JP2007237828A - Hill start controller for electric motor type four-wheel-drive-vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、前後輪の一方を内燃機関(エンジン)などの主動力源により駆動し、他方の車輪を電動モータからの動力により駆動する電動モータ式4輪駆動車両に関し、特に、当該車両を坂道発進させる時に車両が発進方向と逆の方向へロールバックするのを速やかに収束させる坂道発進制御技術に係わる。 The present invention relates to an electric motor type four-wheel drive vehicle in which one of front and rear wheels is driven by a main power source such as an internal combustion engine (engine) and the other wheel is driven by power from an electric motor, and in particular, the vehicle is driven on a slope. The present invention relates to a hill start control technology for quickly converging that a vehicle rolls back in a direction opposite to the start direction when starting.
内燃機関(エンジン)などの主動力源からの動力により駆動される主駆動輪のほかに、主動力源および主駆動輪間の駆動系に結合された発電機の発電電力に応動する電動モータからの動力により駆動される電動モータ駆動車輪を具えた、電動モータ式4輪駆動車両としては従来、例えば特許文献1に記載されたごときものがある。
In addition to main drive wheels driven by power from a main power source such as an internal combustion engine (engine), an electric motor responding to power generated by a generator coupled to the main power source and a drive system between the main drive wheels Conventionally, as an electric motor type four-wheel drive vehicle including an electric motor drive wheel driven by the motive power of, for example, the one described in
この車両は、前2輪(または後2輪)をエンジン駆動し、後2輪(または前2輪)を電動モータによりクラッチを介して駆動可能とし、エンジンに駆動結合した4輪駆動専用の発電機からの電力により電動モータを直接駆動する。
概略説明すると、エンジン駆動される主駆動輪が駆動スリップしそうな、若しくは駆動スリップした時におけるエンジンの余剰トルク分だけ発電機に負荷をかけて発電させ、この発電した電力で電動モータを駆動し、この時に締結させたクラッチを経て電動モータからの動力を電動モータ駆動車輪に伝達することによりモータ4輪駆動を可能にする。
In this vehicle, the front two wheels (or the rear two wheels) are driven by an engine, the rear two wheels (or the front two wheels) can be driven by an electric motor via a clutch, and the vehicle is dedicated to four-wheel drive power generation coupled to the engine. The electric motor is directly driven by the power from the machine.
Briefly described, the main drive wheel driven by the engine is likely to drive slip, or the generator is loaded with the surplus torque of the engine when the drive slip occurs, and the electric motor is driven with the generated power, By transmitting the power from the electric motor to the electric motor drive wheels through the clutch fastened at this time, motor four-wheel drive is enabled.
なおクラッチは基本的に、4輪駆動しない時は解放しておくことで電動モータ駆動車輪が電動モータを引きずることのないようにして燃費の悪化を回避するが、停車時は次の発進時にエンジン駆動車輪が駆動スリップを生ずる虞が多くて4輪駆動状態にするのが好ましいことから、クラッチを締結状態にしておく。
そして発進時は、アクセルペダル踏み込み量に応じた負荷を発電機にかけて発電させ、その電力により電動モータを駆動して4輪駆動状態で発進を行わせる。
Note that the clutch is basically released when it is not driven by four wheels, so that the electric motor drive wheels do not drag the electric motor to avoid deterioration of fuel consumption. Since the drive wheels are likely to cause drive slip and are preferably in the four-wheel drive state, the clutch is kept in the engaged state.
When starting, a load corresponding to the amount of depression of the accelerator pedal is applied to the generator to generate power, and the electric motor is driven by the electric power to start in a four-wheel drive state.
かかる電動モータ式4輪駆動車両の発進制御技術としては別に、特許文献2に記載のごとく、エンジンと主駆動輪との間における変速機が、エンジン駆動される発電機の回転数を発電可能な高い状態となすロー側変速比である時のみに、発電機からの電力により電動モータ駆動車輪を駆動して4輪駆動状態となす技術も、従来から提案されている。
上記の電動モータ式4輪駆動車両の発進制御は、主駆動輪の駆動力を最大限に利用しつつ、主駆動輪の駆動のみでは発進できないようなもとでは、電動モータ駆動車輪をモータ駆動させて当該走行条件のもとでも発進が可能となるようにすることを主旨とする。 The above-mentioned start control of the electric motor type four-wheel drive vehicle uses the driving force of the main drive wheel to the maximum while driving the electric motor drive wheel with the motor under the condition that it cannot start only by driving the main drive wheel. The main purpose is to enable the vehicle to start under the driving conditions.
ところで坂道発進時は、特に主駆動輪のレベルが電動モータ駆動車輪よりも高くなる低μ路の坂道を、主駆動輪が進行方向前方となる方向へ発進する時は、電動モータ駆動車輪の車輪荷重が増し、その分、主駆動輪の車輪荷重が低下し、路面μが小さいこともあって、主駆動輪のグリップ力が低下され、駆動スリップを生ずる。 By the way, when starting on a slope, especially when starting on a low μ road where the level of the main drive wheel is higher than that of the electric motor drive wheel in a direction in which the main drive wheel is forward in the traveling direction, the wheel of the electric motor drive wheel. As the load increases, the wheel load of the main drive wheel decreases, the road surface μ is small, the grip force of the main drive wheel decreases, and a drive slip occurs.
このスリップは主駆動輪の駆動力を著しく低下させ、坂道発進に際してブレーキペダルを釈放した後アクセルペダルを踏み込む発進操作中に車両が発進方向と逆の方向へロールバックした時、電動モータ駆動車輪による駆動力アシストによっても、このロールバックを速やかに解消させ得なくする。 This slip significantly reduces the driving force of the main drive wheels, and when the vehicle rolls back in the direction opposite to the starting direction during the starting operation of releasing the brake pedal and then depressing the accelerator pedal when starting on a slope, Even with the driving force assist, this rollback cannot be quickly eliminated.
図5に示すごとく、瞬時t1にブレーキペダルを釈放し、瞬時t2にアクセルペダルを踏み込んで車両を、主駆動輪(前輪)が進行方向前方となる方向へ前発進させるに際し、車速VSPの変化から明らかなように瞬時t1以後車両がロールバックした場合につき以下に付言する。
主駆動輪(前輪)が駆動スリップしなければ、主駆動輪(前輪)の駆動力Tfoがアクセルペダル踏み込み瞬時t2より一点鎖線で示すごとくに立ち上がり、電動モータ駆動車輪(後輪)の駆動力Troとでロールバックを速やかに解消し得るとことながら、
主駆動輪(前輪)が駆動スリップを生じると、アクセルペダル踏み込み瞬時t2より発生する主駆動輪(前輪)の駆動力Tfoが実線で示すごとき小さなものとなり、ロールバックを瞬時t4に至らないと解消することができない。
As shown in Fig. 5, the brake pedal is released at the instant t1, and the accelerator pedal is depressed at the instant t2 to start the vehicle forward in the direction in which the main drive wheels (front wheels) are ahead in the traveling direction. As will be apparent, the following is added when the vehicle rolls back after instant t1.
If the main driving wheel (front wheel) does not slip, the driving force Tfo of the main driving wheel (front wheel) rises as indicated by the alternate long and short dash line from the moment when the accelerator pedal is depressed t2, and the driving force Tro of the electric motor driving wheel (rear wheel) While being able to quickly resolve the rollback,
When the drive slip occurs on the main drive wheel (front wheel), the driving force Tfo of the main drive wheel (front wheel) generated from the instant t2 when the accelerator pedal is depressed becomes small as shown by the solid line, and it is resolved if the rollback does not reach instant t4. Can not do it.
なお、車輪の駆動スリップ時に当該車輪への駆動力を減じて駆動スリップを抑制するトランクションコントロール装置が搭載された車両であっても、主駆動輪の駆動スリップ抑制用にエンジン出力を低下させるトランクションコントロールが行われるのは、主駆動輪の駆動スリップが発生してからであり、トランクションコントロールが開始される前における主駆動輪の初期駆動スリップ中は、主駆動輪の駆動力の回復は望み得ない。
従ってトランクションコントロール装置搭載車であっても、その分上記のロールバックの解消遅れが発生するという問題を生ずる。
Even if the vehicle is equipped with a trunk control device that reduces the driving force to the wheel and suppresses the driving slip during the driving slip of the wheel, the trunk that reduces the engine output for suppressing the driving slip of the main driving wheel. The control of the main drive wheel is performed after the drive slip of the main drive wheel occurs. During the initial drive slip of the main drive wheel before the start of the trunk control, the recovery of the drive force of the main drive wheel is I can't hope.
Therefore, even in a car equipped with a trunk control device, there arises a problem that the above-described rollback elimination delay occurs.
本発明は、上記ロールバックの解消遅れが主駆動輪の駆動スリップに起因するとの事実認識にもとづき、主駆動輪の初期駆動スリップを含めた駆動スリップが発生することのないようにすることで、ロールバックの解消遅れに関する上記の問題を解消し得るようにした電動モータ式4輪駆動車両の坂道発進制御装置を提案することを目的とする。 The present invention is based on the fact that the rollback cancellation delay is caused by the drive slip of the main drive wheel, so that the drive slip including the initial drive slip of the main drive wheel does not occur. An object of the present invention is to propose a slope start control device for an electric motor type four-wheel drive vehicle capable of solving the above-mentioned problem relating to the rollback elimination delay.
この目的のため、本発明による電動モータ式4輪駆動車両の坂道発進制御装置は、請求項1に記載のごとき以下の構成とする。
先ず前提となる電動モータ式4輪駆動車両は、
主動力源からの動力により駆動される主駆動輪と、
前記主動力源および主駆動輪間の駆動系に結合された発電機の発電電力に応動する電動モータからの動力により駆動される電動モータ駆動車輪とを具えたものである。
For this purpose, the slope start control device for an electric motor type four-wheel drive vehicle according to the present invention has the following configuration as described in
First of all, the premise of the electric motor type four-wheel drive vehicle is
A main drive wheel driven by power from a main power source;
An electric motor drive wheel driven by power from an electric motor that responds to the generated power of a generator coupled to a drive system between the main power source and main drive wheels.
本発明は、かかる電動モータ式4輪駆動車両において、
車両のブレーキペダルを釈放した後アクセルペダルを踏み込んで行う発進に際し車両が発進方向と逆の方向へロールバックする間、前記主動力源の出力上昇を前記アクセルペダルの踏み込みに対して遅延させるよう構成したことを特徴とするものである。
The present invention, in such an electric motor type four-wheel drive vehicle,
A configuration in which an increase in the output of the main power source is delayed with respect to the depression of the accelerator pedal while the vehicle rolls back in a direction opposite to the starting direction when the accelerator pedal is depressed after releasing the brake pedal of the vehicle. It is characterized by that.
かかる本発明の坂道発進制御装置によれば、ロールバック中、主動力源の出力上昇をアクセルペダルの踏み込みに対して遅延させるため、この間、主動力源からの動力により駆動される主駆動輪の駆動スリップが抑制され、
ロールバック中に主駆動輪の駆動力を有効利用して、また、必要に応じ電動機駆動車輪の駆動力との共働により、ロールバックを速やかに解消することができる。
According to such a slope start control device of the present invention, during the rollback, the increase in the output of the main power source is delayed with respect to the depression of the accelerator pedal. Therefore, during this time, the main drive wheels driven by the power from the main power source Drive slip is suppressed,
Rollback can be quickly eliminated by effectively utilizing the driving force of the main drive wheels during rollback and by cooperating with the drive force of the motor drive wheels as necessary.
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施例になる坂道発進制御装置を具えた電動モータ式4輪駆動車両の駆動系を略示し、本実施例においてはこの車両を、左右前輪1L,1Rを主動力源としてのエンジン(内燃機関)2によって駆動されるフロントエンジン・フロントホイールドライブ車(F/F車)をベース車両とし、左右後輪3L,3Rを必要に応じ電動モータである後輪駆動モータ4によって駆動可能とした、所謂電動モータ式4輪駆動車両とする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on examples shown in the drawings.
FIG. 1 schematically shows a drive system of an electric motor type four-wheel drive vehicle having a slope start control device according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, the vehicle is driven by left and right front wheels 1L and 1R as main power. A front engine / front wheel drive vehicle (F / F vehicle) driven by the engine (internal combustion engine) 2 as a base vehicle is used as a base vehicle, and the left and right
エンジン2は、自動変速機5およびディファレンシャルギヤ装置6を一体ユニットに構成したトランスアクスルを介し左右前輪(主駆動輪)1L,1Rに駆動結合し、エンジン2の出力トルクが自動変速機5およびディファレンシャルギヤ装置6を経て左右前輪1L,1Rに伝達されて車両の走行に供されるものとする。
The
次に電動モータ4による後輪駆動系を説明するに、これを基本的には前記の特許文献1に記載された電動モータ式4輪駆動車両におけると同様なものとする。
つまり、エンジン2の出力トルクの一部により無端ベルト7を介して駆動される専用発電機8を具え、この発電機8は、エンジン2の回転数にベルトプーリ比を乗じた回転数で回転されており、4輪駆動コントローラ9によって調整される界磁電流Ifhに応じた発電負荷をエンジン2にかけて負荷トルクに応じた電力を発電する。
Next, the rear wheel drive system by the electric motor 4 will be described. This is basically the same as that in the electric motor type four-wheel drive vehicle described in
In other words, it has a
発電機8が発電した電力は、電力線10によりリレー11を経て後輪駆動モータ4に供給する。
リレー11はコントローラ9からの指令により、発電機8が制御不良になった時に電力線10を遮断したり、後輪駆動が不要でコントローラ9が発電機8に発電負荷をかけなようにした時も永久磁石による若干の発電があることから、これがモータ4に供給されないようにするために電力線10を遮断する。
The electric power generated by the
後輪駆動モータ4の駆動軸は、減速機12およびこれに内蔵されたクラッチ13を介して後輪(電動モータ駆動車輪)3L,3Rのディファレンシャルギヤ装置14に結合し、モータ4の出力トルクが減速機12によりギヤ比分で増大され、クラッチ13が締結状態であれば、この増大されたトルクがディファレンシャルギヤ装置14により左右後輪3L,3Rに分配出力されるようになす。
The drive shaft of the rear wheel drive motor 4 is coupled to the
クラッチ13の締結・解放、および電動モータ4の回転方向・駆動トルクも4輪駆動コントローラ9によって制御する。
電動モータ4の制御に当たってコントローラ9は、電動モータ4への界磁電流Ifmの調整によってモータ駆動トルクを制御し、界磁電流Ifmの方向によってモータ回転方向を制御する。
The four-
In controlling the electric motor 4, the
モータ4、発電機8、リレー11、クラッチ13の上記した制御を行うために4輪駆動コントローラ9には、4輪駆動スイッチ21からの信号を入力するほかに、
左右前輪1L,1Rの車輪速(前輪速)VWFL,VWFRおよび左右後輪3L,3Rの車輪速(後輪速)VWRL,VWRRを個々に検出する車輪速センサ群22からの信号と、
後輪駆動モータ4の回転速度Nmを検出するモータ回転センサ23からの信号と、
自動変速機5の選択レンジRNG(運転者による走行方向、発進方向指令)が前進(D)レンジか後進(R)レンジかを検出するインヒビタスイッチ24からの信号と、
アクセルペダル踏み込み量APOを検出するアクセル開度センサ25からの信号とを入力する。
In addition to inputting the signal from the four-
Signals from the wheel
A signal from the motor rotation sensor 23 for detecting the rotational speed Nm of the rear wheel drive motor 4,
A signal from the
A signal from the
なお4輪駆動コントローラ9は、運転者が4輪駆動スイッチ21をONにしている間、後で説明するごとく4輪駆動の必要を判断して自動的にモータ4輪駆動を行い、
運転者が4輪駆動スイッチ21をOFFにしている間、前2輪のエンジン駆動のみによる2輪駆動を継続的に行わせるものとする。
4輪駆動コントローラ9は更に、本発明が狙いとする後述の坂道発進制御のために目標エンジントルクtTeを求め、スロットル開度制御などによりエンジン2の出力トルクがこの目標エンジントルクtTeに一致するようにする制御をも行うものとする。
The four-
While the driver is turning off the four-
The four-
以下、コントローラ9が行う基本的な4輪駆動制御を説明する。
まず図2に示す処理により、主駆動輪(エンジン駆動輪)である前輪1L,1Rの駆動(加速)スリップを生起させる原因となるエンジン2の余剰トルクを演算する。
ステップS1において、車輪速センサ群22で検出した前輪速VWFL,VWFRから求め得る平均前輪速Vwfより、同じく車輪速センサ群22で検出した後輪速VWRL,VWRRから求め得る平均後輪速Vwrを減算して、主駆動輪である左右前輪1L,1Rの加速スリップ量ΔVfを求める。
Hereinafter, basic four-wheel drive control performed by the
First, by the process shown in FIG. 2, surplus torque of the
In step S1, from the average front wheel speed Vwf that can be obtained from the front wheel speeds V WFL and V WFR detected by the wheel
次のステップS2では、上記左右前輪1L,1Rの加速スリップ量ΔVfが所定値、例えば3km/h以上か否かにより、加速スリップが発生しているか否かを判定する。
加速スリップ量ΔVfが3km/h未満と判定する場合は、加速スリップが発生しておらず、エンジン出力の余剰がないとして制御をそのまま終了する。
In the next step S2, it is determined whether or not an acceleration slip has occurred depending on whether or not the acceleration slip amount ΔVf of the left and right front wheels 1L and 1R is a predetermined value, for example, 3 km / h or more.
When it is determined that the acceleration slip amount ΔVf is less than 3 km / h, the control is terminated as it is because no acceleration slip has occurred and there is no surplus of engine output.
ステップS2で加速スリップ量ΔVfが3km/h以上と判定する加速スリップ発生時は、ステップS3において、前輪1L,1Rの加速スリップを発生させるエンジンの余剰トルク、つまり加速スリップを抑制するのに必要な吸収トルクT(ΔVf)を、T(ΔVf)=K1×ΔVfにより演算する。
なおK1は、実験などによって求めたゲインである。
When an acceleration slip is determined in step S2 that the acceleration slip amount ΔVf is 3 km / h or more, it is necessary to suppress the surplus torque of the engine that generates the acceleration slip of the front wheels 1L and 1R, that is, the acceleration slip in step S3. The absorption torque T (ΔVf) is calculated by T (ΔVf) = K1 × ΔVf.
K1 is a gain obtained through experiments or the like.
次のステップS4では現在の発電機8の負荷トルクTgを求め、更にステップS5において、現在の発電機負荷トルクTgと、前記の余剰トルクT(ΔVf)との合算により発電機8の目標発電負荷トルクThを求める。
そしてステップS6で、前記車輪速VWFL,VWFR,VWRL,VWRRから求め得る車速VSPが、クラッチ13の締結時にモータ4を過回転させる車速域の下限値であるモータ過回転車速(例えば30km/h)未満か否かをチェックする。
In the next step S4, the current load torque Tg of the
In
車速VSPがモータ過回転車速以上である場合、モータ4が過回転してその耐久性が低下することから4輪駆動を行わせないよう制御をそのまま終了するが、車速VSPがモータ過回転車速未満ならステップS7において発電機8の最大負荷トルクThmaxを求める。
次いでステップS8において、発電機8の目標発電負荷トルクThが最大負荷トルクThmax以上か否かをチェックし、以上ならステップS9でTh=Thmaxとして目標発電負荷トルクThを実現可能な限界であるThmaxに制限し、Th<Thmaxなら制御を終了して目標発電負荷トルクThをステップS5で求めたままの値とする。
If the vehicle speed VSP is equal to or higher than the motor overspeed vehicle speed, the motor 4 is overrotated and its durability is lowered. Therefore, the control is terminated as it is so that the four-wheel drive is not performed, but the vehicle speed VSP is less than the motor overspeed vehicle speed. Then, in step S7, the maximum load torque Thmax of the
Next, in step S8, it is checked whether or not the target power generation load torque Th of the
なお図2では、エンジン駆動輪1L,1Rが加速スリップを発生した場合のみについて、発電機8の目標発電負荷トルクThを求める方法を説明したが、
エンジン駆動輪1L,1Rが加速スリップする虞のある場合や、或いは、所定以下の低速状態である時も、電動モータ4輪駆動を実現するために発電機8の目標発電負荷トルクThを運転状況に応じて求めるものとする。
In FIG. 2, the method of obtaining the target power generation load torque Th of the
Even if the engine drive wheels 1L and 1R may be accelerated and slipped, or when the engine drive wheels 1L and 1R are in a low speed state below a predetermined level, the target power generation load torque Th of the
コントローラ9は、上記のようにして求めた発電機8の目標発電負荷トルクThを基に図3の制御プログラムにより発電機8およびモータ4を制御する。
ステップS11においては、発電機8の目標発電負荷トルクThが正か否かにより発電要求があるか否かをチェックする。
発電要求がなければ制御を終了して、発電機8の発電負荷をエンジン2にかけないようにすると共に、クラッチ13を解放状態にしておく。
発電要求があればステップS12において、予定のマップをもとにモータ回転速度Nmから目標モータ界磁電流Ifmを算出してこれをモータ4に指令する。
なお図示しなかったが同時に、クラッチ13の入出力回転速度が一致した時にクラッチ13を締結してモータ4の回転を後輪3L,3Rへ伝達可能にする。
The
In step S11, it is checked whether or not there is a power generation request depending on whether or not the target power generation load torque Th of the
If there is no power generation request, the control is terminated so that the power generation load of the
If there is a power generation request, in step S12, the target motor field current Ifm is calculated from the motor rotation speed Nm based on the planned map, and this is commanded to the motor 4.
Although not shown, at the same time, when the input / output rotational speeds of the clutch 13 coincide with each other, the clutch 13 is engaged so that the rotation of the motor 4 can be transmitted to the
ここで、モータ4の回転数Nmに対する目標モータ界磁電流IfmはステップS12内に図示するごとく、モータ回転数Nmが所定回転数以下の場合には一定の所定電流値とし、それ以上のモータ回転数になった場合には、公知の弱め界磁制御方式でモータ4の界磁電流Ifmを小さくする。
その理由は、モータ4が高速回転になるとモータ逆起電圧Eの上昇によりモータトルクが低下することから、モータ回転数Nmが所定値以上になったらモータ4の界磁電流Ifmを小さくして逆起電圧Eを低下させることにより、モータ4に流れる電流を増加させて所要のモータトルクTmが得られるようにするためである。
Here, as shown in step S12, the target motor field current Ifm with respect to the rotational speed Nm of the motor 4 is set to a constant predetermined current value when the motor rotational speed Nm is equal to or smaller than the predetermined rotational speed, and the motor rotational speed beyond that is determined. When the number is reached, the field current Ifm of the motor 4 is reduced by a known field weakening control method.
The reason for this is that when the motor 4 rotates at a high speed, the motor torque decreases due to the increase of the motor back electromotive force E. Therefore, when the motor rotation speed Nm exceeds a predetermined value, the field current Ifm of the motor 4 is decreased and reversed. This is because the current flowing through the motor 4 is increased by reducing the electromotive voltage E so that the required motor torque Tm can be obtained.
次いでステップS13において、上記のようにして求めた目標モータ界磁電流Ifmおよびモータ4の回転数Nmから予定のマップをもとにモータ4の逆起電圧Eを算出する。
更にステップS14で、前記した発電負荷トルクThに基づき対応する目標モータトルクTmを算出し、
次にステップS15で、目標モータトルクTmおよび目標モータ界磁電流Ifmの関数である目標電機子電流Iaを算出し、
その後ステップS16において、目標電機子電流Ia、総合抵抗R、および逆起電圧Eから発電機8の目標電圧VをV=Ia×R+Eの演算により求める。
コントローラ9は、発電機8の発電電圧が、このようにして求めた目標電圧Vとなるよう、発電機8の界磁電流Ifhをフィードバック制御する。
Next, in step S13, the back electromotive force E of the motor 4 is calculated from the target motor field current Ifm obtained as described above and the rotational speed Nm of the motor 4 based on a predetermined map.
Further, in step S14, a corresponding target motor torque Tm is calculated based on the power generation load torque Th described above,
In step S15, a target armature current Ia that is a function of the target motor torque Tm and the target motor field current Ifm is calculated.
Thereafter, in step S16, the target voltage V of the
The
かかる発電機8の制御とは別に4輪駆動コントローラ9は坂道発進時に、図4に示す制御プログラムにより決定した目標エンジントルクtTeをエンジン2に指令し、エンジン2は例えばスロットル開度制御により、エンジントルクがこの目標エンジントルクtTeとなるようエンジン2を制御する。
In addition to the control of the
図4の制御プログラムは、車両が坂道発進準備状態であるときに開始され、先ずステップS21において、図5の瞬時t1におけるようにブレーキペダルが釈放されたか否かをチェックし、ステップS22において、ブレーキペダルの釈放で車両がロールバックを開始したか否かをチェックし、ステップS3において、図5の瞬時t2におけるようにアクセルペダルが踏み込まれたか否かをチェックする。 The control program shown in FIG. 4 is started when the vehicle is ready to start on a hill. First, in step S21, it is checked whether or not the brake pedal is released as shown in the instant t1 in FIG. It is checked whether or not the vehicle has started to roll back when the pedal is released. In step S3, it is checked whether or not the accelerator pedal has been depressed as at the instant t2 in FIG.
なおステップS22でのロールバック開始判定に際しては、インヒビタスイッチ24からの信号により前発進指令か後発進指令かを検知し、次に、左右前輪1L,1Rの車輪速(前輪速)VWFL,VWFRおよび左右後輪3L,3Rの車輪速(後輪速)VWRL,VWRRを基に車両の実移動開始および実移動方向を検知し、実移動方向が、インヒビタスイッチ24からの信号により判定し得る発進方向指令とは逆である場合をもって、ロールバックが開始されたと判定することができる。
In the rollback start determination in step S22, it is detected from the signal from the
ステップS21で、未だブレーキペダルが釈放されないと判定する間は、ロールバックを生ずることがなくて、これを早期に解消するための本発明による坂道発進制御(エンジン出力上昇遅延制御)が不要であるから、制御をステップS25に進めてエンジン出力上昇遅延制御を解除することにより、アクセル開度APOに応じた通常のエンジン出力制御を行わせて目標エンジントルクtTeを求め、これをステップS27においてエンジン2に指令する。 While it is determined in step S21 that the brake pedal has not yet been released, rollback does not occur, and the slope start control (engine output increase delay control) according to the present invention for eliminating this early is unnecessary. From step S25, the control proceeds to step S25 to cancel the engine output increase delay control, so that the normal engine output control corresponding to the accelerator opening APO is performed to obtain the target engine torque tTe. To
ステップS21でブレーキペダルが釈放された判定される場合は(図5の瞬時t1)、ステップS22において、上記によりロールバックが開始されたか否かをチェックする。
ロールバックが開始されなければ、これを早期に解消するための本発明による坂道発進制御(エンジン出力上昇遅延制御)が不要であるから、制御をステップS25に進めて通常のエンジン出力制御により目標エンジントルクtTeを求め、これをステップS27においてエンジン2に指令する。
If it is determined in step S21 that the brake pedal has been released (instant t1 in FIG. 5), it is checked in step S22 whether or not rollback has been started.
If the rollback is not started, the slope start control (engine output increase delay control) according to the present invention is not required to eliminate this early, so the control proceeds to step S25 and the target engine is controlled by normal engine output control. Torque tTe is obtained and commanded to
ステップS22でロールバックが開始されたと判定する場合は、ステップS23において、図5の瞬時t2におけるようにアクセルペダルが踏み込まれたか否かをチェックする。
アクセルペダルが踏み込まれない間は、エンジン出力トルクが最低値であって、本発明による坂道発進制御(エンジン出力上昇遅延制御)を行う余地がないことから、制御をステップS23に戻してアクセルペダルの踏み込みがあるまで待機する。
If it is determined in step S22 that the rollback has started, it is checked in step S23 whether or not the accelerator pedal has been depressed as at the instant t2 in FIG.
While the accelerator pedal is not depressed, the engine output torque is at the minimum value, and there is no room for the slope start control (engine output increase delay control) according to the present invention. Wait until you have stepped on.
ステップS23でアクセルペダルの踏み込みがあったと判定する場合は(図5の瞬時t2)、制御をステップS24に進め、ここでロールバックが終了直前か否かをチェックする。
かかるロールバックの終了直前は、電動モータ4がロールバック方向へ回転している状態から運転者が指令する発進方向へ回転するようになろうとする時をもって判定することができ、好ましくは、電動モータ4の回転速度変化からこれを判定するのが良い。
If it is determined in step S23 that the accelerator pedal has been depressed (instant t2 in FIG. 5), the control proceeds to step S24, where it is checked whether the rollback is immediately before the end.
Immediately before the end of the rollback, it can be determined when the electric motor 4 is about to rotate in the starting direction commanded by the driver from the state where the electric motor 4 is rotating in the rollback direction. It is good to judge this from the rotation speed change of 4.
ステップS24でロールバック終了直前と判定するまでの間、つまりロールバック中は、制御をステップS26に進め、ロールバックを早期に解消するための本発明による坂道発進制御(エンジン出力上昇遅延制御)を以下のごとくに実行する。
つまり、前輪駆動力が図5にTfで示すように、駆動(加速)スリップを生じない範囲でできるだけ大きなものとなるような目標エンジントルクtTeを求め、これをステップS27においてエンジン2に指令することにより、エンジン出力トルクをこの目標値tTeに一致させる。
Until it is determined in step S24 that the rollback has just ended, that is, during the rollback, the control proceeds to step S26, and the hill start control (engine output increase delay control) according to the present invention for eliminating the rollback early is performed. Do the following:
That is, as shown by Tf in FIG. 5, the target engine torque tTe is determined so as to be as large as possible within a range where no driving (acceleration) slip occurs, and this is commanded to the
なお、前輪1L,1Rの駆動(加速)スリップを生じない範囲でできるだけ大きな前輪駆動力Tfは、停車に至る直前において制動操作力と、前輪速VWFL,VWFRおよび後輪速VWRL,VWRRの低下傾向とから路面μを求めておき、発進時においてこの路面μのもとで得られる最大前輪駆動力Tfを演算することにより容易に推定することができる。 It should be noted that the front wheel driving force Tf as large as possible within the range in which the driving (acceleration) slip of the front wheels 1L and 1R does not occur is the braking operation force, the front wheel speeds V WFL and V WFR, and the rear wheel speeds V WRL and V just before the vehicle stops. The road surface μ can be obtained from the tendency of the WRR to decrease, and can be easily estimated by calculating the maximum front wheel driving force Tf obtained under this road surface μ at the time of starting.
ステップS26およびステップS27でのエンジン出力制御によれば、エンジン出力がアクセル開度APOにより一義的に決定されることがなく、前輪1L,1Rをスリップさせないような値に制限され、結果としてエンジン出力の上昇を、図5の瞬時t2以後におけるアクセルペダルの踏み込み操作に対し遅延させることとなる。
かかるエンジン出力上昇の遅延により、主駆動輪である前輪1L,1Rが坂道発進時において駆動スリップを生ずることがなくなり、前輪1L,1Rの駆動力を図5にTfで示すごとく最大値に保ちながら、電動モータ4による後輪駆動力Tr(Troと同じ)との協働により車両のロールバックを早期に(図5の瞬時t3に)解消させることができる。
According to the engine output control in step S26 and step S27, the engine output is not uniquely determined by the accelerator opening APO, and is limited to a value that does not cause the front wheels 1L and 1R to slip, resulting in the engine output. Is delayed with respect to the depression operation of the accelerator pedal after the instant t2 in FIG.
Due to the delay in the engine output increase, the front wheels 1L and 1R, which are the main drive wheels, do not cause a drive slip when starting on a slope, and the driving force of the front wheels 1L and 1R is kept at the maximum value as indicated by Tf in FIG. By cooperating with the rear wheel driving force Tr (same as Tro) by the electric motor 4, the rollback of the vehicle can be eliminated at an early stage (at instant t3 in FIG. 5).
ステップS24でロールバック終了直前と判定する時(図5の瞬時t3)以後は、制御を順次ステップS25およびステップS27へ進めて通常のエンジン出力制御に復帰させる。 When it is determined in step S24 that the rollback is about to end (instant t3 in FIG. 5), the control is sequentially advanced to step S25 and step S27 to return to normal engine output control.
本実施例によれば、ブレーキペダルを釈放した後アクセルペダルを踏み込んで行う発進に際し車両が発進方向と逆の方向へロールバックする間(図5の瞬時t2〜t3)、エンジン2の出力上昇をアクセルペダルの踏み込みに対して遅延させるため、
この間、エンジン2からの動力により駆動される前輪1L,1Rの駆動スリップが抑制され、ロールバック中に前輪1L,1Rの駆動力Tfを最大限有効利用して、また、必要に応じモータ4により駆動される後輪3L,3Rの駆動力Trとの共働により、ロールバックを速やかに解消することができる。
According to this embodiment, when the vehicle is rolled back in the direction opposite to the starting direction when the accelerator pedal is depressed after releasing the brake pedal (momentary t2 to t3 in FIG. 5), the output increase of the
During this time, the driving slip of the front wheels 1L, 1R driven by the power from the
また、電動モータ4がロールバック方向へ回転している状態から、運転者により指令された発進方向へ回転するようになろうとする時をもってロールバック終了直前と判定し、このときにエンジン2の上記出力上昇遅延制御を中止して通常制御に戻すようにしたから、
エンジン2の出力上昇遅延制御がロールバック終了時以後も継続されて、車両の運転性能が阻害される事態を回避することができる。
Further, when the electric motor 4 is rotating in the rollback direction, it is determined that the time immediately before the end of the rollback is reached when it is going to rotate in the starting direction commanded by the driver. Since the output rise delay control was canceled and returned to the normal control,
The output increase delay control of the
更に、電動モータ4がロールバック方向へ回転している状態から、運転者により指令された発進方向へ回転するようになろうとするタイミングを、電動モータ4の回転速度変化から予測するのが良く、
この場合、発進後における坂道の勾配変化によるロールバック加速度変化に対応できて大いに有利である。
Furthermore, it is better to predict the timing at which the electric motor 4 is going to rotate in the start direction commanded by the driver from the state in which the electric motor 4 is rotating in the rollback direction from the change in the rotational speed of the electric motor 4,
In this case, it is possible to cope with a change in rollback acceleration due to a change in slope of the slope after starting, which is very advantageous.
1L 左前輪(主駆動輪)
1R 右前輪(主駆動輪)
2 エンジン(主動力源)
3L 左後輪(電動モータ駆動車輪)
3R 右後輪(電動モータ駆動車輪)
4 後輪駆動モータ(電動モータ)
5 自動変速機
6 ディファレンシャルギヤ装置
7 無端ベルト
8 発電機
9 4輪駆動コントローラ
10 電力線
11 リレー
12 減速機
13 クラッチ
14 ディファレンシャルギヤ装置
21 4輪駆動スイッチ
22 車輪速センサ群
23 モータ回転センサ
24 インヒビタスイッチ
25 アクセル開度センサ
1L front left wheel (main drive wheel)
1R right front wheel (main drive wheel)
2 Engine (Main power source)
3L left rear wheel (electric motor drive wheel)
3R right rear wheel (electric motor drive wheel)
4 Rear wheel drive motor (electric motor)
5
10 Power line
11 Relay
12 Reducer
13 Clutch
14 Differential gear unit
21 Four-wheel drive switch
22 Wheel speed sensors
23 Motor rotation sensor
24 Inhibitor switch
25 Accelerator position sensor
Claims (3)
前記主動力源および主駆動輪間の駆動系に結合された発電機の発電電力に応動する電動モータからの動力により駆動される電動モータ駆動車輪とを具える電動モータ式4輪駆動車両において、
前記車両のブレーキペダルを釈放した後アクセルペダルを踏み込んで行う発進に際し車両が発進方向と逆の方向へロールバックする間、前記主動力源の出力上昇を前記アクセルペダルの踏み込みに対して遅延させるよう構成したことを特徴とする電動モータ式4輪駆動車両の坂道発進制御装置。 A main drive wheel driven by power from a main power source;
In an electric motor type four-wheel drive vehicle comprising an electric motor drive wheel driven by power from an electric motor that responds to power generated by a generator coupled to a drive system between the main power source and the main drive wheel,
While starting the vehicle by releasing the brake pedal of the vehicle and then depressing the accelerator pedal, while the vehicle rolls back in the direction opposite to the starting direction, the output increase of the main power source is delayed with respect to the depression of the accelerator pedal. A hill start control device for an electric motor type four-wheel drive vehicle, characterized in that it is configured.
前記電動モータが前記ロールバック方向へ回転している状態から前記発進方向へ回転するようになろうとする時に前記主動力源の出力上昇遅延制御を中止するように構成したことを特徴とする電動モータ式4輪駆動車両の坂道発進制御装置。 In the slope start control device for an electric motor type four-wheel drive vehicle according to claim 1,
The electric motor is configured to stop the output increase delay control of the main power source when the electric motor is going to rotate in the starting direction from the state rotating in the rollback direction. A four-wheel drive vehicle slope start control device.
前記電動モータが前記ロールバック方向へ回転している状態から前記発進方向へ回転するようになるタイミングを、電動モータの回転速度変化から予測するよう構成したことを特徴とする電動モータ式4輪駆動車両の坂道発進制御装置。 The slope start control device for an electric motor type four-wheel drive vehicle according to claim 2,
An electric motor type four-wheel drive configured to predict a timing at which the electric motor starts to rotate in the starting direction from a state in which the electric motor rotates in the rollback direction from a change in the rotational speed of the electric motor. Vehicle slope start control device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006060873A JP2007237828A (en) | 2006-03-07 | 2006-03-07 | Hill start controller for electric motor type four-wheel-drive-vehicle |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006060873A JP2007237828A (en) | 2006-03-07 | 2006-03-07 | Hill start controller for electric motor type four-wheel-drive-vehicle |
Publications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009214805A (en) * | 2008-03-12 | 2009-09-24 | Nissan Motor Co Ltd | Driving force control device for vehicle |
US9604624B2 (en) | 2013-11-26 | 2017-03-28 | Hyundai Motor Company | Method for controlling four wheel driving of vehicle |
-
2006
- 2006-03-07 JP JP2006060873A patent/JP2007237828A/en active Pending
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