JPH05248302A - 車両の駆動ユニット用制御システム - Google Patents
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- JPH05248302A JPH05248302A JP4335678A JP33567892A JPH05248302A JP H05248302 A JPH05248302 A JP H05248302A JP 4335678 A JP4335678 A JP 4335678A JP 33567892 A JP33567892 A JP 33567892A JP H05248302 A JPH05248302 A JP H05248302A
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- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 エンジンから出口に発生すべきトルクが支配
している運転状態に依存しないようにする。 【構成】 駆動ユニットの出力側で発生すべき所定のト
ルクmkupsollが設定される。制御手段101にエンジ
ン回転数nmot、エンジン温度tmotの測定量、並びに空
気供給量の値、補機の状態status等の駆動ユニット及
び/又は車両の他の運転量が供給され、かつ前記制御手
段が供給された量に基づいて操作装置52によりエンジ
ンの出力を調節し、その場合運転者の要求が一定である
ときエンジンから出口側に出力すべきトルクが運転状態
に無関係なように目標トルクmkupsollが調節される。
している運転状態に依存しないようにする。 【構成】 駆動ユニットの出力側で発生すべき所定のト
ルクmkupsollが設定される。制御手段101にエンジ
ン回転数nmot、エンジン温度tmotの測定量、並びに空
気供給量の値、補機の状態status等の駆動ユニット及
び/又は車両の他の運転量が供給され、かつ前記制御手
段が供給された量に基づいて操作装置52によりエンジ
ンの出力を調節し、その場合運転者の要求が一定である
ときエンジンから出口側に出力すべきトルクが運転状態
に無関係なように目標トルクmkupsollが調節される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の駆動ユニット、
特にエンジンを制御するシステムに関するものである。
特にエンジンを制御するシステムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】未公開のドイツ特許出願P403723
7には駆動ユニットを制御するシステムが記載されてお
り、同システムにおいてはアクセルペダル位置に従って
トランスミッションを含む駆動ユニットの目標アウトプ
ットトルクが定められる。この目標アウトプットトルク
に従ってトランスミッションのギア位置が決定されて移
動され、目標アウトプットトルクが得られるようにエン
ジントルクが調節される。その場合に調節すべき目標エ
ンジントルクは、目標アウトプットトルク、アウトプッ
ト回転数及び変速比(ギア比)からマップを介して求め
られる。その後絞り弁位置あるいは燃料供給量などエン
ジン出力パラメータの制御が同様にマップを介して目標
エンジントルクとエンジン回転数に従って行われる。
7には駆動ユニットを制御するシステムが記載されてお
り、同システムにおいてはアクセルペダル位置に従って
トランスミッションを含む駆動ユニットの目標アウトプ
ットトルクが定められる。この目標アウトプットトルク
に従ってトランスミッションのギア位置が決定されて移
動され、目標アウトプットトルクが得られるようにエン
ジントルクが調節される。その場合に調節すべき目標エ
ンジントルクは、目標アウトプットトルク、アウトプッ
ト回転数及び変速比(ギア比)からマップを介して求め
られる。その後絞り弁位置あるいは燃料供給量などエン
ジン出力パラメータの制御が同様にマップを介して目標
エンジントルクとエンジン回転数に従って行われる。
【0003】しかし目標エンジントルクを形成する方法
に関する詳しい説明はなされていない。
に関する詳しい説明はなされていない。
【0004】また、未公開のドイツ特許出願DE−P4
1110234には車両の電子制御システムが記載され
ており、同システムにおいてはほぼ運転者の要求に従っ
て駆動ユニット、すなわちエンジンとトランスミッショ
ンが制御され、その場合にエンジンから出力軸へ発生す
べきトルクの目標値、いわゆる目標クラッチトルクが決
定されている。
1110234には車両の電子制御システムが記載され
ており、同システムにおいてはほぼ運転者の要求に従っ
て駆動ユニット、すなわちエンジンとトランスミッショ
ンが制御され、その場合にエンジンから出力軸へ発生す
べきトルクの目標値、いわゆる目標クラッチトルクが決
定されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、エンジンの出口(出力)に所定の回転トルクを有効
に形成することのできるシステムを提供することであ
る。
は、エンジンの出口(出力)に所定の回転トルクを有効
に形成することのできるシステムを提供することであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】この課題は、エンジン出
口の回転トルクに関する目標値が供給される手段が設け
られ、この手段にエンジン回転数、エンジン温度、エン
ジンへの空気流量値及び/あるいは空調装置、パワース
テアリングなどの負荷の状態を示す値等のエンジン及び
/又は車両の他の運転量が入力される構成によって解決
される。この手段は、これらの量に基づいてエンジン出
力を調節するパラメータの少なくとも1つの目標値を次
のように、すなわち運転者によってアクセルペダルを介
して設定される目標トルクが一定であるときエンジン出
口に発生するトルクが、回転数、温度、負荷状態、運転
状態及び/又は空気密度など支配している運転状態に関
係ないし依存しないように定める。
口の回転トルクに関する目標値が供給される手段が設け
られ、この手段にエンジン回転数、エンジン温度、エン
ジンへの空気流量値及び/あるいは空調装置、パワース
テアリングなどの負荷の状態を示す値等のエンジン及び
/又は車両の他の運転量が入力される構成によって解決
される。この手段は、これらの量に基づいてエンジン出
力を調節するパラメータの少なくとも1つの目標値を次
のように、すなわち運転者によってアクセルペダルを介
して設定される目標トルクが一定であるときエンジン出
口に発生するトルクが、回転数、温度、負荷状態、運転
状態及び/又は空気密度など支配している運転状態に関
係ないし依存しないように定める。
【0007】
【作用】本発明においては、駆動ユニットの目標値とし
て発生すべきクラッチトルクを用いることによって、オ
ットーエンジン、ディーゼルエンジンあるいは電気エン
ジンなどすべての種類のエンジンに該当する一般的な量
をエンジンへのインターフェイスとして用いることがで
きる。それによって、例えばエンジンの種類あるいはそ
れぞれの種類のエンジンの駆動ユニットの構成とは関係
なく、目標クラッチトルクを調節する処置をとることが
できる。
て発生すべきクラッチトルクを用いることによって、オ
ットーエンジン、ディーゼルエンジンあるいは電気エン
ジンなどすべての種類のエンジンに該当する一般的な量
をエンジンへのインターフェイスとして用いることがで
きる。それによって、例えばエンジンの種類あるいはそ
れぞれの種類のエンジンの駆動ユニットの構成とは関係
なく、目標クラッチトルクを調節する処置をとることが
できる。
【0008】基本的な考え方は、所望の目標クラッチト
ルクを発生させる出力パラメータの調節は、エンジンの
支配的な負荷条件に基づいてエンジンの損失と効率を考
慮して行わなければならないということである。それに
よって支配している運転状態とは無関係に目標クラッチ
トルクを設定ないし調節することができる。
ルクを発生させる出力パラメータの調節は、エンジンの
支配的な負荷条件に基づいてエンジンの損失と効率を考
慮して行わなければならないということである。それに
よって支配している運転状態とは無関係に目標クラッチ
トルクを設定ないし調節することができる。
【0009】好ましくはそのために、発生すべき回転ト
ルクが指示成分と損失により発生する成分とに分割され
る。この分割によって一つあるいは複数の出力パラメー
タを2つの量、すなわち指示目標トルクとエンジン回転
数のみに基づいて定めることが可能になる。その場合、
指示トルクとは燃焼によって発生するトルクである。
ルクが指示成分と損失により発生する成分とに分割され
る。この分割によって一つあるいは複数の出力パラメー
タを2つの量、すなわち指示目標トルクとエンジン回転
数のみに基づいて定めることが可能になる。その場合、
指示トルクとは燃焼によって発生するトルクである。
【0010】所望の目標トルクを調節するエンジンの一
つあるいは複数の出力パラメータを回転トルク成分に基
づいて定めることによって、例えばアイドリング制御器
と他の補機の負荷からの回転トルク必要量をクラッチ目
標トルクないし指示目標トルクに線形に加算することが
可能になる。さらに回転トルク成分を決定する際に、負
荷及び回転数に関係するエンジン効率が考慮されるの
で、これらの寄与量が線形に加算されることによりほぼ
誤りのない結果が得られる。
つあるいは複数の出力パラメータを回転トルク成分に基
づいて定めることによって、例えばアイドリング制御器
と他の補機の負荷からの回転トルク必要量をクラッチ目
標トルクないし指示目標トルクに線形に加算することが
可能になる。さらに回転トルク成分を決定する際に、負
荷及び回転数に関係するエンジン効率が考慮されるの
で、これらの寄与量が線形に加算されることによりほぼ
誤りのない結果が得られる。
【0011】求められた空気量(質量)目標値を測定さ
れた空気量実際値と比較し、一つあるいは複数の出力パ
ラメータの調節時2つの値の差を考慮することによっ
て、調節されたトルク値が空気密度と無関係であること
が保証される。
れた空気量実際値と比較し、一つあるいは複数の出力パ
ラメータの調節時2つの値の差を考慮することによっ
て、調節されたトルク値が空気密度と無関係であること
が保証される。
【0012】また、エンジンから発生される回転トルク
は既知であって、かつ冒頭で挙げた従来技術に示される
ようにトランスミッション制御との関連において使用す
ることができることも利点である。
は既知であって、かつ冒頭で挙げた従来技術に示される
ようにトランスミッション制御との関連において使用す
ることができることも利点である。
【0013】上で簡単に述べた寄与量を線形に加算する
ことによりトラクションコントロール、トランスミッシ
ョン制御へのエンジン作用及び/又は走行速度制御など
の機能を容易に包含させることができる。
ことによりトラクションコントロール、トランスミッシ
ョン制御へのエンジン作用及び/又は走行速度制御など
の機能を容易に包含させることができる。
【0014】他の利点は、以下の説明と従属請求項に記
載されている。
載されている。
【0015】
【実施例】以下、図面に示す実施例を用いて本発明を詳
細に説明する。
細に説明する。
【0016】図1にはエンジン(内燃機関)10が示さ
れており、エンジンはインプット軸12を介して電子的
に制御可能なトランスミッション14と接続されてい
る。軸12の回転数、すなわちエンジン回転数は測定装
置16によって検出され、導線18を介して制御ユニッ
ト20へ供給される。軸22はトランスミッション14
のアウトプット軸である。測定装置24はアウトプット
回転数を検出する。導線26により測定装置24が制御
ユニット20と接続される。
れており、エンジンはインプット軸12を介して電子的
に制御可能なトランスミッション14と接続されてい
る。軸12の回転数、すなわちエンジン回転数は測定装
置16によって検出され、導線18を介して制御ユニッ
ト20へ供給される。軸22はトランスミッション14
のアウトプット軸である。測定装置24はアウトプット
回転数を検出する。導線26により測定装置24が制御
ユニット20と接続される。
【0017】制御ユニット20の他の入力線は、制御ユ
ニット20をエンジン(内燃機関)10の温度を検出す
る測定装置30と接続させる導線28である。導線32
により制御ユニット20は運転者によって操作可能な操
作部材34、特にアクセルペダルと接続される。導線3
2を介して制御ユニット20には操作部材34の位置、
従って運転者の要求が伝達される。エンジン(内燃機
関)10への空気流量を検出する測定装置36は接続線
38を介して制御ユニット20へ導かれる。他の入力線
40〜42により制御ユニット20は対応する測定装置
44〜46と接続され、制御ユニットにはエンジン(内
燃機関)及び/又は車両の他の運転量が供給される。
ニット20をエンジン(内燃機関)10の温度を検出す
る測定装置30と接続させる導線28である。導線32
により制御ユニット20は運転者によって操作可能な操
作部材34、特にアクセルペダルと接続される。導線3
2を介して制御ユニット20には操作部材34の位置、
従って運転者の要求が伝達される。エンジン(内燃機
関)10への空気流量を検出する測定装置36は接続線
38を介して制御ユニット20へ導かれる。他の入力線
40〜42により制御ユニット20は対応する測定装置
44〜46と接続され、制御ユニットにはエンジン(内
燃機関)及び/又は車両の他の運転量が供給される。
【0018】制御ユニット20の出力線48により制御
ユニットは電子的に制御可能なトランスミッション14
と接続される。他の出力線50により制御ユニット20
は操作装置(アクチュエータ)52と接続され、この操
作装置は導線54を介して内燃機関10の吸気系56に
取り付けられた絞り弁58を操作する。さらに出力線6
0により制御ユニット20は内燃機関への燃料供給量を
調節する手段62と接続され、また出力線64により制
御ユニット20は点火時点を調節する手段66と接続さ
れる。
ユニットは電子的に制御可能なトランスミッション14
と接続される。他の出力線50により制御ユニット20
は操作装置(アクチュエータ)52と接続され、この操
作装置は導線54を介して内燃機関10の吸気系56に
取り付けられた絞り弁58を操作する。さらに出力線6
0により制御ユニット20は内燃機関への燃料供給量を
調節する手段62と接続され、また出力線64により制
御ユニット20は点火時点を調節する手段66と接続さ
れる。
【0019】運転者の要求と供給される他の運転量に従
って制御ユニット20は電気的に操作可能なトランスミ
ッション14とエンジン(内燃機関)10の出力を操作
する駆動信号を形成する。その場合、エンジン(内燃機
関)の出力は、絞り弁58の操作により燃料供給量及び
/又は点火時点を調節することによって変化させること
ができる。
って制御ユニット20は電気的に操作可能なトランスミ
ッション14とエンジン(内燃機関)10の出力を操作
する駆動信号を形成する。その場合、エンジン(内燃機
関)の出力は、絞り弁58の操作により燃料供給量及び
/又は点火時点を調節することによって変化させること
ができる。
【0020】その場合にトランスミッションとエンジン
出力の制御は、原理的に冒頭で挙げた従来技術から知ら
れる方法で行われる。
出力の制御は、原理的に冒頭で挙げた従来技術から知ら
れる方法で行われる。
【0021】運転者の要求とアウトプット回転数からい
わゆるアウトプット目標トルクが形成され、このアウト
プット目標トルクはトランスミッションとエンジン出力
を制御することによって調節ないし設定される。その場
合に電気的に制御可能なトランスミッションには目標変
速比(ギア比)が供給され、一方エンジン出力制御装置
には発生すべきエンジントルクあるいはエンジンの出口
に発生するクラッチトルクの目標値が伝達される。この
目標値は以下に述べるようにして調節される。
わゆるアウトプット目標トルクが形成され、このアウト
プット目標トルクはトランスミッションとエンジン出力
を制御することによって調節ないし設定される。その場
合に電気的に制御可能なトランスミッションには目標変
速比(ギア比)が供給され、一方エンジン出力制御装置
には発生すべきエンジントルクあるいはエンジンの出口
に発生するクラッチトルクの目標値が伝達される。この
目標値は以下に述べるようにして調節される。
【0022】図2には、上述の原理的な機能に基づく制
御ユニット20の好ましい実施例が図示されている。そ
の場合に図1の説明を用いてすでに説明してある同一の
部分には同一の参照符号が使用されている。
御ユニット20の好ましい実施例が図示されている。そ
の場合に図1の説明を用いてすでに説明してある同一の
部分には同一の参照符号が使用されている。
【0023】導線32を介して供給される運転者の要求
と導線26を介して供給される駆動ユニットのアウトプ
ット回転数に従って、最初の計算ブロック100におい
て電気的に制御可能なトランスミッション14の目標変
速比と目標クラッチトルクが、冒頭で挙げたドイツ特許
出願P41110234の従来技術から知られる方法で
計算される。その場合に目標変速比は出力線48を介し
て制御ユニット20から電気的に制御可能なトランスミ
ッション14へ出力され、一方クラッチトルクの目標値
(mkupsoll)は計算ブロック100から制御ブ
ロック101へ出力される。
と導線26を介して供給される駆動ユニットのアウトプ
ット回転数に従って、最初の計算ブロック100におい
て電気的に制御可能なトランスミッション14の目標変
速比と目標クラッチトルクが、冒頭で挙げたドイツ特許
出願P41110234の従来技術から知られる方法で
計算される。その場合に目標変速比は出力線48を介し
て制御ユニット20から電気的に制御可能なトランスミ
ッション14へ出力され、一方クラッチトルクの目標値
(mkupsoll)は計算ブロック100から制御ブ
ロック101へ出力される。
【0024】その場合、クラッチトルクに対する目標値
を用いることは、クラッチトルクがエンジンから実際に
発生するトルクを表しており、従って動力伝達機構に関
して重要なエンジン量を示すという認識に基づいてい
る。従ってこのクラッチトルク、すなわちエンジンから
動力伝達機構へ発生される回転トルクを運転者の要求に
従ってできるだけ正確に定めることは、最適な車両制御
の基本的な要請である。
を用いることは、クラッチトルクがエンジンから実際に
発生するトルクを表しており、従って動力伝達機構に関
して重要なエンジン量を示すという認識に基づいてい
る。従ってこのクラッチトルク、すなわちエンジンから
動力伝達機構へ発生される回転トルクを運転者の要求に
従ってできるだけ正確に定めることは、最適な車両制御
の基本的な要請である。
【0025】エンジン出力を制御することによって所望
のクラッチトルクを調節するためには、燃焼によってな
いし出力を発生する物理的なプロセスによって調達され
る回転トルク成分の他に損失トルクとエンジンの効率も
考慮しなければならない。従って結合点104において
導線102を介して供給されるクラッチトルクの目標値
に導線106に得られる制動トルクの値、すなわちエン
ジンによる摩擦損失によって発生する回転トルク(これ
はエンジン(内燃機関)の出力軸には発生させることは
できない)が加算される。この2つの値の合計によって
所望の指示(図示)エンジントルクの値、すなわち制動
トルクを考慮して目標クラッチトルクを得るために必要
とされるトルクであって、燃焼プロセスないしは他の種
類の駆動の場合には対応した出力を発生するプロセスに
よって発生させなければならないトルクの値が得られ
る。
のクラッチトルクを調節するためには、燃焼によってな
いし出力を発生する物理的なプロセスによって調達され
る回転トルク成分の他に損失トルクとエンジンの効率も
考慮しなければならない。従って結合点104において
導線102を介して供給されるクラッチトルクの目標値
に導線106に得られる制動トルクの値、すなわちエン
ジンによる摩擦損失によって発生する回転トルク(これ
はエンジン(内燃機関)の出力軸には発生させることは
できない)が加算される。この2つの値の合計によって
所望の指示(図示)エンジントルクの値、すなわち制動
トルクを考慮して目標クラッチトルクを得るために必要
とされるトルクであって、燃焼プロセスないしは他の種
類の駆動の場合には対応した出力を発生するプロセスに
よって発生させなければならないトルクの値が得られ
る。
【0026】エンジン制動トルクの値はほぼ回転数に依
存する成分とエンジン温度に依存する成分から形成され
る。測定装置16によって検出されるエンジンの出口の
回転数nmotに関する値は導線18を介して、マップな
いし特性曲線を表す機能素子112へ供給される。この
素子には回転数に依存するエンジン制動トルクの値がエ
ンジン回転数に従って格納されている。
存する成分とエンジン温度に依存する成分から形成され
る。測定装置16によって検出されるエンジンの出口の
回転数nmotに関する値は導線18を介して、マップな
いし特性曲線を表す機能素子112へ供給される。この
素子には回転数に依存するエンジン制動トルクの値がエ
ンジン回転数に従って格納されている。
【0027】同様に測定装置30から得られたエンジン
温度tmotに関する値は導線28を介して同様にマップ
あるいは特性曲線を有する機能素子116へ供給され
る。これがエンジン制動トルクの温度に依存する成分を
表す。
温度tmotに関する値は導線28を介して同様にマップ
あるいは特性曲線を有する機能素子116へ供給され
る。これがエンジン制動トルクの温度に依存する成分を
表す。
【0028】機能素子112は導線114を介して、ま
た機能素子116は導線118を介して結合点110へ
導かれている。求められたエンジン制動トルクの回転数
に依存する成分と温度に依存する成分の値は結合点11
0において結合されエンジンの損失トルクの値になる。
導線106により結合点110と104が接続される。
た機能素子116は導線118を介して結合点110へ
導かれている。求められたエンジン制動トルクの回転数
に依存する成分と温度に依存する成分の値は結合点11
0において結合されエンジンの損失トルクの値になる。
導線106により結合点110と104が接続される。
【0029】その場合、エンジン制動トルクの特性曲線
ないしマップは実験によって定められ、ないしはそれぞ
れ対応するエンジンないし車両タイプに適用される。回
転数ないしエンジン温度とそれぞれの回転トルク成分と
の関係の変化を補正するために、特性曲線ないしマップ
は特徴的な動作点において補正されないしは適応され
る。回転数に依存する成分に関しては、この種の動作点
は負荷のないアイドリングである。その場合にはエンジ
ンは所定の回転数で回転し、発生したエンジン出力はも
っぱら摩擦損失の克服のために用いられる。従って調節
された出力パラメータ(燃料量、空気量)は、特性曲線
ないしマップの補正の基礎として用いられる回転数に依
存する損失トルク成分の大きさを表す。
ないしマップは実験によって定められ、ないしはそれぞ
れ対応するエンジンないし車両タイプに適用される。回
転数ないしエンジン温度とそれぞれの回転トルク成分と
の関係の変化を補正するために、特性曲線ないしマップ
は特徴的な動作点において補正されないしは適応され
る。回転数に依存する成分に関しては、この種の動作点
は負荷のないアイドリングである。その場合にはエンジ
ンは所定の回転数で回転し、発生したエンジン出力はも
っぱら摩擦損失の克服のために用いられる。従って調節
された出力パラメータ(燃料量、空気量)は、特性曲線
ないしマップの補正の基礎として用いられる回転数に依
存する損失トルク成分の大きさを表す。
【0030】エンジン制動トルク値は回転数につれて上
昇し、すなわち絶対値が大きくなる。エンジン制動トル
クの回転数に依存する成分の格納値は、運転できるよう
に温まったエンジンに対して有効である。
昇し、すなわち絶対値が大きくなる。エンジン制動トル
クの回転数に依存する成分の格納値は、運転できるよう
に温まったエンジンに対して有効である。
【0031】温度に依存する成分に関しても同様なこと
が行われる。この値も実験的な方法で定められないしは
適応される。その場合、運転できるように温まっている
エンジンについてはエンジン制動トルクの温度に依存す
る成分はゼロである。
が行われる。この値も実験的な方法で定められないしは
適応される。その場合、運転できるように温まっている
エンジンについてはエンジン制動トルクの温度に依存す
る成分はゼロである。
【0032】結合点104において目標クラッチトルク
と損失トルクを加算することによって指示エンジントル
クの概略値、すなわちエンジン出力発生(燃焼)によっ
て調達されるべき回転トルクの大きさが得られ、このト
ルクの値は出力パラメータを調節することによって実現
され、かつ目標クラッチトルクの形成に用いられる。
と損失トルクを加算することによって指示エンジントル
クの概略値、すなわちエンジン出力発生(燃焼)によっ
て調達されるべき回転トルクの大きさが得られ、このト
ルクの値は出力パラメータを調節することによって実現
され、かつ目標クラッチトルクの形成に用いられる。
【0033】導線108は結合点104から結合点12
0へ導かれている。結合点120には機能素子124か
ら導線122が導かれている。機能素子124には入力
線40〜42が導かれている。
0へ導かれている。結合点120には機能素子124か
ら導線122が導かれている。機能素子124には入力
線40〜42が導かれている。
【0034】機能素子124は特性曲線ないしテーブル
ないしマップを示し、それによってエンジンの損失トル
クに対する空調装置、発電機、パワーステアリングなど
補機の寄与する量が考慮される。対応する測定装置44
から46から機能素子124へこれら補機のそれぞれの
状態Statusが供給される。機能素子124においては
測定量に従って損失要素への加算的な寄与量が求められ
る。
ないしマップを示し、それによってエンジンの損失トル
クに対する空調装置、発電機、パワーステアリングなど
補機の寄与する量が考慮される。対応する測定装置44
から46から機能素子124へこれら補機のそれぞれの
状態Statusが供給される。機能素子124においては
測定量に従って損失要素への加算的な寄与量が求められ
る。
【0035】この特性曲線/テーブル/マップも同様に
それぞれ補機の出力必要量に従って実験的に求められ
る。補機の回転トルク必要量は互いに加算的であって、
それぞれ補機のための出力が必要になるほど、導線12
2上で結合点120に出力されるトルク値が大きくな
る。
それぞれ補機の出力必要量に従って実験的に求められ
る。補機の回転トルク必要量は互いに加算的であって、
それぞれ補機のための出力が必要になるほど、導線12
2上で結合点120に出力されるトルク値が大きくな
る。
【0036】結合点120においては補機の回転トルク
必要量に関する値が結合点104で求められた指示トル
クの値に加算される。このようにして、支配している負
荷条件のもとでエンジンによって調達すべきトルクの値
が得られる。
必要量に関する値が結合点104で求められた指示トル
クの値に加算される。このようにして、支配している負
荷条件のもとでエンジンによって調達すべきトルクの値
が得られる。
【0037】導線126により結合点120は結合点1
28と接続される。この結合点128には機能素子13
0から導線134が導かれている。
28と接続される。この結合点128には機能素子13
0から導線134が導かれている。
【0038】その場合、機能素子130はアイドリング
制御器(閉ループ)であって、接続点128は目標クラ
ッチトルクを調節するエンジンからの発生トルクにアイ
ドリング制御器が及ぼす影響を補償するために用いられ
る。
制御器(閉ループ)であって、接続点128は目標クラ
ッチトルクを調節するエンジンからの発生トルクにアイ
ドリング制御器が及ぼす影響を補償するために用いられ
る。
【0039】導線18を介してアイドリング制御器13
0に測定装置16からエンジン回転数の値nmotが供給
され、一方導線132を介して対応する目標値nsollが
アイドリング制御器130に供給される。その場合、こ
の目標値は例えばバッテリ電圧に関係する。アイドリン
グ制御器130は、エンジン回転数の目標値と実際値と
の差に基づいて目標回転数と実際回転数の差を補償する
ために必要なトルク量を表す出力信号を形成する。この
値は所定の式に従って加算的な補正値に変換され、導線
134とスイッチング素子136を介して加算点128
へ出力される。その場合スイッチング素子136は公知
のようにアイドリング状態で閉成される。回転数フィー
ドバック制御の他に充填量フィードバック制御も行うこ
とができる。
0に測定装置16からエンジン回転数の値nmotが供給
され、一方導線132を介して対応する目標値nsollが
アイドリング制御器130に供給される。その場合、こ
の目標値は例えばバッテリ電圧に関係する。アイドリン
グ制御器130は、エンジン回転数の目標値と実際値と
の差に基づいて目標回転数と実際回転数の差を補償する
ために必要なトルク量を表す出力信号を形成する。この
値は所定の式に従って加算的な補正値に変換され、導線
134とスイッチング素子136を介して加算点128
へ出力される。その場合スイッチング素子136は公知
のようにアイドリング状態で閉成される。回転数フィー
ドバック制御の他に充填量フィードバック制御も行うこ
とができる。
【0040】結合点128からは導線138がマップを
表す機能素子140へ導かれている。
表す機能素子140へ導かれている。
【0041】機能素子140において求められた指示エ
ンジントルクの値がエンジン(内燃機関)の出力を変化
させる対応するパラメータに変換される。その場合にこ
のパラメータは供給すべき空気量(質量)あるいは計量
すべき燃料量(質量)、即ち絞り弁角度目標値あるいは
燃料量目標値を設定する。
ンジントルクの値がエンジン(内燃機関)の出力を変化
させる対応するパラメータに変換される。その場合にこ
のパラメータは供給すべき空気量(質量)あるいは計量
すべき燃料量(質量)、即ち絞り弁角度目標値あるいは
燃料量目標値を設定する。
【0042】そのために機能素子140には導線18を
介してその時のエンジン回転数の値が供給される。求め
られたエンジントルク目標値とエンジン回転数に従って
マップから1つあるいは複数の出力パラメータの値が読
み出される。その場合マップは、運転状態に温まったエ
ンジンについてクランク軸に発生するトルク、すなわち
クラッチトルクの測定値から動力行程毎に噴射される燃
料量ないし動力行程毎に吸入される空気量と回転数の関
数として定められる。その場合にこれら測定値は減速運
転(エンジンブレーキ)においても測定され、それによ
って制動トルク成分が考慮される。マップ値を決める場
合、補機が作動状態になっていてはならない。
介してその時のエンジン回転数の値が供給される。求め
られたエンジントルク目標値とエンジン回転数に従って
マップから1つあるいは複数の出力パラメータの値が読
み出される。その場合マップは、運転状態に温まったエ
ンジンについてクランク軸に発生するトルク、すなわち
クラッチトルクの測定値から動力行程毎に噴射される燃
料量ないし動力行程毎に吸入される空気量と回転数の関
数として定められる。その場合にこれら測定値は減速運
転(エンジンブレーキ)においても測定され、それによ
って制動トルク成分が考慮される。マップ値を決める場
合、補機が作動状態になっていてはならない。
【0043】導線142は機能素子140から結合点1
44へ導かれており、一方導線146は機能素子140
から機能素子148へ導かれている。
44へ導かれており、一方導線146は機能素子140
から機能素子148へ導かれている。
【0044】エンジン制御の重要な外乱量は、所定のエ
ンジン回転数及び絞り弁位置において異なる空気量値を
もたらす変化する空気密度である。従って機能素子14
8には補正マップが設けられている。この補正マップに
は導線38を介して測定された空気量(質量)値mList
が供給され、この空気量値は負荷検出装置の空気量測定
器を介して直接に、あるいはα/n/ラムダシステムに
おいては負荷補正を介して求められる。さらにこの補正
マップには導線146を介して調節すべき1つあるいは
複数の出力パラメータの値、例えば絞り弁が制御される
場合には調節すべき空気量目標値が供給される。
ンジン回転数及び絞り弁位置において異なる空気量値を
もたらす変化する空気密度である。従って機能素子14
8には補正マップが設けられている。この補正マップに
は導線38を介して測定された空気量(質量)値mList
が供給され、この空気量値は負荷検出装置の空気量測定
器を介して直接に、あるいはα/n/ラムダシステムに
おいては負荷補正を介して求められる。さらにこの補正
マップには導線146を介して調節すべき1つあるいは
複数の出力パラメータの値、例えば絞り弁が制御される
場合には調節すべき空気量目標値が供給される。
【0045】空気量目標値と求められた空気量の実際値
の差に従って、ほぼ積分成分から構成される機能素子1
48によって空気量の補正値が求められる。
の差に従って、ほぼ積分成分から構成される機能素子1
48によって空気量の補正値が求められる。
【0046】導線150が機能素子148から結合点1
44へ導かれており、この結合点にはさらに導線142
が導かれている。
44へ導かれており、この結合点にはさらに導線142
が導かれている。
【0047】素子148によって検出された空気量の補
正値は結合点144において目標値に加算される。それ
によって可変な空気密度がエンジン制御に与える作用が
補償され、絞り弁角度は目標空気量値と実際空気量値と
の差が定常的に消滅するように補正される。従って、機
能素子148は、少なくとも積分成分、好ましくは微補
正を行う高速制御のための成分及び定常的な偏差に関す
る低速な適応部分を有する制御器である。
正値は結合点144において目標値に加算される。それ
によって可変な空気密度がエンジン制御に与える作用が
補償され、絞り弁角度は目標空気量値と実際空気量値と
の差が定常的に消滅するように補正される。従って、機
能素子148は、少なくとも積分成分、好ましくは微補
正を行う高速制御のための成分及び定常的な偏差に関す
る低速な適応部分を有する制御器である。
【0048】その後補正された空気量目標値は導線15
2を介してマップ154へ供給され、このマップにはさ
らに導線18を介してエンジン回転数の実際値nmotが
供給される。空気量目標値と回転数からこのマップにお
いて補間によって絞り弁位置の目標値が読み出され、そ
の目標値が導線50を介して操作装置52に出力されて
調節に用いられる。このマップもそれぞれのエンジンタ
イプに関して実験的に求められ、ないしは適応される。
2を介してマップ154へ供給され、このマップにはさ
らに導線18を介してエンジン回転数の実際値nmotが
供給される。空気量目標値と回転数からこのマップにお
いて補間によって絞り弁位置の目標値が読み出され、そ
の目標値が導線50を介して操作装置52に出力されて
調節に用いられる。このマップもそれぞれのエンジンタ
イプに関して実験的に求められ、ないしは適応される。
【0049】同様にして供給すべき燃料量ないし点火時
点に関する量を求めることができる。これが図2では破
線60/64で示されている。
点に関する量を求めることができる。これが図2では破
線60/64で示されている。
【0050】要約すると、所定のクラッチトルク目標値
は本発明の処置によって、その目標値が支配している運
転状況に関係ないし依存することなく一定に維持される
ように調節される。
は本発明の処置によって、その目標値が支配している運
転状況に関係ないし依存することなく一定に維持される
ように調節される。
【0051】この構成を説明するために、図3には個々
の計算ステップのフローチャートが示されている。
の計算ステップのフローチャートが示されている。
【0052】公知のように、運転者の要求(FW)と他
のパラメータに基づいて、エンジンによってクラッチに
おいて(オートマチック車両の場合にはトルクコンバー
タにおいて)発生する回転トルクを表す目標クラッチト
ルクが計算される。図3に示されたプログラム部分の開
始後に第1のステップ200においてこのクラッチ目標
トルク(m_kup_soll)が読み込まれないしは
計算され、実際回転数(n_mot)とエンジン温度
(t_mot)の測定値が読み込まれ、ステップ202
へ進む。そこで実際エンジン回転数に従って制動トルク
(m_schlepp_n)の回転数に関係する寄与量
が求められ、次のステップ204においてエンジン温度
に従って同様に制動トルクの温度に関係する寄与量(m
_schlepp_t)が求められる。
のパラメータに基づいて、エンジンによってクラッチに
おいて(オートマチック車両の場合にはトルクコンバー
タにおいて)発生する回転トルクを表す目標クラッチト
ルクが計算される。図3に示されたプログラム部分の開
始後に第1のステップ200においてこのクラッチ目標
トルク(m_kup_soll)が読み込まれないしは
計算され、実際回転数(n_mot)とエンジン温度
(t_mot)の測定値が読み込まれ、ステップ202
へ進む。そこで実際エンジン回転数に従って制動トルク
(m_schlepp_n)の回転数に関係する寄与量
が求められ、次のステップ204においてエンジン温度
に従って同様に制動トルクの温度に関係する寄与量(m
_schlepp_t)が求められる。
【0053】その後ステップ206において、回転数と
温度に関係する制動トルクの寄与量とクラッチトルク目
標値を加算することによって、指示(図示)トルク(m
_indl)の概略値が計算される。この概略値にステ
ップ208において他の負荷、特にアイドリング制御器
のエンジンアイドリング時の加算的な寄与量(m_ll
r)並びに空調装置、発電機、パワーステアリングなど
補機の寄与量(m_nv)が付加される。これら全ての
寄与量(補機が起動されている場合ないしはアイドリン
グ制御器が起動されている場合)の加算によってステッ
プ208に示す指示トルクの値(m_ind)の値が得
られ、この値が出力パラメータを調節することにより調
達される。その場合、小さい負荷については加算的な寄
与量が用いられ、大きな負荷、例えばエアコンのコンプ
レッサなどについてはそのトルク必要量がそれぞれの運
転状態及びエンジン回転数の関数として求められ設定さ
れる。
温度に関係する制動トルクの寄与量とクラッチトルク目
標値を加算することによって、指示(図示)トルク(m
_indl)の概略値が計算される。この概略値にステ
ップ208において他の負荷、特にアイドリング制御器
のエンジンアイドリング時の加算的な寄与量(m_ll
r)並びに空調装置、発電機、パワーステアリングなど
補機の寄与量(m_nv)が付加される。これら全ての
寄与量(補機が起動されている場合ないしはアイドリン
グ制御器が起動されている場合)の加算によってステッ
プ208に示す指示トルクの値(m_ind)の値が得
られ、この値が出力パラメータを調節することにより調
達される。その場合、小さい負荷については加算的な寄
与量が用いられ、大きな負荷、例えばエアコンのコンプ
レッサなどについてはそのトルク必要量がそれぞれの運
転状態及びエンジン回転数の関数として求められ設定さ
れる。
【0054】ステップ208で求められた指示トルクの
値からステップ210に従ってエンジン回転数を考慮し
て燃料量ないし空気量マップを介して上述のように行程
当たりの燃料量(mk_soll)ないし空気量(ml
_soll)の目標値が計算される。
値からステップ210に従ってエンジン回転数を考慮し
て燃料量ないし空気量マップを介して上述のように行程
当たりの燃料量(mk_soll)ないし空気量(ml
_soll)の目標値が計算される。
【0055】ステップ210において燃料量の目標値の
みを求めた場合には、空燃比に関する所定の目標値(例
えばラムダ=1)を介して空気量目標値を計算すること
ができる。
みを求めた場合には、空燃比に関する所定の目標値(例
えばラムダ=1)を介して空気量目標値を計算すること
ができる。
【0056】この目標値ないしはマップに基づいてステ
ップ210で定められた目標値がステップ212で上述
の説明に従って可変な空気密度に関する補正項(ml_
korr)によって加算により補正されるので、実際の
空気量目標値(ml_adr)が得られる。
ップ210で定められた目標値がステップ212で上述
の説明に従って可変な空気密度に関する補正項(ml_
korr)によって加算により補正されるので、実際の
空気量目標値(ml_adr)が得られる。
【0057】この実際の空気量目標値は次にステップ2
14においてエンジン回転数と共にマップにおいて処理
され、マップにおいて補間により絞り弁位置の目標値
(dk_soll)が形成され、それが操作装置(アク
チュエータ)52へ出力され、絞り弁が目標値に調節さ
れる。それに従って供給される実際空気量(質量)を考
慮して燃料量の目標値から噴射時間を計算することがで
きる。
14においてエンジン回転数と共にマップにおいて処理
され、マップにおいて補間により絞り弁位置の目標値
(dk_soll)が形成され、それが操作装置(アク
チュエータ)52へ出力され、絞り弁が目標値に調節さ
れる。それに従って供給される実際空気量(質量)を考
慮して燃料量の目標値から噴射時間を計算することがで
きる。
【0058】それによって負荷及び/又は空気密度の状
態など支配している運転状態とは関係なく所望の目標ク
ラッチトルクが調節される。
態など支配している運転状態とは関係なく所望の目標ク
ラッチトルクが調節される。
【0059】同様にして、対応する出力パラメータを用
いて、上述の構成を駆動装置としての電気エンジンとあ
るいは他の駆動コンセプトと関連させて使用することも
できる。
いて、上述の構成を駆動装置としての電気エンジンとあ
るいは他の駆動コンセプトと関連させて使用することも
できる。
【0060】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、制御手段にエンジン回転数、エンジン温度の
測定量と、空気供給量の値、補機の状態等の駆動ユニッ
ト及び/又は車両の他の運転量が供給され、かつ前記制
御手段が供給された量に基づいてエンジンの出力を調節
し、その場合運転者の要求が一定であるときエンジンか
ら出口に発生すべきトルクが支配している運転状態に依
存しない構成を採用しているので、エンジンの出口側に
おいて所定のトルクを形成することができる。
によれば、制御手段にエンジン回転数、エンジン温度の
測定量と、空気供給量の値、補機の状態等の駆動ユニッ
ト及び/又は車両の他の運転量が供給され、かつ前記制
御手段が供給された量に基づいてエンジンの出力を調節
し、その場合運転者の要求が一定であるときエンジンか
ら出口に発生すべきトルクが支配している運転状態に依
存しない構成を採用しているので、エンジンの出口側に
おいて所定のトルクを形成することができる。
【図1】駆動ユニットを制御する制御システムのブロッ
ク回路図である。
ク回路図である。
【図2】制御システムの制御ユニットの構成を詳細に示
したブロック回路図である。
したブロック回路図である。
【図3】エンジンから発生するトルクを求める本発明の
構成を例示するフローチャート図である。
構成を例示するフローチャート図である。
10 内燃機関 14 トランスミッション 20 制御ユニット
フロントページの続き (72)発明者 マルティン シュトライブ ドイツ連邦共和国 7143 ファイヒンゲン /エンツ6 ホーエンツォレルンシュトラ ーセ 13
Claims (10)
- 【請求項1】 少なくとも1つのエンジン(例えば内燃
機関)を有する車両の駆動ユニットを制御するシステム
において、 運転者の要求に従ってエンジンから発生すべきトルクの
値を設定する手段と、 エンジンの1つあるいは複数の出力パラメータを調節す
ることによって前記トルクを変化させる制御手段とを有
し、 前記制御手段にエンジン回転数、エンジン温度の測定量
と、空気供給量の値、補機の状態等の駆動ユニット及び
/又は車両の他の運転量が供給され、 かつ前記制御手段が供給された量に基づいてエンジンの
出力を調節し、その場合運転者の要求が一定であるとき
エンジンから出口に発生すべきトルクが支配している運
転状態に依存しないことを特徴とする車両の駆動ユニッ
ト用制御システム。 - 【請求項2】 エンジン出力を発生させる物理的なプロ
セスによって発生されるトルクを効率を考慮して定める
手段が設けられることを特徴とする請求項1に記載の制
御システム。 - 【請求項3】 損失を補償して調達すべきトルクを定め
る手段が設けられることを特徴とする請求項1あるいは
2に記載の制御システム。 - 【請求項4】 前記手段により出力パラメータの制御に
よって調節すべきトルクが設定され、それに基づいて出
力パラメータの値が形成されることを特徴とする請求項
1から3までのいずれか1項に記載の制御システム。 - 【請求項5】 調節すべきトルクが設定トルク、損失ト
ルクおよび場合によっては補機とアイドリング制御器の
トルク必要量の合計として計算されることを特徴とする
請求項1から4までのいずれか1項に記載の制御システ
ム。 - 【請求項6】 損失トルクが、運転状態に温まったエン
ジンについて、回転数に依存する特性曲線ないし好まし
くは適応可能なマップから、温度に依存する値を用いて
補正されて定められることを特徴とする請求項1から5
までのいずれか1項に記載の制御システム。 - 【請求項7】 1つあるいは複数の出力パラメータの目
標値の計算が、マップによってエンジン回転数と調節す
べきエンジントルクの目標値、すなわち指示トルクの関
数として行われることを特徴とする請求項1から6まで
のいずれか1項に記載の制御システム。 - 【請求項8】 出力パラメータが燃料量及び/又は空気
量であることを特徴とする請求項1から7までのいずれ
か1項に記載の制御装置。 - 【請求項9】 空気量の目標値が制御器によって補正さ
れ、この制御器に前記目標値と実際空気量の値が供給さ
れ、かつ制御器が変動する空気密度を補償する出力信号
を発生することを特徴とする請求項1から8までのいず
れか1項に記載の制御装置。 - 【請求項10】 駆動ユニットが制御可能なトランスミ
ッションも有することを特徴とする請求項1から9まで
のいずれか1項に記載の制御装置。
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040727 |