JP3656087B2 - 車両の駆動力制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動輪の過剰スリップが検出されたときに、駆動輪の駆動力を低減して前記過剰スリップを抑制する車両の駆動力制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
駆動輪の過剰スリップを防止する所謂トラクションコントロール装置は、駆動輪のスリップ量を算出するスリップ量算出手段と、前記スリップ量と予め設定された制御ゲインとに基づいて駆動力低減量を算出する駆動力低減量算出手段と、前記駆動力低減量に基づいて駆動輪の駆動力を低減する駆動力低減手段とを備えている。かかるトラクションコントロール装置は、例えば、特開平5−1613号公報により公知であるが、このものは駆動力低減量を算出するためのデータである制御ゲインをトラクションコントロールを司る電子制御ユニットのROMに予め記憶しており、ROMから読み出した制御ゲインを補正することなく、そのまま使用している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記制御ゲインは路面状態やアクセル操作の急変等を考慮して設定されているが、駆動輪のスリップ防止制御の応答性を高めるために、予め設定された制御ゲインを種々のスリップ状態に応じて補正することが考えられる。
【0004】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、予め設定された制御ゲインを適切に補正してスリップ防止制御の応答性をより高めることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載された発明では、スリップ量算出手段が算出した駆動輪のスリップ量と制御ゲイン設定手段により予め設定された制御ゲインとに基づいて駆動力低減量算出手段が駆動力低減量を算出し、駆動力低減手段が前記駆動力低減量に基づいて駆動輪の駆動力を低減することにより駆動輪の過剰スリップを抑制する。このとき、制御ゲイン補正量算出手段が駆動輪スリップ量に基づいて制御ゲインの補正量を算出し、制御ゲイン補正手段が制御ゲインの補正量で制御ゲインを補正することにより、駆動輪の過剰スリップを一層効果的に抑制する。
【0006】
また駆動力低減量補正手段が、駆動力低減量のP項成分及びI項成分をギヤ位置及びスリップ量に基づいて補正し、駆動力低減量のD項成分をエンジン回転数又は車速に応じて補正することにより、より精密なスリップ防止制御が行われる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【0008】
図1〜図8は本発明の一実施例を示すもので、図1はトラクションコントロール装置を備えた車両の全体構成図、図2はメインルーチンのフローチャート、図3はメインルーチンのステップS30のサブルーチンのフローチャート、図4はメインルーチンのステップS40のサブルーチンのフローチャート、図5はメインルーチンのステップS50のサブルーチンのフローチャート、図6はメインルーチンのステップS60のサブルーチンのフローチャート、図7はステップS60のサブルーチンの更に詳細なフローチャート、図8は制御系のブロック図である。
【0009】
図1に示すように、この車両は前輪駆動車であって、4気筒エンジンEのトルクが自動変速機Mを介して伝達される左右一対の駆動輪WFL,WFRと、走行に伴って回転する左右一対の従動輪WRL,WRRとを備える。左右の駆動輪WFL,WFRには駆動輪速度を検出する駆動輪速度センサS1 ,S1 が設けられるとともに、左右の従動輪WRL,WRRには従動輪速度を検出する従動輪速度センサS2 ,S2 が設けられ、更にエンジンEにはエンジン回転数を検出するエンジン回転数センサS3 が設けられる。
【0010】
前記駆動輪速度センサS1 ,S1 、従動輪速度センサS2 ,S2 及びエンジン回転数センサS3 からの信号が入力される電子制御ユニットUは、駆動輪WFL,WFRの過剰スリップを抑制すべく、エンジンEの吸気通路1に設けられたスロットル弁2の開度と、エンジンEの点火プラグ3…の点火時期と、エンジンEの燃料噴射弁4…の燃料噴射弁量とを制御する。
【0011】
図8に示すように、電子制御ユニットUは、制御ゲイン設定手段M1と、スリップ量算出手段M2と、駆動力低減量算出手段M3と、駆動力低減手段M4と、制御ゲイン補正量算出手段M5と、制御ゲイン補正手段M6と、駆動力低減量補正手段M7とを備える。
【0012】
次に、前述の構成を備えた本発明の実施例の作用を、フローチャートを参照しながら更に説明する。
【0013】
図2に示すメインルーチンのフローチャートにおいて、先ずステップS10で、駆動輪速度センサS1 ,S1 の出力に基づいて駆動輪速度を算出するとともに、従動輪速度センサS2 ,S2 の出力に基づいて従動輪速を算出する。続くステップS20で、前記従動輪速度に基づいて駆動輪WFL,WFRの目標スリップ率(目標駆動輪速度)を算出する。前記目標スリップ率は、駆動輪WFL,WFRが最大のトラクションを発生し得る駆動輪速度に対応しており、その値はそのときの従動輪速度よりも所定の比率だけ大きい値に設定される。続くステップS30で、スリップ量算出手段M2が駆動輪WFL,WFRの実スリップ量を算出する。その詳細は図3のフローチャートに基づいて後から説明する。
【0014】
続くステップS40で、制御ゲイン設定手段M1が電子制御ユニットUのROMから読み出した制御ゲインを補正すべく、制御ゲイン補正量算出手段M5が前記実スリップ量に基づいて制御ゲイン補正量を算出するとともに、制御ゲイン補正手段M6が前記制御ゲイン補正量で制御ゲインを補正する。その詳細は図4のフローチャートに基づいて後から説明する。続くステップ50で、駆動力低減量算出手段M3が前記補正したゲインデータに基づいて、エンジンEの出力をPIDフィードバック制御する際のP項、I項及びD項をそれぞれ算出する。その詳細は図5のフローチャートに基づいて後から説明する。
【0015】
続くステップS60で、駆動力低減量補正手段M7は、実スリップ量、エンジン回転数或いは従動輪速度に基づいて前記P項、I項及びD項を更に補正する。その詳細は図6及び図7のフローチャートに基づいて後から説明する。そして最後に、補正されたP項、I項及びD項に基づいて、駆動力低減手段M4が駆動輪WFL,WFRのスリップ率を目標スリップ率に収束させるべく、スロットル弁2の閉弁、点火プラグ3…による点火リタード、燃料噴射弁4…によるフュエルカット等の手段でエンジンEの出力を抑制する。
【0016】
次に、前記ステップS30,S40,S50,S60の具体的内容を順を追って説明する。
【0017】
図3は前記ステップS30「実スリップ率算出」のサブルーチンのフローチャートを示すものである。先ずステップS31で、前記ステップS10で算出した駆動輪速度から、前記ステップS20で算出した目標スリップ率(目標駆動輪速度)との偏差である実スリップ量を算出する。続くステップS32で、前記実スリップ量を時間微分することにより、実スリップ量の変化量を算出する。
【0018】
図4は前記ステップS40「制御ゲイン補正」のサブルーチンのフローチャートを示すものである。先ずステップS41で、電子制御ユニットUのROMに予め記憶されているテーブルからP項、I項及びD項の基準ゲインデータを読み出す。
【0019】
電子制御ユニットUのROMには、前記基準ゲインデータに加えて、基準ゲインデータを補正する際の閾値#DATA1,#DATA2,#DATA3と、基準ゲインデータを補正する際の補正量#K1,#K2,#K3とが記憶されている。前記閾値#DATA1,#DATA2,#DATA3の大小関係は、
#DATA1<#DATA2<#DATA3
であり、また前記補正量#K1,#K2,#K3の大小関係は、
#K1<#K2<#K3
である。
【0020】
続くステップS42で、前記ステップS30で算出した実スリップ量を最も小さい閾値#DATA1と比較し、実スリップ量<#DATA1であれば、テーブルから検索した基準ゲインデータを補正せずに、そのままゲインデータとして採用する。前記ステップS42で実スリップ量≧#DATA1であれば、ステップS43に移行して実スリップ量を中間の大きさの閾値#DATA2と比較し、実スリップ量<#DATA2であれば、つまり#DATA1≦実スリップ量<#DATA2が成立していれば、ステップS44で、テーブルから検索した基準ゲインデータに最も小さい補正量#K1を加算して補正したものをゲインデータとする。
【0021】
前記ステップS43で実スリップ量≧#DATA2であれば、ステップS45に移行して実スリップ量を最も大きい閾値#DATA3と比較し、実スリップ量<#DATA3であれば、つまり#DATA2≦実スリップ量<#DATA3が成立していれば、ステップS46で基準ゲインデータに中間の大きさの補正量#K2を加算して補正したものをゲインデータとする。また前記ステップS45で実スリップ量≧#DATA3であれば、ステップS47で基準ゲインデータに最も大きい補正量#K3を加算して補正したものをゲインデータとする。
【0022】
このようにして、ステップS40では実スリップ量の大小に応じて基準ゲインデータが補正されるが、その補正は実スリップ量が大きい場合ほど大きい補正量#K1,#K2,#K3を基準ゲインデータに加算するため、補正されたゲインデータは実スリップ量の増加に応じて増加することになる。
【0023】
図5は前記ステップS50「制御演算処理」のサブルーチンのフローチャートを示すものである。先ずステップS51で、前記ステップS40で算出したP項ゲインデータに前記ステップS30で算出した実スリップ量を乗算したものをP項とする。続くステップS52で、前記ステップS40で算出したI項ゲインデータに前記ステップS30で算出した実スリップ量を乗算したものに、前回ループのI項を加算したものをI項とする。続くステップS53で、前記ステップS40で算出したD項ゲインデータに前記ステップS30で算出した実スリップ量の変化量を乗算したものをD項とする。
【0024】
図6は前記ステップS60「制御演算値補正」のサブルーチンのフローチャートを示すものである。先ずステップS61でスリップ量の大小を判別し、スリップ量が大きい場合にはステップS62,S63でP項及びI項を補正する。続いて、ステップS64で車両が発進時であるか加速時であるかを判断し、発進時であればステップS65でD項に第1の補正を施し、加速時であればD項に第2の補正を施す。
【0025】
図7のフローチャートは、前記図6のフローチャートの内容を更に詳細に説明するものである。
【0026】
図7のフローチャートのステップS611,S622は図6のフローチャートのステップS61「スリップ大?」に対応するもので、ステップS611でエンジン回転数と従動輪速度とから推定したギヤ位置が2速以上であり、且つステップS612で実スリップ量が基準値以上であれば、図6のフローチャートのステップS62「P項補正」に対応するステップS621,S622に移行する。
【0027】
ステップS621でP項がP項下限値未満であれば、ステップS622でP項を前記P項下限値で置き換える。続いて図6のフローチャートのステップS63「I項補正」に対応するステップS631,S632に移行する。ステップS631でI項がI項下限値未満であれば、ステップS632でI項を前記I項下限値で置き換える。このように、P項及びI項の下限値を規制することにより、常に必要最小限の駆動力低減量を確保して駆動輪WFL,WFRの過剰スリップを抑制することができる。
【0028】
図7のフローチャートのステップS641は図6のフローチャートのステップS64「発進時又は加速時?」に対応するもので、ステップS641でエンジン回転数を基準値と比較し、エンジン回転数が基準値未満であれば発進時であると判断し、図6のフローチャートのステップS65「D項補正1」に対応するステップS651,S652,S653に移行する。ステップS651では実スリップ量に対応したD項上限値1を電子制御ユニットUのROMから検索し、続くステップS652でD項が前記D項上限値1を越えていれば、ステップS653でD項を前記D項上限値1で置き換える。
【0029】
また前記ステップS641でエンジン回転数が基準値以上になっていれば前記発進時に続く加速時であると判断し、図6のフローチャートのステップS66「D項補正2」に対応するステップS661,S662,S663に移行する。ステップS661では実スリップ量に対応したD項上限値2(D項上限値2<D項上限値1)を電子制御ユニットUのROMから検索し、続くステップS662でD項が前記D項上限値2を越えていれば、ステップS663でD項を前記D項上限値2で置き換える。
【0030】
D項はスリップ防止制御の開始直後に効くものであり、その値が大きいとエンジン出力が大きく低減して加速性能の低下やエンジンストールが発生する場合があるが、前述したようにD項の上限値を規制することによりエンジン出力の過剰な低減を回避することができる。また発進時におけるD項上限値1は加速時におけるD項上限値2はよりも大きい値に設定されているが、これは発進時の方が加速時に比べて大きなスリップが発生し易いため、発進時の駆動力低減量を大きく確保するためである。
【0031】
そして最後に、ステップS671で最終的なP項、I項及びD項を加算して制御演算値を算出し、その制御演算値に基づいてエンジンEの出力を低減して駆動輪WFL,WFRのスリップを抑制する。
【0032】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【0033】
例えば、図7のフローチャートのステップS641ではエンジン回転数に基づいて発進時であるか加速時であるかを判断しているが、従動輪速度(即ち、車体速)が基準値未満であれば発進時、基準値以上であれば加速時であると判断しても良い。また図7のフローチャートのステップS621,S622,S631,S632ではP項及びI項の下限値をそれぞれP項下限値及びI項下限値で規制しているが、P項及びI項にそれぞれ1よりも小さい所定の係数を乗算しても同様の効果を得ることができる。
【0034】
【発明の効果】
以上のように、請求項1に記載された発明によれば、制御ゲイン補正量算出手段が駆動輪スリップ量に基づいて制御ゲインの補正量を算出し、制御ゲイン補正手段が制御ゲインの補正量で制御ゲインを補正するので、駆動輪スリップ量に応じた適切な制御ゲインを用いて駆動輪の駆動力を低減することが可能となり、駆動輪の過剰スリップを応答性良く抑制することができる。
【0035】
しかも駆動力低減量算出手段で算出した駆動力低減量を補正する駆動力低減量補正手段を備えてなり、この駆動力低減量補正手段は、駆動力低減量のP項成分、I項成分及びD項成分のうち、P項成分及びI項成分をギヤ位置及びスリップ量に基づいて補正するとともに、D項成分をエンジン回転数又は車速に応じて補正するので、駆動輪のスリップ状態、車両の発進状態、車両の加速状態等に応じたより精密なスリップ防止制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】トラクションコントロール装置を備えた車両の全体構成図
【図2】メインルーチンのフローチャート
【図3】メインルーチンのステップS30のサブルーチンのフローチャート
【図4】メインルーチンのステップS40のサブルーチンのフローチャート
【図5】メインルーチンのステップS50のサブルーチンのフローチャート
【図6】メインルーチンのステップS60のサブルーチンのフローチャート
【図7】ステップS60のサブルーチンの更に詳細なフローチャート
【図8】制御系のブロック図
【符号の説明】
M1 制御ゲイン設定手段
M2 スリップ量算出手段
M3 駆動力低減量算出手段
M4 駆動力低減手段
M5 制御ゲイン補正量算出手段
M6 制御ゲイン補正手段
M7 駆動力低減量補正手段
WFL 駆動輪
WFR 駆動輪
Claims (1)
- 駆動輪(WFL,WFR)の駆動力低減量を算出するための制御ゲインを設定する制御ゲイン設定手段(M1)と、駆動輪(WFL,WFR)のスリップ量を算出するスリップ量算出手段(M2)と、前記スリップ量と前記制御ゲインとに基づいて駆動力低減量を算出する駆動力低減量算出手段(M3)と、前記駆動力低減量に基づいて駆動輪(WFL,WFR)の駆動力を低減する駆動力低減手段(M4)とを備えた車両の駆動力制御装置において、
前記スリップ量に基づいて制御ゲインの補正量を算出する制御ゲイン補正量算出手段(M5)と、前記制御ゲインの補正量で前記制御ゲインを補正する制御ゲイン補正手段(M6)と、前記駆動力低減量算出手段(M3)で算出した駆動力低減量を補正する駆動力低減量補正手段(M7)とを備えてなり、この駆動力低減量補正手段(M7)は、前記駆動力低減量のP項成分、I項成分及びD項成分のうち、P項成分及びI項成分をギヤ位置及びスリップ量に基づいて補正するとともに、D項成分をエンジン回転数又は車速に応じて補正することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
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Applications Claiming Priority (1)
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JP22898396A JP3656087B2 (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | 車両の駆動力制御装置 |
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JPH1073035A JPH1073035A (ja) | 1998-03-17 |
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