JP2917162B2 - 自動車用制御システム - Google Patents
自動車用制御システムInfo
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- JP2917162B2 JP2917162B2 JP2038449A JP3844990A JP2917162B2 JP 2917162 B2 JP2917162 B2 JP 2917162B2 JP 2038449 A JP2038449 A JP 2038449A JP 3844990 A JP3844990 A JP 3844990A JP 2917162 B2 JP2917162 B2 JP 2917162B2
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- vehicle
- control
- transmission
- engine
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Transmission Device (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Transmissions By Endless Flexible Members (AREA)
- Gear-Shifting Mechanisms (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動車用制御システムに係り、具体的には無
断変速機を備えた自動車の該無断変速機の変速比制御に
関する。
断変速機を備えた自動車の該無断変速機の変速比制御に
関する。
従来のこの種の自動車用無断変速機の制御システムと
しては、特開平62-21477号公報に記載されたものを挙げ
ることができる。該制御システムにおける無断変速機
は、それぞれ対向する円錐盤を有する入出力プーリとベ
ルトを備え、各プーリの一方の円錐盤は軸方向に移動可
能である。変速比の制御は、入力側プーリの可動円錐盤
を直流モータで軸方向に駆動してプーリ溝幅を変え、そ
こに捲回するベルトの捲回径を変えることにより行つて
いる。目標変速比は、自動車の諸元と各部の状態を参照
して決定している。自動車の諸元としては車両総重量
W、空気抵抗係数a、転がり抵抗係数μ、終減速比if等
が含まれ、各部の状態としてはエンジン回転速度(回転
数)Ne、エンジン出力トルクTe、クラツチ伝達トルクT
c、実際の減速比i、車速v、スロツトル開度θなどが
含まれる。
しては、特開平62-21477号公報に記載されたものを挙げ
ることができる。該制御システムにおける無断変速機
は、それぞれ対向する円錐盤を有する入出力プーリとベ
ルトを備え、各プーリの一方の円錐盤は軸方向に移動可
能である。変速比の制御は、入力側プーリの可動円錐盤
を直流モータで軸方向に駆動してプーリ溝幅を変え、そ
こに捲回するベルトの捲回径を変えることにより行つて
いる。目標変速比は、自動車の諸元と各部の状態を参照
して決定している。自動車の諸元としては車両総重量
W、空気抵抗係数a、転がり抵抗係数μ、終減速比if等
が含まれ、各部の状態としてはエンジン回転速度(回転
数)Ne、エンジン出力トルクTe、クラツチ伝達トルクT
c、実際の減速比i、車速v、スロツトル開度θなどが
含まれる。
従来の制御システムは、これらの諸元や状態をパラメ
ータとした演算によつて変速目標値を得ているが、車両
総重量Wは乗員の状態によつて変化し、走行性能に大き
な影響を与える。しかしながら、この車両総重量Wの計
測は技術的に難しく、これまでの制御システムでは、こ
れを不変のものとして扱つていた。そのために、小排気
量の小形自動車では、応答性や制御の安定性を低下させ
ていた。
ータとした演算によつて変速目標値を得ているが、車両
総重量Wは乗員の状態によつて変化し、走行性能に大き
な影響を与える。しかしながら、この車両総重量Wの計
測は技術的に難しく、これまでの制御システムでは、こ
れを不変のものとして扱つていた。そのために、小排気
量の小形自動車では、応答性や制御の安定性を低下させ
ていた。
本発明の目的は、実際の走行時の車両総重量の推定を
行つて該推定総重量を制御に使用することにより、応答
性及び制御の安定性を向上させることにある。
行つて該推定総重量を制御に使用することにより、応答
性及び制御の安定性を向上させることにある。
上記目的は、エンジンを制御するエンジン制御アクチ
ュエータと、変速機を制御する変速機制御アクチュエー
タと、スロットル開度を検出するスロットル開度検出手
段と、車速を検出する車速検出手段と、エンジン回転速
度を検出するエンジン回転速度検出手段と、前記スロッ
トル開度検出手段、車速検出手段、エンジン回転速度検
出手段からの検出データを予め定めたアルゴリズムに基
づいて演算して、前記エンジン制御アクチュエータと前
記変速機制御アクチュエータの少なくとも一方の制御量
を算出する演算制御装置とを備えた自動車用制御システ
ムにおいて、前記演算制御装置は、自動車が加減速する
過渡期間の開始時点から駆動系の歪やタイヤのスリップ
による影響が無くなるまでの時間が経過した後における
前記各検出データから自動車の総重量を推定し、この推
定した該総重量に基づいて前記制御量の補正を行うこと
により達成される。
ュエータと、変速機を制御する変速機制御アクチュエー
タと、スロットル開度を検出するスロットル開度検出手
段と、車速を検出する車速検出手段と、エンジン回転速
度を検出するエンジン回転速度検出手段と、前記スロッ
トル開度検出手段、車速検出手段、エンジン回転速度検
出手段からの検出データを予め定めたアルゴリズムに基
づいて演算して、前記エンジン制御アクチュエータと前
記変速機制御アクチュエータの少なくとも一方の制御量
を算出する演算制御装置とを備えた自動車用制御システ
ムにおいて、前記演算制御装置は、自動車が加減速する
過渡期間の開始時点から駆動系の歪やタイヤのスリップ
による影響が無くなるまでの時間が経過した後における
前記各検出データから自動車の総重量を推定し、この推
定した該総重量に基づいて前記制御量の補正を行うこと
により達成される。
また、このとき、ドア開閉検出手段からドア開閉検出
データが入力された後で、自動車が加減速する過渡期間
の開始時点から駆動系の歪やタイヤのスリップによる影
響が無くなるまでの時間が経過した後における前記各検
出データから自動車の総重量を推定し、この推定した該
総重量に基づいて前記制御量の補正を行うようにして
も、上記目的が達成される。
データが入力された後で、自動車が加減速する過渡期間
の開始時点から駆動系の歪やタイヤのスリップによる影
響が無くなるまでの時間が経過した後における前記各検
出データから自動車の総重量を推定し、この推定した該
総重量に基づいて前記制御量の補正を行うようにして
も、上記目的が達成される。
〔作用〕 自動車の走行時の過渡期間(加速時及び減速時)にお
ける過渡現象(加速度及び減速度)の大きさは、車両総
重量によって異なる。
ける過渡現象(加速度及び減速度)の大きさは、車両総
重量によって異なる。
そこで、演算制御装置は検出データからこの現象を捉
えて車両総重量を推定する演算処理を行い、制御量を補
正する。
えて車両総重量を推定する演算処理を行い、制御量を補
正する。
このとき、自動車が加減速する過渡期間の開始時点か
ら駆動系の歪やタイヤのスリップによる影響が無くなる
までの時間が経過した後における検出データから車両総
重量を推定する演算処理を行うことにより、一層正確に
車両総重量を推定することができる。
ら駆動系の歪やタイヤのスリップによる影響が無くなる
までの時間が経過した後における検出データから車両総
重量を推定する演算処理を行うことにより、一層正確に
車両総重量を推定することができる。
また、この車両総重量を推定する演算処理を、ドア開
閉検出手段からドア開閉検出データが入力された後に行
うことにより、演算制御装置の演算処理負荷が軽減され
る。
閉検出手段からドア開閉検出データが入力された後に行
うことにより、演算制御装置の演算処理負荷が軽減され
る。
以下、本発明の実施例を説明する。
先ず、本実施例で演算制御装置が実行する演算制御処
理の概要について説明する。
理の概要について説明する。
自動車の車両総重量を推定するために、スロツトル開
度の変化量が所定の値(例えば全開度の1/4)以上にな
つたときの諸量(検出データ)をサンプリングする。そ
して、推定総重量をWs、変速比をi、エンジンの出力ト
ルクをTe、車速をv、加速度をαとして、 Ws≒(a0iTe−b0v2)/(α+c0) ここで、a0,b0,c0は自動車の諸元及び道路状態によ
つて定まる定数 から車両の推定総重量Wsを求める。そして、この推定総
重量Wsを用いて、目標変速比iaと変速速度di/dtを補正
する。目標変速比iaは推定総重量Wsに比例させ、変速比
iが目標変速比iaに近づいたときの変速速度di/dtを推
定総重量Wsに反比例させて補正する。
度の変化量が所定の値(例えば全開度の1/4)以上にな
つたときの諸量(検出データ)をサンプリングする。そ
して、推定総重量をWs、変速比をi、エンジンの出力ト
ルクをTe、車速をv、加速度をαとして、 Ws≒(a0iTe−b0v2)/(α+c0) ここで、a0,b0,c0は自動車の諸元及び道路状態によ
つて定まる定数 から車両の推定総重量Wsを求める。そして、この推定総
重量Wsを用いて、目標変速比iaと変速速度di/dtを補正
する。目標変速比iaは推定総重量Wsに比例させ、変速比
iが目標変速比iaに近づいたときの変速速度di/dtを推
定総重量Wsに反比例させて補正する。
急加速時の立上りを向上させるようにクラツチの伝達
トルクを制御するため、推定総重量Wsが大きいほど伝達
トルクの時間に対する増加割合を小さくする。これによ
りエンジン回転数の立上りを速くして加速性を向上させ
る。
トルクを制御するため、推定総重量Wsが大きいほど伝達
トルクの時間に対する増加割合を小さくする。これによ
りエンジン回転数の立上りを速くして加速性を向上させ
る。
乗員数に変化があつたときにのみ推定総重量Wsを推定
する演算処理を実行するようにして、演算制御装置の演
算処理負荷を軽減する。乗員数の変化の可能性は、車両
のドアの開閉検出データを参照して決定する。
する演算処理を実行するようにして、演算制御装置の演
算処理負荷を軽減する。乗員数の変化の可能性は、車両
のドアの開閉検出データを参照して決定する。
また、推定総重量Wsの推定精度を向上するために、所
定の時間間隔で検出データを複数回サンプリングして複
数回の推定演算処理を行い、その平均値を推定総重量Ws
の値とする。
定の時間間隔で検出データを複数回サンプリングして複
数回の推定演算処理を行い、その平均値を推定総重量Ws
の値とする。
次に、図面を参照して具体的な構成とその動作を説明
する。
する。
第1図は無段変速機制御システムのブロツク図であ
る。エンジン1の回転出力は、電磁クラツチ2とリダク
シヨンギア3と無段変速機4とデフアレンシヤルギア6
を介して駆動輪7に伝達される。
る。エンジン1の回転出力は、電磁クラツチ2とリダク
シヨンギア3と無段変速機4とデフアレンシヤルギア6
を介して駆動輪7に伝達される。
電磁クラツチ2は、電磁コイル2aに流す電流の値を演
算制御部10によつて制御することが回転出力の伝達量が
変えられる。
算制御部10によつて制御することが回転出力の伝達量が
変えられる。
無段変速機4は、駆動軸43に取付けた入力プーリ40と
被駆動軸44に取付けた出力プーリ41とベルト42とを備え
ている。各プーリ40,41は2つの円錐盤を対向させて断
面形状がV字形の溝を形成している。両プーリ40,41の
各一方の円錐盤は軸に固定され、各他方の円錐盤は軸方
向に移動可能としている。入力プーリ40の可動側円錐盤
は直流モータ4aにより減速ギア4b及びプーリ押え板4cを
介して軸43の軸方向が変位制御される。出力プーリ41の
可動側の円錐盤はバネ(図示省略)によつて押えてい
る。これにより、入力プーリ40の溝幅を大きくするとベ
ルト42の捲回径が小さくなつて入出力プーリ比、すなわ
ち変速比が大きくなる。反対に、入力プーリ40の溝幅を
小さくするとベルト42の捲回径が大きくなつて入出力プ
ーリ比、すなわち変速比が小さくなる。従つて、入出力
プーリの溝幅を連続的に変えることにより、変速比を無
段階に変えることができる。
被駆動軸44に取付けた出力プーリ41とベルト42とを備え
ている。各プーリ40,41は2つの円錐盤を対向させて断
面形状がV字形の溝を形成している。両プーリ40,41の
各一方の円錐盤は軸に固定され、各他方の円錐盤は軸方
向に移動可能としている。入力プーリ40の可動側円錐盤
は直流モータ4aにより減速ギア4b及びプーリ押え板4cを
介して軸43の軸方向が変位制御される。出力プーリ41の
可動側の円錐盤はバネ(図示省略)によつて押えてい
る。これにより、入力プーリ40の溝幅を大きくするとベ
ルト42の捲回径が小さくなつて入出力プーリ比、すなわ
ち変速比が大きくなる。反対に、入力プーリ40の溝幅を
小さくするとベルト42の捲回径が大きくなつて入出力プ
ーリ比、すなわち変速比が小さくなる。従つて、入出力
プーリの溝幅を連続的に変えることにより、変速比を無
段階に変えることができる。
セレクト位置検出センサ14はセレクトレバーの設定位
置を示す検出データを出力し、アクセル検出センサ15a
はアクセルペダルが踏込まれているかどうかを示す検出
データを出力し、ブレーキ検出センサ15bはブレーキペ
ダルが踏込まれているかどうかを示す検出データを出力
し、車速センサ16はデフアレンシヤルギア6の回転速度
(回転数)に応じた検出データを出力し、入力センサ17
はリダクシヨンギア3の入力回転速度(回転数)すなわ
ち入力プーリ40の回転速度に応じた検出データを出力
し、エンジン回転速度センサ18はエンジンの回転速度
(回転数)に応じた検出データを出力し、スロツトルセ
ンサ19はスロツトル開度に応じた検出データを出力し、
水温センサ20はエンジン1の冷却水温に応じた検出デー
タを出力し、プーリ位置センサ21は入力プーリ40の可動
側円錐盤の位置に応じた検出データを出力し、各センサ
の検出データは演算制御部10に入力される。
置を示す検出データを出力し、アクセル検出センサ15a
はアクセルペダルが踏込まれているかどうかを示す検出
データを出力し、ブレーキ検出センサ15bはブレーキペ
ダルが踏込まれているかどうかを示す検出データを出力
し、車速センサ16はデフアレンシヤルギア6の回転速度
(回転数)に応じた検出データを出力し、入力センサ17
はリダクシヨンギア3の入力回転速度(回転数)すなわ
ち入力プーリ40の回転速度に応じた検出データを出力
し、エンジン回転速度センサ18はエンジンの回転速度
(回転数)に応じた検出データを出力し、スロツトルセ
ンサ19はスロツトル開度に応じた検出データを出力し、
水温センサ20はエンジン1の冷却水温に応じた検出デー
タを出力し、プーリ位置センサ21は入力プーリ40の可動
側円錐盤の位置に応じた検出データを出力し、各センサ
の検出データは演算制御部10に入力される。
演算制御部10は、入力される前記検出データを予め定
めたアルゴリズムに基づいた演算処理して、前記直流モ
ータ4a及び電磁クラツチ2への制御信号を発生する。
めたアルゴリズムに基づいた演算処理して、前記直流モ
ータ4a及び電磁クラツチ2への制御信号を発生する。
次に、第2図を参照して前記演算制御部10の回路構成
を説明する。該演算制御部10は、マイクロプロセシング
ユニツト(MPU)11、リードオンリーメモリ(ROM)12、
入出力インターフエース(I/O)13を備える。前記セレ
クト位置検出センサ14のセレクトレバー位置P,R,N,Dに
対応したスイツチ、前記アクセル検出センサ15aのスイ
ツチ、ブレーキ検出スイツチ15bのスイツチ、ドア開閉
検出センサ14aのスイツチ、ドアを開放したときと同じ
状態を人為的に作出す操作スイツチ14b、前記したその
他の各種検出センサ16〜21、電磁クラツチ駆動部22及び
直流モータ駆動部23が前記I/O13に接続される。前記MPU
11は前記ROM12に格納した制御プログラムを読込み、前
記I/O13を介して入力した入力データを参照した演算処
理を実行し、前記I/O13を介して前記電磁クラツチ駆動
部22及び直流モータ駆動部23に制御信号を出力する。
を説明する。該演算制御部10は、マイクロプロセシング
ユニツト(MPU)11、リードオンリーメモリ(ROM)12、
入出力インターフエース(I/O)13を備える。前記セレ
クト位置検出センサ14のセレクトレバー位置P,R,N,Dに
対応したスイツチ、前記アクセル検出センサ15aのスイ
ツチ、ブレーキ検出スイツチ15bのスイツチ、ドア開閉
検出センサ14aのスイツチ、ドアを開放したときと同じ
状態を人為的に作出す操作スイツチ14b、前記したその
他の各種検出センサ16〜21、電磁クラツチ駆動部22及び
直流モータ駆動部23が前記I/O13に接続される。前記MPU
11は前記ROM12に格納した制御プログラムを読込み、前
記I/O13を介して入力した入力データを参照した演算処
理を実行し、前記I/O13を介して前記電磁クラツチ駆動
部22及び直流モータ駆動部23に制御信号を出力する。
第3図は前記クラツチ駆動部22の回路構成を示してい
る。この回路は前記電磁クラツチ2の電磁コイル2aを正
励磁及び逆励磁するためのブリツジ回路37を含んでい
る。該ブリツジ回路37は4つのトランジスタ37a〜37dと
4つのフライホイールダイオード37e〜37hによつて構成
される。抵抗器36は励磁電流をフイードバツク制御する
ためのフイードバツク抵抗である。前記ブリツジ回路37
を駆動するドライバ回路35の各トランジスタ35a〜35dの
各コレクタ抵抗器31a〜31dを介して各トランジスタ37a
〜37dのベースに接続され、各トランジスタ35a〜35dの
ベースは抵抗器32a〜32dを介して前記I/O13に接続され
ている。
る。この回路は前記電磁クラツチ2の電磁コイル2aを正
励磁及び逆励磁するためのブリツジ回路37を含んでい
る。該ブリツジ回路37は4つのトランジスタ37a〜37dと
4つのフライホイールダイオード37e〜37hによつて構成
される。抵抗器36は励磁電流をフイードバツク制御する
ためのフイードバツク抵抗である。前記ブリツジ回路37
を駆動するドライバ回路35の各トランジスタ35a〜35dの
各コレクタ抵抗器31a〜31dを介して各トランジスタ37a
〜37dのベースに接続され、各トランジスタ35a〜35dの
ベースは抵抗器32a〜32dを介して前記I/O13に接続され
ている。
従つて、前記I/O13は、第4図に示すように、制御信
号13aによつてトランジスタ37aのオンを選択し、制御信
号13bによつてトランジスタ37dのオン/オフを制御する
ことによつて、電磁クラツチ2を正励磁する方向の励磁
電流を流し、更にその大きさを制御することができる。
また、セレクトレバーの位置がNまたはPのときは、電
磁クラツチ2を完全に切断するために、前記トランジス
タ37a,37dをオフにした後に、制御信号13c,13dを与えて
前記トランジスタ37b,37cをオンさせて該電磁クラツチ
2を逆励磁する方向の励磁電流を流し残留磁気を消去す
る。
号13aによつてトランジスタ37aのオンを選択し、制御信
号13bによつてトランジスタ37dのオン/オフを制御する
ことによつて、電磁クラツチ2を正励磁する方向の励磁
電流を流し、更にその大きさを制御することができる。
また、セレクトレバーの位置がNまたはPのときは、電
磁クラツチ2を完全に切断するために、前記トランジス
タ37a,37dをオフにした後に、制御信号13c,13dを与えて
前記トランジスタ37b,37cをオンさせて該電磁クラツチ
2を逆励磁する方向の励磁電流を流し残留磁気を消去す
る。
これらの制御において、前記制御信号13a,13cは励磁
方向を制御し、前記制御信号13c,13dはパルス幅制御に
よつて励磁電流の大きさを制御する。
方向を制御し、前記制御信号13c,13dはパルス幅制御に
よつて励磁電流の大きさを制御する。
第5図は直流モータ駆動部23の回路構成を示してい
る。4つのFET51a〜51dは前記直流モータ4aを正逆回転
制御するためのブリツジ回路51を構成している。抵抗器
52は直流モータ4aに流す駆動電流をフイードバツク制御
するためのりフイードバツク抵抗である。ドライバ回路
55はトランジスタ55a〜55dと抵抗器55e〜55hからなり、
抵抗器53a〜53dを介して前記I/O13から制御信号13e〜13
hを受けて前記FET51a〜51dを制御する。チヤージポンプ
54は、前記FET51a,51bのゲート・ソース間に数ボルト以
上の信号電圧を印加するために電源56の電圧を昇圧す
る。
る。4つのFET51a〜51dは前記直流モータ4aを正逆回転
制御するためのブリツジ回路51を構成している。抵抗器
52は直流モータ4aに流す駆動電流をフイードバツク制御
するためのりフイードバツク抵抗である。ドライバ回路
55はトランジスタ55a〜55dと抵抗器55e〜55hからなり、
抵抗器53a〜53dを介して前記I/O13から制御信号13e〜13
hを受けて前記FET51a〜51dを制御する。チヤージポンプ
54は、前記FET51a,51bのゲート・ソース間に数ボルト以
上の信号電圧を印加するために電源56の電圧を昇圧す
る。
この回路は、前記I/O回路13は、第6図に示すよう
に、制御信号13eによつて前記FET51aのオンを選択し、
制御信号13fによつてFET51dをオン/オフを制御するこ
とによつて、前記直流モータ4aを正回転させる方向の駆
動電流を流し、更にその大きさを制御することができ
る。直流モータ4aを逆方向に回転させる場合には、制御
信号13g,13hを出力する。
に、制御信号13eによつて前記FET51aのオンを選択し、
制御信号13fによつてFET51dをオン/オフを制御するこ
とによつて、前記直流モータ4aを正回転させる方向の駆
動電流を流し、更にその大きさを制御することができ
る。直流モータ4aを逆方向に回転させる場合には、制御
信号13g,13hを出力する。
なお、この具体的な制御方法は特願昭61-198891号の
明細書及び図面に開示されている。
明細書及び図面に開示されている。
次に、第7図を参照して、前記演算制御部10のCPU11
が実行する制御処理を説明する。
が実行する制御処理を説明する。
この制御処理は、タイマ割込みによつて周期的に実行
される。
される。
処理702では前記各種センサから出力される検出デー
タを読込み、処理704では自動車の総重量を推定するた
めに必要な検出データをサンプリングする学習条件が成
立しているかどうかを判別する。学習条件が成立してい
れば処理710に進み、変速比等の制御量を補正するため
の補正ゲイン等の補正係数を求める演算処理を行って処
理706に移る。学習条件が成立していない場合にはその
まま処理706に進む。処理706では目標値の設定処理を行
い、その後、処理708にて制御信号の出力処理を行う。
タを読込み、処理704では自動車の総重量を推定するた
めに必要な検出データをサンプリングする学習条件が成
立しているかどうかを判別する。学習条件が成立してい
れば処理710に進み、変速比等の制御量を補正するため
の補正ゲイン等の補正係数を求める演算処理を行って処
理706に移る。学習条件が成立していない場合にはその
まま処理706に進む。処理706では目標値の設定処理を行
い、その後、処理708にて制御信号の出力処理を行う。
第8図は、スロツトル開度をθ0からθsに変化させ
たときの車速vの応答特性を示している。車両総重量W
が標準値の場合の応答特性を曲線bとすると、車両総重
量Wが標準値より小さくなると応答特性は曲線aのよう
になる。
たときの車速vの応答特性を示している。車両総重量W
が標準値の場合の応答特性を曲線bとすると、車両総重
量Wが標準値より小さくなると応答特性は曲線aのよう
になる。
UPU11は、タイミングt1で検出データのサンプリング
を行う。サンプリングタイミングを初期t0から遅延し
て行う理由は、加速または減速開始初期には駆動系各部
の歪やタイヤスリツプを吸収するのにエネルギーの一部
が使用されるので、その影響を受けない検出データをサ
ンプリングするためである。タイミングt1における車
速v1、加速度α、変速比i及びエンジン出力トルクTe
を求めて、推定総重量Wsを推定する。ここで、加速度α
は現タイミングにおける車速v(タイミングt1におい
てはv1)と1回前のタイマ割込み時に読込んだ車速v
との差から求める。エンジン出力トルクTeは現在のエン
ジン回転速度Neとスロツトル開度θsとから求める。
を行う。サンプリングタイミングを初期t0から遅延し
て行う理由は、加速または減速開始初期には駆動系各部
の歪やタイヤスリツプを吸収するのにエネルギーの一部
が使用されるので、その影響を受けない検出データをサ
ンプリングするためである。タイミングt1における車
速v1、加速度α、変速比i及びエンジン出力トルクTe
を求めて、推定総重量Wsを推定する。ここで、加速度α
は現タイミングにおける車速v(タイミングt1におい
てはv1)と1回前のタイマ割込み時に読込んだ車速v
との差から求める。エンジン出力トルクTeは現在のエン
ジン回転速度Neとスロツトル開度θsとから求める。
推定総重量Wsの推定処理はタイミングt1の1度だけ
でもよいが、より真値に近い推定総重量Wsを得るため
に、タイミングt2,t3,……の複数回に渡つて推定総重
量Wsを推定し、その平均値を求めるようにしている。
でもよいが、より真値に近い推定総重量Wsを得るため
に、タイミングt2,t3,……の複数回に渡つて推定総重
量Wsを推定し、その平均値を求めるようにしている。
次に、学習条件の成立判別処理704について、第9図
を参照して説明する。
を参照して説明する。
処理902ではドア開閉検出データからドア開閉の有無
を判別する。この処理は、ドア開閉検出センサ14aのス
イツチがオン(ドア開)かオフ(ドア閉)かを判別する
処理で、ドア開のときは処理904に進み、ドア閉のとき
は処理906に進む。操作スイツチ14bがオンに操作された
ときもドア開と同様に判別される。前記処理904ではフ
ラグFDOORを“1"にセツトしてドアが開かれたことを記
憶する。処理906ではフラグFDOORが“0"かどうかを判別
し、“0"であれば処理706へ進み、“1"であれば処理908
へ進む。処理908ではスロツトル開度の変化を示すフラ
グFLNを判別する。このフラグFLNが“0"であれば処理91
0へ進み、“1"であれば処理914へ進む。処理910では、
スロツトル開度θの変化前の値θpと現在値θnとの
差、すなわちスロツトル開度の変化量が所定の値θd以
下かどうかを判別し、所定値以下であれば処理706へ進
み、所定値θdを越えていれば処理912へ進んでフラグF
LNを“1"にセツトした後に処理710へ進む。
を判別する。この処理は、ドア開閉検出センサ14aのス
イツチがオン(ドア開)かオフ(ドア閉)かを判別する
処理で、ドア開のときは処理904に進み、ドア閉のとき
は処理906に進む。操作スイツチ14bがオンに操作された
ときもドア開と同様に判別される。前記処理904ではフ
ラグFDOORを“1"にセツトしてドアが開かれたことを記
憶する。処理906ではフラグFDOORが“0"かどうかを判別
し、“0"であれば処理706へ進み、“1"であれば処理908
へ進む。処理908ではスロツトル開度の変化を示すフラ
グFLNを判別する。このフラグFLNが“0"であれば処理91
0へ進み、“1"であれば処理914へ進む。処理910では、
スロツトル開度θの変化前の値θpと現在値θnとの
差、すなわちスロツトル開度の変化量が所定の値θd以
下かどうかを判別し、所定値以下であれば処理706へ進
み、所定値θdを越えていれば処理912へ進んでフラグF
LNを“1"にセツトした後に処理710へ進む。
処理914でも処理910と同様にスロツトル開度の変化量
が所定の値θd以下かどうかを判別し、所定値以下であ
れば処理710へ進み、所定値θdを越えて学習条件が成
立していれば処理916へ進んでフラグFDOOP,FLN及び後述
するカウンタ変数CLN2をそれぞれリセツト(“0"にセツ
ト)した後に処理710へ進む。
が所定の値θd以下かどうかを判別し、所定値以下であ
れば処理710へ進み、所定値θdを越えて学習条件が成
立していれば処理916へ進んでフラグFDOOP,FLN及び後述
するカウンタ変数CLN2をそれぞれリセツト(“0"にセツ
ト)した後に処理710へ進む。
次に、補正係数を求める演算制御処理710を第10図を
参照して説明する。
参照して説明する。
処理102でカウンタ変数CLN1の値を判別する。このカ
ウンタ変数CLN1の値はタイマ割込み回数を示すものであ
り、CLN1が所定値n1より小さいときは処理104にてCLN1
をインクリメントした後にリターンする。CLN1が所定値
n1以上のときは処理106に進んでCLN1をクリアした後に
処理108に進んで推定総重量Wsの1回分の推定処理を行
う。次に、処理110においてカウンタ変数CLN2が所定値n
2より小さいかどうかを判別する。このカウンタ変数CLN
2は推定総重量Wsを複数回の推定値を平均化して求める
ために、推定総重量の追加推定値Wtを求める処理回数を
示す。この追加推定回数CLN2が所定値n2以上のときは処
理112に進んで推定値Wtの加算処理を行い、所定値n2よ
りも小さいときは処理114に進む。処理114では前記カウ
ンタ変数CLN2が所定値n3より小さいかどうかを判別し、
小さければ処理116に進んでカウンタ変数CLN2をインク
リメントしてリターンする。前記カウンタ変数CLN2が所
定値n3以上のときは処理118に進み、カウンタ変数CLN
2、フラグFDOOR及びフラグFLNをクリアする。これは学
習の終了を記憶する処理である。その後、処理120に進
む。
ウンタ変数CLN1の値はタイマ割込み回数を示すものであ
り、CLN1が所定値n1より小さいときは処理104にてCLN1
をインクリメントした後にリターンする。CLN1が所定値
n1以上のときは処理106に進んでCLN1をクリアした後に
処理108に進んで推定総重量Wsの1回分の推定処理を行
う。次に、処理110においてカウンタ変数CLN2が所定値n
2より小さいかどうかを判別する。このカウンタ変数CLN
2は推定総重量Wsを複数回の推定値を平均化して求める
ために、推定総重量の追加推定値Wtを求める処理回数を
示す。この追加推定回数CLN2が所定値n2以上のときは処
理112に進んで推定値Wtの加算処理を行い、所定値n2よ
りも小さいときは処理114に進む。処理114では前記カウ
ンタ変数CLN2が所定値n3より小さいかどうかを判別し、
小さければ処理116に進んでカウンタ変数CLN2をインク
リメントしてリターンする。前記カウンタ変数CLN2が所
定値n3以上のときは処理118に進み、カウンタ変数CLN
2、フラグFDOOR及びフラグFLNをクリアする。これは学
習の終了を記憶する処理である。その後、処理120に進
む。
処理120では複数回に渡つて求めた推定総重量を平均
化して推定総重量Wsを推定する。ここでn=n3-n2であ
る。更に、この推定総重量Wsを用いて目標変速比の補正
係数K1、変速速度の補正係数K2及び電磁クラツチ2の
伝達トルク補正係数K3を求めてリターンする。関数
f1,f2,f3で示した上記各係数K1,K2,K3は予め設定した
二元マツプから補間計算によつて求める。すなわち、補
正係数K1は推定総重量Wsに比例させ、補正係数K3は推
定総重量Wsに反比例させる。
化して推定総重量Wsを推定する。ここでn=n3-n2であ
る。更に、この推定総重量Wsを用いて目標変速比の補正
係数K1、変速速度の補正係数K2及び電磁クラツチ2の
伝達トルク補正係数K3を求めてリターンする。関数
f1,f2,f3で示した上記各係数K1,K2,K3は予め設定した
二元マツプから補間計算によつて求める。すなわち、補
正係数K1は推定総重量Wsに比例させ、補正係数K3は推
定総重量Wsに反比例させる。
因みに、この実施例において、タイマ割込み周期を20
msとし、検出データのサンプリング周期を200msとする
と、n1=10となる。スロツトル開度変化に対する車速等
の応答特性の立上り時の駆動系の歪吸収時間を1000msと
するとn2=5となる。応答特性の立上りから4000msまで
検出データのサンプリングを繰返すとn3=20となり、車
両総重量推定回数nは15となる。推定総重量Wsと各補正
係数K1,K2,K3の関係が、自動車の性格、例えば加速性
重視、経済性重視、滑らかさ重視或いは車体の重さ等に
合つたものとなるように、演算制御部10に演算制御アル
ゴリズムを設定する。
msとし、検出データのサンプリング周期を200msとする
と、n1=10となる。スロツトル開度変化に対する車速等
の応答特性の立上り時の駆動系の歪吸収時間を1000msと
するとn2=5となる。応答特性の立上りから4000msまで
検出データのサンプリングを繰返すとn3=20となり、車
両総重量推定回数nは15となる。推定総重量Wsと各補正
係数K1,K2,K3の関係が、自動車の性格、例えば加速性
重視、経済性重視、滑らかさ重視或いは車体の重さ等に
合つたものとなるように、演算制御部10に演算制御アル
ゴリズムを設定する。
これらの関係を、第11図に示す発進加速時の例を参照
して説明する。(a)はスロツトル開度θを“0"から
“θs"に変化させた状態を示している。(b)はこのと
きの目標変速比iaの変化状態を示している。実線は車両
総重量Wを基準値とした場合であり、破線は推定総重量
Wsが基準値より大きいときに補正係数K1による目標変
速比の補正を行った場合である。すなわち、車両総重量
Wの増加に伴う走行抵抗の増加を克服するために、変速
比が大きくなる方向の補正によつて駆動トルクが増加さ
れる。このとき、車速vは(c)に示すように変化す
る。補正係数K1による目標変速比の補正がない場合に
は、一点鎖線で示すように車速vの立上りが遅く、最終
車速vも走行抵抗増加分に相応して基準値(実線)より
低くなつている。これに対して補正係数K1による目標
変速比の補正が行われると、破線で示すように、車速v
の立上りは僅かに遅れるものの最終速度は基準値に一致
する。
して説明する。(a)はスロツトル開度θを“0"から
“θs"に変化させた状態を示している。(b)はこのと
きの目標変速比iaの変化状態を示している。実線は車両
総重量Wを基準値とした場合であり、破線は推定総重量
Wsが基準値より大きいときに補正係数K1による目標変
速比の補正を行った場合である。すなわち、車両総重量
Wの増加に伴う走行抵抗の増加を克服するために、変速
比が大きくなる方向の補正によつて駆動トルクが増加さ
れる。このとき、車速vは(c)に示すように変化す
る。補正係数K1による目標変速比の補正がない場合に
は、一点鎖線で示すように車速vの立上りが遅く、最終
車速vも走行抵抗増加分に相応して基準値(実線)より
低くなつている。これに対して補正係数K1による目標
変速比の補正が行われると、破線で示すように、車速v
の立上りは僅かに遅れるものの最終速度は基準値に一致
する。
次に、電磁クラツチ2の伝達トルクTcを補正係数K3
で補正することによるエンジン回転速度Neの立上り特性
の改善を(d)を参照して説明する。発進加速時に電磁
クラツチ2に適当な滑りを与えてエンジンにかかる負荷
の急増を防止する制御をしないとエンジン停止または円
滑な発進加速が望めない。補正係数K3はこの滑り量補
正制御に使用される。この滑り量は電磁クラツチ2の励
磁コイル2aの励磁電流の大きさに反比例する。推定総重
量Wsが大きいほど補正係数K3を小さくして滑り量を多
くし、エンジン回転速度Neの立上りを早くする。実線は
車両総重量Wが基準値のときの特性であり、一点鎖線は
車両総重量Wが増加しても補正係数K3による補正がな
い場合の特性であり、破線は補正係数K3による補正を
行つた場合の特性である。車両総重量Wの増加時に補正
係数K3による補正がないとエンジン回転速度Neの立上
りが遅れて応答性が悪化する。
で補正することによるエンジン回転速度Neの立上り特性
の改善を(d)を参照して説明する。発進加速時に電磁
クラツチ2に適当な滑りを与えてエンジンにかかる負荷
の急増を防止する制御をしないとエンジン停止または円
滑な発進加速が望めない。補正係数K3はこの滑り量補
正制御に使用される。この滑り量は電磁クラツチ2の励
磁コイル2aの励磁電流の大きさに反比例する。推定総重
量Wsが大きいほど補正係数K3を小さくして滑り量を多
くし、エンジン回転速度Neの立上りを早くする。実線は
車両総重量Wが基準値のときの特性であり、一点鎖線は
車両総重量Wが増加しても補正係数K3による補正がな
い場合の特性であり、破線は補正係数K3による補正を
行つた場合の特性である。車両総重量Wの増加時に補正
係数K3による補正がないとエンジン回転速度Neの立上
りが遅れて応答性が悪化する。
次に、補正係数K2による変速比iの変速速度の補正
を(e)を参照して説明する。変速比iは目標変速比ia
との偏差がなくなるように制御される。変速比iの変化
速度は直流モータ4aの回転速度に対応する。直流モータ
4aの回転速度は駆動電流の大きさに比例する。車両総重
量Wが増加したときは相応して応答速度が遅くなるので
目標変速比iaの変化も遅くなる。従つて、推定総重量Ws
に応じた補正係数K2により変速比iの変化速度(di/d
t)を補正して、該変化速度を推定総重量Wsに反比例さ
せる。実線は補正を行わないときの変速速度特性であ
り、破線は補正を行つたときの特性である。補正がない
と変速比iが階段状に変化して変速シヨツクが発生し、
乗り心地が悪いことがわかる。
を(e)を参照して説明する。変速比iは目標変速比ia
との偏差がなくなるように制御される。変速比iの変化
速度は直流モータ4aの回転速度に対応する。直流モータ
4aの回転速度は駆動電流の大きさに比例する。車両総重
量Wが増加したときは相応して応答速度が遅くなるので
目標変速比iaの変化も遅くなる。従つて、推定総重量Ws
に応じた補正係数K2により変速比iの変化速度(di/d
t)を補正して、該変化速度を推定総重量Wsに反比例さ
せる。実線は補正を行わないときの変速速度特性であ
り、破線は補正を行つたときの特性である。補正がない
と変速比iが階段状に変化して変速シヨツクが発生し、
乗り心地が悪いことがわかる。
以上を総合すると、演算制御処理部10は、推定総重量
Wsが基準値より増加した場合には、目標変速比iaを大き
くする方向の補正を行う補正係数K1を算出し、変速比
変化速度iを大きくする方向の補正を行う補正係数K2
を算出し、クラツチ伝達トルクTcを小さくしてエンジン
回転速度の立上りを早める方向の補正を行う補正係数K
3を算出し、これらの補正係数で制御量の補正制御を行
う。推定総重量Wsが減少したときの各補正係数は、前記
と逆の方向に補正するような値となる。
Wsが基準値より増加した場合には、目標変速比iaを大き
くする方向の補正を行う補正係数K1を算出し、変速比
変化速度iを大きくする方向の補正を行う補正係数K2
を算出し、クラツチ伝達トルクTcを小さくしてエンジン
回転速度の立上りを早める方向の補正を行う補正係数K
3を算出し、これらの補正係数で制御量の補正制御を行
う。推定総重量Wsが減少したときの各補正係数は、前記
と逆の方向に補正するような値となる。
以上のように本発明の演算制御装置は、車両総重量に
よつて異なる自動車の走行時の過渡期間(加速及び減
速)における過渡現象の大きさを検出データから捉えて
車両総重量を推定する演算処理を行い、この推定総重量
に基づいて制御量を補正するので、実際の走行時の応答
性及び制御の安定性を向上させることができる。
よつて異なる自動車の走行時の過渡期間(加速及び減
速)における過渡現象の大きさを検出データから捉えて
車両総重量を推定する演算処理を行い、この推定総重量
に基づいて制御量を補正するので、実際の走行時の応答
性及び制御の安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】 図面は本発明の一実施例を示すもので、第1図は無段変
速機制御システムのブロツク図、第2図は演算制御部の
回路構成図、第3図はクラツチ駆動部の回路構成図、第
4図はその制御特性図、第5図は直流モータ駆動部の回
路構成図、第6図はその制御特性図、第7図及び第9図
と第10図は演算制御部が実行する制御処理フローチヤー
ト、第8図及び第11図はスロツトル開度変化時の応答特
性図である。 1……エンジン、2……電磁クラツチ、4……無段変速
機、10……演算制御部、11……MPU、12……ROM、13……
I/O、14a……ドア開閉検出スイツチ、16……車速セン
サ、18……エンジン回転速度センサ、19……スロツトル
センサ。
速機制御システムのブロツク図、第2図は演算制御部の
回路構成図、第3図はクラツチ駆動部の回路構成図、第
4図はその制御特性図、第5図は直流モータ駆動部の回
路構成図、第6図はその制御特性図、第7図及び第9図
と第10図は演算制御部が実行する制御処理フローチヤー
ト、第8図及び第11図はスロツトル開度変化時の応答特
性図である。 1……エンジン、2……電磁クラツチ、4……無段変速
機、10……演算制御部、11……MPU、12……ROM、13……
I/O、14a……ドア開閉検出スイツチ、16……車速セン
サ、18……エンジン回転速度センサ、19……スロツトル
センサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F16H 59:36 59:44 59:50 (72)発明者 佐藤 一彦 茨城県勝田市大字高場字鹿島谷津2477番 地3 日立オートモテイブエンジニアリ ング株式会社内 (72)発明者 佐藤 丞 茨城県勝田市大字高場字鹿島谷津2477番 地3 日立オートモテイブエンジニアリ ング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−79056(JP,A) 特開 昭62−77243(JP,A) 実開 昭62−20146(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F16H 59/00 - 61/12 F16H 61/16 - 61/24 F16H 63/40 - 63/48 B60K 41/00
Claims (7)
- 【請求項1】エンジンを制御するエンジン制御アクチュ
エータと、変速機を制御する変速機制御アクチュエータ
と、スロットル開度を検出するスロットル開度検出手段
と、車速を検出する車速検出手段と、エンジン回転速度
を検出するエンジン回転速度検出手段と、前記スロット
ル開度検出手段、車速検出手段、エンジン回転速度検出
手段からの検出データを予め定めたアルゴリズムに基づ
いて演算して、前記エンジン制御アクチュエータと前記
変速機制御アクチュエータの少なくとも一方の制御量を
算出する演算制御装置とを備えた自動車用制御システム
において、 前記演算制御装置は、自動車が加減速する過渡期間の開
始時点から駆動系の歪やタイヤのスリップによる影響が
無くなるまでの時間が経過した後における前記各検出デ
ータから自動車の総重量を推定し、この推定した該総重
量に基づいて前記制御量の補正を行うことを特徴とする
自動車用制御システム。 - 【請求項2】請求項1の発明において、 前記演算制御装置は、前記自動車の総重量を複数回推定
し、複数回推定した該総重量の平均値に基づいて前記制
御量の補正を行うことを特徴とする自動車用制御システ
ム。 - 【請求項3】エンジンを制御するエンジン制御アクチュ
エータと、変速機を制御する変速機制御アクチュエータ
と、スロットル開度を検出するスロットル開度検出手段
と、車速を検出する車速検出手段と、エンジン回転速度
を検出するエンジン回転速度検出手段と、前記スロット
ル開度検出手段、車速検出手段、エンジン回転速度検出
手段からの検出データを予め定めたアルゴリズムに基づ
いて演算して、前記エンジン制御アクチュエータと前記
変速機制御アクチュエータの少なくとも一方の制御量を
算出する演算制御装置とを備えた自動車用制御システム
において、 前記演算制御装置は、自動車が加減速する過渡期間の開
始時点から駆動系の歪やタイヤのスリップによる影響が
無くなるまでの時間が経過した後に前記スロットル開度
検出手段から出力された検出データから求められる所定
時間内のスロットル開度の増加量と、該所定時間内に前
記車速検出手段から出力される検出データを参照して自
動車の総重量を推定し、推定した該総重量を参照して前
記変速機の制御量を補正することを特徴とする乗車用制
御システム。 - 【請求項4】請求項3の発明において、 前記変速機は、その変速比が連続的に変化する無段変速
機であることを特徴とする自動車用制御システム。 - 【請求項5】請求項3の発明において、 前記制御量は、前記変速機の変速比又は該変速比の変化
速度の少なくとも一方であることを特徴とする自動車用
制御システム。 - 【請求項6】請求項3の発明において、 前記変速機は回転トルクの伝達を断続する継手を備え、 前記制御量は該継手の回転トルク伝達量であることを特
徴とする自動車用制御システム。 - 【請求項7】エンジンを制御するエンジン制御アクチュ
エータと、変速機を制御する変速機制御アクチュエータ
と、スロットル開度を検出するスロットル開度検出手段
と、車速を検出する車速検出手段と、エンジン回転速度
を検出するエンジン回転速度検出手段と、ドアの開閉を
検出するドア開閉検出手段と、前記スロットル開度検出
手段、車速検出手段、エンジン回転速度検出手段からの
検出データを予め定めたアルゴリズムに基づいて演算し
て、前記エンジン制御アクチュエータと前記変速機制御
アクチュエータの少なくとも一方の制御量を算出する演
算制御装置とを備えた自動車用制御システムにおいて、 前記演算制御装置は、前記ドア開閉検出手段からドア開
閉検出データが入力された後で、自動車が加減速する過
渡期間の開始時点から駆動系の歪やタイヤのスリップに
よる影響が無くなるまでの時間が経過した後における前
記各検出データから自動車の総重量を推定し、この推定
した該総重量に基づいて前記制御量の補正を行うことを
特徴とする自動車用制御システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2038449A JP2917162B2 (ja) | 1990-02-21 | 1990-02-21 | 自動車用制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2038449A JP2917162B2 (ja) | 1990-02-21 | 1990-02-21 | 自動車用制御システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03244860A JPH03244860A (ja) | 1991-10-31 |
JP2917162B2 true JP2917162B2 (ja) | 1999-07-12 |
Family
ID=12525598
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2038449A Expired - Fee Related JP2917162B2 (ja) | 1990-02-21 | 1990-02-21 | 自動車用制御システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2917162B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2737761B1 (fr) * | 1995-08-10 | 1997-09-19 | Renault | Procede de suppression du phenomene de pompage d'un vehicule automobile et vehicule automobile mettant en oeuvre ce procede |
JP2006112493A (ja) * | 2004-10-13 | 2006-04-27 | Calsonic Kansei Corp | 自動変速機のセレクトアシスト装置 |
JP2008162380A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Fujitsu Ten Ltd | 加速度評価装置 |
JP5028285B2 (ja) * | 2008-01-18 | 2012-09-19 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 車重推定装置 |
-
1990
- 1990-02-21 JP JP2038449A patent/JP2917162B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH03244860A (ja) | 1991-10-31 |
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