(57)【要約】【課題】  追突事故のような現象を効果的に運動感覚に信号化することを可能にする、車両の駆動ユニットの制御方法および装置を提供する。【解決手段】  不測の現象が運動感覚に信号化される、車両（９０）の駆動ユニット（１）の制御方法において、前記現象の検出に基づき、車両（９０）が惰行運転中にあるかまたは牽引運転中にあるかの関数として、駆動ユニット（１）の出力変数がジャンプ状に変化される。その制御装置（５、１５）は、不測の現象の運動感覚信号化手段（１０）と、現象検出手段（１５）と、惰行運転または牽引運転検出手段（２０）と、前記現象の検出に基づき、車両（９０）が惰行運転中にあるかまたは牽引運転中にあるかの関数として駆動ユニット（１）の出力変数をジャンプ状に変化させる、駆動ユニット（１）の出力変数変化手段（２５）とを備えている。【選択図】  図１
2005002999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不測の現象が運動感覚に信号化される、車両（９０）の駆動ユニット（１）の制御方法において、
前記現象の検出に基づき、車両（９０）が惰行運転中にあるかまたは牽引運転中にあるかの関数として、駆動ユニット（１）の出力変数がジャンプ状に変化されること、
を特徴とする車両の駆動ユニットの制御方法。
【請求項２】
前記出力変数として、トルクが選択されることを特徴とする請求項１に記載の制御方法。
【請求項３】
ドライバの希望に対応する前記出力変数の値が、全ての損失の和に対応する出力変数の値より小さいとき、前記惰行運転が検出されることを特徴とする請求項１または２に記載の制御方法。
【請求項４】
ドライバの希望に対応する前記出力変数の値が、全ての損失の和に対応する出力変数の値より大きいとき、前記牽引運転が検出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制御方法。
【請求項５】
牽引運転が検出されたときに前記出力変数がジャンプ状に低減され、且つ惰行運転が検出されたときに前記出力変数がジャンプ状に上昇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制御方法。
【請求項６】
前記出力変数のジャンプ状の変化が、所定時間の間実行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制御方法。
【請求項７】
前記出力変数のジャンプ状の変化の高さが、牽引運転が検出されたときには惰行運転に、また惰行運転が検出されたときには牽引運転にジャンプされるように選択されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の制御方法。
【請求項８】
前記ジャンプ状の高さの絶対値が、ドライバの希望に対応する前記出力変数の値と全ての損失の和に対応する前記出力変数の値との間の差の絶対値より大きくなるように選択されることを特徴とする請求項７に記載の制御方法。
【請求項９】
前記出力変数のジャンプ状の変化の高さが、実際変速比の関数として選択されることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の制御方法。
【請求項１０】
前記出力変数のジャンプ状の変化の高さが、より高い変速比においてはより低い変速比においてよりも小さくなるように選択されることを特徴とする請求項９に記載の制御方法。
【請求項１１】
不測の現象の運動感覚信号化手段（１０）を備えた、車両（９０）の駆動ユニット（１）の制御装置（５、１５）において、
前記現象を検出する現象検出手段（１５）と、
惰行運転または牽引運転検出手段（２０）と、
前記現象の検出に基づき、車両（９０）が惰行運転中にあるかまたは牽引運転中にあるかの関数として駆動ユニット（１）の出力変数をジャンプ状に変化させる、駆動ユニット（１）の出力変数変化手段（２５）と、
を備えたことを特徴とする車両の駆動ユニットの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不測の現象を運動感覚として知らせることができる（信号化される）、車両の駆動ユニットの制御方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
適応走行速度制御のレーダ・センサにより、先行車両の速度および車間距離を測定することが既知である。これらの情報は、適応走行速度制御により、車両速度を交通状況の関数として快適に制御するために使用される。さらに、危険な走行状況を検出するために、レーダ・センサのデータを使用することができる。即ち、例えば自動非常ブレーキ作動により、追突事故を防止し、またはその被害を著しく軽減させることができる。
【０００３】
さらに、通常とは異なる車両応答によりドライバに危険な状況を指示するシステムが既知である。このような車両応答は、ドイツ特許第１９８５７９９２号に記載のような短い自動ブレーキ作動により、またはドイツ特許公開第３８２２１９３号に記載のような駆動系内衝撃により、形成することができる。ドライバにより影響されないこのような運動感覚車両応答は、光または音響警報信号に比較してドライバによりはるかに高い優先度で感知され、これは、複合計器の指示とは対照的に、ブレーキ・ペダルにおけるアンチロック・システムによるブレーキ作動に匹敵するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、ある現象を効果的に運動感覚に信号化することを可能にする、車両の駆動ユニットの制御方法および装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、不測の現象が運動感覚に信号化される、車両の駆動ユニットの制御方法において、その現象の検出に基づき、車両が惰行運転中にあるかまたは牽引運転中にあるかの関数として、駆動ユニットの出力変数がジャンプ状に変化される。
【０００６】
また、本発明によれば、不測の現象の運動感覚信号化手段を備えた、車両の駆動ユニットの制御装置は、前記現象を検出する現象検出手段と、惰行運転または牽引運転検出手段と、前記現象の検出に基づき、車両が惰行運転中にあるかまたは牽引運転中にあるかの関数として駆動ユニットの出力変数をジャンプ状に変化させる、駆動ユニットの出力変数変化手段と、を備えている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による制御方法および本発明による制御装置は、従来技術に比較して、現象の検出に基づき、車両が惰行運転中にあるかまたは牽引運転中にあるかの関数として、駆動ユニットの出力変数がジャンプ状に変化されるという利点を有している。このようにして、惰行運転中においてのみならず牽引運転中においてもまたできるだけ良好に感知可能な駆動系内衝撃を形成可能であることが保証される。
【０００８】
本発明はさらに有利な改良および改善が可能である。
ドライバの希望に対応する出力変数の値が全ての損失の和に対応する出力変数の値より小さいとき、きわめて容易に惰行運転を検出することができる。ドライバの希望に対応する出力変数の値が全ての損失の和に対応する出力変数の値より大きいとき、きわめて容易に牽引運転を検出することができる。
【０００９】
牽引運転が検出されたときに出力変数がジャンプ状に低減され、且つ惰行運転が検出されたときに出力変数がジャンプ状に上昇されるとき、それは特に有利である。このようにして、現象の検出に基づき、車両の実際運転とは逆方向に駆動系内衝撃が形成される。したがって、牽引運転中に急に惰行作用が得られ、また惰行運転中に急に牽引作用が得られる。この結果、駆動系内衝撃がドライバにより特に良好に感知されることになる。
【００１０】
出力変数のジャンプ状の変化が所定時間の間実行されるとき、他の利点が得られる。このようにして、適切な時間を設定したとき、ドライバは駆動系内衝撃の信号作用を感知することが保証される。
【００１１】
出力変数のジャンプ状変化の高さが、牽引運転が検出されたときには惰行運転に、また惰行運転が検出されたときには牽引運転にジャンプされるように選択されるとき、他の利点が得られる。このようにして、運転切換に基づく駆動系内衝撃の感知が改善される。
【００１２】
ジャンプ高さの絶対値が、ドライバの希望に対応する出力変数の値と全ての損失の和に対応する出力変数の値との間の差の絶対値より大きくなるように選択されるとき、他の利点が得られる。このようにして、出力変数のジャンプ状変化により惰行運転から牽引運転への運転切換および牽引運転から惰行運転への運転切換が行われることが保証される。
【００１３】
出力変数のジャンプ状変化の高さが実際変速比の関数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、ドライバに対して感知可能な駆動系内衝撃ができるだけ選択ギヤ段とは無関係であることが保証される。
【００１４】
これは、出力変数のジャンプ状変化の高さが、より高い変速比においてはより低い変速比においてよりも小さくなるように選択されることにより容易に形成可能である。
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１において符号９０は車両を示し、車両９０のうち駆動ユニット１および制御手段５がブロック回路図の形で示されている。この場合、駆動ユニット１は、例えば内燃機関、電動機または代替駆動設計に基づくエンジンを含んでもよい。内燃機関の場合、それは、例えばオットー・サイクル・エンジンまたはディーゼル・エンジンであってもよい。駆動ユニット１は、出力変数、例えばトルク、動力、またはシリンダ充填量、或いはこれらの変数から導かれた変数を出力する。以下においては、例として、出力変数はトルクであり、しかも駆動ユニットのエンジンから出力されるエンジン・トルクＭＭであると仮定する。エンジン・トルクＭＭは、次に、図面を見やすくするために図１には示されていないコンバータおよび伝動装置を介して、車輪トルクの形で車輪に伝達される。制御手段５は、エンジン・トルクＭＭに対する設定目標値を変換するために駆動ユニット１を操作する。これは、駆動ユニット１が例えばオットー・サイクル・エンジンとして形成されている内燃機関である場合、例えば、絞り弁による空気供給量の対応の調節により、噴射弁による燃料供給量の対応の調節により、および／または点火プラグによる点火時期の対応の調節により、行うことができる。ディーゼル・エンジンの場合、エンジン・トルクＭＭに対する目標値は、少なくとも１つの噴射弁による燃料供給量の調節により変換することができる。さらに、現象検出手段１５が設けられ、現象検出手段１５は対応の検出信号Ｄを制御手段５に出力する。このような現象は、例えば駆動ユニット１の少なくとも１つの運転状態から、または少なくとも１つの走行状況から発生することがある。このような走行状況は、例えば図１には示されていない適応走行速度制御により、先行車両の速度および車間間隔が急に小さくなったので追突事故の危険が差し迫っていることによって検出されてもよい。例えば、追突事故の危険が差し迫っているこのような現象が現象検出手段（検出ユニット）１５により検出される場合、対応の検出信号Ｄが現象検出手段１５から制御手段５に出力される。したがって、この例においては、制御手段５に、差し迫っている追突事故の危険な現象に関する情報が提供される。さらに、制御手段５は、加速ペダル・モジュール３０と結合され、加速ペダル・モジュール３０は、ドライバによる加速ペダルの操作に応じてそれぞれドライバの希望トルクＭＦを設定する。ドライバの希望トルクＭＦは、加速ペダル・モジュール３０から制御手段５に伝送される。さらに付属機器およびエンジン機能手段が設けられ、これらは図１において一括して符号４０、４５により示され且つ制御手段５に損失トルク要求ＭＶ１、…ＭＶｎを設定する。付属機器は、例えば空調装置、サーボステアリング、電動スライディング・ルーフ等であってもよい。エンジン機能手段は、例えばアイドリング制御手段、アンチジャーク機能手段等であってもよい。共通の符号４０、４５を有する付属機器およびエンジン機能手段は、損失トルクを発生することになる。全ての損失トルク要求の和が以下においてＭＶで表わされている。さらに、図１に示すように、変速機制御手段３５が設けられ、変速機制御手段３５は、実際変速比ｕｅを制御手段５に伝送する。本発明により、現象検出手段１５により検出された現象は、駆動ユニット１により、例えば駆動系内衝撃による運動感覚に信号化されるように設計されている。このために、制御手段５は、検出信号Ｄにより現象を検出したときに、少なくともドライバの希望トルクＭＦおよび全ての損失トルク要求の和ＭＶの関数として、トルク・ジャンプＭＳに対する設定値を発生し、トルク・ジャンプＭＳは、駆動ユニット１により、オットー・サイクル・エンジンまたはディーゼル・エンジンの使用に応じてそれぞれ、空気供給量、燃料供給量、および／または点火時期の対応の調節により変換されるべきものである。
【００１６】
図２に本発明による方法のフローが機能図により示され、この機能図は上記のような現象の運動感覚信号化手段１０を表わしている。この場合、運動感覚信号化手段１０は、ソフトウェアおよび／またはハードウェアにより制御手段５で実行可能である。運動感覚信号化手段１０は惰行運転または牽引運転検出手段２０を含む。可能な限り良好に感知できる駆動系内衝撃を得るために、本発明により、駆動ユニット１が正の車輪トルクを提供しているかまたは負の車輪トルクを提供しているかが判定される。正の車輪トルクの場合、駆動ユニット１は牽引運転において作動し、負の車輪トルクの場合、駆動ユニット１は惰行運転において作動している。牽引運転が存在するかまたは惰行運転が存在するかの判定は、惰行運転または牽引運転検出手段２０により行われる。この場合、全ての損失トルク要求ＭＶ１、…ＭＶｎは加算要素５０に供給され且つそこで合計されるので、加算要素５０の出力には全ての損失トルク要求の和ＭＶが存在する。この全ての損失トルク要求の和ＭＶは減算要素５５に供給される。減算要素５５にはさらにドライバの希望トルクＭＦが供給され、且つ減算要素５５において全ての損失トルク要求の和ＭＶからドライバの希望トルクＭＦが差し引かれる。減算要素５５の出力において得られた差は、符号形成器６０（Ｓｉｇｎ）に供給される。符号形成器６０は、減算要素５５の出力に存在する差の正負の符号を決定する。この差が負のとき、ドライバの希望トルクＭＦの絶対値は全ての損失トルク要求の和ＭＶの絶対値より大きいので、牽引運転が存在する。この差が正のとき、ドライバの希望トルクＭＦの絶対値は全ての損失トルク要求の和ＭＶの絶対値より小さいので、惰行運転が存在する。符号形成器６０の出力は第１の制御スイッチ７５を操作し、同時にこれは惰行運転または牽引運転検出手段２０の出力を表わす。さらに、本発明による方法において、図２に示されている実際変速比ｕｅを考慮するように設計されていてもよい。実際変速比ｕｅは特性曲線８０に入力変数として供給される。実際変速比ｕｅの関数として、特性曲線８０は関連のトルク・ジャンプＭＳを決定する。このために、特性曲線８０内に、種々の変速比ｕｅに対してそれぞれ関連のトルク・ジャンプＭＳが記憶されている。特性曲線８０は、例えば試験台上において決定されてもおよび／または走行試験において決定されてもよい。この場合、特性曲線８０の決定は、それぞれのトルク・ジャンプＭＳの高さないし絶対値が、より低いギヤ段のより高い変速比ｕｅにおいて、より高いギヤ段のより低い変速比ｕｅにおいてよりも小さく選択されるように行われることが有利である。このようにして、トルク・ジャンプＭＳが変速比の関数として決定されることにより、ドライバに対して感知可能な駆動系内衝撃は選択ギヤ段とはできるだけ無関係であることが保証される。特性曲線８０の出力におけるトルク・ジャンプＭＳは、第１の制御スイッチ７５の第１の入力９５と直接結合されている。さらに特性曲線８０の出力におけるトルク・ジャンプＭＳは、符号反転要素８５を介して第１の制御スイッチ７５の第２の入力１００と結合されている。符号反転要素８５は、トルク・ジャンプＭＳを値 −１と乗算する。��たがって、第１の制御スイッチ７５は、特性曲線８０から出力されて第１の入力９５に存在する正のトルク・ジャンプＭＳと、第２の入力１００に存在する負のトルク・ジャンプ−ＭＳとの間で切り換わることができる。符号形成器６０の出力が正である場合、即ち惰行運転が検出された場合、第１の制御スイッチ７５は、惰行運転または牽引運転検出手段２０によりないし符号形成器６０の出力により、第１の制御スイッチ７５が、第１の入力９５を、第２の制御スイッチ２５の第１の入力１０５に対応する第１の制御スイッチ７５の出力と結合するように操作される。符号形成器６０の出力が負である場合、即ち牽引運転が検出された場合、第１の制御スイッチ７５は、惰行運転または牽引運転検出手段２０によりないし符号形成器６０の出力により、第１の制御スイッチ７５が、第２の入力１００を、第２の制御スイッチ２５の第１の入力１０５に対応する第１の制御スイッチ７５の出力と結合するように操作される。第２の制御スイッチ２５の第２の入力１１０には常に値０が存在している。第２の制御スイッチ２５は、時限素子７０の出力により操作される。時限素子７０の入力は検出信号Ｄである。時限素子７０は所定の時定数を有している。例として挙げた上記の現象が検出されたときに存在する検出信号Ｄにより、時限素子７０は時定数τの時間の間セットされ、第２の制御スイッチ２５はその第１の入力１０５をその出力と結合するように操作される。第２の制御スイッチ２５の出力は、次に、図１に示されているように、希望の駆動系内衝撃を形成するために、トルク・ジャンプを変換するように駆動ユニット１を操作する。時限素子７０の出力がセットされていない場合、第２の制御スイッチ２５はその第２の入力１１０、したがって値０をその出力と結合するので、制御手段５により、トルク・ジャンプが駆動ユニット１によって変換されるようには要求されない。したがって、第２の制御スイッチ２５は、駆動ユニット１の出力変数ないしエンジン・トルクＭＭのジャンプ状変化手段を表わす。
【００１７】
上記のような現象の運動感覚信号化手段１０により、このような現象の検出に基づき、車両９０が惰行運転中にあるかまたは牽引運転中にあるかの関数として、出力変数、この例においては、駆動ユニット１のエンジン・トルクＭＭを、ジャンプ状に変化させることができる。この結果、例えば車両９０の駆動系内衝撃が発生する。この場合、惰行運転または牽引運転検出手段２０により、ドライバの希望に対応する出力変数の値、この例においてはドライバの希望トルクＭＦが、全ての損失の和、この例においては全ての損失トルク要求の和ＭＶに対応する出力変数の値より小さいとき、惰行運転が検出される。この場合、惰行運転または牽引運転検出手段２０により、さらに、ドライバの希望に対応する出力変数の値、この例においてはドライバの希望トルクＭＦが、全ての損失の和、この例においては全ての損失トルク要求の和ＭＶに対応する出力変数の値より大きいとき、牽引運転が検出される。第１の制御スイッチ７５の上記操作により、上記現象が存在した場合、駆動ユニット１の出力変数、この例においてエンジン・トルクＭＭは、牽引運転が検出されたときにはトルク・ジャンプＭＳの絶対値だけジャンプ状に低減され、惰行運転が検出されたときにはトルク・ジャンプＭＳの絶対値だけジャンプ状に上昇されることが保証される。
【００１８】
図２に破線で示されているように、オプションとして減算要素５５の出力が絶対値形成器６５に供給されてもよく、絶対値形成器６５は、減算要素５５の出力に存在する差の絶対値を形成し、且つ形成された絶対値を実際変速比ｕｅに追加して他の入力変数として特性曲線８０に供給し、したがって特性曲線８０は特性曲線群となる。このとき、トルク・ジャンプＭＳは、これら２つの入力変数の関数として特性曲線群８０により決定される。この場合、トルク・ジャンプＭＳの高さないし絶対値は、ジャンプ高さないしジャンプの絶対値が、ドライバの希望トルクＭＦと全ての損失トルク要求の和ＭＶとの差の絶対値より大きくなるように選択可能なので、牽引運転が検出されたときには惰行運転に、また惰行運転が検出されたときには牽引運転にジャンプされる。このようにして、惰行運転から牽引運転へまたはその逆方向へ急激に切り換えられることにより、特に効果的な駆動系内衝撃を得ることができる。
【００１９】
図３には、エンジン・トルクＭＭの時間ｔに対する線図の第１の例が示されている。この場合、全ての損失トルク要求の和ＭＶは、はじめにドライバの希望トルクＭＦの上側にあるので、惰行運転が存在する。エンジン・トルクＭＭは、ドライバの希望トルクＭＦにできるだけ良好に追従される。時点ｔ０において、制御手段５が現象検出手段１５から検出信号Ｄを受け取り、これにより時点ｔ０において、制御手段５内に警報機能が作動され、駆動ユニット１は惰行運転中にあるので、制御手段５は、上記のように駆動ユニット１から第１の正のトルク・ジャンプＭＳ１を要求する。この場合、第１のトルク・ジャンプＭＳ１の絶対値は、ドライバの希望トルクＭＦと全ての損失トルク要求の和ＭＶとの間の差の絶対値より大きい。したがって、時点ｔ０から時定数τの間、惰行運転から牽引運転にジャンプされ、それに続いて再び惰行運転に戻される。後の時点ｔ１においてはじめてエンジン・トルクＭＭが全ての損失トルク要求の和ＭＶを超えたので、時点ｔ１からは牽引運転が存在する。
【００２０】
図４には、エンジン・トルクＭＭの時間ｔに対する線図の第２の例が示されている。この場合、全ての損失トルク要求の和ＭＶは、はじめにドライバの希望トルクＭＦの下側にあるので、牽引運転が存在する。エンジン・トルクＭＭは、ドライバの希望トルクＭＦにできるだけ良好に追従される。時点ｔ２において制御手段５が現象検出手段１５から検出信号Ｄを受け取り、これにより時点ｔ２において制御手段５内に警報機能が作動され、駆動ユニット１は牽引運転中にあるので、制御手段５は、上記のように駆動ユニット１から第２の負のトルク・ジャンプＭＳ２を要求する。この場合、第２のトルク・ジャンプＭＳ２の絶対値は、ドライバの希望トルクＭＦと全ての損失トルク要求の和ＭＶとの差の絶対値より小さい。したがって、時点ｔ２から時定数τの間、エンジン・トルクＭＭは、牽引運転から惰行運転への切換が行われることなく、第２のトルク・ジャンプＭＳ２の絶対値だけ低減される。
【００２１】
上記の警報機能により、例えば、適応走行速度制御の範囲内において、先行車両の速度および車間間隔が小さくなった場合、ドライバが運動感覚信号に基づいて対応のブレーキ作動を開始したとき、追突事故を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】車両のブロック回路図である。
【図２】本発明による方法および本発明による装置を説明するための機能図である。
【図３】例としての本発明によるトルクの時間経過を説明するための第１のトルク／時間線図である。
【図４】例としての本発明によるトルクの時間経過を説明するための第２のトルク／時間線図である。
【符号の説明】
【００２３】
１    駆動ユニット
５    制御手段
１０    運動感覚信号化手段
１５    現象検出手段（検出ユニット）
２０    惰行運転または牽引運転検出手段
２５    第２の制御スイッチ（出力変数変化手段）
３０    加速ペダル・モジュール
３５    変速機制御手段
４０…４５  付属機器およびエンジン機能手段
５０    加算要素
５５    減算要素
６０    符号形成器
６５    絶対値形成器
７０    時限素子
７５    第１の制御スイッチ
８０    特性曲線（特性曲線群）
８５    符号反転要素
９０    車両
９５    第１の入力（第１の制御スイッチ）
１００    第２の入力（第１の制御スイッチ）
１０５    第１の入力（第２の制御スイッチ）
１１０    第２の入力（第２の制御スイッチ）
Ｄ    検出信号
Ｍ    トルク
ＭＦ    ドライバの希望トルク
ＭＭ    エンジン・トルク
ＭＳ    トルク・ジャンプ
ＭＳ１    第１の正のトルク・ジャンプ
ＭＳ２    第２の負のトルク・ジャンプ
ＭＶ    損失トルク要求の和
ＭＶ１…ＭＶｎ  損失トルク要求
ｔ    時間
ｕｅ    実際変速比
τ    時定数
【図１】
2005002999.tif 000003
【図２】
2005002999.tif 000004
【図３】
2005002999.tif 000005
【図４】
2005002999.tif 000006