JP2003148192A - 車両のスリップ抑制装置 - Google Patents
車両のスリップ抑制装置Info
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- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
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Abstract
クダウンが要求される場合にも、エンジンによるトルク
ダウンを併用してスリップを確実に抑制する。 【解決手段】 駆動輪に連携されたエンジン及びモータ
を有する。スリップが検出されると(S1)、スリップ
を回避するために要求される要求トルク低下量Aを算出
するとともに(S3)、モータの吸収限界トルクBを算
出し(S4)、要求トルク低下量Aが吸収限界トルクB
を越える場合、要求トルク低下量から吸収限界トルクを
差し引いた余剰トルク(A−B)を、エンジンにより低
下させる(S7,S8)。
Description
タの双方が駆動輪に連携された車両のスリップ抑制装置
に関する。
びアイドル騒音を低減する目的で、力行運転及び回生運
転の双方が可能なモータジェネレータ(モータ)をエン
ジンとともに駆動輪に連携したハイブリッド車が近年で
は実用化されている。このようなハイブリッド車におい
て、スリップ検出時にエンジン及びモータの動作を制御
して駆動輪の出力トルクを低下する技術が提案されてお
り、特開2000−274270号公報には、要求トル
クに対してエンジンとモータとのトルク配分を予め設定
しておき、スリップ検出時にはモータによるトルクダウ
ン度合とエンジンによるトルクダウン度合の割合を変更
する技術が記載されている。
には、スリップ検出時に、バッテリの蓄電量が所定値以
上であればエンジンによりトルクダウンを実施し、バッ
テリの蓄電量が少なければモータを回生運転することに
よりトルクダウンを行っている。
小型のモータを使用した場合のように、モータの体格に
より制限される吸収限界トルクを越えるトルクダウンの
要求がある場合について、従来では十分な対策が施され
ていない。
たものであり、スリップ検出時に、モータを最大限に活
用してトルクダウンを行い、応答性や燃焼消費率の向上
を図りつつ、モータの吸収限界トルクを越える過大なト
ルクダウンの要求がある場合にも、スリップを確実に抑
制し得る新規な車両のスリップ抑制装置を提供すること
を主たる目的としている。
両のスリップ抑制装置は、駆動輪に連携されたエンジン
及びモータと、上記駆動輪のスリップを検出する手段
と、スリップ検出時に、上記エンジン及びモータの動作
を制御して上記駆動輪の出力トルクを低下する駆動制御
部と、を有し、この駆動制御部は、上記モータの吸収限
界トルクと、スリップを回避するために要求される要求
トルク低下量と、を算出し、上記要求トルク低下量が吸
収限界トルクを越える場合、要求トルク低下量から吸収
限界トルクを差し引いた余剰トルクを、エンジンにより
低下させることを特徴としている。
を低下する際に、モータの体格制限であるモータ吸収限
界トルクを越える余剰トルクをエンジンにより低下させ
る構成としたので、比較的小型のモータを用いても、ス
リップを確実に防止することができる。また、余剰トル
ク以外はモータによりトルクを吸収し、電気エネルギー
を効率的に回収することができるので、燃費等が向上す
る。
止するために、好ましくは、上記余剰トルクをエンジン
により低下させた後、上記モータによるトルク低下を行
う。
手法としては、点火時期の遅角化や燃料カットのよう
に、エンジンのトルク制御の中でも応答性に優れたもの
が好ましい。逆に、スロットルによる吸入空気量の調整
は応答性が遅いので、あまり好ましくない。
しくは、上記モータに接続するバッテリと、このバッテ
リの蓄電量を検出又は推定する手段と、このバッテリの
蓄電量に応じて、上記吸収限界トルクを補正する手段
と、を有している。つまり、バッテリの蓄電量が所定値
以上の場合には、吸収限界トルクを低くして、過充電を
防止する。
所定値以上の場合、上記の吸収限界トルクの低下と併用
して、車両挙動・運転性・法規等に悪影響を与えないよ
うに、バッテリからデフッガやエアコン(A/C)等の
補機類へ放電し、バッテリの蓄電量を低下し、この低下
分を吸収限界トルクの増加に用いる。
ータを最大限に活用してトルクダウンを行い、応答性の
向上や燃料消費率の向上を図るとともに、吸収限界トル
クを越える過大なトルクダウンの要求がある場合には、
エンジンによるトルクダウンを迅速かつ適切に実施し
て、モーターでの過度な回生を避けつつ、スリップを確
実に抑制することができる。
態を図面を参照して詳細に説明する。図1を参照して、
この車両は、主駆動輪としての一対の後輪10に連携さ
れたエンジン14及び第1モータジェネレータ(モー
タ)16と、副駆動輪としての一対の前輪12に連携さ
れた第2モータジェネレータ18と、を有する前後輪駆
動型のハイブリッド車である。
を燃焼することにより駆動力を発生する。第1モータジ
ェネレータ16は、エンジン14の出力軸に直結されて
おり、この第1モータジェネレータ16の回転軸はエン
ジン14の出力軸と一体的に回転する。これらエンジン
14及び第1モータジェネレータ16は、トルクコンバ
ータを含む変速機20,プロペラシャフト22,後輪用
ディファレンシャルギア24及び車軸26を介して後輪
10に連携されており、この後輪10と動力の伝達を行
う。第2モータジェネレータ18は、減速ギア28,前
輪用ディファレンシャルギア30,及び車軸32を介し
て前輪12に連携され、この前輪12と動力の伝達を行
う。第1モータジェネレータ16及び第2モータジェネ
レータ18は、インバータ39を介して、電気エネルギ
ーを蓄える一つのバッテリ38に接続されており、バッ
テリ38から放電される電力により駆動する力行運転
と、バッテリ38を充電する回生運転の双方が可能であ
る。
は、CPU,ROM,RAM等を備えており、エンジン
14の点火時期や燃料噴射量等を制御するとともに、第
1モータジェネレータ16及び第2モータジェネレータ
18の動作を制御する。この制御部42は、例えば、車
輪速度センサ44からの信号に基づいて、車輪速度及び
車体速度を検出するとともに、電圧センサ46からの信
号に基づいて、バッテリ38の蓄電量(SOC)を検知
(推定)する。
時の駆動制御(トラクションコントロール)の流れを説
明する。なお、図3〜5の制御プログラムは、制御部の
ROMに予め記憶され、CPUにより実行される。
4により検出される車輪速度の他、各種センサにより検
出又は推定されるアクセル開度、車両の勾配、路面状況
等に応じて、スリップを検知又は予測する。スリップが
検出されなければ、S2へ進んで通常の駆動力制御を続
行する。この場合、スリップを抑制するためのトルクダ
ウンが行われない。スリップが検出された場合、S3へ
進み、スリップ率や前後輪のトルク配分率等に基づいて
演算される後輪10の目標駆動トルクから現在の後輪1
0の駆動トルクを差し引いて、スリップ時に要求される
要求トルク低下量(要求駆動力低下量)Aを演算する。
S4では、モータ回転速度に基づいて、第1モータジェ
ネレータ16を回生運転することにより吸収可能な吸収
限界トルク(吸収可能駆動力低下量)Bを演算する。図
6に示すタイミングチャートを参照して、上述した後輪
10の要求駆動トルクは破線48、エンジン14による
後輪10の駆動トルクは実線50、モータによる吸収限
界トルクBは52に相当する。この吸収限界トルクB
は、第1モータジェネレータ16の体格に応じて制限さ
れるもので、図7にも示すように、一般的にモータ回転
数の上昇に伴って減少する特性を有している。
収限界トルクBとを比較する。要求トルク低下量Aが吸
収限界トルクB以上の場合、エンジントルクを低下させ
ることなく、第1モータジェネレータ16により要求ト
ルク低下量A分のトルクを吸収する。要求トルク低下量
Aが吸収限界トルクBよりも少ない場合、S7へ進み、
エンジンによるエンジントルク低下量(A−B)を演算
した後、S8へ進み、TCS(トラクションコントロー
ルシステム)による制御処理のサブルーチンを実行す
る。上記のエンジントルク低下量(A−B)は、図6の
領域54に対応しており、要求トルク低下量Aから吸収
限界トルクBを差し引いた残りの余剰トルク分に相当す
る。
ている。先ず、要求トルク低下量が第1モータジェネレ
ータ16の吸収限界トルクBよりも小さくなるまで、S
11〜S13の処理が繰り返し行われ、エンジンのトル
クダウンが実施される。つまり、エンジントルク(C)
を低下量(A−B)だけ低下させる。次いで、残りの吸
収限界トルクB分のトルクを吸収するように、第1モー
タジェネレータ16の回生運転を行う(S14)。途中
のS12において、スリップが収まったと判定されれ
ば、S15へ進み、このサブルーチンを終了する。
った後、第1モータジェネレータ16によるトルクダウ
ンを行う構成とすることにより、吸収限界トルクBが比
較的少ない小型の第1モータジェネレータ16を用いた
場合であっても、第1モータジェネレータ16により過
度な充電が行われることがなく、簡素な制御構成であり
ながら、適切にトルクダウンを実施できる。また、要求
トルク低下量Aが吸収限界トルクB以下であれば、第1
モータジェネレータ16でのみトルクダウンが実施さ
れ、かつ、要求トルク低下量Aが吸収限界トルクBを越
える場合にも、吸収限界トルクB分のトルクダウンが第
1モータジェネレータ16により行われるので、第1モ
ータジェネレータ16を最大限に活用して、応答性の向
上及び燃費の向上を図ることができる。
を示している。このルーチンでは、S21においてエン
ジンによるトルクダウンを実施すると同時(あるいは所
定時間後)に、S23において第1モータジェネレータ
16の回生運転を行い、この第1モータジェネレータ1
6の体格に応じた吸収限界トルクB分のトルクを吸収す
る。途中のS22において、スリップが収まったと判定
されれば、S24へ進み、本ルーチンを終了する。
3において、バッテリの蓄電量や電圧等に基づいて、リ
アルタイムで第1モータジェネレータ16の吸収限界ト
ルクを逐次更新(補正)することで、その時点における
最適な回生を行うことができる。典型的には、バッテリ
の蓄電量が所定値以上の場合、バッテリの過充電を防止
するために、吸収限界トルクを低下側に補正する。例え
ば、吸収限界トルクが0(ゼロ)となる補正を行えば、
トルクダウンはエンジンのみで実施され、バッテリの過
充電を確実に防止できる。あるいは、所定時間後にモー
タの吸収限界トルクが0(ゼロ)となるように、時間の
経過に伴って吸収限界トルクが徐々に低下する補正を行
うことにより、バッテリの過充電を防止しつつ、十分な
充電を行うことができる。
以上の場合に、車両挙動・運転性・法規等に悪影響を与
えない範囲で、電気的負荷を与えることにより(例え
ば、デフッガをOFFからON、あるいはA/CをOF
FからON)、バッテリ蓄電量を積極的に減少させ、そ
の減少分を吸収限界トルクの増加に転用する。この手法
を上記の吸収限界トルクの低下と併用することにより、
第1モータジェネレータ16の吸収限界トルクを極力確
保することができる。
ものではなく、種々の変形・変更等を含むものであり、
例えばエンジン及び一つのモータにより駆動輪を駆動す
る二輪駆動型のハイブリッド車にも好適に適用できる。
示す構成図。
チャート。
ンの一例。
ンの他の例。
ングチャート。
示す特性図。
Claims (5)
- 【請求項1】 駆動輪に連携されたエンジン及びモータ
と、 上記駆動輪のスリップを検出する手段と、 スリップ検出時に、上記エンジン及びモータの動作を制
御して上記駆動輪の出力トルクを低下する駆動制御部
と、を有し、 この駆動制御部は、上記モータの吸収限界トルクと、ス
リップを回避するために要求される要求トルク低下量
と、を算出し、上記要求トルク低下量が吸収限界トルク
を越える場合、要求トルク低下量から吸収限界トルクを
差し引いた余剰トルクを、エンジンにより低下させるこ
とを特徴とする車両のスリップ抑制装置。 - 【請求項2】 上記駆動制御部は、上記余剰トルクをエ
ンジンにより低下させた後、上記モータによるトルク低
下を行うことを特徴とする請求項1に記載の車両のスリ
ップ抑制装置。 - 【請求項3】 上記エンジンによるトルク低下時に、少
なくとも点火時期の遅角化又は燃料カットの少なくとも
一方を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の車
両のスリップ抑制装置。 - 【請求項4】 上記モータに接続するバッテリと、 このバッテリの蓄電量を検出又は推定する手段と、 このバッテリの蓄電量に応じて、上記吸収限界トルクを
補正する手段と、を有することを特徴とする請求項1〜
3のいずれかに記載の車両のスリップ抑制装置。 - 【請求項5】 上記バッテリの蓄電量が所定値以上の場
合、バッテリから補機類へ放電してバッテリの蓄電量を
低下する手段を有することを特徴とする請求項4に記載
の車両のスリップ抑制装置。
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Cited By (4)
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JP2009173168A (ja) * | 2008-01-24 | 2009-08-06 | Toyota Motor Corp | ハイブリッド車およびその制御方法 |
US8725381B2 (en) | 2006-08-25 | 2014-05-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Slip detection apparatus and slip detection method |
JP2017019396A (ja) * | 2015-07-10 | 2017-01-26 | 三菱自動車工業株式会社 | ハイブリッド車両制御装置 |
-
2001
- 2001-11-19 JP JP2001352497A patent/JP3613231B2/ja not_active Expired - Fee Related
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