JPH0914116A - 車両駆動ユニットの制御方法および装置 - Google Patents
車両駆動ユニットの制御方法および装置Info
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Abstract
な制御器を提供する。 【解決手段】 車両駆動ユニットの制御方法および装置
において,車両の駆動列内の振動が制御器により低減な
いし解消される。この制御器は,駆動ユニットのトルク
を,実際回転速度とモデル回転速度との間の差に基づき
振動を低減する方向に調節し,ここでモデル回転速度は
駆動列内のトルク状態に基づいて決定される。
Description
の制御方法および装置に関するものである。
許第5209203号)から内燃機関のトルク制御方法
および装置が既知であり,この場合,車両駆動列内の振
動を減衰させるために内燃機関の点火角が変化される。
車両の車輪回転速度と内燃機関のエンジン回転速度との
間の差に基づき,この差を減少させる方向に内燃機関の
点火角を変化させることが提案されている。発生する振
動に関して支配的なエンジントルク変数が十分には考慮
されていないので,このような制御装置は作動点に対す
る著しい依存性を示している。
測定されたエンジン回転速度ならびに内燃機関に供給さ
れる空気量に基づいて内燃機関により発生される燃焼ト
ルクを計算することが既知である。さらにこの場合,内
燃機関の制御のために所定のエンジントルク変化の関数
として点火角を変化させることが記載されている。
を回避するのに最適な制御方法および装置を提供するこ
とが本発明の課題である。
方法および装置において,駆動ユニットにより与えられ
るトルクは,車両の駆動列内の振動を低減する方向に調
節される。
速度と,車両の駆動列内のトルク状態に基づいて決定さ
れるモデル回転速度との比較に基づき行われる。
様により詳細に説明する。
回路図を示す。この場合,多シリンダ内燃機関が10で
示され,多シリンダ内燃機関10は吸気系統12ならび
に出力軸14を備えている。吸気系統12内にとくに,
内燃機関への空気供給量(空気供給質量,空気供給容
量,吸気管圧力)を測定するための測定装置16が設け
られ,この測定装置16から内燃機関を制御するための
電子式制御ユニット20へライン18が出ている。出力
軸14の範囲内に内燃機関10の回転速度を測定するた
めの測定装置22が図示され,この測定装置22から制
御ユニット20へライン24が通じている。制御ユニッ
ト20は,内燃機関および/または車両のその他の運転
変数を測定するための測定装置30ないし32からのそ
の他の入力ライン26ないし28を有している。このよ
うな運転変数は,たとえばエンジン温度,車両速度,加
速ペダル操作度(ドライバ希望),変速機段,他の制御
ユニット(変速機制御,駆動滑り制御)からの制御信号
等である。少なくとも1つの出力ライン34を介して制
御ユニット20は内燃機関10の点火角を制御する。さ
らに,制御ユニット20は燃料供給量を調節するための
その他の出力ライン36ならびに場合により内燃機関へ
の空気供給量を調節するための出力ライン38を有して
いる。
ここには詳細に示されていない,点火角,燃料噴射およ
び/または内燃機関への空気供給量を制御するための機
能を実行する。さらに,制御ユニット20は駆動列内の
振動を回避するための以下に示す制御器を含んでいる。
が定トルク運転から加速運転に移るときに振動が発生
し,この振動は車両に伝達されて乗心地および自動車の
走行性能に著しい影響を与えることがある。
重)を質量−ばね系(2質点振動系)とみなした場合,
振動は入力側トルク(エンジントルク)ならびに出力側
トルクの関数として表現される。出力側トルクは,入力
側回転速度および出力側回転速度の間の(適切に重みづ
けされた)差および駆動列の入力角と出力角との間の
(適切に重みづけされた)差の和として近似的に表現さ
れる。
れるトルクを加速トルク(=エンジントルク−負荷トル
ク)から導かれるモデル回転速度と実際回転速度との差
の関数として調節する制御器が適切であることがわかっ
ている。この場合,加速トルクはモデルにより計算され
たトルク(燃焼トルク)とシミュレートされた負荷との
差から計算される。
に記載の構造を示している。
回転速度)および18(エンジン負荷)が供給される。
出力ライン102はエンジンの燃焼トルクMindを示
す値を制御器99にとくに結合段104に供給してい
る。この場合,エンジントルクMindは基本点火角
(ノッキング制御等のような修正を有する回転速度/負
荷特性曲線の点火角)の調節のときに存在するような燃
焼トルクに対応する。結合段104の出力ライン106
は加速トルクMbesを示す値を積分器108に供給す
る。積分器108の出力ライン110はモデル回転速度
Nmodを示す値を第2の結合段112に供給する。さ
らに,この結合段112にはライン24を介して実際回
転速度Nistが供給される。モデル回転速度Nmod
と実際回転速度Nistとの間の差Ndiffを示す値
を伝送する結合段(比較段)112の出力ライン114
は,第3の結合段116,フィルタ118および比例制
御器120に通じている。比例制御器120の出力ライ
ン122は結合段104に通じている。フィルタ118
の出力ライン124は結合段116に通じている。結合
段116から比例制御器128に出力ライン126が出
て,比例制御器128の出力ライン130は要素132
に通じている。要素132の出力ライン134は点火角
修正値ΔZWを出力し,点火角修正値ΔZWは修正段1
36に供給される。修正段136にはさらに,ライン1
38を介して点火角決定要素140から基本点火角ZW
baseが供給される。点火角決定要素140には少な
くともライン18および24が供給される。修正段13
6の出力ラインは点火角を調節するためのライン34を
形成している。
転変数すなわち回転速度およびエンジン負荷(空気供給
質量,空気供給容量,吸気圧力)から基本点火角におい
てエンジンにより発生される燃焼トルクMindが形成
される。比較段104において,この燃焼トルクが,比
例制御器120によりシミュレートされた駆動ユニット
の出力側の負荷トルクと比較され,これから加速トルク
Mbesが形成される。この加速トルクは積分器108
に供給される。この積分器は加速トルクと実際に投入さ
れたギヤ段に対する出力回転速度との間の関係を示して
いる。したがって,積分結果はモデル回転速度Nmod
を示し,このモデル回転速度は,比較段112におい
て,測定されたエンジンの実際回転速度Nistと比較
される。この比較から形成された回転速度差Ndiff
は比例制御器120を介して比較段104にフィードバ
ックされる。比例制御器120は,2質点系振動モデル
から導かれる,エンジン回転速度と出力回転速度との差
と,負荷トルクとの間の関係をシミュレートする。この
場合,比例定数は対応する次元を有している。比例制御
器120の出力値は駆動列の出力側に存在する負荷トル
クを示し,この負荷トルクは比較段104においてエン
ジンにより発生される回転トルクから差し引かれて加速
トルクを形成する。
速ペダルを操作することにより急に加速運転を導入した
とき,負荷トルクが小さい場合には大きな燃焼トルクM
indが発生され,これにより大きな加速トルクMbe
sが発生する。この加速トルクは積分器108の遅延作
用によりモデル回転速度Nmodに変換される。モデル
回転速度Nmodと実際回転速度Nistとの間の差N
diffから,変動する負荷トルクが比例部分120に
よりシミュレートされ,移行過程が終了した後はシミュ
レートされた負荷トルクは燃焼トルクに対応し,したが
って加速トルクは0となりかつモデル回転速度は実際回
転速度にほぼ等しくなる。この場合に,車両出力軸のね
じりの変化を特徴とする移行状態が終了する。
112において形成された回転速度差Ndiffから,
低域フィルタ118によりフィルタリングされて,回転
速度差信号内の等値成分Noffが求められる。低域フ
ィルタにより形成された等値成分Noffは比較段11
6において信号から差し引かれ,この結果ライン126
を介して回転速度差の変動すなわち純粋な振動のみが比
例制御器128に供給される。フィルタ118および比
較段116によるフィルタリングはまた高域フィルタに
対応する。この高域フィルタはとくに比例成分を示し,
比例成分は回転振動を低減するために必要なトルク変動
ΔMARを回転速度差から形成する。この場合もまた,比
例制御器の比例定数は計算により回転速度をトルク値に
変換するために必要な次元を有している。トルク修正Δ
MARは,好ましい実施態様においては,とくに特定の表
を示す要素132において調節すべき点火角に対する修
正値ΔZWに変換されかつ修正段136において修正値
ΔZWによりたとえば加算,減算または掛算により基本
点火角に対し修正が行われる。修正点火角ZWは最後に
出力ライン34を介して調節され,ここでモデル回転速
度と実際回転速度との回転速度差は明らかに低減され
る。
の作用が図3および図4に示されている。この場合,図
3は制御器のない車両の挙動を示し,図4には制御器を
有する同じ車両の挙動が示されている。
Mの時間曲線を示し,一方図3bにはエンジン回転速度
Nの時間曲線が示されている。時点t0までは車両は定
トルク運転であると仮定する。時点t0においてドライ
バは加速ペダルを存在することによりトルクを上昇し,
時点t1までトルクは上昇する。この間に回転速度は上
昇し,ここでとくに時点t0の直後に回転速度の著しい
振動が認められる。時点t1においてドライバは加速ペ
ダルを放すことにより再び定トルク運転に戻したとす
る。これによりエンジン回転速度は徐々に低下し,この
場合もまた同様に振動が認められる。
点t0の直後においてエンジン回転速度の振動は著しく
低減されている。時点t1の直後の挙動に対しても同様
に振動が著しく低減されている。したがって,本発明に
よる制御器を使用することにより駆動列の振動が著しく
低減され,場合により完全に解消され,したがって車両
の乗心地および走行性能が著しく改善される。
ログラムの範囲内での計算により作動される。この場
合,上記のように作動するこのプログラムは,入力軸の
位置に同期して(角度同期)ランされる。この結果実際
のトルク修正値が求められ,これにより振動は正確に補
償される。モデル回転速度を形成するために簡単かつ迅
速に計算するモデル(車両積分器108,負荷トルクの
シミュレータ120)が使用されるので,振動の補償が
可能となるのである。
づく制御計算のほかに,他の有利な実施態様において
は,内燃機関の範囲内で発生する他のトルクすなわちク
ランク軸に存在するトルクが使用される。
においては,点火角修正に加えてまたはその代わりとし
て,トルク修正値に基づき力の供給量および/または空
気供給量が調節され,これにより振動が低減される。
おける使用に限定されず,有利な実施態様においては,
駆動状態が変動して同様な駆動列振動が発生するたとえ
ば電動機のような同様なトルク値が利用される場合にお
いても使用可能である。
動を回避する。この制御器は作動点に無関係でありした
がってより安定な制御および制御器のより簡単な設計が
可能であることはとくに有利である。
トのトルクから得られるモデル回転速度との比較により
抑制されることはとくに有利である。これにより,調節
されるトルクしたがってドライバ希望それ自身が共に考
慮される。
デルが使用可能であることはとくに有利である。
きのいわゆる荷重衝撃が発生したとき,この制御器はと
くに有利な特性を示す。
において低い計算負荷で計算を実行することが可能であ
る。この場合,実行される計算プログラムは角度に同期
してランされる。
図である。
曲線(図3a)および回転速度−時間曲線(図3b)で
ある。
曲線(図4a)および回転速度−時間曲線(図4b)で
ある。
6,110,114,122,126,130,134
ライン 20 電子式制御ユニット 22 測定装置(エンジン回転速度) 30……32 測定装置(エンジンおよび/または車両
の運転変数) 99 制御器 100 特性曲線群 104,112,116 結合段 108 積分器 118 低域フィルタ 120,128 比例制御器 132 要素 136 修正段 140 点火角決定要素 Mbes 加速トルク Mind エンジンの燃焼トルク Ndiff 回転速度差 Nist 実際回転速度 Nmod モデル回転速度 Noff 回転速度差信号の等値成分 ZWbase 基本点火角 ZW 修正点火角 ΔMAR トルク変動(トルク修正) ΔZW 点火角修正値
Claims (10)
- 【請求項1】 駆動ユニットにより与えられるトルクが
車両の駆動列内の振動を低減する方向に調節される車両
駆動ユニットの制御方法において,トルクの調節が,前
記駆動ユニットの実際回転速度と,前記駆動列内のトル
ク状態に基づいて得られるモデル回転速度との比較から
導入されることを特徴とする車両駆動ユニットの制御方
法。 - 【請求項2】 前記モデル回転速度が加速トルクMbe
sの積分により形成されることを特徴とする請求項1の
方法。 - 【請求項3】 前記加速トルクMbesが,前記駆動ユ
ニットにより発生されるトルクMindおよび前記駆動
列の出力端におけるシミュレートされた負荷トルクの関
数として形成されることを特徴とする請求項2の方法。 - 【請求項4】 前記駆動列の出力端における負荷トルク
が,前記実際回転速度と前記モデル回転速度との間の差
の関数として形成されることを特徴とする請求項3の方
法。 - 【請求項5】 前記実際回転速度と前記モデル回転速度
との間の回転速度差が比例要素によりトルク修正値ΔM
ARに変換されることを特徴とする請求項1ないし4のい
ずれかの方法。 - 【請求項6】 前記トルク修正値が計算により点火角に
対する修正値に変換されることを特徴とする請求項5の
方法。 - 【請求項7】 前記実際回転速度と前記モデル回転速度
との間の回転速度差の等値成分が高域フィルタ特性を有
するフィルタによりフィルタリングされることを特徴と
する請求項1ないし6のいずれかの方法。 - 【請求項8】 前記トルクの調節が制御器により行わ
れ,該制御器が,エンジンから得られるトルクと負荷ト
ルクとの比較から前記駆動列内の出力側で分離された回
転速度振動をトルク修正に変換することを特徴とする請
求項1ないし7のいずれかの方法。 - 【請求項9】 前記制御器がコンピュータプログラムと
して設計され,該コンピュータプログラムは角度に同期
してランされることを特徴とする請求項8の方法。 - 【請求項10】 駆動ユニットにより与えられるトルク
を車両の駆動列内の振動を低減する方向に調節する,制
御ユニットを有する車両駆動ユニットの制御装置におい
て,前記制御ユニットが,実際回転速度と前記駆動列内
のトルク状態に基づいて得られたモデル回転速度とに基
づいてトルクを調節する制御器を含むことを特徴とする
車両駆動ユニットの制御装置。
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