JP2005329934A - 車両の運転方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両の安全機能が改善された、ドライバ支援を可能にする車両の運転方法および装置を提供する。
【解決手段】 操作要素（１）特に加速ペダルの操作からドライバの希望が導かれ、ドライバの希望が遅延されて変換され、車両の運転状態または走行特性の関数として、車両の出力変数に対する要求を発生するための車両機能（５）が作動される、車両の運転方法において、車両の出力変数に対する要求として作用するドライバの希望の遅延が、車両機能（５）の作動時または作動後に、および車両機能（５）の実際係合前に、中断される。対応の車両の運転装置（１０）は、車両の出力変数に対する要求として作用するドライバの希望の遅延を、車両機能（５）の作動時または作動後に、および車両機能（５）の実際係合前に、中断させるための手段（４０）を備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両の安全機能を達成するために、ドライバ支援を可能にする車両の運転方法および装置に関するものである。

乗り心地を改善するために、加速ペダルを介してエンジン制御に伝送されるドライバの希望を負荷衝撃用フィルタによりフィルタリングすることが既知である。これにより、加速ペダルをステップ状に操作およびステップ状に解放した場合、このドライバの希望は正確に変換されずに適切な論理に基づいて遅延されることとなる。例えば走行動特性制御から外部トルク係合が要求されないかぎり、原理的にこの加速ペダル論理は変化されない。

本発明の課題は、車両の安全機能が改善された、ドライバ支援を可能にする車両の運転方法および装置を提供することである。

本発明によれば、操作要素の操作からドライバの希望が導かれ、ドライバの希望が遅延されて変換され、車両の運転状態または走行特性の関数として、車両の出力変数に対する要求を発生するための車両機能が作動される、車両の運転方法において、車両の出力変数に対する要求として作用するドライバの希望の遅延が、車両機能の作動時または作動後に、および車両機能の実際係合前に、中断される。

また、本発明によれば、操作要素、特に加速ペダルと、操作要素の操作からドライバの希望を導くための手段と、ドライバの希望を変換するための手段と、ドライバの希望を遅延させる手段と、車両の運転状態または走行特性の関数として車両の出力変数に対する要求を発生するための車両機能を作動させる手段とを有する車両の運転装置は、車両の出力変数に対する要求として作用するドライバの希望の遅延を、車両機能の作動時または作動後に、および車両機能の実際係合前に、中断させるための手段を備えている。

本発明による車両の運転方法および本発明による車両の運転装置は、従来技術に比較して、車両の出力変数に対する要求の意味で作用するドライバの希望の遅延が、車両機能の作動時または作動後、および車両機能の実際係合前に、中断されるという利点を有している。このようにして、車両の出力変数に対する要求を支援するこのようなドライバの希望が遅延されることなくできるだけ考慮可能であるので、車両機能の係合が低減可能または完全に回避可能である。

本発明により、更に有利な改良および改善が可能である。
車両の出力変数に対する要求の意味で作用するドライバの希望が走行安定性の向上の意味で作用するドライバの希望として選択されるとき、それは特に有利である。このようにして、車両の十分な走行安定性を保証すべき車両機能の負荷が軽減される。

このような車両機能が走行動特性制御として選択可能であることが有利である。
ドライバの希望の変換の特に簡単な遅延が、フィルタリング処理により、ドライバの希望の低減の場合には、例えば負の衝撃ダンピングにより実行可能である。

本発明の一実施例が図面に示され、以下にこれを詳細に説明する。

図１において、符号１０は車両の運転装置を表わす。運転装置１０は、例えばソフトウェアおよび／またはハードウェアにより車両のエンジン制御システムに形成されていてもよい。車両は、例えば内燃機関、電動機、内燃機関および電動機からの組み合わせとしてのハイブリッド駆動装置により、または当業者に既知のその他の方法で駆動されてもよい。以下においては、例として、車両は内燃機関により駆動されるものと仮定する。この場合、内燃機関は、例えばオットー・サイクル・エンジンとしてまたはディーゼル・エンジンとして形成されていてもよい。以下においては、例として、内燃機関は、オットー・サイクル・エンジンとして形成されているものと仮定する。

運転装置１０は、例えば加速ペダルとして形成されている操作要素１を含む。加速ペダル１の操作度の時間経過α（ｔ）が、例えばポテンショメータの形態の測定手段６０により測定され、ドライバの希望ＦＷを導く手段１５に伝送される。この場合、ドライバの希望ＦＷは、車両の出力変数、例えばトルクまたは出力、またはトルクおよび／または出力から導かれた変数を表わす。以下においては、例として、ドライバの希望ＦＷは、トルク、例えば変速機出力トルク、車輪トルク、またはエンジン・トルクであるものと仮定する。以下においては、これはドライバの希望トルクと呼ばれ、且つ例として、エンジン・トルクを表わすものとする。ドライバの希望トルクＦＷを導く手段１５は、加速ペダル１の操作度の時間経過α（ｔ）の関数として、ドライバの希望トルクの時間経過ＦＷ（ｔ）を決定する。ドライバの希望トルクの時間経過ＦＷ（ｔ）は、制御スイッチ４５を介して、スイッチの位置に応じてそれぞれ、第１の遅延手段２５または第２の遅延手段３０に供給される。２つの遅延手段２５、３０により、ドライバの希望トルクＦＷの変換が遅延される。この遅延は、特に、負荷衝撃が存在するとき、即ちドライバが急激に加速ペダル１を踏み込んだりまたは急激に加速ペダル１を解放したりしたときに有利である。遅延されない場合、これはドライバに対して不快な負荷衝撃を与えるであろう。しかしながら、ドライバの希望ＦＷの遅延は、加速ペダル１の急激な操作が緩やかに変換されるので、乗り心地が向上されるように作用する。加速ペダル１が急激に踏み込まれた正の負荷衝撃の場合、このようにして正の負荷衝撃ダンピングが形成される。加速ペダル１が急激に解放された負の負荷衝撃の場合、このようにして負の負荷衝撃ダンピングが形成される。加速ペダル１を踏み込むことによりドライバの希望トルクが上昇され、加速ペダル１を解放すことによりドライバの希望トルクが低減される。２つの遅延手段２５、３０は、例えばそれぞれフィルタとして形成されていてもよい。２つの遅延手段２５、３０は、それぞれ当業者に既知のように適切な論理により形成されていてもよい。

ドライバの希望トルクを導くための手段１５の出力における、ドライバの希望トルクの時間経過ＦＷ（ｔ）は、さらに、ドライバの希望トルクの時間導関数を形成する手段（ｄＦＷ／ｄｔ）５０に供給される。手段５０は、時間導関数ｄＦＷ／ｄｔを形成し且つそれを比較要素５５に伝送する。比較要素５５は、ドライバの希望トルクの時間導関数ｄＦＷ／ｄｔが０より小さいかどうかを検査する。これが肯定の場合、比較要素５５は、手段１５の出力を第２の遅延手段３０と結合するようにスイッチ４５を操作する。これが否定の場合、比較要素５５は、手段１５の出力を第１の遅延手段２５と結合するようにスイッチ４５を操作する。したがって、第１の遅延手段２５は正の負荷衝撃ダンピングを実行し、第２の遅延手段３０は負の負荷衝撃ダンピングを実行する。第１の遅延手段２５の出力にドライバの希望の第１の遅延時間経過ＦＷ１（ｔ）が存在し、第２の遅延手段３０の出力にドライバの希望の第２の遅延時間経過ＦＷ２（ｔ）が存在する。第１の遅延時間経過ＦＷ１（ｔ）は時間遅延されて上昇するドライバの希望トルクに対応し、第２の遅延時間経過ＦＷ２（ｔ）は時間遅延されて低下するドライバの希望トルクに対応する。第１の遅延時間経過ＦＷ１（ｔ）および第２の遅延時間経過ＦＷ２（ｔ）は、ドライバの希望トルクを変換する手段２０に供給され、手段２０は、当業者に既知のように、給気量、点火角、および／または燃料供給量の調節により、ドライバの希望トルクの第１の時間遅延経過ＦＷ１（ｔ）ないしドライバの希望トルクの第２の時間遅延経過ＦＷ２（ｔ）により設定されたドライバの希望トルクを変換する。ディーゼル・エンジンの場合、この変換は、本質的に対応の燃料供給量により行われる。

さらに、運転装置１０は、車両出力変数に対する、この例においてはエンジン・トルクに対する要求を発生するための車両機能５を含む。ここでは以後考察されない他の例においては、車両機能５は、追加態様または代替態様として、車両ブレーキ、ステアリング、シャシ等に対する要求を発生してもよい。さらに作動化手段３５が設けられ、作動化手段３５に、車両の運転状態または走行特性に対する目標変数Ｓおよび実際変数Ｉが供給されている。目標変数Ｓが実際変数Ｉから所定の許容値以上の偏差を有する場合、作動化手段３５は、車両機能５が予め非作動とされている場合には車両機能５を作動させる。車両機能５が既に作動されている場合には、車両機能５は作動されたままである。車両機能５の作動化は、目標変数Ｓおよび実際変数Ｉからの差に対応する差信号Δにより実行可能である。即ち、Δ＝Ｓ−Ｉ が成立する。差信号Δに対する値の絶対値が所定の許容値以上である場合、差信号Δが供給されている車両機能５において、この差信号Δが検出され且つこれにより車両機能５が作動される。それに対応して、差信号Δが所定の許容値の絶対値を超えているとき、差信号Δにより中断手段４０が作動される。このとき、中断手段４０は第２の遅延手段３０を非作動とするので、負の負荷衝撃ダンピングが遮断される。このとき、加速ペダル操作の低減または解放は、遅延されることなく、ドライバの希望トルクを変換する手段２０に伝送される。中断手段４０の作動化は、代替態様として、車両機能５が差信号Δにより作動された後に、車両機能５自身により行われてもよい。これが、図１において車両機能５と中断手段４０との間の破線結合により示されている。

車両機能５の作動後に、車両機能５が手段２０によるドライバの希望トルクの変換に係合するためのむだ時間が経過する。この係合により、この例においては、ドライバの希望トルクの代わりに、車両機能５から差信号Δの関数として発生されるエンジン・トルクに対する要求が、上記のように、給気量、点火時期、および／または燃料供給量の調節により変換される。車両機能５から発生されるエンジン・トルクに対する要求により、目標変数Ｓと実際変数Ｉとの間の差は最小にされることになる。上記の例においては、車両機能５は安全機能を示すものと仮定する。したがって、車両機能５の作動により第２の遅延手段３０は非作動とされても、第１の遅延手段２５は非作動とされない。他の場合において、代替態様または追加態様として、車両機能５の作動時または作動後に、対応の中断手段により第１の遅延手段２５を非作動とするように設計されていてもよい。しかしながら、以下においては、例として、車両機能５は安全機能であり、安全機能の要求によってエンジン・トルクが低減されることから出発するものとする。このとき差信号Δによる車両機能５の作動時にもまた中断手段４０が作動される場合、第２の遅延手段３０の遮断は、車両機能５の作動時、およびエンジン・トルクへの車両機能５の要求を変換する手段２０への車両機能５の係合前に行われる。さらに、差信号Δによる車両機能５の作動後に車両機能５によってもまた中断手段４０が作動される場合、第２の遅延手段３０の遮断は、車両機能５の作動後、およびエンジン・トルクへの車両機能５の要求を変換する手段２０への車両機能５の係合前に行われる。したがって、車両機能５の作動時または作動後、およびさらに車両機能５の係合前に、既にドライバの希望トルクの低減は遅延されることなく変換され、これにより、車両機能５により発生されるエンジン・トルクに対する要求の意味で作用するドライバの希望の遅延は中断される。この結果、加速ペダル１の少なくとも部分的な解放により、車両機能５の作動時または作動後、および車両機能５の係合前に、エンジン・トルクに対する車両機能５の要求は、予め部分的にまたは完全に加速ペダル１の操作により変換されるので、車両機能５の係合は加速ペダル１の対応の操作がない場合よりも少なくなる。最善の場合、即ち差信号Δを最小にするためのエンジン・トルクに対する車両機能５の要求が既に完全に加速ペダル操作により変換されているとき、車両機能５の係合は全く行われることはない。即ち、第２の遅延手段３０を非作動とすることにより、対応の加速ペダル操作は、遅延されることなく、したがって急速に変換され、これにより車両機能５の係合前に既に変換可能である。

車両機能５は、例えば走行動特性制御として形成されていてもよい。この場合、走行動特性制御は上記の意味における安全機能である。この場合、車両のエンジン・トルクに対する要求の意味で作用するドライバの要求は、走行安定性の向上の意味で作用するドライバの希望であり、またドライバの希望トルクの低減により、即ち加速ペダル１の少なくとも部分的な解放により形成される。車両機能５が走行動特性制御として形成されている場合、目標変数Ｓは、当業者に既知のように、例えば目標ヨー速度として、および実際変数Ｉは実際ヨー速度として選択されてもよい。目標ヨー速度と実際ヨー速度との間に偏差がある場合、実際ヨー速度が目標ヨー速度より小さいときには車両は不足制御となり、実際ヨー速度が目標ヨー速度より大きいときには車両は過制御となる。

即ち、その絶対値が所定の公差値を超えている差信号Δにより、作動化手段３５が、例えば車両の不足制御を検出した場合、走行動特性制御５が作動される。したがって、上記のように中断手段４０が作動され、これにより第２の遅延手段３０が非作動とされる。したがって、走行動特性制御５の作動時または作動後、および走行動特性制御５の係合前にも、時間的に遅延されることなく不足制御車両を正常に戻す可能性がドライバに与えられる。

したがって、ドライバの介入が評価されることが本発明の利点である。これにより、その車両自体を正常に戻す可能性がドライバに与えられるので、おそらく走行動特性制御が不足制御係合をする必要はないであろう。この場合に、ドライバの係合が十分でない場合、不足制御車両を正常に戻すために、通常のように走行動特性制御が係合され且つ対応の車輪がブレーキ作動されるかないしはエンジン・トルクがそれに対応して低減される。

ドライバの希望トルクを変換する手段２０への車両機能５の係合が終了した後、即ち差信号Δの絶対値が再び所定の公差値の範囲内にあるとき、車両機能５および中断手段４０は、それに対応して非作動とされる。したがって、第２の遅延手段３０も再び非作動とされるので、時間と共に低減するドライバの希望トルクは、再び遅延されて手段２０に伝送される。それに対応して、この場合、第１の遅延手段２５もまた、それが予め非作動とされているときには再び作動される。

不安定ではない正常な走行状況の間においては、急激な加速ペダル操作における乗り心地を維持するために、２つの遅延手段２５、３０は作動されたままである。
代替実施態様により、差信号Δの絶対値が所定の許容値を超えているとき、状態情報が作動化手段３５により発生ないしセットされてもよい。このとき、車両機能５および中断手段４０の作動は状態情報により行われる。このとき、車両機能５には差信号Δのほかに状態情報が伝送され、それに対して、中断手段４０には、差信号Δの代わりに状態情報のみが伝送される。差信号Δの絶対値が再び所定の許容値を下回っている場合、状態情報はリセットされ、したがって車両機能５および中断手段４０は非作動とされる。

本発明による方法および本発明による装置を形成するための機能系統図である。

符号の説明

１ 操作要素（加速ペダル）
５ 車両機能（走行動特性制御）
１０ 運転装置
１５ ドライバの希望トルクを導く手段
２０ ドライバの希望トルクを変換する手段
２５ 第１の遅延手段
３０ 第２の遅延手段
３５ 作動化手段
４０ 中断手段
４５ 制御スイッチ
５０ ドライバの希望トルクの時間導関数を形成する手段
５５ 比較要素
６０ 測定手段
ｄＦＷ／ｄｔ ドライバの希望トルクの時間導関数
ＦＷ ドライバの希望トルク
ＦＷ（ｔ） ドライバの希望トルクの時間経過
ＦＷ１（ｔ） ドライバの希望トルクの第１の時間遅延経過
ＦＷ２（ｔ） ドライバの希望トルクの第２の時間遅延経過
Ｉ 車両の運転状態または走行特性に対する実際変数
Ｓ 車両の運転状態または走行特性に対する目標変数
α（ｔ） 加速ペダル操作度の時間経過
Δ 差信号

Claims (7)

1. 操作要素（１）の操作からドライバの希望が導かれ、ドライバの希望が遅延されて変換され、車両の運転状態または走行特性の関数として、車両の出力変数に対する要求を発生するための車両機能（５）が作動される、車両の運転方法において、
   車両の出力変数に対する要求として作用するドライバの希望の遅延が、車両機能（５）の作動時または作動後に、および車両機能（５）の実際係合前に、中断されること、
   を特徴とする車両の運転方法。
2. 車両の出力変数に対する要求として作用するドライバの希望が、走行安定性を向上するためのドライバの希望として選択されることを特徴とする請求項１に記載の運転方法。
3. 車両機能（５）として、走行動特性制御が選択されることを特徴とする請求項１または２に記載の運転方法。
4. 車両の出力変数として、トルクまたは出力が選択されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の運転方法。
5. ドライバの希望の変換が、フィルタリング処理により遅延されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の運転方法。
6. ドライバの希望の低減が、負の負荷衝撃ダンピングにより遅延されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の運転方法。
7. 操作要素（１）と、操作要素（１）の操作からドライバの希望を導くための手段（１５）と、ドライバの希望を変換するための手段（２６）と、ドライバの希望を遅延させる手段（２５、３０）と、車両の運転状態または走行特性の関数として車両の出力変数に対する要求を発生するための車両機能（５）を作動させる手段（３５）とを有する車両の運転装置（１０）において、
   車両の出力変数に対する要求として作用するドライバの希望の遅延を、車両機能（５）の作動時または作動後に、および車両機能（５）の実際係合前に、中断させるための手段（４０）を備えたこと、
   を特徴とする車両の運転装置。

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