JP2576660B2 - 車両の出力制御装置 - Google Patents

車両の出力制御装置

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JP2576660B2 JP2044466A JP4446690A JP2576660B2 JP 2576660 B2 JP2576660 B2 JP 2576660B2 JP 2044466 A JP2044466 A JP 2044466A JP 4446690 A JP4446690 A JP 4446690A JP 2576660 B2 JP2576660 B2 JP 2576660B2
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、車両の加速時等にスリップ量に応じて機関
の駆動トルクを迅速に低減させ、車両を安全に走行させ
るようにした車両の出力制御装置に関する。
<従来の技術> 車両の走行中に路面の状況が急激に変化したり、滑り
やすい低摩擦係数の路面、例えば雪路や凍結路等の路面
を車両が走行する場合、駆動輪が空転して車両の操縦が
不能となり、非常に危険な状態となる。
このような場合、駆動輪が空転しないように運転車が
アクセルペダルの踏み込み量を調整し、機関の出力を微
妙に制御することは、熟練者であっても非常に難しいも
のである。
このようなことから、駆動輪の空転状態を検出し、駆
動輪の空転が一定以上となった場合には、運転者による
アクセルペダルの踏み込み量とは関係無く、強制的に機
関の出力を低下させるようにした出力制御装置が考えら
れ、運転者が必要に応じてこの出力制御装置を利用した
走行と、アクセルペダルの踏み込み量に対応して機関の
出力を制御する通常の走行とを選択できるようにしたも
のが発表されている。
このような観点に基づいた車両の出力制御に関するも
のの内、従来知られているものは駆動輪の回転数と従動
輪の回転数とを検出し、これらの回転数の差を駆動輪の
スリップ量とみなし、このスリップ量に応じて機関の駆
動トルクを制御するようにしたものである。つまり、従
来の出力制御装置は従動輪の回転状態の変化に基づいて
路面の状況を推定し、この路面の状況に対応した機関の
基準となる駆動トルクを設定し、この設定された基準と
なる駆動トルクを駆動輪と従動輪との回転数の差に基づ
いてPI(比例と積分)制御により補正し、機関の駆動ト
ルクが補正されたこの駆動トルクとなるように、トルク
制御手段を制御している。
<発明が解決しようとする課題> この従来の出力制御装置では、前述の如く駆動トルク
を駆動輪のスリップ量で補正しているが、従来の積分制
御による補正では、積分補正量の正負に関係なく作用さ
せていたため、機関の駆動トルクを減らす制御と増やす
制御に関わりなく、緩やかに収束するように制御される
こととなり、制御のレスポンスが悪いという問題点であ
った。
<課題を解決するための手段> 本発明による車両の出力制御装置は、機関の駆動トル
クを低減させるトルク低減手段と、車速を検出する車速
検出手段と、上記車速検出手段により検出された車速に
基づいて上記機関の基準となる駆動トルクを設定する基
準駆動トルク設定手段と、駆動輪のスリップ量に比例し
た比例補正トルクを設定する比例補正トルク設定手段
と、一定の微少補正トルク値を積分することで積分補正
トルクを設定する積分補正トルク設定手段と、上記基準
駆動トルクから上記比例補正トルクおよび上記積分補正
トルクを減算して上記機関の目標駆動トルクを設定する
目標駆動トルク設定手段と、上記機関の駆動トルクが上
記目標駆動トルクとなるように上記トルク低減手段の作
動を制御するトルク制御ユニットと、を備えた車両の出
力制御装置において、上記積分補正トルク設定手段は、
上記駆動輪のスリップ量の正負に応じた上記微少補正ト
ルク値の加算および減算により積分補正トルクを算出し
同積分補正トルクの負成分のみ出力する積分演算部を有
することを特徴とするものである。
<作用> 本発明の車両の出力制御装置によると、車速に応じた
基準駆動トルクから、駆動輪スリップ量に比例した比例
補正トルク(基本的な補正トルク)と、一定の微少補正
トルク値を積分して求めた積分補正トルク(スリップ量
の緩やかな変化に対応した補正トルク)とを減算して、
機関の目標駆動トルクを求め、機関の駆動トルクが目標
駆動トルクになるようにトルク低減手段の作動を制御す
る。
特に積分補正トルク設定手段は、積分補正トルクの負
成分のみ出力するように設定されているので、結果的
に、積分補正トルクが基準駆動トルクに加算されること
はあっても減算されることはない。
<実 施 例> まず、本発明の一実施例装置における基準駆動トルク
の算出について、概説しておく。
車両が極低速走行以外での走行中の場合、駆動輪は路
面に対して多かれ少なかれスリップしているものであ
る。但し、路面と駆動輪との摩擦力よりも大きな駆動ト
ルクが与えられると、駆動輪のスリップ量が急激に増大
してしまい、車両の操縦が困難となることは経験的にも
周知の通りである。
このようなことから、機関の発生する駆動トルクを有
効に利用しつつ車両の操縦が困難となるような駆動輪の
スリップを防止するためには、機関の駆動トルクが路面
と駆動輪との摩擦力の最大値を余り越えないように、こ
の機関の駆動トルクを制御することが望ましい。
つまり、機関で発生する駆動トルクを有効に働かせる
ためには、タイヤのスリップ率Sと、このタイヤと路面
との摩擦係数との関係を表す第7図に示すように、走行
中の駆動輪のタイヤのスリップ率Sが、このタイヤと路
面との摩擦係数の最大値と対応する目標スリップ率SO
いはこの目標スリップ率SOの近傍でこれよりも小さな値
となるように、駆動輪のスリップ量を調整し、エネルギ
ーのロスを避けると同時に車両の操縦性能や加速性能を
損なわないようにすることが望ましい。
ここで、Vを車両の速度(以下、これを車速と呼称す
る),VDを駆動輪の周速度とすると、タイヤのスリップ
率Sは、 であり、このスリップ率Sがタイヤと路面との摩擦係数
の最大値と対応した目標スリップ率SO或いはその近傍で
これよりも小さな値となるように、機関11の駆動トルク
を設定すれば良い。
本発明による車両の出力制御装置を前進4段後進1段
の自動変速機を組み込んだ前輪駆動形式の車両に応用し
た一実施例の概略機構を表す第1図及びその概念を表す
第2図に示すように、機関11の出力軸12には油圧式自動
変速機13の入力軸14が接続している。この油圧式自動変
速機13は、運転者による図示しないセレクトレバーの選
択位置と車両の運転状態とに応じて機関11の運転状態を
制御する電子制御ユニット(以下、これをECUと記載す
る)15からの指令に基づき、油圧制御装置16を介して所
定の変速段を自動的に選択するようになっている。この
油圧式自動変速機13の具体的な構成や作用等について
は、例えば特開昭58−54270号公報や特開昭61−31749号
公報等で既に周知の通りであり、油圧制御装置16内には
油圧式自動変速機13の一部を構成する複数の摩擦係合要
素の係合操作と開放操作とを行うための図示しない一対
のシフト制御用電磁弁が組み込まれ、これらシフト制御
用電磁弁に対する通電のオン,オフ操作をECU15により
制御することにより、前進4段後進1段の内の任意の変
速段への変速動作を滑らかに達成するものである。
機関11の燃焼室17に連結された吸気管18の途中には、
この吸気管18によって形成される吸気通路19の開度を変
化させ、燃焼室17に供給される吸入空気量を調整するス
ロットル弁20を組み込んだスロットルボディ21が介装さ
れている。第1図及び筒状をなすこのスロットルボディ
21の部分の拡大断面構造を表す第3図に示すように、ス
ロットルボディ21にはスロットル弁20を一体に固定した
スロットル軸22の両端部が回動自在に支持されている。
吸気通路19内に突出するこのスロットル軸22の一端部に
は、アクセルレバー23とスロットルレバー24とが同軸状
をなして嵌合されている。
前記スロットル軸22とアクセルレバー23の筒部25との
間には、ブシュ26及びスペーサ27が介装され、これによ
ってアクセルレバー23はスロットル軸22に対して回転自
在となっている。更に、スロットル軸22の一端側に取り
付けた座金28及びナット29により、スロットル軸22から
アクセルレバー23が抜け外れるのを未然に防止してい
る。又、このアクセルレバー23と一体のケーブル受け30
には、運転者によって操作されるアクセルペダル31がケ
ーブル32を介して接続しており、アクセルペダル31の踏
み込み量に応じてアクセルレバー23がスロットル軸22に
対して回動するようになっている。
一方、前記スロットルレバー24はスロットル軸22と一
体に固定されており、従ってこのスロットルレバー24を
操作することにより、スロットル弁20がスロットル軸22
と共に回動する。又、アクセルレバー23の筒部25にはカ
ラー33がこれと同軸一体に嵌着されており、前記スロッ
トルレバー24の先端部には、このカラー33の一部に形成
した爪部34に係止し得るストッパ35が形成されている。
これら爪部34とストッパ35とは、スロットル弁20が開く
方向にスロットルレバー24を回動させるか、或いはスロ
ットル弁20が閉まる方向にアクセルレバー23を回動させ
た場合に相互に係止するような位置関係に設定されてい
る。
前記スロットルボディ21とスロットルレバー24との間
には、スロットルレバー24のストッパ35をアクセルレバ
ー23の爪部34に押し付けてスロットル弁20を開く方向に
付勢するねじりコイルばね36が、スロットル軸22に嵌合
された筒状をなす一対のばね受け37,38を介し、このス
ロットル軸22と同軸状をなして装着されている。又、ス
ロットルボディ21から突出するストッパピン39とアクセ
ルレバー23との間にも、アクセルレバー23の爪部34をス
ロットルレバー24のストッパ35に押し付けてスロットル
弁20を閉じる方向に付勢し、アクセルペダル31に対して
ディテント感を付与するためのねじりコイルばね40が前
記カラー33を介してアクセルレバー23の筒部25にスロッ
トル軸22と同軸状をなして装着されている。
前記スロットルレバー24の先端部には、基端をアクチ
ュエータ41のダイヤフラム42に固定した制御棒43の先端
部が連結されている。このアクチュエータ41内に形成さ
れた圧力室44には、前記ねじりコイルばね36と共にスロ
ットルレバー24のストッパ35をアクセルレバー23の爪部
34に押し付けてスロットル弁20を開く方向に付勢する圧
縮コイルばね45が組み込まれている。そして、これら二
つのばね36,45のばね力の和よりも、前記ねじりコイル
ばね40のばね力のほうが大きく設定され、これによりア
クセルペダル31を踏み込まない限り、スロットル弁20は
開かないようになっている。
前記スロットルボディ21の下流側に連結されて吸気通
路19の一部を形成するサージタンク46には、接続配管47
を介してバキュームタンク48が連通しており、このバキ
ュームタンク48と接続配管47との間には、バキュームタ
ンク48からサージタンク46への空気の移動のみ許容する
逆止め弁49が介装されている。これにより、バキューム
タンク48内の圧力はサージタンク46内の最低圧力とほぼ
等しい負圧に設定される。
これらバキュームタンク48内と前記アクチュエータ41
の圧力室44とは、配管50を介して連通状態となってお
り、この配管50の途中には非通電時閉塞型の第一のトル
ク制御用電磁弁51が設けられている。つまり、このトル
ク制御用電磁弁51には配管50を塞ぐようにプランジャ52
を弁座53に付勢するばね54が組み込まれている。
又、前記第一のトルク制御用電磁弁51とアクチュエー
タ41との間の配管50には、スロットル弁20よりも上流側
の吸気通路19に連通する配管55が接続している。そし
て、この配管55の途中には非通電時開放型の第二のトル
ク制御用電磁弁56が設けられている。つまり、このトル
ク制御用電磁弁56には配管55を開放するようにプランジ
ャ57を付勢するばね58が組み込まれている。
前記二つのトルク制御用電磁弁51,56には、前記ECU15
がそれぞれ接続し、このECU15からの指令に基づいてト
ルク制御用電磁弁51,56に対する通電のオン,オフがデ
ューティ制御されるようになっており、本実施例ではこ
れら全体で本発明のトルク制御手段を構成している。
例えば、トルク制御用電磁弁51,56のデューティ率が
0%の場合、アクチュエータ41の圧力室44がスロットル
弁20よりも上流側の吸気通路19内の圧力とほぼ等しい大
気圧となり、スロットル弁20の開度はアクセルペダル31
の踏み込み量に一対一で対応する。逆に、トルク制御用
電磁弁51,56のデューティ率が100%の場合、アクチュエ
ータ41の圧力室44がバキュームタンク48内の圧力とほぼ
等しい負圧となり、制御棒43が第1図中、左斜め上方に
引き上げられる結果、スロットル弁20はアクセルペダル
31の踏み込み量に関係なく閉じられ、機関11の駆動トル
クが強制的に低減させられた状態となる。このようにし
て、トルク制御用電磁弁51,56のデューティ率を調整す
ることにより、アクセルペダル31の踏み込み量に関係な
くスロットル弁20の開度を変化させ、機関11の駆動トル
クを任意に調整することができる。
又、本実施例ではスロットル弁20の開度をアクセルペ
ダル31とアクチュエータ41とで同時に制御するようにし
たが、吸気通路19内に二つのスロットル弁を直列に配列
し、一方のスロットル弁をアクセルペダル31にのみ接続
すると共に他方のスロットル弁をアクチュエータ41にの
み接続し、これら二つのスロットル弁をそれぞれ独立に
制御すること等も可能である。
一方、前記吸気管18の下流端側には、機関11の燃焼室
17内へ図示しない燃料を吹き込む燃料噴射装置の燃料噴
射ノズル59が機関11の各気筒(本実施例では、四気筒の
内燃機関を想定している)に対応してそれぞれ設けら
れ、ECU15によりデューティ制御される電磁弁60を介し
て燃料が燃料噴射ノズル59に供給される。つまり、電磁
弁60の開弁時間を制御することで、燃焼室17に対する燃
料の供給量が調整され、所定の空燃比となって燃焼室17
内で点火プラグ61により点火されるようになっている。
前記ECU15には、機関11に取り付けられて機関回転数
を検出するためのクランク角センサ62と、前記油圧式自
動変速機13の出力軸63の回転数を検出して駆動輪である
左右一対の前輪64,65の平均周速を算出するための前輪
回転センサ66と、スロットルボディ21に取り付けられて
スロットルレバー24の開度を検出するスロットル開度セ
ンサ67と、スロットル弁20の全閉状態を検出するアイド
ルスイッチ68の他、吸気管18の先端部のエアクリーナ69
内に組付けられて機関11の燃焼室17へと流れる空気量を
検出するカルマン渦流量計等のエアフローセンサ70と、
機関11に組付けられてこの機関11の冷却水温を検出する
水温センサ71と、排気管72の途中に組付けられて排気通
路73内を流れる排気ガスの温度を検出する排気温センサ
74とが接続している。
そして、これらクランク角センサ62及び前輪回転セン
サ66及びスロットル開度センサ67及びアイドルスイッチ
68及びエアフローセンサ70及び水温センサ71及び排気温
センサ74からの出力信号がそれぞれECU15に送られるよ
うになっている。
又、機関11の目標駆動トルクを算出するトルク演算ユ
ニット(以下、これをTCLと呼称する)75には、前記ス
ロットル開度センサ67及びアイドルスイッチ68と共にス
ロットルボディ21に取り付けられてアクセルレバー23の
開度を検出するアクセル開度センサ76と、従動輪である
左右一対の後輪77,78の回転速度をそれぞれ検出する後
輪回転センサ79,80と、車両81の直進状態を基準として
旋回時における操舵軸82の旋回角を検出する操舵角セン
サ83とが接続し、これらセンサ76,79,80,83からの出力
信号がそれぞれ送られる。
ECU15とTCL75とは、通信ケーブル84を介して結ばれて
おり、ECU15からは機関回転数や油圧式自動変速機13の
出力軸63の回転数及びアイドルスイッチ68からの検出信
号等の機関11の運転状態の情報がTCL75に送られる。逆
に、TCL75からはこのTCL75にて演算された目標駆動トル
ク及び点火時期の遅角割合に関する情報がECU15に送ら
れる。
本実施例では、スリップ制御を行った場合の機関11の
目標駆動トルクと、旋回制御を行った場合の機関11の目
標駆動トルクとをTCL75にて演算し、これら二つの目標
駆動トルクから最適な最終目標駆動トルクを選択し、機
関11の駆動トルクを必要に応じて低減できるようにして
いる。又、アクチュエータ41を介したスロットル弁20の
全閉操作によっても、機関11の出力低減が間に合わない
場合を考慮して点火時期の目標遅角量を設定し、機関11
の駆動トルクを迅速に低減できるようにしている。
このような本実施例による制御の大まかな流れを表す
第4図に示すように、図示しないイグニッションキーの
オン操作により本実施例の制御プログラムが開始され、
M1にてまず操舵軸旋回位置の初期値δm(o)の読み込
みや各種フラグのリセット或いはこの制御のサンプリン
グ周期である15ミリ秒毎の主タイマのカウント開始等の
初期設定が行われる。
そして、M2にて各種センサからの検出信号に基づいて
TCL75は車速Vや操舵軸82の旋回角δ等を演算し、こ
れに続いて操舵軸82の中立位置δをM3にて学習補正す
る。この車両81の操舵軸82の中立位置δは、ECU15やT
CL75中の図示しないメモリに記憶されていないため、前
記イグニッションキーのオン操作の度に初期値δ
m(o)が読み込まれ、車両81が後述する直進走行条件
を満たした場合にのみ学習補正され、イグニッションキ
ーがオフ状態となるまでこの初期値δm(o)が学習補
正されるようになっている。
次に、TCL75はM4にて前輪回転センサ66からの検出信
号と後輪回転センサ79,80からの検出信号とに基づいて
機関11の駆動トルクを規制するスリップ制御を行う場合
の目標駆動トルクTOSを演算し、M5にて後輪回転センサ7
9,80からの検出信号と操舵角センサ83からの検出信号と
に基づいて機関11の駆動トルクを規制する旋回制御を行
った場合の機関11の目標駆動トルクTOCを演算する。
そして、M6にてTCL75はこれらの目標駆動トルクTOS,T
OCから安全性を考慮して小さな値の方を最終目標駆動ト
ルクTOとして選択する。更に、急発進時や路面状況が通
常の乾燥路から凍結路に急変するような場合には、アク
チュエータ41を介してスロットル弁20の全閉操作によっ
ても機関11の出力低減が間に合わない虞があるので、M7
にて前輪64,65のスリップ量sの変化率Gsに基づいて基
本遅角量pBの補正を行うための遅角割合を選択し、これ
ら最終目標駆動トルクTO及び基本遅角量pBの遅角割合に
関するデータをM8にてECU15に出力する。
そして、運転者が図示しない手動スイッチを操作して
スリップ制御や旋回制御を希望している場合には、ECU1
5は機関11の駆動トルクがこの最終目標駆動トルクTO
なるように、一対のトルク制御用電磁弁51,56のデュー
ティ率を制御し、更に基本遅角量pBの遅角割合に関する
データに基づき、このECU15内で目標遅角量pOを算出
し、点火時期Pを必要に応じて目標遅角量pOだけ遅ら
せ、これによって車両81を無理なく安全に走行させるよ
うにしている。
なお、運転者が図示していない手動スイッチを操作し
てスリップ制御や旋回制御を希望していない場合には、
ECU15は一対のトルク制御用電磁弁51,56のデューティ率
を0%側に設定する結果、車両81は運転者のアクセルペ
ダル31の踏み込み量に対応した通常の運転状態となる。
このように、機関11の駆動トルクをM9にて主タイマの
サンプリング周期である15ミリ秒毎のカウントダウンが
終了するまで制御し、これ以降はM2からM10までのステ
ップを前記イグニッションキーがオフ状態になるまで繰
り返すのである。
ところで、M5のステップにて旋回制御を行って機関11
の目標駆動のトルクTOCを演算する場合、TCL75は一対の
後輪回転センサ79,80の検出信号に基づいて車速Vを下
式(1)により演算すると共に操舵角センサ83からの検
出信号に基づいて前輪64,65の舵角δを下式(2)より
演算し、この時の車両81の目標横加速度GYOを下式
(3)よりそれぞれ求めている。
但し、VRL,VRRはそれぞれ左右一対の後輪77,78の周速
度(以下、これを後輪速と呼称する)、ρは操舵歯車
変速比、lは車両81のホイールベース、Aは後述する車
両81のスタビリティファクタである。
この(3)式から明らかなように、車両81の整備時に
前輪64,65のトーイン調整を行った場合や図示しない操
舵歯車の摩耗等の経年変化等によって、操舵軸82の中立
位置δが変わってしまうと、操舵軸82の旋回位置と操
舵輪である前輪64,65の実際の舵角δとの間にずれが発
生する。この結果、車両81の目標横加速度GYOを正確に
算出することができなくなる虞があり、旋回制御を良好
に行うことが困難となる。しかも、本実施例ではM4のス
テップでのスリップ制御の際に、この目標横加速度GYO
を後述する前輪加速度補正量GKC及びスリップ補正量VKC
の算出に利用していることから、スリップ制御も良好に
行えなくなる虞がある。このようなことから、操舵軸82
の中立位置δをM3のステップにて学習補正する必要が
ある。
この操舵軸82の中立位置δを学習補正する手順を表
す第5図に示すように、TCL75は後輪回転センサ79,80か
らの検出信号に基づき、H1にてこの操舵軸中立位置δ
の学習及び後述する旋回制御のための車速Vを前記
(1)式により算出する。
次に、TCL75はH2にて後輪速VRL,VRRの差(以下、これ
を後輪速差と呼称する)|VRL−VRR|を算出する。
しかるのち、TCL75はH3にて車速Vが予め設定した閾
値VAより大きいか否かを判定する。この操作は、車両81
がある程度の高速にならないと、操舵に伴う後輪速差|V
RL−VRR|等が検出できないために必要なものであり、前
記閾値VAは車両81の走行特性等に基づいて実験等によ
り、例えば毎時10kmの如く適宜設定される。
そして、車速Vが閾値VA以上であると判定した場合に
は、TCL75はH4にて後輪速差|VRL−VRR|が予め設定し
た、例えば毎時0.3kmの如き閾値VBよりも小さいか否
か、つまり車両81が直進状態にあるかどうかを判定す
る。ここで、閾値VBを毎時0kmとしないのは、左右の後
輪77,78がタイヤの空気圧が等しくない場合、車両81が
直進状態であるにもかかわらず左右一対の後輪77,78の
周速度VRL,VRRが相違して車両81が直進状態ではないと
判定してしまうのを避けるためである。
このH4のステップにて後輪速差|VRL−VRR|が閾値VB
下であると判定したならば、TCL75はH5にて現在の操舵
軸旋回位置δm(n)が操舵角センサ83により検出した
前回の操舵軸旋回位置δm(n−1)と同一であるかど
うかを判定する。この際、運転者の手振れ等による影響
を受けないように、操舵角センサ83による操舵軸82の旋
回検出分解能を例えば5度前後に設定しておくことが望
ましい。
このH5のステップにて現在の操舵軸旋回位置δm
(n)が前回の操舵軸旋回位置角δm(n−1)と同一
であると判定したならば、TCL75はH6にて現在の車両81
が直進状態にあると判断し、このTCL75に内蔵された図
示しない学習用タイマのカウントを開始し、これを例え
ば0.5秒間継続する。
次に、TCL75はH7にて学習用タイマのカウント開始か
ら0.5秒経過したか否か、即ち車両81の直進状態が0.5秒
継続したかどうかを判定する。この場合、車両81の走行
当初においては学者用タイマのカウント開始から0.5秒
経過していないので、車両81の走行当初はH1からH7まで
のステップが繰り返されることとなる。
そして、学習用タイマのカウント開始から0.5秒が経
過したことを判断すると、TCL75はH8にて舵角中立位置
学習済フラグFHがセットされているか否か、即ち今回の
学習制御が初回であるか否かを判定する。
このH8のステップにて舵角中立位置学習済フラグFH
セットされていないと判断した場合には、H9にて現在の
操舵軸旋回位置δm(n)を新たな操舵軸82の中立位置
δM(n)と見なしてこれをTCL75内のメモリに読み込
み、舵角中立位置学習済フラグFHをセットする。
このようにして、操舵軸82の新たな中立位置δを設
定したのち、この操舵軸82の中立位置δを基準として
操舵軸82の旋回角δを算出する一方、H10にて学習用
タイマのカウントがクリアされ、再び舵角中立位置学習
が行われる。
前記H8のステップにて舵角中立位置学習済フラグFH
セットされている、つまり舵角中立位置学習が二回目以
降であると判断された場合、TCL75はH11にて現在の操舵
軸旋回位置δm(n)が前回の操舵軸82の中立位置δ
m(n−1)と等しい、即ち δm(n)=δm(n−1) であるかどうかを判定する。そして、現在の操舵軸旋回
位置δm(n)が前回の操舵軸82の中立位置δ
m(n−1)と等しいと判定したならば、そのままH10
のステップに戻って再び次の舵角中立位置学習が行われ
る。
H11のステップにて現在の操舵軸旋回位置δm(n)
が操舵系の遊び等が原因となって前回の操舵軸82の中立
位置δm(n−1)と等しくないと判定した場合、現在
の操舵軸旋回位置δm(n)をそのまま新たな操舵軸82
の中立位置δM(n)と判断せず、これらの差の絶対値
が予め設定した補正制限量△δ以上相違している場合に
は、前回の操舵軸82の中立位置δm(n−1)に対して
この補正制限量△δを加算或いは減算したものを新たな
操舵軸82の中立位置δM(n)とし、これをTCL75内の
メモリに読み込むようにしている。
つまり、TCL75はH12にて現在の操舵軸旋回位置δ
m(n)から前回の操舵軸82の中立位置δm(n−1)
を減算した値が予め設定した負の補正制限量−△δより
も小さいか否かを判定する。そして、このH12のステッ
プにて減算した値が負の補正制限量−△δよりも小さい
と判断した場合には、H13にて新たな操舵軸82の中立位
置δM(n)を、前回の操舵軸82の中立位置δ
m(n−1)と負の補正制限量−△δとから δM(n)=δm(n−1)−△δ と変更し、一回当たりの学習補正量が無条件に負側へ大
きくならないように配慮している。
これにより、何らかの原因によって操舵角センサ83か
ら異常な検出信号が出力されたとしても、操舵軸82の中
立位置δが急激には変化せず、この異常に対する対応
を迅速に行うことができる。
一方、H12のステップにて減算した値が負の補正制限
量−△δよりも大きいと判断した場合には、H14にて現
在の操舵軸旋回位置δm(n)から前回の操舵軸82の中
立位置δm(n−1)を減算した値が正の補正制限量△
δよりも大きいか否かを判定する。そして、このH14の
ステップにて減算した値が正の補正制限量△δよりも大
きいと判断した場合には、H15にて新たな操舵軸82の中
立位置δm(n)を前回の操舵軸82の中立位置δ
m(n−1)と正の補正制限量△δとから δM(n)=δM(n−1)+△δ と変更し、一回当たりの学習補正量が無条件に正側へ大
きくならないように配慮している。
これにより、何らかの原因によって操舵角センサ83か
ら異常な検出信号が出力されたとしても、操舵軸82の中
立位置δが急激には変化せず、この異常に対する対応
を迅速に行うことができる。
但し、H14のステップにて減算した値が正の補正制限
量△δよりも小さいと判断した場合には、H16にて現在
の操舵軸旋回位置δm(n)を新たな操舵軸82の中立位
置δm(n)としてそのまま読み出す。
このようにして操舵軸82の中立位置δを学習補正し
た後、前輪回転センサ66からの検出信号と後輪回転セン
サ79,80からの検出信号とに基づいて機関11の駆動トル
クを規制するスリップ制御を行う場合の目標駆動トルク
TOSを演算する。
本実施例では、後輪回転センサ79,80からの検出信号
に基づいて目標とする前輪64,65の周速(以下、これを
基準トルク算出用目標前輪速と呼称する)VFOを算出
し、この基準トルク算出用目標前輪速VFOの変化率(以
下、これを目標前輪加速度と呼称する)GFOを求め、こ
の目標前輪加速度GFOの大きさに対応する機関11の基準
駆動トルクTBを、前輪回転センサ66から検出される実際
の前輪速VFと基準トルク算出用目標前輪速VFOとの偏差
(以下、これをスリップ量と呼称する)sに基づいて補
正し、目標駆動トルクTOSを算出している。
この機関11の目標駆動トルクTOSを算出するための演
算ブロックを表す第6図に示すように、まずTCL75は車
速Vを後輪回転センサ79,80からの検出信号に基づいて
算出するが、本実施例では低車速選択部101にて二つの
後輪速VRL,VRRの内の小さい方の値を車速Vとして選択
し、高車速選択部102にて二つの後輪速VRL,VRRの内の大
きな方の値を車速Vとして選択し、その上で切り換えス
イッチ103によりいずれの選択部101,102の出力を取り込
むかを更に選択するようになっている。
即ち、後輪速スリップ制御により実際に機関11の駆動
トルクが低減されている状態、つまりスリップ制御中フ
ラグFSがセットの状態では、切換スイッチ103により二
つの後輪速VRL,VRRの内の小さい方の値を車速Vとして
選択し、運転者がスリップ制御を希望していても機関11
の駆動トルクが低減されていない状態、つまりスリップ
制御中フラグFSがリセットの状態では、二つの後輪速V
RL,VRRの内の大きな方の値を車速Vとして選択するよう
になっている。
これは、機関11の駆動トルクが低減されていない状態
から、機関11の駆動トルクが低減される状態へ移行し難
くすると同時に、この逆の場合での移行も難しくするた
めである。例えば、車両81の旋回中における二つの後輪
速VRL,VRRの内の小さい方の値を車速Vとして選択した
場合、前輪64,65にスリップが発生していないにも係わ
らずスリップが発生していると判断し、機関11の駆動ト
ルクが低減されてしまうような不具合を避けるためと、
車両81の走行安全性を考慮して、一旦、機関11の駆動ト
ルクが低減された場合に、この状態が継続されるように
配慮したためである。
次に、この車速Vに基づいて基準前輪加速度GFBを算
出するが、車両81の走行中には路面に対して常に3%程
度のスリップ量が駆動輪である前輪64,65に発生してい
るのが普通であるから、このスリップ量を勘案して目標
前輪速VFOを乗算部104にて下式(4)の通りに設定す
る。
VFO=1.03・V …(4) そして、n回目のサンプリングにおける基準前輪加速
度GFB(n)を微分演算部105にて下式(5)に従って
算出する。
但し、Δtは主タイマのサンプリング周期である15ミ
リ秒、gは重力加速度である。
スリップ制御は車両81の加速時に行うことが基本的な
原則であるため、この(5)式で算出された基準前輪加
速度GFBの内、0未満をクリップ部106にて切捨て、更に
フィルタ部107にてノイズ除去のためのフィルタ処理を
行い、修正基準前輪加速度GFFを得る。
ところで、車両81の加速時に機関11で発生する駆動ト
ルクを有効に働かせるためには、第7図中の実線で示す
ように、走行中の前輪64,65のタイヤのスリップ率S
が、このタイヤと路面との摩擦係数の最大値と対応する
目標スリップ率SO或いはその近傍でこれよりも小さな値
となるように調整し、エネルギーのロスを避けると共に
車両81の操縦性能や加速性能を損なわないようにするこ
とが望ましい。
ここで、目標スリップ率SOは路面の状況に応じて0.1
〜0.25程度の範囲に振れることが知られており、又、タ
イヤと路面との摩擦係数は車両81の前後加速度GXと等価
であると見なすことができるので、その車両81に加わる
前後加速度GXを検出し、前記修正基準前輪加速度GFF
この前後加速度GXに基づいて補正すれば良い。
そこで、まず今回算出した車速V(n)と一回前に算
出した車速V(n−1)とから、現在の車両81の前後加
速度GX(n)を微分演算部108にて下式(6)のよう
に算出する。
そして、算出された前後加速度GX(n)が0.6g以上
となった場合には、演算ミス等に対する安全性を考慮し
てこの前後加速度GX(n)の最大値が0.6gを越えない
ように、クリップ部109にて前後加速度GX(n)を0.6
gにクリップする。更に、フィルタ部110にて下記に詳述
するフィルタ処理を行って修正前後加速度GXFを算出す
る。
このフィルタ処理は、車両81の前後加速度GX(n)
がタイヤと路面との摩擦係数と等価であると見なすこで
きることから、車両81の前後加速度GX(n)の最大値
が変化してタイヤのスリップ率Sがタイヤと路面との摩
擦係数の最大値と対応した目標スリップ率SO或いはその
近傍から外れそうになった場合でも、タイヤのスリップ
率Sをタイヤと路面との摩擦係数の最大値と対応した目
標スリップ率SO或いはその近傍でこれよりも小さいな値
に維持させるように、前後加速度GX(n)を修正する
ためのものであり、具体的には以下の通りに行われる。
今回の前後加速度GX(n)がフィルタ処理された修
正前後加速度GXF以上の場合、つまり車両81が加速し続
けている時には として遅延処理によりノイズ除去を行い、修正前後加速
度GXFを比較的早く前後加速度GX(n)に追従させて
行く。
前後加速度GX(n)が修正前後加速度GXF未満の場
合、つまり車両81が余り加速していない時には主タイマ
のサンプリング周期Δt毎に以下の処理を行う。
スリップ制御中フラグFSがセットされていない、つま
りスリップ制御による機関11の駆動トルクを低減してい
ない状態では、車両81が減速中にあるので GXF=GXF−0.002 として修正前後加速度GXFの低下を抑制し、運転者によ
る車両81の加速要求に対する応答性を確保している。
又、スリップ制御による機関11の駆動トルクを低減し
ている状態でスリップ量sが正、つまり前輪64,65のス
リップが多少発生している時にも。車両81は加速の度合
が低いことから安全性に問題がないので、 GXF=GXF−0.002 として修正前後加速度GXFの低下を抑制し、運転者によ
る車両81の加速要求に対する応答性を確保している。
更に、スリップ制御による機関11の駆動トルクを低減
している状態で前輪64,65のスリップ量sが負、つまり
車両81が減速している時には、修正前後加速度GXFの最
大値を保持し、運転者による車両81の加速要求に対する
応答性を確保する。
このようにして求められた修正前後加速度GXFに基づ
き、この前記修正前後加速度GXFに対応して予め設定さ
れた前輪加速度補正量GKFを加速度補正部111にて第8図
に示す如きマップから読み出し、これを加算部112にて
前記修正基準前輪加速度GFFに加算する。この前輪加速
度補正量GKFは、修正前後加速度GXFの値が大きくなるに
つれて段階的に増加するような傾向を持たせているが、
本実施例では走行試験等に基づいてこのマップを作成し
ている。
一方、旋回中におけるタイヤと路面との摩擦係数と、
このタイヤのスリップ率Sとの関係を第7図中の一点鎖
線で示すように、旋回中におけるタイヤと路面との摩擦
係数の最大値となるタイヤの目標スリップ率は、直進中
におけるタイヤと路面との摩擦係数の最大値となるタイ
ヤの目標スリップ率SOよりも相当小さいことが判る。従
って、車両81が旋回中にはこの車両81が円滑に旋回でき
るように、修正基準前輪加速度GFFを直進時よりも小さ
く設定することが望ましい。
そこで、前記(3)式にて算出される車両81の目標横
加速度GYOに基づいて前輪加速度補正量GKCを旋回補正部
113にて第9図に示す如きマップから読み出し、この前
輪加速度補正量GKCを減算部114にて前記修正基準前輪加
速度GFFに対し減算することにより、下式に示す目標前
輪加速度GFOを得る。
GFO=GFF+GKF−GKC そして、この目標前輪加速度GFOが−0.6g以下か或い
は0.6g以上の場合には、演算ミス等に対する安全性を考
慮し、クリップ部115にてこれを−0.6gから0.6gの範囲
にクリップし、更にトルク換算部116にてこれをトルク
換算した後、走行抵抗算出部117にて算出された走行抵
抗TRを加算部118にて加算し、下式に示す基準駆動トル
クTBを算出する。
TB=GFO・Wb・r+TR ここで、Wbは車体重量、rは前輪64,65の有効半径で
ある。又、前記走行抵抗TRは車速Vの関数として算出す
ることができるが、本実施例では第10図に示す如きマッ
プから求めている。この場合、平坦路と登坂路とでは走
行抵抗TRが異なるので、マップには図中、実線にて示す
平坦路用と二点鎖線にて示す登坂路用とが書き込まれ、
車両81に組み込まれた図示しない傾斜センサからの検出
信号に基づいて、いずれか一方を選択するようにしてい
るが、下り坂等を含めて更に細かく走行抵抗を設定する
ことも可能である。
一方、TCL75は前輪回転センサ66からの検出信号に基
づいて実前輪速VFを算出し、先にも述べたようにこの実
前輪速VFと前述した基準トルク算出用目標前輪速VFO
基づいて設定される補正トルク算出用目標前輪速VFS
の偏差であるスリップ量sを用い、前記基準駆動トルク
TBのフィードバック制御を行うことによって、機関11の
目標駆動トルクTOSを算出するが、具体的には以下の通
りである。
本実施例では、目標前輪加速度GFOを算出するに際
し、加速度補正部111と旋回補正部113とで修正基準前輪
加速度GFFの補正を行っているので、基準トルク算出用
目標前輪速VFOにも同様な補正を行って補正トルク算出
用目標前輪速VFSを算出する。
即ち、TCL75は加速度補正部111にて第11図に示す如き
マップから前述した修正前後加速度GXFに対応するスリ
ップ補正量VKを読み出し、これを加算部119にて基準ト
ルク算出用目標前輪速VFOに加算する。これにより、補
正トルク算出用目標前輪速VFSが増大し、加速時におけ
るスリップ率Sが第7図中の実線で示す目標スリップ率
SO或いはその近傍でこれよりも小さな値となるように設
定される。
同様に、旋回補正部113にて第12図に示す如きマップ
から前記目標横加速度GYOに対応するスリップ補正量VKC
を読み出し、これを減算部120にて基準トルク算出用目
標前輪速VFOから減算する。これにより、補正トルク算
出用目標前輪速VFOが減少し、旋回時におけるスリップ
率Sが直進時における目標スリップ率SOよりも小さくな
り、車両81の加速性能が若干低下するものの、良好な旋
回性が確保される。
なお、イグニッションキーのオン操作の後に行われる
最初の操舵軸82の中立位置δの学習が行われるまで
は、操舵軸82の旋回角δの信頼性がないので、先の前
輪加速度補正量GKC及びスリップ補正量VKCに0を乗じ、
舵角中立位置学習済フラグFHがセットされた後は、これ
ら前輪加速度補正量GKC及びスリップ補正量VKCに1を乗
じている。
以上の結果、補正トルク算出用目標前輪速VFSは下式
の通りとなる。
VFS=VFO+VK−VKC 次に、前輪回転センサ66の検出信号からノイズ除去な
どを目的としたフィルタ処理により得た実前輪速VFと、
前記補正トルク算出用目標前輪速VFSとの偏差であるス
リップ量sを減算部121にて算出する。そして、このス
リップ量sが負の設定値以下、例えば毎時−2.5km以下
の場合には、スリップ量sとして毎時−2.5kmをクリッ
プ部122にてクリップし、演算ミスによる機関11の暴走
を防止している。
又、このクリップ処理後のスリップ量sに対して後述
する比例補正及び微分補正を行い、更に積分定数ΔTi
用いた積分補正を行って最終補正トルクTPIDを算出す
る。
前期比例補正としては、乗算部123にてスリップ量s
に比例係数KPを掛けて基本的な補正量を求め、更に乗算
部124にて油圧式自動変速機13の変速比ρによって予
め設定された補正係数ρKPを乗算して比例補正トルクTP
を得ている。
又、前記微分補正としては微分演算部125にてスリッ
プ量sの変化率Gsを算出し、これに微分係数KDを乗算部
126にて掛け。急激なスリップ量sの変化に対する基本
的な補正量を算出する。そして、乗算部127にて油圧式
自動変速機13の変速比ρに基づいて予め設定され補正
係数ρKDを乗算し、これにより得られた値にそれぞれ上
限値と下限値との制限を設け、微分補正トルクTDが極端
に大きな値とならないように、クリップ部128にてクリ
ップ処理を行い、微分補正トルクTDを得ている。このク
リップ部128は、車両81の走行中に車輪速VF,VRL,VRR
路面状況や車両81の走行状態等によって、瞬間的に空転
或いはロック状態となることがあり、このような場合に
スリップ量sの変化率Gsが正或いは負の極端に大きな値
となり、制御が発散して応答性が低下する虞があるの
で、例えば下限値を−55kgmにクリップすると共に上限
値を55kgmにクリップし、微分補正トルクTDが極端に大
きな値とならないようにするためのものである。これは
演算ミス等のフェイルセーフともなる。
このようにして算出された比例補正トルクTPと微分補
正トルクTDとを加算部129にて加算し、基準比例微分補
正トルクTPDを算出する。そして、タイヤと路面との摩
擦係数に応じてこの基準比例微分補正トルクTPDの補正
幅を変えるため、乗算部130にて第13図に示す如きマッ
プから修正前後加速度GXFに対応するスリップ補正系数K
mを読み出し、これを基準比例微分補正トルクTPDに掛け
て最終比例微分補正トルクTPDmを算出する。このスリッ
プ補正係数Kmは、修正前後加速度GXFが小さな場合に小
さな値となるような傾向を持たせており、凍結路等の滑
りやすい路面を走行する場合に、最終比例微分補正トル
クTPDm補正幅を狭くして過制御とならないように配慮し
ている。
又、本実施例ではスリップ量sのゆるやかな変化に対
応した細かな追従の補正を実現するため、積分演算部13
1にて基本的な補正量を算出し、この補正量に対して乗
算部132にて油圧式自動変速機13の変速比ρに基づい
て予め設定された補正係数ρKIを乗算し、積分補正トル
クTIを得ている。この場合、本発明に従い制御の収束性
を高めるために一定の微小補正トルクΔTIを積分してお
り、15ミリ秒のサンプンリグ周期毎にスリップ量sが正
の場合には前記微小補正トルクΔTIを加算し、逆にスリ
ップ量sが負の場合には微小補正トルクΔTIをを減算し
ている。但し、積分補正トルクTIには、上限値0kgmを設
定してクリップ処理している。したがって、積分補正ト
ルクの負成分のみ出力され、機関の出力が減る方向に制
御される際は比較的すばやく制御され、機関の出力が増
える方向に制御される際には積分補正トルクが作用し比
較的緩やかに制御されることとなり、機関の出力回復時
のスリップ再生を防止できる。また、演算ミス等を防ぐ
ため、積分補正トルクTIに下限値、例えば−100kgmを設
定してクリップ処理をしている。これらのクリップ処理
によって積分補正トルクTIは第14図に示すように変化す
る。
なお、前記補正係数ρKPKDKIは油圧式自動変速
機13の変速比ρに関連付けて予め設定された第15図に
示す如きマップから読み出すようにしている。
しかるのち、加算部133にてこれら最終比例微分補正
トルクTPDmと積分補正トルクTIとを加算し、これにより
得られる最終補正トルクTPIDを減算部134にて前述の基
準駆動トルクTBから減算し、更に乗算部135にて機関11
と前輪64,65の車軸85,86との間の総減速比の逆数を乗算
することにより、下式(7)に示すスリップ制御用の目
標駆動トルクTOSを算出する。
但し、ρは差動歯車減速比であり、油圧式自動変速
機13がアップシフトの変速操作を行う際には、その変速
終了後に高速段側の変速比ρが出力されるようになっ
ている。つまり、油圧式自動変速機13のアップシフトの
変速操作の場合は、変速信号の出力時点で高速段側の変
速比ρを採用すると、上記(7)式からも明らかなよ
うに、変速中に目標駆動トルクTOSが増大して機関11が
吹け上がってしまうため、変速開始の信号を出力してか
ら変速操作が完了する、例えば1.5秒間は、目標駆動ト
ルクTOSをより小さくできる低速段側の変速比ρが保
持され、変速開始の信号を出力してから1.5秒後に高速
段側の変化比ρが採用される。同様な理由から、油圧
式自動変速機13のダウンシフトの変速操作の場合には、
変速信号の出力時点で低速段側の変速比ρが直ちに採
用される。
(7)式で算出された目標駆動トルクTOSは当然のこ
とながら正の値となるはずであるから、クリップ部136
にて演算ミスを防止する目的で目標駆動トルクTOSを0
以上にクリップし、スリップ制御の開始或いは終了を判
定するための開始・終了判定部137での判定処理に従っ
て、この目標駆動トルクTOSに関する情報がECU15に出力
される。
開始・終了判定部137は下記(a)〜(e)に示す全
ての条件を満足した場合にスリップ制御の開始と判断
し、スリップ制御中フラグFSをセットすると共に二つの
後輪速VRL,VRRの内の低速側を車速Vとして選択するよ
うに切り換えスイッチ103を作動させ、目標駆動トルクT
OSに関する情報をECU15に出力し、スリップ制御の終了
を判断してスリップ制御中フラグFSがリセットとなるま
では、この処理を継続する。
(a) 運転者は図示しない手動スイッチを操作してス
リップ制御を希望している。
(b) 運転者の要求している駆動トルクTdは車両を走
行させるのに必要な最小の駆動トルク、例えば4kgm以上
である。
なお、本実施例ではこの要求駆動トルクTdをクランク
角センサ62からの検出信号により算出された機関回転数
NEと、アクセル開度センサ76からの検出信号により算出
されたアクセル開度θとに基づいて予め設定された第
16図に示す如きマップから読み出している。
(c) スリップ量sは毎時2km以上である。
(d) スリップ量sの変化率GSは0.2g以上である。
(e) 実前輪速VFを微分演算部138にて時間微分した
実前輪加速度GFは0.2g以上である。
前記開始・終了判定部137がスリップ制御の開始を判
定した後、下記(f)〜(g)に示す条件の内のいずれ
かを満足した場合には、スリップ制御終了と判断してス
リップ制御中フラグFSをリセットし、ECU15に対する目
標駆動トルクTOSの送信を中止すると共に二つの後輪速V
RL,VRRの内の高速側を車速Vとして選択するように切り
換えスイッチ103を作動させる。
(f) 目標駆動トルクTOSは要求駆動トルクTd以上で
あり、且つスリップ量sは一定値、例えば毎時−2km以
下である状態が一定時間、例えば0.5秒以上継続してい
る。
(g) アイドルスイッチ68がオフからオンに変わった
状態、つまり運転者がアクセルペダル31を開放した状態
が一定時間、例えば0.5秒以上継続している。
車両81には、スリップ制御を運転者が選択するための
図示しない手動スイッチが設けられており、運転者がこ
の手動スイッチを操作してスリップ制御を選択した場
合、以下に説明するスリップ制御の操作を行う。
このスリップ制御の処理の流れを表す第17図に示すよ
うに、TCL75はS1にて上述した各種のデータの検出及び
演算処理により、目標駆動トルクTOSを算出するが、こ
の演算操作は前記手動スイッチの操作とは関係なく行わ
れる。
次に、S2にてまずスリップ制御中フラグFSがセットさ
れているか否かを判定するが、最初はスリップ制御中フ
ラグFSがセットされていないので、TCL75はS3にて前輪6
4,65のスリップ量sが予め設定した閾値、例えば毎時2k
mよりも大きいか否かを判定する。
このS3のステップにてスリップ量sが毎時2kmよりも
大きいと判断すると、TCL75はS4にてスリップ量sの変
化率GSが0.2gよりも大きいか否かを判定する。
このS4のステップにてスリップ量変化率GSが0.2gより
も大きいと判断すると、TCL75はS5にて運転者の要求駆
動トルクTdが車両81を走行させるために必要な最小駆動
トルク、例えば4kgmよりも大きいか否か、つまり運転者
が車両81を走行させる意志があるか否かを判定する。
このS5のステップにて要求駆動トルクTdが4kgmよりも
大きい、即ち運転者は車両81を走行させる意志があると
判断すると、S6にてスリップ制御中フラグFSをセット
し、S7にてスリップ制御中フラグFSがセットされている
か否かを再度判定する。
このS7のステップにてスリップ制御中フラグFSがセッ
ト中であると判断した場合には、S8にて機関11の目標駆
動トルクTOSとして前記(7)式にて予め算出したスリ
ップ制御用の目標駆動トルクTOSを採用する。
又、前記S7のステップにてスリップ制御中フラグFS
リセットされていると判断した場合には、S9にてTCL75
は目標駆動トルクTOSとして機関11の最大トルクを出力
し、これによりECU15がトルク制御用電磁弁51,56のデュ
ーティ率を0%側に低下させる結果、機関11は運転者に
よるアクセルペダル31の踏み込み量に応じた駆動トルク
を発生する。
なお、S3のステップにて前輪64,65のスリップ量sが
毎時2kmよりも小さいと判断した場合、或いはS4のステ
ップにてスリップ量変化率GSが0.2gよりも小さいと判断
した場合、或いはS5のステップにて要求駆動トルクTd
4kgmよりも小さいと判断した場合には、そのまま前記S7
のステップに移行し、S9のステップにてTCL75は目標駆
動トルクTOSとして機関11の最大トルクを出力し、これ
によりECU15がトルク制御用電磁弁51,56のデューティ率
を0%側に低下させる結果、機関11は運転者によるアク
セルペダル31の踏み込み量に応じた駆動トルクを発生す
る。
一方、前記S1のステップにてステップ制御中フラグFS
がセットされていると判断した場合には、S10にて前輪6
4,65のスリップ量sが前述した閾値である毎時−2km以
下且つ要求駆動トルクTdがS1にて算出された目標駆動ト
ルクTOS以下の状態が0.5秒以上継続しているか否かを判
定する。
このS10のステップにてスリップ量sが毎時−2kmより
も小さく且つ要求駆動トルクTdが目標駆動トルクTOS
下の状態が0.5秒以上継続している、即ち運転者は車両8
1の加速を既に希望していないと判断すると、S11にてス
リップ制御中フラグFSをリセットし、S7のステップに移
行する。
前記S10のステップにてスリップ量sが毎時−2kmより
も大きいか、或いは要求駆動トルクTdが目標駆動トルク
TOS以下の状態が0.5秒以上継続していない、即ち運転者
は車両81の加速を希望していると判断すると、TCL75はS
12にてアイドルスイッチ68がオン、即ちスロットル弁20
の全閉状態が0.5秒以上継続しているか否かを判定す
る。
このS12のステップにてアイドルスイッチ68がオンで
あると判断した場合、運転者がアクセルペダル31を踏み
込んでいないことから、S11のステップに移行してスリ
ップ制御中フラグFSをリセットする。逆にアイドルスイ
ッチ68がオフであると判断した場合、運転者はアクセル
ペダル31を踏み込んでいるので、再びS7のステップに移
行する。
車両81の旋回制御に際し、TCL75は操舵軸旋回角δ
と車速Vとから、車両81の目標横加速度GYOを算出し、
車両81が極端なアンダーステアリングとならないような
車体前後方向の加速度、つまり目標前後加速度GXOをこ
の目標横加速度GYOに基づいて設定する。そして、この
目標前後加速度GXOと対応する機関11の目標駆動トルクT
OCを算出する。
ところで、車両81の横加速度GYは後輪速差|VRL−VRR|
を利用して実際に算出することができるが、操舵軸旋回
角δを利用することによって、車両81に作用する横加
速度GYの値の予測が可能となるため、迅速な制御を行う
ことができる利点を有する。
なお、車両81に発生する実際の横加速度GYは、bを後
輪77,78のトレッドとすると、後輪速差|VRL−VRR|と車
速Vとから下式のように算出される。
ここで、15ミリ秒毎に設定される機関11の目標駆動ト
ルクTOCの増減量が非常に大きな場合には、車両81の加
減速に伴うショックが発生し、乗り心地の低下を招来す
ることから、機関11の目標駆動トルクTOCの増減量が車
両81の乗り心地の低下を招来する程大きくなった場合に
は、この目標駆動トルクTOCの増減量を規制する必要も
ある。
以上のような知見を考慮した旋回制御の演算ブロック
を表す第18図に示すように、TCL75は一対の後輪回転セ
ンサ79,80の出力から車速Vを前記(1)式により演算
すると共に操舵角センサ83からの検出信号に基づいて前
輪64,65の舵角δを前記(2)式より演算し、この時の
車両81の目標横加速度GYOを前記(3)式より算出す
る。
ところで、前述したスタビリティファクタAは、周知
のように車両81の懸架装置の構成やタイヤの特性或いは
路面状況等によって決まる値である。具体的には、定常
円旋回時にて車両81に発生する実際の横加速度GYと、こ
の時の操舵軸82の操舵角比δHHO(操舵軸82の中立位
置δを基準として横加速度GYが0近傍となる極低速走
行状態での操舵軸82の旋回角δHOに対して加速時におけ
る操舵軸82の旋回角δの割合)との関係を表す例えば
第19図に示すようなグラフにおける接線の傾きとして表
現される。つまり、横加速度GYが小さくて車速Vが余り
高くない領域では、スタビリティファクタAがほぼ一定
値(A=0.002)となっているが、横加速度GYが0.6gを
越えると、スタビリティファクタAが急増し、車両81は
極めて強いアンダーステアリング傾向を示すようにな
る。
以上のようなことから、第19図を基にした場合には、
スタビリティファクタAを0.002に設定し、(3)式に
より算出される車両81の目標横加速度GYOが0.6g未満と
なるように、機関11の駆動トルクを制御する。
なお、凍結路等のような滑りやすい路面の場合には、
スタビリティファクタAを例えば0.005前後に設定すれ
ば良い。
このようにして目標横加速度GYOを算出したならば、
予めこの目標横加速度GYOの大きさと車速Vとに応じて
設定された車両81の目標前後加速度GXOをTCL75に予め記
憶された第20図に示す如きマップから求め、この目標前
後加速度GXOにより機関11の目標駆動トルクTOCを下式
(8)により算出する。
但し、TLは車両81の横加速度GYの関数として求められる
路面の抵抗であるロードロード(Road−Load)トルクで
あり、本実施例では、第21図に示す如きマップから求め
ている。
車両81には、旋回制御を運転者が選択するための図示
しない手動スイッチが設けられており、運転者がこの手
動スイッチを操作して旋回制御を選択した場合、以下に
説明する旋回制御の操作を行うようになっている。
この旋回制御用の目標駆動トルクTOCを決定するため
の制御の流れを表す第22図に示すように、C1にて上述し
た各種データの検出及び演算処理により、目標駆動トル
クTOCが算出されるが、この操作は前記手動スイッチの
操作とは関係なく行われる。
次に、C2にて車両81が旋回制御中であるかどうか、つ
まり旋回制御中フラグFCがセットされているかどうかを
判定する。最初は旋回制御中ではないので、旋回制御中
フラグFCがリセット状態であると判断し、C3にて目標駆
動トルクTOCが予め設定した閾値、例えば(Td−2)以
下か否かを判定する。つまり、車両81の直進状態でも目
標駆動トルクTOCを算出することができるが、その値は
運転者の要求駆動トルクTdよりも大きいのが普通であ
る。しかし、この要求駆動トルクTdが車両81の旋回時に
は一般的に小さくなるので、目標駆動トルクTOCが閾値
(Td−2)以下となった時を旋回制御の開始条件として
判定するようにしている。
なお、この閾値を(Td−2)と設定したのは、制御の
ハンチングを防止するためのヒステリシスとしてであ
る。
C3のステップにて目標駆動トルクTOCが閾値(Td
2)以下であると判断すると、TCL75はC4にてアイドル
スイッチ68がオフ状態か否かを判定する。
このC4のステップにてアイドルスイッチ68がオフ状
態、即ちアクセルペダル31が運転者によって踏み込まれ
ていると判断した場合、C5にて旋回制御中フラグFCがセ
ットされる。次に、C6にて舵角中立位置学習済フラグFH
がセットされているか否か、即ち操舵角センサ83によっ
て検出される舵角δの信憑性が判定される。
C6のステップにて舵角中立位置学習済フラグFHがセッ
トされていると判断すると、C7にて旋回制御中フラグFC
がセットされているか否かが再び判定される。
以上の手順では、C5のステップにて旋回制御中フラグ
FCがセットされているので、C7のステップでは旋回制御
中フラグFCがセットされていると判断され、C8にて先の
算出値、即ちC1のステップでの目標駆動トルクTOCがそ
のまま採用される。
一方、前記C6のステップにて舵角中立位置学習済フラ
グFHがセットされていないと判断すると、(2)式にて
算出される舵角δの信憑性がないので、(8)式にて算
出された目標駆動トルクTOCを採用せず、TCL75は目標駆
動トルクTOCとして機関11の最大トルクをC9にて出力
し、これによりECU15がトルク制御用電磁弁51,56のデュ
ーティ率を0%側に低下させる結果、機関11は運転者に
よるアクセルペダル31の踏み込み量に応じた駆動トルク
を発生する。
又、前記C3のステップにて目標駆動トルクTOCが閾値
(Td−2)以下でないと判断すると、旋回制御に移行せ
ずにC6或いはC7のステップからC9のステップに移行し、
TCL75は目標駆動トルクTOCとして機関11の最大トルクを
出力し、これによりECU15がトルク制御用電磁弁51,56の
デューティ率を0%側に低下させる結果、機関11は運転
者によるアクセルペダル31の踏み込み量に応じた駆動ト
ルクを発生する。
同様に、C4のステップにてアイドルスイッチ68がオン
状態、即ちアクセルペダル31が運転者によって踏み込ま
れていないと判断した場合にも、TCL75は目標駆動トル
クTOCとして機関11の最大トルクを出力し、これによりE
CU15がトルク制御用電磁弁51,56のデューティ率を0%
側に低下させる結果、機関11は運転者によるアクセルペ
ダル31の踏み込み量に応じた駆動トルクを発生して旋回
制御には移行しない。
前記C2のステップにて旋回制御中フラグFCがセットさ
れていると判断した場合には、C10にて今回算出した目
標駆動トルクTOCと前回算出した目標駆動トルクT
OC(n−1)との差ΔTが予め設定した増減許容量TK
りも大きいか否かを判定する。この増減許容量TKは乗員
に車両81の加減速ショックを感じさせない程度のトルク
変化量であり、例えば車両81の目標前後加速度GXOを毎
秒0.1gに抑えたい場合には、前記(8)式を利用して となる。
前記C10のステップにて今回算出した目標駆動トルクT
OCと前回算出した目標駆動トルクTOC(n−1)との差
ΔTが予め設定した増減許容量TKよりも大きくないと判
断されると、C11にて今度は目標駆動トルクTOCと前回算
出した目標駆動トルクTOC(n−1)との差ΔTが負の
増減許容量TKよりも大きいか否かを判定する。
C11のステップにて目標駆動トルクTOCと前回算出した
目標駆動トルクTOC(n−1)との差ΔTが負の増減許
容量TKよりも大きくと判断すると、今回算出した目標駆
動トルクTOCと前回算出した目標駆動トルクT
OC(n−1)との差の絶対値|ΔT|が増減許容量TKより
も小さいので、C1のステップにて算出された目標駆動ト
ルクTOCをC8のステップでの算出値として採用する。
又、C11のステップにて今回算出した目標駆動トルクT
OCと前回算出した目標駆動トルクTOC(n−1)との差
ΔTが負の増減許容量TKよりも大きくないと判断する
と、C12にて今回の目標駆動トルクTOCを下式により修正
し、これをC8のステップでの算出値として採用する。
TOC=TOC(n−1)−TK つまり、前回算出した目標駆動トルクTOC(n−1)
に対する下げ幅を増減許容量TKで規制し、機関11の駆動
トルク低減に伴う減速ショックを少なくするものであ
る。
一方、前記C10のステップにて今回算出した目標駆動
トルクTOCと前回算出した目標駆動トルクT
OC(n−1)との差ΔTが増減許容量TK以上であると判
断されると、C13にて今回の目標駆動トルクTOCを下式に
より修正し、これをC8のステップでの算出値として採用
する。
TOC=TOC(n−1)+TK つまり、今回算出した目標駆動トルクTOCと前回算出
した目標駆動トルクTOC(n−1)との差ΔTが負の増
減許容量TKを越えた場合には、前回算出した目標駆動ト
ルクTOC(n−1)に対する上げ幅を増減許容量TKで規
制し、機関11の駆動トルク増大に伴う加速ショックを少
なくするものである。
以上のようにして目標駆動トルクTOCが設定される
と、TCL75はC14にてこの目標駆動トルクTOCが運転者の
要求駆動トルクTdよりも大きいか否かを判定する。
ここで、旋回制御中フラグFCがセットされている場
合、目標駆動トルクTOCは運転者の要求駆動トルクTd
りも大きくないので、C15にてアイドルスイッチ68がオ
ン状態か否かを判定する。
このC15のステップにてアイドルスイッチ68がオン状
態でないと判断されると、旋回制御を必要としている状
態であるので、前記C6のステップに移行する。そして、
C7のステップにて旋回制御中フラグFCがセットされてい
ると判断すると、C1又はC12又はC13のステップにて採用
された算出値が旋回制御用の目標駆動トルクTOCとして
選択される。
又、前記C14のステップにて目標駆動トルクTOCが運転
者の要求駆動トルクTdよりも大きいと判断した場合、車
両81の旋回走行が終了した状態を意味するので、TCL75
はC16にて旋回制御中フラグFCをリセットする。同様
に、C15のステップにてアイドルスイッチ68がオン状態
であると判断されると、アクセルペダル31が踏み込まれ
ていない状態であるので、C16のステップに移行して旋
回制御中フラグFCをリセットする。
このC16にて旋回制御中フラグFCがリセットされる
と、TCL75は目標駆動トルクTOCとして機関11最大トルク
をC9にて出力し、これによりECU15がトルク制御用電磁
弁51,56のデューティ率を0%側に低下させる結果、機
関11は運転者によるアクセルペダル31の踏み込み量に応
じた駆動トルクを発生する。
この旋回制御用の目標駆動トルクTOCを算出したの
ち、TCL75はこれら二つの目標駆動トルクTOS,TOCから最
適な最終目標駆動トルクTOを選択し、これをECU15に出
力する。この場合、車両81の走行安全性を考慮して小さ
な数値の方の目標駆動トルクを優先して出力する。但
し、一般的にはスリップ制御用の目標駆動トルクTOS
旋回制御用の目標駆動トルクTOCよりも常に小さいこと
から、スリップ制御用,旋回制御用の順に最終目標駆動
トルクTOを選択すれば良い。
この処理の流れを表す第23図に示すように、M11にて
スリップ制御用の目標駆動トルクTOSと旋回制御用の目
標駆動トルクTOCとを算出した後、M12にてスリップ制御
中フラグFSがセットされているか否かを判定、このスリ
ップ制御中フラグFSがセットされていると判断したなら
ば、最終目標駆動トルクTOとしてスリップ制御用の目標
駆動トルクTOSをM13にて選択し、これをECU15に出力す
る。
一方、前記M12のステップにてスリップ制御中フラグF
Sがセットされていないと判断したならば、M14にて旋回
制御中フラグFCがセットされているか否かを判定し、こ
の旋回制御中フラグFCがセットされていると判断したな
らば、最終目標駆動トルクTOとして旋回制御用の目標駆
動トルクTOCをM15にて選択し、これをECU15に出力す
る。
又、前記M14のステップにて旋回制御中フラグFCがセ
ットされていないと判断したならば、TCL75はM16にて機
関11の最大トルクを最終目標駆動トルクTOとしてECU15
に出力する。
以上のようにして最終目標駆動トルクTOを選択する一
方、アクチュエータ41を介してスロットル弁20の全閉操
作によっても機関11の出力低減が間に合わない急発進時
や路面状況が通常の乾燥路から凍結路に急変するような
場合、TCL75はECU15にて設定される点火時期Pの基本遅
角量pBに対する遅角割合を設定し、これをECU15に出力
している。
前記基本遅角量pBは、機関11の運転に支障を来さない
ような遅角の最大値であり、機関11の吸気量と機関回転
数NEとに基づいて設定される。又、前記遅角割合とし
て、本実施例では基本遅角量pBを0にする0レベルと、
基本遅角量pBを3分の2に圧縮するIIレベルと、基本遅
角量pBをそのまま出力するIIIレベルとの三つが設定さ
れており、基本的にはスリップ量sの変化率GSが大きく
なるに従って、大きな遅角量となるような遅角割合のマ
ップがTCL75内に記憶されている。
この遅角割合を読み出す手順を表す表24図に示すよう
に、TCL75はその内部に記憶された上述のマップから、
現在の車両81のスリップ量sの変化率GSに対応する遅角
割合をまず選択する。そして、P1にてこの選択された遅
角割合がIIIレベルであるか否かを判定し、この遅角割
合がIIIレベルであると判断したならば、P2にて油圧制
御装置16により油圧式自動変速機13が変速中か否かを判
定する。
このP2のステップにて油圧式自動変速機13が変速中で
あると判断した場合には、極端な出力低減に伴う機関11
のストールを未然に防止するため、P3にて遅角割合をII
レベルに設定し直し、P4にて再びこの遅角割合がIIレベ
ルであるか否かを判定する。この場合、遅角割合はIIレ
ベルであるので次のP5に移行して前輪64,65のスリップ
量sが毎時5km未満であるか否かを判定し、このP5のス
テップにてスリップ量sが毎時5km未満である、即ち前
輪64,65が余りスリップしていないと判断した場合に
は、P6にてスリップ量sの変化率GSが0g未満であるか否
かを判定する。
このP6のステップにてステップ量sの変化率GSが0g未
満であると判断したならば、P7にて遅角割合を0レベル
にセットし、これをECU15に出力した後、前記P1のステ
ップに戻る。逆に、このP6のステップにてスリップ量s
の変化率GSが0g以上であると判断したならば、P8にて前
輪64,65のスリップ量sが毎時0km未満であるか否かを判
定する。
このP8のステップにてステップ量sが毎時0km未満で
あると判定した場合には、P9にて遅角割合を0レベルに
セットし直し、これをECU15に出力した後、前記P1のス
テップに戻る。一方、このP8のステップにてスリップ量
sが毎時0km以上である、つまり前輪64,65のスリップが
多少あると判定した場合には、P10にて遅角割合をIIレ
ベルに保持したまま、これをECU15に出力した後、前記P
1のステップに戻る。
前記P5のステップにてスリップ量sが毎時5km以上あ
る、即ち前輪64,65がスリップしていると判断した場合
には、P11にてIIレベルの遅角割合をそのままECU15に出
力した後、前記P1のステップに戻る。又、このP1のステ
ップにて遅角割合がIIIレベルではないと判断したなら
ばP4のステップに移行し、ここで遅角割合がIIレベルで
はないと判断したならばP12にて0レベルの遅角割合をE
CU15に出力した後、前記P1のステップに戻る。
一方、前記P2のステップにて油圧式自動変速機13が変
速中ではないと判断した場合には、P13にて前輪64,65の
スリップ量sが毎時12km未満であるか否かを判定し、こ
れが毎時12km未満であると判断した場合には、P14にて
スリップ量sの変化率GSが−0.05gより小さいか否かを
判定する。そして、スリップ量sの変化率GSが−0.05g
より小さいとP14のステップにて判断した場合には、P15
にて遅角割合をIIレベルにセットし直して前記P4のステ
ップに移行する。
前記P13のステップにて前輪64,65のスリップ量sが毎
時12km以上である、即ちスリップが大きく発生している
と判断した場合には、P16にて遅角割合をIIIレベルに保
持し、これをECU15に出力した後、前記P1のステップに
戻る。又、P14のステップにてスリップ量sの変化率GS
が−0.05g以上、即ちスリップが増加する傾向にあると
判断したならば、P17にて今度はスリップ量sが毎時5km
未満であるか否かを判定する。
このP17のステップにてスリップ量sが毎時5km以上で
ある。即ちスリップ量sが毎時5km以上毎時12km以下で
あると判断した場合には、P18にてやはり遅角割合をIII
レベルに保持し、これをECU15に出力した後、前記P1の
ステップに戻る。しかし、スリップ量sが毎時5km未満
であると判断すると、P19にて今度はスリップ量sの変
化率GSが0gより少ない、即ち車両81が減速状態にあるか
否かを判定する。
このP19のステップにてスリップ量sの変化率GSが0g
より少ないと判断すると、車両81は加速状態にないの
で、P20にて遅角割合を0gレベルにセットし直し、これ
をECU15に出力した後、前記P1のステップに戻る。又、P
19のステップにてスリップ量sの変化率GSが0g以上、即
ち車両81が加速状態にあると判断すると、P21にて今度
はスリップ量sが毎時0km未満であるか否かを判定す
る。
そして、このP21のステップにてスリップ量sが毎時0
km未満である、即ちスリップが発生していないと判断し
たならば、P22にて遅角割合を0レベルにセットし直
し、これをECU15に出力した後、前記P1のステップに戻
る。又、スリップ量sが毎時0km以上であるとP21のステ
ップにて判断すると、スリップが増加する可能性がある
のでIIIレベルの遅角割合をそのまま保持し、これをECU
15に出力した後、前記P1のステップに戻る。
前記ECU15は、機関回転数NEと機関11の吸気量とに基
づいて予め設定された点火時期P及び基本となる遅角量
pBに関する図示しないマップから、これら点火時期P及
び基本遅角量pBをクランク角センサ62からの検出信号及
びエアフローセンサからの検出信号に基づいて読み出
し、これをTCL75から送られた遅角割合に基づいて補正
し、目標遅角量pOを算出するようにしている。この場
合、図示しない排気ガス浄化触媒を損傷しないような排
気ガスの上限温度に対応して目標遅角量pOの上限値が設
定されており、この排気ガスの温度は排気温センサ74か
らの検出信号により検出される。
なお、水温センサ71により検出される機関11の冷却水
温が予め設定された値よりも低い場合には、点火時期P
を遅角することは機関11のノッキングやストールを誘発
する虞があるため、以下に示す点火時期Pの遅角操作は
中止する。
この遅角制御における目標遅角量pOの演算手順を表す
第25図に示すように、まずECU15はQ1にて前述したスリ
ップ制御中フラグFSがセットされているか否かを判定
し、このスリップ制御中フラグFSがセットされていると
判断すると、Q2にて遅角割合がIIIレベルに設定されて
いるか否かを判定する。
そして、このQ2のステップにて遅角割合がIIIレベル
であると判断した場合には、Q3にてマップから読み出し
た基本遅角量pBをそのまま目標遅角量pOとして利用し、
点火時期Pを目標遅角量pOだけ遅角する。更に、目標駆
動トルクTOSの値に関係なくスロットル弁20が全閉状態
となるように、Q4にてトルク制御用電磁弁51,56のデュ
ーティ率を100%に設定し、強制的に機関11のアイドリ
ング状態を実現する。
又、Q2のステップにて遅角割合がIIIレベルではない
と判断した場合には、Q5にて遅角割合がIIレベルに設定
されているか否かを判定する。
そして、このQ5のステップにて遅角割合がIIレベルで
あると判断した場合には、Q6にて目標遅角量pOを下式の
如く設定し、点火時期Pを目標遅角量pOだけ遅角する。
更に、ECU15は目標駆動トルクTOSの値に応じてトルク
制御用電磁弁51,56のデューティ率をQ7にて設定し、運
転者によるアクセルペダル31の踏み込み量とは関係な
く、機関11の駆動トルクを低減する。
ここでECU15に機関回転数NEと機関11の駆動トルクと
をパラメータとしてスロットル開度θを求めるための
マップが記憶されており、ECU15はこのマップを用いて
現在の機関回転数NEとこの目標駆動トルクTOSとに対応
した目標スロットル開度θTOを読み出す。
次いで、ECU15はこの目標スロットル開度θTOとスロ
ットル開度センサ67から出力される実際のスロットル開
度θとの偏差を求め、一対のトルク制御用電磁弁51,5
6のデューティ率を前記偏差に見合う値に設定して各ト
ルク制御用電磁弁51,56のプランジャ52,57のソレノイド
に電流を流し、アクチュエータ41の作動により実際のス
ロットル開度θが目標スロットル開度θTOにまで下が
るように制御する。
なお、目標駆動トルクTpOSとして機関11の最大トルク
がECU15に出力された場合、ECU15はトルク制御用電磁弁
51,56のデューティ率を0%側に低下させ、運転者によ
るアクセルペダル31の踏み込み量に応じた駆動トルクを
機関11に発生させる。
一方、Q5のステップにて遅角割合がIIレベルではない
と判断した場合には、Q8にて目標遅角量pOが0であるか
否かを判定し、これが0であると判断した場合には、Q7
のステップに移行して点火時期Pを遅角せず、目標駆動
トルクTOSの値に応じてトルク制御用電磁弁51,56のデュ
ーティ率を設定し、運転者によるアクセルペダル31の踏
み込み量とは関係なく、機関11の駆動トルクを低減す
る。
又、前記Q8のステップにて目標遅角量pOが0ではない
と判断した場合、直ちに目標遅角量pOを0にしてしまう
と機関11の駆動トルクの変動量が大きくなってショック
が発生するので、Q9にて主タイマのサンプリング周期Δ
t毎に目標遅角量pOをランプ制御により例えば1゜ずつ
pO=0となるまで減算させて行き、Q7のステップに移行
する。
なお、前記Q1のステップにてスリップ制御中フラグFS
がリセットされていると判断した場合には、機関11の駆
動トルクを低減させない通常の走行制御となり、Q10に
てpO=0として点火時期Pを遅角させず、Q11にてトル
ク制御用電磁弁51,56のデューティ率を0%に設定する
ことにより、機関11は運転者によるアクセルペダル31の
踏み込み量に応じた駆動トルクを発生する。
なお本発明は、上述した実施例の如く非駆動輪(後
輪)の速度である車速Vを所定倍例えば1.03倍した目標
駆動輪速VFOを求め、この目標駆動輪速VFOから基準駆動
トルクTBを設定する形式の装置のみならず、非駆動輪速
(=車速)そのものから直接に基準駆動トルクを設定す
る形式の装置にも適用することができ、基準駆動トルク
の算出手段は問われない。
<発明の効果> 本発明の車両の出力制御装置によると、車速に応じた
基準駆動トルクから、駆動輪スリップ量に比例した比例
補正トルクと、一定の微少補正トルク値を積分して求め
た積分補正トルクとを減算して、機関の目標駆動トルク
を求めることで、駆動輪のスリップ量をも加味した高精
度で高レスポンス、かつ高収束性に富んだ機関の出力制
御を可能とする。
特に積分補正トルクが基準駆動トルクに加算されるこ
とはあっても減算されることはない。
したがって、機関の出力が減る方向に制御される際は
比較的すばやく制御され、機関の出力が増える方向に制
御される際には積分補正トルクが作用し比較的緩やかに
制御されることになり、機関の出力回復時のスリップ再
発を防止できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による車両の出力制御装置を前進4段後
進1段の油圧式自動変速機を組み込んだ前輪駆動形式の
車両に応用した一実施例の概念図、第2図はその概略構
成図、第3図はそのスロットル弁の駆動機構を表す断面
図、第4図はその制御の全体の流れを表すフローチャー
ト、第5図は操舵軸の中立位置学習補正の流れを表すフ
ローチャート、第6図はスリップ制御用の目標駆動トル
クの演算手順を表すブロック図、第7図はタイヤと路面
との摩擦係数と、このタイヤのスリップ率との関係を表
すグラフ、第8図は補正前後加速度と前輪加速度補正量
との関係を表すマップ、第9図は横加速度と前輪加速度
補正量との関係を表すマップ、第10図は車速と走行抵抗
との関係を表すマップ、表11図は修正前後加速度と加速
に伴うスリップ補正量との関係を表すマップ、第12図は
横加速度と旋回に伴うスリップ補正量との関係を表すマ
ップ、第13図は修正前後加速度と路面状況補正係数との
関係を表すマップ、第14図は積分補正トルクの増減領域
を表すグラフ、第15図は油圧式自動変速機の各変速段と
各補正トルクに対応する補正係数との関係を表すマッ
プ、第16図は機関回転数と要求駆動トルクとアクセル開
度との関係を表すマップ、第17図はスリップ制御の流れ
を表すフローチャート、第18図は旋回制御用の目標駆動
トルクを演算する手順を表すブロック図、第19図はスタ
ビリティファクタを説明するための横加速度と操舵角比
との関係を表すグラフ、第20図は目標横加速度と目標前
後加速度と車速との関係を表すマップ、第21図は横加速
度とロードロードトルクとの関係を表すマップ、第22図
は旋回制御の流れを表すフローチャート、第23図は最終
目標トルクの選択操作の流れを表すフローチャート、第
24図は遅角割合の選択操作の流れを表すフローチャー
ト、第25図は機関の出力制御の手順を表すフローチャー
トである。 又、図中の符号で11は機関、13は油圧式自動変速機、15
はECU、16は油圧制御装置、20はスロットル弁、23はア
クセルレバー、24はスロットルレバー、31はアクセルペ
ダル、32はケーブル、34は爪部、35はストッパ、41はア
クチュエータ、43は制御棒、47は接続配管、48はバキュ
ームタンク、49は逆止め弁、50,55は配管、51,56はトル
ク制御用電磁弁、60は電磁弁、61は点火プラグ、62はク
ランク角センサ、64,65は前輪、66は前輪回転センサ、6
7はスロットル開度センサ、68はアイドルスイッチ、70
はエアフローセンサ、71は水温センサ、74は排気温セン
サ、75はTCL、76はアクセル開度センサ、77,78は後輪、
79,80は後輪回転センサ、81は車両、82は操舵軸、83は
操舵角センサ、84は通信ケーブル、104,123,124,126,12
7,130,132,135は乗算部、105,108,125,138は微分演算
部、111は加速度補正部、112,118,119,129,133は加算
部、115,122,128はクリップ部、116はトルク換算部、11
7は走行抵抗算出部、120,121,134は減算部、131は積分
演算部であり、Aはスタビリティファクタ、FHは操舵中
立位置学習済フラグ、FSはスリップ制御中フラグ、GF
実前輪加速度、GFBは基準前輪加速度、GFFは修正基準前
輪加速度、GFOは目標前輪加速度、GKC,GKFは前輪加速度
補正量、GSはスリップ量変化率、GXは前後加速度、GXF
は修正前後加速度、GXOは目標前後加速度、GYOは目標横
加速度、gは重力加速度、NEは機関回転数、Pは点火時
期、pBは基本遅角量、pOは目標遅角量、rは車輪有効半
径、SOは目標スリップ率、sはスリップ量(偏差)、TB
は基準駆動トルク、TDは微分補正トルク、Tdは要求駆動
トルク、ΔTIは一定値、TIは積分補正トルク、TOは最終
目標駆動トルク、TOSはスリップ制御用目標駆動トル
ク、TPは比例補正トルク、TPIDは最終補正トルク、TR
走行抵抗、Δtはサンプリング周期、Vは車速、VFは実
前輪速、VFO,VFSは目標前輪速、VK,VKCはスリップ補正
量、VRLは左後輪速、VRRは右後輪速、Wbは車体重量、δ
は前輪の舵角、δは操舵軸の旋回角、ρは作動歯車
減速比、ρKDは微分補正係数、ρKIは積分補正係数、ρ
KPは比例補正係数、ρは変速機の変速比である。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】機関の駆動トルクを低減させるトルク低減
    手段と、 車速を検出する車速検出手段と、 上記車速検出手段により検出された車速に基づいて上記
    機関の基準となる駆動トルクを設定する基準駆動トルク
    設定手段と、 駆動輪のスリップ量に比例した比例補正トルクを設定す
    る比例補正トルク設定手段と、 一定の微少補正トルク値を積分することで積分補正トル
    クを設定する積分補正トルク設定手段と、 上記基準駆動トルクから上記比例補正トルクおよび上記
    積分補正トルクを減算して上記機関の目標駆動トルクを
    設定する目標駆動トルク設定手段と、 上記機関の駆動トルクが上記目標駆動トルクとなるよう
    に上記トルク低減手段の作動を制御するトルク制御ユニ
    ットと、 を備えた車両の出力制御装置において、 上記積分補正トルク設定手段は、 上記駆動輪のスリップ量の正負に応じた上記微少補正ト
    ルク値の加算および減算により積分補正トルクを算出し
    同積分補正トルクの負成分のみ出力する積分演算部を有
    することを特徴とする車両の出力制御装置。
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