JP3947253B2 - 自動車における負荷変化反応の緩和方法および装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車における負荷変化反応の緩和方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種類の方法はたとえば欧州特許第Ａ４３４９７０号から既知である。この特許においては、自動車の内燃機関の惰行運転において、カーブ走行が特定された所定の運転条件のもとでは、同じ運転条件において直進走行における燃料供給量とは異なる燃料供給量が与えられる。この場合、カーブ走行中は直進走行中よりも燃料供給量が多くなるように設計されている。これにより、カーブ走行中はエンジン牽引トルクは制限され、ないしは低減される。しかしながら、負荷変化におけるエンジン牽引トルクの制限手段については記載されていない。
【０００３】
国際特許出願第Ａ８９／０８７７６号から、大きすぎるエンジン牽引トルクを回避するために、惰行運転中に発生するブレーキトルクを、駆動車輪の継続ロックを回避する値に制限することが既知である。この場合、回転速度の関数である、内燃機関の残り噴射量は、時間の関数として、牽引トルクが許容できないほどの高い値に到達しないように制御される。残り噴射量を時間の関数として低下または上昇することは、勾配を設けて行われる。この場合もまた、負荷変化反応の緩和手段は提供されていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、それにより車両の負荷変化反応を緩和することが可能な手段を提供することが本発明の課題である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
運転変数の関数として車両駆動ユニットの出力が設定され、少なくとも１つの運転状態において、この出力よりも高い出力が設定される、自動車における負荷変化反応の緩和方法および装置において、負荷変化が検出されたときに出力の上昇が行われ、ドライバが急に加速ペダルを放したときに負荷変化が存在する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は電子式エンジン制御装置１０を示し、電子式エンジン制御装置１０は少なくとも自動車の内燃機関への燃料供給量を（ライン１２を介して）制御する。電子式エンジン制御装置１０には、データバスを介して、エンジンおよび車両の種々の運転変数が供給される。本発明による方法を実行するために、入力ライン１４ないし１６を介して、対応する測定装置（センサ）１８ないし２０から車両の車輪速度信号が供給される。エンジン回転速度を測定するための測定装置２４から出ているライン２２を介して、エンジン回転速度に対する尺度がエンジン制御装置１０に供給され、一方ライン２６を介して、測定装置２８から、加速ペダル位置に対する尺度が供給される。さらに、好ましい実施態様においては、かじ取角伝送器３０から、ライン３２を介して、かじ取角に関する情報がエンジン制御装置１０に供給される。この場合、エンジン制御装置１０の入力および出力信号は、図面を見やすくするために、実質的に本発明による方法に関連する信号に制約されている。実際に、エンジン制御装置１０がその他の入力および出力ラインを有していることは当然である。これらのラインを介して内燃機関および／または車両の運転状態に関するその他の情報が伝送され、ないしは内燃機関および／または車両のその他の運転パラメータが制御される（たとえば点火、絞り弁等）。
【０００７】
最新式の車体構造を使用している場合でも、負荷変化反応が車両を危険な状態に導くことがある。これはとくに、車両がカーブ限界速度の範囲内で走行しかつドライバが急に加速ペダルを放したときに見られる。このとき、たいていの車両は制御不可能な走行状態を示す。これは、負荷変化のときに発生するエンジン駆動トルクが完全に解放されることが回避されたときに緩和され、理想的には回避することができる。
【０００８】
本発明による方法の基本的な考え方は、カーブ走行中に負荷変化が行われたとき、直進走行中の同じ運転状態においてエンジン制御装置により計算されたエンジン出力（燃料供給量、空気供給量）が設定されるのではなく、まず、この出力よりも高い出力が設定され、その後この高い出力が、直進走行時の出力に戻されることである。この場合、負荷変化は、加速ペダル位置信号および／またはエンジン回転速度信号により、これらの信号が急速な変化を示したときに検出され、または車輪速度信号により、駆動車輪の速度が非駆動車輪の速度より小さいときに検出される。負荷変化を検出するためには、これらの基準を個々に使用するのみでなく、任意の組合せで使用してもよい。
【０００９】
好ましい実施態様においては、ドライバが加速ペダルを完全に放したとき、惰行運転における燃料供給遮断が行われないで、固定または可変の値の燃料供給量が供給され、この値は特性曲線群内に描かれている摩擦特性曲線またはアイドリング特性曲線上またはそれ以下に存在している。このように、燃料噴射量が全く低下されないか、または急激に低下されないときに、エンジン牽引トルクにより形成される負荷変化反応は緩和される。
【００１０】
たとえばカーブ走行が終了されたとき、駆動車輪の速度が実質的に非駆動車輪の速度に対応したとき、および／または所定の時間が経過したときに、不安定性の危険が去り、このときエンジン出力は、たとえば時間勾配を設けて、直進走行における所定の値に低減される。
【００１１】
この場合、本発明による方法は、負荷変化が検出されるごとに使用されることが有利である。しかしながら、好ましい実施態様においては、本発明による負荷変化の緩和は、ドライバがペダルを放して、内燃機関が燃料噴射を遮断して惰行運転状態に移行するときにのみ使用される。
【００１２】
本発明による方法の意味においてエンジン出力を調節するために、専門家には、駆動ユニットの通常の出力パラメータが使用可能である。内燃機関においては、これは、燃料供給量、空気供給量およびそれを補足する点火角である。ディーゼルエンジンにおいては、本発明による方法の範囲内においては燃料供給量が調節され、ガソリンエンジンの場合には、用途に応じてそれぞれ、上記パラメータのいずれか１つまたはこれらの値の適切な組合せが調節される。
【００１３】
車輪速度が、エンジン制御装置により、直接読み込まれるか、またはアンチスキッド制御装置によりバス系統を介して読み込まれることが有利である。カーブ検出のために実行されるアルゴリズムは、この実施態様においては、エンジン制御装置内で実行される。しかしながら、カーブ走行に関する対応情報は、ＡＢＳ装置により、バス系統を介してエンジン制御装置に伝送されてもよい。本発明による有利な拡張態様として、エンジン牽引トルク制御のためのすべての機能がエンジン制御装置内に導入される。
【００１４】
図２に、本発明による方法が１つの実施態様における流れ図として示され、この流れ図においては燃料供給量のみが調節される。
【００１５】
所定時間にプログラム部分がスタートした後、第１のステップ１００において、本発明による方法を実行するために必要な運転変数が読み込まれる。好ましい実施態様においては、これは、車輪速度Ｖｒａｄｉ、加速ペダル位置β、および／またはエンジン回転速度Ｎｍｏｔ、および場合によりかじ取角ＬＷである。その後ステップ１０２において、カーブ走行が行われているか否かが検査される。これは、たとえば既知のカーブ検出アルゴリズムにより、車輪速度に基づき、および／またはかじ取角信号を評価することにより達成される。カーブ走行が存在しない場合、ステップ１０４により、それぞれの運転状態に付属する燃料供給量ＱＫｎｏｒｍが、（たとえばエンジン回転速度およびエンジン負荷に基づいて）供給される。車両がカーブ内にあることをステップ１０２が与えた場合、ステップ１０６により、負荷変化が存在するか否かが検査される。この検査は、加速ペダル位置および／またはエンジン回転速度の変化速度に基づいて行われる。加速ペダル位置および／またはエンジン回転速度の負の方向の変化速度が所定のしきい値を超えた場合、（おそらく不安定性を伴いながら）負荷変化反応が開始される。負荷変化を検出するための他の代替方法または補足方法は、駆動車輪と非駆動車輪との車輪速度の比較である。駆動車輪の車輪速度が非駆動車輪の車輪速度を下回る場合、負荷変化が検出される。好ましい実施態様においては、負荷変化の検出のために、３つの基準がすべて個々に評価される。負荷変化が存在しないことをステップ１０６が与えたとき、ステップ１０４が行われる。基準の１つが満たされた場合、負荷変化が特定される。このとき、ステップ１０８において、負荷変化に対して所定の可変の燃料供給量ＱＫＬＷが供給される。これは、原則として、正常運転状態（直進走行、負荷変化のないカーブ走行）において供給される量を超えている。好ましい実施態様においては、正常運転状態において、燃料供給が中断されたときにおいてのみ、負荷変化反応の緩和が行われる。この場合、ステップ１０８において供給される燃料供給量は、摩擦特性曲線ないしアイドリング特性曲線上またはそれ以下である。ステップ１０８の後、ステップ１１０において、負荷変化制御が終了されたか否かが検査される。これは、カーブ走行が終了されたとき、駆動車輪の車輪速度が非駆動車輪の車輪速度にほぼ等しいかまたはそれより大きいとき、および／または負荷変化制御の開始（ステップ１０６）から所定の時間が経過したときに、肯定となる。この負荷変化制御がまだ終了していないとき、さらに燃料供給量ＱＫＬＷが供給され（ステップ１０８）、負荷変化制御が終了したとき、ステップ１０４が行われる。好ましい実施態様においては、ステップ１１２により、さらに時間勾配が設けられ、この時間勾配で、燃料供給量が、負荷変化値ＱＫＬＷから運転状態における正常な値ＱＫｎｏｒｍへ制御される。ステップ１０４ないし１１２の後に、プログラム部分は終了される。
【００１６】
好ましい実施態様においては、負荷変化制御の間に供給される燃料供給量は、運転変数の関数である。燃料供給量が、時間の関数として、回転速度の関数として、および／または負荷の関数として制御されることが好ましく、この場合、負荷変化制御の開始からの時間の経過と共にこの燃料供給量が低減するか、ないしは回転速度および／または負荷の増加と共に増大する。
【００１７】
図３は本発明による方法を時間線図により示している。この場合、図３ａにカーブ検出が示され、図３ｂに加速ペダル位置が示され、および図３ｃに燃料供給量が示されている。時点Ｔ０において、車両がカーブに入ったとする。ドライバは時点Ｔ１において加速ペダルを急に放し、これにより負荷変化反応が懸念される。時点Ｔ１において、ドライバは加速ペダルを放し、これにより、通常の運転方法によれば、時点Ｔ１において燃料供給量はその最低値、とくに０に変化することになる。時点Ｔ１において、加速ペダル位置変化速度が所定のしきい値を超えた場合、本発明により、最小供給量ではなく、負荷変化制御の燃料供給量ＱＫＬＷが噴射される。時点Ｔ２において負荷変化制御が終了した場合、燃料供給量は、負荷変化値から、選択可能な関数により最小値ＱＫｍｉｎに制御される。
【００１８】
本発明による方法は、対応する方法で、直進走行における負荷変化反応の緩和にも適している。
【００１９】
【効果】
本発明による方法は、原則的に希望されるエンジンのブレーキトルクが実質的に影響を受けることなく、自動車における負荷変化反応を緩和する。
【００２０】
本発明による方法は、エンジン制御装置内でのみ行うことが可能であることはとくに有利である。
【００２１】
これにより、負荷変化反応がきわめて急速にかつそれほどの費用をかけることはなく行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子式エンジン制御装置の全体回路図である。
【図２】マイクロコンピュータ内で行われる計算プログラムの流れ図である。
【図３】本発明による方法を示した時間線図であり、図３ａはカーブ検出の時間線図、図３ｂは加速ペダル位置の時間線図、および図３ｃは燃料供給量の時間線図である。
【符号の説明】
１０ 電子式エンジン制御装置
１２、１４−１６、２２、２６、３２ ライン
１８−２０ 車輪速度信号測定装置
２４ エンジン回転速度測定装置
２６ 加速ペダル位置測定装置
３０ かじ取角測定装置
ＬＷ かじ取角
Ｎｍｏｔ エンジン回転速度
ＱＫ 燃料供給量
ＱＫＬＷ 負荷変化に基づく燃料供給量
ＱＫｍｉｎ 最小燃料供給量
ＱＫｎｏｒｍ 正常運転状態における燃料供給量
Ｖｒａｄｉ 車輪回転速度
β 加速ペダル位置

Claims (7)

1. 運転変数の関数として車両駆動ユニットの出力が設定され、少なくとも１つの運転状態において、この出力よりも高い出力が車両駆動ユニットにおいて設定される、自動車における負荷変化反応の緩和方法において、
   負荷変化が検出されたときに出力の上昇が車両駆動ユニットにおいて行われ、ドライバが急に加速ペダルを放したときに負荷変化が存在し、
   加速ペダル位置の変化速度および負方向のエンジン回転速度変化、またはそのいずれかが所定のしきい値を超えたとき、および駆動車輪の車輪速度が非駆動車輪の車輪速度より小さいときに、またはそのいずれかのときに、負荷変化が検出されることを特徴とする自動車における負荷変化反応の緩和方法。
2. 負荷変化の時における出力上昇が、カーブ走行中においてのみ行われることを特徴とする請求項１の方法。
3. 負荷変化の時に、所定の燃料供給量が供給されることを特徴とする請求項１または２の方法。
4. 噴射量が、回転速度、負荷および時間の関数、またはそのいずれかの関数であることを特徴とする請求項３の方法。
5. カーブ走行が終了されたとき、駆動車輪の車輪速度が実質的に非駆動車輪の車輪速度に対応するかまたはこれより大きいとき、または負荷変化が最初に検出されてから所定の時間が経過したときに、負荷変化制御が終了されたものとみな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。
6. 負荷変化の時に設定された上昇出力が、負荷変化制御が終了したときの選択可能な機能により、負荷変化制御の範囲外の燃料供給量に制御されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかの方法。
7. 運転変数の関数として設定すべき出力を決定し、少なくとも１つの運転状態において、この出力を、設定すべき出力以上に上昇する、電子式制御装置を備えた自動車における負荷変化反応の緩和装置において、
   ドライバが急に加速ペダルを放して負荷変化が検出されたときに、電子式制御装置が、出力の上昇を行うように形成され、
   加速ペダル位置の変化速度および負方向のエンジン回転速度変化、またはそのいずれかが所定のしきい値を超えたとき、および駆動車輪の車輪速度が非駆動車輪の車輪速度より小さいときに、またはそのいずれかのときに、負荷変化が検出されることを特徴とする自動車における負荷変化反応の緩和装置。

Images