JP2003327111A - 駆動滑り制御方法および装置 - Google Patents

駆動滑り制御方法および装置

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JP2003327111A
JP2003327111A JP2003075361A JP2003075361A JP2003327111A JP 2003327111 A JP2003327111 A JP 2003327111A JP 2003075361 A JP2003075361 A JP 2003075361A JP 2003075361 A JP2003075361 A JP 2003075361A JP 2003327111 A JP2003327111 A JP 2003327111A
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slip
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engine speed
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Mirko Trefzer
ミルコ・トレフツァー
Thomas Sauter
トーマス・ザオター
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両、特に自動車の始動プロセス中に調整さ
れるエンジン回転数を実際の勾配に適応させる駆動滑り
制御装置、およびその方法を提供する。 【解決手段】 駆動される低μ側車輪が回転した場合、
ブレーキが掛けられることにより所定の目標滑り予測制
御値（ｌａｍｂｄａvor）に制御される、車両の左側と
右側とで静摩擦係数が異なる走行路（μスプリット路）
上での自動車の始動時の駆動滑り制御方法において、自
動車の発進の時点で、または低い速度しきい値を超えた
場合の実際のエンジン回転数（ｎＭｏｔ）を検出するス
テップと、、検出された実際のエンジン回転数（ｎＭｏ
ｔ）に基づいて、新規の修正された目標滑り値（ｌａｍ
ｂｄａkorr）を計算するステップと、目標滑り（１）
を、目標滑り予測制御値（ｌａｍｂｄａvor）から新規
に計算された目標滑り値（ｌａｍｂｄａkorr）へと飛躍
的に降下もしくは上昇させるステップと、を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両のための駆動
滑り制御方法、並びに対応する駆動滑り制御装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】車両の左側と右側とで静摩擦係数が異な
る走行路（μスプリット路）上での自動車の加速時、特
に斜面での始動時は、駆動輪の回転によって危険な走行
状態が発生することがある。駆動滑り制御（ＡＳＲ）
は、エンジン・トルクを低下させることによって、ま
た、場合によってはブレーキを掛けることによって、自
動車を安定領域に保ち、トラクションを改善することを
企てるものである。
【０００３】ＡＳＲは通常、車両の左側と右側とで静摩
擦係数が異なる斜面の走行路（μスプリット路）上での
自動車の始動時でも、ドライバが供給するガソリンが少
なすぎても自動車ができるだけ逆進しないように調整さ
れている。始動プロセスの初期段階でＡＳＲによって設
定されるエンジン・トルク、いわゆるエンジン・トルク
予測制御値は、通常は１５％以上の勾配に設計され、そ
れに対応して高い値である。このような高いエンジン・
トルク予測制御値をもたらすためには、比較的高いエン
ジン回転数、およびこれに対応する低μ側車輪（静摩擦
値が低い駆動輪）の高い滑りしきい値が必要である。回
転する低μ側車輪に掛けられるブレーキが強すぎると、
エンジンは必要なトルクを発生し得る回転数に達しな
い。
【０００４】エンジンの回転数とタイヤのスリップは、
例えば勾配が１５％の丘陵のような極端な状況が根底に
ある場合だけに行われる制御装置の適応によって最適に
調整される。これに対して、勾配がより少ない場合、お
よび特に平坦地の場合は常に、自動車を適切に加速させ
るのに本来必要である以上のエンジン・トルクが発生さ
れる。勿論、エンジン回転数が不要に高く、また低μ側
車輪の回転が強すぎることで走行の快適さは損なわれ
る。これに対して、勾配がより大きい場合は（１５％以
上）、もたらされるエンジン・トルクが少なすぎるの
で、自動車は短時間だけ逆進することがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
課題は、車両、特に自動車の始動プロセス中に調整され
るエンジン回転数を実際の勾配に適応させる駆動滑り制
御装置、およびこれに対応する方法を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、駆動さ
れる低μ側車輪が回転した場合、ブレーキが掛けられる
ことにより所定の目標滑り予測制御値に制御される、車
両の左側と右側とで静摩擦係数が異なる走行路（μスプ
リット路）上での自動車の始動時の駆動滑り制御方法に
おいて、自動車の発進の時点で、または低い速度しきい
値を超えた場合の実際のエンジン回転数を検出するステ
ップと、検出された実際のエンジン回転数に基づいて、
新規の修正された目標滑り値を計算するステップと、目
標滑りを、目標滑り予測制御値から新規に計算された目
標滑り値へと飛躍的に降下もしくは上昇させるステップ
と、を含む。
【０００７】また、本発明によれば、駆動される低μ側
車輪が回転した場合、ブレーキが掛けられることにより
所定の目標滑り予測制御値に制御される、車両の左側と
右側とで静摩擦値が異なる走行路（μスプリット路）上
での自動車の、特に始動時の駆動滑り制御装置におい
て、自動車の発進の時点で、または低い速度しきい値を
超えた場合の実際のエンジン回転数が検出され、検出さ
れた実際のエンジン回転数に基づいて、新規の修正され
た目標滑り値が計算され、目標滑りを、目標滑り予測制
御値から新規に計算された目標滑り値へと飛躍的に降下
もしくは上昇させる。
【０００８】本発明の基本的な構想は、始動のために実
際に必要なエンジン・トルクの場合に存在する、自動車
を始動させるために実際に必要なエンジン回転数を算定
することにある（実際に必要なエンジン・トルクとは、
発進の時点、または低い速度しきい値を超えた場合に作
用するトルクのことである）。その後、実際に必要なエ
ンジン回転数から低μ側車輪の新規の目標滑り値が計算
される。最後に、目標滑りは、所定の目標滑り予測制御
値から、新たに計算された目標滑り値へと飛躍的に降下
されるか、もしくは上昇される。
【０００９】実際に必要なエンジン回転数の評価によっ
て、目標滑りを実際の必要性に最適に適応させ、ひいて
は走行の快適さを大幅に高めることが可能になる。１５
％未満の勾配での始動時には、特にエンジンの強すぎる
唸りを抑止することができる。他方では、勾配がより大
きい場合は、そのような場合でも充分な加速が得られる
ように、勿論エンジン回転数を上方修正することができ
る。
【００１０】実際に必要なエンジン・トルクの検出は、
自動車が動き出し、または所定の速度しきい値を超えた
後の時点から行うことができる。本発明の好適な実施形
態によって、実際に必要なエンジン回転数は、システム
に記録されている一連の回転数／トルク特性曲線から読
み出される。
【００１１】目標滑りが飛躍的に降下もしくは上昇した
後、低μ側車輪の目標滑りは、好適には直線的に再び降
下される。ＡＳＲは、好適にはブレーキ・トルクの制御
の他に、エンジン・トルク制御をも介して走行動作に作
用する。
【００１２】
【実施例】次に本発明を添付図面を参照して詳細に説明
する。図１は、車両の左側と右側とで静摩擦係数が異な
る走行路（μスプリット路）上での自動車の始動時の車
輪の滑りとエンジン・トルクとの推移曲線を示してい
る。この図で参照符号２は低μ側車輪の速度の推移曲線
を示し、参照符号７はエンジンの目標トルクの推移曲線
を時間の経過によって示している。参照符号１、３、４
は、種々異なる制御方法で低μ側車輪の速度２がそれに
基づいて制御される様々な目標滑り曲線を示している。
【００１３】始動プロセスは、ドライバがガソリンの供
給によって自動車を動かそうとする時点ｔ0から始ま
る。ドライバによる設定は特性曲線６として示されてい
る。既にｔ0の時点で、比較的低い静摩擦係数の車輪
（低μ側車輪）は回転し始める。ＡＳＲはこれを検知
し、許容できる車輪滑りについてだけではなく、エンジ
ン・トルクについても、予測制御値λvor、もしくはＭ
vorを計算し、これらは例えば１５％までの勾配を有す
る丘陵での始動時にも自動車が逆進しないように高い値
に選択される。予測制御値は、例えば２０％の勾配の場
合にも設定できる。
【００１４】目標滑り予測制御値λvorおよびエンジン
・トルクの予測制御値Ｍvorの計算を以下に簡略に説明
する。勾配が１５％の丘陵で自動車が平衡を保つために
必要な駆動トルクＭantriebは、自動車の低μ側での傾
斜出力トルクＭhangと、もたらされたブレーキ・トルク
Ｍbremsから計算される。その際に以下が成り立つ。
【００１５】
【数１】 但し、 ｍ：自動車の質量 ｇ：重力加速度 ｒ：有効車輪半径 摩擦係数が、低μ側で、例えばμlow＝０．１ であり、
高μ側で、μhigh＝１ であり、また勾配が、１５％であ
ると仮定すると、上記から必要な駆動トルク
Ｍantrieb、および必要なブレーキ・トルクＭbremsを計
算することができる。関連するエンジン・トルクは、計
算された駆動トルクから直接導き出すことができる。
【００１６】この結果が、所定の条件下で自動車が均衡
を保つために必要なエンジン・トルクＭberである（図
２を参照）。このエンジン・トルクＭberは、勾配があ
る丘陵での自動車の加速を保証するためのある一定量だ
け上昇される。この上昇は、図２に参照符号Ｘで示され
ている。その結果として生ずるトルクがエンジン・トル
クの予測制御値Ｍvorである。
【００１７】目標滑り予測制御値を計算するために、先
ず計算されるエンジン・トルクＭbe rの発生に必要なエ
ンジン回転数が判定される。これは、例えば、図２に示
されているようなエンジン・トルク／回転数特性曲線を
用いて行うことができる。
【００１８】勾配が１５％の丘陵の場合、双方の曲線の
うちの上方の曲線に示されているように、計算から、例
えばエンジン・トルクＭberが明らかになる。回転数が
例えば２，２００〔回転／分〕の場合に、このトルクに
達する。
【００１９】目標回転数が２，４００〔回転／分〕であ
る場合に、エンジン・トルク予測制御値に達する。これ
は速度に換算すると、制御する車輪の目標速度として利
用される。エンジン回転数からの低μ側車輪の車輪速度
の計算は、例えば以下の方程式を介して行うことができ
る。
【００２０】
【数２】 但し、 Ｖan_low：駆動される低μ側車輪の速度 図１に戻ると、時点ｔ1以降の低μ側車輪の速度２は、
未だ停止中の自動車の場合、計算された目標滑り予測制
御値λvorへと制御される。
【００２１】時点ｔ1と時点ｔ2との間で、低μ側車輪２
の滑りは、ブレーキ圧の脈動的な上昇によって、また同
時にエンジンの目標トルク７の降下によって、時点ｔ2
で滑りが転換点に達するまで制限される。
【００２２】エンジン目標トルク７は、低μ側車輪の滑
り２が時点ｔ3で目標滑り予測制御値λvorを再び下回る
まで低下される。その後、エンジン目標トルク７は再び
段階的に上昇される。低μ側車輪の滑り２は、自動車が
時点ｔ4で動き始めるまで、再び目標滑り予測制御値λ
vorに制御される。
【００２３】自動車が動き出す瞬間に、始動条件に関す
る新たな情報を得ることができ、これは、特に新たな修
正されたエンジン目標回転数の計算、もしくは低μ側車
輪の新たな目標滑り値λkorrの算定のために利用でき
る。すなわち、始動の瞬間（時点ｔ4）にエンジンによ
ってもたらされたトルクは、始動に実際に必要なトルク
Ｍbenに対応する。
【００２４】図１に示された例では、このトルクＭben
は、所定のエンジン・トルクＭvorよりも小さい。した
がってエンジン回転数ｎＭｏｔを、車両エンジンが始動
に実際に必要なエンジン・トルクＭbenだけを発生する
より小さい値に調整することができる。
【００２５】新たな修正されたエンジン目標回転数ｎＭ
ｏｔを算定するために、ＡＳＲは、図１に示されたエン
ジン・トルク／回転数特性曲線のうちの実際に必要なト
ルクＭbenのポイントを再び評価する。図１の例では、
新たなエンジン回転数は、１，８００〔回転／分〕であ
る。既に記載した換算式を用いて、新たなエンジン回転
数を再び車輪滑りへと換算することができる。
【００２６】この新たな車輪滑りは、修正された目標滑
りλkorrに等しく、ブレーキ・トルク制御装置が低μ側
車輪の速度２をこの値に制御する。図１では、目標滑り
（ひいてはエンジン回転数）の降下は、時点ｔ4で飛躍
５として認識される。
【００２７】実際に必要なエンジン・トルクの評価によ
って、目標滑りを実際の必要性に最適に適応させ、かつ
それによって走行の快適さを大幅に高めることが可能に
なる。１５％未満の勾配での始動時には、特にエンジン
の強すぎる唸りを抑制することができる。一方、勾配が
より大きい場合のエンジン回転数も勿論、そのような場
合でも充分な加速が得られるように上方修正することが
できる。
【００２８】自動車の始動後（車両速度の推移曲線は参
照符号８で示されている）、時点ｔ４で修正された目標
滑り値を保持するか（線３）、または再び直線的に降下
させる（線４）ことができる。
【００２９】図３は、目標滑りを実際の必要性に適応さ
せる方法の重要なステップをフローチャートの形式で再
度示している。先ずステップ１０で、静摩擦係数が種々
異なる走行路上での始動プロセスで自動車が既に動き出
しているのか（車両速度ｖ）、また所定の速度しきい値
（ｓｗ）を超えたのか否かが吟味される（ｖ>ｓｗ?）。
そうである場合（Ｙ）には、先ず実際のエンジン回転速
度ｎＭｏｔが算定され、そこから新たな修正された目標
滑り値λkorrが計算される（ステップ１１、１２）。最
後にステップ１３で、目標滑り１が新たに計算された目
標滑り値λkorrへと調整される。
【００３０】図４は、目標滑りを調整するための複数個
のホイールブレーキ１４および、エンジン・トルクを調
整するためのスロットル・バルブ１６と連動する中央の
制御装置（ＡＳＲ）１５を備えた駆動滑り制御システム
を示している。ＡＳＲシステムは更に、エンジン回転数
ｎＭＯＴを検出するための回転数センサ１７、および車
両速度ｖを検出するための速度センサ１８を含んでい
る。ＡＳＲ１５は、目標滑り１を実際の必要性に適応さ
せるために主として図３に記載されている方法を実行す
るように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、ＡＳＲ制御中の車輪滑りとエンジン・
トルクとの推移曲線である。
【図２】図２は、種々異なるスロットル・バルブ角度で
の複数のエンジン・トルク／回転数特性曲線である。
【図３】図３は、目標滑り予測制御値が実際の必要性に
適応されるＡＲＳ方法を説明するためのフローチャート
である。
【図４】図４は、ＡＲＳシステムの概略図である。
【符号の説明】
１ 低μ側車輪の目標滑り ２ 車輪速度 ３ 目標滑りの推移曲線 ４ 目標滑りの推移曲線 ５ 目標滑りの飛躍 ６ ドライバによるトルク設定 ７ エンジンの目標トルク ８ 車両速度 １０〜１３ 方法のステップ １４ ブレーキ １５ 制御装置（ＡＳＲ） １６ スロットル・バルブ １７ 回転数センサ １８ 車両速度センサ λvor 目標滑り予測制御値 λkorr 修正された目標滑り値 Ｍvor エンジン・トルク予測制御値 Ｍben 実際に必要なエンジン・トルク ｔ1〜ｔ4 時点
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 29/02 ３１１ Ｆ０２Ｄ 29/02 ３１１Ａ 41/04 ３１０ 41/04 ３１０Ｇ 45/00 ３４５ 45/00 ３４５Ｇ (72)発明者 トーマス・ザオター ドイツ連邦共和国 71686 レムゼック, ジルヒャーシュトラーセ 19 Ｆターム(参考） 3D041 AA48 AB01 AC01 AC26 AD02 AD51 AE04 AE41 3D046 BB25 BB29 EE01 GG02 HH17 HH22 HH48 HH52 JJ01 JJ06 KK11 LL14 3G084 BA03 CA01 DA07 DA17 EA11 EC03 FA05 FA32 FA33 3G093 BA01 CA01 CB05 DA01 DB02 DB05 EA02 EA03 3G301 JA38 KA01 LA01 PE01Z PF01Z

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 駆動される低μ側車輪が回転した場合、
    ブレーキが掛けられることにより所定の目標滑り予測制
    御値（λvor）に制御される、車両の左側と右側とで静
    摩擦係数が異なる走行路（μスプリット路）上での自動
    車の始動時の駆動滑り制御方法において、 自動車の発進の時点で、または低い速度しきい値を超え
    た場合の実際のエンジン回転数（ｎＭｏｔ）を検出する
    ステップと、 検出された実際のエンジン回転数（ｎＭｏｔ）に基づい
    て、新規の修正された目標滑り値（λkorr）を計算する
    ステップと、 目標滑り（１）を、目標滑り予測制御値（λvor）から
    新規に計算された目標滑り値（λkorr）へと飛躍的に降
    下もしくは上昇させるステップと、を含むことを特徴と
    する駆動滑り制御方法。
  2. 【請求項２】 第１のステップでは先ず、実際に必要と
    されるエンジン・トルク（Ｍｂｅｎ）が検出され、それ
    によって回転数−トルクの特性曲線を用いて実際のエン
    ジン回転数（ｎＭｏｔ）が算定されることを特徴とする
    請求項１に記載の駆動滑り制御方法。
  3. 【請求項３】 低μ側車輪の目標滑り（１）は、前記飛
    躍的な変化の後に再び直線的に降下されることを特徴と
    する請求項１または２に記載の駆動滑り制御方法。
  4. 【請求項４】 前記エンジン・トルクは、車両速度
    （８）が高まるとともに上昇されることを特徴とする請
    求項１ないし３のいずれかに記載の駆動滑り制御方法。
  5. 【請求項５】 駆動される低μ側車輪が回転した場合、
    ブレーキが掛けられることにより所定の目標滑り予測制
    御値（λvor）に制御される、車両の左側と右側とで静
    摩擦値が異なる走行路（μスプリット路）上での自動車
    の、特に始動時の駆動滑り制御装置において、 自動車の発進の時点で、または低い速度しきい値を超え
    た場合の実際のエンジン回転数（ｎＭｏｔ）が検出され
    ること、 検出された実際のエンジン回転数（ｎＭｏｔ）に基づい
    て、新規の修正された目標滑り値（λkorr）が計算され
    ること、 目標滑り（１）を、目標滑り予測制御値（λvor）から
    新規に計算された目標滑り値（λkorr）へと飛躍的に降
    下もしくは上昇させること、を特徴とする駆動滑り制御
    装置。
JP2003075361A 2002-03-26 2003-03-19 駆動滑り制御方法および装置 Withdrawn JP2003327111A (ja)

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