JPH04191132A - 車両の走行抵抗検出装置 - Google Patents

車両の走行抵抗検出装置

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JPH04191132A
JPH04191132A JP2324257A JP32425790A JPH04191132A JP H04191132 A JPH04191132 A JP H04191132A JP 2324257 A JP2324257 A JP 2324257A JP 32425790 A JP32425790 A JP 32425790A JP H04191132 A JPH04191132 A JP H04191132A
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running resistance
acceleration
running
engine torque
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JP2324257A
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Shigeki Morita
茂樹 森田
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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    • F02D45/00—Electrical control not provided for in groups F02D41/00 - F02D43/00
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B60R16/023—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K31/00—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator
    • B60K31/02—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator including electrically actuated servomechanism including an electric control system or a servomechanism in which the vehicle velocity affecting element is actuated electrically
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60W2530/16—Driving resistance
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/36—Inputs being a function of speed
    • F16H59/46—Inputs being a function of speed dependent on a comparison between speeds
    • F16H2059/465—Detecting slip, e.g. clutch slip ratio
    • F16H2059/467—Detecting slip, e.g. clutch slip ratio of torque converter

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、車両の走行条件に左右されずにその走行抵抗
が検出できる車両の走行抵抗検出装置に関するものであ
る。
［従来の技術］ 従来、車両の走行状態に応じて制御定数や制御方法を変
更する装置においては、予め設定された平地の場合の速
度データに対する走行抵抗に基づいて制御定数を変更し
たり、また、登板路等の走行抵抗の増加に対応するため
にスロットル開度に基づいて制御定数を変更するように
している。また、特願昭６３−１４４３６７号公報に開
示されているように、車両の加速度が「０」のときに、
スロットル開度と車速とによって予め設定された走行抵
抗を補正するようにしたものもある。
［発明が解決しようとする課題］ 従来の装置においては、車速およびスロットル開度だけ
で登板路や加速時の走行抵抗を推定しているがこのよう
な条件だけで車両の走行抵抗を求めることは困難であり
、また一方、車両の加速度が「０」のときに車両の走行
抵抗を求めるということは、車両の加速度がｒ□、とな
ること自体が稀なケースであり、従って限定された条件
でしか走行抵抗が算出できないという欠点がある。
すなわち、従来の走行抵抗検出手段によって制御される
装置、例えば定速走行装置等では、走行抵抗を平地の場
合の車速という条件で設定してい′るため、降板路等で
は制御ゲインが大となり、加減速を繰り返してハンチン
グを生じるという問題があった。また、自動変速機制御
装置等では、走行状態の変化を、ドライバーが手動によ
りスイッチを切り換えて制御定数を変更しているために
、ドライバーの負担が増したり、また、スイッチを切り
換えなかった場合は、加速性が悪化するという問題があ
った。
［課題を解決するための手段］ このような課題を解決するために、本発明に係る車両の
走行抵抗検出装置は、車両の走行状態を示す走行抵抗値
をエンジントルクと車両の加速度とから算出する手段を
備えたものである。
［作用］ 車両の走行抵抗値は、エンジントルクと車両の加速度と
から算出される。この結果、車速、走行風および路面状
態等の走行条件に左右されない走行抵抗値値が連続して
検出される。
［実施例コ 次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は、本発明に係る車両の走行抵抗検出装置の一実
施例を示すブロック図である。
同図において、１は車速センサ、２はインヒビタスイッ
チ、３はタービン回転数センサ、４はタービン入力回転
数センサ、５は重量センサ、６はブレーキスイッチ、７
はアクセルペダル、８はスロットルセンサ、９はスロッ
トル弁、１０はエアフロセンサ、１１は点火プラグ、１
２はインジェクタ、１３は圧力センサ、１４は水温セン
サ、１５はクランクアクセルセンサ、１６はエンジンコ
ントロールユニット、１７は走行抵抗検出ユニットであ
る。
次に、第２図は、この車両の走行抵抗検出装置の構成要
素を示す図である。同図において、Ｍｌはエンジントル
ク検出手段であり、また、Ｍ２は車両の走行速度を検出
する速度検出手段である。
そして、この速度検出手段Ｍ２は、例えばトランスミッ
ションの出力軸に取り付けられたパルスジェネレータ（
車速センサ１）であり、速度の変動を小さくするために
適当なフィルタをかけても良い、また、Ｍ３は加速度を
演算する加速度演算手段であり、一定周期で車速センサ
１の出力を検出して前回の車速と今回の車速との偏差か
ら車両の加速度を求めるものである。そして例えば、０
．１から２秒間程度の一定した時間内の速度偏差を加速
度とし、加速度の変動を小さくするために適当なフィル
タをかけるようにしても良い。
また、Ｍ４は自動変速機の車両の場合に必要なトルクコ
ンバータの入出力回転数からトルク伝達率を検出するト
ルク伝達率検出手段であり、トルクコンバータの入力回
転数（エンジン回転数と同一）とトルクコンバータのタ
ービン回転数の比をパラメータとして第４図のテーブル
からトルク伝達率を算出する。また、トルクコンバータ
がロックアツプされている場合には、トルク伝達効率を
「１」とし、ロックアツプクラッチがスリップ状態で使
用されている場合には、このスリップを考慮したトルク
伝達率を演算する。そして、タービン回転数の検出は、
例えばトランスミッションのトルクコンバータの部分に
取り付けられたパルスジェネレータ（タービン入力回転
数センサ４およびタービン回転数センサ３）により検出
される。
また、Ｍ５は変速比を検出する変速比検出手段であり、
手動変速機ではクラッチ出力軸の回転数またはクラッチ
接続時のエンジン回転数とトランスミッションの出力軸
の回転数の比から算出される。自動変速機ではトルクコ
ンバータのタービン回転数とトランスミッションの出力
軸の回転数との比から求めるか、または、自動変速機の
制御装置内で使用されているギアポジションのデータか
ら求める。Ｍ６はニュートラルを検出するニュートラル
検出手段であり、例えばニュートラルスイッチやインヒ
ビタスイッチ２である。
また、Ｍｌは手動変速機の車両の場合に必要なりラッチ
の結合を検出するクラッチ検出手段であり、例えばクラ
ッチスイッチ等である。また、Ｍ８はトラック等、車両
重量が大きく変化する場合に必要な車両重量を検出する
車両重量検出手段であり、例えばサスペンションに取り
付けられたロードセル等の重量センサ５である。また、
Ｍ９はブレーキペダルが踏まれているか否かを検出する
ブレーキ検出手段であり、例えばブレーキランプ用のス
イッチ６等である。そして、走行抵抗演算手段Ｍ１０は
、これらの各検出手段の出力に基づいて車両の走行抵抗
を演算する。
なお、エンジントルク検出手段Ｍ１の検出方法としては
、第３図の（ａ）図に示すようにエンジンの筒内圧から
求める方法、（ｂ）図の吸入空気量から求める方法、（
Ｃ）図に示すようにスロットル開度から求める方法およ
び（ｄ）図に示すインテークマニホールド圧から求める
方法の４通りの方法がある。
すなわち、第３図の（ａ）図に示すシリンダの筒内圧か
らエンジントルクを求める方法は、シリンダ内の圧力を
検出するための圧力センサ１３に相当する圧力検出手段
Ｎ１とクランク角センサ１５に相当するエンジンのクラ
ンク角検出手段Ｎ２とを有し、これらの各手段の出力か
らエンジントルクを演算するが、このトルク演算は、各
クランク角毎の圧力をＰｎ、クランク角が所定角度（例
えば、２°ＣＡ）変化する毎の行程容積の変化分をΔＶ
および行程容積をＶとした場合に、平均有効圧力Ｐｉは
式（１）から算出される。すなわち、Ｐｉ＝Σ（ＰｎＸ
ΔＶ）／Ｖ　−−−−−・（１１また、トルク値Ｔｉは
式（ａにおいて算出される。すなわち、 Ｔｉ＝１０ＸｖｘＰｉ／（４π）・・・・（２）この式
（２）において算出されたトルク値Ｔｉから正味トルク
Ｔｅは、Ｔｆを摩擦トルクとした場合、式（３）により
算出される。すなわち、Ｔｅ＝Ｔｉ−Ｔｆ・・・・・・
・・・・・（３）また、第３図の（ｂ）図に示すような
吸入空気量からトルクを検出する方法は、吸入空気量Ｑ
を検出する例えばエアフロセンサ１０等の吸入空気量検
出手段Ｎ３とエンジン回転数ｎを検出する例えばタービ
ン入力回転数センサ４等のエンジン回転数検出手段Ｎ４
とを有し、式（イ）によりまず充填効率ＣＥを算出する
。すなわち、 ｃＥ＝Ｑ／ｎ・・・・・・・・・・・・（イ）そして、
この充填効率ＣＥをパラメータとして、充填効率とエン
ジントルクとの関係を示す第５図のテーブルを参照して
エンジントルクを算出する。
また、第３図の（Ｃ）図に示すスロットル開度からエン
ジントルクを算出する方法は、スロットルセンサ８に相
当するスロットル開度検出手段Ｎ５とエンジン回転数検
出手段Ｎ４とを有し、スロットル開度とエンジン回転数
とをパラメータとしてこれらの関係を示す第６図のマツ
プを参照してエンジントルクを算出する。
また、第３図の（ｄ）図に示すインテークマニホールド
の圧力からエンジントルクを算出する方法は、インテー
クマニホールド圧検出手段Ｎ６とエンジン回転数検出手
段Ｎ４とを有し、インテークマニホールド圧とエンジン
回転数とをパラメータとしてこれらの関係を示す第７図
のマツプを参照してエンジントルクを算出する。
そして、上記した４通りのエンジントルク検出方法は、
摩擦トルク等がエンジン水温の影響を受けるため、第８
図に示すテーブルで補正する必要がある。
次に、第９図は、制御の具体例を示すフローチャートで
ある。なお、このフローチャートに基づく動作は、不図
示のイグニッションスイッチのオンにより起動される。
先ず、ステップＳ１では初期設定を行い、トルク演算に
使用するＲＡＭのクリアや平地での走行抵抗値（リセッ
ト値）を設定する０次に、ステップＳ２において圧力セ
ンサ１３．スロツトルセンサ８．吸入空気量センサ（エ
アフロセンサ１０）、水温センサ１４および重量センサ
５等からのアナログ信号と、エンジン回転数センサ（タ
ービン入力回転数センサ４）、クランク角センサ１５、
タービン回転数センサ３および車速センサ１等からのパ
ルス信号とを入力する入力処理と不図示のクラッチスイ
ッチおよびブレーキスイッチ６等の外部ディジタル信号
の読み込みを行う。
そして、ステップＳ３では、エンジントルクの検出処理
を行う。すなわち、上記した４通りの方法のうち何れが
の方法を使用してエンジントルクを演算する。また、ス
テップｓ４ではエンジン回転数、トランスミッションの
入方軸およびトランスミッションの出力軸等により変速
比およびトルク伝達率を算出する。そして、ステップｓ
５において、変速機がニュートラルではなくクラッチに
接続されている場合は、ステップｓ６へ進み、ニュート
ラルの場合は前回の走行抵抗をホールドするためにステ
ップＳＩＯへ移行する。
次に、ステップＳ６では、ブレーキスイッチ６を検出し
てブレーキペダルが踏まれているが否かを判断し、ブレ
ーキペダルが踏まれていない場合は、ステップＳ７へ進
み、ブレーキペダルが踏まれている場合は、ブレーキの
抵抗により正常に走行抵抗が検出できないので前回の走
行抵抗をボールドするためにステップｓｌｏへ移行する
０次に、ステップＳ７では、車速がｒＱ、より大きいか
否かを判断し、車速がｒ□、より大きい場合は、ステッ
プＳ８へ進み、車速がｒ□、のときは、走行抵抗をホー
ルドするためにステップｓ１Ｏへ移行する。
次に、ステップＳ８において一定周期前の車速と現在の
車速との偏差により加速度を計算する。
そして、ステップＳ９でエンジンの発生トルクと、変速
比、トルク伝達率、加速度、車両重量および車両の回転
部分のモーメントに相当する回転重量等により走行抵抗
Ｒを式（５）により算出する。
すなわち、 Ｒ＝Ｔ−Ｇｌ　・ｒ／１−ａ−ｒｎ−・・１５１ここで
、Ｔはエンジントルク、Ｇ１は最終減速比を含めた変速
比、ｒはタイヤの半径、αは加速度、ｍは車両重量であ
る。
また、車両重量ｍは車体重量ｍ１と回転によるモーメン
ト分の回転重量’ｍ２を含む重量である。
すなわち、 ｍ＝ｍ　１　＋ｍ　２・・・・・・・・（６）なお、こ
の回転重量ｍ２は、ギア比毎にことなるもので、ギア比
に応じて変更した方が良い。
また、トルクコンバータを備えた車両（いわゆるＡＴ車
）においては、変速比Ｇ１にトルク伝達率Ｃを考慮した
Ｇ２を使用する。すなわち、Ｇ２＝Ｇ１＊Ｃ・・・・・
・・・■ ここで、Ｇ２はトルクコンバータと変速比を考慮したト
ータルのトルク比である。
こうして走行抵抗値の算出が終了すると、このデータを
他のエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）等の制御
装置へ送信する必要のある場合は、この算出された走行
抵抗値データをその制御装置へ送信して（ステップ５ｌ
ｌ）、ステップＳ２へ戻る。このような一連のルーチン
を繰り返すことにより、現在の走行抵抗値が連続して検
出される。
以上のように、本発明は、走行抵抗値を常時連続して正
確に検出できるため、車両の走行状態により制御定数や
制御方法を変更する必要がある車両の制御装置の制御性
を大幅に向上させることができる。また、従来、走行状
態によってドライバーが手動で切り替えていた制御定数
や制御方法を自動的に走行状態に適した値に変更できる
ため、ドライバーの負担を軽減できる。
［発明の効果コ 以上説明したことから明らかなように、本発明に係る車
両の走行抵抗検出装置は、車両の走行抵抗値を、エンジ
ントルクと車両の加速度とから算出するようにしたので
、車速、走行風および路面状態等の走行条件に左右され
ない正確な値が検出でき、車両の走行状態により制御定
数や制御方法を変更する必要のある装置の制御性が向上
するとともに、制御定数や制御方法を自動的に走行状態
に適した値に変更できるため、ドライバーの負担が軽減
されるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る車両の走行抵抗検出装置の一実施
例を示すブロック図、第２図、第３図はこの装置の構成
図、第４図〜第８図は車両の走行特性を示す特性図、第
９図はこの装置の動作を説明するフローチャートである
。 Ｍｌ・・・・エンジントルク検出手段、Ｍ２・・・・速
度検出手段、Ｍ３・・・・加速度検出手段、Ｍ４・・・
・トルク伝達率検出手段、Ｍ５・・・・変速比検出手段
、Ｍ６・・・・−ユートラル検出手段、Ｍ７−・・・ク
ラッチ検出手段、Ｍ８・・・・車両重量検出手段、Ｍ９
・・・・ブレーキ検出手段、ＭＩＯ・・・・走行抵抗演
算手段、Ｎ１・・・・圧力検出手段、Ｎ２・・・・クラ
ンク各検出手段、Ｎ３・・・・吸入空気量検出手段、Ｎ
４・・・・エンジン回転数検出手段、Ｎ５・・・・スロ
ットル開度検出手段、Ｎ６・・・・インテークマニホー
ルド検出手段。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 定速走行装置、自動変速機制御装置、トラクションコン
    トロール装置、４ＷＳ制御装置およびサスペンション制
    御装置等を備えるとともに、走行状態に応じて制御定数
    および制御方法を変更する装置を備えた車両において、
    車両の走行状態を示す走行抵抗値をエンジントルクと車
    両の加速度とから算出する手段を備えたことを特徴とす
    る車両の走行抵抗検出装置。
JP2324257A 1990-11-26 1990-11-26 車両の走行抵抗検出装置 Pending JPH04191132A (ja)

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