(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライバにより操作可能な加速ペダル（５）のペダル位置（Ｆ）が測定され、且つペダル位置（Ｆ）から駆動ユニット（１）のトルク目標値（Ｓ）が形成される、車両駆動ユニット（１）の制御方法において、
トルク目標値（Ｓ）が、走行速度制御装置（１０）により要求されたトルク設定値（Ｖ）と比較されること、
トルク目標値（Ｓ）が設定値（Ｖ）を超えたときにのみ、駆動ユニット（１）の制御により、駆動ユニット（１）のトルクがトルク目標値（Ｓ）に近づけられること、および
トルク目標値（Ｓ）と加速ペダル（５）のペダル位置（Ｆ）との関係を表す特性曲線（Ｋ’）と、走行速度制御装置（１０）により要求された設定値（Ｖ）と、の交点（ＳＰ′）における前記ペダル位置（Ｆ）が、所定値（ＶＷ）を超えないように、該特性曲線（Ｋ’）を選択すること、を特徴とする車両駆動ユニットの制御方法。
【請求項２】
トルク目標値（Ｓ）の特性曲線が、設定値（Ｖ）を最大でも所定の差の値（ＤＷ）だけ下回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】
所定の差の値（ＤＷ）が、要求された設定値（Ｖ）の約１０％に選択されることを特徴とする請求項２に記載の制御方法。
【請求項４】
ドライバにより操作される加速ペダル（５）のペダル位置（Ｆ）を測定し、且つペダル位置（Ｆ）から駆動ユニット（１）のトルク目標値（Ｓ）を決定する電子式の制御ユニット（１５）を有する、車両駆動ユニット（１）の制御装置において、
トルク目標値（Ｓ）を、走行速度制御装置（１０）により要求されたトルク設定値（Ｖ）と比較するための比較手段（２０）が設けられていること、
電子式の制御ユニット（１５）が駆動制御部（２５）を備え、トルク目標値（Ｓ）が設定値（Ｖ）を超えたときにのみ、該駆動制御部（２５）が、駆動ユニット（１）の制御して、駆動ユニット（１）のトルクを目標値（Ｓ）に近づけること、および
トルク目標値（Ｓ）と加速ペダル（５）のペダル位置（Ｆ）との関係を表す特性曲線（Ｋ’）と、走行速度制御装置（１０）により要求された設定値（Ｖ）と、の交点（ＳＰ′）における前記ペダル位置（Ｆ）が、所定値（ＶＷ）を超えないように、該特性曲線（Ｋ’）を選択する計算手段（３０）が設けられていること、を特徴とする車両駆動ユニットの制御装置。
【請求項５】
トルク目標値（Ｓ）の特性曲線がこのときに走行速度制御装置（１０）により要求された設定値（Ｖ）を最大でも所定の差の値（ＤＷ）だけ下回ることを特徴とする請求項４に記載の制御装置。
【請求項６】
所定の差の値（ＤＷ）が、要求された設定値（Ｖ）の１０％の値であることを特徴とする請求項５に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両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。
【０００２】
【従来の技術】
ドイツ特許公開第１９７５４２８６号から、車両制御ユニットの制御方法および装置が既知である。この場合、ドライバにより操作可能な操作要素の操作度が測定され、且つこの操作度から駆動ユニットのトルク目標値が形成される。
【０００３】
さらに、希望の車両速度を保持するために、内燃機関から所定のトルクを要求する走行速度制御装置が既知である。走行速度制御装置が実際に作動しているときに、例えば追い越しを行うためにドライバが設定速度より速く走行することを希望する場合、ドライバは、加速ペダルの操作により内燃機関からより高いトルクを要求することができる。このために、内燃機関から得られる要求トルクが走行速度制御装置により要求されたトルクより大きくなるように、ペダルを大きく操作しなければならない。即ち、加速ペダルのこの操作点まで、その間においては車両応答が変化しない加速ペダル内のアイドル・ストロークが存在する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
例えば追い越しを行うために、車両応答が変化しない加速ペダルにおけるアイドル・ストロークを低減させる車両駆動ユニットの運転方法および装置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】
本発明によれば、ドライバにより操作可能な操作要素の操作度が測定され、且つ操作度から駆動ユニットのトルク目標値が形成される、車両駆動ユニットの制御方法において、トルク目標値が、このときに走行速度制御装置により要求されたトルク設定値と比較され、トルク目標値が設定値を超えたときにのみ、駆動ユニットの制御により、駆動ユニットのトルクがトルク目標値に近づけられ、トルク目標値の線図とこのときに走行速度制御装置により要求された設定値との交点において、操作要素の操作度に対する所定値が超えられないように、トルク目標値の線図が操作要素の操作度の関数として選択される。
【０００６】
また、本発明によれば、ドライバにより操作される操作要素の操作度を測定し、且つ操作度から駆動ユニットのトルク目標値を決定する電子式の制御ユニットを有する、車両駆動ユニットの制御装置において、トルク目標値を、このときに走行速度制御装置により要求されたトルク設定値と比較するための比較手段が設けられており、トルク目標値が設定値を超えたときにのみ、電子式の制御ユニットの駆動制御部が、駆動ユニットの制御により、駆動ユニットのトルクを目標値に近づける。そして、トルク目標値の線図とこのときに走行速度制御装置により要求された設定値との交点において、操作要素の操作度に対する所定値が超えられないように、トルク目標値の線図を操作要素の操作度の関数として設定する計算手段が設けられている。
【０００７】
このようにして、本発明によれば、走行速度制御装置により要求された設定値を超えるまでの操作要素の操作におけるアイドル・ストロークを低減させることができる。したがって、例えば追い越しを行うために、走行速度制御装置により要求された設定値を超えるトルクの上昇をドライバが希望した場合、車両はこのドライバの希望に対してより迅速に応答することができる。
【０００８】
トルク目標値の線図が設定値を最大でも所定の差の値だけ下回るとき、それは特に有利である。このようにして、目標値の線図のための特性曲線の一部を簡単にシフトすることにより、きわめて少ない計算費用で、操作要素の操作度に対する所定値を形成することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１において、符号１５は、車両における駆動ユニット１を制御するための電子式の制御ユニットを示す。この場合、電子式の制御ユニット１５は、駆動制御部２５、比較手段２０、計算手段３０を含む。駆動制御部２５は、一方で駆動ユニット１と結合され、他方で比較手段２０および計算手段３０に結合されている。比較手段２０はさらに、計算手段３０に結合されている。走行速度制御装置１０は、比較手段２０、駆動制御部２５、計算手段３０に結合されている。操作要素５は計算手段３０に結合されている。
【００１０】
この実施態様においては、操作要素５は加速ペダルである。加速ペダル５の操作度は加速ペダル位置Ｆに対応する。加速ペダル５は、常に実際の加速ペダル位置Ｆに関する情報を計算手段３０に与える。計算手段３０内に、または電子式の制御ユニット１５の図１には示されていないメモリ内に、例えば図３に示すような、加速ペダル５の加速ペダル位置Ｆの関数としての駆動ユニット１のトルク目標値の線図に対する特性曲線Ｋ、および例えば機関回転速度または車両速度のようなその他の運転変数が記憶されている。計算手段３０は、この特性曲線Ｋに基づいて、加速ペダル５により供給された実際の加速ペダル位置Ｆから、駆動ユニット１の関連するトルク目標値Ｓを決定し、且つこの目標値Ｓを駆動制御部２５に出力する。駆動制御部２５は、駆動ユニット１のトルクが、決定された目標値Ｓに近づけられるように駆動ユニット１を制御する。
【００１１】
ここで、例えば車両のドライバが速度を設定することにより走行速度制御装置１０が作動された場合、走行速度制御装置１０は、希望の走行速度の関数として駆動ユニット１のトルク設定値Ｖを決定する。この設定値Ｖは、同様に計算手段３０に出力される。図３に、設定値Ｖが、固定の第２の作業点として、目標値Ｓに対する特性曲線Ｋと交点ＳＰにおいて交差することが示されている。この交点ＳＰに加速ペダル位置ＦSPが対応している。走行速度制御装置１０が作動しているとき、走行速度制御装置１０は、駆動制御部２５に、このときに要求されたトルク設定値Ｖを駆動ユニット１に設定することを要求する。この結果、加速ペダル位置 Ｆ＞ＦSP に対してはじめて、駆動ユニット１のトルク目標値Ｓが、このときに作動されている走行速度制御装置１０により要求された設定値Ｖを超えるので、加速ペダル位置ＦSPまでは、加速ペダル５の操作は作用を与えることはない。
【００１２】
比較手段２０において、計算手段３０により加速ペダル位置Ｆから決定された駆動ユニット１のトルク目標値Ｓが、走行速度制御装置１０により要求された設定値Ｖと比較される。走行速度制御装置１０が作動されているときに目標値Ｓが設定値Ｖを超えている場合に対してのみ、駆動ユニット１のトルクを走行速度制御装置１０により要求された設定値Ｖにもはや近づけず、計算手段３０により決定された目標値Ｓに近づけるように、駆動制御部２５は比較手段２０から指令される。このようにして、例えば、車両のドライバは、走行速度制御装置１０により設定された走行速度を超える走行速度で追い越しを行うことができる。
【００１３】
ここで、本発明により、計算手段３０は、走行速度制御装置１０が作動されているときに、このとき走行速度制御装置１０により要求された設定値Ｖから、トルク目標値Ｓの線図とこのときに走行速度制御装置１０により要求された設定値Ｖとの交点ＳＰ′において、加速ペダル５の加速ペダル位置Ｆに対する所定値ＶＷが超えられない新たな特性曲線Ｋ′を計算するように設計されている。この場合、所定値ＶＷは、計算手段３０内に予め固定して設定されていても、または電子式の制御ユニット１５の図１には示されていない入力ユニットにより計算手段３０に供給されてもよい。
【００１４】
したがって、加速ペダル位置Ｆに対する所定値ＶＷ以上においては、設定値Ｖ以上に駆動ユニット１のトルクを上昇させる形で、車両が応答するまでの加速ペダル５のアイドル・ストロークが低減されることを保証することができる。これにより、車両は、例えば追い越しを行うために、走行速度制御装置１０により実際に設定された走行速度以上に走行速度を上昇させるようにドライバが希望した場合に、このドライバの要求に対してより迅速に応答する。このために、特性曲線Ｋは、例えば図４に示すように、計算手段３０により設定値Ｖに適合される。したがって、図４に示す例のように、加速ペダル５の０位置を含む第１の範囲３５内における特性曲線Ｋの線図は、概して上方へより高い目標値Ｓにシフトされ、この場合、少なくとも初期範囲においては、加速ペダル５の０位置から出発して、元の特性曲線Ｋとほぼ同じ勾配が達成される。ここで、図４に示す第１の範囲３５においては元の特性曲線Ｋが破線で示され、この場合、設定値Ｖに適合された新たな特性曲線は、図４の第１の範囲３５内において符号Ｋ′で示されている。特性曲線Ｋ′は、第１の範囲３５とそれに続くより大きい加速ペダル位置Ｆに対する第２の範囲４０との境界において、元の特性曲線Ｋに移行している。ここで、図３および図４を比較することにより、所定値ＶＷは、図３に示す元の交点ＳＰにおける加速ペダル位置ＦSPに比較して著しく小さいことがわかる。ここで、比較のために、図４に加速ペダル位置ＦSPおよび元の交点ＳＰが示されている。したがって、第１の範囲３５内の新たな特性曲線Ｋ′により、元の特性曲線Ｋに比較して加速ペダル５のより小さいアイドル・ストロークが得られる。
【００１５】
第１の範囲３５内に新たな特性曲線Ｋ′を形成することは、種々の方法で行うことができる。この場合、加速ペダル位置 Ｆ＞ＶＷ に対して、目標値Ｓが設定値Ｖを超えるように所定値ＶＷを形成するために、新たな特性曲線Ｋ′が交点ＳＰ′において設定値Ｖと交差することが目的である。この場合、図４に示すように、加速ペダル５の０位置の範囲内で、新たな特性曲線Ｋ′の勾配が元の特性曲線Ｋの勾配とほぼ等しいように設計されていてもよい。この勾配が計算手段３０内で既にわかっているものと仮定して、加速ペダル５の加速ペダル位置Ｆに対する所定値ＶＷを形成するために、所定の差の値ＤＷが得られ、図４に示すように、加速ペダル５の０位置において、駆動ユニット１のトルク目標値Ｓは、最大でもこの差の値ＤＷだけ設定値Ｖを下回る。
【００１６】
この場合、所定の差の値ＤＷは、例えば要求設定値Ｖの約１０％の値であってもよい。
新たな特性曲線Ｋ′を形成するための他の可能性は、元の特性曲線Ｋの加速ペダル５の０位置における出発点から、次の２つの条件、即ち
１．所定値ＶＷに対応する加速ペダル位置Ｆにおいて設定値Ｖと交差すること、および
２．第１の領域３５と第２の領域４０との境界において元の特性曲線Ｋに移行すること、
を満たす新たな特性曲線Ｋ′に対する線図を選択することにある。
【００１７】
この場合、本発明を実行するために、第１の条件だけは重要である。ここで、加速ペダル位置Ｆ＜ＶＷ に対しては、新たな特性曲線Ｋ′の目標値Ｓは、設定値Ｖの下側に位置する。加速ペダル位置Ｆ＞ＶＷ に対しては、新たな特性曲線Ｋ′の目標値Ｓは、設定値Ｖの上側に位置する。特に加速ペダル位置 Ｆ＞ＶＷに対して不必要なアイドル・ストロークを回避するために、新たな特性曲線Ｋ′は、少なくとも単調に増加していることが有意義であり、厳密に単調に増加していることが有利である。この点を除き、新たな特性曲線Ｋ′は原則として任意に選択可能である。しかしながら、新たな特性曲線Ｋ′は、加速ペダル位置Ｆ＜ＶＷ に対してのみならず加速ペダル位置 Ｆ＞ＶＷ に対してもまた直線をなしていることが有利であり、例えば新たな交点ＳＰ′において屈曲点を有していてもよい。このとき、ドライバに対して均等な走行特性が形成される。所定値ＶＷが０に等しく選択された場合、ドライバが加速ペダル５を僅か操作しただけで、既に走行速度制御装置１０の要求を超えることになり、したがって、走行速度制御装置１０の設定に比較してより高い走行速度を形成することになる。このように、このとき０位置をきわめて僅かに超えた加速ペダル位置は、直ちに走行速度制御装置１０を中断させることになるので、きわめて神経質にさせる走行特性が発生する。したがって、走行速度制御装置１０の要求を超えるまで加速ペダル５の操作に対してドライバに適切な余地を与えるように、所定値ＶＷは０より大きく選択されることが有利である。
【００１８】
図２には、本発明による方法の流れ図が示されている。走行速度制御装置１０の作動後に、走行速度制御装置１０は、駆動制御部２５に、駆動ユニット１のトルクに対して要求された設定値Ｖを供給する。それに基づいて、駆動制御部２５は、駆動ユニット１のトルクを設定値Ｖに近づけるように駆動ユニット１を作動させる。さらに、設定値Ｖは計算手段３０に供給される。プログラム・ステップ１００において、計算手段３０は、図４に示すように第１の領域３５に対して新たな特性曲線Ｋ′を計算し、この特性曲線Ｋ′は、第１の領域３５と第２の領域４０との間の境界において元の特性曲線Ｋに移行する。ここで、新たな特性曲線Ｋ′は、所定値ＶＷに対応する加速ペダル位置Ｆにおいて設定値Ｖと交差する。それに続いてプログラム・ステップ１０５に移行される。プログラム・ステップ１０５において、計算手段３０は、加速ペダル５から受け取られた実際の加速ペダル位置Ｆから、第１の領域３５においては新たな特性曲線Ｋ′に基づき、第２の領域４０においては元の特性曲線Ｋに基づいて、駆動ユニット１の関連のトルク目標値Ｓを決定する。それに続いてプログラム・ステップ１１０に移行される。プログラム・ステップ１１０において、計算手段３０は、決定された目標値Ｓを比較手段２０に出力する。それに続いてプログラム・ステップ１１５に移行される。プログラム・ステップ１１５において、比較手段２０は、供給された目標値Ｓを走行速度制御装置１０から得られた設定値Ｖと比較する。それに続いてプログラム・ステップ１２０に移行される。プログラム・ステップ１２０において、比較手段２０は、目標値Ｓが設定値Ｖより大きいかどうかを検査する（Ｓ>Ｖ?）。これが肯定（ＹＥＳ）の場合、プログラム・ステップ１２５に分岐され、否定（ＮＯ）の場合、プログラム・ステップ１３０に分岐される。プログラム・ステップ１２５において、比較手段２０は、駆動ユニット１のトルクが目標値Ｓに近づけられるように駆動ユニット１を操作させるべく、駆動制御部２５を作動させる。それに続いてプログラムは終了され、或いは計算手段３０により受け取られた次の加速ペダル位置Ｆに対して新たに実行される。プログラム・ステップ１３０において、比較手段２０は駆動制御部２５を作動させ、これにより、駆動ユニット１のトルクが設定値Ｖに近づけられるように駆動ユニット１を操作する。それに続いてプログラムは終了され、或いは計算手段３０により受け取られた次の加速ペダル位置Ｆに対して新たに実行される。
【００１９】
記載のプログラムは、計算手段３０、比較手段２０、駆動制御部２５に結合されている、電子式の制御ユニット１５内の図１に示されていない制御部により実行されてもよい。記載のプログラムの実行は、駆動制御部２５により代わって実行されてもよい。
【００２０】
図４に示すように、新たな特性曲線Ｋ′を形成するために、加速ペダル５の０位置における元の特性曲線Ｋ上の駆動ユニットの最小トルク目標値Ｓは、差の値ＤＷだけこの設定値Ｖの下側に位置する、設定値Ｖのすぐ下側の値にオフセットされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車両駆動ユニットの制御装置のブロック回路図である。
【図２】本発明による車両駆動ユニットの制御方法を実行するための流れ図である。
【図３】操作要素の操作度の関数としての、駆動ユニットのトルク目標値線図の特性曲線である。
【図４】本発明により、操作要素の操作度に対する希望の所定値を達成するために、目標値に対する特性曲線線図を、走行速度制御装置により要求された設定値との交点において適合させることを示す図である。
【符号の説明】
１  駆動ユニット
５  操作要素（加速ペダル）
１０  走行速度制御装置
１５  電子式の制御ユニット
２０  比較手段
２５  駆動制御部
３０  計算手段
３５  第１の領域
４０  第２の領域
ＤＷ  差の値
Ｆ  操作度（加速ペダル位置）
ＦSP  交点ＳＰにおける加速ペダル位置
Ｋ  元の特性曲線
Ｋ′  新たな特性曲線
Ｓ  トルク目標値
ＳＰ  元の交点
ＳＰ′  新たな交点
Ｖ  走行速度制御装置による要求トルク設定値
ＶＷ  操作度に対する所定値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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