説明

内燃エンジンによって駆動される自動車の動力装置の制御方法及び制御装置

本発明の対象である自動車は、自動車の運転者によって操作されるアクセルペダル(9)の踏み込み量を表す信号の形成手段(10、ATP)と、この信号の異常検出手段(11)を含む、動力装置の制御手段(7)を有する。本発明によれば、アクセルペダルの踏み込み量を表す信号の異常が検出されたときに、自動車の速度(Vveh)が閾値(V)を超えているときには、自動車の速度(Vveh)を調節し、自動車の速度(Vveh)が閾値(V)以下のときは、エンジンの回転数(Nmot)を調節する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、内燃エンジンによって駆動される自動車の動力装置の制御方法及び制御装置に関し、上記自動車は、上記自動車の運転者によって操作されるアクセルペダルの踏み込み量を表す信号の形成手段と、上記信号の異常検出手段を含む、上記動力装置の制御手段を有する。
【背景技術】
【0002】
例えば機械的、電気的または電子的原因によって生じた、このようなアクセルペダルの踏み込み量を表す信号の異常が生じたときには、動力装置の制御装置は、正常時にはアクセルペダルの踏み込み量、すなわち運転者が自動車のエンジンに対して要求するトルクを表す信号によって伝達される情報を、この場合には用いないで動力装置の制御を行うように構想された制御方法を実行することが望ましいことは当然である。実際、自動車の安全と搭乗者の安全を確保することと、確認された故障を修理するために自動車を早急に修理工場へ持ち込むことが重要である。
【0003】
従来の第1の方法(例えばDE 3447628参照)によれば、エンジンの作用を管理する計算機に、正常時にはアクセルペダルを用いて運転者によって示される変化する情報に代えて、アクセルペダルの踏み込み量のあらかじめ定められた固定値に相当する情報を、異常な信号によってもたらされる情報の代わりに供給する。
【0004】
この方法には、例えば坂道で自動車に加えられる抗力の大きさを考慮に入れないために、自動車の運動性が確保されないという問題がある。
【0005】
従来の第2の方法によれば、「ペダル」に関する情報の異常が検出されたときには、エンジンを、一定の回転数の指令値によって、緩速制御動作モードへ移行させる。
【0006】
エンジンは緩速で回転するので、自動車が動かなくなるという心配はない。しかしながら、そのとき自動車の速度は極めて低くなり、ある場合には搭乗者の安全を保証しない。例えば、自動車が、高速で、追い越し操作に入っているときに、「ペダル」に関する情報に影響する故障が突発したときが特にこの場合である。緩速制御の起動の結果として生じた自動車の速度の急激な低下は、追い越し操車中の運転者を驚かせ、当惑させる。さらに、緩速回転数の指令値は低い(例えば1300回転/分)ので、運転者は、その自動車をより高速で走行させることを可能にする、より高いギヤボックスのギヤ比を係合させる気にはならない。
【0007】
動力装置が、「ペダル」の情報を使用する自動化トランスミッション(自動ギヤボックス、ロボット化ギヤボックス、無段トランスミッション、等)を有する場合は、「ペダル」の情報が異常であると、トランスミッションは、最適なギヤ比の選択を行うことはできない。このとき、トランスミッションは、安全と搭乗者の快適さに対して不利な、自動車を動かなくすることさえあり得る、異常な動作モードへ移行する。
【0008】
【特許文献1】DE 3447628
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は、上述の問題を解消する、内燃エンジンによって駆動される自動車の動力装置の制御方法及び制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の上記目的及び以下の説明を読むことによって明らかとなるその他の目的は、本明細書の「技術分野」に記載したタイプの制御方法において、上記アクセルペダルの踏み込み量を表す信号の異常が検出されたときに、上記自動車の速度が閾値を超えているときには、上記速度を調節し、上記自動車の速度が上記閾値以下のときは、エンジンの回転数を調節することを特徴とする、内燃エンジンによって駆動される自動車の動力装置の制御方法によって達成される。
【0011】
後に詳細に理解されるように、上記制御方法は、アクセルペダルに関する情報の喪失の際に、自動車の速度を、自動車と自動車の搭乗者の安全性の維持と両立しうる値に維持し、特に、自動車の進行環境に係わりなく自動車の非不動化を保証することを可能にする。
【0012】
本発明による制御方法の選択可能なその他の特徴によれば:
−上記アクセルペダルの踏み込み量を表す信号の異常が検出されたときに、負荷の指令値への変換後に異常な上記信号に代えて用いられる、トルクの指令値を介して、上記速度または上記回転数を調節し、
―上記自動車のブレーキ操作中には、上記トルクの指令値は、望ましくは、アクセルペダルから足を上げた位置に対応する、所定の最低値へ軽減され、
−上記自動車の速度が上記閾値を通過する際に、回転数の調節から速度の調節へ、またはその逆へ、漸進的な遷移を介して移行し、活性な調節器によって計算されるトルクの値は、望ましくは非活性な調節器によって計算された最新のトルクの値に初期化され、
−動力装置が自動化トランスミッションを有する場合には、上記トルクの指令値は、負荷の指令値への変換後に、上記エンジンの制御手段へと同時に、上記自動化トランスミッションへ伝達される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
本発明のその他の特徴及び利点は、以下の説明を読み、装置の機能図を示す、唯一の添付図面を検討することによって明らかになるであろう。
【0014】
この図は、内燃エンジン1と、自動車の動力装置の一部を形成するギヤボックス2を図式的に示す。また、ギヤボックス2の出力側には、軸4に装着された車輪3の1つが示されている。自動車には、従来と同様に、エンジン1の回転数Nmotを検出する回転数センサ5と、車輪3の軸4の回転を検出することによって自動車の速度を検出する速度センサ6が設けられている。
【0015】
エンジンの制御手段7が、符号7を付したブロックによって示されている。トランスミッションの制御手段7は、通常、適切にプログラムされた電子計算機からなる。
【0016】
自動車のトランスミッションは、上述したように、自動化することができ、ギヤボックス2の自動化トランスミッション(TA)8が図に示されている。
【0017】
また、図には、自動車のアクセルペダル9が示されている。アクセルペダル9に、アクセルペダルの位置、すなわちアクセルペダルの踏み込み量を検出する位置センサ10が取り付けられている。アクセルペダルの踏み込み量の情報は、この情報の取得及び変換ブロックATPへ伝達される。これは、自動車の運転者が要求するトルクに関する情報を、エンジンの制御手段7へ供給するためである。アクセルペダルの踏み込み量を表す信号の異常検出手段11が、符号11を付したブロックによって図示されている。
【0018】
本発明によれば、アクセルペダルの踏み込み量を表す信号の異常が検出されると、自動車の速度Vvehが所定の閾値Vを超えているときには、速度Vvehを調節し、自動車の速度Vvehが所定の閾値V以下のときは、エンジンの回転数Nmotを調節する。
【0019】
この方法を実行するため本発明の装置は、図に示すように、発生手段GCと、回転数調節器REGと、速度調節器REGと、選択手段Bを有する。発生手段GCは、自動車の速度指令値Vcons及びエンジンの回転数指令値Nmot−consを発生する。回転数調節器REGは、回転数センサ5から伝達されるエンジンの回転数Nmotとエンジンの回転数指令値Nmot−consとの差を供給される。速度調節器REGは、速度センサ6から伝達される自動車の速度Vvehと発生手段GCから伝達される速度指令値Vconsとの差を供給される。選択手段Bは、自動車の速度Vvehが閾値V以下であるか以上であるかに応じて、エンジン回転数調節器REGまたは速度調節器REGをエンジンの制御手段7へ機能的に接続するように発生手段GCによって制御される。
【0020】
図に示すように、選択手段Bは、エンジンの制御手段7側への出力が、発生手段GCの制御の下に、回転数調節器REGまたは速度の速度調節器REGへ接続される「フリップフロップ回路」から構成される。発生手段GCは、自動車の速度Vvehを表す信号を供給され、この値を上述の閾値Vと比較し、その結果に応じて選択手段Bのフリップフロップ回路を制御する。
【0021】
例として比限定的に図に示す、本発明による制御装置の実施の形態においては、回転数調節器REGと速度調節器REGは、トルクの指令値を発生する。この指令値は、トルクの指令値をエンジン1に要求される負荷すなわち出力の指令値に変換する変換器CONVに供給される。
【0022】
通常は、取得及び変換ブロックATPから伝達されるアクセルペダルの踏み込み量を表す信号の異常が、異常検出手段11によって検出されると、異常検出手段11は、第2の選択手段Bのフリップフロップ回路の入力を、取得及び変換ブロックATPの出力から、変換器CONVの出力へ切り換える。これは、フリップフロップ回路からなる第2の選択手段Bが、速度と回転数指令値の発生手段GCによって選択されたエンジンの回転数または自動車の速度への調節を実行するのに適した負荷の指令値を、エンジンの制御手段7へ伝達するようにするためである。
【0023】
これらの指令値は、例えば、アクセルペダルの踏み込み量を表す信号の異常発生時における自動車の速度Vveh、そのときにギヤボックス2の中で係合されているギヤ比、自動車のブレーキの状態(活性状態か否か)の関数であることが可能である。
【0024】
例えば、自動車の速度指令値Vconsは、トランスミッションのギヤ比に応じて、既定の値に固定することができる。特に、自動車の速度指令値Vconsは、自動車が前進走行か後進走行かによって異なることが可能である。また、自動車の速度指令値Vconsは、自動車の走行条件、特に自動車の速度に応じて変更することが可能である。
【0025】
望ましくは、自動車の速度指令値Vconsは、自動車の速度Vvehとともに増大する。また望ましくは、自動車の速度Vvehに応じた自動車の速度指令値Vconsの増加の「傾斜」すなわち「増加率」は、自動車の速度Vvehが増加したときに減少する。
【0026】
しかしながらこの場合に、安全上、変更される速度に固定の最大限度の値(例えば75km/h)を設ける。
【0027】
エンジンの回転数指令値Nmot−consは、自動車の速度Vvehとギヤボックス2の中で係合されているトランスミッションのギヤ比の関数であることが可能である。自動車の発進は、速度の閾値V以下の低速で行われることは明らかであるので、発進が前進か後進かによって、自動車の発進を異なった仕方で管理することができる。
【0028】
例として、非限定的に、V=15km/hに選ぶことができる。
【0029】
調節器は、例えばPI型であることができる。この場合、本発明によれば、積分項Iは、次のように管理することができる:
−積分項Iは、ギヤボックスは自動化されていると仮定して、自動車は制動過程中である、ギヤボックス2のクラッチは切断されている、ギヤボックス2はニュートラル位置にある、からなるグループの中の少なくとも1つの状態のすべての持続時間中は、強制的にゼロにされる。
【0030】
−積分項Iは、自動化されたギヤボックスの状態の変化の発生の瞬間、または調節器の動作の既定の限度外への移行の瞬間においてこの項が到達していた値に固定される。このように積分項を固定することによって、調節の安定性を確保する。
【0031】
図に示すように、自動車に自動化トランスミッション8が装備されている場合には、第2選択手段Bのフリップフロップ回路からエンジンの制御手段7へ伝達される負荷の指令値は、ギヤボックス2のギヤ比の変更を管理するために、自動化トランスミッション8へも伝達される。
【0032】
このようにして、本発明によれば、アクセルペダルの踏み込み量を表す信号の一時的な喪失の際に、自動化トランスミッション8の機能の固有の低下動作モードへの移行を回避する。このため、このような状況における自動車の運転の快適性と安全性が有利に保たれる。
【0033】
アクセルペダルの踏み込み量の情報の異常が存在する際におけるブレーキ操作の場合には、本発明による制御装置は、そのときにエンジンから伝達されるトルクが、自動車の運転者によって要求されるブレーキ操作を妨げないようにするために、最低値に固定されたトルク指令値を変換器CONVへ供給する。ブレーキ操作の終了時には、適用される指令値に充分なフィルタリングを介して、回転数指令値または速度指令値を漸進的に設定する。
【0034】
ブレーキ手段の起動に関する「安全上の」情報を受けたときにのみ、最低値へのトルク指令値の低下が開始されることは有利である。
【0035】
アクセルペダルの踏み込み量を表す信号の異常が検出され、従って本発明によるエンジンの制御方法が適用されたときには、運転支援装置(速度調節または制限装置、ACC、等)は勿論不作動にされる。これとは反対に、「基本的な」安全に係わる装置(車輪のアンチブロック装置またはアンチスリップ装置、ESP、等)は、本発明によるアクセルペダルの踏み込み量を表す信号の異常の管理と両立するので、作動状態に維持される。
【0036】
正常な動作モードと、アクセルペダルの踏み込み量を表す信号の異常が存在する場合の本発明による動作モードとの間の移行の際に、急激な加速または減速によって運転者を驚かせないように、移行は、適用される負荷の指令値に対する充分なフィルタリングを介して漸進的に行われる。
【0037】
さて、例示的で非限定的な例として、手動トランスミッションと、本発明による制御装置が装備された自動車の、アクセルペダルの踏み込み量を表す信号の異常が検出された後の動作について説明する。前進方向への自動車の発進の際に、制御装置は、エンジンの回転数指令値Nmot−consを発信する。
【0038】
自動車の速度が閾値Vを超えたときに、制御装置は、回転数指令値を取り消し、その代わりに自動車の速度指令値Vconsを発信する。速度指令値Vconsは固定値とすることができ、例えば、Vcons=50km/hとする。
【0039】
自動車の停止後に、運転者によってギヤが後進位置に係合されると、前進時の自動車の発進に適用されるものより低いトルク指令値が、回転数調節器から変換器CONVへ発信される。後進状態のままで、自動車がある速度を超えると、速度指令値へ再移行させる。この速度指令値も、前進時に用いられるものよりも低い。
【0040】
本発明においては、従来技術においては全ての自動車に受けさせる緩速回転数への制御は、自動車の速度が閾値Vよりも低いことの確認と組み合わされた、アクセルペダルの踏み込み量を表す信号の異常によってエンジン回転数制御が設定されたときに使用される。従来技術において用いられる緩速回転数の指令値(約1300回転/分)は、本発明が探求する運転者の快適性と自動車の安全性の改良をもたらすためには、あまりにも低すぎる。
【0041】
本発明が、アクセルペダルの踏み込み量を表す信号の異常が存在するときに、自動車のエンジンがもたらす、エンジンの動作の柔軟性の効果によって、本発明の目的を充分に達成することを可能にすることは今や明らかである。
【0042】
このように、本発明による制御装置の速度調節器は、ギヤボックスのトランスミッションのギヤ比の、自然で正確な移行を可能にする。極めて低速において速度調節器に代わる回転数調節器は、自動車の発進時に自動車に加えられる合成抗力(道路の傾斜、自動車の積荷、起動されている空調機またはその他のエネルギ消費装置、等)を考慮に入れることを可能にする。
【0043】
本発明が、例として与えられた、記載され図示された実施の形態に限定されるものではないことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【図1】本発明による制御装置の機能図である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
自動車の運転者によって操作されるアクセルペダル(9)の踏み込み量を表す信号の形成手段(10、ATP)と、上記信号の異常検出手段(11)とを含む、動力装置の制御手段(7)を有する、内燃エンジンによって駆動される自動車の動力装置の制御方法において、上記アクセルペダルの踏み込み量を表す信号の異常が検出されたときに、上記自動車の速度(Vveh)が閾値(V)を超えているときには、上記速度(Vveh)を調節し、上記自動車の速度(Vveh)が上記閾値(V)以下のときは、エンジンの回転数(Nmot)を調節することを特徴とする、内燃エンジンによって駆動される自動車の動力装置の制御方法。
【請求項2】
上記アクセルペダルの踏み込み量を表す信号の異常が検出されたときに、負荷の指令値への変換後に異常な上記信号に代えて用いられる、トルクの指令値を介して、上記速度(Vveh)または上記回転数(Nmot)を調節することを特徴とする、請求項1に記載の内燃エンジンによって駆動される自動車の動力装置の制御方法。
【請求項3】
上記自動車のブレーキ操作中には、上記トルクの指令値が所定の最低値へ軽減されることを特徴とする、請求項1または2に記載の内燃エンジンによって駆動される自動車の動力装置の制御方法。
【請求項4】
上記自動車の速度が上記閾値(V)を通過する際に、回転数の調節から速度の調節へ、またはその逆へ、漸進的な遷移を介して移行することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1つに記載の内燃エンジンによって駆動される自動車の動力装置の制御方法。
【請求項5】
自動化トランスミッション(TA)を有する動力装置に適用され、上記トルクの指令値は、負荷の指令値への変換後に、上記エンジンの制御手段(7)へと同時に、上記自動化トランスミッション(TA)へ伝達されることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1つに記載の内燃エンジンによって駆動される自動車の動力装置の制御方法。
【請求項6】
請求項1〜5のいずれか1つに記載の内燃エンジンによって駆動される自動車の動力装置の制御方法の実行装置において、上記動力装置の制御手段(7)は、上記アクセルペダル(9)の踏み込み量を表す信号の異常の検出によって起動され、上記自動車の速度(Vveh)が上記閾値(V)以上であるか以下であるかに応じて、上記自動車の速度(Vveh)または上記自動車のエンジンの回転数(Nmot)を調節する、調節手段(GC、REG、REG、B、CONV、B)に連結されることを特徴とする、自動車の動力装置の制御方法の実行装置。
【請求項7】
上記調節手段は、速度指令値(Vcons)と回転数指令値(Nmot−cons)の発生手段(GC)と、上記エンジンの回転数(Nmot)と上記回転数指令値(Nmot−cons)との差を供給される回転数調節器(REG)と、上記自動車の速度(Vveh)と上記速度指令値(Vcons)との差を供給される速度調節器(REG)と、上記自動車の速度(Vveh)が上記閾値(V)以下であるか以上であるかに応じて、上記回転数調節器(REG)または上記速度調節器(REG)を上記エンジンの制御手段(7)へ機能的に接続するように上記発生手段(GC)によって制御される選択手段(B)を有することを特徴とする、請求項6に記載の自動車の動力装置の制御方法の実行装置。
【請求項8】
上記速度指令値(Vcons)と上記回転数指令値(Nmot−cons)は、上記自動車の速度(Vveh)と、上記動力装置のトランスミッションのギヤ比と、上記自動車のブレーキの活性または不活性の状態とによって形成されるグループの中の少なくとも1つの特性の関数であることを特徴とする、請求項7に記載の自動車の動力装置の制御方法の実行装置。
【請求項9】
上記回転数調節器(REG)と上記速度調節器(REG)との少なくとも一方は、PI型であることを特徴とする、請求項7または8に記載の自動車の動力装置の制御方法の実行装置。
【請求項10】
上記調節器の積分項(I)は、上記自動車が制動過程中である、ギヤボックスのクラッチが手動で切断されている、自動化トランスミッション(TA)がニュートラル位置にある、から形成されるグループの中の少なくとも1つの状態のすべての持続時間中は、強制的にゼロにされることを特徴とする、請求項9に記載の自動車の動力装置の制御方法の実行装置。
【請求項11】
上記調節器の積分項(I)は、自動化トランスミッションの状態の変化と、上記調節器の動作の既定の限度外への移行との、少なくとも1つの瞬間において到達していた値に固定されることを特徴とする、請求項9または10に記載の自動車の動力装置の制御方法の実行装置。

【図1】
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【公表番号】特表2006−517018(P2006−517018A)
【公表日】平成18年7月13日(2006.7.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−502134(P2006−502134)
【出願日】平成16年2月6日(2004.2.6)
【国際出願番号】PCT/FR2004/000274
【国際公開番号】WO2004/072458
【国際公開日】平成16年8月26日(2004.8.26)
【出願人】(503041797)ルノー・エス・アー・エス (286)
【Fターム(参考)】