きい負荷でドライブトレインは、通常は遊び
なしに接している。通例、この領域での所望量ＱＫの変化は推進状態と滑走状態
との間の移行を引き起こさない。それゆえ、この領域で負荷衝撃も現れない。入
力制限部２３０および２６０は、負荷衝撃減衰がこのような動作点では働かない
ように構成される。
【００２６】 出力制限部２９０は最大許容量値が越えられないことを保証する。無駄時間素
子、入力制限部、ハイパスフィルタの通過特性、ローパスフィルタの通過特性お
よび出力制限部を適切に選択することでフィルタの特性は任意の車両に最適に整
合される。
【００２７】 図３には種々異なる信号の時間的な特性が例示的に示される。時点Ｔ１で所望
量はより高い量に変化する。時点Ｔ３で所望量はその元の値に戻る。これは部分
図３ａに示される。部分図３ｂにはローパスフィルタ２１０の出力信号が示され
る。時点Ｔ１から信号ＱＫＦ０はその新たな極値に、有利には指数関数に相応し
て近づく。時点Ｔ３後、信号ＱＦ０はすぐに戻るのではなく、所定の遅延時間後
に初めて時点Ｔ４からその元の出力信号へ移行する。時点Ｔ３とＴ４との間のこ
の遅延は、第１の無駄時間素子２００によって引き起こされる。
【００２８】 部分図３ｃには第１のハイパスフィルタの出力信号ＱＫＦ１が示される。有利
にはこのフィルタは時点Ｔ１で正のパルスを生成し、時点Ｔ３で負のパルスを生
成する。これは第１のハイパスフィルタは、より高い燃料量への移行時に正の量
パルスを生成し、より低い燃料量への移行時に負の量パルスを生成することを意
味する。
【００２９】 部分図３ｄには第２のハイパスフィルタ２７０の出力信号ＱＦＫ２が示される
。この第２のハイパスフィルタはより高い量への移行時には負の量パルスを生成
し、より低い、小さい量への移行時には正の量パルスを生成する。さらに無駄時
間素子２５０によってそれぞれの量パルスは所定の遅延時間だけ遅延される。こ
れは負の量パルスが時点Ｔ１ではなく、時点Ｔ２で現れ、正の量パルスが時点Ｔ
３ではなく、時点Ｔ４で現れることを意味する。
【００３０】 図示された実施例では第１のハイパスフィルタは、より高い量ないしより低い
量への移行時に、正の量パルスないし負の量パルスをそれぞれ生成する。第２の
ハイパスフィルタは、時間的に遅延された逆方向の量パルスをそれぞれ生成する
。並列に接続されたローパスフィルタは、所定の経過を有する相応の所望量を直
ちに伝送する。この３つのフィルタリングされた信号を加算することによって部
分図３ｅに示されるフィルタ手段１２０の出力信号ＱＫＦが生じる。
【００３１】 所望量の変化時に有利には２つの相応の量パルスが現れる。これは高い量への
移行時にはまず正の量パルスが現れ、その後で負の量パルスが現れることを意味
する。さらにより小さい量への移行時にはまず負の量パルスが現れ、その後正の
量パルスが現れることを意味する。これによって負荷衝撃が生じないことが保証
される。
【００３２】 本発明の手法は、ハイパスフィルタおよびローパスフィルタを有する上述の実
施例に限定されるものではない。本発明の手法は、他のフィルタによっても実現
される。とりわけ、相応の特性を有する相応のデジタルフィルタを使用すること
ができる。信号の変化時にフィルタリングされた信号が少なくとも１つの相応す
るパルスを有するようにフィルタリングが行われることは重要である。これはよ
り高い値への移行時に正のパルスが生じ、より低い値への移行時に負のパルスが
生じることを意味する。
【００３３】 これまで本発明の手法を燃料量の例に則して示した。しかし本発明の手法を、
トルク信号または燃料量に相応する他の量に相応して使用することもできる。
【００３４】 調整素子に供給される所望量は、有利には相応にフィルタリングされる。しか
しセンサ１４０の出力信号または運転者の意図に相応する他の量が相応にフィル
タリングされるようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は本発明による手法を実行するための装置に対する概観的ブロック回路図
である。
【図２】 図２は本発明による装置をブロックダイヤグラムとして詳細に図示したもので
ある。
【図３】 図３は時間についてプロットされた種々異なる信号を示したものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リューディガー フェールマン ドイツ連邦共和国 レオンベルク ホフマ ンシュトラーセ 189 Ｆターム(参考） 3G084 AA01 BA05 BA13 BA17 DA39 EA01 FA10 FA33

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車両の駆動ユニットを制御するための方法であって、 該駆動ユニットは出力を制御するための調整素子を有しており、 ここで操作素子の位置に基づいて出力決定信号が設定され、 前記調整素子は、フィルタリングされた前記出力決定信号に依存して駆動制御
    される形式の方法において、 信号をフィルタによってフィルタリングし、該フィルタは並列に接続されてい
    る少なくとも１つのハイパスフィルタと１つのローパスフィルタとを有すること
    を特徴とする、車両の駆動ユニットを制御するための方法。
  2. 【請求項２】 車両の駆動ユニットを制御するための方法であって、 該駆動ユニットは出力を制御するための調整素子を有しており、 ここで操作素子の位置に基づいて出力決定信号が設定され、 前記調整素子は、フィルタリングされた前記出力決定信号に依存して駆動制御
    される形式の方法において、 信号の変化時に、フィルタリングされた信号が少なくとも１つの相応するパル
    スを有するようにフィルタリングを行うことを特徴とする、車両の駆動ユニット
    を制御するための方法。
  3. 【請求項３】 第２のハイパスフィルタを第１のハイパスフィルタに対して
    並列に接続する、請求項１記載の車両の駆動ユニットを制御するための方法。
  4. 【請求項４】 第１のハイパスフィルタの信号および、第２のハイパスフィ
    ルタの信号および/またはローパスフィルタの信号の位相を相互にずらす、請求
    項１から３までのいずれか１項記載の車両の駆動ユニットを制御するための方法
    。
  5. 【請求項５】 車両の駆動ユニットを制御するための装置であって、 該駆動ユニットは出力を制御するための調整素子を有しており、 ここで操作素子の位置に基づいて出力決定信号が設定され、 前記調整素子は、フィルタリングされた前記出力決定信号に依存して駆動制御
    される形式の装置において、 信号はフィルタによってフィルタリングされ、該フィルタは並列に接続されて
    いる少なくとも１つのハイパスフィルタと１つのローパスフィルタとを有してい
    ることを特徴とする、車両の駆動ユニットを制御するための装置。
  6. 【請求項６】 車両の駆動ユニットを制御する装置であって、 該駆動装置は出力を制御するための調整素子を有しており、 ここで操作素子の位置に基づいて出力決定信号が設定され、 前記調整素子は、フィルタリングされた前記出力決定信号に依存して駆動制御
    される形式の装置において、 信号の変化時に、フィルタリングされた信号が少なくとも１つの相応するパル
    スを有するようにフィルタリングが行われることを特徴とする、車両の駆動ユニ
    ットを制御するための装置。
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