JPH05508694A - 車両における衝撃を防止する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 車両における衝撃を防止する装置 従来技術 本発明は、請求項１の上位概念に示されている、車両における衝撃を防止する装 置に関する。

車両の衝撃（Ｒｕｃｋｅｌｎ）運動、例えば車体の走行方向における長手方向の 振動は、定常作動における即ち一定の回転数の場合も、特に加速−および制動過 程すなわち回転数変化の場合も、現われる。公知の装置（ドイツ連邦共和国特許 第３８３７８７６号）の場合は、内燃機関に対する点火時点調整装置が示されて おり、これが加速の際の車両車体のこの種の振動を抑圧する。このことは次のよ うにして達成される。即ち第１の点火時点補正量−これは内燃機関の回転数変化 の変化により定められる−と、第２の点火時点補正量−これは内燃機関負荷状態 にもとづいて定められる−が形成され、さらに車両が加速される時は、基本点火 時点がこの第１のおよび第２の点火時点補正量に応じて補正される。この公知の 装置は加速時に車両車体の振動の抑圧のために設計されている。しかし衝撃運動 は、定常作動時も例えば冷えているエンジンの場合も、現われ得る。この装置は 著しく複雑に設計されている。

車両の長手方向振動の抑圧用の公知の別の装置（ヨーロッパ特許第０３１５１７ ２Ａ２号）は、機械的な加速度検出器を含み、これが車両の長手方向振動に直接 応答しさらにその出力信号が、点火角度の変化により影響されるトルク調整装置 へ導ひかれる。加速度検出器による車両運動の機械測定は複雑で高価で著しく障 害を受けやすい。

発明の利点 本発明により回転数差値が、所定の相続く時間間隔にないし回転数の時間微分値 に関連づけて、形成される。回転数差値が特性曲線をアドレス指定し、これによ り補正点火角度に対する値が形成される。この補正点火角度が点火角度予備制御 値へないし目標点火角度へ加算される。補正点火角度は回転数差値の量および値 に依存して、衝撃振動とは逆位相のトルク補正が行なわれるように、形成される 。この種の装置は、衝撃防止用の調整回路におけるＤ成分の作用に相応する。

この点火角度−負帰還結合は常に正しい位相関係において即ち逆位相で行なわれ る、何故ならばトルク制御が遅延時間なしに点火角度により行なわれる。このた めの前提は、点火に同期する算出およびその都度の補正点火角度の出力である。

回転数検出装置のための検出器および点火角度を変化させる装置はそのまま通常 のエンジン制御装置の中に設けられているため、本発明による衝撃防止用の装置 は実買的に電子部分における回路技術的にわずかなより多くの費用で実施できる 。

図面 第１図は定常状態の作動時の衝撃振動の正弦波状経過を、横軸に回転数差（Ｄｎ ）をとって複数個の時間間隔にわたり示した線図である。

第２図は、第１図に示されたように形成された回転数差値（Ｄｎ）の時間経過図 である。

第３図は補正点火角度ＤＷＡＲＡをめるための特性曲線図（Ｄｎを横軸として示 したＤＷＡＲＡ）である。

第４図はめられた補正点火角度ＤＷＡＲＡの時間経過図である。

第５図は、エンジン制御装置により前もって与えられている点火角度予備制御値 のないし目標点火角度αｚｓを、実際の点火角度αＺのために、補正点火角度Ｄ ＷＡＲＡへ加算するための加算素子を示す。

第６図は、衝撃振動の重畳された回転数上昇時の回転数ダイヤグラムの時間経過 図である。

第７図、第８図および第９図は、補正点火角度ＤＷＡＲＡ　（第９図）の時間経 過図である。この場合、装置により定められる、点火角度の通常の遅れシフトを 有し、ダイナミック補正は行なわれない。

第１０図、第１１図、第１２図、第１３図は、通常の遅れシフトを防止するため のダイナミック補正用の手段を有する、補正点火角度ＤＷＡＲＡの、第７図〜第 ９図に相応する時間経過図である。

第１４図は、点火角度α２にわたる、最大値を有するトルク（Ｍｄ）の従来の経 過図である。

第１５図は、負荷（ｔＬ）−回転数（ｎ）特性フィールドにおける曲線図である 。この場合、下側の負荷範囲Ｕには正および負の補正点火角度が示されている第 １６図は、ＤＷＡＲＡとＤｎとの関係図であり上側の負荷範囲Ｏに負の補正点火 角度が示されている。

第１７図はＤＷＡＲＡとＤｎとの関係を示す線図である。

第１８図は高域通過フィルタにより衝撃を防止するための装置のブロック図であ る。

第１図に回転数ｎが時間ｔを横軸として、バッキング振動１に対して正弦波振動 として記入されている。

平均化された回転数ｎとして水平線が形成される、即ち通常の加速度のない定常 の作動状態が形成される。

矢印に＝１〜９は時間区間Ｔ　ｓｅｇの始めと終りを表わす。この場合、回転数 検出はそれぞれ１つの時間区間期間Ｔ　ｓｅｇにわたり行なわれる。

第２図に回転数差Ｄｎの時間経過が階段関数として示されている。この場合、上 昇中の回転数値によっては正の回転数差値Ｄｎが生じ、低下する回転数ｎは負の 回転数差値へ導びかれる。この際、次の式が適用される。

Ｄｎ　（ｋ）　＝ｎ　（ｋ）　−ｎ　（ｋ−１）回転数差値Ｄｎは、第３図に示 されている様に回転数差を横軸として、特性曲線ＤＷＡＲＡ　（差−角度−衝撃 防止関数アクチイブ特性）を示す。

これにより第２図の関数の、第４図に示されている関数への鏡対称の写像および 縦方向拡大が得られる。

これは時間を横軸として補正点火角度ＤＷＡＲＡを示す。

第５図に示されている様に、この補正点火角度ＤＷＡＲＡは、実際の点火角度α ２用の点火角度特性フィールドからの通常の点火角度予備制御値ないし目標点火 角度αｚｓと加算される。

車輌の定常の作動（加速度なし）でかつ衝撃振動が生ずる場合、これは、平均化 された回転数差値Ｄｎを介して検出され、これから、逆位相で経過する補正点火 角度ＤＷＡＲＡ　（第４図）がめられて、目標点火角度と加算される。周知のよ うに点火角度の変化は、内燃機関から送出されるトルクの変化とも結びつけられ ている（第１４図参照）。そのためこの場合、衝撃振動の回転数変動の負帰還が 、点火角度変化を介して正確に逆位相のトルク補正により、行なわれる。そのた め衝撃振動が実質的に除去される。この作用は、衝撃振動の除去調整用の調整回 路におけるＤ成分に相応する。点火角度負帰還結合は常に正しい位相において行 なわれる、何故ならばトルク制御は実質的に遅延時間な（点火角度により行なわ れるからである。この場合に前提とされていることは、点火角度補正の算出が点 火に同期して行なわれることである。

第３図の特性曲線において中央範囲に不感領域が存在する。そのため（必要に応 じて）補正点火角度ＤＷＡＲＡのＤ成分は、回転数変動がわずかであるかまたは 存在しない場合は、除去される。

第６図は第１図に相応する。ただし第６図においては定常的な作動はもはや考察 されるのではな（、回転数上昇による加速された作動が示されている。この回転 数上昇はほぼ正弦波状に経過する衝撃振動２が重畳されている。

第７図にはｎの時間微分が即ちｄ　ｎ　／　ｄ　ｔが示されている。これは回転 数差値Ｄｎの（正弦波状の）表示に相応する。

一定の回転数上昇により、実際的に正弦波状に経過する曲線３がｄ　ｎ　／　ｄ 　ｔに応じてゼロ線よりも上方へ正の値４だけシフトされて、これにより形成さ れる水平線５を中心として対称的に経過する。

第８図に示されている様に値４だけの正のシフトにより、下の特性曲線のアドレ ス指定だけが得られる。

そのため第９図に示されている請求められた点火角度補正値ＤＷＡＲＡが通常の シフト６を、曲線を中心に対称的に経過する目的で、遅れ点火角度の方向へ含む 。遅れ点火方向へのこの通常の点火角度シフト６は、従来はトルク低減化へ導ひ いて、その結果この場合に車輌加速時に通常はよりわずかな加速度しか供給しな い。

この問題の可能な解決手段は次のように行なえるかもしれない。即ち回転数上昇 （または回転数低下）による所望の加速度の場合に点火角度補正が、本発明によ る衝撃防止用の装置を介して行なわれ、その結果、遅すぎる点火角度が許容され てはならな（なる。しかしこの場合、衝撃減衰も可能ではなくなってしまう。

一層良好な解決手段として次に第１０図〜第１３図を用いて、修正された装置が 示されている。この装置の場合、衝撃の防止の目的で負帰還結合が、衝撃性の回 転数上昇の際も作動される。第７図に示されている様にこの目的で振動性の曲線 ３の平均値が低域通過フィルタにより形成される。この平均値は第７図に示され ている曲線５に実質的に相応する。即ち衝撃のない一定の回転数経過を対象とす る時間微分ｄ　ｎ　／　ｄ　ｔに相応する。

この第１０図に示されている平均値Ｄｎ＋＊ｉは、第７図の曲線３から減算され て、これによりダイナミック的に補正された値Ｄｎｄが次の式により得られるＤ ｎｄ（ｋ）　＝Ｄｎ　（ｋ）　−Ｄｎｍｉ（ｋ）このダイナミック的に補正され た値Ｄｎｄは第１１図の正弦波曲線に示されている様に、時間軸ｔを対称として 経過する。

これにより第１３図の特性曲線も対称的に制御され、これにより第１２図の点火 角度補正値ＤＷＡＲＡも時間軸ｔに対称になる。第９図に示されているようなそ のため遅れた点火角度方向への通常のシフト６が除去される。そのため、衝撃性 の回転数経過を防止するために作用する負帰還結合にもかかわらず、制限されな いトルクが形成される。最初の回転数上昇−この間は平均値Ｄ　ｎｍｉがまだ追 従制御されていない−はまず最初に著しい点火角度遅延化を作動し、このことが 一層ソフトな負荷変化に寄与する。

定常作動（ｎ＝一定）時には自動的に、第１図〜第４図に示された簡単な関数が 形成される。全部の経過は、トルクの跳躍的変化な（連続的である。

第１４図に、点火角度α２を横軸としてトルクＭｂの経過を示す曲線９が示され ている。この曲線９は、点火最適値に相応する最大値を有する。点火角度の即ち 目標点火角度の予備制御がこの点火最適値へ設定されると、早期点火（＋α２） 方向への点火角度補正がトルク低減化を作動し、これが所望の負帰還結合とは反 対に、衝撃作用の正帰還結合および増幅として作動してしまう。

そのため必要に応じて所定の作動範囲において正の点火角度補正値ＤＷＡＲＰを 抑圧することが必要とされる。

相応の線図が第１５図に示されており、ここでは負荷ｔＬが回転数ｎを横軸とし て記入されている。曲線１１は上側の負荷範囲Ｏを下側の負荷範囲Ｕから分離す る。上側の負荷範囲Ｏにおいては負の点火角度補正値−Δα２だけが許容される ；他方、下側の負荷範囲Ｕにおいては、正の補正点火角度値＋α２および負の補 正点火角度−Δα２が許容される。

このことは、下側の負荷範囲Ｕに対しては第１６図の特性曲線により、上側の負 荷範囲Ｏにおいては第１７図の特性曲線により達成される。この、場合さらに上 側の負荷範囲Ｏにおいて負の点火角度補正値−Δα２は、下側の負荷範囲Ｕにお けるのとは異なるように形成されている。その目的は十分なトルク変化を得るた めである。

別の多少は複雑な実施例が次のようにして得られる。即ち回転数と負荷に依存す る重み付はフィールドが点火角度補正値ＤＷＡＲＡのために制御され、この重み 付はフィールドが、回転数差値が同じ場合の全部の回転数−負荷点において、負 帰還結合に対して最適のトルク差ＤＭｄを保証する。この場合、例えば正および 負の値に対する次の両方の重み付はフィールドが与えられる： ＫＦＷＡＲＰ　ＫＦＷＡＲＮ 正のＤＷＡＲＡに　負のＤＷＡＲＡに 対する重み付け　対する重み付は 第１８図に別の実施例がブロック図で示されている。内燃機関１２で回転数ｎが 測定され、これから２つの測定の間の回転数差Δｎが形成される。Ｔｔは２つの 測定の間の不作動時間を示す。回転数差値Δｎは、高域通過フィルタ１３へ導び かれる。この高域通過フィルタ１３の出力側から高域の通過濾波された回転数差 値ΔｎＨが、補正点火角度Δαに対する特性曲線を介して処理されて、補正点火 角度値Δαとして所定の目標点火角度αｚｓと共に、１つの全体点火角度αｇと なるように加算される。この全体補正点火角度αｇは制限化特性フィールド１４ へ導びかれ、次に制御の目的で内燃機関１２へ転送される。

そのためこの実施例の場合、２つの相続（回転数測定から回転数差が形成される 。この場合、周期持続差を選択できる。高域通過フィルタ１３を介しての高域通 過濾波により、出力信号ΔｎＨにおける一定の回転数変化が抑圧される。その結 果、衝撃振動の交流成分だけが、一定の回転数の場合も、および常に上昇するま たは下降する回転数の場合も、特性曲線Δα（ΔｎＨ）にわたり補正点火角度へ 導びかれる。合成された全体角度αｇはその最も早期の値において、制限特性フ ィールド１４により、回転数および負荷αｗａｘ　（ｎ、ｔＬ）により、最大の トルクに対する点火角度が形成されるようにして、制限される。

Ｋ、１２Ｊ４５６７ａ９ ＦＩＧ、　ｆ３　ＦＩＧ、　９ 要　約　書 本発明は、点火角度の制御を介してトルク補正を行なう、車両における衝撃を防 止する装置に関する。

本発明によれば、回転数差値を相続く回転数測定から形成する。この回転数差値 （Δｎ）が特性曲線（Δα（ΔｎＨ））をアドレス指定し、これにもとづいて補 正点火角度に対する値（Δα）を形成し、この値を点火角度予備制御値（αｚｓ ）へ加算する。この補正点火角度（Δα）を回転数差値（Δｎ）の量および大き さに依存して、衝撃振動とは逆のトルク補正が調整回路におけるＤ成分に応じて 行なわれる。

本発明によれば、回転数差値ｎは高域通過濾波（高域通過フィルタ１３）される か、または他の方法でダイナミック補正される（第１８図）。

国際調査報告 −１１−一〜−０−〇−ＰＣＴ／ＤＥ９１１００５４１

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．点火角度の制御を介してトルク補正を行なう、車両における衝撃を防止する 装置において、所定の相続く時間間隔（Ｔｓｅｇ；Ｔｔ）ないし回転数の時間微 分（ｄｎ／ｄｔ）の値に関連づけて回転数差値（Ｄｎ（ｋ）＝ｎ（ｋ）−ｎ（ｋ −１）；Δｎ）を形成し、該回転数差値（Ｄｎ；Δｎ）が特性曲線（ＤＷＡＲＡ （Ｄｎ）；Δα（ΔｎＨ））をアドレス指定し、これにもとづいて補正点火角度 に対する値（ＤＷＡＲＡ；Δα）を形成し、この値を点火角度予備制御値へない し目標点火角度（例えばαｚ−特性フィールド値αｚｓ）へ加算し、該補正点火 角度（ＤＷＡＲＡ；Δα）を回転数差値（Ｄｎ；Δｎ）の大きさおよび極性に依 存して特性曲線（ＤＷＡＲＡ（Ｄｎ）；Δα（ΔｎＨ））を介して次のように形 成し、即ち衝撃振動とは逆位相のトルク補正が調整回路におけるＤ成分に応じて 行なわれることを特徴とする、車両における衝撃を防止する装置。
2. ２．回転数上昇の場合にないし衝撃による一定の回転数変化の場合、補正点火角 度の補正値（ＤＷＡＲＡΔα）を目標点火角度（αｚｓ）に対称的に設ける、請 求項１記載の車両における衝撃を防止する装置。
3. ３．衝撃を有する上昇回転の際の点火角度に対する通帯の遅れシフトを防止する ために、回転数変化の平均値（Ｄｎｍｉ）を低域通過フィルタを介して形成し、 さらにダイナミック的に補正された回転数差値（Ｄｎｄ）による特性曲線（ＤＷ ＡＲＡ（Ｄｎ））のアドレス指定を行ない、この場合この回転数差値は、その都 度に直接求められた回転数差値（Ｄｎ）と平均値（Ｄｎｍｉ）との差から、次の 式 Ｄｎｄ（ｋ）＝Ｄｎ（ｋ）−Ｄｎｍｉ（ｋ）により形成する、請求項２記載の車 両における衝撃を防止する装置。
4. ４．特性曲線（ＤＷＡＲＡ（Ｄｎ）；Δα（ΔｎＨ））がそれらのゼロ点を中心 として特性曲線不感領域を有しているため、回転数変動がわずかな時は補正を行 なわずそのため調整からのＤ成分が除去されている請求項１から３までのいずれ か１項記載の車両における衝撃を防止する装置。
5. ５．特性曲線が、特性曲線線図（ＤＷＡＲＡ（Ｄｎ）；Δα（ΔｎＨ））の第２ および第３象限に設けられる傾斜した直線である請求項１から４までのいずれか １項記載の車両における衝撃を防止する装置。
6. ６．内燃機関の少なくとも１つの所定の作動範囲（Ｏ）において正の補正点火角 度を、特性曲線線図の第２象限の中にだけ延在する特性曲線に応じて、抑圧する 請求項５記載の車両における衝撃を防止する装置。
7. ７．重み付けフィールドを、全部の回転数／負荷点にないし相応の範囲に対して 設け、それぞれ同じ回転数差値（Ｄｎ）の場合に最適の等しいトルク差値（Ｄｎ ）を保証する重み付け量が、前記重み付けフィールドにファイルされている請求 項１から６までのいずれか１項記載の車両における衝撃を防止する装置。
8. ８．回転数差値（Ｄｎ；Δｎ）の高域通過濾波が行なわれ、これにより出力信号 中の一定の回転数変化が回転数差値（Ｄｎ；Δｎ）に対して抑圧される、請求項 １から７までのいずれか１項記載の車両における衝撃を防止する装置。
9. ９．その都度に２つの相続く回転数測定から回転数差値（Δｎ）を形成し、該回 転数差値（Δｎ）が高域通過フィルタ（１３）において出力信号（ΔｎＨ）とな るように高域通過濾波されて、衝撃振動の交流成分だけを検出し、この出力信号 が特性曲線（Δα（ΔｎＨ））をアドレス指定し、これにより補正点火角度（Δ α）を形成し、該補正点火角度の値を予備制御された点火角度（αｚｓ）に、合 成された全点火角度（αｇ）となるように加算し、該全体点火角度（αｇ）に対 するこの値を、最大トルクに対する点火角度のファイルされている特性フィール ド（１４）により、回転数（ｎ）および負荷（ｔＬ）に依存して制限する、請求 項８記載の車両における衝撃を防止するための装置。