JPH06510000A - 自動車の速度を変更する方法とこの方法を実施するための自動車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 本発明は、駆動輪と無段階の回転数／トルク特性を有する請求項１の前段に記載 の駆動系とを備えた自動車の速度を変化させる方法と、この方法を実施するため の自動車に関するものである。

軌道車両では数十年前から電動駆動装置が知られているのに対し、従来このよう な駆動装置は道路車両には少数の特別のケースでしか使用されていない。特に乗 用車製造の分野では、これらは原則として実験車である。道路車両は依然として 通常は、機械的駆動系を介して駆動輪に作用する内燃機関が装備されている。

種々の走行速度で内燃機関の回転数／トルク特性曲線の、それぞれの運転状況で 有利な範囲を利用できるように、駆動系では通常それぞれ手動操作するマニュア ルトランスミッションまたは油圧トルクコンバーターによるオートマチックトラ ンスミッンヨンが設けられている。それによって、運転者は与えられた自動車速 度でアクセルペダル（走行ペダル）の位置を対応して変化させることによって加 速動作を行うことができ、変速段の選択によって回転数／トルク特性曲線の種々 の範囲を、したがって種々の駆動段階を加速動作に利用することが可能である。

電動駆動装置、特に永久励磁固定子または回転子と、これらと対応する、パワー エレクトロニクスを介して励磁される電磁石を備えた回転子もしくは固定子とを 有する直流電動機を具備した駆動装置では、広い限界内で実用上任意の回転数と トルクの組み合わせを調整することが可能なので、この場合は無段階の回転数／ トルク特性または回転数／駆動出方特性を対象にすることができる。変速に関し て類似の自由度を提供する、機械的駆動系（ＣＶＴトランスミッション）を有す る自動車もある。

これらの特別の性質に基づき、このような自動車では、たとえ高い最高速度（例 ：２００ｋｍ／ｈ）を有する場合でも、駆動系に手動または自動操作されるトラ ンスミッションが存在する必要はない。しかし、同時にそれによって自動車の運 転者にとって、シフトレバ−またはドライビングポジション選択レバーを操作し て所望の速度変化を実行するための所要時間の決定に影響を与えること、つまり 「走行段」の選択によって加速度の値に影響を与えることができなくなる。運転 者は、自分の「走行希望」を自動車に伝えるために走行ペダルを操作できるだけ である。つまり、本来多様なものと見なされる、特定の目標速度およびこの目標 速度を達成するための加速度に対する希望を、運転者は自動車に個別的に伝える ことができないのである。

したかって、電動駆動装置を有する公知の自動車では、走行ペダルの実際の位置 が運転者がその都度所望する駆動トルクまたは所望の駆動出力の規定量と解釈さ れ、駆動装置の特性曲線にしたがって直接操作される。特定の駆動トルクＭを選 択することは、与えられた回転数ｎのもとて同時に特定の駆動出力Ｐを選択する ことを意味している。なぜならば、次の関係が成り立つからである。

Ｐ＝ＭＸｎ 定常的走行運転（すなわち一定の速度）に伴う駆動トルク（または駆動出力）を 高めると、高めた駆動トルクが再び実際の走行抵抗力（特に空気抵抗および転勤 抵抗）によって引き起こされる逆トルクと平衡状態（「定常運転」）に入るまで 、自動車は加速される。

内燃機関によって駆動される在来型自動車の場合は、運転者が所望する新しい駆 動トルクは決して急激に達成されず、内燃機関の特性曲線に応して次第に調整さ れる。ただし、回転数とトルクの組み合わせの急激な変化が強制的に行われる走 行段変更の状況はひとまず除外する。

たとえば欧州特許公開公報第００９４９７８Ａ１号、ドイツ特許公開公報第３４ １４３１４Ａ１号、ドイツ特許公開公報第３８１６６５１Ａ１号または世界知的 所有権機関報第８９１０８３４６号によって知られている電動機におけるような 無段階の回転数／トルク特性を有する駆動コンセプトにおいて自動車の駆動制御 は、加速動作の間、つまり所望の新しい走行状態に達するまでに、回転数および トルクもしくは出力の駆動パラメーターをいかなる値に調整すべきか指定しなけ ればならない。加速動作開始時の（定常的）走行状況から所望の走行状況への移 行は、たとえば常に最大可能なトルクもしくは最大出力で行うことができるであ ろう。これは常に「スポーティ−な」走り方をすることを意味するが、このよう な走り方は多くの場合運転者はあまり快適とは感じないであろう。このような加 速動作を実施するためにより低い値を指定することもできるであろうが、これは 特に高い加速度が望ましい場合（例：追い越し）に自動車の挙動が鈍すぎるとい う短所を伴うであろう。この問題は、運転者がスポーティ−または快適な走り方 のいずれを所望しているかを、セレクタスイッチを介して自動車の駆動制御に伝 達することによって原理的に解決することができよう。

しかし、危険な状況でこのようなセレクタスイッチの操作が必要となり得るとい う事情は、極めて不都合であると見なさなければならない。さらに、無段階の回 転数／トルク特性を有する駆動コンセプトは、その自動車が従来の方式で駆動さ れる自動車で慣れているのとは著しく異なる挙動を有するならば、運転者が受け 入れない可能性がある。これは「負」の加速の場合、すなわち運転者が走行ペダ ルを戻して制動トルクを調整する場合にもあてはまる。

さらに、ドイツ特許公開公報第３７２７６９０Ａ１号により、アンチスリップコ ントロールシステム（ＡＳＲ）を有する自動車が知られている。これは駆動系に 段階的なトランスミッションを有し、走行安定性を改善するために、電子的制御 は、自動車運転者が操作する走行ペダルのそれぞれの位置をエンジントルクに特 定的に変換するようになっている。ＡＳＲの制御下の運転以外では、エンジント ルクは通常のとおり所定の特性曲線に直接従い、走行ペダルのそれぞれの位置に よって規定される。しかし、この関係は走行ペダルの下方調節範囲に制限されて いる。たとえば路面の摩擦係数の突然の変化が原因で生じることがある臨界的な 走行状況を容易に克服するために、走行ペダルの上方調節範囲に対して、それぞ れの走行ペダル位置に駆動輪の目標スリップの値を連携させる第２の特性曲線を 設けることか提案される。そうすることによってエンジントルクは間接的にのみ 、しかもそれぞれの走行状況（摩擦係数、横力の値など）に依存して指定される 。駆動系に無段階の回転数／トルク特性を有する自動車で、走行ペダルを操作す ることによって速度を変化させる際の問題点については、この刊行物では触れら れていない。

本発明の目的は、運転者にとってできるだけ複雑でなく、より確実な仕方で、実 際の自動車速度を別の所望の値にする方法およびこの方法を実施する装置を提供 することである。

上記の目的は本発明において、方法に関しては請求項１の特徴により、また装置 に関しては請求項１９の特徴によって達成される。本発明の有利な構成は、方法 に関しては従属請求項２から１８の特徴により、また装置に関しては従属請求項 ２０から２１の特徴によって表される。以下に、本発明の実施例を図１から９に 基づいて詳細に説明する。

図１は、時間を変数とする駆動出力のグラフである。

図２は、走行ペダル位置αを変数とする重み係数ｆ、のグラフである。

図３は、走行ペダルの操作速度＆と重み係数ｆ２のグラフである。

図４は、駆動出力Ｐ、（αａ）もしくはＰ、（αｅ）を変数とする２つの重み係 数ｆ３およびｆ４のグラフである。

図５は、加速動作の間の駆動出力の経時的変化のグラフである。

図６は、時間を変数とする重み係数ｆ５のグラフである。

図７は、走行ペダル位置を変数とする重み係数ｆ１のグラフである。

図８は、それぞれ自動車速度を変数とする重み係数ｇのグラフである。

図９は、トルク制御と出力制御の組み合わせにおける自動車速度を変数とする移 行関数りのグラフである。

本発明の詳細な説明は、走行ペダルが定常的な走行運転でのこれまでの位置α１ から、運転者が所望する定常的な走行運転に対応する変更位置α。に変えられた 、例示的な「標準状況」に主として限定する。この場合、自動車はより高い速度 に加速すると仮定する。

もちろん本発明による方法は、非定常的な走行運転から出発し、および／または それぞれ自損した新しい定常的走行状態に達する前に走行ペダル位置を再び変更 する場合にも対応して適用できる。

さらに、以下の説明に用いる記号はすべて時間に依存した変数であることを指摘 しておく。たとえば走行ペダルの位置αは時間の関数である。

α＝α（１） したがって、ある走行ペダル位置に設定値として連携した、運転者が所望する駆 動出力ＰＶ＝Ｐｖ（α）も時間に依存した変数である。

ＰＶ＝Ｐｖ（α（ｔ）） 簡略表記　Ｐｖ−Ｐｖ（ｔ） 自動車の駆動制御に伝えられる駆動出力Ｐ８の目標値は、時間ｔと出力設定値Ｐ ９との関数である。

Ｐ、＝Ｐ、（Ｐｖ（ｔ）、ｔ） 簡略表記　Ｐ、＝Ｐ、（ｔ） 以下に、駆動Ｉ・ルクに関しては、　ｒＰＪの代わりにそれぞれｒＭＪを代入し た対応した記号を用いる。

図１に、内燃機関および固定した変速比を有する自動車について、１ａからｔ、 の時間間隔内に行われる加速動作中の駆動出力ｐ　（Ｈの経時的変化を示す。

駆動トルクＭ　（ｔ）を表現する場合は、基本的な曲線推移が類似した像が得ら れるはずなので、ここでは特に詳述する必要はない。

下の曲線Ｗは走行抵抗曲線を定性的に表しており、したがって加速動作の各々の 時点で、速度が一定の場合において外から自動車に作用する走行抵抗によって瞬 間的に消費される出力を示す。時点ｔ、までと時点ｔ６以降に生じている定常的 な走行状態において、走行抵抗の出力は実際の駆動出力Ｐ□（ｔ＆）もしくはＰ −ｔ（ｔｅ）と平衡している。時点ｔ１でアクセルペダルを操作すると、運転者 はそれまでの駆動出力Ｐ、ｔ（ｔａ）をほぼ瞬間的に値ｐ（ｔａ）に高める。こ の値は、現在の回転数と内燃機関のチョーク位置（走行ペダル位置に対応）の条 件のもとで、回転数／トルク特性曲線によって定まる。外的な走行抵抗の出力よ り新しい駆動出力ｐ（ｔ＆）が上まわる際のその差Ｐ　ｂ（ｔ　ａ）が、速度上 昇のための加速出力として利用できる。内燃機関の特性曲線に従い、回転数が上 昇すると駆動出力は連続的にさらに増大して（上の曲線Ｂ）、駆動出力Ｐ０（ｔ 　ｅ）に達する。この値はアクセルペダルの位置に対応し、外的な走行抵抗の出 力と平衡している。

上述のように、与えられた回転数（すなわち与えられた走行速度）のもとて（広 い限界内で）はぼ任意のトルクまたは出力に調整できる駆動装置が自動車に付い ている場合には、このような自動車の挙動は従来の方式で駆動される自動車とは 全く異なる。なぜならば、運転者がそれぞれ信号を出すトルクまたは出力の希望 はほぼ瞬間的に、つまり内燃機関が新しい出力点に達し得るのと同じ速度で調整 されるからである。それゆえ、このような自動車は非常に「不安定に」反応し、 たとえば運転者が道路交通において通常の「流れに乗る」ことが難しくなる。

この問題を解決するために、本発明は走行ペダルの別の特性、すなわち走行ペダ ル位置の変化に対する自動車駆動装置の電子駆動制御の別の反応を設けている。

この場合、走行速度の変化は、特別の走行段または走行特性選択装置を操作する 必要なく、運転者による走行ペダルの操作の結果としてのみ行われる。この場合 、走行ペダル位置α（１）は、希望する駆動出力Ｐｖ（α）または希望する駆動 トルクＭｖ（α）に対して一義的に規定された値と連携している。

この連携は、電子駆動制御に対する目標値設定器として機能する追加の電子制御 ユニット、または駆動制御器それ自体に表または関数の形で格納されている。

ここで、次式か成り立つ。

Ｍｖ（α）　＝Ｍ、、ｘＸ　ｆ　、（α）もしくは　Ｐｖ（α）　＝　Ｐ、ｎ、 、　Ｘ　ｆ　＋（α）ここに、Ｍ　Ｉｌｌ　＆　Ｘは最大駆動トルク、Ｐ−ウは 最大駆動出力、ｆ、（α）は走行ペダル位置α（１）に依存する０から１の値の 係数である。走行ペダル位置α（１）と値ｆ＋（α）との関数関係は、たとえば 直線的であることができる。しかしながら、図２に模式的に示すような累進的な 関数曲線は、小さい出力またはトルクの特に良好な分配可能性を保証するので好 都合である。

測定器を通してそれぞれの走行ペダル位置α（１）が把握され、信号技術的に追 加の電子制御ユニットに送られる。電子制御ユニットは加速動作の開始（ｔ　ａ ）と同時に与えられた走行ペダルの初期位置α、と、運転者が速度変化の希望を 信号として出した最終位置α。

を把握および記憶する。本発明に従い、定常走行運転では走行ペダル位置α、と 連携した値Ｍ、、（α＆）もしくはＰｌ（α２）に対応する駆動トルクＭ、（ｔ 、）または駆動出力Ｐ　、（ｔ　ａ）の目標値が所定の値だけ飛躍的に増加し、 次に駆動出力ｐ　（ｔ）もしくは駆動トルクＭ（１）が時間に依存して走行ペダ ル位置α。と連携した値ＰＶ（α６）もしくはＭｖ（α８）まで変化するように なっている。

駆動トルクまたは出力が加速トルクｒｖｔｂ（ｔ、）もしくは加速出力Ｐｂ（ｔ 、）だけ飛躍的に上昇するのは、次式に従って行われる。

Ｍｂ（ｔ　＆）”　Ｆ　Ｘ　（Ｍ、（α。））−Ｍバα＆））もしくは Ｐ　ｂ（ｔ　、）＝　Ｆ　Ｘ　（Ｐ　ｖ（αｅ）−Ｐ、（α＆））ここに、Ｆは 範囲Ｏから１の重み係数である。Ｍ。

（α＆）およびＰ、、（αａ）は、走行ペダルがまだα１の位置にある、加速動 作の開始直前の瞬間の駆動トルクもしくは駆動出力である。Ｍｖ（αｅ）および Ｐｖ（αｅ）は、選択した走行ペダル位置α。に対応する駆動トルクもしくは駆 動出力の所望の値である。

本発明では、追加の電子制御ユニットで重み係数Ｆを規定するのに、３通りの好 都合な可能性がある。特に好都合なのは、走行ペダルの操作速度みすなわちαの 時間ｔによる微分（ｄα／ｄｔ）をセンサーを用いて追加の電子制御ユニットに よって把握し、把握された値みとの関係でＦの大きさを規定することである。

このために対応する値の表または関数関係（直線的または非直線的）を電子制御 に格納できる。図３に示されているような累進的な関数曲線ｆ２（ａ）は好都合 であり、走行ペダルをゆっくり操作すると速く操作した場合より傾向的に著しく 少ない加速値が引き起こされる。それによって運転者はたとえば現在の速度と希 望する目標速度との差が非常に大きい場合でも、希望する目標速度を「穏やかな 」仕方で達成することができる。ｈの特定の値以降は、図３に暗示されているよ うに、関数値ｆ２（ａ）に常に最大値１を連携させることが有効である。特別の ケースとしてｆ２（ａ）を一定に保つことかできるが、そうすると初期の加速出 力Ｐｂ（１，）（または加速トルクＭｂ（ｔ−））は差Ｐｖ（α＠）−Ｐバα＆ ）（もしくはＭＶ（αｅ）−Ｍ言αａ））のみに依存することになるであろう。

しかし代替として、加速動作開始直前の走行ペダル位置α３に対応する駆動出力 Ｐ、（αａ）または（駆動トルク）の大きさに依存して重み係数Ｆを規定する可 能性はあまり好適ではない。

Ｆ　＝　ｆ　、（Ｐμα＆）） 傾向としては、Ｐ、（α＆）が大きいほど、ｆ３（Ｐ、（α＆））は大きくなる はずである。この関係は、図４に模式的に示されているように、非直線的または 直線的であることができる。この場合また、図３のように、独立変数Ｐ、（α＆ ）の特定の値以降は、関数値ｆ、（Ｐ、（α＆））に常に最大値１が連携するよ うにされている。

第３の可能性として、走行ペダル位置α８に対応する、運転者が所望した新しい 駆動出力Ｐｖ（αや）（または新しい駆動トルク）の値に基づいて重み係数Ｆの 値を規定することができる。

Ｆ＝ｆ４（ＰＶ（αｅ）） これは関数関係Ｐｓ（α６）と相応するので、図４には対応する例が同じ曲線で 示されている。

加速動作の開始時の駆動出力または駆動トルクＰ、、（ｔ　ａ）”　Ｐ　＋＋ｔ 　（α＆）＋　Ｐ　ｂＮ　ａ）もしくは　Ｍ、（ｔ　、）＝Ｍ、ｔ　（α、）＋ Ｍ１．（ｔ　ａ）から、運転者が所望する駆動出力Ｐ、（ｔ　ｅ）−ＰＢｔ　（ ｔ。）もしくは駆動トルクＭｖ（ｔ　ｅ）＝　Ｍ、ｔ　（ｔ　、）への移行に関 しても、幾つかの可能性が設けられている。その際、駆動制御の目標値Ｐ、（ｔ ）もしくはＭ、（ｔ　）は、短い調節時間内で連続的または非連続的（段階的） に、走行ペダル位置α。に対応する設定値Ｐｖ（αｅ）もしくはＭ、（αｅ）ま で変化する。好適な解決は、駆動出力または駆動トルクが加速動作中に、自動車 の加速度がほぼ一定にとどまるように累進的に所定の最終値Ｐ　ｇｔ（αＡ）も しくはＭｇｔ（αつ）まで上昇することである。

時点ｔ、に所定の最終値に到達すると、駆動出力Ｐｓｔ（ｔｌ）もしくは駆動ト ルクＭ、（ｔ　＋）は次に走行ペダル位置を変化させるまでこの最終値で一定で 、ｔ、以降は自動車の加速度は全加速動作の終了１．まで連続的に０に下降する 。これらの関連は、図５に駆動出力について模式的に示されている。図１に対応 して、走行抵抗曲線はやはりＷで記入されている。ここから、時点ｔ、における 加速出力Ｐｂ（ｔ＋）は最終値Ｐ、（ｔ、）＝ｐ−ｔ（ｔ−）に達すると、加速 動作開始時（Ｐｂ（ｔ、））より著しく大きくなければならないことが分かる。

時点ｔｅでは加速出力はｐｂ（ｔｅ）−ｏである。この後は、走行抵抗を克服す るために全駆動出力が必要とされる。

自動車の加速度を把握するために、加速度センサーを設けることができる。しか し加速度は追加の電子制御ユニットで、駆動輪の回転数の時間微分からめること か好都合である。

本発明の他の実施態様に従い、初期の駆動出力Ｐ３（１，）から最終値ｐｖ（ｔ や）への移行は、時間とともに次式に従って行うこともできる。

Ｐ、（ｔ）−Ｐ、（ｔ、）＋ｆ５（ｔ／Ｔ）Ｘ　（ＰＶ（ｔ、）−Ｐ、（ｔ、） ）駆動トルクの制御に対しては、対応する次式が成り立つ。

Ｍ、（ｔ）＝Ｍ、（ｔａ）＋ｆ’、（ｔ／Ｔ）Ｘ　（ＭＶ（ｊｅ）　Ｊ（ｊ＆） ）ここに、Ｔは移行が行われる時間間隔、ｆ５（ｔ／Ｔ）は時間に依存する重み 係数０〜１である。図６に、追加の電子制御ユニットが時間パラメーターｔ／Ｔ に依存して定める関数値ｆ５に対する可能な曲線として、直線の例および累進的 曲線の例が例示されている。別の形態の曲線を設けることも可能である。みが大 きいほどＴが小さくなるように、時間間隔Ｔの大きさを走行ペダルの操作速度＆ の大きさに依存させることが好適である。このことは、所定の最終値へより速く 移行するほど加速動作を短縮させる傾向を引き起こす。図６の曲線をより急に傾 斜なもの選択すると、つまり最高値ｆ、＝１にはすでに値ｔ＜Ｔで達し、その後 は一定にとどまる場合でも、同じ効果が得られる。

本発明は内燃機関／発電機ユニットによって電流を供給される電動駆動装置を装 備した自動車において、内燃機関がトルクと回転数の一義的な関係を有する状態 、つまりたとえば燃費の点で最適な内燃機関のトルり／回転数特性曲線で駆動さ せる場合に特に好適に作用する。この場合において、駆動出力Ｐ、（ｔ）はＰ８ （ｔ　ａ）まで飛躍的に上昇した後、内燃機関の回転数の増加に比例して次式に 従い上昇する。

Ｐｇ（ｔ）＝Ｐｓ（ｔ、）＋ｆ６（（ｎ−ｎａ）／（ｎｅ−ｎａ））Ｘ　（Ｐｖ （ｔ、）−Ｐ、（ｔａ））ここに、 ｆ６＝回転数に依存した係数Ｏ〜１ ｎ　＝内燃機関の実際の回転数 ｎ、＝出力ｐ　、（ｔ　ａ）における内燃機関の回転数ｎｅ＝出力Ｐｖ（ｔ、） における内燃機関の回転数係数ｆ６に対する関数値の連携は、係数ｆ５と対応す る仕方で行うことができる。

このような方式の駆動制御は、従来の方式で駆動される内燃機関式自動車と同じ 自動車の駆動を運転者に伝える。

速度上昇の場合、つまり自動車加速の場合だけでなく、逆の自動車減速の場合も 、走行ペダルの実際の位置を戻すとき運転者が駆動電動機の制動効果を感じない 故に、運転者が自動車の挙動を異常と感じるということが起こらないようにする という問題も本発明に従って制御技術的に解決可能である。このような制動効果 を生むことができるために、本発明では追加の電子制御ユニットが走行ペダルの ニュートラル位置α。（〉０）に値０の駆動トルクもしくは駆動出力を連携させ 、０とα、の間の走行ペダル位置は、それぞれ駆動トルクもしくは駆動出力の負 の値に対応させる、つまり制動出力を引き起こさせる。なお電動駆動装置の場合 、電動機を発電機運転に切り替えることによって制動トルクを生み出すことがで きる。重み係数ｆ、（α）に対する可能な関数関係を、図７に示す。ここでは、 走行ペダルのα。と最大位置α、。の間の関数曲線は、図２の曲線にほぼ対応し ている。α、より小さいときは、αが小さくなるに伴い負の関数値ｆ１の量が増 加するので、制動トルクＭ６も次式に従って増加する。

Ｍ、（α）＝Ｍ□。×ｆ、（α） 生み出された制動トルクを走行ペダル位置に依存させるだけでなく、時間の関数 として、走行ペダル位置に連携している値と対応関係を設けることも好都合であ る。これは、正の加速についてすでに説明したように、最初に所望の制動トルク の部分量のみが急激に調整され、次に所定の最終値まで連続的に移行することを 意味している。しかし、ここでこの移行をそれぞれの走行速度Ｖに依存させるこ と、つまり実際に付加される制動トルクＭＢ（ｔ　）を次式に従って規定するこ とが特に好適と考えられる。

Ｍａ（ｔ　）　＝Ｍａ（α）　Ｘ　ｇ　（ｖ）ここに、ｇ　（ｖ）は重み係数Ｏ 〜１を意味し、その値は自動車速度Ｖに依存している。

たとえば図８には、関数値ｇ　（ｖ）の直線的、累減的および「段階的」推移が 示されている。傾向とじては、所望の制動トルクが付加される成分は、自動車速 度が小さくなるほど大きくなる。

本発明の別の構成では、自動車ペダルの操作速度＆の値を微分方程式ではなく、 差分方程式の形でめることが好都合であり得る。

ｈ＝α（ｔ２）−α（ｔｌ）／１２　ｔ＋時間差１２−１．に対して、意図しな い「震動」、つまり走行ペダルの非常に短時間で行われる微妙な往復運動は考慮 されない、つまり駆動制御の反応を来さないような最小値を指定できる。ｔ２− ｔ’、を大きく取るほど、達成される減衰効果は大きくなる。好適と見なし得る のは、およそ１００〜２００ｍ５である。

上述のように、自動車の駆動制御を駆動トルクまたは駆動出力の制御に向けるこ とができる。本発明の構成において、さらに両方の可能性を組み合わせることも 考えられる。その場合、所定の決定基準に従い、１つの制御方式から別の制御方 式への切り替えが行われる。低い自動車速度では「繊細な」走行運転を保証する トルク制御を用い、高い速度では駆動出力制御に切り替えることが特に好適であ る。たとえば、この切り替えは連続的に行うことができ、所定の速度範囲ｖ１〜 ｖ２において、次式に従ってスムーズに移行する２つの駆動制御の混合形態を適 用する。

Ｐ（ａ　、ｖ）＝（１−ｈ（Ｖ））ＸＩＪ（α）Ｘｎ、＋ｈ（ｖ）ＸＰ（ａ）こ こに、ｎＲは駆動輪の回転数、ｈは自動車走行速度に依存する重み係数０〜１で ある。図９に、ｈ　（ｖ）の可能な関数曲線を示す。関数値りは、速度Ｖ、まで は０であり、それから直線は速度が増すに連れて最大値１まで上昇し、速度ｖ２ 以上ではこの最大値に固定している。移行区域では、非直線的な関数を選択する こともできる。特に、図９にＶ２の垂直破線で暗示されているように、関数値の ０から１への飛躍的な変化を設けることも可能であろう。

本発明を、電子制御回路を有する直流電動機を備えた自動車に適用することは特 に好適である。なぜならば、ここでは本発明に従う駆動制御に必要なプロセスデ ータ（特に回転数およびトルク）はもともと「正常な」電動機運転のためのデー タとして常に利用できるか、または利用可能なデータがら問題なく導くことがで きるので、データ把握のための追加のセンサーはほぼ省略できるからである。さ らに、自動車の挙動が完全に異なっているという印象を運転者に与えることなく 、このような電動機の駆動技術的な可能性を活用できる。むしろ、運転者は従来 の駆動方式の内燃機関式自動車と原則的に等しいが、定量的に見れば運転者の希 望により多く適うことのできる自動車を体験することになる。なぜならば、この 場合、はぼ任意の回転数／トルクの組み合わせを調整できるがらである。

請求の範囲（補正） １．　駆動輪と無段階の回転数／トルク特性曲線の駆動系とを有する自動車、特 に電動駆動装置を有する自動車の速度を自動車の運転者が行う走行ペダルの位置 （１）の変更に対応して変更する方法であって、それぞれの走行ペダル位置（１ ）に、設定値として所望された、自動車で有効な特定の駆動出力Ｐｖ（α）＝ｆ 、（α）　×Ｐ　ｍａｙ　（ここにＰ。ａｘ　＝自動車の最大駆動出力）および ／または有効な駆動トルクＭｖ（α）＝ｆ。

（α）　ＸＭ−１１ｍ　（ここにＭ−０−自動車の最大トルク）が連携しており 、前記設定値を自動車の電子駆動制御のための目標値として利用する方法におい て、追加の電子制御ユニットが、設定値Ｐｖ（ｔ）および／またはＭｖ（ｔ　） を電子駆動制御のための目標値ｐ、（Ｂ　もしくはＭ、（ｔ　）に変換し、これ らの目標値ｐ、（ｔ）もしくはＭ、（ｔ　）が駆動制御によって調整時間内に設 定値Ｐｖ（ｔ）もしくはＭｖ（ｔ　）まで変化させられ、しかも前記目標値Ｐ、 （ｔ）もしくはＭ、（ｔ　）が、設定値Ｐｖ（１）もしくはＭｖ（ｔ）との初期 比例成分と継時的に変化する残留成分とを加算して形成されることを特徴とする 自動車の速度を変更する方法。

２、設定値ＰＶ（ｔ）もしくはＭｖ（ｔ　）との比例成分が、駆動制御の実際の 目標値ｐ、（Ｂ　もしくはＭ８（１）と、設定値Ｐｖ（ｔ）もしくはＭＶ（ｔ） と実際の目標値ｐＢ（ｔ）もしくはＭ、（ｔ　）との差にＯ〜１の重み係数Ｆを 乗じた積との合計として形成される請求項１記載の自動車の速度を変更する方法 。

３、係数Ｆの値が走行ペダル操作速度りに依存して決定される請求項２記載の自 動車の速度を変更する４、係数Ｆの値が駆動制御の実際の目標値ｐ、（Ｂもしく はＭ、（ｔ）に依存して決定される請求項２記載の自動車の速度を変更する方法 。

Ｆ＝　ｆ３（Ｐ、（ｔ）） もしくは　Ｆ　＝　ｆ　３（Ｍ、（ｔ　）　）５、係数Ｆの値が設定値ＰＶ（ｔ ）もしくはＭｖ（ｔ）に依存して決定される請求項２記載の自動車の速度を変更 する方法。

Ｆ　＝　ｆ　４（ＰＶ（ｔ　）　） もしくは　Ｆ　＝　ｆ　４（Ｍｖ（ｔ　）　）６、重み係数Ｆ＝ｆ：＋（（Ｚ） の関数曲線が累進的に上昇し、関数値Ｆが変数ａの設定された限界値の上方では 一定の最大値１にとどまっている請求項３記載の自動車の速度を変更する方法。

７、重み係数Ｆの関数曲線が直線的に上昇するように選択され、関数値Ｆが変数 Ｐ、、（ｔ）またはＭｑ（ｔ　）の設定された限界値の上方では一定の最大値１ にとどまっている請求項４記載の自動車の速度を変更する方法。

８、重み係数Ｆの関数曲線が直線的に上昇するように選択され、関数値Ｆが変数 ＰＶ（ｔ）またはＭｖ（ｔ　）の設定された限界値の上方では一定の最大値１に とどまっている請求項５記載の自動車の速度を変更する方法。

９、加速度センサーを介して、または駆動輪の回転数の時間微分を介して自動車 加速度を検出し、さらに自動車加速度が変化した走行ペダル位置α（１）に到達 する時点と設定値Ｐ、（ｔ）もしくはＭＶ（ｔ　）に到達する時点との間で、自 動車加速度が一定となるように、目標値Ｐ、、（ｔ）もしくはＭ８（ｔ　）を設 定値ｐｖ（ｔ）もしくはＭｖ（ｔ）に調整するために残留成分を継時的に変化さ せる請求項１から８のいずれか１項に記載の自動車の速度を変更する方法。

１０、　目標値ｐ、（ｔ）もしくはＭ、（ｔ　）を設定値Ｐｖ（ｔ）もしくはＭ Ｖ（ｔ　）に調整するために、残留成分を時間間隔Ｔ（調整時間）内で直線的ま たは累進的に変化させる請求項１から８のいずれか１項に記載の自動車の速度を 変更する方法。

１１、　走行ペダル速度りが大きければ大きいほど、時間間隔Ｔが電子制御によ って傾向的に小さく選択される請求項１ｏ記載の自動車の速度を変更する方法。

１２　内燃機関／発電機ユニットによって電動機に電流か供給され、内燃機関の トルクと回転数の間に一義的な関係がある状態で内燃機関が駆動される自動車で 、目標値ｐ、（Ｂ　もしくはＭ、（ｔ）を設定値Ｐｖ（１）もしくはＭ、（ｔ　 ）に調整するために残留成分を回転数に依存して変化させる請求項１から８のい ずれか１項に記載の自動車の速度を変更する方法。

１３、　係数ｆ、（α）に対して、走行ペダルのニュートラル位置α。では設定 値ＰＶ（α）もしくはＭｖ（α）を規定するために値Ｏが連携し、０とα。の間 の走行ペダル位置では電動駆動機を発電機運転に切り替えて制動トルクを生むた めに負の値（制動力）が連携する請求項１から１２のいずれか１項に記載の自動 車の速度を変更する方法。

１４、　０とα。の間の設定された走行ペダル位置で制動力または制動トルクの 大きさが自動車の実際の速度に依存して調整され、しかも好ましくはより高速で は傾向的により小さい制動トルクが設定されている請求項１３記載の自動車の速 度を変更する方法。

１５、　重み関数Ｆ　＝　ｆ　２（ａ　）の変数＆に微分商の代わりに差分商α （ｔ２）−α（１＋）／１２　１＋を代入し、しかも１２−１．が設定された最 小値を下回らない請求項３から１４のいずれか１項に記載の自動車の速度を変更 する方法。

１６、　速度変更を、設定された値■、を下回る自動車速度Ｖでは駆動トルクの 制御のみによって行い、設定された値ｖ２を越える速度では駆動出力の制御のみ によって行う請求項１から１５のいずれか１項に記載の自動車の速度を変更する 方法。

１７．　駆動トルク制御から駆動出力制御への移行が自動車速度Ｖ、＝ｖ２で飛 躍的に行われる請求項１６記載の自動車の速度を変更する方法。

１８、　駆動トルク制御から駆動出力制御への移行がＶｌからｖ２の速度間隔で はなめらかに行われる請求項１６記載の自動車の速度を変更する方法。

１９、　駆動輪と、無段階の回転数／トルク特性を有する駆動系、特に電動駆動 装置と、駆動系の回転数／トルクを調整するための電子駆動制御と、自動車速度 を変更するために設けられている走行ペダルとを有し、走行ペダルの位置（１） がセンサーで把握でき、しかも自動車で有効な所望の駆動出力および／または所 望の駆動トルクか表または関数の形で電子制御に格納されており、これらが可能 な走行ペダル位Ｍ　（ｔ）に一義的に連携している自動車において、追加の電子 制御ユニットが設けられており、この電子制御ユニットが信号技術的に、一方で は走行ペダル位置（１）を把握するためのセンサーと、他方では目標値設定器と して駆動制御と連結しており、しかもこの追加の電子制御ユニットがセンサーに よって得られた測定値（１）を駆動制御のための目標値に変換し、この目標値が ある短い調整時間内にそれぞれの設定値にまで変化し、しかも前記目標値が初期 の、設定値との比例成分と継時的に変化する残留成分とを加算して形成される請 求項１記載の自動車の速度を変更する方法を実施する自動車。

２０、　追加の電子制御ユニットが自動車加速度を検出するためのセンサーと信 号技術的に結合しているか、または駆動輪回転数の継時的変化から自動車加速度 を算出するための微分装置を装備している請求項１９記載の自動車の速度を変更 する方法を実施する自動車。

２１、　自動車駆動の電動機が電子転流装置を有する永久励磁直流電動機として 形成されている請求項１９または２０に記載の自動車の速度を変更する方法を実 施する自動車。

フロントページの続き （７２）発明者　ルッツ、ディーター ドイツ連邦共和国、デー　８７２０　シュヴアインフルト、シュペッサートシュ トラーセ（７２）発明者　ナグラー、フランツ ドイツ連邦共和国、デー　８７２９　オツテンドルフ、アム・ツエーントグラー フエン（７２）発明者　オッホス、マルチインドイツ連邦共和国、デー　８７２ ０　シュヴアインフルト、エーバースペルクシュトラーセ１０ （７２）発明者　シーボルト、シュテファンドイツ連邦共和国、デー　８７２０ 　シュヴアインフルト、ギムナジウムシュトラーセ（７２）発明者　シュミット ーブリュッケン、ハシスーヨアヒム ドイツ連邦共和国、デー　８７２１　ゲルダースハイム、ゾンネンシュトラーセ 　９ （７２）発明者　ティーラー、ヴオルフガツクドイツ連邦共和国、デー　８７２ ８　ハスフルト、カスタニエンヴエーク　１ （７２）発明者　ヴアークナー、ミヒャエルドイツ連邦共和国、デー　８７２１ 　二−ダーヴエルン、オツトーシュトラーセ　３ （７２）発明者　ヴエステンドルフ、ホルガードイツ連邦共和国、デー　８７２ １　ハンバッハ、ゲンゼライテ　８ （７２）発明者　ヴイヒナネック、ライナードイツ連邦共和国、デー　８７２１ 　マーデンハウゼン、エアレンブルンシュトラーセ

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. １．駆動輪を有する自動車の速度を自動車の運転者が行う走行ペダルの位置α（ ｔ）の変更に対応して変更する方法であって、それぞれの走行ペダル位置α（ｔ ）に、設定値として所望された、日動車に作用する特定の駆動出力Ｐｖ（α）＝ ｆ１（α）×Ｐｍａｘ（ここにＰｍａｘ＝自動車の最大駆動出力）および／また は駆動トルクＭｖ（α）＝ｆ１（α）×Ｍｍａｘ（ここにＭｍａｘ＝自動車の最 大トルク）が連携しており、前記設定値を自動車の電子駆動制御のための目標値 として利用する自動車の速度を変更する方法において、駆動系が無段階の回転数 ／トルク特性を有する自動車、特に電動駆動装置を有する自動車で、設定値Ｐｖ （ｔ）および／またはＭｖ（ｔ）を電子駆動制御のための目標値Ｐｓ（ｔ）もし くはＭｓ（ｔ）に変換し、これらの目標値Ｐｓ（ｔ）もしくはＭｓ（ｔ）が駆動 制御によって調整時間内に設定値Ｐｖ（ｔ）もしくはＭｖ（ｔ）にまで変化し、 しかも前記目標値Ｐｓ（ｔ）もしくはＭｓ（ｔ）が、設定値Ｐｖ（ｔ）もしくは Ｍｖ（ｔ）との初期比例成分と継時的に変化する残留成分とを加算して形成され ることを特徴とする自動車の速度を変更する方法。
2. ２．設定値Ｐｖ（ｔ）もしくはＭｖ（ｔ）の比例成分が、駆動制御の実際の目標 値Ｐｓ（ｔ）もしくはＭｓ（ｔ）と、設定値Ｐｖ（ｔ）もしくはＭｖ（ｔ）と実 際の目標値Ｐｓ（ｔ）もしくはＭｓ（ｔ）との差に０〜１の間の重み係数Ｆを乗 じた積との合計として形成される請求項１記載の自動車の速度を変更する方法。
3. ３．係数Ｆの値が走行ペダル操作速度■に依存して決定される請求項２記載の自 動車の速度を変更する方法。 Ｆ＝ｆ２（■）
4. ４．係数Ｆの値が駆動制御の実際の目標値Ｐｓ（ｔ）もしくはＭｓ（ｔ）に依存 して決定される請求項２記載の自動車の速度を変更する方法。 Ｆ＝ｆ３（Ｐｓ（ｔ）） もしくはＦ＝ｆ３（Ｍｓ（ｔ））
5. ５．係数Ｆの値が設定値Ｐｖ（ｔ）もしくはＭｖ（ｔ）に依存して決定される請 求項２記載の自動車の速度を変更する方法。 Ｆ＝ｆ４（Ｐｖ（ｔ）） もしくはＦ＝ｆ４（Ｍｖ（ｔ））
6. ６．重み係数Ｆ＝ｆ２（■）の関数曲線が累進的に上昇し、関数値Ｆが変数■の 設定された限界値の上方では一定の最大値１にとどまっている請求項３記載の自 動車の速度を変更する方法。
7. ７．重み係数Ｆの関数曲線が直線的に上昇するように選択され、関数値Ｆが変数 Ｐｓ（ｔ）またはＭｓ（ｔ）の設定された限界値の上方では一定の最大値１にと どまっている請求項４記載の自動車の速度を変更する方法。
8. ８．重み係数Ｆの関数曲線が直線的に上昇するように選択され、関数値Ｆが変数 Ｐｖ（ｔ）またはＭｖ（ｔ）の設定された限界値の上方では一定の最大値１にと どまっている請求項５記載の自動車の速度を変更する方法。
9. ９．加速度センサーを介して、または駆動輪の回転数の時間微分を介して自動車 加速度を検出し、さらに自動車加速度が変化した走行ペダル位置α（ｔ）に到達 する時点と設定値Ｐｖ（ｔ）もしくはＭｖ（ｔ）に到達する時点との間で、自動 車加速度が一定となるように、目標値Ｐｓ（ｔ）もしくはＭｓ（ｔ）を設定値Ｐ ｖ（ｔ）もしくはＭｖ（ｔ）に調整するために残留成分を継時的に変化させる請 求項１から８のいずれか１項に記載の自動車の速度を変更する方法。
10. １０．目標値Ｐｓ（ｔ）もしくはＭｓ（ｔ）を設定値Ｐｖ（ｔ）もしくはＭｖ（ ｔ）に調整するために、残留成分を時間間隔Ｔ（調整時間）内で直線的または累 進的に変化させる請求項１から８のいずれか１項に記載の自動車の速度を変更す る方法。
11. １１．走行ペダル速度■が大きければ大きいほど、時間間隔Ｔが電子制御によっ て傾向的に小さく選択される請求項１０記載の自動車の速度を変更する方法。
12. １２．内燃機関／発電機ユニットによって電動機に電流が供給され、内燃機関の トルクと回転数の間に一義的な関係がある状態で内燃機関が駆動される自動車で 、目標値Ｐｓ（ｔ）もしくはＭｓ（ｔ）を設定値Ｐｖ（ｔ）もしくはＭｖ（ｔ） に調整するために残留成分を回転数に依存して変化させる請求項１から８のいず れか１項に記載の自動車の速度を変更する方法。
13. １３．係数ｆ１（α）に対して、走行ペダルのニュートラル位置αｎでは設定値 Ｐｖ（α）もしくはＭｖ（α）を規定するために値０が連携し、０とαｎの間の 走行ペダル位置では電動駆動機を発電機運転に切り替えて制動トルクを生むため に負の値（制動力）が連携する請求項１から１２のいずれか１項に記載の自動車 の速度を変更する方法。
14. １４．０とαｎの間の設定された走行ペダル位置で制動力または制動トルクの大 きさが自動車の実際の速度に依存して調整され、しかも好ましくはより高速では 傾向的により小さい制動トルクが設定されている請求項１３記載の自動車の速度 を変更する方法。
15. １５．重み関数Ｆ＝ｆ２（■）の変数■に微分商の代わりに差分商α（ｔ２）− α（ｔ１）／ｔ２−ｔ１を代入し、しかもｔ２−ｔ１が設定された最小値を下回 らない請求項３から１４のいずれか１項に記載の自動車の速度を変更する方法。
16. １６．速度変更を、設定された値ｖ１を下回る自動車速度Ｖでは駆動トルクの制 御のみによって行い、設定された値Ｖ２を越える速度では駆動出力の制御のみに よって行う請求項１から１５のいずれか１項に記載の自動車の速度を変更する方 法。
17. １７．駆動トルク制御から駆動出力制御への移行が自動車速度ｖ１＝ｖ２で飛躍 的に行われる請求項１６記載の自動車の速度を変更する方法。
18. １８．駆動トルク制御から駆動出力制御への移行がＶ１からＶ２の速度間隔では なめらかに行われる請求項１６記載の自動車の速度を変更する方法。
19. １９．駆動輪と、無段階の回転数／トルク特性を有する駆動系、特に電動駆動装 置と、駆動系の回転数／トルクを調整するための電子駆動制御と、自動車速度を 変化させるために設けられている走行ペダルとを有し、走行ペダルの位置α（ｔ ）がセンサーで把握でき、しかも自動車で有効な所望の駆動出力および／または 所望の駆動トルクが表または関数の形で電子制御に格納されており、これらが可 能な走行ペダル位置α（ｔ）と一義的に連携している自動車において、もう１つ の追加の電子制御ユニットが設けられており、この電子制御ユニットが信号技術 的に、一方では走行ペダル位置α（ｔ）を把握するためのセンサーと、他方では 目標値設定器として駆動制御と連結しており、しかもこの追加の電子制御ユニッ トがセンサーによって得られた測定値α（ｔ）を駆動制御のための目標値に変換 し、この目標値がある調整時間内にそれぞれの設定値にまで変化し、しかも前記 目標値が初期の、設定値との比例成分と継時的に変化する残留成分とを加算して 形成される請求項１記載の自動車の速度を変更する方法を実施する自動車。
20. ２０．追加の電子制御ユニットが自動車加速度を検出するためのセンサーと信号 技術的に結合しているか、または駆動輪回転数の継時的変化から自動車加速度を 算出するための微分装置を装備している請求項１９記載の自動車の速度を変更す る方法を実施する自動車。
21. ２１．自動車駆動の電動機が電子転流装置を有する永久励磁直流電動機として形 成されている請求項１９または２０に記載の自動車の速度を変更する方法を実施 する自動車。