KR20000069859A - 차량 구동 유닛의 제어 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량 구동 유닛의 제어 방법 및 장치에 관한 것이다. 최대 허용 모멘트가 예정되고 이 최대 허용 모멘트가 초과될 때에는, 구동 유닛의 모멘트는 감소된다. 최대 허용 모멘트는 적어도 작동 요소의 위치에 따라 결정되고, 설정 모멘트가 작동 요소 위치에 따라 결정되는 허용 모멘트보다 클 때에는 적어도 하나의 외부 기능부의 설정 모멘트에 따라 결정된다.
Description
독일 특허 출원 DE-A 195 36 038호에 자동차의 구동 유닛을 제어하기 위한 방법 및 장치가 개시되어 있는데, 그것에 의하면 구동 유닛의 회전모멘트가 이 회전모멘트 설정치에 의존하여 제어된다. 또한 상기 제어 시스템의 확실한 작동을 보장하기 위해 구동 유닛의 최대 허용 회전모멘트가 형성되고 이것이 구동 유닛의 실제 회전모멘트와 비교되며, 구동 유닛의 실제 회전모멘트가 최대 허용 회전모멘트를 상회할 때에는 오차 대응 조치가 도입된다. 상기한 실시예에서는 최대 허용 회전모멘트가 설정 회전모멘트 값에 의존하여 형성된다. 이 값은 다시, 운전자에 의해 조작 가능한 작동 요소, 예를 들어, 운전 페달의 위치에 기초하여, 또는 다른 제어 시스템이나 제어 기능에 의해 제공되는 설정 회전모멘트에 의존하여, 예를 들어, 엔진 견인모멘트 조절부 및 공운전 회전속도 조절부의 설정 회전모멘트에 의존하여 계산된다. 최대 허용 모멘트는 설정 모멘트 값에 의존하여 특성 곡선 또는 특성 필드에 의해 형성된다. 그러나 예를 들어, 내부 마찰에 기인하는 구동 유닛의 허용 오차의 고려에 대해서는 기재되어 있지 않다. 또한 허용 모멘트가 운전자가 의도하는 모멘트에 의존하기 때문에, 오차가 이론적으로 고려되더라도 이 모멘트의 계산시에는 허용 모멘트도 오차를 갖게 된다.
본 발명은 청구범위 독립항의 대개념에 의한 차량의 구동 유닛을 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
도 1은 구동 유닛의 회전모멘트를 제어하기 위한 제어 유닛의 개요도.
도 2는 본 발명의 양호한 실시예의 회전모멘트에 기초한 제어를 감시하기 위한 경과도.
본 발명의 목적은 감시가 최적화되도록 최대 허용 모멘트에 기초하여 엔진 제어를 감시하기 위한 조치를 제시하는데 있다.
이러한 목적은 청구범위 독립항의 특징에 의해 달성된다.
회전모멘트(토오크)에 기초하여 구동 유닛의 제어를 감시하면 현저한 개선이 이루어지는데, 그 이유는 감시에 기초를 두는 최대 허용 모멘트의 형성에서는 외부 영향이 작용하더라도 허용 오차가 고려될 수 있기 때문이다.
최대 허용 모멘트의 형성 시 외부 기능부에 의해 미리 주어지는 설정 모멘트의 사용에 의해, 최대 허용 모멘트가 페달 특성과 상관 없이 형성될 수 있고, 따라서, 허용 오차의 고려 하에서의 모멘트 감시는 외부 기능이 작용하고 운전자가 극단의 경우 페달을 방치했을 때에도(예를 들어, 주행 속도 조절 작동, 엔진 견인모멘트 조절 작동 등) 가능해진다.
또한, 운전자가 의도하는 모멘트가 허용 모멘트의 산출에 개입하지 않는 것이 양호하다.
추가의 이점은 이하의 실시예의 기재 및 청구범위 종속항으로부터 얻어진다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예에 따라 하기에 상세히 설명된다.
도 1에는 다기통 내연 기관(10)용 제어 장치가 도시되어 있다. 제어 장치는 적어도 하나의 마이크로 컴퓨터(14), 인가 유닛(16) 및 분배 유닛(18)으로 구성된 전자 제어 장치(12)를 포함하고 있다. 인가 유닛(16), 분배 유닛(18) 및 적어도 하나의 마이크로 컴퓨터(14)는 통신 버스(20)를 통하여 상호 데이터 교환을 위해 서로 연결되어 있다. 인가 유닛(16)에는 인가 도선들(22, 24, 28, 30)이 공급되고 있다. 여기서, 도선(22)은 페달 위치를 파악하기 위해 측정 장치(32)로부터 나오고 있고, 도선(24)은 엔진 회전 속도를 파악하기 위해 측정 장치(34)로부터, 도선(28)은 엔진 부하를 나타내는 양을 파악하기 위해 측정 장치(38)로부터 또한 도선(30)은 적어도 하나의 제어 장치(40), 예를 들어, 구동슬립 조절, 기어 제어, 엔진견인 조절, 주행 속도 조절 등을 위한 제어 장치로부터 시작되고 있다. 엔진 부하를 표시하는 양을 파악하기 위해 실시예에 따라 공기 질량, 공기 용량 측정기 또는 흡인관 압력을 파악하기 위한 압력 센서가 설치된다. 표시된 작동량 외에 제어 유닛은 엔진 온도, 주행 속도, 시동 후의 시간, 흡인 공기 온도 등과 같은 엔진 제어를 위해 중요한 추가 양들을 파악한다.
분배 유닛(18)에는 출구 도관(42)이 연결되어 있는데, 이 도관은 내연 기관의 공기 흡인 시스템(46)에 배치된 전기 조작 가능한 스로틀 플랩(44)에 이어져 있다. 또한, 내연 기관(10)의 각 실린더 내의 연료 배정을 위한 조정 장치와 연결되어 있고, 각 실린더에서 점화 각도를 조절하는데 사용되는 출구관들(48, 50, 52, 54)이 도시되어 있다.
마이크로 컴퓨터의 프로그램에 의해 실현되는 상기 설명 범위 내의 엔진 제어는, 구동 유닛의 회전모멘트에 기초한, 장입 작용(공기 작용), 점화각도 조절 및 연료 할당의 변화(각 실린더의 차단, 공기/연료 조성비의 변화)의 조정에 의해 수행된다. 구동 유닛을 제어하기 위한 설정 모멘트는, 페달의 위치 및 추가 제어 유닛(40)의 대응 신호에 의해, 운전자가 의도하는 대로 선택 결정된다. 이 설정 모멘트는 개별적 장입을 위한 설정치, 점화각도 교정치 및 연료할당량 교정치로 환산된다. 이러한 방법에 의해 구동 유닛의 회전모멘트는 주어진 설정 모멘트에 접근된다.
또한, 확실한 작동을 보장하기 위해서, 서두에 언급된 종래 기술에서처럼 엔진 회전 속도, 부하 표시 양과 같은 작동량, 실제의 점화 각도 및 연료 할당 조절에 기초하여 구동 유닛의 실측 모멘트를 구하는 것이 제안된다. 또한, 최대 허용 모멘트가 형성되고 이것과 실측 모멘트가 비교되며, 실측 모멘트가 최대 허용 모멘트를 초과하면 모멘트 감소가 수행된다. 바람직한 실시예에서는 마이크로 컴퓨터(14) 내에 서로 독립적으로 작용하는 적어도 두 개의 프로그램 평면이 제공된다. 그러면 상술한 모멘트 감시는 상부에 배치된 감시 평면에서 행해지고, 한편으로 상기한 엔진 자체는 소위 기능 평면에서 산출된다. 또한, 실측 모멘트가 허용 모멘트를 하회하는 한, 바람직하게는 연료 공급 차단으로서 실현되는, 모멘트 비교에 기초하여 개시되는 보호(안전) 기능이 행해지는 것을 피하기 위해, 최대 모멘트에 의존하여 구동 유닛의 모멘트를 제어하기 위한 설정 모멘트 값을 한정하도록 제안된다. 이 최대 모멘트는, 보호 반응이 단지 실제로 착오 상태가 존재할 때에만 일어나도록 하기 위해, 최대 허용 모멘트 보다는 상당히 작다.
최대 허용 모멘트를 구할 때에는, 하기에서, 도 2에 의한 경과도에 따라 설명되지만, 주행 페달 위치 및 엔진 회전 속도에 기초하여, 실질적인 허용 오차가 고려되는 특성 필드(특성 장)로부터 최대 허용 모멘트가 판독된다. 그리고 바람직한 실시예에는, 특히 저온 구동 유닛에서 구동 유닛의 시동 후, 예를 들어, 마찰로 인한 상승된 허용 오차를 고려하는 추가의 특성 필드가 있다. 시동 후의 최대 허용 모멘트도 주행 페달 위치 및 엔진 회전수에 의존하여 추가 범위에 비례하여 결정된다. 시동 후 일정한 조건이 존재할 때, 예를 들어, 엔진의 온도, 흡인 공기 온도 및 시동 후 경과한 시간이 일정한 값 범위 내에 있을 때는, 상기 특성 필드에서 전환이 행해진다.
이러한 방법으로 결정된 최대 허용 모멘트는 상기한 모멘트 감시 및 설정 모멘트의 한정에 사용된다. 그래서, 최대 허용 모멘트는 운전자의 의도에 의존한다. 운전자의 의도를 대신하거나 또는 운전자의 의도에 대항하여 상승 또는 감소시키는 기능이 활성적이면, 상기 방법으로 형성된 최대 허용 모멘트는 제어의 실제 상황을 나타내지 못한다. 이것은 예를 들어, 주행속도 (자동)조절 또는 엔진 견인모멘트 조절에서와 같이 구동 유닛의 모멘트가 운전자의 의도에 대항하여 상승되는 작용의 경우에는 특히 중요하다. 그러한 외부 영향의 작용 기간 중에도 허용 모멘트 감시(또는 한정)를 확보하기 위해, 운전자의 의도에 기초하여 형성된 최대 허용 모멘트를 외부 작용에 의해 형성된 설정 모멘트와 비교하는 것이 제안된다. 그래서, 그 두 값 중 큰 것이 허용 가능 모멘트로서 감시 또는 한정부에 공급된다. 그 위에 특성 필드로부터 얻어진 허용 모멘트와 엔진 회전 속도에 의존하여 형성된 추가의 보상치(오프셋 치)가 형성된다. 이 보상치는 작동 상태에 따라 달라지는 허용 오차를 고려하고, 얻어진 최대 허용 모멘트가 보정되게 하며, 그에 따라서 엔진 작동 상태에 의존하는 허용 오차가 고려되게 한다.
이것에 해당하는 해결 방법이 도 2에 경과도로서 표시되어 있고, 이 도면은 마이크로 컴퓨터(14)에서 진행하는 프로그램을 나타낸다.
예를 들어, 엔진 견인모멘트 조절치(mimsr) 또는 주행속도 조절치(mifgr)와 같이 외부 작용에 의해 형성된, 또한 구동 유닛의 모멘트를 운전자 소망에 대하여 상승시킬 수 있는 모멘트 설정치가 최대치 선택부(100)에 공급된다. 거기에서 이들 설정 모멘트 중 큰 것이 외부 작용의 설정 모멘트(miext)로서 계속 진행된다. 그후, 외부 작용에 대한 설정 모멘트 값은 최대치 선택부(102)에서 운전자의 의도에 따라 형성된 최대 허용 모멘트와 비교된다. 두 모멘트 값 중 큰 것이 결과적으로 최대 허용 모멘트(mizul)로서 모멘트 감시부에 공급된다. 운전자의 의도에 의존하는 최대 허용 모멘트는 어느 작동 상태가 존재하는가에 따라 제 1 특성 필드(104)에서 또는 제 2 특성 필드(106)에서 결정된다. 두 특성 필드에는 주행페달 위치(wped) 및 엔진 회전속도(nmot)가 공급된다. 두 특성 필드에서는 최대 허용 모멘트가 이들 두 등록치를 통해 저장되어 특성 필드 값이 이용될 수 있다. 스위칭 소자(108)의 통과 위치에 의해 표시되는 시동후 기간 외에서는 특성 필드(104)로부터 판독된 최대 허용 모멘트 값이, 또한 시동후 기간 동안에는 특성 필드(106)로부터 판독된 최대 허용치가 최대치 선택부(102)에 공급된다. 스위칭 소자(108)는 시동후 작동(B-nachstart)에 의존하여 스위칭된다. 시동후 기간은 바람직한 실시예에서는, 시동 후 일정 시간이 아직 경과하지 않았고, 엔진 온도가 저온 작동 유닛을 가리키고 있고, 또는 출구 공기 온도가 일정한 값 범위 내에 있을 때에, 존재한다.
최대치 선택부(102)에서 결정된 결과적 최대 허용 모멘트는 연결 지점(110)에서 최대 허용 모멘트(mizul)로 교정된다. 그 모멘트가 비교기(112)에 공급된다. 또한 이 비교기에는, 수단(114)에서 실측 장입량(rl), 엔진 회전수(nmot) 및 엔진의 연료 할당 조절치와 같은 등록량에 의존하여 형성되는 실측 모멘트(miist)가 공급된다. 실측 모멘트(miist)는 비교기(112)에서 최대 허용 모멘트(mizul)와 비교된다. 실측 모멘트가 최대 허용 모멘트를 초과하면, 특히 연료 공급의 차단에 의해 보호 반응(SKA)이 개시된다. 연료 공급은 차단된 채 실측 모멘트가 다시 최대 허용 모멘트 이하로 강하할 때까지 유지된다.
연결 지점(110)에서는 결과 최대 허용 모멘트가 모멘트 보상치(mioff)에 의해 교정된다. 이 보상치는 특성 필드(116)에서 엔진 회전 속도 및 최대치 선택부(102)의 출력값인 결과 최대 허용 모멘트에 의존하여 판독된다. 따라서, 이 특성 필드 값도 함께 인가된다.
특성 필드(116)에는 구동 유닛의 작동 상태에 의존하는, 허용치들(예를 들어, 마찰에 의해 발생되는 허용 오차, 부품 허용 오차 등)이 저장되어 있다. 특성 필드(116)의 입력값은 외부 작용의 경우에도 소정되는 최대 허용 모멘트를 나타내기 때문에, 이들 허용치는 외부 영향이 작용할 때에도 고려된다. 그 허용치들을 포함하는 상기 보상치는 주행 페달 위치에 의존하여 형성되는 것이 아니기 때문에 모멘트 감시는 외부 기능의 작용 중에도 보장된다. 또한, 설정 모멘트는 최대 허용 모멘트의 형성에 개입하지 않기 때문에 설정 모멘트의 계산 시 이론적으로 발생하는 오차가 감시에는 영향을 미치지 않는다.
다른 실시예에서는 특성 필드(116)를 위한 등록 량이 최대 허용 모멘트, 즉 모멘트 소망 척도를 고려하는 것이 아니라, 경우에 따라서는 그곳으로부터의 저장된 장입 소망 정도, 즉 스로틀 플랩을 통해 조절될 최대 허용 설정 장입량을 고려한다. 그때에도 감시는 장입치에 기초하여 실시된다. 이런 의미에서 모멘트라는 개념을 사용할 때에는 장입치도 감시량으로 이해해야 할 것이다.
Claims (8)
- 구동 유닛의 회전모멘트가 운전자에 의해 조작 가능한 작동 요소의 위치로부터 도출된 운전자가 의도하는 모멘트에 의존하고, 적어도 하나의 외부 기능에 의해 제공되는, 운전자의 의도 대신에 또는 그것에 추가적으로 회전 모멘트에 영향을 주는 적어도 하나의 설정 모멘트에 의존하며, 최대 허용 모멘트가 예정되며, 이 최대 허용 모멘트를 해당 실측 모멘트가 초과할 때에는 회전모멘트의 감소가 수행되는, 차량 구동 유닛의 제어 방법에 있어서,상기 최대 허용 모멘트는 작동 요소의 위치에 의존하여 형성되고, 설정 모멘트가 작동 요소 위치에 의존하는 허용 모멘트보다 클 때에는 최대 허용 모멘트는 적어도 하나의 외부 기능부의 설정 모멘트에 의존하여 형성되는 것을 특징으로 하는 차량 구동 유닛의 제어 방법.
- 제 1 항에 있어서, 엔진 견인모멘트 조절부 및 주행속도 조절부와 같은 적어도 하나의 외부 기능부는 운전자의 의도와는 달리 회전모멘트를 상승시키는 것을 특징으로 하는 차량 구동 유닛의 제어 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 최대 허용 회전모멘트는 운전자의 의도, 특히 주행 페달의 위치 및 구동 유닛의 작동 상태에 따른 엔진 속도에 의존하여 예정되는 것을 특징으로 하는 차량 구동 유닛의 제어 방법.
- 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 시동후 기간에는 이 기간 밖에서와는 다른 최대 허용 회전모멘트가 예정되는 것을 특징으로 하는 차량 구동 유닛의 제어 방법.
- 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 최대 허용 회전모멘트에는 보상치로서 허용 모멘트에 인가되는 허용 오차가 고려되는 것을 특징으로 하는 차량 구동 유닛의 제어 방법.
- 제 5 항에 있어서, 상기 보상치는 엔진 모멘트를 표시하는 양에 의존하는 것을 특징으로 하는 차량 구동 유닛의 제어 방법.
- 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 보상치는 회전 속도 및 최대 허용 모멘트에 의존하는 것을 특징으로 하는 차량 구동 유닛의 제어 방법.
- 최대 허용 모멘트를 예정하고 해당 실측 모멘트가 상기 최대 허용 모멘트를 초과할 때에는 구동 유닛의 모멘트를 감소시키는 마이크로 컴퓨터(14)를 가지며, 운전자에 의해 조작 가능한 작동 요소의 위치로부터 도출된 운전자가 의도하는 모멘트에 의존하고, 적어도 하나의 외부 기능에 의해 제공되는 적어도 하나의 설정 모멘트에 의존하여 구동 유닛의 회전모멘트를 제어하는 제어 유닛을 구비한 차량 구동 유닛의 제어 장치에 있어서,상기 마이크로 컴퓨터는, 최대 허용 모멘트가 적어도 작동 요소의 위치에 의존하여 형성되고, 설정 모멘트가 작동 요소 위치에 의존하는 허용 모멘트보다 클 때에는 최대 허용 모멘트가 적어도 하나의 외부 기능부의 설정 모멘트에 의존하여 형성되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량 구동 유닛의 제어 장치.
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