JP2016084110A - Vehicle control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の制御装置に関し、詳しくは、車両に搭載され、駆動輪の回転速度である駆動輪速と車体速とに基づいてスリップ速度を推定し、推定したスリップ速度を下限カード値で制限する車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device, and more particularly, is installed in a vehicle and estimates a slip speed based on a drive wheel speed and a vehicle body speed, which are rotational speeds of drive wheels, and the estimated slip speed is expressed by a lower limit card value. The present invention relates to a vehicle control device to be restricted.
従来、この種の車両の制御装置としては、駆動輪速から積分演算により求めた推定車体速を減じて得られるスリップ速度が閾値以上であるときにはモータの駆動が制限されるようモータを制御するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この装置では、シフトポジションとシフトポジションが変更されてからの経過時間tとに基づいてスリップ速度制限値を設定し、駆動輪速から積分演算により求めた推定車体速を減じて得られる仮スリップ速度をスリップ速度制限値で制限したものをスリップ速度として設定することにより、スリップ速度がシフトポジションに対して通常取り得ない値となってスリップを誤判定することを抑制している。 Conventionally, this type of vehicle control device controls the motor so that the motor drive is limited when the slip speed obtained by subtracting the estimated vehicle speed obtained by the integral calculation from the drive wheel speed is equal to or greater than a threshold value. Has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this device, a temporary slip speed obtained by setting a slip speed limit value based on the shift position and the elapsed time t after the shift position is changed, and subtracting the estimated vehicle body speed obtained by integral calculation from the driving wheel speed. Is set as a slip speed by limiting the slip speed to a slip speed limit value, thereby preventing the slip speed from becoming a value that cannot normally be taken with respect to the shift position, thereby preventing the slip from being erroneously determined.
上述の車両の制御装置では、急ブレーキにより駆動輪がロックした後にブレーキが解除された場合、演算により設定されるスリップ速度と実際のスリップ速度とが乖離し、演算によるスリップ速度が判定値以上となり、実際にはスリップしていないにも拘わらずスリップが生じていると誤判定する場合がある。駆動輪速は、駆動輪がロックしたときには値0となり、ブレーキの解除により駆動輪がグリップすると値0から車体速に近づく。実際のスリップ速度は、駆動輪のロックにより負の値となり、駆動輪のグリップにより負の値から値0に近づく。一方、演算されたスリップ速度は、駆動輪のロックにより同様に負の値になるが、スリップ速度制限値によって制限されると、実際のスリップ速度より高い値となり、実際のスリップ速度から乖離してしまう。こうした乖離を抑制するために、急ブレーキによりスリップ速度制限値を低下させてブレーキのオフによりスリップ速度制限値を増加させて、演算されたスリップ速度がスリップ速度制限値により制限されるのを抑制する処理が行なわれている。ところで、摩擦係数の低い路面を走行している場合、ブレーキが解除されてから駆動輪がグリップするまでに比較的長い時間を要する場合がある。このとき、ブレーキのオフによって速やかにスリップ速度制限値を増加させると、演算によるスリップ速度がスリップ速度制限値によって制限されてスリップ速度制限値の増加と共に増加する。そして、その後、駆動輪がグリップすると、演算によるスリップ速度は、その値から増加するため、実際にはスリップしていないにも拘わらずスリップしていると誤判定してしまう。
In the above-described vehicle control device, when the brake is released after the driving wheel is locked by sudden braking, the slip speed set by calculation deviates from the actual slip speed, and the calculated slip speed becomes equal to or greater than the determination value. In some cases, it is erroneously determined that a slip has occurred even though it has not actually slipped. The driving wheel speed becomes 0 when the driving wheel is locked, and approaches the vehicle speed from 0 when the driving wheel is gripped by releasing the brake. The actual slip speed becomes a negative value due to the lock of the drive wheel, and approaches a
本発明の車両の制御装置は、スリップの誤判定を抑制することを主目的とする。 The vehicle control device of the present invention is mainly intended to suppress erroneous determination of slip.
本発明の車両の制御装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The vehicle control apparatus of the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.
本発明の車両の制御装置は、
車両に搭載され、駆動輪の回転速度である駆動輪速と車体速とに基づいてスリップ速度を推定し、前記推定したスリップ速度を下限カード値で制限する車両の制御装置であって、
走行中にブレーキがオフからオンされたときには前記下限ガード値を低下させ、その後、前記ブレーキがオンからオフされ且つ前記推定したスリップ速度が所定値以上となったとき以降に前記下限ガード値を増加させる下限ガード値変更手段
を備えることを特徴とする。
The vehicle control apparatus according to the present invention includes:
A vehicle control device that is mounted on a vehicle, estimates a slip speed based on a drive wheel speed and a vehicle body speed, which are rotation speeds of drive wheels, and limits the estimated slip speed by a lower limit card value,
The lower limit guard value is decreased when the brake is turned on during running, and then the lower limit guard value is increased after the brake is turned off and the estimated slip speed exceeds a predetermined value. The lower limit guard value changing means is provided.
この本発明の車両の制御装置では、駆動輪の回転速度である駆動輪速と車体速とに基づいてスリップ速度を推定し、推定したスリップ速度を下限カード値で制限するものにおいて、走行中にブレーキがオフからオンされたときには下限ガード値を低下させる。これにより、推定したスリップ速度が下限ガード値で制限されるのを抑制することができる。そして、その後、ブレーキがオンからオフされ且つ推定したスリップ速度が所定値以上となったとき以降に下限ガード値を増加させる。摩擦係数の低い路面を走行しているときなどブレーキがオフされて駆動輪がグリップするまでに比較的長い時間を要する場合、ブレーキがオフされてから直ちに下限ガード値を増加させると、推定したスリップ速度が下限ガード値に制限されて増加し、実際のスリップ速度より高い値となってスリップしていると誤判定することがあると考えられるが、ブレーキがオンからオフされ且つ推定したスリップ速度が所定値以上となったとき以降に下限ガード値を増加させることにより、推定したスリップ速度が下限ガード値で制限されるのを抑制する。これにより、推定したスリップ速度が実際のスリップ速度より高くなることを抑制して、スリップの誤判定を抑制することができる。ここで、「所定値」としては、下限ガード値の増加率と推定したスリップ速度の増加率とを考慮して、推定したスリップ速度が所定値以上となったときに下限ガード値を増加させても下限ガード値が推定スリップ速度より高くならない値として予め定めたものを用いるものとした。 In the vehicle control device of the present invention, the slip speed is estimated based on the drive wheel speed, which is the rotational speed of the drive wheel, and the vehicle body speed, and the estimated slip speed is limited by the lower limit card value. When the brake is turned on from the off state, the lower limit guard value is lowered. Thereby, it can suppress that the estimated slip speed is restrict | limited by a lower limit guard value. Thereafter, the lower guard value is increased after the brake is turned off and the estimated slip speed becomes equal to or higher than a predetermined value. If it takes a relatively long time for the drive wheels to grip after the brake is turned off, such as when driving on a road surface with a low coefficient of friction, the estimated slip will be increased if the lower guard value is increased immediately after the brake is turned off. The speed increases by being limited to the lower limit guard value, and it may be erroneously determined that the slip has become a value higher than the actual slip speed, but the brake is turned off and the estimated slip speed is By increasing the lower limit guard value after the predetermined value or more, the estimated slip speed is prevented from being limited by the lower limit guard value. Thereby, it can suppress that the estimated slip speed becomes higher than an actual slip speed, and can suppress the erroneous determination of slip. Here, as the “predetermined value”, the lower limit guard value is increased when the estimated slip speed exceeds a predetermined value in consideration of the increase rate of the lower limit guard value and the increase rate of the estimated slip speed. In this case, the lower limit guard value is set to a value that does not become higher than the estimated slip speed.
こうした本発明の車両の制御装置において、前記推定したスリップ速度を前記下限ガード値で制限した値がスリップ判定閾値以上であるときには、前記駆動輪がスリップしていると判定するスリップ判定手段を備えるものとすることもできる。 In such a vehicle control apparatus of the present invention, there is provided a slip determination means for determining that the drive wheel is slipping when a value obtained by limiting the estimated slip speed with the lower limit guard value is equal to or greater than a slip determination threshold. It can also be.
また、本発明の車両の制御装置において、前記下限ガード値変更手段は、前記駆動輪速を検出できない異常が生じたときにおいて、走行中にブレーキがオフからオンされたときには前記下限ガード値を低下させ、その後、前記ブレーキがオンからオフされ且つ前記推定したスリップ速度が前記所定値以上となったとき以降に前記下限ガード値を増加させる手段であるものとすることもできる。 Further, in the vehicle control device of the present invention, the lower limit guard value changing means lowers the lower limit guard value when the brake is turned on during running when an abnormality in which the driving wheel speed cannot be detected occurs. Thereafter, the lower limit guard value may be increased after the brake is turned off and the estimated slip speed becomes equal to or higher than the predetermined value.
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.
図1は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、エンジン22と、エンジン用電子制御ユニット(以下、「エンジンECU」という)24と、プラネタリギヤ30と、モータMG1,MG2と、バッテリ50と、モータ用電子制御ユニット(以下、「モータECU」という)40と、バッテリ用電子制御ユニット(以下、「バッテリECU」という)52と、電子制御ブレーキシステム(以下、ECBという)94と、車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット(以下、「HVECU」という)70と、を備える。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a
エンジン22は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能なエンジンとして構成されており、エンジンECU24により運転制御されている。
The
エンジンECU24は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。エンジンECU24には、エンジン22を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されており、エンジンECU24からは、エンジン22を運転制御するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンECU24は、エンジン22のクランクシャフト26に取り付けられたクランクポジションセンサからの信号に基づいてエンジン22の回転数Neを演算している。
Although not shown, the engine ECU 24 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. . The engine ECU 24 receives signals from various sensors necessary for controlling the operation of the
プラネタリギヤ30は、エンジン22のクランクシャフト26にキャリヤが接続されると共に前輪である駆動輪38a,38bにデファレンシャルギヤ37を介して連結された駆動軸36にリングギヤが接続されている。
In the
モータMG1,MG2は、いずれも、永久磁石が埋め込まれた回転子と三相コイルが巻回された固定子とを備える周知の同期発電電動機として構成されている。モータMG1は、回転子(回転軸)がプラネタリギヤ30のサンギヤに接続されており、モータMG2は、回転子(回転軸)が駆動軸36に接続されている。モータMG1,MG2は、モータEUC40により制御されるインバータ41,42により駆動される。
Each of the motors MG1 and MG2 is configured as a known synchronous generator motor including a rotor in which a permanent magnet is embedded and a stator in which a three-phase coil is wound. Motor MG1 has a rotor (rotating shaft) connected to the sun gear of
モータECU40は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号、例えば、モータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置センサからのモータMG1,MG2の回転子の回転位置θm1,θm2や図示しない電流センサからのモータMG1,MG2の各相に流れる相電流などが入力ポートを介して入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42の図示しないスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータECU40は、回転位置センサからのモータMG1,MG2の回転子の回転位置θm1,θm2に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2を演算している。
Although not shown, the motor ECU 40 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. . The motor ECU 40 includes signals from various sensors necessary to drive and control the motors MG1 and MG2, for example, the rotors of the motors MG1 and MG2 from the rotational position sensor that detects the rotational position of the rotors of the motors MG1 and MG2. Rotation positions θm1 and θm2 and phase currents flowing in the phases of the motors MG1 and MG2 from a current sensor (not shown) are input via an input port, and switching elements (not shown) of
バッテリ50は、例えばリチウムイオン二次電池として構成されており、インバータ41,42を介してモータMG1,MG2と電力をやりとりする。バッテリ50は、バッテリECU52により管理されている。
The
バッテリECU52は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な各種センサからの信号、例えば、バッテリ50の端子間に設置された電圧センサからの電池電圧Vbやバッテリ50の出力端子に取り付けられた電流センサからの電池電流Ib(バッテリ50から放電するときが正の値),バッテリ50に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度Tbなどが入力ポートを介して入力されている。バッテリECU52は、バッテリ50を管理するために、電流センサにより検出されたバッテリ50の電池電流Ibの積算値に基づいてそのときのバッテリ50から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合SOCを演算したり、演算した蓄電割合SOCと温度センサからの電池温度Tbとに基づいてバッテリ50を充放電してもよい許容入出力電力である入出力制限Win,Woutを演算したりしている。
Although not shown, the
ECB94は、ブレーキペダル85の踏み込みに応じて油圧(ブレーキマスタ圧)を生じるブレーキマスタシリンダ96と、駆動輪38a,38bや従動輪38c,38dの図示しないブレーキホイールシリンダに調整した油圧を供給するブレーキアクチュエータ97と、ブレーキアクチュエータ97を制御するECB用電子制御ユニット(以下、ECBECUという)99とを備えている。ブレーキアクチュエータ97は、ブレーキマスタ圧とモータMG2の回転数Nm2とにより車両に作用させる制動力におけるブレーキの分担分に応じた制動トルクが駆動輪38a,38bや従動輪38c,38dに作用するよう各ブレーキホイールシリンダの油圧を調整したり、ブレーキマスタ圧と無関係に駆動輪38a,38bや従動輪38c,38dに制動トルクが作用するよう各ブレーキホイールシリンダの油圧を調整したりしている。
The
ECBECU99は、駆動輪38a,38bや従動輪38c,38dに取り付けられた車輪速センサ98a〜98dからの車輪速Vdr,Vdl,Vnr,Vnlや図示しない操舵角センサからの操舵角などの信号を入力して、運転者がブレーキペダル85を踏み込んだときに駆動輪38a,38bや従動輪38c,38dのいずれかがロックによりスリップするのを防止するアンチロックブレーキシステム(ABS)制御や運転者がアクセルペダル83を踏み込んだときに駆動輪38a,38bや従動輪38c,38dのいずれかが空転によりスリップするのを防止するトラクションコントロール(TRC),車両が旋回走行しているときに姿勢を保持する姿勢保持制御(VSC)などの車両挙動安定制御を行なう。ECBECU99は、HVECU70と通信しており、HVECU70からの制御信号によってブレーキアクチュエータ97を駆動制御したり、必要に応じて、車輪速センサ98a〜98dからの車輪速Vdr,Vdl,Vnr,Vnlや図示しない操舵角センサからの操舵角などの信号を入力してブレーキアクチュエータの状態に関するデータをHVECU70に出力する。
The
HVECU70は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。HVECU70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号,シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ88からの車速Vなどが入力ポートを介して入力されている。HVECU70は、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52,ECBECU99と通信可能に接続されており、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52,ECBECU99と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。なお、シフトポジションSPとしては、駐車時に用いる駐車レンジ(Pレンジ)、後進走行用のリバースレンジ(Rレンジ)、中立のニュートラルレンジ(Nレンジ)、前進走行用の通常のドライブレンジ(Dレンジ)の他に、アクセルオン時の駆動力の設定等はDレンジと同一であるが走行中のアクセルオフ時に車両に作用させる制動力がDレンジより大きく設定されるブレーキレンジ(Bレンジ)が用意されている。
Although not shown, the
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の運転を伴って走行するハイブリッド走行モード(HV走行モード)や、エンジン22の運転を停止して走行する電動走行モード(EV走行モード)で走行する。
In the
HV走行モードでの走行時には、HVECU70は、アクセル開度Accと車速V(前進走行するときが正の値)とに基づいて走行に要求される要求トルクTr*(前進走行するときが正の値)を設定する。続いて、設定した要求トルクTr*に駆動軸36の回転数Nr(例えばモータMG2の回転数Nm2(前進走行するときが正の値))を乗じて走行に要求される走行用パワーPdrv*を計算し、計算した走行用パワーPdrv*からバッテリ50の蓄電割合SOCに基づくバッテリ50の充放電要求パワーPb*(バッテリ50から放電するときが正の値)を減じて車両に要求される要求パワーPe*を設定する。そして、要求パワーPe*とエンジン22を効率よく運転するための動作ライン(例えば燃費最適動作ライン)とを用いてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定し、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるようにするための回転数フィードバック制御によってモータMG1から出力すべきトルクとしてのトルク指令Tm1*を設定すると共にモータMG1をトルク指令Tm1*で駆動したときにプラネタリギヤ30を介して駆動軸36に作用するトルクを要求トルクTr*から減じてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し、設定した目標回転数Ne*と目標トルクTe*とについてはエンジンECU24に送信し、トルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40に送信する。目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによってエンジン22が運転されるようエンジン22の吸入空気量制御や燃料噴射制御,点火制御などを行ない、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、エンジン22を効率よく運転しながらバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で要求トルクTr*を駆動軸36に出力して走行することができる。このHV走行モードでは、要求パワーPe*がエンジン22を運転停止した方がよい要求パワーPe*の範囲の上限として定められた停止用閾値Pstop以下に至ったときなどエンジン22の停止条件が成立したときに、エンジン22の運転を停止してEV走行モードに移行する。
When traveling in the HV traveling mode, the
EV走行モードでの走行時には、HVECU70は、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸36に出力すべき要求トルクTr*を設定し、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定すると共にバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で要求トルクTr*が駆動軸36に出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定してモータECU40に送信する。そして、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、エンジン22を運転停止した状態でバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で要求トルクTr*を駆動軸36に出力して走行することができる。このモータ運転モードでは、HV走行モードと同様に計算した要求パワーPe*がエンジン22を始動した方がよい要求パワーPe*の範囲の下限として定められた始動用閾値Pstart以上に至ったときなどエンジン22の始動条件が成立したときに、エンジン22を始動してHV走行モードに移行する。
During travel in the EV travel mode, the
実施例のハイブリッド自動車20のHVECU70は、通常時は、車輪速センサ98a〜93dからの車輪速Vdr,Vdl,Vnr,Vnlのそれぞれから車速センサ88からの車速Vを減じたスリップ速度を用いてABS制御やTRC制御,VSC制御を行なう。
The
車輪速センサ98a〜98dに異常が生じたりECBECU99とHVECU70との通信が途絶するなどABS制御やTRC制御を行なうことができないときには、次式(1)により推定スリップ速度Vslestの微分値dVslを算出し,既に設定されている推定スリップ速度(前回Vslest)と換算係数K1と微分値dVslとを用いて次式(2)によりスリップ速度の推定値の仮の値である仮推定スリップ速度Vsltmpを計算し、次式(3)により計算した仮推定スリップ速度Vsltmpをスリップ速度が通常取り得る値の上下限値である上限ガード値Vslmax,下限ガード値Vslminで制限したものを推定スリップ速度Vslestに設定する。式(1)中、Grはデファレンシャルギヤ37のギヤ比、Mは車両重量、Rは駆動輪半径、Ipは駆動輪38a,38bの慣性モーメント、ωpは演算した駆動輪角速度、Tpは駆動トルク(モータMG1をトルク指令Tm1*で駆動したときにプラネタリギヤ30を介して駆動軸36に作用するトルクとトルク指令Tm2*との和)であるものとし、式(2)中、K1は実験や解析などで求めた換算係数であるものとした。また、駆動輪38a,38bは同一の駆動輪半径,慣性モーメントであるものと、駆動輪角速度ωpはモータMG2の回転数Nm2の変化量を用いて演算するものとした。なお、式(1),(2)は、車両全体の運動方程式と駆動輪38a,38bの運動方程式とにより導出される次式(4)のスリップ速度Vsについての積分演算から求めることができる。
When ABS control or TRC control cannot be performed, such as when an abnormality occurs in the
dVsl = Gr/ (M・R)・((M・R2)/ Gr2 + Ip )・ (dωp / dt) - Tp) ・・・(1)
Vsltmp = 前回Vslest + K1・dVsl・・・(2)
Vslest = min (Vslmax, max(Vsltmp, Vslmin) ) ・・・(3)
Vs(t)= Gr/ (M・R)・∫[((M・R2)/ Gr2 + Ip ) dωp / dt - Tp)]dt・・・(4)
dVsl = Gr / (M ・ R) ・ ((M ・ R 2 ) / Gr 2 + Ip) ・ (dωp / dt)-Tp) (1)
Vsltmp = last time Vslest + K1 ・ dVsl ... (2)
Vslest = min (Vslmax, max (Vsltmp, Vslmin)) (3)
Vs (t) = Gr / (M ・ R) ・ ∫ [((M ・ R 2 ) / Gr 2 + Ip) dωp / dt − Tp)] dt (4)
こうして設定したスリップ速度Vsや推定スリップ速度Vslestがスリップ判定閾値Vslref以上であるときには、駆動輪38a,38bがスリップしていると判断して、駆動制限を課すために、要求トルクTr*にトルク制限係数α(αは値1より小さい正の値)を乗じたものを要求トルクTr*に再設定して、再設定した要求トルクTr*で上述のHV走行モードやEV走行モードで走行するようエンジン22やモータMG1,MG2を制御する。こうした制御により、車輪速センサ98a〜98dに異常が生じたりECBECU99とHVECU70との通信が途絶した場合、駆動輪38a,38bのいずれかが空転によりスリップしたときには駆動軸36に出力されるトルクを小さくしてスリップを抑制することができる。
When the slip speed Vs and the estimated slip speed Vsleth set in this way are equal to or higher than the slip determination threshold Vslref, it is determined that the
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作、特に、車輪速センサ98a〜98dに異常が生じたりECBECU99とHVECU70との通信が途絶した状態で駆動輪38a,38bがロックしたときに下限ガード値Vslminを設定する際の動作について説明する。図2は、HVECU70により実行される下限ガード値設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、車輪速センサ98a〜98dに異常が生じたりECBECU99とHVECU70との通信が途絶したときに所定時間毎に繰り返し実行される。
Next, the operation of the
下限ガード値設定ルーチンが実行されると、HVECU70は、下限ガード値低下開始条件が成立したか否かを調べる処理を実行する(ステップS100)。ここでは、前回本ルーチンを実行したときに後述する下限ガード値低下処理を実行していないこと(第1開始条件)と、走行中であること(第2開始条件)と、ブレーキペダル85が大きく踏み込まれていること(第3開始条件)との3つの条件が全て成立したときに下限ガード値低下開始条件が成立するものとした。実施例では、シフトポジションSPがDレンジまたはBレンジのときに駆動輪38a,38bが回転しているとき、または、シフトポジションSPがRレンジのときに駆動輪38a,38bが回転しているときに、走行中であるものとする。今、車輪速センサ98a〜98dに異常が生じたりECBECU99とHVECU70との通信が途絶しているときのことを考えているから、モータMG2の回転数Nm2から算出される駆動輪38a,38bの回転数が値0より大きいときに駆動輪38a,38bが回転しているものとした。また、ブレーキペダル85の踏み込み量が第1踏み込み量以上であるときに、ブレーキペダル85が大きく踏み込まれているものとした。ここで、第1踏み込み量は、ブレーキペダル85が大きく踏み込まれてブレーキがオンされていると判断できる踏み込み量の下限値として予め定めた値であり、例えば、85%,90%,95%などであるものとする。すなわち、第3開始条件は、ブレーキがオンしていることでもある。
When the lower limit guard value setting routine is executed, the
下限ガード値低下開始条件が成立したときには、下限ガード値Vslminを低下させる下限ガード値低下処理を開始し(ステップS110)、本ルーチンを終了する。ここで、下限ガード値低下処理は、走行方向への速度を正の値とし、下限ガード値Vslminを値N1から時間の経過と共に変化レートRvslで値N1より小さい値N2まで減少させ、値N2に至ると後述するように下限ガード値低下処理の実行が解除されるまで下限ガード値Vslminを値N2で保持する処理となる。値N1は、駆動輪38a,38bがロックしていない状態で通常取り得るスリップ速度の下限値として予め定めた値であり、例えば、0km/s,−3km/s,−5km/sを用いることができる。また、値N2は、ABS制御が行なわれていないときにブレーキペダル85が踏み込まれて駆動輪38a,38bがロックしたときに取り得るスリップ速度の下限値より小さい値として予め定めた値であり、例えば、−15m/s,−20m/s,−25m/sを用いることができる。さらに、変化レートRvslは、急峻に変化するレートとして予め定めた値であり、例えば、80m/s2,100m/s2、120m/s2を用いることができる。こうして下限ガード値低下処理を実行することにより、推定スリップ速度Vslipが下限ガード値Vslminにより制限され難くなる。このように下限ガード値Vslminを低下させるのは、推定スリップ速度Vslipが下限ガード値Vslminに制限されることにより、推定スリップ速度Vslipと実際のスリップ速度とが乖離することを抑制するためである。
When the lower limit guard value lowering start condition is satisfied, the lower limit guard value lowering process for lowering the lower limit guard value Vslmin is started (step S110), and this routine is finished. Here, the lower limit guard value lowering process sets the speed in the traveling direction to a positive value, and decreases the lower limit guard value Vslmin from the value N1 to a value N2 that is smaller than the value N1 at the change rate Rvsl with time. Then, as will be described later, the lower limit guard value Vslmin is held at the value N2 until the lower limit guard value lowering process is canceled. The value N1 is a predetermined value as a lower limit value of the slip speed that can be normally taken when the
下限ガード値低下開始条件が成立しないとき、例えば、既に下限ガード値低下処理を実行しているときや、車両が停止しているとき、ブレーキペダル85の踏み込み量が小さいときには(ステップS100)、下限ガード値低下処理解除条件が成立しているか否かを調べる(ステップS120)。ここでは、ブレーキペダル85の踏み込みが小さいこと(第1解除条件)と、推定スリップ速度Vslipが所定速度Vsref以上であること(第2解除条件)と、下限ガード値低下処理の実行を開始してから所定時間(例えば、1.0sec,1.5sec,2.0secなど)が経過していること(第3解除条件)との3つの条件が全てが成立したときに、下限ガード低下処理解除条件が成立するものとした。実施例では、ブレーキペダル85の踏み込み量が第2踏み込み量未満であるときに、ブレーキペダル85の踏み込みが小さいものとした。ここで、第2踏み込み量は、ブレーキペダル85がオフされたと判断できる踏み込み量の上限値として予め定めた値であり、例えば、5%,10%,15%などとする。すなわち、第1解除条件は、ブレーキペダル85がオフされていることでもある。また、第2解除条件では、所定速度Vsrefを、下限ガード値Vslminを増加させる際の後述の変化レートRvslと予め実験や解析などで求めた推定スリップ速度Vslipの増加レートとを考慮して、推定スリップ速度Vslipが所定速度Vsref以上となったタイミングで下限ガード値Vslminを増加させても推定スリップ速度Vslipが下限ガードに制限されない値として予め定めたものとした。
When the lower limit guard value decrease start condition is not satisfied, for example, when the lower limit guard value decrease process is already executed, when the vehicle is stopped, or when the depression amount of the
下限ガード値低下処理解除条件が成立していないときには(ステップS120)、本ルーチンを終了する。これにより、既に下限ガード値低下処理を実行しているときには下限ガード値低下処理の実行を継続し、下限ガード値低下処理を実行しないときには、そのまま、本ルーチンを終了する。 When the lower limit guard value lowering process release condition is not satisfied (step S120), this routine ends. Thereby, when the lower limit guard value lowering process has already been executed, the lower limit guard value lowering process is continued, and when the lower limit guard value lowering process is not executed, this routine is ended as it is.
下限ガード値低下処理解除条件が成立しているときには(ステップS120)、下限ガード値低下処理を解除して(ステップS130)、本ルーチンを終了する。下限ガード値低下処理を解除すると、下限ガード値Vslminを時間の経過と共に変化レートRvslで値N1まで増加させる。このように下限ガード値Vslminを設定する理由について説明する。 When the lower limit guard value lowering process cancellation condition is satisfied (step S120), the lower limit guard value lowering process is canceled (step S130), and this routine is terminated. When the lower limit guard value lowering process is canceled, the lower limit guard value Vslmin is increased to the value N1 at the change rate Rvsl with the passage of time. The reason for setting the lower limit guard value Vslmin in this way will be described.
図3は比較例としてのハイブリッド自動車における車体速,駆動輪速,ブレーキペダル85の踏み込み量,下限ガード値Vslmin,実際のスリップ速度である実スリップ速度Vslre,推定スリップ速度Vslestの時間変化の一例を示す説明図であり、図4は実施例のハイブリッド自動車20における車体速,駆動輪速,ブレーキペダル85の踏み込み量,下限ガード値Vslmin,実スリップ速度Vslre,推定スリップ速度Vslestの時間変化の一例を示す説明図である。図中、駆動輪速,ブレーキペダル85の踏み込み量,推定スリップ速度Vslestを実線で示し,実スリップ速度Vslreを一点鎖線で示し、車体速と下限ガード値Vslminとを破線で示した。比較例は、ブレーキペダル85がオフされてから駆動輪38a,38bがグリップするまでの間に下限ガード値Vslminが増加して仮スリップ速度Vsltmpを制限した場合を考えるものとした。
FIG. 3 shows an example of changes over time in the vehicle speed, the driving wheel speed, the depression amount of the
図3,4に示すように、走行中にブレーキペダル85が踏み込まれたとき(時間T11,T21)、駆動輪38a,38bがロックすると駆動輪速が値0近傍になるため、実スリップ速度Vslreは減少して値0から負の値になる(時間T12,T22)。そして、その後、ブレーキがオフされて(時間T13,T23)駆動輪38a,38bがグリップすると(時間T14,T24)、駆動輪速が増加して車体速に近づくため、実スリップ速度Vslreは増加して負の値から値0になる(時間T15,T25)。摩擦係数が低い路面(例えば、凍結している路面など)を走行しているときなどブレーキペダル85がオフされてから駆動輪38a,38bがグリップするまである程度の時間を要する場合、実スリップ速度Vslreはブレーキペダル85がオフされてからしばらくは負の値で維持され(時間T13〜T14,T23〜T24)、駆動輪38a,38bがグリップしたときに増加して値0になる(時間T14〜T15,T24〜T26)。
As shown in FIGS. 3 and 4, when the
ところで、推定スリップ速度Vslestは仮スリップ速度Vsltmpを上下限ガード値Vslmax,Vslminで制限した値であるため、ブレーキペダル85がオフされてから駆動輪38a,38bがグリップするまでの間に下限ガード値Vslminが増加して仮スリップ速度Vsltmpを制限すると、図3に示すように、下限ガード値Vslminと共に推定スリップ速度Vslestが増加する(時間T13〜T14)。こうした状態で駆動輪38a,38bがグリップすると(時間T14)、推定スリップ速度Vsltmpが下限ガード値Vslminから増加してスリップ判定閾値Vslref以上となり、実スリップ速度Vslreが値0近傍であるにも拘わらずスリップが生じていると誤推定されてしまう。
By the way, the estimated slip speed Vslest is a value obtained by limiting the temporary slip speed Vsltmp with upper and lower limit guard values Vslmax and Vslmin. Therefore, the lower limit guard value between the time when the
実施例では、図2,4に示すように、走行中にブレーキペダル85がオフからオンされたときには下限ガード値低下処理の実行を開始して下限ガード値Vslminを変化レートRvslで値N2まで減少させ、その後、ブレーキペダル85がオンからオフされて推定スリップ速度Vslestが所定速度Vsref以上となるまで下限ガード値Vslminを値N2で維持する(図2のステップS100〜S120、図4の時間T21〜T25)。そして、推定スリップ速度Vslestが所定速度Vsref以上となったときには下限ガード値低下処理を解除して下限ガード値Vslminを変化レートRvslで値N1まで増加させる(図2のステップS120,S130、図4の時間T25〜T26)。これにより、ブレーキペダル85がオフされてから駆動輪38a,38bがグリップするまでの間に、仮スリップ速度Vsltmpが下限ガード値Vslminで制限されて推定スリップ速度Vslestが増加するのを抑制することができ、実スリップ速度Vslreが値0近傍であるにも拘わらずスリップが生じていると誤判定されることを抑制することができる。
In the embodiment, as shown in FIGS. 2 and 4, when the
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、走行中にブレーキペダル85がオフからオンされたときには下限ガード値Vslminを変化レートRvslで値N2まで減少させ、その後、ブレーキペダル85がオンからオフされ且つ推定スリップ速度Vslestが所定速度Vsref以上となったときに下限ガード値Vslminを変化レートRvslで値N1まで増加させることにより、ロックした駆動輪38a,38bがグリップしたときに、仮スリップ速度Vsltmpが下限ガード値Vslminで制限されて推定スリップ速度Vslestが増加するのを抑制することができ、実際にはスリップしていないにも拘わらずスリップが生じていると誤判定することを抑制できる。
According to the
実施例では、本発明を、前輪である駆動輪38a,38bを駆動するハイブリッド自動車に適用する場合を例示したが、後輪を駆動するハイブリッド自動車に適用することもできる。この場合、ステップS100の処理の第2開始条件は、シフトポジションSPがDレンジまたはBレンジであるときに後輪が回転しているときやシフトポジションSPがRレンジであるときに後輪が回転しているときに走行中であるとすればよい。また、後輪に動力を出力する後輪用モータを更に備え、前輪と後輪とを駆動するハイブリッド自動車に適用することもできる。この場合、ステップS100の処理の第2開始条件は、シフトポジションSPがDレンジまたはBレンジであるときに前輪または後輪が回転しているときに走行中であるとすればよい。
In the embodiment, the case where the present invention is applied to a hybrid vehicle that drives the
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、HVECU70が「下限ガード値変更手段」に相当する。
The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. In other words, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problem should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problem. It is only a specific example.
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.
本発明は、車両の制御装置の製造業などに利用可能である。 The present invention can be used in the manufacturing industry of vehicle control devices.
20 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、30 プラネタリギヤ、36 駆動軸、37 デファレンシャルギヤ、38a,38b 駆動輪、38c,38d 従動輪、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、50 バッテリ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、70 ハイブリッド用電子制御ユニット(HVECU)、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、94 電子制御ブレーキシステム(ECB)、96 ブレーキマスタシリンダ、97 ブレーキアクチュエータ、98a〜98d 車輪速センサ、99 ECB用電子制御ユニット(ECBECU)、MG1,MG2 モータ。 20 hybrid vehicle, 22 engine, 24 electronic control unit (engine ECU) for engine, 26 crankshaft, 30 planetary gear, 36 drive shaft, 37 differential gear, 38a, 38b drive wheel, 38c, 38d driven wheel, 40 electronic control for motor Unit (motor ECU), 41, 42 Inverter, 50 battery, 52 Battery electronic control unit (battery ECU), 70 Hybrid electronic control unit (HVECU), 80 Ignition switch, 81 Shift lever, 82 Shift position sensor, 83 Accelerator Pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, 94 electronically controlled brake system (ECB), 96 brake master cylinder, 97 brake actuator, 98a-98d wheel speed sensor, 99 ECB electronic control unit (ECBECU), MG1, MG2 motor.
Claims (1)
走行中にブレーキがオフからオンされたときには前記下限ガード値を低下させ、その後、前記ブレーキがオンからオフされ且つ前記推定したスリップ速度が所定値以上となったとき以降に前記下限ガード値を増加させる下限ガード値変更手段
を備えることを特徴とする車両の制御装置。 A vehicle control device that is mounted on a vehicle, estimates a slip speed based on a drive wheel speed and a vehicle body speed, which are rotation speeds of drive wheels, and limits the estimated slip speed by a lower limit card value,
The lower limit guard value is decreased when the brake is turned on during running, and then the lower limit guard value is increased after the brake is turned off and the estimated slip speed exceeds a predetermined value. A vehicle lower limit guard value changing means.
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