(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のスタート時に車両駆動トルクを決定するための方法において、次のステップ、すなわち、
エンジンの無負荷状態での推定エンジン回転数をモデルに基づいて決定し、
測定された値に基づいて実際のエンジン回転数を決定し、
実際のエンジン回転数と推定エンジン回転数に応じて、エンジンの無負荷状態から負荷状態への移行時に車両に実際に作用する車両駆動トルクを決定するステップを有する方法。
【請求項２】
測定された値に基づいて、無負荷状態でのアイドリングエンジントルクを決定し、
アイドリングエンジントルクから推定エンジン回転数を決定することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
推定エンジン回転数が更に、車両駆動トルクに応じて決定されることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
推定エンジン回転数決定のステップが、エンジンドラグトルクの決定と、エンジンに作用するトルクの正しい正負符号での加算と、その後の較正、遅延および積分を含んでいることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
推定エンジン回転数決定のステップが一次またはそれよりも高いオーダーの他の遅延を含んでいることを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項６】
車両駆動トルクが実際エンジン回転数と推定エンジン回転数の差に応じて決定されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
エンジンドラグトルクが推定エンジン回転数に応じて決定されることを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項８】
アイドリングエンジントルクが、式またはマップを参照してスロットル弁角度に応じて決定されることを特徴とする請求項２〜７のいずれか一つに記載の方法。
【請求項９】
自動変速機を備えた車両において、車両駆動トルクがコンバータの特性を考慮して決定されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１０】
コンバータ特性が実際エンジン回転数と推定エンジン回転数の差を求めた後で、マップまたは式に従って考慮されることを特徴とする請求項９および６に記載の方法。
【請求項１１】
コンバータ特性が推定エンジン回転数と少なくとも１つの車輪回転数に応じてモデルに基づいて決定され、このモデルが更に、車両駆動トルクを出力することを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１２】
ポンプトルクがコンバータ特性のモデルによって決定され、推定エンジン回転数がポンプトルクに応じて決定されることを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
車両のスタート時に車両駆動トルクを決定するための装置において、
エンジンのアイドリング状態のモデルと、
モデル出力値と、対応する測定値または測定値から導き出された値とのための比較器と、
比較結果に応じて、エンジンの無負荷状態から負荷状態への移行時に車両に実際に作用する車両駆動トルクを決定するための決定装置と、
を備えていることを特徴とする装置。
【請求項１４】
無負荷状態でのアイドリングエンジントルク（MMotor) を決定するための第１の決定装置（１０１，１０２）と、
アイドリングエンジントルクから推定エンジン回転数（NMotorObs)を決定するための第２の決定装置（１０３〜１０８）と、
測定された値に基づいて実際エンジン回転数(NMotorMeas)を決定するための第３の決定装置（１１２）と、
実際エンジン回転数と推定エンジン回転数に応じて車両駆動トルク（MCorrObs) を決定するための第４の決定装置（１０９，１１０，１１４）とを備えていることを特徴とする請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
第３の決定装置が更に、車両駆動トルクに応じて推定エンジン回転数を決定することを特徴とする請求項１４記載の装置。
【請求項１６】
第３の決定装置がエンジンドラグトルク（MDrag)を決定するための第５の決定装置（１０３）と、エンジンに作用するトルクを正しい正負符号で加算するための加算器（１０４）と、較正器（１０５，１０８）と、遅延素子（１０６）と、積分器（１０７）とを備えていることを特徴とする請求項１５記載の装置。
【請求項１７】
一次またはそれよりも高いオーダーの他の遅延素子（１１５）が第３の決定装置に設けられていることを特徴とする請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
第４の決定装置が減算器（１０９）を備え、この減算器が実際エンジン回転数と推定エンジン回転数の差を求めることを特徴とする請求項１４〜１７のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１９】
第５の決定装置が推定エンジン回転数に応じてエンジンドラグトルクを決定することを特徴とする請求項１６記載の装置。
【請求項２０】
エンジントルクが、式またはマップを参照してスロットル弁角度に応じて決定されることを特徴とする請求項１４〜１９のいずれか一つに記載の装置。
【請求項２１】
自動変速機を備えた車両において、コンバータモデル（３０１，５０１〜５０２）を備え、車両駆動トルクがコンバータモデルの出力を考慮して決定されることを特徴とする請求項１４〜２０のいずれか一つに記載の装置。
【請求項２２】
コンバータモデル（３０１）が実際エンジン回転数と推定エンジン回転数の差に応じて、マップまたは式に応じて作用することを特徴とする請求項２１と１８に記載の装置。
【請求項２３】
コンバータモデルが推定エンジン回転数（NMotorObs)と少なくとも１つの車輪回転数（Nwheel) を受取り、車両駆動トルクを出力することを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２４】
コンバータモデルが更にポンプトルク（MPump)を出力し、そして第３の決定装置がポンプトルクに応じて推定エンジン回転数を決定することを特徴とする請求項２３記載の装置。
【請求項２５】
請求項１〜１２のいずれか一つに従って車両を駆動または制動する外的な値またはトルクを決定するための方法において、次のステップ、すなわち、
車両の走行状態をモデルに基づいて決定し、
モデル出力値を、対応する測定値または測定値から導き出された値と比較し、そして、  比較結果に応じて外的な値を決定すること
を有することを特徴とする方法。
【請求項２６】
車両を駆動および制動する内部のトルクまたは力を決定し、
決定されたトルクまたは力から推定車速を決定し、
測定された値に基づいて実際車速を決定し、そして
実際車速と推定車速に応じて外的な値またはトルクを決定する
ことを特徴とする請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
請求項１３〜２４のいずれか一つに従って車両を駆動または制動する外的な値またはトルクを決定するための装置において、
車両の走行状態のモデル（３１〜３６）と、
モデル出力値と、対応する測定値または測定値から導き出された値とのための比較器（２２）と、
比較結果に応じて外的な値を決定するための装置（２５）と
を備えていることを特徴とする装置。
【請求項２８】
車両を駆動および制動するトルクまたは力（MMotAxis,MBrakeAxis,MRoadRes) を決定するための第１の決定装置（１０〜１２）と、
決定されたトルクまたは力から推定車速（VMod) を決定するための第２の決定装置（３１〜３６）と、
測定された値に基づいて実際の車速（VRefFilt) を決定するための第３の決定装置（１４）と、
実際車速と推定車速に応じて、外的な値（MCorrectObs)またはトルクを決定するための第４の決定装置（２２，２５）とを備えていることを特徴とする請求項２７記載の装置。
【請求項２９】
請求項１〜１２のいずれか一つに従って上り坂で車両のスタートを補助するための方法において、次のステップ、すなわち、
スタート時に車両駆動トルクを決定し、
外的なトルクを決定し、
決定されたトルクに応じて常用ブレーキおよびまたは駐車ブレーキおよびまたはエンジントルクに影響を与えること
を有することを特徴とする方法。
【請求項３０】
請求項１〜１２のいずれか一つに従って車両駆動トルクを決定し、  外的なトルクを請求項２５または２６に従って決定し、
ブレーキトルクを決定し、そして
ブレーキトルクと車両駆動トルクの合計が外的なトルクよりも大きくなるように、常用ブレーキおよびまたは駐車ブレーキに影響を与えることを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項３１】
請求項１３〜２４のいずれか一つに従って上り坂で車両のスタートを補助するための装置において、
スタート時に車両駆動トルクを決定するための装置（７０１）と、
外的なトルクを決定するための装置（７０２）と、
決定されたトルクに応じて常用ブレーキおよびまたは駐車ブレーキおよびまたはエンジントルクに影響を与えるための装置（７０４）とを備えていることを特徴とする装置。
【請求項３２】
車両駆動トルクのための決定装置（７０１）が請求項１３〜２４のいずれか一つに従って形成され、
外的なトルクのための決定装置（７０２）が請求項２７または２８に従って形成され、  ブレーキトルクのための決定装置（７０３）が設けられ、そして
ブレーキトルクと車両駆動トルクの合計が外的なトルクよりも大きくなるように、影響装置（７０４）が常用ブレーキ（７０７）およびまたは駐車ブレーキ（７０８）に影響を与えることを特徴とする請求項３１記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、車両のスタート時に車両駆動トルクを決定するための方法と装置に関する。本発明は更に、車両を駆動または制動する外的な値を決定するための方法と装置並びに上り坂でのスタートを補助するための方法と装置に関する。
【０００２】
車両のスタートの際、一般的に、エンジンが車両を駆動することにより、エンジンはアイドリング状態（本願ではアイドリングは必ずしもエンジンのアイドリング回転数を意味しないが、常に車両が負荷されていないエンジンの回転数を意味する）から通常の回転（負荷された回転）に移行する。それによって、エンジン出力の大部分または所定の値が車両を駆動するために用いられる。変速機の場合、移行状態はクラッチによって制御される。自動変速機の場合には、状態の移行がトルクコンバータによって制御される。しかしながら、あらゆる場合において、移行中に、実際の車両駆動のために供されるトルクを決定することは困難である。それによって、エンジントルクのどの位の割合が車両を駆動するために供されるかは正確に判らない。これは、多くの用途の場合に、例えば上り坂でのスタート補助の際に不利である。車両を上り坂でスタートさせるときに、先ず第１に、下り勾配力は後方に駆動するトルクとして作用し、ブレーキ力とエンジントルクが保持する力または前進させる力として作用する。スタート補助ユニットを設ける場合特に、どんな状況でも車両が後ずさりしないようにしなければならない。エンジンが上述の移行状態にあるという事実にもかかわらず、適切なアクチュエータ、例えば外部制御可能な車両常用ブレーキ（例えば外部制御可能な真空ブレーキ倍力装置）およびまたは外部制御可能な駐車ブレーキ（例えば電気式駐車ブレーキ）に適切に影響を与えることができるようにするためには、前進させる影響力と後退させる影響力がどの位存在するかが判っていなければならない。
【０００３】
本発明は、車両を駆動または制動する外的な値（外部から発生させられた値）、特にそのようなモーメント（トルク）を決定するための方法と装置に関する。車両の縦方向動特性、すなわち速度と加速度は、内部と外部のいろいろな値、特にモーメントによって影響を受ける。本明細書における内的な値またはモーメントは例えばエンジントルク、ブレーキトルクまたは走行抵抗である（これらは経験値をベースとするテーブルに基づいてあるいは定数によってあるいは車両の特性またはパラメータと関連して車両運動状態を考慮する式によって内部で表すことができる）。これらの値はいろいろな手段で比較的に正確に決定可能であるので、縦方向動特性に対するその影響を考慮することができる。しかしそのほかに、上記の（内部で表すことができる）走行抵抗に加えて、特に変化する外的な値がある。この外的な値には例えば、車両が傾斜した道路を走行するときの下り勾配力がある。この下り勾配力は、車両の縦方向動特性に影響を与えるモーメントを生じる。同じことが例えば風力、異常なころがり抵抗等に当てはまる。この外的な値は、全く検出不可能であるかまたは従来のセンサでは検出が困難である。通常は付加的なセンサ装置を必要とする。このセンサ装置は省略すべきである。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、車両のスタート時に車両駆動トルクを決定するための方法と装置を提供することである。
【０００５】
本発明の他の課題は、車両を駆動または制動する外的な値、特にそのようなトルクを決定するための方法と装置を提供することである。
【０００６】
本発明の他の課題は、上り坂でのスタートを補助するための方法と装置を提供することである。
【０００７】
車両のスタート時の車両駆動トルクは、エンジンのアイドリング状態がモデルによって決定され、このモデルの有意義な出力値が実際に測定された対応する値と比較される（オブザーバ原理）。モデル値と実際の測定値の差は、実際の値に戻すことができ、それによってエンジンは負荷されない回転から負荷される回転への移行状態で、負荷されないで回転するのではなく、この移行状態中にその出力の一部を（既に）車両に出力する。モデル値と測定値の評価によって、移行状態で作用する車両駆動トルクを推測することができる。これに関連して、“アイドリング”の概念の最初の定義をもう一度参照されたし。
【０００８】
外的な値、特にトルクは、他のオブザーバによって決定される。このオブザーバは車両を駆動または制動する内的な値、特にトルクを受け取り、それに基づいて車両の縦方向動特性をどのように発生しなければならないかを決定し、この結果を縦方向動特性の実際の測定値と比較し、偏差から、車両を駆動または制動する外的な値、特にトルクを推測する。
【０００９】
車両を駆動または制動する外的な値、特にそのようなトルクを知ることは、いろいろな用途のために望まれる。この用途の一例は、坂道でのスタート補助装置（ヒルホルダ）である。このスタート補助装置はブレーキ、パーキングブレーキ、クラッチおよびエンジンの複雑な操作を簡単化する。しかし同時に、例えば坂の下側にある車両との衝突を避けるために、どんなことがあっても車両が後方に転がらないようにしなればならない。車両が坂道を登るときには、図１０に概略的に示した法則が第１近似において当てはまる。車両の重力ＦG は単一車輪モデルのタイヤの垂直成分ＦN と接線方向成分ＦT に分解される。ＦT はタイヤ半径ｒR と共に、次式に従って下り勾配モーメントＭH を生じる。
【００１０】
ＭH ＝ＦG ・ｓｉｎα・ｒR
この場合、αは傾斜角度である。下り勾配モーメントＭH は、他の介入がないと、車両を下り坂で転がすことになる。それと反対に、ブレーキトルクＭB とスタート時に付加的に加えられるエンジントルクＭM が作用する。坂道でのスタート補助装置は例えばブレーキトルクＭB に影響を与えることができる。この影響はしかし、あらゆる時点で、次の不等式
ＭH ＜ＭB ＋ＭM
を満たすようにしなければならない。
【００１１】
そのときにのみ、車両の後ずさりが確実に防止される。上記に式を満たすことができるようにするためには、下り勾配モーメントを知る必要がある。
【００１２】
上記と類似の考察は、ダイナミック状況（車速が零でない）ときに当てはまる。都市交通において坂道をゆっくり登るときに、上記の考察は一層重要になる。このような場合にも、車両に適切に影響を与えるために、車両を駆動または制動する外的な値、特にそのようなモーメントを知ることが望まれる。
【００１３】
次に、図を参照して、本発明による個々の実施の形態について説明する。
【００１４】
次に図１を参照して本発明による第１の実施の形態を説明する前に、図２を参照して、アイドリングモデルの一例について説明する。本発明に適したアイドリングモデルは次の要求を満足しなければならない。
−  適切な入力値と出力値を有していなければならない。そして
−  移行状態にとって使用可能であるために、エンジンのアイドリング状態を静  的および動的にできるだけ正確に表さなければならない。
【００１５】
図２に示したアイドリングモデルはこれらの要求を満足する。このアイドリングモデルは入力値としてトルクを有し、出力値として推定エンジン回転数NMotorObs を供給する。その際、モデルは、エンジンの内部で作用する摩擦トルク、いわゆるドラグトルクが、エンジンによって発生したアイドリングトルクに反作用することを考慮する。この反作用は加算器１０４で模擬的に再現（シミュレーション）される。実際のエンジンアイドリングトルクMMotorは例えばスロットル弁位置に応じて、マップ、式、多角形線等に基づいて決定可能である。このエンジンアイドリングトルクMMotorは加算器１０４の１つの入力を形成する。参照番号１０１はスロットル弁センサまたは対応する信号が供給される接続部を示す。参照符号１０２はエンジンアイドリングトルクMMotorを決定するための第１の決定装置である。加算器１０４はその出力部に、アイドリングトルクとドラグトルクの差を供給する。アイドリングトルクとドラグトルクが等しく、それによって差が零であると、エンジンは一定の回転数で回転する。
【００１６】
エンジンのダイナミックス（動特性）はユニット１０６，１０７および１１５によって模擬的に再現される。１０６はエンジンの無駄時間を模擬的に再現する遅延素子である（例えば、スロットル弁角度の変化とシリンダ内に実際に噴射されるガソリン量の変化との間の時間的な遅れ）。ユニット１１５は一般的にシステムの順次遅延を模擬的に再現するために使用される一次またはそれよりも高いオーダーの遅延素子である。
【００１７】
ユニット１０７はその入力部で信号を積分する積分器である。この積分器の出力信号は、その入力信号がプラスであるときに（すなわち、エンジントルクがドラグトルクよりも大きいときに）増大し、その入力信号がマイナスのときに（すなわち、ドラグトルクがエンジントルクよりも大きいときに）低下する。両トルクが等しいと、積分器の入力信号は零であり、出力信号は一定である。
【００１８】
構成要素１０５，１０８は、エンジン定数を考慮し、換算を行うことができる定数である。それによって、エンジン回転数に対応する値NMotorObs が生じる。上述のエンジンドラグトルクMDrag が第１に先ずエンジン回転数に依存するので、値NMotorObs はエンジンドラグトルクを決定するために決定装置１０３の入力値として役立つ。決定装置１０３はマップ、式、多角形線またはその類似物である。
【００１９】
それによって、入力値として全トルクを有し、かつ出力値としてエンジン回転数を有する、エンジンのためのアイドリングモデルが得られる。モデルの必要なまたは所望な精度に応じて、動特性を模擬的に再現するために必要な構成要素を設けるべきである。構成要素１０６，１１５は有利であるが、必ずしも必要ではない。
【００２０】
図１を参照して、本発明による第１の実施の形態を説明する。図１は、オブザーバの原理に基づく、車両駆動トルクを決定するための装置を示している。その際、思想は次の通りである。上述のアイドリングモデルによって、“理論的な”アイドリング回転数が決定される。このアイドリング回転数は測定された実際のエンジン回転数と比較される。特に冒頭に述べた移行状態の間、アイドリング回転数と実際のエンジン回転数の間に差が生じる。なぜなら、エンジンがアイドリング状態だけで回転しないで、既に一部が車両を駆動する働きをしているからである。従って、推定されたエンジン回転数と測定されたエンジン回転数の比較から、車両駆動のために役立つ車両駆動トルクを推測することができる。
【００２１】
図１の下側部分には、図２に基づいて既に説明したアイドリングモデルが示してある。推定エンジン回転数NMotorObs は測定された実際エンジン回転数NMotorMeasと比較される。特に、減算素子１１０９において、両者の差が求められる。較正器１１０では（この場合、本願において較正とは、例えば値調節、換算または正規化のための比例換算であると理解される）、この値は車両の駆動トルクMCorrObsのための直接的な目安として使用可能である。更に、このトルクは、実際にはエンジンの加速のために供されないので、アイドリングモデルを再び安定させるために、加算点１０４に負帰還される。
【００２２】
遅延素子１０６は５０〜１５０ｍｓ、特に１００〜１２０ｍｓの間に遅延を設定する。参照番号１１２は実際のエンジン回転数NMotorMeasを測定するための装置である。最も簡単な場合、この装置はアナログ信号またはデジタル信号を出力するセンサとすることができる。しかし、このセンサには複雑なフィルタ機能を接続することができる。装置１１２は対応する測定値を含むデータバスの個所とすることができる。較正器１０８は例えば、秒あたりの回転数を分あたりの回転数に換算することができる。従って、較正器は係数６０を有する。較正器１０５，１０９はその都度必要な正規化にデータを適合させる働きもする。
【００２３】
図３は本発明による他の実施の形態を示している。この実施の形態は変速機（伝動装置）とエンジンの間にコンバータが設けられている自動変速機を備えた車両に適している。このようなコンバータにおける回転数とトルクの関係が、クラッチよりも複雑であり、特に非線形になり得るので、実際の回転数NMotorMeasと推定回転数NMotorObs の差が、車両駆動トルクの目安として直接使用可能である。勿論、コンバータ自体における関係を考慮すると、一層良好な結果が得られる。これは例えば図４に定性的に示すような特性曲線を模擬的に再現するコンバータモデル３０１によって行われる。図１の実施の形態におけるように、実際エンジン回転数と推定エンジン回転数の差から、トルク“エラー”が推測される。このトルクエラーは加算点１０４でアイドリングモデルにフィードバックされる。しかし、エラートルクから、コンバータモデル３０１によって、実際の車両駆動トルクが決定される。これは他の値、例えばタービン回転数とポンプ回転数の回転数比率の助けによって行うことができる。このタービン回転数はホイール回転数に基づいて変速機の全変速比から決定可能である。ポンプ回転数はエンジン回転数から決定可能である。そして、車両駆動トルクはコンバータモデル３０１の出力として生じる。
【００２４】
本発明による他の実施の形態が図５に示してある。この実施の形態は、複雑なコンバータモデル５０１，５０２の少なくとも１つの出力が推定エンジン回転数を改善するためにアイドリングモデルへのフィードバックの形で使用され、車両駆動トルクが推定エンジン回転数NMotorObs と実際エンジン回転数NMotorMeasの差から直接決定されないで、アイドリングモデルから得られる推定エンジン回転数NMotorObs から決定される点が、図３の実施の形態と異なっている。
【００２５】
図５の実施の形態では、減算器１０９からの正規化された回転数差のフィードバックが維持される。しかし、このフィードバックはアイドリングモデルにおける見逃し誤りを補償するためにのみ役立つ。ポンプトルクだけの実際の補償は加算点１０４で行われるが、コンバータモデル５０１，５０２から取り出されたポンプトルクMPump が使用される。コンバータモデル５０１，５０２はコンバータ特性曲線５０１と変速機モデル５０２に分割可能である。車両駆動トルクは最終的には、コンバータ出力トルクMTurbineを駆動軸に伝達する変速機モデル５０２から発生する。更に、変速機モデル５０２は少なくとも１つの車輪回転数NWheelを受取り、タービン回転数NTurbineを出力する。このタービン回転数はコンバータモデルの入力値として使用可能である。
【００２６】
特に、コンバータはモデルによって次式に基づいて表すことができる。
【００２７】
ＭPnmp＝ＫPnmp・ｎPnmp2 ・ＤPnmp5
ここで、ＭPnmpはコンバータのポンプトルク（コンバータの入力トルク）、ＫPnmpは定数、ｎPnmpはポンプ回転数、ＤPnmpはポンプホイールの直径である。更に、コンバータモデル５０１は図４のように回転数に応じてポンプトルクとタービントルクの比を示すコンバータ特性曲線を用いる。
【００２８】
図６は車両のドライブトレーンの回転数とトルクの間の関係を概略的に示している。エンジンはエンジン回転数NMotorで出力トルクMMを発生する。コンバータはポンプトルクMPump を受取り、エンジン回転数NMotorに等しい回転数NPump で回転する。コンバータは出力側に、それぞれ変速機トルクMTransmission と変速機回転数NTransmission に等しいタービントルクMTurbineとタービン回転数NTurbineを有する。変速機の全体の変速比に対応してかつ動的作用を考慮して、実際の車両駆動トルクMDriveと車輪回転数NWheelが生じる。
【００２９】
図５の実施の形態の利点は、コンバータの一層正確なモデル化と、アイドリングモデルへの少なくとも１つの出力値のフィードバックによって、推定エンジン回転数NMotorObs の改善された推定が行われることである。アイドリングモデル自体は推定エンジン回転数NMotorObs を決定するために必要である。この推定エンジン回転数に基づいてコンバータモデルが作動する。図５の実施の形態では、オブザーバがコンバータモデルの少なくとも１つの出力値をアイドリングモデルにフィードバックすることによって、重要な静的エラーの取扱いから解放されるので、オブザーバは動的作用に関して一層良好に設計可能である。そのために、コンバータモデルはオブザーバから取り出された推定エンジン回転数NMotorObs を使用し、実際エンジン回転数を使用しない。なぜなら、コンバータモデル自体がオブザーバへのフィードバックを含んでいるからである。
【００３０】
図１，３，５の実施の形態では、非常に特殊なアイドリングモデルが示してある。このアイドリングモデルはそれぞれ図２に対応している。しかし、アイドリングモデルの上述の２つの要求を充分に満足する場合に、他のアイドリングモデルも考えられる。上述の方法は好ましくは連続的に実施されるかまたは周期的に開始される。
【００３１】
図７は、外的なモーメント（トルク）、すなわち外部から発生させられたモーメントを決定するための本発明による実施の形態を概略的に示す。装置１０〜１２は、内的なモーメント、すなわち内部から発生させられたモーメントを決定するための装置である。特に、エンジントルクMMotAxleを決定するための装置１２と、ブレーキトルクMbrakeAxleを決定するための装置１１を設けることができる。そのほかに、走行抵抗MNormalResを決定するための装置１０を設けることができる。装置１０〜１２自体は、所定の入力値に応じて作動する。特に、装置１１，１２は、ブレーキおよびまたはエンジンまたは変速機（伝動装置）の挙動をモデル化または記載し、所望な出力値を供給するモデルおよびまたはテーブルである。
【００３２】
オブザーバ１３はモデルに基づいておよび上記の入力値を参照して、車両の“理論的な”走行状態または“理論的な”縦方向動特性（縦方向ダイナミックス）、特に速度を決定する。そのために、特性値を参照する。この特性値は例えばタイヤ半径または車両質量である。オブザーバ１３は更に、理論的な値に対応する測定値を、適当な装置１４から受け取る。縦方向動特性のモデル化が充分に正確である場合には、理論的な値と測定値との偏差は、外部から発生させられたモデル化されていない値、特にモーメントに起因すると考えることができるので、この偏差からこの外的な値を推測することができる。
【００３３】
図８は、図７のオブザーバ１３を一層正確に示している。オブザーバ１３は番号３１〜３６で示すように、車両の走行状態または縦方向動特性のモデルを備えている。オブザーバは更に、外的な値を決定するための装置２１，２２，２５を備えている。図８に基づいてオブザーバ１３の機能を一層正確に説明する前に、図９を参照して、車両の走行状態または縦方向動特性のモデルについて説明する。図９には、図８の構成要素３１〜３６を明らかにするために再び示してある。
【００３４】
車両の走行状態または車両の縦方向動特性のためのモデルは、本発明に適するようにするために、上述のように２つの条件を満足しなければならない。すなわち、、適切な入力値と出力値を有し、静的および動的作用を充分に正確に考慮しなければならないという条件を満足しなければならない。
【００３５】
図９のモデルはこられの要求を満足する。モデルは入力値として、車両に作用する全モーメントを受け取る。全モーメントMTotが零であるときには、車両は一定の速度で走行する。零よりも大きいと、車両は加速され、負であると、車両は減速される。較正器３１において、全モーメントが車輪半径と車両質量に応じて較正される。この場合、“較正”とは、例えば換算、正規化または値の適合のために役立つ比例換算であると理解される。それによって、加速度に対応する値が得られる。この値は積分器３２において積分される。それによって、速度に対応する値が生じる。更に、動特性（ダイナミックス）を模倣（シミュレーション）する構造グループ３３〜３６が設けられている。図示した実施の形態では、これは、入力の変化を徐々に出力に伝えるＰＴ1 部材である。このＰＴ1 部材は減算器３３、較正器３４、積分器３５および減算器３３に戻し供給するフィードバック３６からなっている。較正器３４の値によって、ＰＴ1 部材の時定数が決定される。ＰＴ1 部材は、実システムがその入力値の変化に対して常に遅れて応答するという事実を考慮する。それによって、車両動特性の改善された模倣が可能である。入力された全モーメントMTotに基づいて車両の“理論的な”速度として図９のモデルが決定された速度VModが、出力として生じる。
【００３６】
個々の構成要素の順序は図９に示した順序と異なっていてもよい。しかし、図８の負帰還２３，２４は積分器３２の後に戻し供給すべきである。実際の車速VRefFiltを決定するための装置１４は、適当な信号を出力するセンサであってもよい。できるだけ妨害されない信号を得るために、適当な判断およびろ波を行う複雑な装置を設けてもよい。
【００３７】
図９を参照して説明した車両モデルは例示的なものであると理解すべきである。上述の要求を満たす他のモデルを用いることができる。
【００３８】
再び図８を参照し、オブザーバ１３における、図９のモデルの使用について説明する。モデルに基づいて決定された“理論的な”車速VModは、実際の車速VRefFiltと比較される。特に、減算器２２において、モデル速度（推定車速とも呼ばれる）と実際の速度（実際車速とも呼ばれる）VRefFiltとの差が求められる。推定車速と実際車速の間の偏差は、外部から発生させられたモデル化していない値、特にモーメントにフィードバックされ、それによってこの外的な値、特にモーメントを逆推測することができる。車両が例えば上り坂を走行しているときには、外的なモーメントは減速作用をする。この外的なモーメントを考慮しないと、推定速度は高くなりすぎ、特に実際車速よりも高くなる。車両が下り坂を走行しているときには、下り勾配モーメントが加速作用する。この下り勾配モーメントを考慮しないと、推定車速VModは実際車速VRefFiltよりも小さくなる。従って、偏差、特に推定車速と実際車速との差から、外的な値、特に外的なモーメントを決定することができる。その際オブザーバ１３が全体として安定して作動するようにするために、決定された外的なモーメントが、既に決定されたその他のモーメント（装置１０〜１２からのモーメント）に正しい正負符号で加算される。そのために、加算点２１で加算される。装置２５は速度差をモーメント誤差に特に比例換算する較正器である。それによって、装置２５の出力、すなわち信号MCorrectionObsは、出力信号として使用可能である、既に述べたようにオブザーバ内で加算点２１に戻し供給することができる外的なモーメントである。
【００３９】
更に、制御技術の観点から、フィードバック２３，２４を設けることができる。このフィードバックは推定車速と実際車速との差に比例する信号を、積分器の後で車両モデルに戻される。それによって、モデルの安定性と動的特性が改善される。負帰還は例えば加算点３３で行うことができる。
【００４０】
本発明による装置は離散型構成要素によって実施可能である。しかも、適切にプログラミングされたコンピュータによって形成可能である。このコンピュータは適当な入力値を受取り、所望な出力値を出力し、必要なデータにアクセスする。方法は好ましくは連続的に実施されるかまたは周期的に開始される。
【００４１】
本発明におる方法と装置によって、移行状態の間の車両駆動トルクと外的なトルクを決定することができる。それによって、図１１に概略的に示すような、上り坂でのスタート補助を実現することができる。上り坂ででスタートする車両の後ずさりを防止するために、次の条件を満足しなければならない。
【００４２】
NMotorObs ＋ MBrake ＞ MOutput
ここで、NMotorObs は例えば上述のように決定された車両駆動トルクであり、MBrakeは車両を制動するトルクであり、MOutput （＝図８のMCorrectObs ）は下り勾配力に基づいて生じる外的なトルクである。この外的なトルクは影響を受けない。エンジントルクは運転者の意志に応じて、特にアクセルベダル角度またはスロットル弁角度に応じて変化し、出力される車両駆動トリクは特に上述のように決定装置７０１で決定することができる。外的な下り坂トルクは特に上述のように決定装置７０２で決定することができる。更に、決定装置７０３ではブレーキ装置７０６のブレーキトルクを決定することができる。この場合、場合によっては、常用ブレーキ７０７と駐車ブレーキ７０８を考慮すべきである。上記の式に応じて、上述の決定値を受け取る影響装置７０４によって、例えばブレーキ装置７０６を介してブレーキトルクに影響を与えることができる。ブレーキ装置７０６は常用ブレーキ７０７と駐車ブレーキ７０８を備えている。この場合、両ブレーキの一方または両方を外部制御することができる。すなわち、運転者による操作とは独立して操作可能である。特に、外部制御は運転者の操作なしにあるいは運転者の操作に付加して行うことができる。更に、エンジン７０９を介して車両駆動トルクに影響を与えることができる。影響装置７０４は上記の決定値のほかに、適当な装置７０５から他の入力値を受け取ることができる。更に、影響装置７０４では、影響装置７０４によるブレーキ７０６の外部制御と、ブレーキ７０６の運転者操作と、エンジン７０９を介して影響装置７０４による車両駆動トルクの影響と、エンジン７０９を介して運転者による車両駆動トルクの影響の調和が行われる。
【００４３】
特に、車両が前進を開始するまで、一定の下り坂トルクと、車両のスタートまたはクラッチの接続またはエンジンの回転上昇の間上昇する駆動トルクとに応じて、ブレーキトルクを低下させることができる。
【００４４】
本発明による装置は離散型構成要素によって実施可能である。しかも、適切にプログラミングされたコンピュータによって形成可能である。このコンピュータは必要な入力値を受取り、出力値を出力し、適当なメモリ内の必要なデータと特性値にアクセスする。
【図面の簡単な説明】
【図１】  駆動トルクを決定するための本発明による第１の実施の形態を示す図である。
【図２】  本発明に従って使用可能なアイドリングモデルを例示的に示す図である。
【図３】  駆動トルク決定のための本発明による他の実施形を示す図である。
【図４】  コンバータの例示的なマップを示す図である。
【図５】  駆動トルクを決定するための本発明による他の実施の形態を示す図である。
【図６】  自動変速機を備えた車両のトルクを概略的に示す図である。
【図７】  外的トルクを決定するための本発明による実施の形態のブロック図である。
【図８】  図７のオブザーバを示す図である。
【図９】  車両動特性のためのモデルを例示的に示す図である。
【図１０】  例示的な用途の物理的な関係を概略的に示す図である。
【図１１】  本発明によるスタート補助装置を概略的に示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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