JP2605079B2

JP2605079B2 - パワープラント制御装置

Info

Publication number: JP2605079B2
Application number: JP63034625A
Authority: JP
Inventors: 一也織田; 美津男安野; 徹尾中
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1988-02-16
Filing date: 1988-02-16
Publication date: 1997-04-30
Anticipated expiration: 2012-04-30
Also published as: JPH01208240A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はパワープラント制御装置に関するものであ
る。

（従来技術）一般に雪道等の摩擦係数の低い路面（以下、単に低μ
路と略称する）において車両の発進・加速を行なうよう
な場合には、パワープラントから駆動輪に伝達されるト
ルクが路面と駆動輪との間に働く摩擦力よりも大きくな
って駆動輪のスリップが発生し易くなる。

このような駆動輪のスリップを収束させるには該駆動
輪に伝達されるトルクを下げてやればよく、駆動輪のス
リップ発生時におけるトルクの低下方法として従来より
種々の方法が提案されている。

そのひとつとして、例えば特開昭60−176828号公報に
開示されるように、自動変速機付きパワープラントを備
えた車両において、その前車輪にスリップが発生した場
合、シフトアップ操作を行なってパワープラント側から
前車輪に伝達されるトルクを低下させるようにしたもの
が知られている。

ところが、このような変速制御による低下方法の場合
には、スリップの収束効果としては高度のものが得られ
る反面、パワープラントから前車輪へのトルク伝達比が
低くなるところから、車両の発進・加速性が低下する。

また、他の方法として、スリップ発生時にスロットル
バルブの開度を絞ってエンジンの出力そのものを低下さ
せることで前車輪に伝達されるトルクを減少させるとい
う方法が知られている。

ところが、このスロットル制御によるトルク低下方法
の場合には、パワープラントから前車輪へのトルク伝達
比が高く維持されるところから車両の加速性は良好とな
る反面、後述するように特に低μ路においてはスリップ
の収束性がの面では改善の余地がある。即ち、通常、発
進・加速は低速ギヤにおいて行なわれるところからアク
セル開度の変化に対するエンジン出力の変動が大きい。
このため、高μ路においては比較的良好なスリップ収束
効果が得られるものの、低μ路においては駆動輪と路面
との摩擦力が上記の場合に比して低いことから、スロッ
トル制御によるエンジン出力低下だけでは十分にスリッ
プの収束を図ることができないものである。

（発明の目的）本発明はこのような従来の問題点に鑑み、自動変速機
付きパワープラントを備えた車両において、発進・加速
性とスリップ収束性とを両立させたスリップ収束制御を
可能としたパワープラント制御装置を提供することを目
的としてなされたものである。

（目的を達成するための手段）本発明では上記の目的を達成するための手段として、
第１図に示すように、エンジン２と該エンジン２の出力
軸に結合された自動変速機３とから成るパワープラント
１を備えた車両において、上記車両の駆動輪56のスリッ
プ状態を検出するスリップ検出手段52と、上記駆動輪56
のスリップ発生時に上記エンジン２の出力を低下させる
エンジン出力低下手段53と、上記自動変速機３における
トルク伝達比を低下させるトルク伝達比低下手段54と、
上記駆動輪56のスリップ発生時に上記エンジン出力低下
手段53を作動させてエンジン出力低下制御を実行させる
とともに該エンジン出力低下制御が所定時間継続して実
行されても該駆動輪56のスリップが収束しない場合に上
記トルク伝達比低下手段54を作動させる作動優先手段55
とを備えたことを特徴としている。

（作用）本発明では上記の手段により、スリップ発生時には、
先ずエンジン出力低下手段が作動し該エンジン出力低下
手段によるエンジン出力低下制御によって発進・加速性
を重視したスリップ収束制御が行なわれる。このエンジ
ン出力低下手段によるエンジン出力低下制御により所定
時間内にスリップが十分に収束すればそれでスリップ収
束制御は終了するが、該エンジン出力低下制御が所定時
間継続されても依然としてスリップが十分に収束しない
場合には、さらにトルク伝達比低下手段が作動し該トル
ク伝達比低下手段によるトルク伝達比低下制御によって
スリップ収束性を重視したスリップ収束制御が実行され
るものである。

（発明の効果）従って、本発明のパワープラント制御装置によれば、
スリップ発生時には、先ずエンジン出力低下手段による
発進・加速性を重視したエンジン出力低下制御によるス
リップ収束制御が行なわれ、このエンジン出力低下制御
では十分なスリップ収束が実現できない場合に初めてト
ルク伝達比低下手段によるスリップ収束性を重視したト
ルク伝達比低下制御によるスリップ収束制御が実行され
るものであるため、発進・加速性とスリップ収束性を両
立させたスリップ収束制御が可能になるという効果が得
られる。

（実施例）以下、第２図ないし第７図を参照して本発明の好適な
実施例を説明する。

第２図には本発明の実施例に係るパワープラント装置
を備えた前輪駆動車Ｚの駆動系システム図が示されてお
り、同図において符号１はエンジン２とその出力軸に結
合された自動変速機３とからなるパワープラントであ
り、このパワープラント１の出力トルクはドライブシャ
フト15及び同16を介して駆動輪となる左前車輪4Aと右前
車輪4Bにそれぞれ伝達されるようになっている。そし
て、このエンジン２は、その吸気通路2aに設けたスロッ
トルバルブ７をアクチュエータ10によって開閉させるこ
とによりその出力トルクが制御されるようになってい
る。尚、このアクチュエータ10は、コントローラ８から
出力されるスロットル制御信号A₁を受けて作動する。

また、上記自動変速機３は、内蔵された複数の変速要
素の締結関係を選択することにより複数の変速段が得ら
れるようになっている。そして、このエンジン２の変速
制御は、コントローラ８から出力される変速制御信号A₂
を受けてON−OFF作動するソレノイド６により油圧制御
回路（図示省略）を切換えることにより行なわれる。

さらに、上記左右の前車輪4A,4Bにはそれぞれその車
輪速（回転速度）を検出する車輪速センサ11A,11Bが設
けられており、この各車輪速センサ11A,11Bにより検出
された各前車輪4A,4Bの車輪速は車輪速信号A₃,A₄として
上記コントローラ８に入力される。また、後車輪５側に
は車両の走行速度（即ち後車輪５の車輪速）を検出する
車速センサ12が設けられており、この車速センサ12によ
り検出された車速信号A₅も上記コントローラ８に入力さ
れる。

また、アクセルペダル９にはアクセル開度センサ13が
設けられていて、このアクセル開度センサ13によって検
出されるアクセル開度はアクセル開度信号A₆としてコン
トローラ８に入力される。

次に、このパワープラント制御装置におけるスリップ
収束制御を第３図ないし第７図を参照して説明する。こ
のスリップ収束制御は、基本的には、第３図に示すよう
に、システムイニシャライズした後（ステップP₁）、先
ず現在前車輪4A,4Bにおいてスリップが発生しているか
どうかを検出するスリップ検出処理を行なう（ステップ
P₂）。そして、スリップが発生している場合には、先ず
エンジンのスロットルバルブ７を絞ってその出力トルク
を低下させるスロットル制御を行なう（ステップP₃）。
そして、このスロットル制御によりスリップが十分に収
束した場合にはこれ以降の制御は行なわないが、スロッ
トル制御では十分にスリップが収束しない場合には次に
自動変速機３の変速段をシフトアップさせてそのトルク
伝達比を低下させる変速制御を行ない（ステップP₄）、
これによりスリップを完全に収束させるようにしてい
る。

以下、これら各制御をそれぞれ具体的に説明する。

スリップ検出処理スリップ検出処理は第４図に示すフローチャートに従
って次のように行なわれる。即ち、先ず、ステップQ₁に
おいてスリップが発生したかどうかを判定する。このス
リップ発生の有無の判断は、前車輪4A,4Bの車輪速と後
車輪５の車輪速、即ち車速との差の大小によって行な
う。即ち、この差がある設定値を越えたときに初めてス
リップ発生と判断し、逆に設定値より小さい場合にはス
リップは発生していないと判断する。

ステップQ₁でスリップは発生していないと判断された
場合には、当然にスリップは設定値以下（ステップQ₆）
であるため、全てのフラグをリセットし（ステップ
Q₁₃）、リターンする。

一方、このような非スリップ状態から前車輪4A,4Bへ
の入力トルクが増大し該前車輪4A,4Bの車輪速と後車輪
５の車輪速との差が上記設定値を越えてスリップが発生
すると（ステップQ₁）、この場合には、先ずステップQ₂
においてスリップ発生を示すスリップフラグとスリップ
コントロールフラグをそれぞれセットし、さらにスリッ
プの継続時間を計測するタイマーをセットする（ステッ
プQ₃）。

次に、左右前車輪4A,4Bの車輪速を比較し、滑ってい
る方のすべり率を算出する（ステップQ₄）。尚、このす
べり率は、駆動輪たる前車輪の車輪速W_Dと従動輪たる後
車輪（即ち、車速）W_Lとにより、次式（１）で定義され
るものである。

［すべり率Ｓ＝（W_D−W_L）/W_D］ ……（１）次に、目標すべり率と上記ステップQ₄で求めた現在の
すべり率との差をゼロにするためのスロットル操作量を
算出する（ステップQ₅）。尚、このステップQ₅における
スロットル操作量の算出方法は後に詳述する。

ステップQ₅においてスロットル開度を算出した後はリ
ターンする。そして、次回の制御においては、既にスリ
ップが発生しているので、先ず、ステップQ₁からステッ
プQ₆に移行し、該ステップQ₆においては、既にスリップ
が収束したかどうか（即ち、スリップの大きさが上記設
定値以下に下ったかどうか）を判定する。ここで、既に
スリップが収束していれば、もうスリップ収束制御を続
行する必要はないので、各フラグをリセットし（ステッ
プQ₁₃）、そのままリターンする。

一方、ステップQ₆において、未だスリップは収束して
いない、と判断された場合であるが、この状態において
はスリップフラグはセット状態にあり（ステップQ₇）、
しかもスリップ発生から未だ所定時間「t₁秒」経過して
いない状態であるため（ステップQ₈）、ステップQ₁₁及
びステップQ₁₂を経てステップQ₄に移行し、スロットル
操作量を算出し、リターンする。そして、このスロット
ル操作量の算出フローは、スリップが収束するか（ステ
ップQ₆）、スリップ発生からt₁秒経過するか（ステップ
Q₈）、あるいはドライバーにより減速操作（ステップQ
₁₁,Q₁₂）が行なわれるまで繰り返される。即ち、この間
においては、スロットル制御（ステップQ₄,Q₅、及び次
述の第５図に示す制御）のみが行われ、変速制御（ステ
ップQ₉,Q₁₀、及び後述の第６図に示す制御）は行なわれ
ない。尚、上記所定時間は、特許請求の範囲中の「所定
時間」に該当する。

一方、スリップがその発生時点から所定時間「t₁秒」
を経過した時点において依然として収束していない場合
には、さらに変速制御を行なわしめるべくシフトアップ
指令をセットし（ステップQ₉）、さらにスリップフラグ
をリセットする（ステップQ₁₀）。以後は、スリップ収
束制御の必要がなくなるまですべり率の算出とこれに基
づくスロットル操作量の算出とが繰り返えされ、スロッ
トル制御と変速制御の両者が並行して行なわれる。

スロットル制御スロットル制御は、特許請求の範囲中の「エンジン出
力を低下させる制御」に該当するものであって、第５図
に示すフローチャートに従って行なわれる。即ち、先
ず、ステップS₁において、スリップ収束制御の必要の有
無をスリップコントロールフラグによって判断する。そ
して、スリップコントロールフラグがセットされていな
い時には、スリップ収束制御の必要はないため、通常の
スロットル制御、即ち、予め定めたマップに基いてアク
セル開度に対応するスロットル開度を設定する（ステッ
プS₂）。

これに対して、スリップコントロールフラグがセット
されている場合にはスリップ収束制御の必要があるた
め、この場合にはマップによるスロットル制御を止め
（即ち、アクセル信号を無効とし）、上記スリップ検出
処理フローのステップQ₅において求められるスロットル
操作量に基いてスロットル制御を行なう。

ここで、このスロットル操作量の算出方法並びにこの
算出されたスロットル操作量に基づくスロットル制御を
説明すると、スリップ発生中においては現在のすべり率
が目標すべり率と一致するようにスロットルバルブ７の
開度（操作量）をPI−PD制御する。具体的には、スリッ
プ収束制御時における目標スロットル開度Tnは次式
（２）によって演算される。

Tn＝［Tn_-1＋KI×｛WLn/（１−SET）−WDn｝＋KP｛（WLn−WLn_-1）］／「［（１−SET）−WDn＋WDn
_-1｝ −FP（WDn−WDn_-1）−FD（WDn−２×WDn_-1＋WDn_-2）］
……（２） WL:従動輪の回転数 WD:駆動輪の回転数 KP:比例定数 KI:積分定数 FP:比例定数 FD:微分定数 SET:目標すべり率上記式（２）のように、スロットル開度Tnは、すべり
率が所定の目標すべり率SETとなるように駆動輪（前車
輪）の回転数をフィードバック制御している。換言すれ
ば、前記（１）式から明らかなように、スロットル開度
は、目標駆動輪回転数WETが次の（３）式 WET＝WL/（１−SET） ……（３）になるように制御される。

このコントローラ８におけるPI−PD制御を、ブロック
線図として第７図に示してある。尚、この第７図におい
て（Ｓ′）は演算子であり、また、各サフィクス
（ｎ），（n_-1）は現時点およびその１回前のサンプリ
ング時における各信号である。

変速制御変速制御は、特許請求の範囲中の「トルク伝達比を低
下させる制御」に該当する）ものであって、第６図のフ
ローチャートに従って次のように行なわれる。先ず、ス
テップR₁における変速マップより変速段をセットする。
次に、変速フラグは未だセットされていないため（ステ
ップR₂）、そのままシフトアップ指令のセットの有無を
判断する（ステップR₃）。

ここで、シフトアップ指令がセットされていない場合
には、上記ステップR₁においてセットした変速マップに
基いて現在の車速とスロットル開度に対応した変速段を
選定し、変速ソレノイドに制御信号を出力する（ステッ
プR₄）。

これに対して、シフトアップ指令が既にセットされて
いる場合には、先ず目標の変速段を、変速マップより求
められる変速段よりもさらに１段上の変速段にセット
（ステップR₅）する。そして、シフトアップ指令のセッ
ト（ステップR₆）及び変速処理フラグのセット（ステッ
プR₇）を行なったのち、ステップR₅で求めた変速段にシ
フトすべく変速ソレノイドへ制御信号を出力する（ステ
ップR₄）。

そして、次回の制御では、変速処理フラグがセット
（ステップR₂）されているため、現在の実際の変速段と
上記ステップR₅で求めた変速段が一致しているかどうか
を判定し（ステップR₈）、この両者が一致するまで変速
段をスリップ変速段、即ちステップR₅で求めた変速段に
セットし続ける（ステップR₁₀,R₄）。そして、実際の変
速段がステップR₅で求めた変速段と一致した場合には、
もはやスリップ用の変速制御の続行は必要ないと判断し
（ステップR₈）、変速処理フラグをリセットる（ステッ
プR₉）。

このように、スリップ発生が検出された時、先ずスロ
ットル制御により発進・加速性を重視したスリップ収束
制御によりスリップ収束を図り、これで十分にスリップ
が収束しない場合に初めて変速制御によりスリップ収束
性を重視したスリップ収束制御を実行してスリップ収束
を図るようにすることで、発進・加速性とスリップ収束
性とを両立させたスリップ収束制御が実現されるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の機能ブロック図、第２図は本発明の実
施例に係るパワープラント制御装置を備えた自動車の駆
動システム図、第３図はパワープラント制御装置の制御
フローチャート図、第４図は第３図に示したスリップ検
出処理のフローチャート図、第５図は第３図に示したス
ロットル制御のフローチャート図、第６図は第３図に示
した変速制御のフローチャート図、第７図はスロットル
バルブのフィードバック制御用ブロック線図である。１……パワープラント２……エンジン３……自動変速機 4A,4B……前車輪（駆動輪）５……後車輪６……ソレノイド７……スロットルバルブ８……コントローラ９……アクセルペダル 10……アクチュエータ 11,11A,11B……車輪速センサ 12……車速センサ 13……アクセル開度センサ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンと該エンジンの出力軸に結合され
た自動変速機とから成るパワープラントを備えた車両に
おいて、上記車両の駆動輪のスリップ状態を検出するスリップ検
出手段と、上記駆動輪のスリップ発生時に上記エンジンの出力を低
下させるエンジン出力低下手段と、上記自動変速機におけるトルク伝達比を低下させるトル
ク伝達比低下手段と、上記駆動輪のスリップ発生時に上記エンジン出力低下手
段を作動させてエンジン出力低下制御を実行させるとと
もに該エンジン出力低下制御が所定時間継続して実行さ
れても該駆動輪のスリップが収束しない場合に上記トル
ク伝達比低下手段を作動させる作動優先手段と、を備えたことを特徴とするパワープラント制御装置。