JPH05214974A - 車両のトラクションコントロール装置 - Google Patents
車両のトラクションコントロール装置Info
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Abstract
ル弁をフィードバック制御する際に、その初期スロット
ル開度を適切に設定する。 【構成】 スリップ率演算手段23で求めた駆動輪のス
リップ率λが所定の敷居値を越えると、前後加速度検出
手段6と横加速度検出手段7の出力からトータルグリッ
プ力演算手段24が求めた車両のトータルグリップ力T
Gと、走行抵抗トルク演算手段27で求めた車両の走行
抵抗トルクTD とを加算することにより、初期エンジン
必要トルク演算手段28が初期エンジン必要トルクT
INT を求める。初期スロットル開度演算手段29は、前
記初期エンジン必要トルクTINT に対応する初期スロッ
トル開度θINT を求め、その初期スロットル開度θINT
からスロットル弁10のフィードバック制御を開始す
る。
Description
算する駆動輪速度演算手段と、車両の車体速度を演算す
る車体速度演算手段と、前記駆動輪速度および車体速度
に基づいて駆動輪のスリップ率を演算するスリップ率演
算手段とを備え、前記スリップ率が所定の敷居値を越え
た時にエンジンの出力トルクを低減して駆動輪の過剰ス
リップを抑制すべくスロットル弁をフィードバック制御
する車両のトラクションコントロール装置に関する。
ロール装置として、例えば特開昭61−60331号公
報に記載されたものが公知である。
ションコントロール装置では、駆動輪のスリップ率が所
定の敷居値を越えてスロットル弁のフィードバック制御
が開始される時、その初期スロットル開度として予め設
定された固定のスロットル開度や、駆動輪のスリップ加
速度とエンジントルクから求めたスロットル開度を用い
ているため、車両の運動状態が充分に反映されず、スロ
ットル弁のフィードバック制御開始時に車両挙動が唐突
に変化して操縦フィーリングに違和感が生じる問題があ
った。
で、トラクションコントロール装置におけるスロットル
弁のフィードバック制御開始時に、車両の運動状態に見
合った適切な初期スロットル開度を与えることを目的と
する。
に、本発明は、車両の駆動輪速度を演算する駆動輪速度
演算手段と、車両の車体速度を演算する車体速度演算手
段と、前記駆動輪速度および車体速度に基づいて駆動輪
のスリップ率を演算するスリップ率演算手段とを備え、
前記スリップ率が所定の敷居値を越えた時にエンジンの
出力トルクを低減して駆動輪の過剰スリップを抑制すべ
くスロットル弁をフィードバック制御する車両のトラク
ションコントロール装置において、車両のトータルグリ
ップ力を演算するトータルグリップ力演算手段と、前記
トータルグリップ力に基づいて前記スロットル弁のフィ
ードバック制御開始時の初期エンジン必要トルクを演算
する初期エンジン必要トルク演算手段と、前記初期エン
ジン必要トルクに基づいて前記スロットル弁の初期スロ
ットル開度を演算する初期スロットル開度演算手段とを
備えたことを第1の特徴とする。
前記トータルグリップ力演算手段が、前後加速度検出手
段で検出した車両の前後加速度と横加速度検出手段で検
出した車両の横加速度とに基づいて前記トータルグリッ
プ力を演算することを第2の特徴とする。
前記初期エンジン必要トルク演算手段において演算され
る初期エンジン必要トルクが、走行抵抗トクル演算手段
で演算した車両の走行抵抗トルクを含むことを第3の特
徴とする。
前記スリップ率が前記所定の敷居値よりも小さい時、エ
ンジントルク演算手段で演算したエンジントルクを前記
初期エンジン必要トルクとすることを第4の特徴とす
る。
する。
で、図1はその車両の概略構成図、図2はトラクション
コントロール装置のブロック図、図3は電子制御ユニッ
トの回路構成を示すブロック図、図4はスロットル開度
θTHとエンジントルクTE の関係を示すグラフ、図5は
基本初期必要トルクTijを検索するマップ、図6は初期
エンジン必要トルク演算手段で実行される作用のフロー
チャート、図7は初期エンジン必要トルクTINT と初期
スロットル開度θINT の関係を示すグラフである。
であって、エンジンEによって駆動される左右一対の駆
動輪WFL,WFRと、左右一対の従動輪WRL,WRRとを備
えており、各駆動輪WFL,WFRには駆動輪速度VFL,V
FRを検出するための左右一対の駆動輪速度検出手段
1FL,1FRが設けられるとともに、各従動輪WRL,WRR
には従動輪速度VRL,VRRを検出するための左右一対の
従動輪速度検出手段2RL,2RRが設けられる。
出するためのスロットル開度検出手段4が設けられる。
またエンジンEにはエンジン回転数Neを検出するため
のエンジン回転数検出手段5が設けられ、更に車体の適
所には前後加速度Gxと横加速度Gyを検出するための
前後加速度検出手段6と横加速度検出手段7がそれぞれ
設けられる。エンジンEの吸気通路8にはパルスモータ
9に接続されて開閉駆動されるスロットル弁10が設け
られており、前記駆動輪速度検出手段1FL,1 FR、従動
輪速度検出手段2RL,2RR、スロットル開度検出手段
4、エンジン回転数検出手段5、横前後加速度検出手段
6、横加速度検出手段7、およびパルスモータ9はマイ
クロコンピュータを備えた電子制御ユニットUに接続さ
れる。
を抑制すべく、前記各検出手段からの信号を制御プログ
ラムに基づいて演算処理し、前記パルスモータ9でスロ
ットル弁10を駆動してエンジンEの出力トルクを制御
するための電子制御ユニットUを示している。この電子
制御ユニットUは、前記演算処理を行うための中央処理
装置(CPU)11、前記制御プログラムや各種テーブ
ル等のデータを格納したリードオンリーメモリ(RO
M)12、前記各検出手段の出力信号や演算結果を一時
的に記憶するランダムアクセスメモリ(RAM)13、
前記各検出手段、すなわち駆動輪速度検出手段1FL,1
FR、従動輪速度検出手段2RL,2RR、スロットル開度検
出手段4、エンジン回転数検出手段5、前後加速度検出
手段6、横加速度検出手段7が接続される入力部14、
および前記パルスモータ9が接続される出力部15から
構成されている。而して、上記電子制御ユニットUは、
入力部14から入力される各種信号とリードオンリーメ
モリ12に格納されたデータ等を後述する制御プログラ
ムに基づいて中央処理装置11で演算処理し、最終的に
出力部15を介してパルスモータ9を駆動する。これに
より、スロットル弁10が制御されてエンジンEの出力
トルクが変化し、その結果車両の駆動輪WFL,WFRの過
剰スリップを抑制すべく駆動輪トルクが最適の値に制御
される。
の回路構成を説明する。
り検出した左右の駆動輪速度VFL,VFRは駆動輪速度演
算手段21に入力され、そこで両駆動輪速度VFL,VFR
の平均値(VFL+VFR)/2を演算することにより駆動
輪速度Vwが求められる。一方、左右の従動輪速度検出
手段2RL,2RRにより検出した左右の従動輪速度VRL,
VRRは車体速度演算手段22に入力され、そこで両従動
輪速度VRL,VRRの平均値(VRL+VRR)/2を演算す
ることにより車体速度Vvが求められる。駆動輪速度演
算手段21で求めた駆動輪速度Vwと車体速度演算手段
22で求めた車体速度Vvはスリップ率演算手段23に
入力され、そこで駆動輪WFL,WFRのスリップ率λが、 λ=(Vw−Vv)/Vw×100 により求められる。
後加速度Gxと横加速度検出手段7で検出した車体の横
加速度Gyはトータルグリップ力演算手段24に入力さ
れ、そこで車体の加速度に相当するトータルグリップ力
TGが、 TG={(K1 ×Gx)2 +(K2 ×Gy)2 }1/2 によりベクトル和として求められる。ここで、K1 ,K
2 は補正係数である。
速度Vvの時間微分値に基づいて車体の前後加速度Gx
を求めても良く、また横加速度検出手段7において、ヨ
ーレート検出手段により検出したヨーレートに基づいて
車体の横加速度Gyを求めても良い。
ットル開度θTHとエンジン回転数検出手段5で検出した
エンジン回転数Neはエンジントルク演算手段25に入
力され、そこで図4のグラフに示す特性に基づいて現在
エンジンEが出力しているエンジントルクTE が求めら
れる。
輪速度Vwとエンジン回転数検出手段5で検出したエン
ジン回転数Neは減速比演算手段26に入力され、トラ
ンスミッションにおける減速比GRが求められる。尚、
自動変速機を有する車両にあっては、変速制御装置から
のギヤ位置信号に基づいて前記減速比GRを求めること
も可能である。
度Vvと前記減速比演算手段26で求めた減速比GRは
走行抵抗トルク演算手段27に入力され、そこでタイヤ
の転がり抵抗と車体の空気抵抗より成る走行抵抗トルク
TD が、 TD =(K3 +K4 ×Vv2 )×GR により求められる。ここで、K3 ,K4 は補正係数であ
る。
スリップ率λ、トータルグリップ力演算手段24で求め
たトータルグリップ力TG、エンジントルク演算手段2
5で求めたエンジントルクTE 、減速比演算手段26で
求めた減速比実施例GR、および走行抵抗トルク演算手
段27で求めた走行抵抗トルクTD が初期エンジン必要
トルク演算手段28に入力される。そして初期エンジン
必要トルク演算手段28では、エンジンEの出力トルク
を低減する際の初期エンジン必要トルクTINTが求めら
れる。
求めたエンジントルクTE に次式に基づいて一次遅れの
フィルタリングを施した値が第1の初期エンジン必要ト
ルクTEF(=TINT )として演算される。
対応するトランスミッションのギヤ位置Gi(i=1,
2,…)と前記トータルグリップ力TGj(j=1,
2,…)とから基本初期必要トルクTijを検索し、その
基本初期必要トルクTijと前記走行抵抗トルクTD を加
算することにより第2の初期エンジン必要トルクT
ED(=TINT )が演算される。
WFL,WFRの過剰スリップに消費されることなく路面に
伝達されるトルクである基本初期必要トルクTijと、タ
イヤの転がり抵抗および車体の空気抵抗より成る走行抵
抗トルクTD との和であり、したがって現在のエンジン
トルクTE から駆動輪WFL,WFRの過剰スリップに消費
される無効トルクを減算したものに対応する。
スリップ率λが所定の敷居値を越えると、前記第1およ
び第2の初期エンジン必要トルクTEF,TEDの何れか一
方が選択される。
おいて、スロットル弁10のフィードバック制御を開始
する際にエンジンEが前記初期エンジン必要トルクT
INT を出力するように、スロットル弁10の初期スロッ
トル開度θINT が決定される。前記初期スロットル開度
θINT は、図7のグラフに示す特性に基づいて初期エン
ジン必要トルクTINT とエンジン回転数Neから求めら
れる。
タ9をPIDフィードバック制御してスロットル弁10
を開度を調整することにより、駆動輪WFL,WFRの過剰
スリップを防止すべくエンジンEの出力トルクが低減さ
れる。
段28における作用を、図6のフローチャートに基づい
て更に説明する。
スリップ率λが第1の敷居値L1 以下である場合、すな
わちスリップ率λが極めて小さく、エンジンEの出力ト
ルクが路面に充分に伝達されている間は、ステップS2
によりエンジンEの出力低減制御は行われない。
第1の敷居値L1 を越え、かつステップS3でスリップ
率λが前記第1の敷居値L1 よりも大きい第2の敷居値
L2以下である場合、すなわちスリップ率λが比較的に
小さい領域では、ステップS4で前記エンジントルクT
E をフィルタリングして求めた前記第1の初期エンジン
必要トルクTEFが初期エンジン必要トルクTINT として
選択される。このように現在のエンジントルクTE を初
期トルクとしてスロットル弁10のフィードバック制御
を開始することにより、エンジントルクTE の急変を防
止して車両挙動への影響を回避することができる。しか
もエンジントルクTE をフィルタリングした第1の初期
エンジン必要トルクTEFを用いることにより、エンジン
トルクT E が所望の値に収束するまでの時間遅れを補償
して応答性を向上させることができる。
第2の敷居値L2 を越えた場合、すなわちスリップ率λ
が大きい場合には、ステップS5で基本初期必要トルク
Tijと走行抵抗トルクTD の和である前記第2の初期エ
ンジン必要トルクTEDが初期エンジン必要トルクTINT
として選択される。その結果、駆動輪WFL,WFRの過剰
スリップを発生させずに車両を加速し得る最大の初期ト
ルクからスロットル弁10のフィードバック制御が開始
されることになり、車両挙動に大きな影響を及ぼすこと
なく前記過剰スリップを速やかに収束させることができ
る。
明は前記実施例に限定されるものでなく、種々の小設計
変更を行うことが可能である。
輪が従動輪である前輪駆動車両を例示したが、本発明は
前輪が従動輪であり後輪が駆動輪である後輪駆動車両に
対しても適用可能である。
ば、初期エンジン必要トルクを車両のトータルグリップ
力すなわち車両の加速度に基づいて演算しているので、
その初期エンジン必要トルクの大きさを、駆動輪に過剰
スリップを発生させることなく路面に伝達し得るトルク
に近い値とすることができる。したがって、前記初期エ
ンジン必要トルクを与える初期スロットル開度からスロ
ットル弁のフィードバック制御を開始すれば、車両挙動
に唐突な変化を及ぼすことなく駆動輪の過剰スリップを
速やかに収束させることができる。
前後加速度と車両の横加速度とに基づいてトータルグリ
ップ力を演算することにより、そのトータルグリップ力
を容易かつ正確に求めることができる。
ンジン必要トルクを求める際に車両の走行抵抗トクルを
考慮することにより、車両の実際の走行状態に即した一
層精密な初期エンジン必要トルクを求めることが可能と
なる。
のスリップ率が比較的に小さい時には、その時のエンジ
ントルクを初期エンジン必要トルクとして初期スロット
ル開度が決定されるので、車両挙動に殆ど影響を及ぼさ
ずにスロットル弁のフィードバック制御に移行すること
ができる。
概略構成図
係を示すグラフ
作用のフローチャート
ル開度θINT の関係を示すグラフ
Claims (4)
- 【請求項1】 車両の駆動輪速度(Vw)を演算する駆
動輪速度演算手段(21)と、車両の車体速度(Vv)
を演算する車体速度演算手段(22)と、前記駆動輪速
度(Vw)および車体速度(Vv)に基づいて駆動輪
(WFL,WFR)のスリップ率(λ)を演算するスリップ
率演算手段(23)とを備え、前記スリップ率(λ)が
所定の敷居値(L2 )を越えた時にエンジン(E)の出
力トルクを低減して駆動輪(WFL,WFR)の過剰スリッ
プを抑制すべくスロットル弁(10)をフィードバック
制御する車両のトラクションコントロール装置におい
て、 車両のトータルグリップ力(TG)を演算するトータル
グリップ力演算手段(24)と、前記トータルグリップ
力(TG)に基づいて前記スロットル弁(10)のフィ
ードバック制御開始時の初期エンジン必要トルク(T
INT )を演算する初期エンジン必要トルク演算手段(2
8)と、前記初期エンジン必要トルク(T INT )に基づ
いて前記スロットル弁(10)の初期スロットル開度
(θINT )を演算する初期スロットル開度演算手段(2
9)とを備えたことを特徴とする、車両のトラクション
コントロール装置。 - 【請求項2】 前記トータルグリップ力演算手段(2
4)が、前後加速度検出手段(6)で検出した車両の前
後加速度(Gx)と横加速度検出手段(7)で検出した
車両の横加速度(Gy)とに基づいて前記トータルグリ
ップ力(TG)を演算することを特徴とする、請求項1
記載の車両のトラクションコントロール装置。 - 【請求項3】 前記初期エンジン必要トルク演算手段
(28)において演算される初期エンジン必要トルク
(TINT )が、走行抵抗トクル演算手段(27)で演算
した車両の走行抵抗トルク(TD )を含むことを特徴と
する、請求項1記載の車両のトラクションコントロール
装置。 - 【請求項4】 前記スリップ率(λ)が前記所定の敷居
値(L2 )よりも小さい時、エンジントルク演算手段
(25)で演算したエンジントルク(TE )を前記初期
エンジン必要トルク(TINT )とすることを特徴とす
る、請求項1記載の車両のトラクションコントロール装
置。
Priority Applications (4)
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EP (1) | EP0554838B1 (ja) |
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