WO1993000507A1 - Acceleration slip controller for vehicles - Google Patents
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- B60K28/00—Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions
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- B60K28/16—Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions responsive to conditions relating to the vehicle responsive to, or preventing, skidding of wheels
Definitions
- the present invention suppresses an excessive slip of a driving wheel (acceleration slip) generated at the time of starting and accelerating a vehicle, thereby improving the acceleration performance of the vehicle. It relates to a tip control device.
- the conventional vehicle acceleration slip control device operates when the driving wheel speed exceeds the reference speed or when the driving wheel slip ratio exceeds the reference slip ratio. Start the lip control.
- the opening of the throttle valve is adjusted so that the slip ratio of the drive wheels matches the target slip ratio. It is controlled by feedback.
- the throttle valve is controlled.
- the initial response of the acceleration slip control is reduced due to the delay time until the opening of the vehicle coincides with the target opening.
- the present invention predicts the occurrence of an acceleration slip and sets the throttle opening to an initial opening suitable for suppressing the acceleration slip in advance.
- the accelerator operation amount is larger than the reference value at which the occurrence of the acceleration slip is predicted.
- the throttle valve opening is set to a predetermined initial opening.
- the throttle valve opening is quickly driven from the initial opening to the target opening determined according to the acceleration slip generated on the drive wheels.
- the opening of the throttle valve is set to an initial opening suitable for suppressing the acceleration slip before the occurrence of the acceleration slip.
- the throttle valve is updated based on the throttle valve opening (throttle opening)-that is, the throttle when the acceleration slip is controlled to a positive value.
- the degree of opening can achieve optimal acceleration performance on the current road surface of the vehicle- Therefore, by updating the reference value of the accelerator operation amount for predicting the occurrence of the acceleration slip based on this throttle opening, the prediction accuracy is improved.
- Can do
- the above-mentioned reference value is also updated based on the acceleration state of the vehicle. That is, for example, when the vehicle moves from a low friction road surface (low // road) to a high friction road surface (high ⁇ road), the vehicle accelerates at a higher acceleration without causing an acceleration slip. Can be done. For this reason, by updating the reference value based on the acceleration state of the vehicle, the reference value reflects the latest traveling road surface information of the vehicle even if no acceleration slip occurs. Criteria Can be updated to a value.
- the initial opening of the throttle valve which is set when the occurrence of an acceleration slip is predicted, is also controlled by the acceleration slip by performing feedback control of the acceleration slip. It is preferable to update based on the throttle opening when vehicle is controlled to an appropriate value and the acceleration state of the vehicle. As a result, the initial opening reflects the frictional state of the road surface of the vehicle, and it is possible to prevent the occurrence of excessive acceleration slip and stall during acceleration. You.
- the throttle opening set to the initial opening is set.
- FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of the present invention
- FIG. 2 is a configuration of an internal combustion engine system equipped with a vehicle acceleration slip control device according to one embodiment of the present invention
- FIG. 3 is a block diagram showing an acceleration slip control circuit
- FIG. 4 is a flowchart showing an acceleration slip control processing procedure
- FIG. 5 is an acceleration slip control circuit
- FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a method of learning the variables K up and K cv
- FIG. 7 is a characteristic diagram showing an equal torque curve of the internal combustion engine.
- FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining a learning method of each learning value based on the vehicle acceleration.
- FIG. 1 The basic configuration of the present invention is shown in FIG. Each component shown in FIG. 1 will be described in detail below.
- FIG. 2 is a configuration diagram showing the configuration of one embodiment of the vehicle acceleration slip control device of the present invention.
- the vehicle acceleration slip control device is a front-engine rear-wheel drive using the internal combustion engine 2 as a power source.
- the intake passage 4 of the internal combustion engine 2 is provided with a surge tank 4a for suppressing the movement of intake air.
- a main throttle valve 8 that opens and closes in conjunction with an accelerator pedal 6, and a sub throttle valve 12 that opens and closes by a drive motor 10. It is installed continuously.
- the main throttle valve 8 and the sub-throttle valve 12 are provided with a main throttle opening sensor 14 and a sub-throttle opening sensor 16 for detecting the respective opening degrees. s
- the detection signals from each of these sensors 14 and 16 are input to the acceleration slip control circuit 20:
- the fuel injection valve 24 for supplying fuel to the internal engine 2 operates based on a fuel injection command signal from a known internal engine 1 circuit 26.
- the fuel injection command signal is based on information from the real-time operating state of the internal combustion engine 2, that is, information from various sensors including the intake pressure sensor 2.8 that detects the pressure of the surge tank 4a.
- the acceleration slip control circuit circuit 20, which is created in accordance with a predetermined program of the internal combustion engine control circuit 26, generates the acceleration slip generated in the left and right drive wheels 22 RL and 22 RR.
- the rotation speed sensor 30 detects the rotation speed of the crankshaft 2 a of the internal combustion engine 2.
- the detection signal is input not only to the acceleration slip control circuit 20 but also to the inner engine control circuit 26.
- the driven wheel speed sensors 32 FL and 32 FR detect the rotational speed of the left and right driven wheels (front left and right wheels) 22 FL and 22 FR, and the detection signal is used to calculate the vehicle body speed.
- the drive wheel speed sensor 40 detects the average rotation speed of the left and right drive wheels (left and right rear wheels) 22 RL and 22 RR, and detects the rotation of the crankshaft 2 a by a propeller. It is provided on the output shaft of a transmission 38 that transmits to the left and right drive wheels 22 RL and 22 RR via a foot 34 and a differential gear 36.
- a transmission ratio sensor 42 for detecting the transmission ratio of the transmission 38 is also provided in the transmission 38.
- the acceleration slip control circuit 20 is constituted by a micro-combiner: this micro-computer is As is well known, C page 20a for executing arithmetic and logical operations, R0M2Ob for storing control programs and tables and the like to be described later, RAM capable of reading and writing information randomly. 20c, a backup RAM 20d that retains the stored contents by the power supply, an input / output port 20e that enables the exchange of information with the outside, and these components are connected to each other It is configured by a bus 20f.
- the 'S drive circuit 20 g connected to the input / output port 0 e outputs a drive signal to the drive motor 10 driving the sub-slot valve 12:
- Drive circuit 20g analyzes the data indicating the target opening SSP of the sub-throttle valve 12 supplied via the input / output port 20e and outputs the necessary drive signal. I do.
- the acceleration slip control circuit 20 configured as described above performs the arithmetic processing according to the control program stored in R0M—20b, so that the left and right can be controlled. Controls the acceleration slip that occurs in drive wheels 22 RL and 22 RR.
- the acceleration slip control executed by the acceleration slip control circuit 20 will be described based on the flowchart shown in FIG.
- the opening degrees 0 mn and 0 sn of the throttle valves 8 and 12 and the driving wheel speed V are controlled by the acceleration slip control.
- An example of the change of mn is shown in FIG. 5 and will be described with reference to this figure as appropriate.
- step 100 initialization processing such as checking of storage elements and initial setting of various flags used in a program is executed (step 100). Then, by inputting and processing the detection signals output from the driven wheel speed sensors 32 FL and 32 FR and the drive wheel speed sensor 40, the vehicle required for the following processing is obtained.
- Speed V cr, vehicle; 3 ⁇ 4] Calculate control start speed V st and drive wheel speed V mn for speed a cr and vehicle speed V cr (step 110).
- the vehicle speed V cr is calculated as the average of the left and right driven wheel speeds detected by the driven wheel speed sensors 32 FR and 32 FL. Then, the vehicle acceleration a cr is calculated by dividing the change in the vehicle K speed V cr by the elapsed time required for the change: Further, the control start speed V st is calculated as follows: The calculation is performed by adding a predetermined value to the vehicle speed V cr or multiplying by a predetermined coefficient.
- the speed sensor 30 In addition, in order to grasp the current vehicle operation, the speed sensor 30 is provided.
- Step 130 it is determined whether or not the acceleration slip control (the sub-throttle valve 12's 1-dock control area) is being executed based on the value of the flag Fact.
- This flag F act is set to its value 1 during acceleration slip control, as described later.
- the value of the flag Fact is 0, since the acceleration slip control has not been executed yet, it is determined whether the start condition of the acceleration slip control is satisfied at the present time.
- Step 140 This determination can be made based on, for example, whether or not the current drive wheel speed V is higher than the control start speed Vst. Then, if the acceleration slip control condition is satisfied, the value of the flag Fact is set to 1 (step 150).
- step 160 After ending / prohibiting the standby control, which is another mode of the acceleration slip control (step 160), and executing the initial processing of the acceleration slip control (step 160). Step 170), and return to step 110.
- This initial processing of the acceleration slip control is executed in the initial stage of the feedback control of the sub throttle valve 12 and the initial opening of the sub throttle valve 12 is performed.
- This initial opening S st is determined based on the speed ratio of the transmission 38 and the rotational speed of the internal combustion engine 2 according to the isotorque curve of the internal combustion engine 2.
- FIG. 7 shows an example of an equal torque curve when the transmission ratio of the transmission 38 is 1st speed.
- the driving torque is controlled by the driving torque of the fuel engine 2 that controls the acceleration slip to an appropriate value when the high-speed slip control was previously performed.
- the sub-slot is selected according to the selected iso-torque curve according to the transmission ratio of the transmission 38 and the rotation speed of the internal combustion engine 2 according to the selected iso-torque curve.
- the initial opening S st of the valve 12 is set. Its to, substring Lock door Rubarubu 1 2 of the opening ⁇ sn is e and follow Ru driven 'at the maximum speed Ri by the motor ⁇ 0 to initial opening 0 st that has been set, accelerating the scan Due to the initial processing of the slip control, the opening 0 sn of the sub-throttle valve 12 is regarded as optimal for suppressing the acceleration slip in the previous acceleration slip control. c that Ki out and this for quick and driven opening to generate a driving bets Torque that is
- the drive wheel target speed V SP is set.
- the drive wheel target speed Vsp is calculated by adding a predetermined slip ratio to the vehicle speed Vcr, as is well known, and is set lower than the control start speed Vst. This is because the drive wheel speed V mw detected by the drive wheel speed sensor 40 fluctuates due to the vibration of the vehicle body, etc., so that the control start speed V st is set to a low speed. This is because acceleration slip control is started by mistake.
- the period from time t3 to t4 in Fig. 5 shows the control result by the initial processing of the acceleration slip control.- At time t3 in Fig. 5, the driving wheel speed V When mw exceeds the control start speed Vst, the condition for starting the acceleration slip control is satisfied.- At this time, the initial processing of the acceleration slip control is executed, and the opening degree of the sub throttle valve 12 is set to 0. The sn is rapidly acknowledged to the initial opening of 0 st-This causes the drive torque of the internal combustion engine 2 to decrease, and the drive wheel speed V m ⁇ v to decrease toward the target speed V sp.
- the sub-slot is executed before the acceleration slip control by the normal feedback control is executed.
- the opening 0 sn of the torval valve 1 2 is driven near the initial opening 0 st. For this reason, in the initial processing of the acceleration slip control, the opening degree S sn of the sub throttle valve 12 can be instantaneously shifted to the target initial opening degree S st.
- step 200 it is determined whether or not the standby process described below is being executed based on the value of the flag Fsb: This flag Fsb is in the standby process as described later. Its value is set to ⁇ 1. If the value of the flag F sb is 0, it is determined whether or not a condition for executing the standby process this time is satisfied (Step 210), and then the condition is satisfied. If not, go to step 270 described later.
- step 210 the condition for starting the standby process is established when the opening 0 mn of the main throttle valve 8 indicating the operation amount of the accelerator pedal 6 exceeds the standby start opening 0 sb.
- the standby start opening S sb is, like the initial opening 0 st described above, the internal engine 2 that controls the acceleration slip to an appropriate value when the acceleration slip control was previously performed. Is updated based on the driving torque of If the opening e mn of the main throttle valve 8 exceeds the standby start opening ⁇ sb that generates the drive torque described above, an acceleration slip will occur thereafter. Expected to be high. Since the standby start opening degree 5 sb corresponds to the drive torque described above, the standby start opening degree 5 sb varies depending on the rotational speed of the internal combustion engine 2 of the vehicle and the gear ratio of the transmission 38. That is not to say.
- step 210 When it is determined in step 210 that the standby processing condition is satisfied, the standby processing is immediately executed (step 220). Next, the value of the flag Fsb indicating that the standby process is being executed is set to 1 (step 230), and the process returns to step 110:
- the standby processing means that the opening degree 0 sn of the sub throttle valve 12 which is normally set to the fully open state is changed to a driving mode until the standby opening degree 0 ss is reached. It is driven at the highest speed.
- this standby opening 0 ss is the same as the above-mentioned initial opening ⁇ st and standby starting opening ⁇ sb (this is Controls the acceleration slip to an appropriate value when the slip control is executed.Learning is performed based on the drive torque of the internal combustion engine 2, and the acceleration slip is suppressed to an appropriate value. Therefore, the acceleration is updated even before the occurrence of the acceleration slip according to this standby process.
- the sub throttle valve 12 is driven to an opening suitable for suppressing the acceleration slip (standby opening 0 ss) in advance, resulting in excessive acceleration. Slip can be prevented before it occurs.
- step 250 it is determined whether or not the opening degree 0 s ⁇ of the sub throttle valve 12 has reached the standby opening degree 0 ss, that is, whether or not the standby processing has been completed. -If it is determined that the standby process has not been completed, the process returns to step 110.
- Step 260 if it is determined that the standby process has been completed, the flag Fsb is reset, and the flag Fbe that is set when the backup process is completed is reset. Reset (Step 260).
- Step 270 it is determined whether or not the backup processing has been completed.
- the determination is X0 in step 270. If this is the case, proceed to step 280 to determine whether the opening degree of the sub-slot valve 1 2 ′, which is gradually opened by the power-up and back-up processes ⁇ sn, is fully open.
- step 280 Yes-If it is determined in step 280 that the fully retracted state is established, it is determined that the backup processing has been completed, and the flag Fbc is set to 1 (step 2). 9 0), and return to step 110-If it is determined in step 280 that the state is not all-concealed, V-cup processing is executed ( Step 300).
- the backup processing means that the opening degree 0 sn of the sub throttle valve 12, which has been closed to the standby opening degree 0 ss by the standby processing, is gradually controlled so that the vehicle stalls. This is a process for avoiding the problem.
- the target opening 0 sp of the sub throttle valve 12 is calculated by the following equation, and the sub throttle valve 12 is driven to the target opening 0 sp.
- the sub-throttle 12 is moved to the motor 10 so that it is fully opened immediately. Drive at the highest speed of c
- the acceleration of the vehicle is increased at a constant rate until an acceleration slip occurs.
- the opening of the sub-throttle valve 12 and the sn may be directly controlled by the feedback control-in this case, when the acceleration slip control is executed.
- the vehicle acceleration acrm generated by the driving torque of the internal combustion engine 2 that controls the acceleration slip to an appropriate value is set as the initial value, and the target accelerations aci- and T are calculated as follows. Calculate:
- the sub-rotation valve 12 is driven in accordance with the deviation between the target acceleration h cr, ⁇ and the actual acceleration a cr of the vehicle:
- the opening 0 sn of the sub throttle valve 12 is 2 and c and follow to increase next function manner, and this to prevent the stall that put at the time of acceleration of the vehicle is capable of ing.
- the change in the opening degree S mn, 0 sn of each throttle valve 8, 12 due to this backup processing is represented by the time t shown in FIG. Shown during the period from 2 to t3: In this FIG. 5, the main throttle valve 8 is opened. Since the degree 0 mn exceeds S ss-Kup. T, the target opening e sp is ⁇ ss + K up ⁇ t. Therefore, in this case, the opening degree 0 sn of the sub throttle valve 12 increases for a while along the 0 ss K up ⁇ t.-In addition, in FIG.
- step 290 Since the start condition of the backup control is satisfied, the degree of opening 0 sn of the sub throttle valve 12 does not reach the fully opened state by this backup processing. Therefore, in this case, the processing of step 290 is not executed, and the flag Fbc maintains the reset state.
- step 280 force and the step 290 Is set to the value of the flag F bc; ⁇ 1: Therefore, in the processing of the next step 270, the judgment result becomes YES and the processing proceeds to step 310. move on.
- step 310 the execution of standby processing and backup processing is prohibited after the next time
- the standby processing and backup until the standby start opening sb and the standby opening 0 ss and the variables K up and K dw suitable for the current road surface and running conditions are newly learned. Prohibits execution of processing.
- the prohibition processing in step 310 is achieved by, for example, setting the value of the flag Fsb to 1, and apparently performing standby processing.
- Step 150 the acceleration slip control is executed prior to the standby processing and the backup processing (Step 400).
- the opening S sn of the sub throttle valve 12 is fed back so that the driving wheel speed V m ⁇ v matches the driving wheel target speed V sp.
- Control At the time of executing the acceleration slip control, it is determined whether or not the vehicle state is in a learning permission state suitable for learning the learning values (step 410).
- step 4 1 ⁇ the acceleration slip is controlled to an appropriate value by the acceleration slip control in step 400, and the brake operation is performed.
- the driving state of the vehicle is determined only by the relation between the road surface and the output of the internal combustion engine. »It is determined that the learning is permitted on the platform: When the learning is permitted, the learning values are learned and updated (step 420), and the standby processing and the backup processing are prohibited. If it is, release the prohibited state (Step 430) o
- the opening degree of the sub-slot valve 12 when the acceleration slip is controlled to an appropriate value by the acceleration slip control is 0 s ⁇
- the internal combustion engine 2 From the rotational speed of the transmission and the gear ratio of the transmission 38, a clear E-motion torque with respect to the road surface of the current vehicle is calculated using the map shown in Fig. From the gear ratio of the engine 38 and the rotation speed of the internal combustion engine 2, the initial opening 0 st, the standby start opening 0 sb, and the standby opening S ss corresponding to the drive torque are calculated. .
- the variables K up and K dw are also calculated based on the driving torque described above. For example, when the learning is permitted, the transmission ratio of the transmission 38 is the first speed, and the opening degree ⁇ sn of the sub-throttle valve 12 with respect to the rotation speed Ne of the internal combustion engine is the second degree. 6 Assume that the transition has been made as shown by the solid line in FIG. According to this information, the backup process is performed for the current vehicle traveling path by approximating the transition of the opening degree of the sub throttle valve 12 shown by the solid line in FIG. Turns out to be a good thing to do. Therefore, it is necessary to perform backup processing. Then, the values of the variables K up and K dw used when calculating the opening S sn of the sub throttle valve 12 are learned so as to match the slopes of the dotted line and the one-dot chain line in FIG.
- the initial opening 0 s and the standby start 0 sb and the standby opening 0 ss updated by learning may be the same opening, or may be set according to the characteristics of the individual values. You may catch it. For example, it is desirable to correct the standby start degree 0 sb in consideration of the transient characteristics between the main throttle valve 8 and the output of the internal combustion engine 2. In other words, in general, the internal combustion engine circuit 20 generally increases the amount of fuel supplied to the internal twisting engine 2 when the rate of change of the opening degree 0 nrn of the main throttle valve 8 increases.
- the drive torque by the internal combustion engine 2 is suitable for the acceleration slip control before the opening S mn of the main throttle valve 8 reaches the start opening 0 sb of the stunner tree. It is possible that the differential torque will be exceeded-for this reason, for example, if acceleration acceleration control is performed based on the rate of change of the opening degree 0 mn of the main throttle valve 8, the starting torque
- step 440 After the processing in step 430, or when it is determined in step 410 that the learning is not in the permitted state, the condition for terminating the acceleration slip control is satisfied in step 440. It is determined whether or not. If the termination condition is satisfied, the opening sn of the sub-throttle valve 12 is fully opened (step 4 ⁇ 0) .c On the other hand, if the termination condition is not satisfied, Return to step 1 1 0- An example of a control result by this acceleration slip control is shown after time t4 in FIG.
- each learning value is updated during the acceleration slip control.
- the update of each learning value can be performed other than during the acceleration slip control.
- a method of updating each learning value in this case will be described with reference to a timing chart of FIG. 8 and a characteristic diagram of FIG.
- the driving torque of the internal combustion engine 2 that controls the acceleration slip to an appropriate value when the acceleration slip control is executed and the appropriate vehicle acceleration generated by the driving torque.
- acrm There is a correspondence with acrm. Therefore, based on the current vehicle acceleration acr and the appropriate vehicle acceleration acrm, a new drive torque for controlling the acceleration slip to an appropriate value can be obtained, and this drive torque can be obtained.
- Each learning value can be updated accordingly.
- the current vehicle acceleration acr is appropriate as shown in Fig. 8, and is larger than the vehicle acceleration acrm. It is denied that it was natsu. In this way, it is possible to judge that the road surface on which the vehicle is currently traveling is less slippery than the road surface on which the learning value was learned. Due to the change in the road surface condition, the drive torque of the internal combustion engine 2 that controls the acceleration slip to an appropriate value increases.
- This increased drive torque T i is obtained by multiplying the ratio of the current vehicle acceleration acr to the appropriate vehicle acceleration acrm by the previous drive torque T1, as shown in the following equation. It can be calculated by:
- the driving torque and the vehicle acceleration acr are in a proportional relationship, and if the vehicle acceleration acr increases, This is because the driving torque is thought to have increased as well.
- each learning value is updated to a new learning value-
- the vehicle acceleration slip control device of the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, and can be changed without departing from the gist of the present invention.
- the drive torque of the internal twisting engine 2 was controlled by adjusting only the opening 0 sn of the sub-slot 12 to perform the acceleration slip control.
- slip control by the braking system of the vehicle may be used in combination.
- the load on the acceleration slip control of the braking system can be significantly reduced by the appropriate acceleration slip control by the sub throttle valve 12 described above.
- the learning of the various learning value is not executed, nor the child Ri by the erroneous learning accelerated scan Clip system the city is inappropriate c
- the sub-slot valve 12 is provided for the main throttle valve 8 and the opening and closing of the sub-slot valve 12 is controlled.
- One linkless throttle valve may be provided. In this case, during the standby processing, the backup processing, and the acceleration slip control, the linkless throttle valve is opened and closed prior to the operation of the accelerator pedal.
- the vehicle acceleration slip control device includes a throttle valve in the suction system of the internal combustion engine, and controls the amount of intake air based on the opening degree of the throttle valve. It can be used to greatly improve the initial response of the acceleration slip control.
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Description
明 細 書 車両用加速ス リ ッ プ制御装置 技術分野
本発明は車両の発進時及び加速時に発生する過大な駆動輪のス リ ッ プ (加速ス リ ッ プ) を抑制する こ と によ り 、 車両の加速性能を向上さ せる車両用加速ス リ ッ プ制御装置に関する。
' 背景技術
従来の車両用加速ス リ ッ プ制御装置は、 駆動輪速度が基準速度を越 えた と き 、 或い は駆動輪の ス リ ッ プ率が基準ス リ ッ プ率を越えた と き 加速ス リ ッ プ制御を開始する。 こ の加速ス リ ッ プ制 にぉぃては、 例 えば駆動輪のス リ ッ プ率が目標 と する ス リ ッ プ率に一致す る よ う にス ロ ッ ト ルバルブの開度がフ ィ 一 ドバ ッ ク 制御 さ れる。
こ こ で、 従来の車両用加速ス リ ツ'プ制御装置の よ う に、 駆動輪速度 が基準速度を越えてか ら加速ス リ ッ プ制御を開始す る と 、 ス ロ ッ ト ル バルブの開度が 目標開度に一致す る ま での遅れ時間に起因 して、 加速 ス リ ッ プ制御の初期の応答性が低下する と い う 問題があ る。
すなわち、 加速ス リ ッ プが検出 さ れた時点力、 ら ス ロ ッ ト ルバルブの 駆動を開始する と 、 ス ロ ッ ト ルバルブの開度が目標開度に一致する ま での遅れ時間の間に駆動輪のス リ ッ プが過大と な り 、 充分な加速性能 を得る こ と ができ ない c
そ こで、 本発明は、 加速ス リ ッ プの発生を予測 して、 予めス ロ ッ ト ルの開度を加速ス リ ッ プの抑制に適 した初期開度に設定する こ と によ り 、 良好な加速性能を実現する こ と が可能な車両用加速ス リ ッ プ制御 装置を提供する こ と を 目的 と する 。
発明の開示
このため本発明では、 駆動輪の加速ス リ ッ プの発生が検出される以 前に、 アク セルの操作量が加速ス リ ッ プの発生が予測される基準値よ り も大き く なつ たこ とが検出されたと き、 所定の初期開度にス ロ ッ ト ルバルブの開度を設定する。 こ こで、 ス ロ ッ ト ルバルブの開度に対し て内'燃機関の発生する駆動 トルク には応答遅れが存在する。 このため、 ス ロ ッ トルバルブの開度を初期開度に設定した後に、 駆動輪の加速ス リ ッ プが発生する場合がある。 この と き、 本発明では、 ス ロ ッ トルバ ルブの開度が初期開度から駆動輪に発生した加速ス リ ッ プに応じて決 定される 目標開度に素早く 駆動される。 つま り、 スロ ッ トルバルブの 開度は、 加速ス リ ッ プが発生する以前に、 予め加速ス リ ッ プを抑制す るのに適 した初期開度に設定されており、 その初期開度と加速ス リ ッ プ制御時の目標開度と は近接した位置となる = このため、 スロ ッ トル バルブの開度を初期開度から目標開度まで駆動するのに要する時間が 従来に比べて短縮す-る こ とが可能になる - なお、 上記の基準値は、 加速ス リ ッ プのフ ィ ー ドバッ ク制御が行わ れて、 加速ス リ ッ プが適正値に制御されている と きのス ロ ッ トルバル ブの開度 ( ス ロ ッ トル開度) に基づいて更新される - つま り、 加'速ス リ ッ プが ¾正値に制^されている と きのスロ ッ トル開度 、 現在の車 両の走行路面において最適な加速性能を得る こ とができ る ものである - このため、 こ のス ロ ッ ト ル開度に基づいて、 加速ス リ ッ プの発生を予 測するア ク セル操作量の基準値を更新する こ と によ り 、 その予測精度 を向上させる こ とができ る =
また、 上記の基準値は、 車両の加速状態に基づいても更新する こ と が好ま しい。 すなわち、 例えば車両が低摩擦路面 (低 / /路) から高摩 擦路面 (高 ^路) に乗り移った場合、 加速ス リ ッ プを生じる こ とな く 車両はより高い加速度で加速する こ とができ る。 こ のため、 車両の加 速状態に基づいて基準値を更新する こ とによ り 、 その基準値は加速ス リ ッ プが発生しな く と も車両の最新の走行路面の情報を反块した基準
値に更新する こ とができ る。
加速ス リ ッ プの発生が予測される場合に設定される スロ ッ ト ルバル ブの初期開度も、 加速ス リ ッ プのフ ィ ー ドバッ ク制御が行われて、 加 速ス リ ッ プが適正値に制御されている と きのス ロ ッ ト ル開度及び車両 の加速状態に基づいて更新する こ とが好ま しい。 これによ り、 初期開 度は車両の走行路面の摩擦状態が反映された開度とな り 、 過度の加速 ス リ ッ プの発生や加速時の失速等を未然に防止する こ とができ る。
また、 仮に上記基準値や初期開度が、 車両の走行路面の摩擦状態に 対 して小さな値に更新されていた と しても、 初期開度に設定されたス ロ ッ ト ルの開度を時間の経過と と もに徐々 に開方向に駆動する こ と に よ り、 加速時の失速を低減する こ とができ る - 図面の簡単な説明
第 1 図は本発明の基本的な構成を示すプロ ッ ク 図、 第 2·図は本発明 の 1 実施例の車両用加速ス リ ッ プ制御装置を搭載 した内燃機関シ ステ ムの構成を示す構成図、 第 3 図は加速ス リ ッ プ制御回路を示すブロ ッ ク図、 第 4 図は加速ス リ ッ プ制御の処理手順を示すス ロ ーチ ー ト 、 第 5 図は加速ス リ ッ プ制御の一例を示すタ イ ムチ ャ ー ト 、 第 6 図は変 数 K u p , K c vの学習方法の一例を示す説明図、 第 7 図は内燃機関の等 トルク曲線を示す特性図、 第 8 図は車両加速度に基づく 各学習値の学 習方法を説明する説明図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明の基本的な構成が、 第 1 図に示されている。 こ の第 1 図に示 す各構成要素について、 以下詳し く 説明する。
第 2 図は、 本発明の車両用加速ス リ ッ プ制御装置の 1 実施例の構成 を示す構成図である。 第 2 図に示す実施例では、 車両用加速ス リ ッ プ 制御装置を内燃機関 2 を動力源とする フ ロ ン トニン ジ ン · リ ヤ ドラ イ
ブ ( F R ) 方式の車両に搭載している - 第 2 図に示すよ う に、 内燃機関 2 の吸気通路 4 には、 吸入空気の^ 動を抑えるサー ジタ ンク 4 aが形成されている。 そのサージタ ンク 4 a の上流側には、 アク セルペダル 6 と連動して開閉される主スロ ッ ト _ルバルブ 8 と、 駆動モータ 1 0 によ り開閉されるサブス ロ ッ トルノくん ブ 1 2 とが連設されている。 主ス ロ ッ トルバルブ 8 及びサブス ロ ッ ト ルバルブ 1 2 には、 それぞれの開度を検出する主スロ ッ トル開度セ ン サ 1 4及びサブスロ ッ トル開度セ ンサ 1 6 が設け られている s これら の各セ ンサ 1 4 , 1 6 からの検出信号は加速ス リ ッ プ制御回路 2 0 に 入力される:
内^機関 2 へ燃料を供給する燃料噴射弁 2 4 は、 公知の内^機関 l回路 2 6 からの 料噴射指令信号に基づいて作動する。 燃料噴射指 令信号は、 実時間の内燃機関 2 の運転状態、 つま りサージタ ンク 4 a の圧力を検出する吸気圧セ ンサ 2. 8 をは じめとする各種セ ンサからの 情報に基づいて、 内燃機関制御回路 2 6 の所定のプロ グラムに従って 作成される - 加速ス リ ッ プ制街回路 2 0 は-、 左右駆動輪 2 2 RL , 2 2 RRに発生す る加速ス リ ッ プを検出 し、 ϋ動モータ 1 0 を用いてサブス s ッ ト ル バ ルブ 1 2 を開閉する こ と によ り内燃機関 2 の駆動 トルクを抑制して方 Π 速ス リ ッ プを制御する e このよ うな加速ス リ ッ プ制御を行う ために、 車両の走行状態を検出する以下の如き各種セ ンサか らの検出 if号が加 速ス リ ッ プ制御回路 2 0 に入力される。
回転速度セ ンサ 3 0 は内燃機関 2 の ク ラ ン ク軸 2 a の回転速度を検 出する ものであ る。 その検出信号は、 加速ス リ ッ プ制御回路 2 0 の他、 内燧機関制御回路 2 6 にも入力される。
従動輪速度セ ンサ 3 2 F L , 3 2 F Rは、 左右従動輪 (左右前輪) 2 2 F L, 2 2 FRの回転速度を検出する ものであ り、 その検出信号は車両の 車体速度の演算に利用される
駆動輪速度セ ンサ 4 0 は、 左右駆動輪 (左右後輪) 2 2 R L , 2 2 R R の平均回転速度を検出する ものであ り 、 ク ラ ン ク軸 2 a の回転をプロ ペラ シ ャ フ ト 3 4 , ディ フ ァ レ ン シ ャ ルギヤ 3 6 を介 して左右駆動輪 2 2 R L , 2 2 R Rに伝達する変速機 3 8 の出力軸に設け られる。 ま た、 変速機 3 8 の変速比を検出する ための変速比セ ンサ 4 2 も変速機 3 8 に設け られる
次に、 加速ス リ ッ プ制御回路 2 0 の構成について図 3 を用 いて説明 する。
第 3 図に示すよ う に、 加速ス リ ッ プ制御回路 2 0 はマ イ ク ロ コ ン ビ ユ ー 夕 によ っ て構成さ れる: こ のマ イ ク ロ コ ン ピ ュ ー タ は、 公知の よ う に算術論理演算を実行する C Ρ じ 2 0 a , 後述する制御プロ グラ ム やテー ブル等を記憶する R 0 M 2 O b , ラ ン ダム に情報の読み書き が 可能な R A M 2 0 c , 電源によ り 記憶内容を保持するバ ッ ク ア ッ プ R A M 2 0 d , 外部 と の情報の授受を可能 する入出力ポー ト 2 0 e 及 び こ れ ら各部を相互に接続するバス 2 0 f に よ っ て構成さ れてい る 。
ま た、 入出力ポ ー ト 0 e に接続さ れる 'S動回路 2 0 g は、 サ ブス ロ ッ ト ルバル ブ 1 2 を駆動する駆動モー タ 1 0 'へ駆動信号を出力す る : こ の駆動回路 2 0 g は、 入出力ポー ト 2 0 e を介 して供給さ れる サブ ス ロ ッ ト ルバルブ 1 2 の 目標開度 S S Pを示すデー タ を解析 して、 必要 な駆動信号を出力する。
上記のよ う に構成さ れる加速ス リ ッ プ制御回路 2 0 は、 R 0 M— 2 0 b に格納さ れる制御プロ グラ ム に従 っ て演算処理を実行する こ と に よ り 、 左右駆動輪 2 2 R L , 2 2 R Rに発生する加速ス リ ッ プを制御する。 以下、 加速ス リ ッ プ制御回路 2 0 にて実行さ れる加速ス リ ッ プ制御に ついて、 第 4 図に示すス ロ ーチ ャ ー ト に基づいて説明する。 ま た、 そ の処理内容の理解が容易 と な る よ う に、 加速ス リ ッ プ制御によ る各ス ロ ッ ト ルバルブ 8 , 1 2 の開度 0 mn , 0 s n及び駆動輪速度 V mnの変化 の一例を第 5 図に示 し、 こ の図を適宜参照 しつつ説明する。
第 4 図に示すフ ロ ーチ ヤ一 卜 のプロ グラムは、 内燃機関 2 の始動と 同時に R O M 2 O b から読み出され、 C P じ 2 0 a においてその処理 が開始される - まず、 その処理の初期において、 記憶素子のチヱ ッ ク やプロ グラ ム中で使用する各種フラ グの初期設定等の初期化処理が実 行される (ステ ッ プ 1 0 0 ) 。 そ して、 従動輪速度セ ンサ 3 2 FL, 3 2 FR及び駆動輪速度セ ンサ 4 0 が出力する検出信号を入力 して処理す る こ とによ り、 以下の処理において必要となる車両速度 V cr, 車両; ¾] 速度 a cr, 車両速度 V crに対する制御開始速度 V st及び駆動輪速度 V mn等を演算する (ステッ プ 1 1 0 ) 。
車両速度 V crは、 従動輪速度セ ンサ 3 2 FR, 3 2 FLによ っ て検出さ れる左右従動輪速度の平均速度と して演算される。 そ して、 この車 K 速度 V crの変化をその変化に要した経過時間で除算する こ と によ り 、 車両加速度 a crが演算される:: さ らに、 制御開始速度 V stは、 車両速 度 V crに所定値を加算する、 或いは所定の係数を乗算する こ とによ り 演算される。
また、 現在の車両の運 ¾^態を把握するため、 回 e速度セ ンサ 3 0 ,
- 各スロ ッ ト ル開度セ ンサ 1 4 , 1 6 及び変速比セ ンサ 4 2 よ り検出信 号を入力する (ステ ッ プ 1 2 0 ) c
次に、 加速ス リ ッ プ制御 (サブス ロ ッ ト ルバルブ 1 2 の フ ィ 一 ドノく ッ ク制街) が実行中であるか否かを、 フ ラグ F ac t の値によ り判定す る (ステ ッ プ 1 3 0 ) 。 この フ ラ グ F act は、 後述する よ う に加速ス リ ッ プ制御中にその値力 1 にセ ッ 卜 される ものである。 フラグ F ac t の値が 0 である と きには、 未だ加速ス リ ッ プ制御が実行されていない ため、 現時点で加速ス リ ップ制御の開始条件が成立しているか否かを 判断する (ステ ッ プ 1 4 0 ) = こ の判断は、 例えば現在の駆動輪速度 V が制御開始速度 V s tを上回っているか否かによ り判^する こ とが できる。 そ して、 加速ス リ ッ プ制御条件が成立している場合には、 フ ラグ F act の値を 1 にセ ッ 卜する (ステッ プ 1 5 0 ) 。 次に、 後述す
る も う 一つの加速ス リ ッ プ制御のモー ドであ る ス タ ンバイ 制御を終了 /禁止 して (ステ ッ プ 1 6 0 ) 、 加速ス リ ッ プ制御の初期処理を実行 した後 (ステ ッ プ 1 7 0 ) 、 ステ ッ プ 1 1 0 へ戻る。
こ の加速ス リ ッ プ制御の初期処理は、 サブス ロ ッ ト ルバルブ 1 2 の フ ィ ー ドバ ッ ク 制御の初期に実行さ れる もので、 サ ブス ロ ッ ト ルバル ブ 1 2 の初期開度 0 s tの設定、 及びその初期開度 Θ s tへの駆動を行 う 。 こ の初期開度 S s tは、 内燃機関 2 の等 ト ルク 曲線に従 っ て変速機 3 8 の変速比及び内燃機関 2 の回転速度に基づいて決定さ れる。 変速機 3 8 の変速比が 1 速であ る場合の等 ト ルク 曲線の一例をを第 7 図に示す。 本実施例では、 以前に ¾速ス リ ッ プ制御を実行 し た際に加速ス リ ッ プを適正値に制 する 燃機関 2 の駆動 ト ル ク よ り 、 こ の駆動 ト ル ク に対応する等 ト ルク 曲線が選択さ れる c そ して、 こ の選択さ れた等 ト ルク 曲線に従 っ て、 変速機 3 8 の変速比及び内燃機関 2 の回転速度よ り 、 サブス ロ ッ ト ルバルブ 1 2 の初期開'度 S s tが設定さ れる。 そ して、 サブス ロ ッ ト ルバルブ 1 2 の開度 Θ s nは、 設定さ れた初期開度 0 s tに モー タ ί 0 によ り 最高速で駆動さ れ'る e 従 っ て、 加速ス リ ッ プ制御の ■ 初期処理によ り 、 サブス ロ ッ ト ルバルブ 1 2 の開度 0 s nを、 以前の加 速ス リ ッ プ制御において加速ス リ ッ プを抑制す る ため に最適 と みな さ れた駆動 ト ル ク を発生さ せる開度に素早 く 駆動する こ と がで き る c
さ ら に、 加速ス リ ッ プ制御の初期処理では、 駆動輪 目標速度 V S Pが 設定さ れる。 なお、 駆動輪 目標速度 V s pは、 公知のよ う に車両速度 V c rに所定のス リ ッ プ率を加味 して算出 さ れ、 制御開始速度 V s tよ り も 低 く 設定さ れる。 こ れは、 駆動輪速度セ ンサ 4 0 によ っ て検出 さ れる 駆動輪速度 V mwが、 車体の振動等によ っ て変動する ため、 制御開始速 度 V s tを低い速度に設定する と誤っ て加速ス リ ッ プ制御が開始さ れる ためであ る。
第 5 図の時刻 t 3 か ら t 4 の期間は、 加速ス リ ッ プ制御の初期処理 によ る制御結果を示 してい る - 第 5 図の時刻 t 3 にて、 駆動輪速度 V
mwが制御開始速度 V s tを上回る と加速ス リ ッ プ制御の開始条件が成立 する - この と き、 加速ス リ ッ プ制御の初期処理が実行され、 サブス ロ ッ トルバルブ 1 2 の開度 0 s nは初期開度 0 s tまで急速に認動される - これによ り 、 内燃機関 2 の駆動 トルクが低下し、 駆動輪速度 V m\vは目 標速度 V s pに向けて下降する。
この第 5 図よ り明らかなよう に、 本実施例の加速ス リ ッ プ制御によ れば、 通常のフ ィ一 ドバッ ク制御による加速ス リ ッ プ制御が実行され る以前に、 サブスロ ッ トルバルブ 1 2 の開度 0 s nが初期開度 0 s t近傍 に駆動されている。 このため、 加速ス リ ッ プ制御の初期処理において、 サブス ロ ッ トルバルブ 1 2 の開度 S s nを瞬時に目標とする初期開度 S s tに S勣する こ とができ る
次に、 サブス ロ ッ トルバルブ 1 2 の開度 0 s nを予め初期開度 0 s t近 傍に駆動する処理 (以下、 スタ ンバイ処理及びバッ ク ア ッ プ処理) に ついて説明する。 .
フラグ F a c t がリ セ ッ ト状態であ り、 未だ加速ス リ ッ プ制街の開始 条件が成立していない場合には、 ステッ プ 1 4 0 での判断結果が X 0 となり、 ステッ プ 2 0 0 に進む。 ステッ プ 2 0 0 では、 後述するス夕 ンバイ ^理が実行中であるか否かをフラ グ F s bの値によ り判定する: このフラグ F s bは、 後述するよ う にスタ ンバイ処理中にその値力《 1 に セ ッ 卜 される ものである。 フ ラ グ F s bの値が 0 である場合には、 今回 スタ ンバイ処理を実行する条件が成立しているか否かを判断する ( ス テツ プ 2 1 0 ) そ して、 この条件が成立していないと きには、 後述 するステッ プ 2 7 0 に進む。 ステッ プ 2 1 0 では、 アクセルペダル 6 の操作量を示す主ス ロ ッ ト ルバルブ 8 の開度 0 mnがス タ ンバイ開始開 度 0 s bを越えたと き、 スタ ンバイ処理を開始する条件が成立したと判 断する。 このスタ ンバイ開始開度 S s bは、 前述の初期開度 0 s tと同様 に、 以前に加速ス リ ッ プ制御を実行した際に加速ス リ ッ プを適正値に 制 ¾する内燧機関 2 の駆動 トルクを基準と して更新される - 従って、
主ス ロ ッ ト ルバルブ 8 の開度 e mnが、 上述の駆動 ト ル ク を発生さ せ る ス タ ンバイ 開始開度 Θ s bを越えた場合に は、 その後に加速ス リ ッ プの 発生する可能性が高い と 予測さ れる。 なお、 ス タ ンバイ 開始開度 5 s b は、 上述の駆動 ト ル ク に対応する ものであ る ため、 車両の内燃機関 2 の回転数及び変速機 3 8 の変速比によ っ て変化する こ と はい う ま で も ない。
そ して、 ステ ッ プ 2 1 0 においてス タ ンバイ 処理条件が成立 してい る と 判断さ れた と き に は、 直ち にス タ ンバイ 処理を実行する ( ステ ツ プ 2 2 0 ) 。 次に、 ス タ ンバイ 処理を実行中であ る こ と を示すフ ラ グ F s bの値を 1 にセ ッ ト し (ステ ッ プ 2 3 0 ) 、 ステ ッ プ 1 1 0 に戻る : こ こ で、 ス タ ンバイ 処理と は、 通常は全開状態に設定さ れてい るサ ブス ロ ッ ト ルバルブ 1 2 の開度 0 s nをス タ ンバイ 開度 0 s sま で駆動モ — 夕 1 0 の最高速にて駆動する ものであ る - ま た、 こ の ス タ ンバイ 開度 0 s sは、 前述の初期開度 Θ s t及びス タ ン バイ 開始開度 Θ s bと 同様(こ、 以前に加速ス リ ッ プ制御を実行 した際に 加速ス リ ッ プを適正値に制御す る 内燃機関 2 の駆動 ト ル ク を基準と し て学習 さ れ、 加速ス リ ッ プを適正値に抑え る 開度に更新さ れる。 従 つ · て、 こ のス タ ンバイ ^理に よ っ て、 加速ス リ ッ プの発生前あ っ て も加 速ス リ ッ ブの発生が予測さ れる と き に は、 予め加速ス リ ッ プの抑制に 適 した開度 (ス タ ンバイ 開度 0 s s ) にサ ブス ロ ッ ト ルバルブ 1 2 が駆 動さ れ、 過度の加速ス リ ッ プの発生を未然に防止する こ とができ る。
こ のス タ ンバイ 処理によ る各ス ロ ッ ト ルノ 'ルブ 8 , 1 2 の開度 0 m n, 0 s nの変化は、 第 5 図に示す時刻 t 1 - t 2 の期間に示さ れてい る。 すなわち、 主ス ロ ッ ト ルバルブ 8 の開度 Θ m nがス タ ンバイ 開始開度 Θ s bを上回 っ た と き (時刻 で 1 ) 、 直ち にサブス ロ ッ ト ルバルブ 1 2 力く ス タ ンバイ 開度 0 s sま で駆動さ れる。
ス タ ンバイ処理が実行中 と な っ て、 かつ未だ加速ス リ ッ プ制御の開 始条件が成立 しな い と き (第 5 図におけ る時刻 t 2 〜 t 3 ) に は、 ス
テツ プ 2 0 0 からステッ プ 2 δ 0 に進む。 ステ ッ プ 2 5 0 では、 サブ ス ロ ッ トルバルブ 1 2 の開度 0 s ηがス タ ンバィ開度 0 s sに到達したか 否か、 つま り スタ ンバイ処理が完了したか否かを判定する - そ して、 スタ ンバイ処理が完了 していないと判定される とステ ッ プ 1 1 0 に戻 る。
一方、 ス タ ンバイ処理が完了 している と判定される と、 フラ グ F s b を リ セ ッ 卜する と と もに、 バッ ク アッ プ処理の完了時にセ ッ 卜 される フラ グ F beをリ セッ 卜する (ステップ 2 6 0 ) 。 次に、 このフラ グ F beの値に基づき、 バッ ク ア ッ プ処理が完了 したか否かを判断する (ス テツ プ 2 7 0 ) = スタ ンバイ処理が完了 した時点では、 バッ ク ア ッ プ 処理が完了 しておらず、 ステ ッ プ 2 6 0 にてフ ラ グ F b cがリ セ ッ ト さ れているため、 ステッ プ 2 7 0 では、 その判断が X 0 となる = この場 合、 ステッ プ 2 8 0 に進んで、 パ、ッ ク ア ッ プ処理によ り徐々 に開制 されるサブス ロ ッ トルバルブ 1 2'の開度 Θ snが全開状態であるか否か を判断する - ステ ッ プ 2 8 0 において、 全開伏態と判断される と、 ッ ク ア ッ プ処理が完了したと して、 フ ラ グ F b cを 1 にセ ッ ト して (ス テツ プ 2 9 0 ) 、 ステッ プ 1 1 0 に戻る - また、 ステッ プ 2 8 0 にて全関伏態ではないと判断される と、 V ク ア ッ プ処理を実行する (ステ ッ プ 3 0 0 ) 。 こ こで、 バッ ク ア ッ プ 処理と は、 ス タ ンバイ処理によ り スタ ンバイ開度 0 s sまで閉じ られた サブスロ ッ トルバルブ 1 2 の開度 0 snを徐々 に開制御し、 車両の失速 を回避するための処理である。 こ のバッ ク ア ッ プ処理では、 次式によ つてサブスロ ッ トルバルブ 1 2 の目標開度 0 spを算出し、 その目標開 度 0 spにサブスロ ッ トルバルブ 1 2 を駆動する。 なお、 算出された巨 標開度 0 s pが主ス ロ ッ トルバルブ 8 の開度 0 mn以上である と きには、 即座に全開状態となるよ う にサブス ロ ッ トル 1 2 をモータ 1 0 の最高 速で駆動する c
S si^ m e d ( Θ mn, 6* ss— K up · t , Θ s s— K d · t
こ こ で、 m e d は ( ) 内の複数の変数の中間値を選択する演算子、 K up, K dwは、 後述する加速ス リ ッ プ制御実行時に学習 さ れ、 K up > K c vの関係にあ る変数であ る。
こ れ らの変数 K up, k はバ ッ ク ア ッ プ処理を実行す る際に、 過度 の加速ス リ ッ プの発生の防止、 及び車両の失速の防止を 目 的に設定さ れる c
ま た、 特に車両の失速を防止す る こ と を重視する場合に は、 バ ッ ク ア ッ プ処理において、 加速ス リ ッ プが発生する ま で車両の加速度を一 定の割合で増加する よ う にサ ブス ロ ッ ト ルバルブ 1 2 の開度 Θ snを直 接フ ィ ー ドバ ッ ク 制 ^ し て も よ い - こ の場合に は、 加速ス リ ッ プ制御を実行 し た際に加速ス リ ッ プを適 正値に制御する 内燃機関 2 の駆動 ト ル ク によ り 生 じ る車両加速度 a c r m を初期値と して、 以下のよ う に 目標加速度 a ci-, Tを演算する :
a cr, T= a crm 一 Κ · t ( Κ : 疋数)
そ して、 目標加速度 ひ c r , Τと 車両の実加速度 a c rと の偏差に応 じて、 サ ブス ロ ッ.ト ノレバルブ 1 2 を駆動する:
こ こ で、 加速 ス リ ッ プ制御を実行 し た際に力 速ス リ ッ プを適正値に 制 ^する 内燃機関 2 の S動 ト ル ク と 、 その ¾動 ト ル ク に よ り 生 じ る車 両加速度 c r m と は対応関係にあ る = さ ら に、 駆動 ト ル ク と車両加速 度 a c rと は、 加速ス リ ッ プの発生 し な い領域では比例関係にあ る ため、 駆動 ト ル ク 力く 2 倍にな る と車両加速度 a c rも 2 倍 と な る。
こ のため、 車両加速度 a c rを一定の割合で増加させれば、 駆動 ト ル ク も 同様に一定の割合で増加 し、 こ の結果、 サ ブス ロ ッ ト ルバルブ 1 2 の開度 0 s nは 2 次関数的に増加する c 従 っ て、 車両の加速時におけ る失速を防止する こ と が可能にな る。
こ のバ ッ ク ア ッ プ処理 (ステ ッ プ 3 0 0 ) に よ る各ス ロ ッ ト ルバル ブ 8 , 1 2 の開度 S mn, 0 s nの変化は、 第 5 図に示す時刻 t 2 ~ t 3 の期間に示さ れてい る : こ の第 5 図では、 主ス ロ ッ ト ルバルブ 8 の開
度 0 mnが、 S ss— Kup . t を上回っているため、 目標開度 e spは ^ ss + K up · t となる。 従って、 この場合には、 サブスロ ッ トルバルブ 1 2 の開度 0 snが 0 s s K up · t に沿って暫時増加する - また、 第 5 図 においては、 前述のごと く 時刻 t 3 において加速ス リ ッ プ制 ¾の開始 条件が成立するため、 このバッ ク ア ッ プ処理によ ってサブス ロ ッ トル バルブ 1 2 の開度 0 snが全開にまで至る こ と はない。 従ってこの場合 には、 ステッ プ 2 9 0 の処理が実行される こ と はな く 、 フ ラ グ F b cは リ セ ッ ト状態を維持する。
次に、 くッ クア ッ プ処理によ り サブスロ ッ トルバルブ 1 2 の開度 5 snが全開となっ た場合について説明する - - この場合には、 ステッ プ 2 8 0 力、 ステッ プ 2 9 0 に進み、 フ ラ グ F b cの値;^ 1 にセッ 卜 される: 従って、 次回のステッ プ 2 7 0 の処理においては、 その判断锆果が Y E S とな り 、 ステ ッ プ 3 1 0 へ進む。 ステ ッ プ 3 1 0 では、 次回以降 スタ ンバイ処理及びバッ ク ァ ッ プ処理の実行を禁止する
すなわち、 この場合は、 サブスロ ッ トルバルプ 1 2 が閉側に 12動さ れた後、 主スロ ッ トルバルブ 8 が全開伏態で、 加速ス リ ッ プが発生す る ことな く サブスロ ッ トルバルブ 1 2 が全開状態まで駆動されたと考 えられる - 従って、 現在の学習値に徒ってス タ ンバイ処理及びパッ ク ア ッ プ処理を継 する と、 車両の加速性能を損ねる可能性がある - こ のため、 現在の路面や走行状態に適したスタ ンバイ開始開度 s b, ス 夕 ンバイ開度 0 ss及び変数 K up, K dwが新たに学習されるまで、 スタ ンバイ処理及びバ ッ ク ア ッ プ処理の実行を禁止する。 こ こで、 ステ ツ プ 3 1 0 における禁止処理は、 例えばフラ グ F s bの値を 1 にセ ッ ト し、 見かけ上スタ ンバイ処理が実行中である とする こ とで達成される - 次に、 これら各種の学習値の学習処理について説明する - 上記各学習値は、 フ ィ一 ドバッ ク制御による加速ス リ ッ プ制 —の実 行中に学習され、 新たな学習値に更新される。 こ こで、 加速ス リ ッ プ 制御の開始条件が成立して、 フラ グ F act の値が 1 にセ ッ ト される と
(ステ ッ プ 1 5 0 ) 、 ス タ ンバイ 処理, バ ッ ク ア ッ プ処理に優先 して 加速ス リ ッ プ制御が実行さ れる (ステ ッ プ 4 0 0 ) 。 こ の加速ス リ ツ プ制御では、 駆動輪速度 V m\vを駆動輪 目標速度 V s pに一致さ せる よ う にサブス ロ ッ ト ルバルブ 1 2 の開度 S s nを フ ィ ー ドバ ッ ク 制御する 。 加速ス リ ッ プ制御の実行時に、 車両の状態が、 上記各学習値の学習 に適 した学習許可状態であ る か否かを判断する (ステ ッ プ 4 1 0 ) 。 こ のステ ッ プ 4 1 ■ 0 では、 ステ ッ プ 4 0 0 におけ る加速ス リ ッ プ制御 によ っ て加速ス リ ッ プが適正値に制御 さ れてお り 、 かつ ブ レーキ操作 等の外乱要因がな く 、 車両の運転状態が路面と 内燃機関の出力 と の関 係のみによ っ て決定さ れ »場台に学習許可状態であ る と判断す る : そ して、 学習許可状態であ る と き に は、 上記各学習値を学習 し、 更新す る (ステ ッ プ 4 2 0 ) と と も に、 ス タ ンバイ 処理及びバ ッ ク ア ッ プ処 理が禁止状態にあ る と き に は、 その禁止状態を解除する (ステ ッ プ 4 3 0 ) o
上記の学習においては、 加速ス リ ッ プ制御に よ っ て加速ス リ ッ プが 適正値に制御 さ れてい る場合のサブス ロ ッ ト ルバル ブ 1 2 の開度 0 s η , 内燃機関 2 の回転速度及び変速機 3 8 の変速比か ら、 第 了 図に示すマ ッ プを用 いて現在の車両の走行路面に対す る遼切な E動 ト ル ク を求め る - そ して、 変速機 3 8 の変速比及び内燃機関 2 の回転速度よ り 、 こ の駆動 ト ル ク に対応する初期開度 0 s t , ス タ ンバイ 開始開度 0 s b及び ス タ ンバイ 開度 S s sを算出する。
ま た、 変数 K u p , K d wについて も上記の駆動 ト ル ク に基づいて算出 する。 例えば、 学習許可状態であ る と き 、 変速機 3 8 の変速比が 1 速 であ り 、 かつ内燃機関の回転数 N e に対する サ ブス ロ ッ ト ルバルブ 1 2 の開度 Θ s nが、 第 6 図に実線で示すよ う に推移 し た と する。 こ の情 報によ り 、 現在の車両の走行路に対 しては、 第 6 図の実線に示すサブ ス ロ ッ ト ルバルブ 1 2 の開度推移に近似 してバ ッ ク ア ッ プ処理を実行 する こ と が好ま し い こ と が判明する。 そ こ で、 バ ッ ク ア ッ プ処理にお
いてサブス ロ ッ トルバルブ 1 2 の開度 S s nを算出する際に利用される 変数 K u p , K d wの値を、 第 6 図の点線及び一点鎖線の傾きに一致する よ う に学習する。
なお、 学習によ って更新される初期開度 0 s スタ ンバイ開始開度 0 s b及びスタ ンバイ開度 0 s sはそれぞれ同一の開度であ っても良い し、 個々の値の特性に応じて捕正しても良い。 例えば、 スタ ンバイ開始 度 0 s bについては、 主スロ ッ トルバルブ 8 と内燃機関 2 の出力との過 渡特性を考慮して措正する こ とが望ま しい。 つま り、 内熾機関制^回 路 2 0 は、 一般に主スロ ッ トルバルブ 8 の開度 0 nrnの変化率が大き く なる と、 内撚機関 2 に供給される燃料量を増加する (加速増量制 従って、 この場合には、 主ス ロ ッ トルバルブ 8 の開度 S mnがスタ ン ノく ィ開始開度 0 s bに達する以前に、 内燃機関 2 による駆動 トルクが加速 ス リ ッ プ制御に適した 区動 トルクを越えてしま う可能性がある - この ため、 例えば加速增量制御が主スロ ッ トルバルブ 8 の開度 0 mnの変化 率に基づ'いて実行される場合には、 ス タ ンバイ開始開度 0 s bと比較す る主スロ ッ トルバルブ 8 の開度^ mnを以下のよ う に棕正する =
^ mn = ^ mn - K - d Θ nX d t K : 定数
これによ り 、 加速増量制 :による内燃機関 2 の環区動 トルクの変化に 対応したス タ ンバイ開始開度 S s bとする こ とができ る - なお、 上述の例では、 ス タ ンバイ開始開度 0 s bと比較する主ス ロ ッ トルバルブ 8 の開度 0 mnを捕正したが、 ス タ ンバイ開始開度 0 s bを直 接禧正してもよいこ とは言う までもない
ステッ プ 4 3 0 の処理の後、 或いはステッ プ 4 1 0 において学習許 可状態ではないと判定される と、 ステッ プ 4 4 0 にて加速ス リ ッ プ制 御の終了条件が成立しているか否かを判断する。 そ して、 終了条件が 成立しているな らば、 サブスロ ッ ト ルバルブ 1 2 の開度 s nを全開に する (ステッ プ 4 δ 0 ) c 一方、 終了条件が成立していない場合には、 ステッ プ 1 1 0 へ戻る -
こ の加速ス リ ッ プ制御によ る制御結果の一例が、 第 5 図の時刻 t 4 以降に示さ れてい る。
上述の実施例では、 各学習値の更新を加速ス リ ッ プ制御中に行 っ て いた。 しか し、 各学習値の更新は、 加速ス リ ッ プ制御中以外に も行 う こ と ができ る。 以下、 こ の場合の各学習値の更新方法について第 8 図 のタ イ ミ ン グチ ヤ一 ト 及び第 9 図の特性図を用いて説明する。
前述 したよ う に、 加速ス リ ッ プ制御を実行 した際に加速ス リ ッ プを 適正値に制御する 内燃機関 2 の駆動 ト ルク と 、 その駆動 ト ルク に よ り 生 じ る適正車両加速度 a c r m と は対応関係にあ る。 従 っ て、 現在の車 両加速度 a c rと適正車両加速度 a c r m と に基づいて、 加速ス リ ッ プを 適正値に制御する新たな駆動 ト ル ク を求める こ と がで き 、 こ の駆動 卜 ルク に応 じて各学習値を更新する こ と ができ る。
よ り 具体的に説明する ために、 加速ス リ ッ プ制御が行われていな い と き に、 第 8 図に示す如 く 、 現在の車両加速度 a c rが適正.車両加速度 a c r m よ り も大き く な つ た と 反定する。 こ の塲合に は、 各学習値の学 習が行われた路面よ り も 、 現在車両が走行 してい る路面の方が滑 り に く い と判断する こ と がで き る - こ の路面状態の変化に よ り 、 加速ス リ ッ プを適正値に制御す る 内燃機関 2 の駆動 ト ル ク は増加する こ と にな る。 こ の増加 した駆動 ト ル ク T i は、 次式に示すよ う に、 現在の車両 加速度 a c rと適正車両加速度 a c r m と の比に以前の駆動 ト ルク T 1 を 乗 じ る こ と によ っ て算出する こ と ができ る。
Τ ί = ( a c r / a c r m ) · Γ 1
なぜな ら ば、 前述 したよ う に、 加速ス リ ッ プが生 じていな い範囲で は、 駆動 ト ルク と車両加速度 a c rと は比例関係にあ り 、 車両加速度 a c rが増加 したな ら ば、 駆動 ト ル ク も同様に増加 した と 考え られる ため での る。
そ して、 こ の増加 し た駆動 ト ルク T i に従 っ て、 各学習値は新たな 学習値に更新さ れる -
なお、 本発明の車両用加速ス リ ッ プ制御装置は、 上述の実施例の構 成に限定される ものではな く 、 本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更 する こ とができ る。
例えば、 上記実施例ではサブスロ ッ トル 1 2 の開度 0 s nのみを ¾整 する ことによ り、 内撚機関 2 の駆動 トルクを制御し、 加速ス リ ッ プ制 御を行っていた。 しかし、 車両の制動系によるス リ ッ プ制御を併用 し ても良い。 この場合には、 上記において説明したサブスロ ッ トルバル ブ 1 2 による適切な加速ス リ ッ プ制御によ り、 制動系の加速ス リ ッ プ 制御に対する負担を大幅に軽減する こ とができ る。 また、 制動系の作 動時には、 各種学習値の学習は実行されず、 誤学習によ り加速ス リ ッ プ制街が不適切なものとなる こ と もない c
また、 上述の実施例では、 主スロ ッ トルバルブ 8 に対してサブスロ ッ トルバルブ 1 2 を設け、 このサブス ロ ッ トルバルブ 1 2 を開閉制 していた c しかし、 内燧機関 2 の'吸気系にただ 1 つの リ ンク レス · ス ロ ッ トルバルブを設けても良い。 この場合には、 スタ ンバイ処理, バ ッ クアッ プ処理及び加速ス リ ッ プ制御時に、 アクセルぺダルの操作に 優先して リ ンク レス · スロ ッ トルバ ·ルブを開閉制街する - 産業上の利用可能性
以上のよ う に、 本発明に係わる車両用加速ス リ ッ プ制御装置は、 内 燃機関の吸入系にスロ ッ トルバルブを備え、 このスロ ッ トルバルブの 開度によって吸入空気量を制御する車両に用い られ、 加速ス リ ッ プ弒 御の初期の応答性を大幅に向上する こ とができる。
Claims
1 . 内燃機関の吸入系に備え られるス ロ ッ トルバルブの開度を調整 し て吸入空気量を制御 し、 前記内燃機関に よ り駆動される車両の駆動輪 に発生する加速時のス リ ッ プを抑制する車両用加速ス リ ッ プ制御装置 において、
前記スロ ッ ト ルバルブの開度を指令するアク セルの操作量を検出す るアクセル操作量検出手段と、
前記ア ク セルの操作量が加速ス リ ッ プの発生が予測される基準値よ り も大き く なっ た こ とを検出する検出手段と、
前記駆動輪の加速時に加速ス リ ッ プが発生した こ と を検出する加速 ス リ ッ プ検出手段と、
前記検出手段によ っ て前記ア ク セルの操作量が前記基準値よ り も大 き く なつ たこ とが検出されたと き、 前記加速ス リ ッ プ検出手段によ つ て加速ス リ ッ プの発生が検出されるまで、.加速ス リ ッ プを抑制すべ く 決定された初期開度に前記ス ロ ッ 卜ルバルブの開度を設定する設定手 段と、 .
前記加速ス リ ッ プ検出手段によ って加速ス リ ッ プの発生が検出され た と き に、 その検出 さ れる加速ス リ ッ プに応 じて前記ス ロ ッ ト ルバル ブを駆動 し、 前記駆動輪に発生 した加速ス リ ッ プを抑制する加速ス リ ッ プ抑制手段と を備える こ とを特徵とする車両用加速ス リ ッ プ制御装 置。
2 . 前記加速ス リ ッ プ抑制手段によ って駆動される前記ス ロ ッ ト ルバ ルブの開度に基づいて、 前記検出手段における基準値を車両の走行路 面に適した値に更新する こ とを特徵とする請求項 1 記載の車両用加速 ス リ ッ プ制御装置。 '
3 . 前記ア ク セルの操作速度を検出する操作速度検出手段を備え、 前記ア クセルの操作速度が速いと き には、 それよ り も操作速度が遅 いと き と比較して、 前記基準値を越える前記ア ク セルの操作量を小さ
い値に椅正する捕正手段を備える こ とを特徵とする請求項 1 あるいは 2 に記載の車両用加速ス リ ッ プ制御装置。
4 . 前記加速ス リ ッ プ抑制手段によって駆動される前記ス ロ ッ トルバ ルブの開度に基づいて、 前記設定手段における前記初期開度を車両の 走行路面に適した開度に更新する こ とを特徵とする請求項 1 記載の車 両用加速ス リ ッ プ制御装置。
5 . 前記設定手段によ って前記初期開度に設定された前記スロ ッ トル バルブの開度を、 前記加速ス リ ッ プ検出手段によって加速ス リ ッ プの 発生が検出されるまで、 時間の経過と と もに徐々 に開方向に駆動する 駆動手段を備える こ とを特徵とする請求項 1 記載の車両用加速ス リ ッ プ制御装置-
6 . 車両の加速状態を検出する加速状態検出手段を備え、
前記加速状態検出手段によって検出される加速状態に基づいて、 前 記検出手段における基準値を車両の走行路面に適した値に更新する こ とを特徵とする請求項 1 記載の車両用加速ス リ ッ プ制御装置-
7 . 前記ア ク セルの操作速 ¾を検出する操作速度検出手段を傭え、 前記ア クセルの操作速度が速いと き には、 それよ り も操作速度が逞 いとき と比拿交して、 前記基準値を越える前記ア ク セルの操作量を小さ い値に襦正する捕正手段を備える こ とを特徵とする請求項 6 に記載の 車両用加速ス リ ッ プ制御装置。
8 . 車両の加速伏態を検出する加速状態検出手段を傭え、
前記加速伏態検出手段によ って検出される加速状態に基づいて、 前 記設定手段における前記初期開度を車両の走行路面に適した開度に更 新する こ とを特徵とする請求項 1 記載の車両用加速ス リ ップ制御装置- 9 . 車両の加速状態を検出する加速状態検出手段を備え、
前記設定手段によ って前記スロ ッ トルバルブの開度が前記初期開度 まで駆動される時に、 前記加速状態検出手段によって車両の負の加速 伏態変化が検出された場合に、 その負の加速状態変化が検出された時
点で、 前記スロ ッ ト ルの開度を時間の経過と と もに徐々 に開方向に駆 動する駆動手段を備える こ とを特徵とする請求項 1 記載の車両用加速 ス リ ッ プ制御装置。
1 0 . 内燃機関の吸入系に備え られる スロ ッ トルバルブの開度を調整 して吸入空気量を制御 し、 前記内燃機関によ り駆動される車両の駆動 輪に発生する加速時のス リ ッ プを抑制する車両用加速ス リ ッ プ制御装 置において、
車両の走行路面の摩擦状態に適 した駆動 トルク を推定する推定手段 と 、
前記ス ロ ッ ト ルの開度を指令する ア ク セルの操作量を検出する ァ ク セル操作量検出手段二 、
前記ァ ク セルの操作量に対応 した前記ス ロ ッ ト ルバルブの開度が、 前記推定手段によ り推定される駆動 ト ルク を発生させる基準開度を越 えた と き 、 前記スロ ッ ト ルバルブの開度を前記基準開度 _に制限する制 限手段とを備えた こ とを特徴とする車両用加速ス リ ッ プ制御装置。
1 1 . 前記制限手段によ っ て前記基準開度に制限された前記ス ロ ッ ト ルバルブの開度を時間の経過と と もに徐々 に開方向に駆動する駆動手 段を備える こ とを特 i とする請求項 1 0 記載の車両用加速ス リ ッ プ制 御装置。
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