JPH08507275A - 牽引滑り制御器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 機関の影響を有する牽引滑り制御器が記述されている。システムを最適化するために、駆動トルク需要量が車両に作用する干渉トルクを考慮に入れて連続的に決定され、そして安定性が生じたときに駆動トルクがこのトルク需要量に低減される。

Description

【発明の詳細な説明】牽引滑り制御器 従来の技術 車輪の空転（スピン）する傾向が生じたときに牽引滑り制御器（トラクション ・スリップ・コントローラＴＳＣ）において機関トルクを低減することは知られ ている（例えば、ＤＥ ３４ １７ ０８９Ａ１参照）。機関トルクは、一つ若 しくは複数の駆動車輪の特定の車輪滑り及び／若しくは特定の車輪加速度が達成 された瞬間から出発して、又は一つの若しくは複数の車輪の空転に対する何らか の他の基準によって、低減される。牽引滑りを制御するためには燃料供給を低減 してもよい（絞り弁調整又は噴射量の制御）。点火に影響を及ぼすことも可能で ある（スパーク不良の制御又は点火時点の調整）。従来の技術においては、機関 トルクは再び不安定基準より下に低下するまである傾斜に沿って変化させられる 。 発明の利点 ＴＳＣのこの発明による設計においては、駆動不安定性が生じたときに、機関 トルクは、グラジェント、牽引重量及び／又はベイロード（トルク需要量）のよ うな干渉影響力を考慮に入れて所与のモーメントに十分であり且つ空転が発生し 得ない駆動トルクに低減される。トルク需要量は連続的に計算され、従って所要 時には制御のために直ちに利用可能である。 達成されるべき速度及び加速度を平地での走行のための特定の駆動トルクＭＡ に割り当てることは（車両の質量、質量慣性モーメント、空気抵抗及び回転抵抗 が知られているならば）可能である。 これからの偏移は付加的なトルク需要量によって、すなわち、例えばグラジェ ント、ベイロード又は牽引重量によって引き起こされる。（付加的なセンサなし でこれらの干渉変数の値を検出することは知られていない。） これらの干渉変数の値を検出するためには、干渉トルクがないときには規定の 車両質量に等しいが、干渉トルクが発生したときには増大され又は低減さえもさ れる等価質量を補助変数として選択することが有利であることが判明している。 増大したトルク需要量は増大した質量（等価質量）の結果としての回転抵抗及 び加速度に割り当てられる。平地での車両加速度の場合には次式が適用される。 駆動トルクＭＡ＝空気抵抗ＭＷＬ＋回転抵抗トルクＭＷＲ＋加速度抵抗ＭＷＢ＋ 回転加速度抵抗ＭＷＢＲ ＭＡ＝ＭＷＬ＋ＭＷＲ＋ＭＷＢ＋ＭＷＢＲ ＭＡ＝ｋ１＊ｖ²＋ｋ２＊ｍ＋ｋ３＊ｍ＊ａ＋ＭＷＢＲ、 ここでｖは車両の速度、ｍは車両の質量、ａは加速度、ｋ１ないしｋ３は車両特 有の定数である。 等価質量ＭＥＲＳはそれゆえ として計算される。 不安定性の場合には、駆動トルクは学習により得られた等価質量に基づいて実際 のトルク需要量に低減される。例えばペイロード、グラジェント又は牽引重量の 結果としての増大トルク需要量はそれゆえ、例えば負のグラジェントの結果とし ての減小トルク需要量と同様に、トルク需要量のレベルの計算中考慮される。 道路抵抗を決定するための付加的なセンサは必要とされない。 減小駆動トルク（トルク需要量）ＭＡＲは次の導出から得られる。、それは加 速中の車両に適用される。 ＭＡＲ＝ＭＷＬ＋ＭＷＲ＋ＭＷＢ＊Ｆ これは次式を与える。 ＭＡＲ＝ｋ１＊ｖ²＋ｋ２＊ＭＥＲＳ＋ｋ３＊ＭＥＲＳ＊ａ＊Ｆ 加速度抵抗ＭＷＢは推進及び安楽に影響を及ぼすために係数Ｆに乗算されること が可能である。これは１に近いであろう。 負の影響を制御するために、等価質量の増大速度は例えば１２，００００ｋｇ ／ｓに制限される。 等価質量及び駆動トルク（及び加速度）の相関を得るためには、信号をＰＴＩ フイルタでフイルタするのが適当である。 駆動トルクＭＡは出力機関トルクＭＭＯＴから計算されることができる。 ＭＡ＝ＭＭＯＴ＊ｉＧＥＳ＊η 手動変速機付きの車両に対して ＭＡ＝ＭＭＯＴ＊ｉＧＥＳ＊η＊μ 自動変速機付きの車両に対して ｉＧＥＳは総合変速比、ηは効率度、μはコンバータ変速比である。ギヤは駆動 軸の回転速度に対する機関の回転速度の比から計算され又は何らかの他の方法で 決定されることができる。 自動式の車両においては、ギヤ情報は例えばギヤボックス制御器から得られる 。 出力機関トルクＭＭＯＴは特性図ＭＭＯＴ＝ｆ（ｎＭＯＴ，α）（ｎＭＯＴは 機関速度、αは絞り弁角度）によって、又はデジタル式機関制御器により発生さ れた負荷信号によって決定されることができる。 実施例の説明 この発明の実施例が図面を参照して一層詳細に説明される。図１は実施例のブ ロック図を示している。この発明の教示事項は又適当にプログラムされたマイク ロプロセッサで実現されることもできる。 図において、１及び２は駆動車輪の車輪速度センサを示し、又３及び４は非駆 動車輪の車輪速度センサを示している。５は評価回路を示しており、これはセン サ１ないし４の信号v１ないしｖ４の援助により許容不可能な車輪滑りλ１が一 つ又は二つの車輪において発生したかどうかを決定する（例えば、λ１＝ｖ１− （ｖ３−ｖ４）／２，λ１＞しきい値）。検出された不安定性は、車両の絞り弁 ７を調整する最終の制御素子６を制御する。 評価回路はここではこの発明に従って構成部分５ａにより拡張されている。機 関の回転速度ｎＭＯＴはセンサ８ａによってこの構成部分５ａに供給され、絞り 弁の位置αはセンサ８ｂによって前記の構成部分５ａに供給され、そして駆動軸 の回転速度ｎＡはセンサ９によって前記の構成部分５ａに供給される。、比較器 １０において、回転速度ｎＭＯＴ及びｎＡを比較することによってギヤｉＬ、ｉ ２・・・・ｉ５が選択され、従って又駆動列の総合変速比ｉＧＥＳが得られる。 特性図がブロック８ｃに記憶されており、機関速度ｎＭＯＴ及び絞り弁角度αが 入力されると前記のブロック８ｃは機関トルクＭＭＯＴに対応する信号を出力す る。 乗算器１１において機関トルクＭＭＯＴを効率度ηで乗算し且つこの積ＭＭＯＴ ＊ηを乗算器１２においてｉＧＥＳで乗算することによって駆動トルクＭＡ＝Ｍ ＭＯＴ＊η＊ｉＧＥＳが得られる。 別の分岐（ブロック１８）においては、評価回路５により供給された車両速度 ｖ＝ｖ３＋ｖ４／２から式ｋ１＊ｖ²が形成される。ｋ１は次のように定義され る車両特有の定数である。 ｋ１＝Ｃ_w＊Ａ_L＊ρ／２＊Ｒ、但し Ｃ_w＝空気抵抗の係数 Ａ_L＝車両の端面 ρ＝空気密度 Ｒ＝車輪の半径 であり、ｋ１は例えば０．２７８Ｋｇである。 変数ｋ１ｖ²に対応する信号及び変数ＭＡに対応する信号は両方共減算器／除 算器ブロック１３に供給され、このブロックにはブロック１４において生成され た、式ＭＷＢＲ＝Ｉ＊ＤＶＭＡＮ／Ｒに対応する信号も又供給される。 ブロック１３は等価質量 に対応する信号を発生するが、この場合線１５により供給された車両の加速度信 号ａも必要とされ、この加速度信号は車両の速度ｖ３＋ｖ４／２における変化か ら評価回路において決定されることができる。加えて、車両特有の定数ｋ２及び ｋ３も又必要とされ、これらは次のように決定されることができる。 ｋ２＝ｆ_R＊ｇ＊Ｒ ｋ３＝Ｒ ここで ｆ_R＝回転抵抗の係数 ｇ＝低下加速度 且つ Ｒ＝車輪の半径 Ｉ＝慣性モーメント 又ｋ２は例えば０．０３８ｍ²／ｓ²であればよく且つＲは０．３ｍであり得る。 ブロック１３の出力例には等価質量に対応する信号ＭＥＲＳが存在し、これは 乗算器１６においてｋ２で乗算される。加えて、式ＭＥＲＳ＊ａ＊Ｒが乗算器ブ ロック１７において形成される。 ブロック１６、１７及び１８の信号は加算器１９に供給され、この加算器は加 算によって、トルク需要量 ＭＡＲ＝ＭＷＬ＋ＭＷＲ＊ＭＷＢ＊Ｆ ＭＡＲ＝ｋ１＊ｖ²＋ｋ２＊ＭＥＲＳ＋ｋ３＊ＭＥＲＳ＊ａ＊Ｆ に対応する信号を形成する。 不安定性が発生したならば、これは線２１によりブロック２０に報告され、そ してブロック２０はブロック２２に供給されるＭＡＲを出力する。ブロック２２ はトルクＭＡＲを計算して、ギヤ変速比及びコンバータ変速比及び効率度により 機関トルクＭＭＯＴを与える。絞り弁７の所望位置に対応する信号が生成され、 これは評価回路５を合して最終の制御素子に作用し、その結果として、ただトル ク需要量が有効であり続けるような方法で絞り弁７を迅速にセットする。このト ルク需要量に基づいた更なる制御が今度は評価回路５によって通例の方法で実施 される。 ブロック１３はその出力側、等価質量の増大速度を制限するリミッタを有する ことができる。等価質量の増大値を設定するリミッタも又準備されてもよい。更 に、ブロックＢは等価質量、駆動トルク（及び加速度）の相関を生じさせるフィ ルタ装置を含むことができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 車輪の空転する傾向が生じたときに機関トルクが低減されるようになって いる牽引滑り制御器であって、駆動のためのトルク需要量ＭＡＲが車両の速度ｖ 、車両の質量ｍ、それが出力する駆動トルクＭＡ、それの加速度ａ、及び車両に 作用する干渉トルクを考慮に入れて連続的に決定され、且つ牽引滑り制御が始ま ると前記駆動トルクＭＡが前記トルク需要量ＭＡＲに低減されるようになってい る牽引滑り制御器。 ２．前記トルク需要量ＭＡＲが１）空気抵抗に対応するトルクＭＷＬ、２）回転 抵抗に対応するトルクＭＷＲ、及び３）車両の加速度トルクＭＷＢから決定され 、その際前記２）及び３）の成分に含まれた前記車両質量ｍが、干渉変数を含む 等価質量ＭＥＲＳによって置換されるようになっている、請求項１に記載の牽引 滑り制御器。 ３． 前記等価質量が式 ＭＥＲＳ＝（ＭＡ−ｋ１ｖ²）／（ｋ３＊ａ＋ｋ２）、但しｋ１ないしｋ３は車 両特有の定数、 によって決定される、請求項２に記載の牽引滑り制御器。 ４． 回転加速度を考慮に入れた変数も又、等価質量 の決定中考慮に入れられる、請求項３に記載の牽引滑り制御器。 ５． 前記等価質量の増大速度が制限されるようになっている、請求項１ないし ４のいずれか一つに記載の牽引滑り制御器。 ６． 前記等価質量を示す信号が時間フィルタされるようになっている、請求項 １ないし５のいずれか一つに記載の牽引滑り制御器。