JP4511222B2 - 車両の駆動ユニットの駆動方法 - Google Patents
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Description
第一の重み付け係数がアイドリングコントローラによって要求されているトルクとドライバーの意志に基づくトルクとの和から導き出され、その際この和がドラグトルクと関連付けられ、形成された商が、好ましくは0と1の間の値に制限されると、特に有利である。このことは、第一の重み付け係数の確定が特に簡単となる可能性を示している。
図1には、例えばオットーエンジンとして或いはディーゼルエンジンとして製造できる、例えば内燃機関を含む、車両の駆動ユニットの制御装置90が示されている。その際、制御装置90は、駆動ユニットによって生成されるトルクを決定する。生成されるべきトルクを実現するための制御値の決定は本発明の対象ではなく、従って、図1にも示されていないが当業者には既に知られている方法で行われる。それ等の制御値は、エンジンの種類に応じて、例えば点火ポイント、噴射されるべき燃料の量、或いは空気供給量に係わっている。それ故、制御装置90は、ここでは車両の駆動ユニットのトルク構成を表している。適用可能な特性マップ15から、車両速度v及びアクセルペダル10の操作量PWに応じて、ドライバーの意志に基づくトルクを測定する。その際、ドライバーの意志に基づくトルクは、車輪出力トルク或いはトランスミッション出力トルクとなる。車両速度vは、例えば図1には示されていない当業者には既に知られている速度センサによって測定することができる。代わりの方法として、ドライバーの意志に基づくトルクはまた、適用可能な特性マップからエンジン回転数n及び操作量PWに応じて、測定することができる。しかしながら、速度に依存している特性マップ15の利用は、ドライバーの意志に基づくトルクが実際にシフトされているギヤ段階と係わり無く決定することができるという利点を持っている。この様にして測定されたドライバーの意志に基づくトルクは、第一の加算素子21に送り込まれる。更に、アクセルペダル10の操作量PWに応じて、重み付け係数fを決定する特性曲線20が備えられている。第一の変化100によれば、重み付け係数fは、全ての操作量PWにわたって1となる。第二の変化105によれば、重み付け係数fは、操作量 PW=0 のときは値1となり、操作量PWが15パーセントに等しくなるまで直線的に0まで降下する。操作量PWが15パーセントよりも大きければ、重み付け係数fは0となる。操作量 PW=15パーセント のときには、原則として惰走運転と駆動運転の間の移行状態となり、従って、ドライバーの意志に基づくトルクは値的にはほゞ惰走トルクに等しくなる。因みに、多くのシフト操作は、15パーセントよりも大きな操作量PWのときに行われる。重み付け係数fは、第一の乗算素子71に送り込まれ、そこで最小の推進力トルクと乗算される。この最小推進力トルクは惰走トルクに対応している。第一の乗算素子71で形成された積もまた第一の加算素子21に送り込まれ、そこでドライバーの意志に基づくトルクが加算される。形成された和は、目標トルク要求として駆動ユニットのトランスミッション出力トルクのための調整装置30に送り込まれる。更に、図1によれば車速制御装置5が備えられており、この車速制御装置は、場合によっては第五の加算素子25を介して、目標トルク要求をトランスミッション出力トルクのための調整装置30に送り出す。図1には、別の矢印によって、目標トルク要求が別の車両機能、例えばアンチブロックシステム、トラクション制御システム、或いはビークルダイナミクス制御システムによって、トランスミッション出力トルクのための調整装置30に送り込むこともできるということが示唆されている。調整装置30は、当業者には知られている方法で、送り込まれたトルク要求の優先順位と大きさとに応じて、トランスミッション出力のための、結果として得られる第一の目標トルクを決定する。結果として得られるこの第一の目標トルクは目標トルク形成手段35に送り込まれ、この目標トルク形成手段で当業者には知られている方法で、ギヤ変速比、コンバータ増幅、及びトランスミッションとコンバータとの損失が考慮されるので、目標トルク形成手段35の出力側には結果として得られる第二の目標トルクが送出される。この第二の目標トルクは、トランスミッション入力トルクのための調整装置40に送られ、そこで車両のトランスミッションの他の目標トルク要求と当業者には知られている方法で調整される。調整装置40に送られて来た目標トルク要求、或いは送られて来た、結果として得られた第二の目標トルクの優先順位及び大きさに応じて、調整装置40は当業者には知られている方法で結果として得られる、トランスミッション入力のための第三の目標トルクを決定する。この第三の目標トルクは、第二の加算素子22に送り込まれる。制御装置90は更に、本発明に基づいて且つ以下に説明される様に、第一の重み付け係数W1を決定し且つこれを第二の乗算素子72に送り込む重み付けユニット45を含んでいる。更に、スイッチが入れられた補機類、例えばエアコン、カーラジオ等の損失トルクに関する第一の決定ユニット50が備えられており、この第一の決定ユニットはスイッチが入れられた補機類のトルク必要量MBを当業者には知られている方法で決定し且つ、補機類の損失トルクに対応するこのトルク必要量を、同じく第二の乗算素子72に送り込む。この様にして形成された積は、第一の重み付け係数W1によって重みを付けられた補機類のトルク必要量に対応している。この積は、第二の加算素子22に送り込まれ、且つそこで結果として得られる第三の目標トルクに加算される。形成された和は、第三の加算素子23に送り込まれ、且つそこで第一の(トルク必要量)決定ユニット50によって決定された補機類のトルク必要量を加算される。この様にして形成された和は、第四の加算素子24に送り込まれ、且つそこで第二の(エンジンの損失トルク)決定ユニット55によって当業者には知られている方法で決定されたエンジンの損失トルクを加算される。該損失トルクは、例えば摩擦によって生成される。第四の加算素子24の出力側に送出された和は、エンジントルクのための調整装置110に送り込まれ、調整装置110でエンジントルクのためのその他の目標トルク要求と当業者には知られている方法で調整される。その他の目標トルク要求は、例えばアンチジャーク機能におよび/またはアイドリングコントローラ(LLR)1に由来し、エンジントルクの制限を規定することがある。エンジントルクのための調整装置110の出力側には、結果として得られる第四の目標トルクが送出され、該目標トルクは第九の加算素子29に送り込まれ、且つそこでアイドリングコントローラ1の目標トルク要求を加算される。アイドリングコントローラ1のこの目標トルク要求は、例えばアクセルペダル10の操作無しで半クラッチでのディーゼルエンジンの走行の際に生まれる。第九の加算素子29の出力側に送り出される目標トルクは、上述の制御値を通じて実現されることのできる、エンジン或いは駆動ユニットによって生成されるべき内部トルクに対応している。値0から第一の減算素子61で、第二の決定ユニット55によって決定されたエンジンの損失トルクが差引かれる。残された差が第二の減算素子62に送り込まれる。第二の減算素子62でこの差から第一の決定ユニット50によって決定された補機類のトルク必要量が差引かれる。第二の減算素子62の出力側で形成された差は、場合によってはトランスミッションおよび/またはコンバータによって生成されるその他の損失トルクを差引いた上で、最小推進トルクとして第一の加算素子71に送り込まれる。オプションとして、第一の決定ユニット50によって決定された補機類のトルク必要量MBは、第三の乗算素子73に送り込まれ、且つそこで同じく重み付けユニット45によって本発明に従って決定される第二の重み付け係数W2を乗算することができる。形成された積は、次いで第五の加算素子25に送り込まれ、且つそこで車速制御装置5の目標トルク要求を加算される。形成された和は次いで、第二の重み付け係数W2を用いて重みを付けられた補機類のトルク必要量によって修正された車速制御装置5の目標トルク要求として、トランスミッション出力トルクのための調整装置30に送り込まれる。補機類のトルク必要量、エンジンの損失トルク、及びトランスミッションおよび/またはコンバータによって生成される損失トルクは正の値として決定されるので、最小推進トルクは負となる。重み付けユニット45には、特性マップ15の出力としてのドライバーの意志に基づくトルク、第五の加算素子25の入力としての車速制御装置5の目標トルク要求、アイドリングコントローラ1のトルク要求並びに最小推進トルク、従って第一の乗算素子71の入力としてのドラグトルクが送り込まれる。
1.駆動ユニットによって生成される推進トルクの値がドラグトルクよりも大きい、即ち図4によればMがM1よりも大きい駆動運転の下では、損失トルク分が第一の因数F1によって静的に補償される、
2.惰走運転の下で M=0 のときに、それ故アクセルペダル10を介してドライバーが或いは車速制御装置5が或いはアイドリングコントローラ1がトルクを要求しておらず、従って最大の減速が行われるべきときには、一つ或いは幾つかの補機類の起動或いは作動停止の際のスイッチの切替え或いはスイッチオンによるショックを防止するために、損失トルク分が第二の因数F2によって動的に補償される。
かくして、本発明によれば、補機類のトルク必要量の補償方法を上述の三つの因数F1、F2、F3によってできるだけ自由に適用することができる、ということが可能となる。補償方法というのは、ここではフル補償、部分補償、定常的或いは動的補償を意味している。これ等の三つの因数F1、F2、F3の適用の自由度は、図4の特性曲線120に基づく要請によって制限される。即ち、この要請によれば、車両をドラグトルクによって最大限に減速させるために、ドライバーがアクセルペダル10にドライバーの意志に基づく何らのトルクも伝えず、また車速制御装置5及びアイドリングコントローラ1も何らのトルクも要求していないときには、定常的補償は行われない。しかしながら、補機類の損失トルクの動的補償はまた、M=0 のとき、それ故エンジンのシリンダの少なくとも部分的作動停止の場合にも、比較的大きなトルク必要量を持つ補機類の起動或いは作動停止の際のスイッチオン・ショックを補償するために有意義となることがある。駆動運転の下では、三つの因数F1、F2、F3を選択するための全てのバリアントが可能である。惰走運転の下での第一の重み付け係数W1の変化の直線性の故に、M=0 の場合、それ故惰走運転の下で最大の減速が行われるエンジンのシリンダの少なくとも部分的作動停止の際の、純粋に動的な補償から駆動運転の下での定常的および/または動的補償の選ばれたバリアントへの移行は、三つの因数F1、F2、F3の対応する選択によって連続的に行われる。
5…車速制御装置
10…アクセルペダル
15…特性マップ
20…重み付け係数fをアクセルペダルの操作量PWに応じて決定する特性曲線
21、22、23、24、25、26、27、28、29、31、32、33…加算素子
30…トランスミッション出力トルクのための調整装置
35…目標トルク形成手段
40…トランスミッション入力トルクのための調整装置
45…重み付けユニット
50…第一の(トルク必要量)決定ユニット
55…第二の(エンジンの損失トルク)決定ユニット
61、62、63、64、65、66、67、68…減算素子
71、72、73、74、75、76、77、78、79、101、102、103、104…乗算素子
90…車両の駆動ユニットの制御装置
100…第一の変化
105…第二の変化
110…エンジントルクのための調整装置
f…重み付け係数
MB…補機類のトルク必要量
PW…アクセルペダルの操作量
W1…第一の重み付け係数
W2…第二の重み付け係数
60、70…スイッチ
81、82、83、84…除算素子
91、92、93、94、95…制限器
115…比較素子
80…最小値選択器
120…トルクMに対する第一の重み付け係数W1の変化
M…第六の加算素子26の出力側の上で結果として得られたトルク
85…一次の比例/時間素子(いわゆる、PT1素子)
MK…補機類のトルク必要量を動的に補償するトルク
nL…アイドリング回転数
MK1…0よりも大きいMKの値
τ…時定数
120…一次の微分/時間素子(いわゆる、DT1素子)
125…動的経路
Claims (12)
- 駆動ユニットの惰走運転及び駆動運転の下での損失トルクが定常的に補償される、車両の駆動ユニットの駆動方法において、
定常的補償は、惰走運転の下での前記損失トルクが第一の重み付け係数で重みを付けられること、および
前記第一の重み付け係数が、ドラグトルクの大きさの低下に伴って駆動運転に到達するまで直線的に引き上げられること、
を特徴とする車両の駆動ユニットの駆動方法。 - 前記第一の重み付け係数が、アイドリングコントローラ(1)によって要求されたトルクとドライバーの意志に基づくトルクとの和から導き出され、この和がドラグトルクによって除算されて形成された商が、0と1の間の値に制限されることを特徴とする請求項1に記載の駆動方法。
- 前記第一の重み付け係数が、アイドリングコントローラ(1)によって要求されたトルクと車速制御装置(5)によって要求されたトルクとの和から導き出され、この和がドラグトルクによって除算されて形成された商が、0と1の間の値に制限されることを特徴とする請求項1に記載の駆動方法。
- ドライバーによる目標トルク要求の形成の際に、前記ドラグトルクが、アクセルペダル(10)の位置に依存した割合に応じてドライバーの意志に基づくトルクに加算されること、および
前記第一の重み付け係数が、アイドリングコントローラ(1)によって要求されたトルクを前記ドラグトルクによって除算して形成された商を0と1の間の値に制限し、且つ前記制限された値を第三の重み付け係数によって最小値の選択によって制限されること、
を特徴とする請求項1に記載の駆動方法。 - 前記第三の重み付け係数が、ドライバーの意志に基づくトルクを前記ドラグトルクによって除算して形成された商を0と1の間の値に制限し、且つ前もって定められた値1から前記制限された値を減算することによって形成されることを特徴とする請求項4に記載の駆動方法。
- 前記第三の重み付け係数が、車速制御装置(5)によって要求されたトルクを前記ドラグトルクによって除算して形成された商を0と1の間の値に制限し、且つ前もって定められた値1から前記制限された値を減算することによって形成されることを特徴とする請求項4に記載の駆動方法。
- 前記制限された値が、車速制御装置(5)の目標トルク要求のための第二の重み付け係数として、トルク調整のために、ドライバーの意志に基づくトルクから導き出された目標トルク要求と共に使用されることを特徴とする請求項6に記載の駆動方法。
- 駆動運転の下で静的に補償されるべき損失トルク分が、第一の因数によって確定されることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の駆動方法。
- 惰走運転の下で最大の減速の意図があるときに動的に補償されるべき損失トルク分が、第二の因数によって確定されることを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載の駆動方法。
- 駆動運転の下で静的に又は動的に補償されるべき損失トルク分が、第三の因数によって確定されることを特徴とする請求項1ないし9のいずれかに記載の駆動方法。
- 補償されるべき損失トルクが、前記第一ないし第三の因数と前記第一の重み付け係数に応じて、動的に又は定常的に、少なくとも部分的に補償されることを特徴とする請求項8ないし10のいずれかに記載の駆動方法。
- 前記補償の際に、どの損失トルク分が既に前もって定常的に補償されているかということを示している、第四の因数が考慮されることを特徴とする請求項11に記載の駆動方法。
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