JP2003201878A - 車両の制御装置 - Google Patents
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Abstract
すると、加速スリップが収束するためエンジン出力が復
帰(増加)し、再びクラッチの係合度合いが増加する
と、スリップを誘発する場合がある。 【解決手段】 エンジン回転数と車輪回転速度との関係
より推定ギヤ比を算出すると共に(S202)、変速段
情報から実際に設定されている設計ギヤ比を算出する
(S204)。(推定ギヤ比/設計ギヤ比)から、クラ
ッチの係合度合いとしての評価値を算出し、評価値が大
きいほど、TRC目標トルクの変化量をより小さく抑え
る(S236、S222、S232)。
Description
し、特に、駆動輪のスリップ状態に応じてエンジン出力
を制御する車両の制御装置に関する。
輪のスリップ状態が大となった場合に、駆動輪に所定の
制動力を付与すると共にエンジン出力を低下させること
で、このような加速スリップ傾向を抑制して車両の走行
安定性を向上させる、トラクションコントロール(以
下、「TRC」と称す)システムが知られている。
載した車両では、このようなTRC制御の実行中にギヤ
チェンジが行われると、この間にクラッチの断続状態が
変化する。クラッチが切り離されると駆動輪側への駆動
力の伝達が一旦遮断され、クラッチが接続状態となった
時点で駆動輪側に駆動力が再び伝達される状態となる。
このため、クラッチが接続された際にスリップ量が増加
する場合もおこり得る。
は、クラッチの係合状態(接続状態)と非係合状態(切
り離し状態)の2つの状態を検知し、TRC制御中にク
ラッチが非係合状態となった場合にはエンジン出力を制
限することで、再びクラッチが係合状態となった場合に
発生するスリップを防止する技術が開示されている。
ラッチの状態として、係合状態と非係合状態の2つの状
態をもとにTRC制御中にエンジン出力を制限すると、
駆動輪に伝達すべき目標駆動トルクが、必要以上に低く
設定されてしまう結果となり、十分な加速性能を発揮す
ることができない場合がある。
合状態となると、駆動トルクの伝達効率がゼロとなり、
この場合、駆動輪のスリップは収束する方向に推移す
る。このため、加速スリップを抑えるためにエンジン出
力の抑制制御を行っていたTRC制御システムでは、駆
動輪のスリップが収束する方向に推移する状況を受け
て、TRC制御の目標駆動トルクを増加させるような処
理が実行される。このため、ギヤチェンジ動作の終了時
にクラッチが係合状態となった際に、スリップ量が増大
して再びTRC制御が作動するという、いわゆるハンチ
ングを引き起こす場合がある。
れたものであり、その目的は、エンジン出力の調整制御
をともなうトラクションコントロール制御の実行中に、
クラッチの断続状態が変化した場合にも、好適なトラク
ションコントロール制御を実行し得る車両の制御装置を
提供することにある。
車両の制御装置は、駆動輪のスリップ状態に応じてエン
ジン出力を制御する車両の制御装置であって、駆動輪の
スリップ状態を検知するスリップ状態検知部と、係合状
態が変化することでエンジン出力の伝達状態を変化させ
るクラッチ機構部と、クラッチ機構部を介して伝達され
るエンジン出力の伝達度合いを検知する伝達度合い検知
部と、伝達度合い検知部で検知されたエンジン出力の伝
達度合い、及びスリップ状態検知部で検知される駆動輪
のスリップ状態に応じて、エンジン出力の制御を行うエ
ンジン出力制御部とを備えて構成する。
ジン出力の伝達度合いを考慮して、駆動輪のスリップ状
態に応じたエンジン出力の制御を行うので、クラッチ機
構部における伝達度合いが変化した場合にも、駆動輪の
スリップ抑制制御が好適に行われる。
項1における車両の制御装置において、クラッチ機構部
は係合状態を変化させる駆動源となる第1アクチュエー
タを備えており、クラッチ機構部を介して伝達されるエ
ンジン出力を変速する複数の変速段を有すると共に、こ
の各変速段を構成するギヤ列の噛合状態を切り替える駆
動源となる第2アクチュエータを有する変速機構部と、
変速段を設定する手動操作に応じて第1アクチュエータ
及び第2アクチュエータの動作制御を行うSMT制御部
とをさらに備えて構成する。
変速機の変速動作とクラッチの断続動作とが、SMT制
御部によって自動的に実行する、いわゆるSMT(シー
ケンシャル・マニュアル・トランスミッション)を搭載
した車両において、クラッチ機構部における伝達度合い
が変化した場合にも、駆動輪のスリップ抑制制御が好適
に行われる。
添付図面を参照しつつ説明する。
構成を概略的に示す。この車両は、変速段の選択操作に
応じて、変速機の変速動作とクラッチの断続動作とを自
動的に実行するSMT(シーケンシャル・マニュアル・
トランスミッション)を搭載している。
示しており、車体の前後方向に沿ってN(ニュートラ
ル)ポジション、R(リバース)ポジションが設けられ
ており、前進時には、シフトレバーを車体の左右方向に
沿って操作してNポジションからSポジションに入れ、
ドライバの手前方向となる「+」側に操作することで変
速機のアップシフト操作となり、反対方向となる「−」
側に操作することで変速機のダウンシフト操作となる。
に操作した場合には、ドライバがシフトレバーから手を
離すことで、中立のSポジションに復帰する機構となっ
ている。また、アップシフトは、変速機の変速比(減速
比=変速機の入力軸の回転量/変速機の出力軸の回転
量)がより小さな値となるように変速段を切り替えるこ
とを意味し、ダウンシフトは、この変速比がより大きな
値となるように変速段を切り替えることを意味する。
T制御部20に与えられ、SMT制御部20は、シフト
レバーの操作情報や駆動輪64の回転速度となる車輪速
度などをもとに、クラッチ機構部30及び変速機構部4
0の動作制御を実施する。
ッチを構成しており、摩擦クラッチとこの摩擦クラッチ
の係合状態を変化させる駆動モータ(第1アクチュエー
タ)とを備えて構成しており、駆動モータを正逆に回転
駆動することで、摩擦クラッチの接離状態が変化する機
構となっている。変速機構部40は、後進ギヤ段及び複
数の前進ギヤ段と、ギヤシフト用アクチュエータ(第2
アクチュエータ)とを備えており、このギヤシフト用ア
クチュエータを駆動させることで各ギヤ機構の噛み合い
状態を切り替える機構となっている。
チ機構部30及び変速機構部40を介してプロペラシャ
フト60に伝達され、さらにプロペラシャフト60の回
転がデファレンシャル62を介して左右の駆動輪64に
伝達される。
は、クラッチ機構30を境として、エンジン50の出力
軸52と変速機構部40の入力軸(図示せず)との回転
数差が好適な範囲内となるように、エンジン出力の調整
制御も同時に実施される。このためSMT制御部20
は、この変速(ギヤチェンジ)制御の際に、エンジン出
力の制御を行うエンジン制御部70に対して、SMT制
御上、好適なエンジン出力となるようなエンジン出力の
要求値を出力する。
4のスリップ状態が大となった場合に、駆動輪64に所
定の制動力を付与すると共にエンジン出力を低下させる
トラクションコントロール(TRC)システムも搭載さ
れており、TRC制御部90において制御処理が実行さ
れる。
度を検出する車輪速センサ200の検出結果や、エンジ
ン回転数を検出する回転数センサ210、車両の前後方
向に作用する加速度を検出する前後Gセンサ220、車
両の横方向に作用する加速度を検出する横Gセンサ23
0の各検出結果が与えられる。そして、TRC制御部9
0では、駆動輪64と従動輪(図示せず)の車輪回転速
度の差をもとに、各車輪におけるブレーキ装置66のブ
レーキ圧を制御するブレーキアクチュエータ100に対
して油圧指示値を出力する。また同時に、トラクション
コントロール制御上、好適なエンジン出力となるような
エンジン出力の要求値を求め、エンジン制御部70に対
して出力する。
センサ82で検出されるアクセルペダル80の操作量
や、回転数センサ210で検出されるエンジン回転数な
どが与えられ、これらをもとに、ドライバが要求するエ
ンジン出力が求められる。
うにアクセルペダル80の操作等にもとづくエンジン出
力の要求値が算出される他に、車両の走行状態に応じ
て、SMT制御部20からのエンジン出力の要求値や、
TRC制御部90からのエンジン出力の要求値も与えら
れ、エンジン制御部70ではいずれか1つの要求値を選
択する。そして、選択したエンジン出力の要求値に応じ
たスロットルバルブ110の開度指示値を、スロットル
駆動部112に対して出力する。
る制御処理について、図2のフローチャートに沿って説
明する。なお、通常、TRC制御システムでは、加速ス
リップの状態に応じて、ブレーキ装置66のブレーキ圧
制御と、エンジン出力の調整制御の双方が実行される
が、以下では、エンジン出力の調整制御について説明す
る。
チのオン操作によって起動する。まず、ステップ(以
下、ステップを「S」と記す)102に進み、前述した
各センサの検出結果を読み込んだ後、S104に進み、
TRC制御が起動中か否かを示す実行フラグFの値がF
=0であるか、すなわちTRC制御が起動していない状
態であるかを判断する。
104で「Yes」と判断されてS106に進み、TR
C制御の開始条件が成立したか否かの判断として、駆動
輪の平均車輪速度が、走行状態によって設定する制御開
始判定値よりも大であるかを判断する。制御開始判定値
は、例えばこの時点での従動輪の平均車輪速度に対し所
定の値を加算した値として設定される。
下の場合には、S106で「No」と判断されてS10
8に進み、実行フラグFの値をF=0に設定して、TR
C制御が起動していないことを示し、今回のルーチンを
終了する。
開始判定値よりも大の場合には、S106で「Yes」
と判断されてS110に進み、TRC制御の開始時にお
けるエンジン出力の制御指示値となる、TRC目標トル
クを設定する。この制御開始時のTRC目標トルクは、
例えば下式に基づいて設定する。
軸重*タイヤ径/(デフ比*ギア比) 上式中、「路面μ推定値」は、例えば、センサの検出結
果より得られる車両の横加速度と前後加速度とをもと
に、互いに直交する横加速度ベクトルと前後加速度ベク
トルのベクトル和として求めることができ(図3参
照)、この他にも路面の凹凸状態を検知するセンサの検
出結果をもとに推定することも可能である。「駆動輪軸
重」は、いわゆる駆動輪に作用する接地荷重であり、各
駆動輪に対して設けた軸重センサの検出結果として得る
場合や、この他にも、車両に作用する横加速度や前後加
速度をもとに車両の荷重移動状況を把握してこの結果を
もとに算出することもできる。「ギア比」はこのとき変
速機構部40で設定されている変速段のギヤ比(変速
比)であり、例えばSMT制御部20から与えられる変
速段情報をもとに設定できる。また「デフ比」はデファ
レンシャル62のギヤ比である。なお、「タイヤ径」
は、例えば標準仕様のタイヤの径を固定値として用いる
ことができる。
目標トルクを設定した後、S112に進み、S110或
いは後述するS200で設定されたTRC目標トルク
が、ドライバ要求トルクよりも小さなトルクであるかを
判断する。
0の操作量とエンジン回転数とをもとに算出することが
可能であり、逐次算出する場合以外にも、例えば、アク
セルペダル80の操作量とエンジン回転数とに応じて算
出したエンジン出力の要求値を、予めマップ化してお
き、アクセルペダル80の操作量とエンジン回転数とを
もとに、このマップから検索して、ドライバが要求して
いるエンジン出力の要求値を設定してもよい。また、こ
の処理はエンジン制御部70でも実施されるため、算出
結果をエンジン制御部70から読み込んでもよい。
もドライバ要求トルクが小さい場合には(S112で
「No」)、ドライバの運転操作に対してエンジン出力
を抑制させるTRC制御が不要であるため、S108に
進んで実行フラグFの値をF=0に設定し、TRC制御
を起動させることなく今回のルーチンを終了する。
要求トルクよりも小さなトルクである場合には(S11
2で「Yes」)、S114に進んで、TRC目標トル
クに応じた制御指示値をエンジン制御部70に対して出
力する。これによりエンジン制御部70では、この制御
指示値に対応した、スロットルバルブ110の開度指示
値をスロットル駆動部112に対して出力し、スロット
ルバルブ110の開度が変化して、所定のエンジン出力
がえられる。
をF=1に設定して、TRC制御が起動中であることを
示し、このルーチンを終了する。
=1に設定されているため、S104で「No」と判断
されてS200に進み、制御開始後のTRC目標トルク
の設定処理が実行される。なお、この処理については後
に詳述する。
後、S118に進み、TRC制御の終了条件が成立した
か否かの判断として、駆動輪の平均車輪速度が、走行状
態によって設定する制御終了判定値よりも小であるかを
判断する。制御終了判定値は、例えばこの時点での従動
輪の平均車輪速度に対し所定の値を加算した値として設
定される。
上に大きい場合(S118で「No」)、すなわちTR
C制御の終了条件が成立していない場合には、前述した
S112の処理に移行するが、駆動輪の平均車輪速度が
制御終了判定値よりも小である場合(S118で「Ye
s」)、すなわちTRC制御の終了条件が成立した場合
には、S120に進んで実行フラグFの値をF=0に設
定して、TRC制御が終了したことを示し、このルーチ
ンを終了する。
で、TRC制御におけるエンジンの出力制御が実施され
る。
始後のTRC目標値の設定処理を図4のフローチャート
に沿って説明する。
転数に換算した換算値とエンジン回転数とから、変速機
構部40及びデファレンシャル62の総合ギヤ比(減速
比)を推定し、推定ギヤ比=エンジン回転数/(駆動輪
の平均速度を回転数に換算した換算値)として算出す
る。
いて設定中の変速段情報とデファレンシャル62とをも
とに、現在設定中のギヤ比の設計値として、設計ギヤ比
=(変速機構部40で設定中のギヤ比)*(デファレン
シャル62のギヤ比)として算出する。
エンジン出力の伝達度合い(伝達効率)は、クラッチの
係合度合いに対応するため、クラッチの係合度合いを評
価する。ここでは一例として、S202及びS204の
算出結果をもとに、(推定ギヤ比/設計ギヤ比)を算出
し、この結果をクラッチ係合評価値として設定する(ク
ラッチ係合評価値=推定ギヤ比/設計ギヤ比)。
ラッチの係合度合いが低いほどクラッチでのスリップが
大きくなって、駆動輪平均速度を回転数に換算した換算
値とエンジン回転数との差が大きくなり、推定ギヤ比は
大となる。従って、このクラッチ係合評価値(以下、
「評価値」と略す)は、その値が1より大きいほど、ク
ラッチの係合度合いが低い状態であると推定できる。
した評価値が0.8<評価値<1.2の範囲内であるか
が判断される。S208では、ギヤ比の推定誤差を見込
んで、S206で算出した評価値が0.8<評価値<
1.2の範囲内であれば、クラッチが十分に係合してい
る状態であると判断し、評価値が1.2以上に増大した
場合には、クラッチの係合度合い(エンジン出力の伝達
度合い)が低下した、半クラッチ状態やクラッチ断状態
などであると判断する。
値<1.2の範囲内であれば(S208で「Ye
s」)、S210に進み、後述する補正係数K1(0≦
K1≦1),K2(0≦K2≦1)の値をそれぞれK1
=1,K2=1に設定してS212に進む。
2*βとして設定する。「Tup」は、現在設定中のTR
C目標トルクを増加させる際に設定する変化量であり、
「α」は予め規定したトルク値(定数)である。また、
「Tdw」は、現在設定中のTRC目標トルクを減少させ
る際に設定する変化量であり、「β」は予め規定したト
ルク値(定数)である。従って、評価値が0.8<評価
値<1.2の範囲内の場合には、α、βの値が変更なく
そのままTup、Tdwとして設定される。
駆動輪平均速度がTRC制御で設定した制御目標値より
も大であるかを判断する。
りも大である場合には(S214で「Yes」)、S2
16に進み、まず、車輪をグリップ傾向側に推移させた
経過時間をカウントするグリップ状態カウンタ(n)の
カウント値をゼロにリセットする。なお、「(n)」は
今回のルーチンの設定値、「(n−1)」は前回のルー
チンの設定値を示している。
に推移させた経過時間をカウントするスリップ状態カウ
ンタのカウント値をインクリメントし、続くS220で
は、スリップ状態カウンタ(n)のカウント値が、所定
のスリップ判定時間を超えたかを判断する。その結果、
スリップ状態カウンタ(n)がスリップ判定時間を超え
ていない場合には(S220で「No」)このルーチン
をそのまま終了するが、スリップ状態カウンタ(n)が
スリップ判定時間を超えた場合には(S220で「Ye
s」)、S222に進み、TRC目標トルクを、TRC
目標トルク(n)=TRC目標トルク(n−1)−Tdw
として設定する。そして、この後S224に進み、スリ
ップ状態カウンタのカウント値をゼロにリセットしてこ
のルーチンを終了する。
駆動輪平均速度がTRC制御で設定した制御目標値より
も大の場合、スリップ判定時間で規定された時間毎に、
TRC目標トルクがTdw分だけ減少させる制御処理が実
行される。
した制御目標値以下の場合には、S214で「No」と
判断されてS226に進み、まず、車輪をスリップ傾向
側に推移させた経過時間をカウントするスリップ状態カ
ウンタ(n)のカウント値をゼロにリセットし、続くS
228では、車輪をグリップ傾向側に推移させた経過時
間をカウントするグリップ状態カウンタのカウント値を
インクリメントし、続くS230では、グリップ状態カ
ウンタ(n)のカウント値が、所定のグリップ判定時間
を超えたかを判断する。その結果、グリップ状態カウン
タ(n)がグリップ判定時間を超えていない場合には
(S230で「No」)このルーチンをそのまま終了す
るが、グリップ状態カウンタ(n)がグリップ判定時間
を超えた場合には(S230で「Yes」)、S232
に進み、TRC目標トルクを、TRC目標トルク(n)
=TRC目標トルク(n−1)+Tupとして設定する。
そして、この後S244に進み、グリップ状態カウンタ
のカウント値をゼロにリセットしてこのルーチンを終了
する。
処理では、駆動輪平均速度がTRC制御で設定した制御
目標値以下の場合、グリップ判定時間で規定された時間
毎に、TRC目標トルクがTup分だけ増加させる制御処
理が実行される。
係合状態を示す評価値が、0.8<評価値<1.2の範
囲内の場合に繰り返し実行されるが、TRC制御の実行
中の、ギヤチェンジ操作により、クラッチの係合度合い
が低下して、評価値≧1.2となった場合には、先のS
208で「No」と判断されてS236に進み、この評
価値をもとに、補正係数K1、K2の値を設定する。
する場合の例を図5に示す。この例では、評価値が1.
2よりも増加するほど、すなわちクラッチの係合度合い
が低下するほど、補正係数K1の値が1よりも小さい値
に設定され、この評価値が所定値よりも増大すると、ク
ラッチが完全に切り離された状態であるとみなして、補
正係数K1=0に設定される。なお、評価値と補正係数
K2との関係も、図5と同様な傾向であり、図示は省略
する。
に応じて補正係数K1,K2が設定された後、S212
に進んで、Tup=K1*α、Tdw=K2*βとして設定
さるため、クラッチの係合度合いが低下するほど、Tu
p、Tdwはより小さな値に設定されることになる。
行されることで、クラッチの係合度合いが低下するほ
ど、TRC目標トルク(n)の変化が抑制され、クラッ
チの係合い合が、再び0.8<評価値<1.2の範囲内
に復帰した場合の変化を、十分に抑制させることができ
る。
合度合いとして、推定ギヤ比と設計ギヤ比との関係から
判断したが、例えばクラッチのストロークやクラッチ面
の面圧をもとに、係合度合いを判断することもでき、こ
の例に限定するものではない。
両の制御装置によれば、出力の伝達度合いと駆動輪のス
リップ状態との双方を考慮して、エンジン出力の制御を
行うエンジン出力制御部を備えるので、クラッチ機構部
における伝達度合いが変化した場合にも、駆動輪のスリ
ップ抑制制御を好適に実施することが可能となる。
概略的に示すブロック図である。
すフローチャートである。
行される制御処理を示すフローチャートである。
示す説明図である。
ジン 70…エンジン制御部、80…アクセルペダル、90…
TRC制御部 100…ブレーキアクチュエータ、110…スロットル
バルブ
Claims (2)
- 【請求項1】 駆動輪のスリップ状態に応じてエンジン
出力を制御する車両の制御装置であって、 駆動輪のスリップ状態を検知するスリップ状態検知部
と、 係合状態が変化することでエンジン出力の伝達状態を変
化させるクラッチ機構部と、 前記クラッチ機構部を介して伝達される前記エンジン出
力の伝達度合いを検知する伝達度合い検知部と、 前記伝達度合い検知部で検知されたエンジン出力の伝達
度合い、及び前記スリップ状態検知部で検知される駆動
輪のスリップ状態に応じて、エンジン出力の制御を行う
エンジン出力制御部とを備える車両の制御装置。 - 【請求項2】 前記クラッチ機構部は係合状態を変化さ
せる駆動源となる第1アクチュエータを備えており、 前記クラッチ機構部を介して伝達されるエンジン出力を
変速する複数の変速段を有すると共に、この各変速段を
構成するギヤ列の噛合状態を切り替える駆動源となる第
2アクチュエータを有する変速機構部と、 変速段を設定する手動操作に応じて前記第1アクチュエ
ータ及び第2アクチュエータの動作制御を行うSMT制
御部とをさらに備える請求項1記載の車両の制御装置。
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