JP2001355476A - 駆動ユニットの制御方法および装置 - Google Patents

駆動ユニットの制御方法および装置

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JP2001355476A
JP2001355476A JP2001106973A JP2001106973A JP2001355476A JP 2001355476 A JP2001355476 A JP 2001355476A JP 2001106973 A JP2001106973 A JP 2001106973A JP 2001106973 A JP2001106973 A JP 2001106973A JP 2001355476 A JP2001355476 A JP 2001355476A
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torque
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Johannes E Schmidt
ヨハネス・シュミット
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両の駆動ユニットの制御の際に、シャフト
の弾性によってドライブトレーンに発生する車両の振動
を効果的に抑制して車両の走行の快適さを改善する。駆
動ユニットの制御方法及び装置を提供する。 【解決手段】 駆動ユニットの制御方法及び装置におい
て、ドライブトレーンの振動がある場合に、この振動が
収まるまでトルクの引き下げが行なわれる。更に振動の
際に生じたトルク値が記憶される。トルクがこの記憶さ
れた値をオーバーすると、トルクの上昇が制限される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の駆動ユニッ
トの制御方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】駆動ユニットの制御の際には、特定の運
転状況の下で、とりわけシャフトの弾性によってドライ
ブトレーンに、車両の快適さを著しく制約する振動が発
生する。この振動はボディーへ伝えられ、そこで不快な
ガクガク運動をもたらす。その様な運転状態の一つの例
に、例えばアクセルペダルを戻した時や踏み込んだ時の
負荷交替がある。後者の場合には振動がとりわけ快適さ
を低下させる。
【０００３】この様な振動があるか否かを確認するため
に、技術の現状から様々な方法が知られている。ここで
は、例として、ＤＥ １９５ １６ １２０ Ａ１ に
記載されている方法が挙げられる。この方法によれば、
駆動軸のディファレンシャルの速度に基づき、周波数分
析によってドライブトレーンの振動の存在が感知され
る。快適さを低下させるドライブトレーンの振動の作用
は、この技術水準ではブレーキ圧制御装置の作動時間に
対する影響力の行使によって抑制される。
【０００４】更に、車両の駆動ユニットの制御への介入
によって、発生する振動に対抗するやり方、いわゆるア
ンチバッキング機能（ガクガク運動抑制機能）が知られ
ている。この様な機能の一例が、ＤＥ １９５ ２３
８９８ Ａ１ から知られている。そこでは回転数の動
きの評価によって振動の発生が感知され且つ駆動ユニッ
トのトルクの介入、特に点火角度の調節によって、振動
に対抗されるので、振動の振幅が小さくなり、理想的な
場合には振動が完全に抑制される。この措置によれば確
かに振動は効果的に減少され、また、それによって走行
の快適さは向上するけれども、振動に対して対抗してい
るだけで、振動の原因には対策が取られていない。
【０００５】ＤＥ １９７ ３４ １１２ Ａ１ か
ら、駆動スリップ（滑り）制御のケースの外で、状況に
基づいて路面に伝達可能な最大の末端トルクが抵抗モー
メントの尺度に基づいて計算され、少なくとも一つの駆
動輪に空転の傾向が生じた場合に、車両の駆動ユニット
のトルクが、路面に伝達可能な最大末端トルクを調整す
るように引き下げられる、という駆動スリップ制御のた
めの方法及び装置が知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、車両の駆動
ユニットの制御の際に、特定の運転状況の下で、とりわ
けシャフトの弾性によってドライブトレーンに発生する
車両の振動を効果的に抑制して車両の走行の快適さを改
善する、駆動ユニットの制御方法及び装置を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、振動の
発生の際の車両の駆動ユニットのトルクの制限或いは引
き下げが、車両の振動を効果的に抑制し且つそれによっ
て走行の快適さを改善する。その際、本質的に運転者に
依存している、駆動ユニットの制御のための基準設定値
に影響を与えることによってトルクを引き下げ、それに
よってドライブトレーンの振動の原因に影響を与えるこ
とが出来るということが重要である。何故なら、ドライ
ブトレーンの振動は、運転者の操作に依存して、運転者
が負荷交替を行うときに、とりわけアクセルペダルの素
早い操作による加速を行なうときに発生するからであ
る。
【０００８】振動が収まる迄の引き下げが行なわれるの
で、個々の振動に対して反応する、コストの掛かる構成
を省くことが出来るということが有利である。振動が発
生した時のプリセット値が記憶され、後の状況の中でこ
のプリセット値がオーバーされた場合に、ドライブトレ
ーンの振動が感知されない内にトルク変化の制限が行な
われる、ということがとりわけ有利である。これによっ
て振動の発生が効果的に回避される。
【０００９】その他の利点は実施例についての以下の説
明から或いは特許請求の範囲の記載から理解される。
【００１０】
【実施例】本発明は、以下に図面に示された実施例に基
づいて詳しく説明される。図１は制御ユニット１０を示
しており、該ユニットは少なくとも一つの入力回路１
２、少なくとも一つのマイクロコンピュータ１４、及び
少なくとも一つの出力回路１６を含んでいる。これ等の
要素は通信システム１８によって双方向のデータ交換の
ために互いに結合されている。入力回路１２には入力線
が接続されており、該入力線を通じて運転変数を示して
いるか或いは運転変数から導き出すことの出来る信号が
送り込まれる。好ましい実施例では、制御ユニット１０
が駆動スリップ制御のための制御ユニットとなってお
り、別の実施例ではエンジン制御ユニット或いはそれ等
の二つのユニットの組み合わせとなっている。
【００１１】分かりやすくするために入力線２０から２
４までしか示されていないが、これ等の入力線を通し
て、測定装置２６ないし３０から制御ユニット１０に運
転変数を示す信号が送り込まれる。それ等の運転変数の
信号には、例えば運転者の意思を表す信号、エンジン回
転数、および／または出力回転数、或いは車輪速度を示
す信号、駆動ユニットの出力値の実際値を求めるための
少なくとも一つの値、例えばトルク或いは出力の値、並
びに、それから例えば冒頭に述べられた技術の現状に基
づいて伝達可能な最大出力トルクを算出することの出来
る値、がある。その際、運転者の意思は、各々の実施例
に応じて、運転者によって操作される操作エレメントの
操作位置（この操作位置から駆動出力の制御のためのプ
リセット値（例えば基準トルク）が導き出される）であ
ったり、或いはこのプリセット値を自ら表している値で
あったりする。
【００１２】出力回路１６と該回路に結合されている出
力線を通して、制御ユニット１０は、該制御ユニット１
０によって行なわれる調節の枠組みの中での調節量を送
り出す。好ましい実施例では、少なくとも一つの出力線
３２が、車両の駆動ユニットの出力或いはトルクに影響
を与えるために、少なくとも一つの調節エレメント３４
に接続されている。この好ましい実施例では、調節エレ
メント３４は、内燃機関のスロットル・バルブであり、
該スロットルバルブは出力線３２を通じて対応する調節
量によって操作される。別の有利な実施例では、追加と
して少なくとも一つの出力線３６を通じて、車両のブレ
ーキ装置３８および／または内燃機関の運転変数（点火
角度、燃料供給、ターボ・チャージャー）、および／ま
たはオートマチック・トランスミッションに対する介入
が行われる。
【００１３】好ましい実施例では、制御ユニット１０の
枠組みの中で駆動スリップ制御システムが実現される。
このシステムは、例えば、冒頭に述べられた従来技術で
説明された技術に基づいて、状況に合わせて又連続的に
車両の走行抵抗を計算する。走行抵抗の合計から、路面
に対して伝達可能な最大トルク（出力トルク或いはエン
ジン・トルク）が得られる。少なくとも一つの駆動車輪
にスリップの傾向がある場合には、運転者によって望ま
れたトルクに依存して、本質的に運転者によってプリセ
ットされたエンジン・トルクが上記の路面に対して伝達
可能な最大トルクまで引き下げられる。換言すれば、こ
の駆動スリップ制御システムは、エンジンのために前も
って与えられる値（或いは、駆動トルク）をプリセット
し、この前もって与えられる値は、駆動スリップ制御の
範囲外では最大値を取り、駆動スリップ制御の範囲内で
は、発生の際に路面に対して伝達可能な最大トルクまで
引き下げられ、次いで追加機能によって引き上げられ
る。駆動ユニットの制御の枠組みの中で、駆動スリップ
制御システムこのプリセット値は、運転者によって与え
られたプリセット値と比較され、両者の値のうちの小さ
い方の値が駆動ユニットの制御のために利用される。
【００１４】運転者がアクセルを踏むか或いは運転者が
別のやり方で負荷交替を行なうと、ドライブトレーンの
弾性のためにドライブトレーン内に振動が発生すること
があり、この振動は車両の快適さを損なわせる。この様
な振動を減衰させ或いは防止するために、運転者が路面
に対して伝達可能な最大トルクよりも高いトルクをプリ
セットしようとして、振動が感知されると（その際、振
動の感知は適当なアルゴリズムによって、例えば冒頭で
述べられた従来技術で述べられたアルゴリズムを用い
て、行なわれる）、運転者によって希望されたトルクＭ
＿ＦＶが基準トルクＭ＿ｍｏｔ＿ｓｏｌｌに制限され
る。その際、好ましい実施例では、この制限は駆動スリ
ップ制御システムの対応するプリセット値の設定によっ
て行なわれ、この設定値が（この方が小さいので）、運
転者によって希望されたトルクに代わって、駆動ユニッ
トの制御のために利用される。対応する振動を減衰させ
るために、この制限値は振動が収まるまで連続的に引き
下げられる。振動が収まると、好ましい実施例では、制
限値が、路面に対して伝達可能な最大トルク値から導き
出された値にセットされ、最大値に到達するまで（一般
に運転者の希望値）或いは駆動スリップ制御システムの
制御的介入が行われるまで、トルクの引き上げが行われ
る（例えば、定められた時間ラスタの中で定められた増
分だけ制限値を漸増させて行くことによって）。その
際、好ましい実施例では、トルクの引き上げの勾配、即
ち引き上げの量および／または時間間隔は、駆動輪のス
リップ、走行速度の摩擦係数および／または車両の加速
度、に依存している。その際、トルク引き上げの勾配
は、車輪スリップが大きくなると共に、摩擦値が小さく
なると共に、或いは加速度が小さくなると共に、小さく
なる。上記の様な制限は、何時でもドライブトレーンの
振動が感知された時に行われる。とりわけ、運転者によ
って与えられているトルクは、路面に対して伝達可能な
最大トルク値よりも大きくなければならない。しかしな
がら、振動の感知だけで制限を開始するという応用例も
考えられる。
【００１５】ドライブトレーンの振動の発生そのものを
防止するために、一つの実施例では、ドライブトレーン
の振動が発生する時のトルク値が記憶される。後で再び
このトルク値が到達されると、制限が行なわれるか或い
はトルクの変化がその上昇を少なくする様に制限され
る。この様にして、ドライブトレーンの振動の発生自体
が防止され、これによって走行の快適さが改善される。
【００１６】図２には、先に説明された発明の一つの好
ましい実施例を示したフローチャートが示されている。
このフローチャートによって略示されているプログラム
は、制御ユニット１０のマイクロコンピュータ１４で実
行される。
【００１７】このプログラムは前もって定められた時間
間隔で実行される。最初のステップ１００では評価され
るべき値が読み込まれる。その際には、路面に対して伝
達可能な最大トルクＭ＿ＭＯＴ＿ＡＢ（このトルクは、
例えば冒頭で述べられた従来技術で説明された様に走行
抵抗から計算される）、運転者の希望値Ｍ＿ＦＶ（この
値は運転者によって操作される操作エレメントの操作位
置と、場合によってはその他の運転変数、例えばエンジ
ン回転数、から導き出される）、及び判別マークＦＬＡ
Ｇ＿ＳＷＩＮＧ（このマークは、ドライブトレーンの振
動の有無を示す）が対象となる。振動の存在は、例え
ば、冒頭で述べられた回転数信号の評価に基づいて、或
いはその他の既知のやり方に基づいて、認知される。次
のステップ１０２では、運転者の希望値Ｍ＿ＦＶが、路
面に対して伝達可能な最大トルク値Ｍ＿ＭＯＴ＿ＡＢか
ら導き出された値（幾分大きいか或いは幾分小さい値）
よりも大きいか否かがチェックされる。大きくなけれ
ば、駆動スリップ制御システムの実際のトルク基準値Ｍ
＿ＭＯＴ＿ＳＯＬＬがその最大値（１００％）に設定さ
れ（ステップ１０３）、次いで出力される（ステップ１
０４）。プログラムは次のインターバルで改めて実行さ
れる。
【００１８】その際に、図２に示されているプログラム
の他に、説明を簡単にするために図中では省略されてい
る駆動スリップ制御プログラムが作動しているというこ
とに留意されたい。このプログラムが、車輪スリップの
結果として基準トルク値を生成すると、このトルク基準
値が出力される。図２に略示されているプログラムは、
駆動スリップ制御の介入の間は作動しない。
【００１９】ステップ１０２で、運転者の希望値Ｍ＿Ｆ
Ｖが比較値Ｍ＿ＭＯＴ＿ＡＢよりも大きいということが
分かると、ステップ１０６で、振動の存在についての判
別マークＦＬＡＧ＿ＳＷＩＮＧが出ているか否か、即ち
振動が感知されているか否かが、チェックされる。判別
マークが出ていなければ、ステップ１１０で、もう一つ
の判別マークＦＬＡＧが値１を取っているか否かがチェ
ックされる。この判別マークは、丁度ドライブトレーン
の振動が収まっている（値１）か否か（値０）を示す。
この判別マークの値が０であれば、プログラムの前の実
行の際に振動が感知されなかったということであり、こ
の場合にはステップ１１２で、実際のエンジン基準トル
クＭ＿ＭＯＴ＿ＳＯＬＬが記憶されたトルク値Ｍ＿ＭＯ
Ｔ＿ＭＥＭにオフセット値を加えた値よりも大きいか否
かがチェックされる。もし大きくなければ、即ち振動が
無い場合には、最終的に振動をもたらすトルク値がオー
バーされていないので、運転者は一つのトルクを設定す
る。このトルクは路面に対して伝達可能な最大トルク値
よりも高く、ステップ１１４によって、トルク基準値
（路面に対して伝達可能な最大トルク値が運転者の値に
よってオーバーされた時点で設定される）から増加され
る。このトルク基準値は、次いでステップ１０４で出力
される。トルク基準値の増加は、運転者の値に到達する
まで、或いは駆動スリップ制御の介入が行われるまで続
けられる。
【００２０】ステップ１１２で、エンジン・トルク基準
値Ｍ＿ＭＯＴ＿ＳＯＬＬが記憶値Ｍ＿ＭＯＴ＿ＭＥＭよ
りも大きいということが分かった場合には、振動の予防
的回避のために、ステップ１１６によって、より小さな
範囲内でのトルク基準値の増加が行われるので、トルク
基準値の勾配は小さくなる。ステップ１０４では、ステ
ップ１０６で求められたトルク基準値が出力される。
【００２１】ステップ１１０で、判別マークＦＬＡＧの
値が１であるということ、即ち丁度振動が収まっている
ということ、が分かると、ステップ１１８で基準トルク
値Ｍ＿ＭＯＴ＿ＳＯＬＬが路面に対して伝達可能な最大
トルク値から導き出された値Ｍ＿ＭＯＴ＿ＡＢ（より大
きいか或いはより小さい）に設定され、またステップ１
２０では、判別マークＦＬＡＧは値０に設定される。ス
テップ１１８で求められた基準値Ｍ＿ＭＯＴ＿ＳＯＬＬ
はステップ１０４で出力される。
【００２２】ステップ１０６で、振動があるということ
が分かると（ＦＬＡＧ＿ＳＷＩＮＧ＝１）、ステップ１
０８で、振動が丁度あるか否かを示す判別マークＦＬＡ
Ｇの値が０となっているか否かがチェックされる。判別
マークＦＬＡＧの値が０であれば、即ち振動がステップ
１０６で初めて感知されたという場合には、今存在して
いるトルク基準値Ｍ＿ＭＯＴ＿ＳＯＬＬが、記憶値Ｍ＿
ＭＯＴ＿ＭＥＭとしてステップ１２２で記憶され、その
後ステップ１２４で、判別マークＦＬＡＧは値１に設定
される。その後にステップ１２６が続くが、このステッ
プはステップ１０８の答えが例え否（Ｎ）であっても導
入される。このステップは、トルク基準値が減少される
ということ、即ちプログラムの実行毎に、定められた値
だけ減少される、ということから成り立っている。この
トルク基準値はステップ１０４によって出力される。
【００２３】図３には、上記の動作が時間図によって示
されている。この図にはそれぞれ基準トルクＭ＿ＭＯＴ
＿ＳＯＬＬ、路面に対して伝達可能な最大トルクＭ＿Ｍ
ＯＴ＿ＡＢ、及び運転者によるプリセット値Ｍ＿ＦＶの
時間的変化が示されている。更に、振動を示す判別マー
クＦＬＡＧ＿ＳＷＩＮＧの時間的変化が示されている。
上方には、ドライブトレーンの振動を分かり易くするた
めに、回転数（例えば末端回転数）ｎの時間的変化が示
されている。ここで説明されている実施例の枠組みの中
では、振動という概念は、図に示されている様に幾つも
の振動周期を含んでいる。
【００２４】先ず時点Ｔ0から時点Ｔ1まで、運転者の希
望値は路面に対して伝達可能な最大トルク値の下側にあ
るものとする。このことは、トルク基準値が１００％の
値に保持されるということを意味している。時点Ｔ
1で、運転者の希望値が路面に対して伝達可能な最大ト
ルク値をオーバーする。これによって、先ず基準トルク
値が路面に対して伝達可能な最大トルク値に設定され、
次いで、前もって定められた段階と時間間隔で増加され
る、ということが行なわれる。時点Ｔ2ではドライブト
レーンの振動が感知される。時点Ｔ3で、この振動が収
まるまでトルク値の引き下げが行われる。時点Ｔ3で、
この振動が収まった後に基準トルク値は路面に対して伝
達可能な最大トルク値に設定され、時点Ｔ4で、運転者
の希望値に到達するまで漸増されて行く。駆動スリップ
制御の介入は行われない。
【００２５】図４には、振動の予防的回避の動作が示さ
れている。ここには基準トルク値Ｍ＿ＭＯＴ＿ＳＯＬ
Ｌ、路面に対して伝達可能な最大トルク値Ｍ＿ＭＯＴ＿
ＡＢ、運転者の希望トルク値Ｍ＿ＦＶ、の時間的変化、
並びに記憶されたトルク値Ｍ＿ＭＯＴ＿ＭＥＭが示され
ている。時点Ｔ1までは、運転者の希望トルクは、路面
に対して伝達可能な最大トルクの下側にある。時点Ｔ1
で、路面に対して伝達可能な最大トルクがオーバーされ
るので、基準トルク値は、路面に対して伝達可能な最大
トルク値に設定される。次いで、Ｔ1とＴ2との間に、先
に述べられた様に基準トルク値が漸増され、時点Ｔ
2で、記憶されていた値がオーバーされる。これによっ
て、トルクの引き上げがより小幅にされるので、トルク
変化の勾配が平均して小さくされる。ドライブトレーン
の振動はこの様にして効果的に回避される。
【００２６】駆動ユニットのトルクは、求められた基準
値Ｍ＿ＭＯＴ＿ＳＯＬＬに対応して制御される。別の一
つの実施例ではトルク値のプリセットの他にエンジン出
力値がプリセットされる。エンジン・トルク（燃焼トル
ク、クラッチ・トルク等）の値或いは駆動トルクの値と
出力の値は、駆動ユニットの出力の大きさという概念で
まとめられる。
【００２７】駆動ユニットは、それぞれの実施例に応じ
て内燃機関或いは少なくとも電動モータとする。以上の
説明では回転トルク或いはトルクという言葉によって、
それぞれの実施例に応じて内燃機関の指示トルク、モー
タの出力トルク、ドライブトレーンの駆動トルク（伝動
装置の出力トルク）或いは車輪トルクが意味されてい
る。これ等の大きさは他の運転変数を用いて既知の方法
で互いに換算することが出来る。
【００２８】振動の持続中の出力値の引き下げには、出
力値の一定保持をも含まれるが、出力値の引き上げは振
動の持続中には行われない。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両の駆動ユニットのトルクに影響を与える制
御システムのブロック図を示す。
【図２】コンピュータプログラムとして作られた、振動
発生の際のトルクの制限及び振動防止のための好ましい
実施例のフローチャートを示す。
【図３】本発明による動作を説明する代表的な信号の時
間的流れを示した時間図である。
【図４】本発明による動作を説明する代表的な信号の時
間的流れを示した時間図である。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G084 BA01 BA02 BA08 BA11 BA16 CA04 CA06 DA39 EB11 EB12 FA04 FA05 FA31 FA33 3G093 AA05 BA02 BA33 CB04 DA01 DA06 DA14 DB02 DB05 EA01 EA09 EB03 EB04 EC01 FA04 FB02 3G301 HA01 JA03 JA37 KA11 KA15 KA19 KA20 KB01 KB10 LA01 LC01 ND01 NE06 PA11Z PA19Z PC06Z PE01Z PF01Z PF05Z PF07Z

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 駆動ユニットの制御方法であって、運転
    者が前もって駆動ユニットの出力値に対するプリセット
    値を設定し、ドライブトレーンの振動があるか否かを調
    べ、振動が感知された場合に、その振動が収まる迄の時
    間長さの間、前記出力値の引き下げが行なわれる、駆動
    ユニットの制御方法。
  2. 【請求項２】 路面に対して伝達可能な最大出力の値が
    求められ、且つ前記出力値が前記最大の値に基づいて引
    き下げられることを特徴とする請求項１の制御方法。
  3. 【請求項３】 前記引き下げが、前記振動の持続時間の
    間、連続的に行なわれることを特徴とする請求項１また
    は２の制御方法。
  4. 【請求項４】 前記振動が収まった後、前記出力値が、
    前記路面に対して伝達可能な最大出力の値に基づいて、
    引き上げられることを特徴とする請求項１ないし３のい
    ずれかの制御方法。
  5. 【請求項５】 前記引き下げが、運転者の前記プリセッ
    ト値が前記路面に対して伝達可能な最大の値よりも大き
    い時にのみ行われることを特徴とする請求項１ないし４
    のいずれかの制御方法。
  6. 【請求項６】 前記出力値の引き上げが、スリップ、摩
    擦値、走行速度に依存しおよび／または加速度に依存し
    ていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかの
    制御方法。
  7. 【請求項７】 前記出力値が、前記駆動ユニットの回転
    トルク或いは駆動トルクであることを特徴とする請求項
    １ないし６のいずれかの制御方法。
  8. 【請求項８】 駆動ユニットの制御方法であって、前記
    駆動ユニットの出力値が、運転者が前もって設定したプ
    リセット値の尺度に基づいて制御され、前記出力値のた
    めに路面に対して伝達可能な最大の値が求められ、ドラ
    イブトレーンの振動が発生する時の出力値が記憶され、
    また、前記出力値が記憶された値をオーバーすると、前
    記出力値の変化の制限或いはより強力な制限が行なわれ
    る、駆動ユニットの制御方法。
  9. 【請求項９】 駆動ユニットの制御装置であって、前記
    駆動ユニットの出力値のために運転者のプリセット値を
    求める制御ユニットを持ち、ドライブトレーンの振動が
    あるか否かを調べる振動感知手段を備え、また、前記振
    動が感知された場合に、その振動が収まる迄の時間長さ
    の間、前記出力値の引き下げを行なう制限手段を備え
    た、駆動ユニットの制御装置。
  10. 【請求項１０】 駆動ユニットの制御装置であって、前
    記駆動ユニットの出力値を運転者によって前もって設定
    されたプリセット値の尺度に基づいて制御し、前記出力
    値のために路面に対して伝達可能な最大の値を求め、ド
    ライブトレーンの振動が発生している時の出力値を記憶
    する記憶手段を備え、また、前記出力値が記憶された値
    をオーバーすると、前記出力値の変化の制限或いはより
    強力な制限を行なう制限手段を備えた、駆動ユニットの
    制御装置。
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