(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジントルク推定値を検証するための方法であって、
‐エンジンへ噴射される燃料の量に基づいて前記エンジントルクを推定し、前記エンジントルクが燃料噴射テーブルから求められるステップと、
‐車両の加速度と前記推定エンジントルクとに基づく計算により第１車両重量値を推定するステップと、
を包含する方法であり、
‐補助ブレーキテーブルを使用することにより補助ブレーキトルクを推定するステップと、
‐前記推定補助ブレーキトルクに基づく計算により第２車両重量値を推定するステップと、
‐前記第１車両重量値を前記第２車両重量値と比較するステップと、
を前記方法がさらに包含することを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記補助ブレーキがエンジンブレーキであることと、前記補助ブレーキテーブルが前記エンジン速度を入力として使用することとを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記補助ブレーキが外部リターダであることと、前記補助ブレーキテーブルが前記補助ブレーキの回転速度を入力として使用することとを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１車両重量値と前記第２車両重量値との間の差分を含むメッセージを提供するステップを方法がさらに包含することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記第１車両重量値が前記第２車両重量値と少なくとも既定値だけ異なっている場合にメッセージを提供するステップを方法がさらに包含することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記第２車両重量値が前記第１車両重量値よりも既定値だけ大きい時にメッセージを提供するステップを方法がさらに包含することを特徴とする、請求項１乃至５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記既定値が３％より大きいことを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記第１車両重量値と前記第２車両重量値とが既定の時間間隔でテーブルに記憶されることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記第１車両重量値と前記第２車両重量値との差分が既定値を上回っている時に前記第１車両重量値と前記第２車両重量値とが既定の時間間隔でテーブルに記憶されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記メッセージが固定制御ステーションへ送られることを特徴とする、請求項４乃至７のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記メッセージが光および／または音声信号により前記車両のドライバに与えられることを特徴とする、請求項４乃至７のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記第１車両重量値と前記第２車両重量値との差分が既定値を上回っている場合に前記エンジンのパワー出力を低下させるステップを方法がさらに包含することを特徴とする、請求項１乃至１１のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのトルク推定を検証するための方法に関連する。この進歩的方法は、補助ブレーキを有するエンジンに適合したものである。ゆえにこの方法は、重車両での使用に非常に適している。
【背景技術】
【０００２】
トラック、トラクタ、バス、および他の商用車など現代の重車両では、エンジンおよび車両の運転パラメータを推定および制御するためのいくつかのシステムが知られている。これらは、エンジンの運転パラメータとブレーキシステムの制動パラメータとを補正することに関連していることが多い。車両で利用可能なセンサに応じて、ある種のパラメータはセンサにより直接測定され、他のパラメータは利用可能な測定を使用して推定されなければならない。
【０００３】
エアサスペンションを装備するものなど、ある種の車両は、エアサスペンション圧力センサを使用することにより車両の積載物の重量を直接的に測定するという性能を有している。車両の未積載重量は周知であるので、こうして車両の総重量が容易に求められる。従来のリーフスプリングを有するものなど、他の車両は通常、積載物の重量を直接的に測定できるセンサを備えていない。代わりに、車両の重量を求める多様な方法が知られている。
【０００４】
一つの方法では、測定による加速度と推定または測定によるエンジントルクとから車両の重量の推定値が計算される。ギアボックス入力シャフトなどに配置されたトルクセンサによって、エンジントルクを測定することができる。エンジントルクの推定値は、エンジンへ噴射される燃料の量に基づくとよい。噴射燃料の量は、所与の時点でのエンジントルクの推定値を出力する燃料噴射テーブルに入力される。このようにして、車両または複合車両の重量の推定値が提供され得る。
【０００５】
車両の重量依存制御パラメータを設定できるようにするには、車両の推定重量ができる限り正確であることが重要である。推定重量が実際重量より低い場合には、追加積載物が車両に積載されると車両が過積載となることがある。ブレーキ距離を延長することになる低過ぎるブレーキ圧力がブレーキに印加されることも起こり得る。推定重量が実際重量より高い場合には、燃料消費量が必要量より高くなり、車両ができる限り経済的に運転されなくなる。ゆえに、エンジントルクセンサを備えていない車両については、エンジントルクが適切に推定されることが重要である。
【０００６】
特許文献１は、特に牽引車およびトレーラ／セミトレーラを有する商用車について、車両の重量を判断するための方法を記載している。この方法により、複合車両全体と牽引車単独との間の質量分布関係を判断することが可能である。こうして、個々のホイールブレーキへの、そして牽引車とトレーラとの間でのブレーキトルクの適切な分布が可能となる。
【０００７】
特許文献２は、測定時間内の少なくとも二つの測定時オフセットにより車両の質量を判断するための方法を記載しており、一方の測定は無牽引段階で実施され、他方の測定は牽引段階で実施される。一方の測定はギアシフト中の無牽引段階に、他方はギアシフトの前または後の牽引段階に実施されることが好ましい。
【０００８】
特許文献３は、車両の質量に基づく車両ブレーキ値を補正するための方法を記載している。
【０００９】
以上および他の方法では、車両の重量が多様な方法で推定される。しかし改良の余地は残っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第６，１４４，９２８号明細書
【特許文献２】米国特許第６，６３３，００６号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２０１０／０００４９４１５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そのため、発明の目的は、エンジントルク推定を検証するための方法を提供することである。発明のさらなる目的は、エンジン制御パラメータの改ざんを検出するための方法を提供することである。発明のさらなる目的は、非承認のエンジン改造を検出するための方法を提供することである。発明の別の目的は、非承認改造が検出された後に車両の安全な運転が可能であることを保証するための方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によるこの問題の解決法は、請求項１の特徴部分に記載される。他の請求項は、進歩的方法の好都合なさらなる改良を含む。
【００１３】
エンジンへ噴射される燃料の量に基づいてエンジントルクを推定して、燃料噴射テーブルからエンジントルクが求められるステップと、車両の加速度と推定によるエンジントルクとに基づく計算により第１車両重量値を推定するステップとを包含する、エンジントルク推定を検証するための方法において、補助ブレーキテーブルを使用することにより補助ブレーキトルクが推定されて、推定による補助ブレーキトルクに基づく計算により第２車両重量値が推定されることと、第１車両重量値が第２車両重量値と比較されることにおいて、発明の目的が達成される。
【００１４】
本発明によるエンジントルク推定を検証するための方法のこの第一実施形態により、車両の実際エンジントルクにこの車両本来のエンジントルクからの偏差が見られるかどうかを検出することが可能である。これは、特定の独立トルクセンサを使用せずに行われる。その長所は、エンジン制御システムにおけるエンジンの制御パラメータの改ざんを検出できることである。このような改ざんは、エンジンの過剰な摩耗、エンジンまたはエンジン部品の過負荷、および／またはエンジンまたはエンジン部品の過剰な温度につながり得る。さらに、推定によるエンジントルクが車両の重量の計算に使用される際には、計算された重量が誤っていて、これが車両の重量依存パラメータに影響することがある。
【００１５】
進歩的方法の好都合な発展例では、補助ブレーキはエンジンブレーキであり、補助ブレーキテーブルはエンジン速度を入力として使用する。このようにして、エンジントルクが簡単な方法で求められ、リターダその他を必要としない。
【００１６】
進歩的方法の好都合な発展例では、第１車両重量値と第２車両重量値との間の差分を含むメッセージが提供される。このようにして、結果を簡単な方法で提示できる。このようなメッセージは車両のドライバに与えられても、固定制御ステーションへ送られてもよい。今後の使用のためにメッセージがメモリに記憶されてもよい。
【００１７】
本発明の好都合な発展例では、第１車両重量値と第２車両重量値とが既定の時間間隔でテーブルに記憶される。このようにして、車両の長期間履歴を求めることが可能である。これは、ある期間には改ざんによるエンジンパラメータで、また保守期限が迫ると正常なエンジンパラメータで車両が運転されているかどうかを検出することを可能にする。ある期間で異なる燃料が使用されているかどうかを検出することも可能であるとよい。  
【図面の簡単な説明】
【００１８】
以下では、添付図面を参照して本発明をより詳細に記載する。
【００１９】
【図１】本発明による方法の一例の流れ図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に記載されるさらなる発展例を含む本発明の実施形態は、単なる例と考えられるものとし、特許請求項により付与される保護の範囲をいかなる点でも限定しないものとする。
【００２１】
ここに記載される方法では、車両の例としてトラックが使用される。進歩的解決法が使用されるとよい他のタイプの重車両は、トレーラおよびバスを伴うか伴わないトラクタである。エンジンがある種のエンジンブレーキを備えている限り、配送ローリーおよびバンなどの小型車両、または補助ブレーキを装備する車両に本発明を使用することも可能である。エンジンブレーキは、例えば排気ブレーキまたは圧縮ブレーキでよい。補助ブレーキは例えば油圧式リターダまたは電磁式補助ブレーキでよい。
【００２２】
進歩的方法の目的は、従来方法で実施されたエンジントルク推定が正確であるかを検証することである。負荷センサを装備していない車両における重量推定はエンジントルク推定に依存しているので、車両の重量依存パラメータを正確な値に設定できるようにするにはエンジントルク推定が正確であることが重要である。エンジントルク推定に実際エンジントルクからの偏差が見られる理由は多様である。一つの自明な理由は、エンジンの制御電子機器またはハードウェアのパラメータが非承認方法で変更されることである。このような改造は、例えば噴射ポンプの交換、入口コンプレッサの交換、またはエンジン制御パラメータの変更、いわゆるチップチューニングであろう。制御パラメータの変更は、エンジン制御コンピュータで行われることもあり、エンジン制御コンピュータの後に取り付けられるユニットであることもある。制御パラメータを変更するためエンジン制御コンピュータへ信号を送る一つ以上のセンサを改ざんすることも起こり得る。これらの改造が外部の者によって行われ、車両の製造者によってこの改造が承認されていない場合には、車両制御システムにより改造が検出されないことがある。こうして、所与の燃料噴射設定基準値では本来の公称エンジントルクよりも高いエンジントルクをエンジンが伝えることがある。エンジントルクが異なる別の理由は、非承認燃料が使用される場合である。
【００２３】
従来のエンジントルク推定は、設定された燃料噴射の基準値を読み取るか、所与のエンジン回転速度での噴射燃料の量を測定することにより行われる。この基準値または測定値は、エンジントルク値を出力として付与する記憶燃料噴射テーブルへの入力として使用される。このエンジントルク値は特定の燃料品質を想定したものである。エンジントルクは直接測定されないので、燃料噴射基準値を使用することによりエンジン動作が予測され得ることが重要である。
【００２４】
車両の重量は、所与の時間について測定された加速度とともに推定エンジントルク値を使用することによって計算される。これを単純化した式は、力は質量に加速度を掛けたものに等しいというものである。この式で、より高い精度、つまり駆動系の効率、勾配抵抗、転がり抵抗、および／または風圧抵抗を得るのに、さらなるパラメータが含まれるとよいことは言うまでもない。このような追加パラメータの使用は、このパラメータに利用可能なセンサに応じたものであるとよい。勾配抵抗は例えば傾斜センサにより測定され、あるいはＧＰＳに基づく地図システムから路面形状が得られるとよい。求められた車両重量値は、制動パラメータなど多様な重量依存車両パラメータを設定するのに使用されることが可能であり、車両の総積載量を差し引くのに使用されてもよい。これはまた、特定の重量制限を維持するために積載目的で使用され得る。
【００２５】
エンジントルク値が正確でない場合には、推定車両重量も正確ではない。公称エンジントルクよりも高いエンジントルクを付与する目的でエンジンが改ざんされる場合、推定車両重量は実際車両重量よりも低くなるだろう。こうして、ブレーキパラメータなどの重量依存パラメータが影響を受けるため、ブレーキ距離が必要より長くなることがある。ドライバが間違って車両に過積載を行うことにもなり得る。エンジンパラメータ改ざんのさらなる短所は、所与の状況で予定されるよりもエンジンが酷使されるかもしれないことである。これは、エンジンの過負荷、過度に高いエンジン温度、および駆動系の過負荷を招くかもしれない。このことは車両の寿命にマイナスの影響を与え、所有者にとって高い維持費用および／または製造者にとって高い保証費用を伴う。
【００２６】
ゆえに、進歩的方法では、補助ブレーキトルク推定に基づく付加的な車両重量推定が実施される。補助ブレーキのブレーキトルクは判断が容易である。エンジンの外部に取り付けられた補助ブレーキについては、ブレーキが取り付けられたところの回転速度から、例えばギアボックスの後にブレーキが取り付けられている際には駆動シャフトの回転速度により、ブレーキトルクが求められる。エンジンブレーキについては、ブレーキトルクは主としてエンジン速度に依存し、ゆえに簡単に求められる。補助ブレーキの実際ブレーキトルクも、要求されたブレーキ圧力に依存している。補助ブレーキ、例えばリターダは、決められたいくつかのブレーキレベルを有するとよい。この事例では、各ブレーキレベルは回転速度に関連する特定のブレーキトルクテーブルを有するだろう。要求されるブレーキトルクが可変である場合には、要求されるブレーキトルクを回転速度と関係させる関数をテーブルが包含するだろう。
【００２７】
こうして、信頼できる方法でブレーキトルクが推定され、燃料噴射の改ざんに影響されることがない。エンジン速度または補助ブレーキの回転速度は、要求されたブレーキレベルとともに、ブレーキトルクを出力する記憶補助ブレーキテーブルへ入力される。特定の時間内の車両の減速度を使用することにより、上述した推定エンジントルクと類似の方法でブレーキトルクから推定重量が計算される。
【００２８】
車両の減速度を測定する際には、補助ブレーキのみがこの測定中に使用されてホイールブレーキは何も使用されないことが重要である。場合によっては、車両が惰走している時に、車両の性能に影響せず、ドライバの注意を伴わずに、これが達成され得る。実際に、ドライバによって小さなブレーキトルクが要求される時、例えばドライバがブレーキペダルをわずかに踏んで、要求されたブレーキトルクが補助ブレーキのみを使用して伝えられるとシステムが検出する時には、推定が同時に実施されるようにして、これが行われる。特定の巡航速度を保持するのにドライバによって自動速度制御装置が使用される時にも、推定の実施が可能である。
【００２９】
ブレーキトルク推定から得られる車両重量値が次に、エンジントルク推定から得られる車両重量値と比較されるとよい。二つの車両重量値が少なくとも既定の因数だけ相互に異なっている場合には、エンジンが非承認条件で作動していると想定され得る。これは例えば、エンジンの制御パラメータの改ざん、エンジン部品の交換、または非承認燃料を含むこともある。すなわち、ブレーキトルク推定から得られる車両重量値がエンジントルク推定から得られる車両重量値よりも既定の因数だけ高い場合には、エンジン制御パラメータが改ざんされているとの想定が可能である。使用される既定の因数は多様な環境および車両パラメータに応じたものであるが、エンジントルク推定とブレーキトルク推定の両方について公差より高くすべきである。３％を超える偏差が見られる因数が妥当である。
【００３０】
車両重量値は環境条件に応じていくらか変動するので、エンジントルク推定から得られる車両重量値とブレーキトルク推定から得られる車両重量値とがテーブルに記憶されるとよい。これらの値は平均車両重量値を求めるのに使用可能であり、車両重量値についての長期間傾向と車両重量値の間の偏差とを求めるのにも使用することができる。このようにして、例えば異なる燃料が使用された時、またはエンジンパラメータの改ざんが実施された時を示す、経時偏差を知ることが可能である。
【００３１】
エンジントルク推定から得られる車両重量値とブレーキトルク推定から得られる車両重量値との間に偏差が見られる場合には、車両制御システムによりメッセージが提供されてもよい。このメッセージはメモリに記憶されるとよく、保守中に読み取られるとよい。例えばディスプレイ上で、または専用ランプその他により、メッセージがドライバに表示されてもよい。特定車両についての履歴にメッセージが記憶されるように、保守センターまたは製造者の中央固定制御ステーションへメッセージが送られることも可能である。
【００３２】
ブレーキトルク推定から得られる車両重量値に基づく値により車両制御システムがエンジンの出力を低下させることも、さらに可能である。このようにして、記憶された燃料噴射テーブルが、ブレーキトルク推定から得られる車両重量値から得られる逆算エンジントルク値に適合したものとなる。こうして、エンジンに過負荷を与える危険を伴わずに車両が安全な方法で使用される。問題の原因が発見されて修正されるまでエンジンまたは車両の過負荷が生じないことを保証するため、エンジンのパワー出力を大幅に減少させることも可能である。このような解決法は、適切なソフトウェアでエンジン制御システムをプログラムし直すことでよい。
【００３３】
図１は、進歩的方法の一例の流れ図である。ステップ１０では、エンジンへ噴射される燃料の量を燃料噴射テーブルへの入力として使用することによりエンジントルクが推定され、このテーブルからエンジントルク値が出力される。
【００３４】
ステップ２０では、車両の加速度とステップ１０で得られた推定エンジントルク値とに基づいて、第１車両重量値が計算される。
【００３５】
ステップ３０では、エンジンブレーキトルク値を出力として与えるブレーキトルクテーブルへの入力としてエンジン速度を使用することにより、エンジンブレーキトルクが推定される。
【００３６】
ステップ４０では、エンジンブレーキトルクと車両の減速度とに基づいて第２車両重量値が計算される。
【００３７】
ステップ５０では、第１車両重量値が第２車両重量値と比較される。
【００３８】
ステップ６０では、第１車両重量値と第２車両重量値との差分が既定値よりも大きく異なっている場合に、メッセージが提供される。メッセージはメモリに記憶されているとよく、ドライバに表示されるか、固定制御ステーションへ送られるとよい。メッセージが提供されると、好ましくは特定の時間間隔の後に新たな推定でシステムが継続するとよい。
【００３９】
二つの車両重量値の間の差分が既定値を下回る場合には、メッセージは発せられず、好ましくは特定の時間間隔の後に新たな推定で方法が継続するとよい。
【００４０】
本発明は上記の実施形態に限定されると考えられるべきではなく、後掲の特許請求項の範囲の中でいくつかの付加的な変形および変更が可能である。
【図１】
0005628445.tif 000002