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原动机控制装置和原动机控制方法

阅读:342发布:2020-05-14

专利汇可以提供原动机控制装置和原动机控制方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及 原动机 控制装置和原动机控制方法。该方法包括步骤:在原动机的转动轴的 角 加速 度(α)增大并且 驱动轮 发生滑动时根据示出 角加速度 (α)与转矩上限值(Tmax)之间的关系的映射图限制原动机的转矩,以把原动机的转矩限定为在角加速度(α)达到一峰值时提供的转矩上限值(Tmax);在由于转矩限制使得角加速度(α)降低而滑动收敛时,解除转矩限制至与根据滑动程度设定的转矩限制量(δ1)相对应的转矩上限值(Tmax);及相对于滑动时的加速器开度,利用与加速器增踏量相对应的解除量和解除时间以阶段方式解除转矩限制量(δ1)(即,转矩上限值Tmax),其中随着加速器增踏量的增大,解除量被设定得越大并且解除时间被设定得越短。,下面是原动机控制装置和原动机控制方法专利的具体信息内容。

1、一种原动机控制装置,它控制安装在车辆上且向与驱动轮连接的驱 动轴输出动的原动机,所述原动机控制装置包括:
检测由所述驱动轮的空转造成的滑动的滑动检测模
响应于所述滑动检测模块的滑动的检测而设定用于所述滑动的抑制的 转矩限制并在所述转矩限制下控制所述原动机的转矩限制控制模块;以及
转矩限制解除控制模块,它响应于所述滑动的抑制趋势而将由所述转 矩限制控制模块设定的所述转矩限制解除到与驾驶员的加速器操作的变化 量相对应的程度,并在部分解除的转矩限制下控制所述原动机,所述转矩 限制解除控制模块随着时间的经过以阶段方式解除所述转矩限制,其特征 在于,
所述转矩限制解除控制模块按照所述转矩限制的解除量随着作为所述 驾驶员的加速器操作的变化量的加速器踏板的驾驶员增踏量的增大而增大 的趋势控制所述原动机。
2、根据权利要求1所述的原动机控制装置,其特征在于,所述驾驶员 的加速器操作的变化量代表相对于所述滑动检测模块的滑动的检测时的基 准加速器操作的变化量。
3、根据权利要求1所述的原动机控制装置,其特征在于,所述转矩限 制解除控制模块按照所述转矩限制的解除时间随着作为所述驾驶员的加速 器操作的变化量的加速器踏板的驾驶员增踏量的增大而缩短的趋势控制所 述原动机。
4、根据权利要求1所述的原动机控制装置,其特征在于,所述原动机 控制装置还包括:
测量所述驱动轴或所述原动机的转动轴的加速度的角加速度测量 模块,
其中,所述滑动检测模块基于所测量的角加速度的变化检测滑动,以 及
所述转矩限制控制模块响应于滑动的检测而与由所述角加速度测量 模块测量的所述角加速度相对应地改变所述转矩限制的程度,并在所述转 矩限制的所改变的程度下控制所述原动机。
5、根据权利要求1所述的原动机控制装置,其特征在于,所述车辆具 有由所述驱动轮驱动的从动轮,
所述原动机控制装置还包括:
测量所述驱动轮的转速的驱动轮转速测量模块;以及
测量所述从动轮的转速的从动轮转速测量模块;
其中,所述滑动检测模块基于由所述驱动轮转速测量模块测量的所述 驱动轮的转速与由所述从动轮转速测量模块测量的所述从动轮的转速之间 的转速差检测滑动,以及
所述转矩限制控制模块响应于滑动的检测而与所述转速差相对应地 改变所述转矩限制的程度,并在所述转矩限制的所改变的程度下控制所述 原动机。
6、根据权利要求1所述的原动机控制装置,其特征在于,所述原动机 控制装置还包括:
响应于在所述转矩限制解除控制模块的所述原动机的控制下的所述滑 动检测模块的再滑动的检测,设定用于所述再滑动的抑制的转矩再限制并 在所述转矩再限制下控制所述原动机的转矩再限制控制模块。
7、根据权利要求6所述的原动机控制装置,其特征在于,所述原动机 控制装置还包括:
测量所述驱动轴或所述原动机的转动轴的角加速度的角加速度测量 模块,
其中,所述滑动检测模块基于所测量的角加速度的变化检测滑动,以 及
所述转矩再限制控制模块响应于所述滑动检测模块的再滑动的检测而 与由所述角加速度测量模块测量的所述角加速度的峰值相对应地改变所述 转矩再限制的程度,并在所述转矩再限制的所改变的程度下控制所述原动 机。
8、根据权利要求6和7中任一项所述的原动机控制装置,其特征在于, 所述原动机控制装置还包括:
在经过与驾驶员的加速器开度的变化量相对应的一预设时间段之后, 不管所述再滑动的状态而解除由所述转矩再限制控制模块设定的所述转矩 再限制并在所解除的转矩再限制下控制所述原动机的转矩限制再解除控制 模块。
9、一种车辆,它配备有原动机和根据权利要求1所述的原动机控制装 置。
10、一种原动机控制方法,它控制安装在车辆上且向与驱动轮连接的 驱动轴输出动力的原动机,所述原动机控制方法包括步骤:
(a)检测由所述驱动轮的空转造成的滑动;
(b)响应于所述步骤(a)的滑动的检测,设定用于所述滑动的抑制 的转矩限制并在所述转矩限制下控制所述原动机;以及
(c)响应于所述滑动的抑制趋势,将由所述步骤(b)设定的所述转 矩限制解除到与驾驶员的加速器操作的变化量相对应的程度,并在部分解 除的转矩限制下控制所述原动机,所述步骤(c)随着时间的经过以阶段方 式解除所述转矩限制,其特征在于,
所述步骤(c)按照所述转矩限制的解除量随着作为所述驾驶员的加速 器操作的变化量的加速器踏板的驾驶员增踏量的增大而增大的趋势控制所 述原动机。
11、根据权利要求10所述的原动机控制方法,其特征在于,所述驾驶 员的加速器操作的变化量代表相对于所述步骤(a)的滑动的检测时的基准 加速器操作的变化量。
12、根据权利要求10所述的原动机控制方法,其特征在于,所述步骤 (c)按照所述转矩限制的解除时间随着作为所述驾驶员的加速器操作的变 化量的加速器踏板的驾驶员增踏量的增大而缩短的趋势控制所述原动机。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种原动机控制装置和一种原动机控制方法。更具体地说, 本发明涉及一种控制安装在车辆上且向与驱动轮连接的驱动轴输出动的 原动机的原动机控制装置以及一种相应的原动机控制方法。

背景技术

一种被提出的原动机控制装置在由于从原动机(电机)输出的转矩使 驱动轮空转而发生滑动时限制从该原动机输出给驱动轴的转矩(参见,例 如,日本专利公报特开平10-304514)。这种原动机控制装置在基于驱动轮 的加速度(即,角速度的时间变化率)的增大而检测到滑动时限制从原 动机输出的转矩平,同时在利用转矩限制消除滑动时解除原动机的转矩 限制。
这种现有原动机控制装置不考虑驾驶员的要求而一律解除转矩限制。 这会使驾驶员感觉不舒服并使操纵性能恶化。
本发明的申请人已经公开了这样一种车辆防抱死控制方法,该方法根 据加速器开度或者加速器踏板的驾驶员踏下量调节在发生滑动时设定的转 矩限制程度,并在消除滑动时调节转矩限制的解除程度(参见日本专利公 报特开平2001-295676)。

发明内容

本发明的原动机控制装置及相应的原动机控制方法旨在提高对车辆防 抱死控制的操纵性能。本发明的原动机控制装置及相应的原动机控制方法 还旨在防止车辆过度滑动,同时在对车辆的防抱死控制中反映驾驶员的加 速要求。
至少部分的以上及其它相关目的由采用下述方案的本发明原动机控制 装置及相应的原动机控制方法实现。
本发明的原动机控制装置控制安装在车辆上且给与驱动轮连接的驱动 轴输出动力的原动机,且包括:滑动检测模,检测由于该驱动轮空转导 致的滑动;转矩限制控制模块,响应于利用该滑动检测模块检测到滑动而 设定用以抑制该滑动的转矩限制,并在转矩限制下控制原动机;以及转矩 限制解除控制模块,响应于滑动的抑制趋势而解除利用该转矩限制控制模 块设定的转矩限制至与驾驶员的加速器操作的变化量相对应的程度,并在 部分解除的转矩限制下控制原动机,该转矩限制解除控制模块随着时间的 经过以阶段方式解除转矩限制,其特征在于,述转矩限制解除控制模块按 照所述转矩限制的解除量随着作为所述驾驶员的加速器操作的变化量的加 速器踏板的驾驶员增踏量的增大而增大的趋势控制所述原动机。
本发明的原动机控制装置检测由驱动轮空转造成的滑动、响应于对滑 动的检测来设定用于抑制滑动的转矩限制、并在该转矩限制下控制原动机。 响应于滑动的抑制趋势,该原动机控制装置解除转矩限制至与驾驶员的加 速器操作的变化量相对应的程度,并在该部分解除的转矩限制下控制原动 机。响应于滑动的抑制趋势解除转矩限制反映了驾驶员的加速器操作的变 化量,即,在发生滑动状况下驾驶员对车辆的加速要求。与在解除转矩限 制时不能反映驾驶员加速要求的现有设置相比,这种设置理想地增强了解 除转矩限制的操纵性能。
在本发明的原动机控制装置中,驾驶员的加速器操作的变化量代表在 利用滑动检测模块检测滑动时相对于基准加速器操作的变化量。这种设置 在发生滑动的状况下充分理解驾驶员对车辆的加速要求。
在本发明的原动机控制装置中,转矩限制解除控制模块随着时间的经 过以阶段(分级、步进)方式解除转矩限制。这种设置有利地抑制了由于 解除转矩限制导致发生再滑动的可能性。在原动机控制装置的这种实施例 中,转矩限制解除控制模块按照转矩限制的解除量随着作为驾驶员的加速 器操作的变化量的加速器踏板的驾驶员增踏量的增大而增大的趋势控制原 动机。这种设置对应于驾驶员的加速要求利用更大解除量解除转矩限制。 此外,在原动机控制装置的这种实施例中,转矩限制解除控制模块按照转 矩限制的解除时间随着作为驾驶员的加速器操作的变化量的加速器踏板的 驾驶员增踏量的增大而缩短的趋势控制原动机。这种设置对应于驾驶员的 加速要求在更短的解除时间内解除转矩限制。
本发明的原动机控制装置还包括:角加速度测量模块,测量驱动轴或 原动机的转动轴的角加速度,以及在此实施例中,滑动检测模块基于所测 量的角加速度的变化检测滑动,且转矩限制控制模块在检测到滑动时对应 于利用该角加速度测量模块测量的角加速度改变转矩限制的程度,并在该 变化程度的转矩限制下控制原动机。这种布置有效地根据基于角加速度的 滑动程度设定转矩限制以抑制滑动。
在本发明的原动机控制装置中,车辆具有由驱动轮驱动的从动轮,且 该原动机控制装置还包括:驱动轮转速测量模块,测量驱动轮的转速;以 及从动轮转速测量模块,测量从动轮的转速。在此实施例中,滑动检测模 块基于由该驱动轮转速测量模块测量的驱动轮的转速与由该从动轮转速测 量模块测量的从动轮的转速之间的转速差检测滑动,以及转矩限制控制模 块在检测到滑动时对应于该转速差改变转矩限制的程度,并在该变化程度 的转矩限制下控制原动机。这种布置有效地根据基于驱动轮转速与从动轮 转速之间转速差的滑动程度设定转矩限制以抑制滑动。
在本发明的原动机控制装置中,原动机控制装置还包括:转矩再限制 控制模块,其响应于在转矩限制解除控制模块对原动机的控制之下由滑动 检测模块检测到再滑动而设定用于抑制再滑动的转矩再限制并在该转矩再 限制下控制原动机。这种设置有效抑制了在对应于驾驶员的加速器操作的 变化量解除转矩限制时发生再滑动。按照这种方式构成的本发明原动机控 制装置还包括:角加速度测量模块,测量驱动轴或原动机的转动轴的角加 速度,以及在此实施例中,滑动检测模块基于所测量的角加速度的变化检 测滑动,以及转矩再限制控制模块在利用滑动检测模块检测到再滑动时对 应于利用该角加速度测量模块测量的角加速度的峰值改变转矩再限制的程 度,并在该变化程度的转矩再限制下控制原动机。这种设置有效地根据基 于角加速度峰值的再滑动程度而再限制转矩。本发明的原动机控制装置还 包括:转矩限制再解除控制模块,在经过与驾驶员的加速器开度的变化量 相对应的预设时间段之后不考虑再滑动的状态解除由转矩再限制控制模块 设定的转矩再限制,并在该经解除的转矩再限制下控制原动机。这种设置 响应于驾驶员对车辆的加速要求,同时理想地防止再滑动的过度量。
本发明的原动机控制方法控制安装在车辆上且给与驱动轮连接的驱动 轴输出动力的原动机,该原动机控制方法包括步骤:(a)检测由驱动轮空 转造成的滑动;(b)响应于由该步骤(a)对滑动的检测,设定用于抑制 滑动的转矩限制并在该转矩限制下控制原动机;以及(c)响应于滑动的抑 制趋势,解除由该步骤(b)设定的转矩限制至与驾驶员的加速器操作的变 化量相对应的程度,并在该部分解除的转矩限制下控制原动机,步骤(c) 随着时间的经过以阶段方式解除转矩限制,其特征在于,步骤(c)可按照 转矩限制的解除量随着作为驾驶员的加速器操作的变化量的加速器踏板的 驾驶员增踏量的增大而增大的趋势控制原动机。
在本发明的原动机控制方法中,驾驶员的加速器操作的变化量代表在 利用步骤(a)检测到滑动时相对于基准加速器操作的变化量。
此外,在本发明的原动机控制方法中,步骤(c)可按照转矩限制的解 除时间随着作为驾驶员的加速器操作的变化量的加速器踏板的驾驶员增踏 量的增大而缩短的趋势控制原动机。
本发明技术不限于上述原动机控制装置或者对应的原动机控制方法, 而是还可实施为配置有本发明的原动机和原动机控制装置的车辆。
附图说明
图1示意性示出在本发明的一个实施例中配置有原动机控制装置20 的电动车10的构造;
图2是示出由该实施例的原动机控制装置20中的电子控制单元40执 行的原动机驱动控制程序的流程图
图3是示出原动机转矩要求Tm*相对于车速V和加速器开度Acc的变 化的映射图;
图4是示出由该实施例的原动机控制装置20中的电子控制单元40执 行的滑动状态判定程序的流程图;
图5是示出由该实施例的原动机控制装置20中的电子控制单元40执 行的滑动发生状态控制程序的流程图;
图6是示出最大转矩Tmax相对于原动机12的角加速度α的变化的映 射图;
图7是示出由该实施例的原动机控制装置20中的电子控制单元40执 行的滑动收敛(convergence)状态控制程序的流程图;
图8是示出由该实施例的原动机控制装置20中的电子控制单元40执 行的转矩恢复限制量δ1设定程序的流程图;
图9是示出由该实施例的原动机控制装置20中的电子控制单元40执 行的转矩恢复限制量δ1解除程序的流程图;
图10是示出解除时间t相对于滑动状态加速器开度Accslip和加速器 增踏量ΔAcc的变化的映射图;
图11是示出解除增量D1相对于滑动状态加速器开度Accslip和加速 器增踏量ΔAcc的变化的映射图;
图12是示出由该实施例的原动机控制装置20中的电子控制单元40 执行的转矩限制量δsafe设定及解除程序的流程图;
图13是示出转矩限制量δsafe相对于角加速度α的峰值αpeak的变化 的映射图;
图14示出设定最大转矩Tmax的过程;
图15是示出由第二实施例的原动机控制装置中的电子控制单元执行 的滑动状态判定程序的流程图;
图16是示出由第二实施例的原动机控制装置中的电子控制单元执行 的滑动发生状态控制程序的流程图;
图17是示出由第二实施例的原动机控制装置中的电子控制单元执行 的转矩限制量δ2设定程序的流程图;
图18是示出由第二实施例的原动机控制装置中的电子控制单元执行 的滑动收敛状态控制程序的流程图;
图19是示出由第二实施例的原动机控制装置中的电子控制单元执行 的转矩限制量δ2解除程序的流程图;
图20示出设定最大转矩Tmax的过程;
图21示意性示出混合动力车110的构造;
图22示意性示出混合动力车210的构造;以及
图23示意性示出混合动力车310的构造。

具体实施方式

以下描述作为优选实施例的一些本发明实施方式。图1示意性示出在 本发明的一个实施例中配置有原动机控制装置20的电动车10的构造。如 所示,该实施例的原动机控制装置20构造用以驱动和控制原动机12,该 原动机12采用自电池16经由逆变器电路14供应的电能并把该能量输出给 与电动车10的驱动轮18a,18b连接的驱动轴。原动机控制装置20包括测 量原动机12的转动轴的转角θ的转角传感器22、测量车辆10的驱动速度 的车速传感器24、分别测量驱动轮(前轮)18a和18b以及由该驱动轮18a 和18b驱动的从动轮(后轮)19a和19b的轮速的轮速传感器26a,26b,28a 和28b、检测驾驶员的各种操作的各种传感器(例如,检测换档杆31的驾 驶员设定位置的换档位置传感器32、检测加速器踏板33的驾驶员踏下量 (加速器开度)的加速器踏板位置传感器34、以及检测制动器踏板35的 驾驶员踏下量(制动器开度)的制动器踏板位置传感器36)、以及控制该 装置的各个组件的电子控制单元40。
原动机12例如是已知的既用作电动机又用作发电机的同步电动发电 机。逆变器电路14包括多个把来自电池16的电能供应转换为适于驱动原 动机12的另一种形式电能的转换元件。原动机12和逆变器电路14的构造 是本领域公知的且不是本发明的关键部分,因此这里不详细描述。
电子控制单元40构造为包括CPU42、存储处理程序的ROM44、暂时 存储数据的RAM46以及输入和输出口(未示出)的微处理器。电子控制 单元40经由输入口接收由转角传感器22测量的原动机12的转动轴的转 角、由车速传感器24测量的车辆10的车速V、由轮速传感器26a,26b,28a 和28b测量的驱动轮18a和18b的轮速Vf1和Vf2和从动轮19a和19b的 轮速Vr1和Vr2、由换档位置传感器32检测的换档位置、由加速器踏板位 置传感器34检测的加速器开度Acc、以及由制动器踏板位置传感器36检 测的制动器开度。电子控制单元40经由输出口给逆变器电路14的转换元 件输出控制信号例如转换控制信号以驱动和控制原动机12。
说明书有关如上述构成的原动机控制装置20的操作,尤其是在由于 车辆10的驱动轮18a和18b空转而发生滑动时驱动和控制原动机12的一 系列操作。图2是流程图,示出由该实施例的原动机控制装置20中的电子 控制单元40执行的原动机驱动控制程序。此控制程序以预定的时间间隔 (例如,每隔8msec)重复执行。
在原动机驱动控制程序开始时,电子控制单元40的CPU42首先输入 来自加速器踏板位置传感器34的加速器开度Acc、来自车速传感器24的 车速V、来自轮速传感器26a,26b,28a和28b的轮速Vf和Vr、以及由转角 传感器22测量的转角θ算出的原动机转速Nm(步骤S100)。在此实施 例中,轮速Vf和Vr分别代表由轮速传感器26a和26b测量的轮速Vf1和 Vf2的平均值以及由轮速传感器28a和28b测量的轮速Vr1和Vr2的平均 值。车速V在此实施例中由车速传感器24测量,但选择性地也可由轮速 传感器26a,26b,28a和28b测量的轮速Vf1,Vf2,Vr1和Vr2算出。
接着,CPU42根据输入的加速器开度Acc和输入的车速V设定原动 机12的转矩要求Tm*(步骤S102)。在此实施例中设定原动机转矩要求 Tm*的具体方法是把原动机转矩要求Tm*相对于加速器开度Acc和车速V 的变化作为映射图预先存储在ROM44中,然后从该映射图读取对应于给 定加速器开度Acc和车速V的原动机转矩要求Tm*。此映射图的一个例子 示出在图3中。
随后,CPU42由在步骤S100输入的原动机转速Nm计算角加速度α (步骤S104)。在此实施例中,角加速度α的计算是用在该程序的当前循 环中输入的当前转速Nm减去在该程序的前次循环中输入的前次转速Nm (当前转速Nm-前次转速Nm)。角加速度α的单位是[rpm/8msec], 因为在此实施例中该程序的执行间隔是8msec,这里转速Nm用每分钟转 数[rpm]来表示。角加速度α可采用任何其它适当单位,只要角加速度 α表示为转速的时间函数。为使潜在误差减到最小,角加速度α可以是在 该程序的预定次数(例如,3)循环中算出的角加速度的平均值。
CPU42基于算出的角加速度α判定驱动轮18a和18b的滑动状态(步 骤S106),并根据判定结果执行所需的一系列控制(步骤S110至S114), 之后终止此原动机驱动控制程序。在判定未发生滑动时(当下述的滑动发 生标记F1和滑动收敛标记F2都设定为等于0时),启动着地状态 (grip-state)控制(步骤S110)。在判定发生滑动时(当标记F1设定为 等于1且标记F2设定为等于0时),启动滑动发生状态控制(步骤S112)。 在判定滑动收敛时(当两标记F1和F2都设定为等于1时),启动滑动收 敛状态控制(步骤S114)。
滑动状态的判定遵循图4所示的滑动状态判定程序。在滑动状态判定 程序开始时,电子控制单元40的CPU42比较在图2所示控制程序的步骤 S104处算出的角加速度α与指示由于空转发生滑动的预设阈值αslip(步 骤S130)。当算出的角加速度α大于预设阈值αslip时,CPU42就判定轮 18a和18b上发生滑动,并将表示滑动发生的滑动发生标记F1设定为值‘1’ (步骤S132),之后退出此滑动状态判定程序。另一方面,当算出的角加 速度α不大于预设阈值αslip时,CPU42判定滑动发生标记F1是否等于1 (步骤S134)。当滑动发生标记F1等于1时,CPU42随后判定算出的角 加速度α是否已在预设时间段内保持为负(步骤S136)。在答案肯定的情 况下,CPU42判定驱动轮18a和18b上发生滑动收敛,并将滑动收敛标记 F2设定为‘1’(步骤S138),之后退出此滑动状态判定程序。另一方面, 在答案否定的情况下,CPU42判定没有滑动收敛并终止此滑动状态判定程 序。当算出的角加速度α不大于预设阈值αslip且滑动发生标记F1不等于 1时,CPU42将滑动发生标记F1和滑动收敛标记F2都设定为等于0(步 骤S140)并终止此滑动状态判定程序。以下详细描述根据滑动发生标记 F1和滑动收敛标记F2对原动机12的各种控制。
着地状态控制是原动机12的正常驱动控制,其驱动和控制原动机12 以确保输出对应于预设转矩要求Tm*的转矩。
滑动发生状态控制驱动和控制原动机12以降低由于发生滑动而增大 的角加速度α,且遵循图5所示的滑动发生状态控制程序。电子控制单元 40的CPU42首先比较角加速度α与预设峰值αpeak(步骤S150)。当角 加速度α大于预设峰值αpeak时,将峰值αpeak更新为角加速度α的当前 值(步骤S152)。峰值αpeak代表由于滑动而增大的角加速度α的峰值, 且初始设定为等于0。峰值αpeak相继更新为角加速度α的当前值,直至 角加速度α增大至其最大值。当增大的角加速度α到达其最大值时,将该 增大角加速度α的最大值固定为峰值αpeak。在设定峰值αpeak之后, CPU42设定作为自原动机12输出的转矩上限值且对应于峰值αpeak的最 大转矩Tmax(步骤S154)。本实施例的程序参照图6所示映射图来设定 最大转矩Tmax。图6示出最大转矩Tmax相对于角加速度α的变化。如 此映射图中所示,最大转矩Tmax随着角加速度α的增大而减小。随着角 加速度α的增大,峰值αpeak越大即滑动越严重将把越小值设定给最大转 矩Tmax,并将原动机12的输出转矩限定为越小的最大转矩Tmax。
在设定最大转矩Tmax之后,比较原动机转矩要求Tm*与最大转矩 Tmax(步骤S156)。当原动机转矩要求Tm*大于最大转矩Tmax时,将 原动机转矩要求Tm*限定为最大转矩Tmax(步骤S158)。接着,CPU42 把原动机转矩要求Tm*设定为目标转矩,同时驱动和控制原动机12以输 出对应于目标转矩Tm*的转矩(步骤S160),之后退出此滑动发生状态控 制程序。在发生滑动时自原动机12输出的转矩被限制为较低水平(即,最 大转矩Tmax对应于图6所示映射图中角加速度的峰值αpeak),以立即 抑制滑动。这种限制有效地抑制了滑动。
在利用滑动发生状态控制进行转矩限制而使角加速度α降低并使滑动 收敛时,滑动收敛状态控制驱动和控制原动机12以恢复受限制的转矩水 平。滑动收敛状态控制遵循图7所示的滑动收敛状态控制程序。电子控制 单元40的CPU42首先输入转矩恢复限制量δ1和转矩限制量δsafe(两者 用与角加速度相同的单位[rpm/8msec]表示)(步骤S170)。
转矩恢复限制量δ1是用于设定通过增大在上述滑动发生状态控制中 已经设定的最大转矩Tmax从转矩限制恢复时的恢复程度的参数。转矩恢 复限制量δ1的初始值设定为等于0。转矩恢复限制量δ1是根据下述图8 中示出的转矩恢复限制量δ1设定程序设定的。当在图4所示滑动状态判定 程序的步骤S132处滑动发生标记F1从0设定为1时(即,当算出的角加 速度α大于预设阈值αslip时),执行图8的转矩恢复限制量δ1设定程序。 电子控制单元40的CPU42首先输入由利用转角传感器22测量的转角θ 算出的原动机转速Nm(步骤S200),并由输入的原动机转速Nm计算原 动机12的角加速度α(步骤S202)。接着,CPU42求角加速度α的积分 以算出其在自角加速度α大于预设阈值αslip起的积分区间上的时间积分 αint(步骤S204)。在此实施例中,角加速度α的时间积分αint由以下方 程(1)算出,其中,Δt代表重复执行下述步骤S200至S204的时间间隔 且在此实施例中被设定为等于8msec:
αint←αint+(α-αslip)·Δt    (1)
重复执行步骤S200至S204,直至角加速度α减小至小于预设阈值αslip (步骤S206)。即,积分区间在角加速度α大于预设阈值αslip时的时间 点与角加速度α小于预设阈值αslip时的时间点之间。通过把时间积分αint 乘以预定系数k1来设定转矩恢复限制量δ1(步骤S208)。转矩恢复限制 量δ1设定程序在这里终止。此程序通过乘以预定系数k1来计算转矩恢复 限制量δ1。一个变化程序可预先准备示出转矩恢复限制量δ1相对于时间 积分αint的变化的映射图,并自该映射图读取对应于给定时间积分αint 的转矩恢复限制量δ1。此程序由角加速度α的时间积分计算转矩恢复限制 量δ1。另一变化程序可基于滑动发生状态的角加速度α的峰值(即,当角 加速度α的时间积分dα/dt近似为零时角加速度α的值)设定转矩恢复限 制量δ1。又一变化程序可不考虑角加速度α给转矩恢复限制量δ1设定固 定值。设定转矩恢复限制量δ1的具体步骤是把转矩恢复限制量δ1的值写 入RAM46的特定区域。
转矩限制量δsafe是设定用以抑制在重复执行图7所示滑动收敛状态 控制程序过程中发生再滑动的参数。转矩限制量δsafe的初始值设定为等 于0。随后将详细说明转矩限制量δsafe。为方便起见,以下说明书首先有 关在不发生再滑动(也就是说,当输入的转矩限制量δsafe等于0时)的 假定下的图7所示滑动收敛状态控制程序,然后有关在发生再滑动的假定 下的图7所示滑动收敛状态控制程序。
在输入转矩恢复限制量δ1之后,如果存在解除转矩恢复限制量δ1的 解除要求,CPU42输入该解除要求(步骤S172),并判定该解除要求是 否已经输入(步骤S174)。此步骤判定解除要求是否已经输入,以解除作 为用以设定最大转矩Tmax的参数的转矩恢复限制量δ1。输入解除要求的 具体过程是根据下述图9的转矩恢复限制量δ1解除程序读出被写入 RAM46的预定区域内的解除要求。在执行图7的滑动收敛状态控制程序 的过程中(在滑动收敛标记F2固定为值1的期间),以预定的时间间隔 (例如,每隔8msec)重复执行该转矩恢复限制量δ1解除程序。
在转矩恢复限制量δ1解除程序开始时,电子控制单元40的CPU42 首先输入滑动状态加速器开度Accslip和加速器开度Acc(步骤S210)。 滑动状态加速器开度Accslip表示在发生滑动时的加速器开度。更具体地 说,滑动状态加速器开度Accslip是当滑动发生标记F1从0设定为1时由 加速器踏板位置传感器34检测的加速器开度。在此实施例中,输入滑动状 态加速器开度Accslip的具体步骤是读出发生滑动时由加速器踏板位置传 感器34检测的加速器开度,并写入RAM46的预定区域内。随后,CPU42 把输入的加速器开度Acc减去输入的滑动状态加速器开度Accslip以计算 自发生滑动以来的加速器增踏量ΔAcc(=Acc-Accslip)(步骤S212)。 CPU42基于算出的加速器增踏量ΔAcc和输入的滑动状态加速器开度 Accslip设定转矩恢复限制量δ1的解除时间t(步骤S214)。在此实施例 中,设定转矩恢复限制量δ1的解除时间t的具体步骤是把解除时间t相对 于加速器增踏量ΔAcc和滑动状态加速器开度Accslip的变化作为映射图预 先储存ROM44内,并自该映射图读取对应于给定加速器增踏量ΔAcc和 给定滑动状态加速器开度Accslip的解除时间t。此映射图的一个例子示出 在图10中。如图10所示,随着加速器增踏量ΔAcc的增大,给解除时间t 设定更短的时间段。较大的加速器增踏量ΔAcc暗示了驾驶员需要较快的 加速度。设定较短的解除时间t能响应于驾驶员的高加速要求在较短的时 间段内解除转矩恢复限制量δ1的转矩限制。在设定解除时间t之后,CPU42 等待直至经过所设定的解除时间t(步骤S216)。当解除时间t已经过时, CPU42接着基于算出的加速器增踏量ΔAcc和输入的滑动状态加速器开度 Accslip设定用于解除转矩恢复限制量δ1的解除量Δδ1的解除增量D1(步 骤S218)。然后,CPU42把解除量Δδ1加上设定的解除增量D1以更新解 除量Δδ1(步骤S219),并退出此转矩恢复限制量δ1解除程序。在此实 施例中,设定解除增量D1的具体步骤是把解除增量D1相对于加速器增踏 量ΔAcc和滑动状态加速器开度Accslip的变化作为映射图预先储存在 ROM44中,并自该映射图读取对应于给定加速器增踏量ΔAcc和给定滑动 状态加速器开度Accslip的解除增量D1。此映射图的一个例子示出在图11 中。如图11所示,随着加速器增踏量ΔAcc的增大,给解除增量D1设定 更大值。较大的加速器增踏量ΔAcc暗示了驾驶员需要较快的加速度。设 定较大的解除增量D1能响应于驾驶员的高加速要求更大程度地解除转矩 恢复限制量δ1的转矩限制。设定解除量Δδ1的具体步骤是把解除量Δδ1 的值写入RAM46的特定区域。
回头参照图7的程序,如果检测到解除要求,CPU42把在步骤S170 输入的转矩恢复限制量δ1减去解除量Δδ1,以解除转矩恢复限制量δ1(步 骤S176)。另一方面,如果未检测到解除要求,则不解除转矩恢复限制量 δ1。转矩恢复限制量δ1不解除,直至启动滑动收敛状态控制程序之后在图 9所示程序的步骤S216处经过解除时间t。接着,比较在图2所示程序的 步骤S104处算出的角加速度α与转矩恢复限制量δ1和转矩限制量δsafe 的和(步骤S178)。在此循环中,假定未发生滑动。由此,转矩限制量δsafe 等于0,且角加速度α不大于转矩恢复限制量δ1和转矩限制量δsafe(=0) 的和。CPU42相应地参考图6所示映射图,设定对应于转矩恢复限制量δ1 且作为自原动机12输出的转矩上限值的最大转矩Tmax(步骤S180)。
在设定最大转矩Tmax之后,比较原动机转矩要求Tm*与预设的最大 转矩Tmax(步骤S184)。当原动机转矩要求Tm*大于最大转矩Tmax时, 把原动机转矩要求Tm*限定为最大转矩Tmax(步骤S186)。接着,CPU42 把原动机转矩要求Tm*设定为目标转矩,同时驱动和控制原动机12以输 出对应于目标转矩Tm*的转矩(步骤S188)。在对应于角加速度α的时 间积分而设定的转矩恢复限制量δ1的基础上进行原动机12的转矩控制确 保将受限转矩恢复至响应于滑动收敛根据当前滑动状态的适当水平。在角 加速度α的时间积分大的情况下,这暗示了发生再滑动的可能性高,响应 于滑动收敛把转矩恢复水平设定得低。相反,在角加速度α的时间积分小 的情况下,这暗示了发生再滑动的可能性低,转矩恢复水平设定得高以有 效防止发生再滑动而不过度限制转矩。在原动机12的驱动控制之后, CPU42判定转矩恢复限制量δ1是否不高于0,即,转矩恢复限制量δ1是 否完全解除(步骤S190)。在完全解除的情况下,滑动发生标记F1和滑 动收敛标记F2都重置为0(步骤S192)。然后,程序终止滑动收敛状态 控制程序。
以上说明书有关在不发生再滑动的假定下的滑动收敛状态控制。以下 说明书假定在重复执行滑动收敛状态控制程序的过程中发生再滑动。如果 发生再滑动,就通过设定转矩限制量δsafe再次执行转矩限制。根据图12 所示的转矩限制量δsafe设定及解除程序设定转矩限制量δsafe。在重复执 行图7所示滑动收敛状态控制程序的过程中以预设时间间隔(例如,每隔 8msec)即在滑动收敛标记F2设定为1的时间与滑动收敛标记F2重置为0 的时间之间的时间内重复执行该程序。
在转矩限制量δsafe设定及解除程序开始时,电子控制单元40的 CPU42首先输入原动机12的转速Nm(步骤S220),并由输入的转速Nm 计算角加速度α(步骤S222)。接着,CPU42判定算出的角加速度α是否 大于预设阈值αslip,即检测是否发生再滑动(步骤S224)。当检测到未 发生再滑动时,CPU42立即退出此程序而不作任何处理。另一方面,当检 测到发生再滑动时,CPU42随后判定角加速度α的微分dα/dt是否接近0, 即角加速度α是否已经到达峰值(步骤S226)。当判定角加速度α已经到 达峰值时,把角加速度α的当前值设定为峰值αpeak(步骤S228)。另一 方面,当判定角加速度α还没有到达峰值时,CPU42立即退出此程序而不 作任何处理。
接着,CPU42基于峰值αpeak设定用于抑制发生再滑动的转矩限制量 δsafe(步骤S230)。在此实施例中,设定转矩限制量δsafe的具体步骤是 把转矩限制量δsafe相对于峰值αpeak的变化作为映射图预先储存ROM44 内,并自该映射图读取对应于给定峰值αpeak的转矩限制量δsafe。此映射 图的一个例子示出在图13中。如图13所示,随着角加速度α的峰值αpeak 的增大,该映射图给转矩限制量δsafe设定更大值。转矩限制量δsafe主要 设定用以抑制由于驾驶员增踏加速器踏板33时强制解除转矩恢复限制量 δ1而导致的再滑动。此实施例的程序调整转矩限制量δsafe至足以有效防 止驱动轮18a和18b过度滑动的值,驱动轮18a和18b过度滑动会导致车 辆10的不稳定状态。
在设定转矩限制量δsafe之后,CPU42输入滑动状态加速器开度 Accslip和加速器开度Acc(步骤S232),并计算加速器增踏量ΔAcc(= Acc-Accslip)(步骤S234)。CPU42基于算出的加速器增踏量ΔAcc和 输入的滑动状态加速器开度Accslip设定转矩限制量δsafe的解除时间t(步 骤S236),并等待直至经过所设定的解除时间t(步骤S238)。类似于图 10所示映射图的映射图主要用于设定解除时间t,图10所示映射图用于图 9所示转矩恢复限制量δ1解除程序中步骤S214的处理。由于转矩限制量 δsafe是设定用以防止过度滑动,所以理想的是转矩限制量δsafe的解除时 间t短于转矩恢复限制量δ1的解除时间t。在所设定的解除时间t经过之 后,CPU42完全解除转矩限制量δsafe(步骤S240)并退出此程序。这种 程序立刻解除转矩限制量δsafe。一种变化程序可随着时间的经过逐渐解除 转矩限制量δsafe。设定并解除转矩限制量δsafe的具体步骤是把转矩限制 量δsafe的值写入RAM46的特定区域。写入RAM46的特定区域内的转矩 限制量δsafe的值被读取以在图7所示滑动收敛状态控制程序中进行处理。 以下说明在检测到发生再滑动时图7所示程序的流程,同时省略说明与检 测到未发生滑动时的流程重复的部分。
如果发生再滑动,就在设定转矩限制量δsafe的时间与解除转矩限制 量δsafe的时间之间的时间段内执行图7所示滑动收敛状态控制程序。 CPU42输入设定的转矩限制量δsafe(步骤S170),并基于转矩恢复限制 量δ1与转矩限制量δsafe的和(δ1+δsafe)设定最大转矩Tmax(步骤 S182)。在此发生再滑动的状态下,加速器踏板33的驾驶员增踏量部分地 解除了转矩恢复限制量δ1,并用已经仅基于转矩恢复限制量δ1设定的最 大转矩Tmax控制原动机12。控制程序相应地参考图6的映射图,对应于 转矩恢复限制量δ1与转矩限制量δsafe的和设定最大转矩Tmax,并限制 自原动机12输出的转矩。这有效地防止了发生再过度滑动。当在图7的步 骤S178处角加速度α不大于转矩恢复限制量δ1与转矩限制量δsafe的和 时再发生较轻滑动的情况下,最大转矩Tmax按照这种方式设定(步骤 S180)。当角加速度α大于转矩恢复限制量δ1与转矩限制量δsafe的和时 再发生较严重滑动的情况下,控制程序基于转矩恢复限制量δ1、转矩限制 量δsafe和角加速度α的和(δ1+δsafe+α)设定最大转矩Tmax(步骤 S182),并用此更受限的最大转矩Tmax控制原动机12的操作。一个变化 程序可基于转矩恢复限制量δ1与转矩限制量δsafe的和设定最大转矩 Tmax,不考虑发生再滑动的程度。
图14示出设定最大转矩Tmax的过程。响应于在原动机12的转动轴 的角加速度α大于预设阈值αslip时检测到滑动,控制程序根据图6的映 射图随着角加速度α的变化逐渐减小最大转矩Tmax。当角加速度α到达 峰值时,转矩水平被限定为对应于峰值αpeak的最大转矩Tmax(=值T1) (参见图14(a))。最大转矩Tmax维持此值T1,直至基于角加速度α 的负值判定滑动收敛。响应于滑动收敛的判定,不考虑角加速度α的当前 值,转矩水平恢复至与根据角加速度α的时间积分(即,滑动状态)设定 的转矩恢复限制量δ1相对应的最大转矩Tmax(=值T2)(参见图14(b))。 利周转矩恢复限制量δ1限制转矩恢复有效地防止了发生再滑动。在与加速 器踏板33的驾驶员增踏量ΔAcc相应的预设解除时间经过之后,利用对应 于加速器增踏量ΔAcc的解除量解除转矩恢复限制量δ1。然后,转矩水平 恢复至与更新的转矩恢复限制量δ1相对应的最大转矩Tmax(=值T3) (参见图14(c))。如果由于转矩恢复而发生再滑动,转矩水平就被再 次限制为与更新的转矩恢复限制量δ1和在滑动再发生状态下增大的角加 速度α的峰值αpeak的和相对应的最大转矩Tmax(=值T4)(参见图14 (d))。在此状态下,对应于角加速度α的峰值αpeak设定转矩限制量δsafe。 即使由于再次限制转矩而使角加速度α减小,转矩恢复水平也将再限定为 与转矩恢复限制量δ1和转矩限制量δsafe的和相对应的最大转矩Tmax(= 值T5)(参见图14(e))。在经过预设解除时间之后,根据加速器增踏 量ΔAcc解除转矩限制量δsafe。转矩水平相应地恢复至仅与转矩恢复限制 量δ1相应的最大转矩Tmax(=值T6)(参见图14(f))。
如上所述,本实施例的原动机控制装置20在由于驱动轮18a和18b 空转而发生滑动时限制自原动机12输出的转矩。如果滑动减小,原动机控 制装置20则根据加速器踏板33的驾驶员增踏量ΔAcc改变转矩限制的解 除程度(解除量和解除时间)。本实施例的控制程序随着加速器踏板33 的增踏量ΔAcc的增大给转矩限制的解除量设定更大值以及给解除时间设 定更小值。这种设定确保一定程度地响应驾驶员的加速要求,同时有效抑 制驱动轮18a和18b滑动。这种设置增强了滑动控制的操纵性能。如果由 于响应于加速器踏板33的驾驶员增踏量解除转矩限制而发生再滑动,控制 程序将控制原动机12以抑制发生再滑动的过度水平。由此,这种设置使驾 驶员感觉到发生再滑动并释放加速器踏板33,同时抑制发生再滑动的过度 水平,否则会导致车辆10的不稳定状态。
如果发生再滑动,即,在重复执行图7的滑动收敛状态控制程序的过 程中角加速度α再次大于预设阈值αslip时,本实施例的原动机控制装置 20将根据角加速度α的峰值αpeak设定转矩限制量δsafe,并再次利用设 定的转矩限制量δsafe限制转矩水平以抑制发生再滑动的过度水平。一个 变化程序可响应于滑动的再发生而选择性地执行图5的滑动发生状态控制 程序。当在图4所示滑动状态判定程序的步骤S130处判定角加速度α大 于预设阈值αslip时,此变化程序就将滑动收敛标记F2由1重置为0。由 于滑动发生标记F1等于1且滑动收敛标记F2等于0,这就启动滑动发生 状态控制程序,而不是滑动收敛状态控制程序。自然的,此变化程序不需 要有关转矩限制量δsafe的一系列处理。
以下论述第二实施例的原动机控制装置。第二实施例的原动机控制装 置具有同第一实施例的原动机控制装置20相同的硬件构造。唯一差别在于 由电子控制单元执行的一系列处理。因此,这里不具体描述第二实施例的 原动机控制装置的硬件构造。第一实施例的原动机控制装置20基于角加速 度α的变化检测滑动,并响应于对该滑动的检测来控制原动机12的操作。 相反,第二实施例的原动机控制装置基于驱动轮的轮速Vf与从动轮的轮速 Vr之间的差(即,轮速差ΔV)的变化检测滑动,并响应于对该滑动的检 测来控制原动机的操作。基于轮速差ΔV判定滑动状态遵循图15所示的滑 动状态判定程序。
在图15的滑动状态判定程序开始时,电子控制单元的CPU首先判定 轮速差ΔV是否大于一预设阈值Vslip(步骤S270)。当轮速差ΔV大于预 设阈值Vslip时,CPU检定为发生滑动并将滑动发生标记F3设定为1(步 骤S272)以及将滑动收敛标记F4重置为0(步骤S273),之后退出此程 序。另一方面,当轮速差ΔV不大于预设阈值Vslip时,CPU接着判定滑 动发生标记F3是否等于1(步骤S274)。当滑动发生标记F3等于1时, CPU判定滑动收敛并将滑动收敛标记F4设定为1(步骤S276),之后退 出此程序。相反,当滑动发生标记F3不等于1时,CPU将标记F3和F4 都重置为0(步骤S278)并终止此程序。
在所判定的滑动状态的基础上,当两标记F3和F4都等于0时原动机 控制程序执行着地状态控制,当标记F3等于1且标记F4等于0时原动机 控制程序执行滑动发生状态控制,以及当标记F3和F4都等于1时原动机 控制程序执行滑动收敛状态控制。这些控制将详细描述。着地状态控制与 第一实施例的原动机控制装置20执行的着地状态控制相同,因此这里不特 别描述。
滑动发生状态控制驱动和控制原动机以减小由于发生滑动而增大的轮 速差ΔV,且遵循图16的滑动发生状态控制程序。在滑动发生状态控制程 序开始时,电子控制单元的CPU首先输入转矩限制量δ2(步骤S280)。 转矩限制量δ2是用于设定原动机的最大转矩Tmax以消除滑动的参数。转 矩限制量δ2是根据下述图17所示的转矩限制量δ2设定程序设定的。在图 15所示滑动状态判定程序的步骤S272处滑动发生标记F3由0设定为1的 时间与滑动收敛标记F4由0设定为1的时间之间的时间段内,以预设时 间间隔(例如,每隔8msec)重复执行图17的转矩限制量δ2设定程序。 转矩限制量δ2设定程序首先输入轮速Vf和Vr(步骤S290),计算作为 所输入轮速Vf和Vr之间的差的轮速差ΔV(步骤S292),并求所算得轮 速差ΔV的积分以算出其在自轮速差ΔV大于预设阈值Vslip起的积分区间 上的时间积分(步骤S294)。在此实施例中,轮速差ΔV的时间积分由以 下方程(2)算出,其中,Δt代表执行此程序的时间间隔:
Vint←Vint+(ΔV-Vslip)·Δt    (2)
转矩限制量δ2通过把轮速差ΔV的时间积分Vint乘以预定系数k2来 设定(步骤S296)。转矩限制量δ2设定程序在这里终止。此程序通过乘 以预定系数k2来计算转矩限制量δ2。一个变化程序可预先准备示出转矩 限制量δ2相对于时间积分Vint的变化的映射图,并自该映射图读取对应 于给定时间积分Vint的转矩限制量δ2。所设定的转矩限制量δ2相继写入 RAM46的特定区域内以更新并输入图16的程序中。本实施例的程序对应 于轮速差ΔV的时间积分设定转矩限制量δ2。另外,转矩限制量δ2可对 应于轮速差ΔV的值来设定,或者可固定为预设值而不考虑轮速差ΔV的 值。
回头参照图16的程序,在输入转矩限制量δ2之后,通过参考图6所 示映射图设定对应于所输入的转矩限制量δ2且作为自原动机12输出的转 矩上限值的最大转矩Tmax(步骤S282)。在设定最大转矩Tmax之后, 比较原动机转矩要求Tm*与最大转矩Tmax(步骤S284)。当原动机转矩 要求Tm*大于最大转矩Tmax时,把原动机转矩要求Tm*限定为最大转矩 Tmax(步骤S286)。接着,CPU42把原动机转矩要求Tm*设定为目标转 矩,同时驱动和控制原动机12以输出对应于目标转矩Tm*的转矩(步骤 S288),之后退出此滑动发生状态控制程序。在发生滑动时自原动机12 输出的转矩被限制为较低水平(即,在图6所示映射图中对应于转矩限制 量δ2[rpm/8msec]的最大转矩Tmax)以立即抑制滑动。这种限制有效 地抑制了滑动。
响应于利用滑动发生状态控制使轮速差ΔV减小,滑动收敛状态控制 驱动和控制原动机12以恢复受限的转矩水平,且其遵循图18所示的滑动 收敛状态控制程序。在滑动收敛状态控制程序开始时,电子控制单元的 CPU首先输入在最后一次重复执行图17所示转矩限制量δ2设定程序时 (即,紧接滑动收敛标记F4由0设定为1之前)设定的转矩限制量δ2的 最终设定(步骤S300)。如果存在所输入转矩限制量δ2的解除要求,CPU42 接收该解除要求(步骤S302),并判定该解除要求是否已经输入(步骤 S304)。根据图19的转矩限制量δ2解除程序输入转矩限制量δ2的解除要 求。此转矩限制量δ2解除程序基本类似于图9的转矩恢复限制量δ1解除 程序,且在执行图18的滑动收敛状态控制程序的过程中以预设的时间间隔 (例如,每隔8msec)重复执行。转矩限制量δ2解除程序首先输入滑动状 态加速器开度Accslip和加速器开度Acc(步骤S320),计算它们的差作 为加速器增踏量ΔAcc(步骤S322),并基于算出的加速器增踏量ΔAcc 和输入的滑动状态加速器开度Accslip设定转矩限制量δ2的解除时间t(步 骤S324)。解除时间t是根据具有同图10所示映射图类似的特征的映射 图设定的。在设定解除时间t之后,此程序等待直至经过所设定的解除时 间t(步骤S326)。当解除时间t已经过时,此程序随后基于算出的加速 器增踏量ΔAcc和输入的滑动状态加速器开度Accslip设定用于解除转矩限 制量δ2的解除量Δδ2的解除增量D2(步骤S328)。然后,此程序把解除 量Δδ2加上设定的解除增量D2以更新解除量Δδ2(步骤S330)并终止。 解除增量D2是根据具有同图11所示映射图类似的特征的映射图设定的。 解除量Δδ2相继写入RAM46的特定区域内以更新并进行图18的处理程 序。
回头参照图18的滑动收敛状态控制程序,如果检测到解除要求(即, 当解除量Δδ2不等于0时),CPU把在步骤S230输入的转矩限制量δ2 减去解除量Δδ2,以解除转矩限制量δ2(步骤S306)。另一方面,如果未 检测到解除要求,则不解除转矩限制量δ2。转矩限制量δ2不解除,直至 启动滑动收敛状态控制程序之后在图19所示程序的步骤S326处经过解除 时间t。接着,CPU42参考图6所示映射图,设定对应于转矩限制量δ2且 作为自原动机12输出的转矩上限值的最大转矩Tmax(步骤S308)。在设 定最大转矩Tmax之后,比较原动机转矩要求Tm*与预设最大转矩Tmax (步骤S310)。当原动机转矩要求Tm*大于最大转矩Tmax时,把原动机 转矩要求Tm*限定为最大转矩Tmax(步骤S312)。接着,CPU把原动 机转矩要求Tm*设定为目标转矩,同时驱动和控制原动机12以输出对应 于目标转矩Tm*的转矩(步骤S314)。随后,CPU判定转矩限制量δ2是 否不高于0,即,转矩限制量δ2是否完全解除(步骤S316)。在完全解除 的情况下,滑动发生标记F3和滑动收敛标记F4都重置为0(步骤S318)。 滑动收敛状态控制程序在这里终止。如果在滑动收敛之后(轮速差ΔV变 得小于预设阈值Vslip之后)在执行图18的滑动收敛状态控制程序的过程 中发生再滑动(当轮速差ΔV再次大于预设阈值Vslip时),就在图15所 示滑动状态判定程序的步骤S273处将滑动收敛标记F4由1重置为0。这 就启动图18的滑动发生状态控制程序以抑制发生再滑动。
图20示出设定最大转矩Tmax的过程。如图20所示,响应于在轮速 差ΔV大于预设阈值Vslip时检测到滑动,控制程序不考虑角加速度α逐 渐增大转矩限制量δ2直至轮速差ΔV变得小于预设阈值Vslip。随着转矩 限制量δ2的增大,最大转矩Tmax逐渐减小以限制转矩水平(参见图20 (a)至20(c))。转矩限制量δ2的增量是根据自轮速差ΔV大于预设阈 值Vslip的时间起该轮速差ΔV的时间积分设定的。在轮速差ΔV变得小于 预设阈值Vslip的情况下,经过与加速器踏板33的驾驶员增踏量ΔAcc相 对应的预设解除时间之后,利用对应于加速器踏板33的驾驶员增踏量 ΔAcc而设定的解除量Δδ2解除转矩限制量δ2。然后,转矩水平恢复至与 更新的转矩限制量δ2相应的最大转矩Tmax(=值T4)(参见图20(d))。 接着,控制程序按照阶段方式解除转矩限制量δ2以逐渐恢复转矩水平。
如上所述,类似于第一实施例的原动机控制装置20,第二实施例的原 动机控制装置确保一定程度地响应驾驶员的加速要求,同时有效抑制驱动 轮18a和18b滑动。这种设置增强了滑动控制的操纵性能。
第二实施例的原动机控制装置基于轮速差ΔV的变化检测滑动,而不 像第一实施例的原动机控制装置20基于角加速度α的变化检测滑动。可仅 在基于角加速度α的变化未检测到滑动的情况下执行基于轮速差ΔV变化 的滑动检测,或者可在基于角加速度α变化检测到滑动的同时执行基于轮 速差ΔV变化的滑动检测。这种变化有利地基于轮速差ΔV的变化成功检 测出基于角加速度α变化不能检测出的微小滑动。在后一变化中,如果既 利用基于角加速度α的滑动检测检测到滑动又利用基于轮速差ΔV的滑动 检测检测到滑动,滑动发生状态控制可参考图6的映射图,对应于在图5 所示滑动发生状态控制程序的步骤S152处设定的角加速度α的峰值αpeak [rpm/8msec]与在图16所示滑动发生状态控制程序的步骤S280处输入 的转矩限制量δ2[rpm/8msec]的和设定最大转矩Tmax(Tmax←g (αpeak+δ2)),并用所设定的最大转矩Tmax控制原动机12。滑动发生 状态控制可选择性地对应于角加速度α的峰值αpeak与转矩限制量δ2之 间的较大者设定最大转矩Tmax,并用所设定的最大转矩Tmax控制原动 机12。类似地,滑动收敛状态控制可参考图6的映射图,对应于在图7所 示滑动收敛状态控制程序的步骤S176处设定(或者在步骤S170处输入) 的转矩恢复限制量δ1和在步骤S170处输入的转矩限制量δsafe的和(δ1 +δsafe)或者当角加速度α大于(δ1+δsafe)时(δ1+δsafe)和角加速 度α的和(δ1+δsafe+α)与在图18所示滑动收敛状态控制程序的步骤 S306处设定(或者在S300处输入)的转矩限制量δ2的总和设定最大转矩 Tmax(Tmax←g(δ1+δsafe+δ2)或g(δ1+δsafe+δ2+α)),并用所设 定的最大转矩Tmax控制原动机12。滑动收敛状态控制可选择性地对应于 (δ1+δsafe)与δ2之间的较大者或者(δ1+δsafe+α)与δ2之间的较大 者设定最大转矩Tmax,并用所设定的最大转矩Tmax控制原动机12。
上述实施例有关对安装在车辆10上且同与驱动轮18a和18b连接的驱 动轴机械连接以给该驱动轴输出动力的原动机12的控制。本发明技术可应 用于任何其它结构的具有可直接给驱动轴输出动力的原动机的车辆。例如, 本发明的一个可能应用是包括发动机、与该发动机的输出轴连接的发电机、 利用该发电机产生的电能充电的电池、以及同与驱动轴连接的驱动轴机械 连接且利用来自该电池的电力供应驱动的原动机的串联型混合动力车。本 发明的另一种可能应用是包括发动机111、与该发动机111连接的行星齿 轮117、与该行星齿轮117连接且可产生电能的原动机113、以及也与该行 星齿轮117连接且同与驱动轮连接的驱动轴机械连接以直接给该驱动轴输 出动力的原动机112的机械分配型混合动力车110,如图21所示。本发明 的又一种可能应用是包括具有同发动机211的输出轴连接的内转子213a 以及同与驱动轮218a和218b连接的驱动轴连接以驱动该驱动轮218a和 218b的外转子213b且经由该内转子213a与外转子213b之间的电磁作用 相对转动的原动机213以及与该驱动轴机械连接以直接给该驱动轴输出动 力的原动机212的电力分配型混合动力车210,如图22所示。本发明的另 一种可能应用是包括经由变速器314(例如,无级变速器或者自动变速器) 同与驱动轮318a和318b连接的驱动轴连接的发动机311以及放置在发动 机311之后且经由变速箱314与驱动轴连接的原动机312(或者直接与该 驱动轴连接的原动机)的混合动力车310,如图23所示。如果驱动轮上发 生滑动,转矩控制主要控制与驱动轴机械连接的原动机,因为该原动机的 转矩输出响应高。此原动机的控制可与其它原动机的控制或者发动机的控 制相结合。
上述实施例和它们的变化例在所有方面都应被认为是示意性的而非限 制性的。可以有许多其它变形、改变和替换,而不脱离本发明主要特征的 范围或精神。
工业应用性
本发明技术可有效应用于汽车及火车的相关行业。
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