JPH023776A - パワートレイン制御装置 - Google Patents

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、トラクション制御機構を備えた自動変速機付
の自動車に関し、特にトラクション制御時における自動
変速動作が好適に行われるようになったパワートレイン
制御装置に関するものである。

（従来の技術） 自動変速機付のエンジンにおいては、その変速制御は、
車速およびエンジン負荷を示すスロットル弁の開度に基
づき、予め設定した変速パターンに従って行われ、車速
としてはトランスミッションの出力軸、すなわち駆動輪
の回転速度が採用される。このような自動変速機付のエ
ンジンにおいては、マニュアル式の変速機付のエンジン
と異なり、運転者が必要に応じて変速段を選択すること
が出来ない。このために、例えば、滑りやすい路面等の
走行において駆動輪にスリップが発生しないように変速
機を高速段の側に設定したい場合にも、車速およびスロ
ットル弁の開度から設定される低い側の変速段に設定さ
れてしまい、駆動輪にスリップが発生するおそれがある
。このような弊害を回避するために、例えば特開昭６０
−１７６８２８号公報に記載されているように、駆動輪
にスリップが発生したときにはシフトアップ制御を行っ
て変速段を高い側の段に切り換えるように制御する方法
が提案されている。あるいは、駆動輪のトラクション制
御を行ってスリップを抑制する方法が提案されている。

後者のトラクション制御は、駆動輪にスリップが発生し
たときには、このスリップを収束させるために、駆動力
を制御してスリップの発生している駆動輪のトラクショ
ンを減少させ、これによってスリップ状態を回避する制
御を内容としている。

このようなトラクション制御においては、駆動輪のスリ
ップが発生すると、運転者による同一のアクセル操作量
に対するスロットル弁の開度の増加量が小さくなるよう
に制御され、これによってスリップが発生しない小さな
駆動力が駆動輪に伝達されるようになっている。

（発明が解決しようとする課題） したがって、自動変速機付のエンジンに、上記のトラク
ション制御機構を組み込んだ場合には、トラクション制
御中の変速制御に次のような現象が生ずる可能性がある
。すなわち、変速制御のパラメータである車速く駆動輪
の速度）はスリップの発生のために、−時的に大きな値
となり、このスリップの収束により元の値になる。この
ため、このバラメークに基づき変速パターンから変速段
を決定して変速制御を行うと、運転者の意図とはことな
る不適当な変速段が設定され、あるいは不必要な変速動
作が行われるおそれがある。

また、上記変速制御の残りのパラメータでありエンジン
負荷を表すスロットル弁の開度は、運転者のエンジン負
荷増減要求と１対１の対応関係でなくなり、このパラメ
ータに基づく変速制御も上記した運転者の意図に反した
不適当な変速段の設定につながる。

本発明の目的は、トラクション制御中における自動変速
機の変速動作が好適に行われるようになったパワートレ
イン制御装置を実現することにある。

（課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するために、本発明のパワートレイン
制御装置においては、少なくとも、トラクション制御が
行われている間にふいては、最低速段である１速への切
り換え制御が起きない変速パターンに従って自動変速機
の変速制御を行うようにしている。さらには、このトラ
クション制御中における変速制御に使用するパラメータ
としては、車速として従動輪の側の回転速度を採用して
いる。好適な実施例では、上記パラメータのエンジン負
荷としてスロットル弁の開度の代わりに、エンジン負荷
を忠実に示すアクセル操作量を直接使用するようにして
いる。

このような制御が行われる本発明の装置においては、駆
動輪にスリップが発生してトラクション制御が開始され
ると、自動変速機は、最低速段である１速にシフトダウ
ンされることはない。また、車速も、スリップ発生およ
びトラクション制御によって、車体の速度とはかなり異
なった変化状態を示す駆動輪の回転速度ではなく、車体
の速度にほぼ近似した従動輪の回転速度が採用される。

（発明の効果） このように、本発明の装置によれば、駆動輪のスリップ
発生およびそれに伴うトラクション制御に影響されて、
自動変速機が不適切に変速動作されることが防止され、
また、トラクション制御に反するような最低速段である
１速へのシフトダウンが禁止される。よって、トラクシ
ョン制御動作を損なうことなく、自動変速機の変速動作
を好適に行うことが可能になる。

また、好適な実施例によれば、トラクション制御中でも
更に運転者の意図にあった変速動作が実現できる。

（実施例） 以下に、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

全体構成 第１図は、本発明の一実施例である装置を示す概略図で
ある。本例の装置は後輪駆動式の自動車に搭載される装
置であり、図においては発明に関係のある主要構成部分
のみを示しである。図に示すように、車体の前方に搭載
されたエンジン１の出力は、自動変速機付のトランスミ
ジョン機構２を介して後輪３に伝達される構成となって
いる。

エンジン１の燃焼室に吸気を送り込むための吸気管４内
にはスロットル弁５が配置され、この弁はステップモー
タ等に代表されるアクチュエータ６によって駆動される
。上記のトランスミッション機構２の出力軸には、その
回転数Ｎ（駆動）を検出する速度センサ７が配置され、
従動輪である前輪の軸にも、この前輪の速度Ｎ（従動）
を検出する速度センサ８が配置されている。一方、運転
席の床にはアクセルペダル９が配置され、このアクセル
ペダルの操作景αは、アクセル開度センサ１０によって
検出される。また、スロットル弁の開度ＴＨがスロット
ルセンサ１１によって検出される。さらには、自動変速
機の変速段およびロックアツプクラッチを制御する電磁
制御式の油圧制御回路１２が設けられている。

一方、上記の自動変速機は、例えば１チツプのマイクロ
コンピュータから構成された制御ユニット１３によって
制御される。このユニットの入力端には、上記の各セン
サから、それぞれ速度Ｎ（駆動）、Ｎ（従動）、アクセ
ル開度α、スロットル開度ＴＨを表す検出信号が入力さ
れる。また、この他にも制御に必要な運転状態を示す各
情報が人力される。制御ユニットでは、これらの人力情
報に基づき、予め設定された制御プログラムに従ってエ
ンジンｌの制御および自動変速機の変速制御等を行う。

また、本例においてはトラクション制御ユニット１４が
配置されており、このユニットには速度Ｎ（駆動）およ
び速度Ｎ（従動）が入力され、これらの値から駆動輪３
のスリップ発生を検出し、スリップの発生が検出された
ときにはトラクション制御を実行し、この制御によって
規定されるスロットル開度となるようにスロットル弁の
開度を制御する。また、このトラクション制御ユニット
は、上記トラクション制御を行っていない時は、制御ユ
ニット１３を介しであるいは直接に人力されるアクセル
開度センサ１０の信号にしたがって、第７図に示す、予
め設定されたアクセルヘタル操作量α−スロットルＭ＆
Ｔ）（ｏの特性を参照して、スロットル弁の開度を制御
する。

さらに、この制御ユニットは、トラクション制御を行っ
ているか否かを示す信号ＴＲＣを上記の制御ユニット１
３に供給する。

変速制御動作 （ｉ＞変速パターンの変更 第２図および第３図には、本例の装置によって行われる
変速制御動作の変速パターンの例を示す。

まず、第２ｒ！Ａには通常時のドライブレンジにおける
変速パターンを示す。通常時、すなわち駆動輪のスリッ
プが発生しておらず、トラクション制御が行われていな
いノーマルモードにおいては、駆動輪３の回転数Ｎ（駆
動）とスロットル開度ＴＨとに基づいて、図に示す変速
パターンに従って変速制御が行われる。これに対して、
駆動輪にスリップが発生してトラクション制御が実行さ
れている、トラクションモードにおいては、第３図に示
す変速パターンに従って変速制御が行われる。この変速
パターンは、図かられかるように最低速段である１速の
領域がなく、変速段が１速に設定されることはない。ま
た、従動輪の速度Ｎ（従動）とアクセル開度αから、変
速パターンが設定されている。

（ｉｉ　）ロックアツプ制御の変更 ここに、本例の装置においては、上記のトラクション制
御と共に、制動時にアンチスキッド制御も行うように構
成されており、上述の変速パターンの変更は、トラクシ
ョン制御時およびアンチスキッド制御時の双方の制御時
に行われる。また、変速制御において、トラクション制
御時における変速機のロックアツプ制御は、トラクショ
ン制御開始時のロックアツプ状態に保持される。一方、
アンチスキッド制御時には、ロックアツプ制御は解除さ
れる。

第４図には、上述した本例の変速制御動作のフローチャ
ートを示す。図に示すように、トラクション制御および
アンチスキッド制御のいずれもが行われていないときに
はくステップＳＴ１．２）、制御はノーマルモードに設
定され（ステップ５Ｔ５）、第２図に示されるような変
速パターンに従って変速制御が行われる。これに対して
少なくともトラクション制御およびアンチスキッド制御
の一方が行われている時、およびそれらの制御が終了し
た後一定時間の間においては、変速制御はトラクション
モードに設定され、上記の第３図に示す変速パターンに
従って変速制御が行われる（ステップＳＴＩ、２．３．
４あるいはステップＳＴ１．４）。このトラクションモ
ードにおけるロックアツプ制御は、トラクション制御時
にはトラクション制御の開示時のロックアツプ制御状態
に保持される。また、アンチスキッド制御時にはロック
アツプ制御は解除される。

なお、上記ステップＳＴ５あるいはＳＴ４の変速制御は
車速およびエンジン負荷によるい表される運転状態と変
速パターンとを対比し、変速すべき変速段を求め、その
変速段となるよう油圧制御回路１２を制御するものであ
るが、この制御方法自体は従来のものと同様であり、こ
れ以上詳細な説明は省略する。

トラクション制御動作 次に、第５図のフローチャートおよび第６図の特性図を
参照して、本例の装置によるトラクション制御動作を説
明する。

本例の制御においては、トラクションスイッチ１５がオ
ンされてトラクション制御が許可されている場合には、
ステップ５ＴＩＩからステップ５Ｔ１２〜２０を実行し
て、駆動輪のスリップ状態の判定および路面のμ推定の
ための予備演算をする。次に、ステップ５Ｔ３１〜３３
を実行して、路面のμの推定を行う。この後は、ステッ
プ５Ｔ４１〜５６を実行して、判定されたスリップ状態
に応じて目標スロットル開度ＴＨｏの算出が行われる。

すなわち、スリップ量が大の時および中程度のときには
トラクション制御をおこない、スリップが小あるいは発
生していないときには通常の制御が行われる。

具体的な制御動作を、第６図の例を参照して説明する。

（ｉ）時刻Ｔｌ−Ｔ２の間 まず、時刻Ｔ１において、駆動輪の速度Ｎ（駆動）と従
動輪の速度Ｎ（従動）との差が、予め設定した値よりも
大きくなると、駆動輪に大きなスリップが発生したもの
と判定され（ステップ５Ｔ１２）、スリップの程度を示
すレジスタＳ’ＰＩＮに「０」が人力される（ステップ
５Ｔ１９）。次に、タイマレジスタＴｌ内に５ＱＱｍｓ
ｅｃがセットされ、レジスタＮ内には従動輪の速度Ｎ（
従動）がセットされる（ステップ５Ｔ２０）。この後は
、タイマレジスタにセットした時間５００ｍ５ｅｃ間に
おける従動輪の回転数の増加分ΔＮを算出し、この増加
分と従動輪の速度から、走行路面のμの値を推定する（
ステップ５Ｔ３１〜３３）。この後は、推定されたμの
値に基づき目標回転数ＮＯを算出する（ステップ５Ｔ４
５）。今、駆動輪のスリップが天なので、この後は従動
輪の速度Ｎ（従動）からスロットル開度を算出する（ス
テップ５Ｔ４７）。この算出にあたっては、スロットル
開度の上限が設定されており、またスリップが発生して
いない状態に比べて、同一のアクセル操作量に対するス
ロットル開度の値が低く設定される（ステップ５Ｔ４７
）。このようにして算出されたスロットル開度ＴＨｎが
目標スロットル開度ＴＨｏとされ、スロットル弁の開度
ＴＨがこの値となるように制御される。すなわち、第６
図の時刻Ｔ１からＴ２の間におけるように、このような
トラクション制御の間においてはスロットル開度ＴＨの
値が低く設定される。

（１１）時刻Ｔ２−Ｔ３の間 次に、このようにしてスロットル開度を低く設定するこ
とにより、駆動輪のスリップが中程度まで減少すると（
第６図の時刻Ｔ２）、タイマレジスクＴ２内に３３０ｍ
５ｅｃが設定され（ステップ５Ｔ１４）、スリップの程
度を示すレジスタ５ＰＩＮに内容がｒｌ　００Ｊに設定
される（ステップ５Ｔ１６）。この後は、上記と同様に
して走行路面のμが推定された後・に、上記のタイマレ
ジスタＴ２に設定した時間３３Ｑｍｓｅｃが経過するま
での間は、従動輪の速度Ｎ（従動）に基づき目標スロッ
トル開度ＴＨｏが決定され、この値となるようにスロッ
トル開度ＴＨが制御される（ステップ５Ｔ４９）。この
ときのスロットル開度は、上記の時刻ＴＩ−Ｔ２間の制
御と通常時の制御とのほぼ中間のスロットル開度となる
ように設定されている。

上述した時刻ＴＩ−Ｔ３の間の期間においては、トラク
ションモードに設定され、第３図に示す変速パターンに
従って自動変速機の変速制御が行われる。

（ｉｉｉ　）時刻Ｔ３以降 次に、タイマ・Ｔ２に設定した３３０ｍ５ｅｃが経過し
た後は、レジスタ５ＰＩＮに内容が「２２５」に設定さ
れ（ステップ５Ｔ１７）、この後は、スロットル開度は
、駆動輪の速度Ｎ（駆動）に基づき算出され、算出され
たスロットル開度となるように、実際のスロットル開度
がフィードバック制御される（ステップ５Ｔ５０）。

ここで、上記フィードバック制御の概要を説明する。本
例においては、目標回転数ｖＯとして、従動輪回転数Ｆ
Ｗに路面μに応じて設定される滑り回転数Δ■を加算し
た値が設定される。この目標回転数に実際の回転数が制
御されるように、スロットル開度ＴＨｏ　が次式で示さ
れるように、ＰＩ−ＦＤ方式によってフィードバック制
御される。

ＴＨｏ　＝　５ＴＡＧ　　　＋　ＰＩ（ＥＮＷＲ＋　Ｅ
ＮＷＲＩ）＋ＩＸＢＮＷＲ −Ｄ　Ｃ（ＰＲＷＲ−ＰＲＷＲＩ）−（ＰＲＷＲＩ−Ｐ
ＲＷＲ２））−Ｐ２（ＰＲＷＲ−ＰＲＷＲＩ） 上記の式において、５ＴＡＧは１制御サイクル前の目標
スロットル開度であり、ＰＲＷＲは現在の駆動輪回転速
度、ＰＲＷＲＩ　は１制御サイクル前の駆動輪回転速度
、ＰＲＷＲ２は２制御サイクル前の駆動輪回転速度であ
る。また、ＥＮＷＲは目標回転速度ＭＯＫＩＩと現在の
駆動輪回転速度ＰＲＷＲとの差であり、［ＥＮＩ’ｌＲ
１は１制御サイクル前の差である。また、Ｐｌは応答性
に影響を及ぼす比例ゲインであり、Ｉ　は安定性に関す
る積分ゲインであり、Ｐ２は車両等のゲイン変化に応答
する比例ゲインであり、またＤは車両等のゲイン変化に
応答する微分ゲインである。このＰＩ−ＰＤ制御方式に
おいて、Ｐｌ・Ｉ　によって目標に対する追従性、安定
性が確保され、Ｐ２・Ｄによって外乱（制御対象である
スロットル、車両特性の変化等）に対する安定性が補償
される。

他の実施形態 上述の実施例においては、ノーマルモード時には駆動輪
の速度とスロットル開度を用いて変速段を決定し、トラ
クションモード時には従動輪の速度とアクセル開度を用
いて変速段を決定するようになっている。しかるに、ノ
ーマルモード時においても駆動輪の速度の代わりに従動
輪の速度を用いて変速段を決定するようにしてもよい。

この場合には、制御ユニットには単に従動輪の速度を人
力するのみでよい。また、従動輪の速度を検出するセン
サの出力をアダプターを介して、既存の駆動輪速度信号
の入力端に入力するようにすれば、既存の制御ユニット
をそのまま利用することが可能になるので好ましい。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例の主要構成部分を示す概略ブロ
ック図、第２図は第１図の装置のノーマルモード時の変
速パターンを示す図、第３図は第１図の装置のトラクシ
ョンモード時の変速パターンを示す図、第４図は第１図
の装置によって行われる制御の概要を示す概略フローチ
ャート、第５図は第１図の装置によって実行されるトラ
クション制御を示すフローチャート、第６図はトラクシ
ョン制御の一例を示す特性図、第７図はアクセル踏み込
む量に対するスロットル開度の関係を示す特性曲線図で
ある。 符号の説明 １　エンジン ２　トランスミッション ３　駆動輪 ４・吸気管 ５−スロットル弁 ６・アクチニエータ ７　センサ ８−センサ ９　アクセルペダル １０　アクセル開度センサ １２　ポジションセンサ １３−制御ユニット １４　トラクション制御ユニッ １５　トラクションスイッチ Ｎ（駆動）　駆動輪の速度 Ｎ（従動）・従動輪の速度 α・アクセル開度 ＴＨ−スロットル開度 Ｔ日Ｏ目標スロットル開度 ト 第４図 Ｘ口へＬ→隷茸超戸 阪へ―−■１駆ｄ 第７図 アクセル踏み込み量

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 駆動輪がスリップ状態になった場合に、この駆動輪に伝
   達される駆動力を制御してスリップ状態を解消するトラ
   クション制御手段と、車速およびエンジン負荷に基づき
   、予め設定された変速パターンに従って変速機の変速段
   が切り換え制御される自動変速機とを備えたパワートレ
   イン制御装置において、 １速への切り換えを行わない変速パターンを規定する変
   速パターン規定手段と、トラクション制御中のときには
   、従動輪の回転速度およびエンジン負荷に基づき、前記
   変速パターン規定手段によって規定される変速パターン
   に従って、前記自動変速機の変速制御を行う変速制御手
   段とを備えたことを特徴とするパワートレイン制御装置
   。