JPH01301420A - パワートレイン制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、アクセル信号に対応して駆動力制御を行うと
共に、制動時に車輪がロックしないようにブレーキの液
圧を調整するアンチロックブレーキ制御を行うパワート
レインの制御装置に関するものである。

（従来の技術） 従来より、車両のパワートレインにおいて、アクセル操
作とエンジンのスロットルとの機械的連係を切り離し、
アクセル開度の変化速度に応じてスロットル開度の開き
率を変更し、急加減速時にスロットル弁の開閉速度を大
きくして、急加減速時のエンジンの応答性を向上させる
ように出力トルクを制御する駆動力制御手段の技術は、
例えば、特開昭５９−１０７５１号公報に見られるよう
に公知である。

また、制動時に車輪がロックしないように車輪の回転数
を検出してブレーキ圧を制御し、制動時の走行安定性、
操縦性の確保、制動距離の短縮を図るようにしたアンチ
ロック制御手段の技術についても種々提案されている。

このアンチロック制御手段によるブレーキ制御では、滑
りやすい路面の走行状態となると運転者の操作に応じた
ブレーキ圧では車輪がロックすることから、このような
場合にはブレーキ圧を低下して路面との間の摩擦係数が
最大となるように制御している。

（発明が解決しようとする課題） しかし、て、上記のような駆動力制御手段およびアンチ
ロック制御手段を備えたパワートレインにおいて、滑り
やすい路面でのアンチロック制御手段によるブレーキ制
御を行っている状態から、アクセル操作に伴って駆動力
制御手段による駆動力制御に移行する時に、そのまま単
にアクセル開度等に応じた通常の駆動力制御を行うと、
スピンが発生してしまう可能性がある。

すなわち、通常、駆動力制御は運転者のアクセル操作、
路面の状態等の走行状況により出力トルクを制御するも
のであるが、路面の状態をホイールスピンが発生した時
点で推定するものである。

従って、最初に駆動力制御に移行した時点では路面の状
態の推定はしておらず、アンチロック制御手段が作動す
るような滑りやすい路面で、通常の路面を走行する場合
と同様に、アクセル開度に対応してその時の設定変速モ
ード、アクセル変化速度等に応じたゲインでスロットル
開度を演算して作動すると、大きな出力トルクが発生し
てスピンが生じやすく、この時点で路面の状態を推定し
、それからスロットル開度を低減するような制御を行っ
ても応答遅れがあって、制御の収束が遅れ不利となるも
のである。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、駆動力制御手段によ
る駆動力制御とアンチロック制御手段によるブレーキ制
御との移行時における初期の制御の収束性、安定性を確
保するようにしたパワートレイン制御装置を提供するこ
とを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明のパワートレイン制御装
置は、駆動力制御手段による駆動力制御もしくはアンチ
ロック制御手段によるブレーキ制御への移行時に、それ
までのアンチロック制御手段もしくは駆動力制御手段の
制御状態に応じて初期制御条件を設定する設定手段を備
えるように構成したものである。

第１図は本発明の構成を明示するための全体構成図であ
る。

車輪３，４を備えた車両２の走行状態を調整するパワー
トレイン１は、駆動トルクを発生するエンジン５、減速
比を変更する変速機６、制動を行うブレーキ装置１１等
を有し、上記エンジン５の出力調整および必要に応じて
変速機６の変速制御を行って出力トルクを変更する出力
トルク変更手段Ａと、上記ブレーキ装置１１の制動力を
変更する制動力変更手段Ｂとを備える。

また、アクセル開度を検出するアクセル検出手段Ｃから
のアクセル信号を受け、変速モード、走行状態等に応じ
て前記出力トルク変更手段Ａに、目標スロットル開度な
どの制御信号を出力する駆動力制御手段りを設ける。さ
らに、制動時の車輪３．４の回転速度変化もしくは推定
車速との差などからロックの発生を検出するロック検出
手段Ｅからの信号を受け、ロック状態を解除するように
制動力を調整するべく前記制動力変更手段Ｂに制御信号
を出力するアンチロック制御手段Ｆを設°ける。

そして、前記駆動力制御手段りによる駆動力制御への移
行時もしくはアンチロック制御手段Ｆによるブレーキ制
御への移行時に、アンチロック制御手段Ｆもしくは駆動
力制御手段りの制御状態に応じて初期制御条件を設定す
る設定手段Ｇを設ける。

（作用） 上記のようなパワートレイン制御装置では、駆動力制御
への移行時に、アンチロック制御手段で推定した摩擦係
数に基づいて出力トルクを急激に増加させないようにス
ロットルゲインを小さくしたり、最大スロットル開度を
規制するなどのように、設定手段によってそれまでの制
御状態に応じてその初期制御条件を設定し、制御の応答
性を高めるなど移行初期の制御精度を向上している。

（実施例） 以下、図面に沿って本発明の詳細な説明する。

第２図は具体例の全体構成図であり、この実施例では、
駆動力制御、アンチロックブレーキ制御に加えて、駆動
輪のスリップ状態が所定値となるように出力トルクもし
くは制動力の制御を行うトラクション制御手段を備えた
例を示している。

車両２は駆動輪３と従動輪４とを備え、駆動輪３にはエ
ンジン５の出力が変速機６を介して出力される。このエ
ンジン５のスロットル弁８は、スロットルモータ９の駆
動によって開閉操作され、該スロットルモータ９の作動
がスロットルコントローラ１０によって制御されてエン
ジン５からの出力トルクが変更制御される。

また、前記駆動輪３および従動輪４に対してブレーキ装
置１１が配設され、そのブレーキの液圧がブレーキコン
トローラ１２によって調整されて、制動力が変更制御さ
れる。

そして、上記スロットルコントローラ１０およびブレー
キコントローラ１２にはコントロールユニット１４（マ
イクロコンピュータ）から制御信号が出力されて、出力
トルクおよび制動力が制御される。このコントロールユ
ニット１４は、各種センサーの信号を受ける入力インタ
ーフェイス１５と、この入力信号を処理する信号処理部
１６と、各種信号に応じて前記スロットルコントローラ
１０およびブレーキコントローラ１２に出力する制御信
号を演算する駆動力制御部１７、トラクション制御部１
８、アンチロックブレーキ制御部１９とを備えている。

前記コントロールユニット１４に入力される信号として
は、運転者の操作に伴うアクセル開度を検出するアクセ
ルセンサー２１からのアクセル信号、ブレーキ操作を検
出するブレーキセンサー２２からのブレーキ信号、変速
モードスイッチ２３の設定状態に対応したモード信号、
加速度を検出する加速度センサー２４（Ｇセンサー）か
らの信号、回転センサー２５からの車輪回転信号（４輪
）などがそれぞれ入力される。

前記駆動力制御部１７は、基本的にはアクセル開度αと
モード信号Ｍ（パワー、ノーマル、エコノミー）とに基
づいてマツプから基本スロットル開度Ｔｂを求め、アク
セル踏み速度、車速などにより係数Ｋ（ゲイン）を決定
し、上記基本スロットル開度Ｔｂと係数にとによって目
標スロットル開度Ｔｏ−ＫｘＴｂを設定し、スロットル
コントローラ１０に出力するものである。

また、前記トラクション制御部１８は、基本的には駆動
輪３と従動輪４との回転速度差からスピン状態を求め、
予め出力トルク制御における目標スリップ率Ｓｔとブレ
ーキ制御における目標スリップ率Ｓｂ　　（Ｓｂ　＞Ｓ
ｔ　）を設定し、実際のスリップ率と目標スリップ率と
の差に応じた目標スロットル開度およびブレーキ圧とを
求めてスロットルコントローラ１０およびブレーキコン
トローラ１２に出力するものである。尚、上記のような
目標スリップ率へのトラクション制御における最大加速
度ｇＩＩｌａｘを求め、この値から走行路面の摩擦係数
μを推定する。

更に、前記アンチロックブレーキ制御部１９は、基本的
には制動時の各車輪速度ωを入力し、各車輪速度が推定
車速に対し目標スリップ率となるようにブレーキ圧出力
値を設定してブレーキコントローラ１２に出力するもの
である。尚、上記のようなアンチロックブレーキ制御に
おける最大減速度ｇＩｌａｘを求め、この値から走行路
面の摩擦係数μを推定する。

そして、上記アンチロックブレーキ制御部１９から駆動
力制御部１７への制御移行時には、それまでのアンチロ
ックブレーキ制御における制御状態に基づいて駆動力制
御の初期の制御量を設定して、駆動力制御とアンチロッ
クブレーキ制御を関連付けて適切な制御を行って、良好
な走行性、安定性を確保するものである。

前記コントロールユニット１４の処理を、第３図のフロ
ーチャートに基づいて説明する。このフローチャートの
基本的な処理は、スタート後、ステップＳ１でイニシャ
ライズを行い、各種センサーからの信号を入力してその
信号処理を行う（Ｓ２）。そして、先ず、ステップＳ３
でアクセル開度αが全開か否かを判定し、アクセル操作
状態にあるＮＯ判定時には、ステップＳ４で駆動力制御
による目標スロットル開度Ｔｏを求めるものであるが、
ステップ８５〜Ｓ９でアンチロックブレーキ制御から駆
動力制御への移行時のゲイン修正を行うと共に、ステッ
プＳＩＯ〜ＳＬ２で移行時の最大スロットル開度の規制
を行う。

また、ステップＳ１３でトラクション制御中か否かを判
定し、トラクション制御に移行していない場合には、ス
テップＳＬ４でスピンが判定されるとステップＳ１５お
よびＳ１６でトラクション制御によるスロットル開度と
ブレーキ圧を求める。

一方、アクセル開度αが全閉で非操作状態にあって前記
ステップＳ３の判定がＹＥＳの場合には、ステップＳ１
９で移行終了の処理を行い、ステップＳ２０でブレーキ
操作の有無を判定する。ブレーキ操作時にはステップＳ
２１でアンチロックブレーキ制御中か否かを判定し、制
御中でない場合には、ステップＳ２２でホイールロック
が判定されるとステップＳ２３でアンチロックブレーキ
制御によるブレーキ圧を求める。その際、アンチロック
ブレーキ制御から駆動力制御に移行する時のための処理
をステップＳ２４．　　Ｓ２５で行う。

上記のように、各制御で設定されたスロットル開度およ
びブレーキ圧は、それぞれステップＳ１７゜８１８で出
力されるものである。

次に、アンチロックブレーキ制御から駆動力制御に移行
する際の制御移行時の処理を詳細に説明する。この制御
移行時には、アンチロックブレーキ制御中にその減速度
から路面の摩擦係数μを推定し、この摩擦係数μが低く
すべりやすい路面状態での移行時には、駆動力制御での
初期ゲインにおよびこのゲインＫを駆動力制御の本来の
値まで徐々に大きくする時定数βを摩擦係数ｆｔに応じ
て小さく設定し、急にスロットル開度Ｔｏが開かないよ
うに補正し、再びアクセル全閉になるまで補正を行うも
のである。さらに、前記の推定摩擦係数μに応じて最大
スロットル開度Ｔ　ｍａｘを設定し、目標スロットル開
度Ｔｏをこの最大スロットル開度Ｔ　ＩＲａＸ以下に規
制するものである。

すなわち、前記アンチロックブレーキ制御を行っている
際に、ステップＳ２４で車体減速度がら推定摩擦係数μ
を求め、タイマＴ１のリセットを行う（Ｓ　２５）。そ
して、アクセル操作が行われアンチロックブレーキ制御
から駆動力制御に移行する際に、ステップＳ５でフラグ
Ｆのリセット判定により、ステップＳ６で前記タイマＴ
１が所定値を以下か否かを判定する。アンチロックブレ
ーキ制御が終了してから所定時間ｔ　（例えば２０秒）
以内すなわち油路走行などで同一路面状態を走行してい
ると判定される場合には、ステップＳ７でフラグＦをセ
ットすると共に、ステップＳ９でアンチロックブレーキ
制御中に推定した摩擦係数μに基づいて、駆動力制御の
ゲインにおよび時定数βの修正設定を行う。

駆動力制御におけるゲインには、前述のようにステップ
Ｓ４でスロットル開度Ｔｏを設定する際に使用されるも
のであり、アクセル開度αに対しモードＭに対応して予
め設定されている特性（アクセル低中開度域でのスロッ
トル開度増加）に基づいて基本スロットル開度Ｔｂを求
め、これにアクセル踏み速度、車速などの運転者操作、
走行状況により補正を行って上記基本スロットル開度Ｔ
ｂに係数Ｋを掛けて目標スロットル開度Ｔｏを求めるも
のであり、この係数Ｋがゲインを示す。例えば、アクセ
ル踏み速゛度補正は、アクセル踏み速度が大きいという
ことは加速要求が高いことであるから、踏み速度の増大
に対してゲインＫを大きく設定し、しかも同じ踏み速度
でもパワーモードでゲインＫを大きくする。このように
設定されたゲインには、その値が大きいほどアクセル開
度αに対して目標スロットル開度Ｔｏが大きい比率で開
かれ、エンジン出力を増大する駆動力制御が行われる。

移行時における上記ゲインにの初期値設定は、ゲイン修
正係数λを第４図に示すように、アンチロックブレーキ
制御で得た最大減速度すなイっち推定摩擦係数μが小さ
くすべりやすい路面では小さな値に設定し、アクセル開
度αに対する初期スロットル開度をＴｏ−λＫ　Ｘ　Ｔ
　ｂとして開き率を小さく設定するものである。

上記のように小さな値に設定したゲインＫを徐々に大き
くする復帰計算は、時定数βの設定によって行う。すな
わち、ステップＳ４で求められる本来の目標スロットル
開度Ｔｏに対し、この補正で実際に出力するスロットル
開度Ｔａを、上記時定数βによって、 Ｔａ−β（Ｔｏ　−Ｔａ　）　＋Ｔａ と求める。そして、上記時定数βを第５図に示すように
、推定摩擦係数μが小さくすべりやすい路面では小さな
値に設定し、スロットル開度Ｔｏをゆっくり開くように
設定して、駆動力制御における出力トルクを急激に増加
しないように制御し、スピンの発生を抑制しつつアクセ
ル開度αとのマツチングを維持するようにしている。

さらに、上記アンチロックブレーキ制御から駆動力制御
への移行時には、ゲインＫ、時定数βの設定と共に、ス
テップＳＩＯで前記アンチロックブレーキ制御で推定し
た摩擦係数μに対応して最大スロットル開度Ｔｌｌ１ａ
ｘを設定し、ステップＳｌｌで目標スロットル開度Ｔｏ
がこの最大スロットル開度Ｔｍａｘ以下か否かを判定す
る。

この判定がＹＥＳで目標スロットル開度Ｔｏが最大スロ
ットル開度Ｔ　１ｌｌａＸ以下の場合には、そのまま目
標スロットル開度Ｔｏを出力するものであるが、最大ス
ロットル開度Ｔ　ｍａｘを越えているＮＯ判定時には、
ステップＳ１２で目標スロットル開度Ｔｏを最大スロッ
トル開度ＴＩＩａｘに設定して、最大スロットル開度Ｔ
　ｍａｘを越えたスロットル開度となるのを規制するよ
うにしている。

上記移行時における最大スロットル開度Ｔｍａｘの設定
は、第６図に示すように、アンチロックブレーキ制御で
得た推定摩擦係数μが小さくすべりやすい路面では、小
さな開度に設定し、アクセル開度αに対し前記ゲインに
および時定数βの設定によってスロットル開度変化を小
さくゆっくりすると共に、いずれはアクセル開度αに対
応した目標スロットル開度Ｔｏまで開くことになり、そ
の過程にスピンを起こさないように、予め小さく設定し
ている最大スロットル開度Ｔｌ１ａｘに規制してスピン
の発生を規制するようにしている。

なお、前記ステップＳ６の判定がＮＯで所定時間ｔを経
過している場合には、修正は行わずにタイマＴ１を所定
値ｔとする（Ｓ８）。

そして、前記フラグＦがセットされている間は、時定数
βおよび最大スロットル開度Ｔｌ１ａｘの設定に対応し
てスロットル開度ＴＯを規制し、アクセル開度αが０に
なってステップＳ３のＹＥＳ判定により、ステップＳ１
９でフラグＦをリセットすると共にタイマＴ１を所定値
ｔとして、上記移行に伴う制御を終了する。

上記のような実施例では、アンチロックブレーキ制御か
ら駆動力制御への移行時に推定摩擦係数μに応じてゲイ
ンにの初期値、時定数βおよび最大スロットル開度Ｔ　
ｍａｘを設定し、その制御条件の補正によって両側列を
関連付けて適切な制御を行って制御応答性を向上して、
制御性を改善すると共に、スロットル開度増大時の初回
スピンの発生を確実に防止することができるものである
。

なお、具体的には示さないが、実施例と逆に駆動力制御
からアンチロックブレーキ制御への移行時にも、駆動力
制御でのゲインになどの制御状態に応じてアンチロック
ブレーキ制御のロック判定等を修正設定するように反映
制御を行ってもよい。

また、移行時に変速機の変速段の制御、例えば摩擦係数
μの小さい状態でのアンチロックブレーキ制御から駆動
力制御に移行する場合に、変速パターンをよりエコノミ
ー側にするように変更してもよい。

（発明の効果） 上記のような本発明によれば、駆動力制御とアンチロッ
クブレーキ制御との間の移行における初期制御条件をそ
れまでの制御状態に応じて設定するようにしたことによ
り、駆動力制御への移行時の制御応答性を高めて収束性
を改善できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を明示するだめの全体構成図、 第２図は本発明の具体例を示すパワートレイン制御装置
の全体構成図、 第３図はコントロールユニットの処理を説明するための
フローチャート図、 第４図ないし第６図は制御態様の移行に伴う制御特性の
補正例をそれぞれ示す特性図である。 １・・・・・・パワートレイン、２・・・・・・車両、
３・・・・・・駆動輪、４・・・・・・従動輪、５・・
・・・・エンジン、８・・・・・・スロットル弁、１０
・・・・・・スロットルコントローラ、１１・・・・・
・ブレーキ装置、１２・・・・・・ブレーキコントロー
ラ、１４・・・・・・コントロールユニット、１７・・
・・・・駆動力制御部、１９・・・・・・アンチロック
ブレーキ制御部、Ａ・・・・・・出力トルク変更手段、
Ｂ・・・・・・制動力変更手段、Ｄ・・・・・・駆動力
制御手段、Ｆ・・・・・・アンチロック制御手段、Ｇ・
・・・・・設定手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）アクセル信号に対応して出力トルクの制御を行う
   駆動力制御手段と、制動時に車輪がロックしないように
   ブレーキの液圧を制御するアンチロック制御手段とを備
   えたパワートレインにおいて、駆動力制御手段による駆
   動力制御もしくはアンチロック制御手段によるブレーキ
   制御への移行時に、それまでのアンチロック制御手段も
   しくは駆動力制御手段の制御状態に応じて初期制御条件
   を設定する設定手段を備えたことを特徴とするパワート
   レインの制御装置。