專利名稱：車輛防抱死控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于車輛的防抱死控制系統(tǒng)，特別是涉及用于帶有增壓器車輛的防抱死系統(tǒng)，該增壓器增壓壓力由增壓壓力控制閥控制。
當(dāng)車輛開始行駛和處于加速狀態(tài)時(shí)，車輛的驅(qū)動輪發(fā)生打滑，由于在輪胎和路面之間的附著力減少，以致引起各種問題，例如產(chǎn)生行駛的不穩(wěn)定性，燃料利用率降低等。在帶有增壓器的車輛中，發(fā)動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩被增壓器提高，從而發(fā)生驅(qū)動輪的打滑狀態(tài)并使驅(qū)動力的牽引效率降低。
目前已有各種防抱死控制系統(tǒng)，例如在1990年公開的日本專利公開說明書No261339中所建議的防抱死控制系統(tǒng)。按照該日本專利申請的方案，為了根據(jù)驅(qū)動輪子滑動量控制發(fā)動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩限制量，以發(fā)動機(jī)輸出速度和節(jié)流閥的開度為基礎(chǔ)計(jì)算發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩的變化。還裝有根據(jù)發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩變化量和驅(qū)動輪的滑動量計(jì)算節(jié)流閥開度的控制值的控制值計(jì)算裝置，以及為了使節(jié)流閥的開度控制值同根據(jù)增壓器的運(yùn)轉(zhuǎn)而變化的發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩相匹配，通過在增壓器操作狀態(tài)和非操作狀態(tài)之間控制計(jì)算值裝置用于切換控制值計(jì)算特性的切換裝置。其結(jié)果是即使在發(fā)動機(jī)的輸出特性隨著增壓器的工作狀態(tài)發(fā)生變化的情況下，借助于對驅(qū)動輪的打滑的準(zhǔn)確的響應(yīng)可以控制發(fā)動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。從而使驅(qū)動輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速很快限制到一個(gè)目標(biāo)值。
在上述的日本專利申請中公開的防抱死的控制裝置中，對發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的控制是通過減少串聯(lián)在配置主節(jié)流閥附近的副節(jié)流閥的開度獲得的。
同上述的由節(jié)流閥開度控制的發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的防抱死控制系統(tǒng)的類型不同的裝置也已公知，在該防抱死裝置中，發(fā)動機(jī)的控制是通過點(diǎn)火正時(shí)控制和/或燃油噴射控制(燃油切斷裝置)完成的，以便限制發(fā)動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，借此減少驅(qū)動輪的滑動量。在這種防抱死控制裝置中，點(diǎn)火正時(shí)的延遲值根據(jù)滑動值的控制等級確定。此外，根據(jù)滑動控制等級切斷對特定汽缸的噴油，以便減少發(fā)動機(jī)的輸出。
業(yè)已指出，上述類型的防抱死控制系統(tǒng)可以用于帶有增壓器的發(fā)動機(jī)車輛，限制發(fā)動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。
需要指出的是，為了減少發(fā)動機(jī)在增壓狀態(tài)下的發(fā)動機(jī)輸出，需使點(diǎn)火正時(shí)延遲，由于導(dǎo)入到燃燒室中的大量進(jìn)氣而發(fā)生所謂延遲燃燒，會引起催化劑的溫度產(chǎn)生不希望有的增高。此外，切斷噴油裝置限制了油噴射的數(shù)量，也使催化劑的溫度增高到損壞催化劑的程度。另外，當(dāng)增壓進(jìn)行時(shí)，或者在增壓狀態(tài)下，發(fā)動機(jī)的輸出急劇地增加到使車輪的初始空轉(zhuǎn)或車輪的第一滑動量(在這個(gè)車輪上的滑動量超過一定的數(shù)值)在車輪開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間內(nèi)需要牽引控制時(shí)，同在增壓器不工作即非增壓狀態(tài)下相比是大的。在這樣的增壓狀態(tài)下，需要盡快地降低這個(gè)滑動量值。
為此，本發(fā)明的目的是提供一個(gè)可以迅速并可靠地減少車輪滑動以完成牽引控制的防抱死控制系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是降低不希望有的催化劑溫升。
本發(fā)明的目的是這樣達(dá)到的，即提供一種防抱死控制系統(tǒng)包括一個(gè)用于控制由增壓器產(chǎn)生的增壓壓力的增壓壓力控制閥;用于檢測驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測裝置;用于根據(jù)驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速檢測驅(qū)動輪滑動量的滑動檢測裝置;用于檢測增壓狀態(tài)和非增壓狀態(tài)的增壓狀態(tài)檢測裝置;用于通過至少一個(gè)增壓壓力控制裝置和發(fā)動機(jī)控制裝置限制發(fā)動機(jī)輸出，以便在驅(qū)動輪的滑動量超過一個(gè)預(yù)定閾值時(shí)，減少驅(qū)動輪滑動量的限制發(fā)動機(jī)輸出裝置;當(dāng)驅(qū)動輪的滑動量超過所述的預(yù)定閾值時(shí)，所述的限制發(fā)動機(jī)輸出裝置通過增壓壓力控制裝置在增壓區(qū)控制增壓壓力;當(dāng)驅(qū)動輪的滑動量超過所述的預(yù)定閾值時(shí)，所述的限制發(fā)動機(jī)輸出裝置通過發(fā)動機(jī)控制裝置在非增壓區(qū)控制發(fā)動機(jī)的輸出。
根據(jù)本發(fā)明，在增壓狀態(tài)下，限制發(fā)動機(jī)輸出裝置借助于增壓壓力控制裝置降低了增壓壓力，還對發(fā)動機(jī)的控制進(jìn)行限定(例如點(diǎn)火正時(shí)控制，噴油控制)，此時(shí)驅(qū)動輪的滑動量超過預(yù)定的閾值。在非增壓區(qū)，限制發(fā)動機(jī)輸出裝置控制發(fā)動機(jī)控制裝置以限制發(fā)動機(jī)的輸出，以便降低發(fā)動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，從而減少驅(qū)動輪的滑動量。如上所述，對發(fā)動機(jī)的控制(例如點(diǎn)火正時(shí)延遲控制和噴油的切斷控制)進(jìn)行限制，可以防止不希望有的催化劑溫度的升高。根據(jù)本發(fā)明，增壓壓力控制閥的打開和關(guān)閉量以及速度在增壓狀態(tài)下被控制，此時(shí)，增壓器下游的進(jìn)氣壓力大于大氣壓力。在非增壓狀態(tài)下，該進(jìn)氣壓力小于大氣壓力，點(diǎn)火正時(shí)控制和/或噴油供給控制是為限制發(fā)動機(jī)的輸出而設(shè)置的。這樣就可以在不升高催化劑溫度的條件下完成所希望的防抱死控制。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面，限制發(fā)動機(jī)輸出裝置包括用于設(shè)定增壓壓力控制目標(biāo)滑動量的增壓壓力控制目標(biāo)壓力設(shè)定裝置，通過在增壓區(qū)的增壓壓力控制裝置控制發(fā)動機(jī)的輸出，達(dá)到這個(gè)增壓壓力控制目標(biāo)滑動量;用于設(shè)定發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)滑動量的發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)設(shè)定裝置，通過對發(fā)動機(jī)控制使發(fā)動機(jī)的輸出達(dá)到這個(gè)發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)滑動量;在增壓區(qū)的發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)滑動量大于增壓壓力控制目標(biāo)滑動量，以及當(dāng)發(fā)動機(jī)的操作狀態(tài)從增壓狀態(tài)轉(zhuǎn)換到非增壓狀態(tài)時(shí)發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)滑動量減少到一個(gè)預(yù)定值。
當(dāng)發(fā)動機(jī)的操作狀態(tài)從增壓狀態(tài)轉(zhuǎn)換到非增壓狀態(tài)時(shí)，這個(gè)發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)設(shè)定裝置最好使發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)滑動量逐漸減少到那個(gè)預(yù)定值，以便實(shí)現(xiàn)平滑的滑動控制。
本發(fā)明的另一個(gè)特點(diǎn)是，限制發(fā)動機(jī)輸出裝置既控制增壓壓力控制部件又控制發(fā)動機(jī)控制部件，從而在驅(qū)動輪發(fā)生滑動時(shí)，減少防抱死控制中的初始階段驅(qū)動輪的滑動量。既然如此，發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)滑協(xié)量被調(diào)到同在防抱死控制初始階段的增壓壓力控制目標(biāo)滑動量基本上相同的數(shù)值，而后當(dāng)發(fā)動機(jī)的操作狀態(tài)處在增壓狀態(tài)時(shí)，發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)滑動量逐步地增加到一個(gè)預(yù)定值。
為了盡可能快地降低滑動量，通過滑動控制初始階段的前饋控制，限制發(fā)動機(jī)輸出裝置控制增壓壓力控制閥以最大的開啟速度開啟。
當(dāng)驅(qū)動輪的滑動量減少到一個(gè)預(yù)定閾值之下時(shí)，限制發(fā)動機(jī)輸出裝置就完成了前饋控制。
另外，當(dāng)增壓器下游的進(jìn)氣壓力減少到一個(gè)預(yù)定閾值以下時(shí)，限制發(fā)動機(jī)輸出裝置完成了前饋控制。同樣，當(dāng)在驅(qū)動輪的滑動作為一個(gè)滑動控制的必要條件被檢測之后的預(yù)定時(shí)間過后，限制發(fā)動機(jī)輸出裝置可以完成這個(gè)前饋控制。
結(jié)合附圖閱讀最佳實(shí)施例的詳細(xì)說明，可以更清楚地理解本發(fā)明其它的目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。附圖中

圖1為本發(fā)明的帶有一個(gè)滑動控制部件的車輛示意圖;
圖2示出了一個(gè)帶有滑動控制部件的發(fā)動機(jī);
圖3示出了閥的開度增壓壓力之間的關(guān)系曲線;
圖4為一個(gè)滑動控制部件的方塊圖;
圖5示出了點(diǎn)火的延遲量和發(fā)動機(jī)控制等級之間的關(guān)系曲線;
圖6示出了點(diǎn)火的延遲量和發(fā)動機(jī)速度的關(guān)系曲線;
圖7示出了發(fā)動機(jī)的速度同發(fā)動機(jī)的控制等級之間關(guān)系的曲線;
圖8示出了閾值滑動目標(biāo)數(shù)量之間關(guān)系的有時(shí)間刻度的曲線;
圖9示出了一滑動控制例子的有時(shí)間刻度的曲線;
圖10為滑動控制的流程圖。
參看圖1，所示出的車輛是前輪驅(qū)動的，該車帶有前輪即驅(qū)動輪2FL、2FR和后輪即從動輪2RL和2RR。在車輪的前部分裝有產(chǎn)生驅(qū)動車輛的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩的六個(gè)缸的發(fā)動機(jī)1。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩通過自動傳送裝置3，差速器4和右軸5R和左軸5L傳送到右前輪2FR和左前輪2FL。有關(guān)的輪2FL，2FR，2RL和2RR分別裝有輪速傳感器6FL，6FR，6RL和6RR，它們分別用于檢測車輪速度VFL，VFR，VRL和VFR。車輛上還裝有用于檢測車體速度Vr的車輛速度傳感器7，用于檢測道路摩擦系數(shù)μ的道路摩擦傳感器8，用于檢測發(fā)動機(jī)速度的發(fā)動機(jī)速度傳感器9，用于檢測配置在進(jìn)氣通道上的機(jī)械增壓器下游的進(jìn)氣壓力的壓力傳感器10和用于檢測加速沖程的加速度傳感器11。車輛速度傳感器7接收數(shù)值比較小的從動輪2RL和2RR的速度作為車輛的速度Vr，道路摩擦傳感器8根據(jù)由車輛速度傳感器7獲得的車輛速度Vr和車輛的加速度VG計(jì)算摩擦系數(shù)μ。
車輛上還裝有當(dāng)實(shí)際的滑動量超過一個(gè)預(yù)定的閾值時(shí)使驅(qū)動輪2FL和2FR的實(shí)際滑動量控制到一個(gè)目標(biāo)值的控制裝置20，根據(jù)該預(yù)定閾值起動滑動控制?；瑒涌刂蒲b置20接收來自車輪速度傳感器6FL，6FR，6RL和6RR，車輛速度傳感器7，道路摩擦傳感器8，發(fā)動機(jī)速度傳感器9，壓力傳感器10和加速傳感器11的信號后，產(chǎn)生用于點(diǎn)火正時(shí)控制，噴油控制和增壓控制閥的開和關(guān)速度控制的控制信號。
在排氣管道上裝有一個(gè)催化反應(yīng)器21，增壓器31配置在進(jìn)氣管道30上(圖2)。在所示出的實(shí)施例中，增壓器是一個(gè)機(jī)械式的增壓器，它通過一個(gè)傳遞部件31a(例如皮帶輪)同發(fā)動機(jī)的輸出軸相連并被發(fā)動機(jī)的輸出所驅(qū)動。
進(jìn)氣管道30的增壓器31的上游裝有節(jié)流閥32，該閥的開度由加速踏板控制。節(jié)流閥32的上游裝有空氣過濾器33。增壓器31的下游裝有增壓中冷器34，進(jìn)氣管道30的增壓中冷器34的下游裝有氣壓儲能箱35。氣壓儲能箱35下游的進(jìn)氣岐管36同氣缸的每個(gè)進(jìn)氣口(未示出)相連。還裝有一個(gè)使增壓器31的上游同下游相連的再循環(huán)管道37。增壓壓力控制閥38安裝在該再循環(huán)管道中，以便控制由增壓器31產(chǎn)生的增壓壓力。增壓壓力控制閥的開度和關(guān)閉量的大小以及速度均通過功率控制裝置來控制。在進(jìn)氣管道30的增壓器31的下游安裝用于檢測增壓器31的下游的進(jìn)氣壓力(增壓壓力)的壓力傳感器10，數(shù)字11代表加速沖程傳感器或用于檢測節(jié)流閥32的開度的節(jié)流傳感器，數(shù)字20代表滑動控制裝置20，來自壓力傳感器10、節(jié)流閥開度傳感器11等的信號輸入到滑動控制裝置20中。
參看圖3，圖中示出增壓壓力控制閥38的開度同增壓器31的下游的進(jìn)氣壓力(增壓壓力)之間的關(guān)系。閥38的開度由滑動控制部件20根據(jù)壓力傳感器10檢測的增壓壓力進(jìn)行控制。閥38在低發(fā)動機(jī)負(fù)荷下是全打開的，這時(shí)的增壓壓力是低的。當(dāng)增壓壓力小于一個(gè)預(yù)定值Pa(Pa小于大氣壓力)時(shí)，閥30的開度開始減小。如果增壓壓力增高到大氣壓之上，閥38打開滿開度的一半。如果增壓壓力增加高出大氣壓力很多，閥38被關(guān)閉。當(dāng)增壓壓力增高到一個(gè)預(yù)定壓力Pb時(shí)，此時(shí)發(fā)動機(jī)的操作在高負(fù)荷狀態(tài)下，閥38完全關(guān)閉。如果增壓壓力大于大氣壓力，發(fā)動機(jī)處在增壓區(qū)，此時(shí)增壓器31起作用使導(dǎo)入到其中的進(jìn)氣增壓。另一方面，如果增壓壓力小于大氣壓力，發(fā)動機(jī)處在非增壓區(qū)，此時(shí)增壓器不工作。
在低發(fā)動機(jī)負(fù)荷的條件下，如果節(jié)流閥的開度小，則閥38打開，以便使進(jìn)氣經(jīng)過增壓器31導(dǎo)入到增壓中冷器34和再循環(huán)管道37。通過增壓中冷器34的進(jìn)氣被導(dǎo)入到發(fā)動機(jī)或燃燒室。另一方面，通過再循環(huán)管道37的進(jìn)氣從增壓器31的下游流到上游，從而降低增壓器31的上游和下游管道之間的壓力差。這意味著再循環(huán)管道完成了降低增壓器31的上游和下游之間的壓力差的任務(wù)。
當(dāng)節(jié)流閥32逐漸開啟時(shí)，增壓壓力控制閥38的開度從壓力Pa逐漸減小，其中Pa小于大氣壓力。因此，發(fā)動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩也逐漸變化，從而防止了其轉(zhuǎn)矩的驟變。即使在增壓壓力增高到大氣壓力之上而進(jìn)入增壓區(qū)，增壓壓力增加到某一定值前，控制閥38也不完全關(guān)閉。在這種狀態(tài)下，增壓后的進(jìn)氣有效地完成了再循環(huán)，從而減少了增壓器31的能量損失。
當(dāng)增壓壓力在增壓區(qū)進(jìn)一步增加時(shí)，控制閥完全關(guān)閉。結(jié)果使增壓作用增強(qiáng)。
下面結(jié)合滑動控制裝置說明牽引控制或防抱死控制。
滑動控制裝置20裝有供來自傳感器各種信號輸入的接口，包括CPU，ROM和RAM的微機(jī)，輸出接口，用于點(diǎn)火器和噴油部件的驅(qū)動電路，用于控制閥38的開度和速度的其它驅(qū)動電路。ROM儲存進(jìn)行防抱死控制的控制程序，各種圖和表格。RAM包括用于完成防抱死控制的各種存儲器。
如圖4所示，防抱死控制裝置20包括用于設(shè)定一個(gè)啟動防抱死控制的閾值的閾值設(shè)定單元40，用于計(jì)算驅(qū)動輪滑動量的計(jì)算滑動單元，用于判斷滑動量是否超過該閾值的滑動判斷單元，用于設(shè)定發(fā)動機(jī)輸出控制的驅(qū)動輪的目標(biāo)滑動量的發(fā)動機(jī)輸出控制目標(biāo)設(shè)定單元43，用于計(jì)算為測定發(fā)動機(jī)輸出控制的控制閥的發(fā)動機(jī)控制等級計(jì)算單元44，用于判斷發(fā)動機(jī)的操作狀態(tài)是否處在增壓區(qū)的增壓區(qū)判斷單元，設(shè)定用于增壓控制閥38開度的驅(qū)動輪的目標(biāo)滑動量的控制閥目標(biāo)設(shè)定單元和用于控制發(fā)動機(jī)輸出的發(fā)動機(jī)輸出控制裝置46。
(確定滑動判斷的閾值)閾值包括開始閾值和結(jié)束閾值，被用于判斷防抱死控制是否應(yīng)該開始或結(jié)束。設(shè)定單元40利用根據(jù)車輛速度Vr和道路摩擦系數(shù)μ制作的圖確定這個(gè)閾值。
(滑動量的計(jì)算)滑動量計(jì)算單元41通過扣除右和左前輪2FL、2FR的輪速VFL、VFR計(jì)算滑動量SL和SR。滑動量計(jì)算單元41根據(jù)滑動量SL、SR又計(jì)算出平均滑動量SAv，并將滑動量SL和SR中最大的一個(gè)作為最大滑動量SHi。
(滑動判斷)當(dāng)那個(gè)最大值SHi超過閾值時(shí)，滑動判斷單元42確定防抱死控制是必需的。既然如此，在防抱死控制狀態(tài)下使用那個(gè)開始閾值，在非防抱死控制狀態(tài)下使用那個(gè)結(jié)束閾值。
(發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)滑動量的確定)使發(fā)動機(jī)輸出減少，以便使前輪2FL、2FR的滑動量降低且小于那個(gè)目標(biāo)滑動量。利用根據(jù)車輛速度Vr和道路摩擦系數(shù)μ制作的圖確定發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)滑動量。
發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)設(shè)定單元43把一個(gè)大于在增壓區(qū)的那個(gè)增壓壓力控制目標(biāo)滑動量作為發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)值。當(dāng)發(fā)動機(jī)的操作狀態(tài)從增壓狀態(tài)轉(zhuǎn)換到非增壓狀態(tài)時(shí)，使發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)值從那個(gè)較大值減少到一個(gè)較小值(見圖8)。
(發(fā)動機(jī)控制值的計(jì)算)發(fā)動機(jī)控制等級計(jì)算單元44根據(jù)平均值SAv偏離發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)值的偏差EN和該偏差的變化率DEN確定發(fā)動機(jī)控制等級或值FC。將一個(gè)用在先前循環(huán)中的先前值的反饋補(bǔ)償值和初始補(bǔ)償值同在上述程序中確定的控制量相加便獲得一個(gè)在從1-15范圍內(nèi)的發(fā)動機(jī)控制量的一個(gè)終值。
(增壓區(qū)的判斷)當(dāng)壓力傳感器10檢測的增壓器下游的增壓壓力或進(jìn)氣壓力大于大氣壓時(shí)，增壓區(qū)判斷單元45就斷定為增壓區(qū)。如果增壓壓力小于大氣壓，則判斷單元45就斷定為非增壓區(qū)。
(增壓壓力控制目標(biāo)滑動量的確定)增壓壓力控制目標(biāo)滑動量用于控制增壓壓力控制閥的開度以便使前輪2FL、2FR的滑動量降低到那個(gè)目標(biāo)值。目標(biāo)設(shè)定單元46利用根據(jù)車輛速度Vr和摩擦系數(shù)μ，以及發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)量制作為圖確定目標(biāo)值。
(發(fā)動機(jī)輸出控制)發(fā)動機(jī)輸出控制單元45借助于點(diǎn)火正時(shí)控制和/或噴油控制(噴油切斷控制)或增壓壓力控制閥38的開度控制對發(fā)動機(jī)輸出進(jìn)行控制。
(點(diǎn)火正時(shí)控制)根據(jù)發(fā)動機(jī)控制等級FC確定點(diǎn)火正時(shí)的延時(shí)，從而控制發(fā)動機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩(如圖5所示)。在高的發(fā)動機(jī)速度下，這個(gè)控制被禁止(如圖6所示)(噴油的限制(噴油切斷))通過從根據(jù)控制等級得到的表1所示的0-12中選擇一噴油控制模式實(shí)現(xiàn)噴油限制。當(dāng)發(fā)動機(jī)控制量增加時(shí)，選擇一個(gè)較大數(shù)字的控制模式，以便限制發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩過大。在這種情況下，每一個(gè)發(fā)動機(jī)的控制等級包括噴油切斷控制條件，以便限制噴油切斷，此時(shí)的發(fā)動機(jī)處于低速度之下(如圖7所示)。在表1中，符號X代表噴油切斷。
表1(增壓壓力控制的打開和關(guān)閉速度的控制)在增壓壓力大于大氣壓的增壓狀態(tài)下，通過控制增壓壓力控制閥38的打開和關(guān)閉速度，使發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩減少。在這個(gè)控制下，根據(jù)閥38的平均滑動量SAv和目標(biāo)值確定閥38的開度和關(guān)閉量。為此，根據(jù)由平均滑動量SAv偏離控制閥目標(biāo)滑動量的偏差EN和偏差EN的變化率DEN(如表2所示)制作的圖確定閥38的開度和關(guān)閉量。
表2在表2所示的圖中，參考字母Z0表示閥38保持打開，參考字母N表示關(guān)閉閥，參考字母P表示打開閥38。用于參考字母N和P的副標(biāo)字母S，M，B分別代表閥38的打開和關(guān)閉量。副標(biāo)S，N和B依次代表閥38的小、中、大的打開、關(guān)閉量。
接著利用表3中所示的圖，根據(jù)閥38的打開關(guān)閉量設(shè)定閥38的打開和關(guān)閉的速度(%/秒)。增壓壓力控制閥38全打開相當(dāng)于100%，如果使閥38的打開和關(guān)閉量或控制值增加，則打開的速度大于關(guān)閉的速度。換言之，相應(yīng)于打開量PB的閥的打開速度大于相應(yīng)于關(guān)閉量NB的關(guān)閉速度。如果打開和關(guān)閉數(shù)量是小的，則打開的速度基本上等于關(guān)閉的速度。
圖8示出了一個(gè)表示輪速同開始、結(jié)束閾值、發(fā)動機(jī)控制和增壓壓力控制目標(biāo)滑動值相對時(shí)間的關(guān)系曲線。圖9示出了滑動控制的時(shí)間曲線。在圖8和圖9中實(shí)線表示驅(qū)動輪發(fā)手空轉(zhuǎn)或滑動狀態(tài)。
在增壓區(qū)中，在驅(qū)動輪的初始滑動量超過起始的閾值后，發(fā)動機(jī)控制或增壓壓力控制即完成。在圖8中，發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)滑動量和增壓壓力控制目標(biāo)滑動量在t1至t2的時(shí)間內(nèi)基本上設(shè)定相同的值。通過完成發(fā)動機(jī)控制，(例如點(diǎn)火正時(shí)控制和/或噴油限制和增壓壓力控制或閥38的打開和關(guān)閉速度控制)以便分別達(dá)到其各自的目標(biāo)滑動值。在進(jìn)行增壓壓力控制過程中，在檢測初始滑動后要進(jìn)行一段時(shí)間的前饋控制，以便使滑動控制成為必需(如圖9所示)。在前饋控制中，當(dāng)檢測初始滑動時(shí)，使控制閥38以最大的打開速度打開，隨后這個(gè)閥以一個(gè)小于該最大值的預(yù)定速度打開。當(dāng)驅(qū)動輪的滑動量減少到一個(gè)預(yù)定值時(shí)，前饋控制結(jié)束。此后利用閥38的打開和關(guān)閉量及速度如表2和3中所示出的，通過反饋控制進(jìn)行增壓壓力控制。當(dāng)增壓壓力減少到一個(gè)預(yù)定值以下或當(dāng)已通過一個(gè)預(yù)定的時(shí)間以后，可以結(jié)束前饋控制。
在t1-t2時(shí)間內(nèi)，將發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)滑動量與增壓壓力目標(biāo)滑動量設(shè)定為基本上相同的值，以便使這兩種控制同時(shí)進(jìn)行。這樣，可以使由于驅(qū)動輪的初始高速度空轉(zhuǎn)引起的初始滑動狀態(tài)相應(yīng)地減少。為了很快地減少初始滑動狀態(tài)的滑動量要進(jìn)行增壓的前饋控制。
在增壓狀態(tài)的初始滑動減少后，發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)滑動量逐漸增加到一個(gè)預(yù)定值。此外，參考表2，3，控制閥38的打開量、關(guān)閉量和速度反饋控制逐漸增加。在增壓狀態(tài)下，通常只進(jìn)行增壓控制。在增壓狀態(tài)中初始的高速空轉(zhuǎn)減少到一定程度后，可以使驅(qū)動輪的滑動量有效地減少。在增壓區(qū)不進(jìn)行發(fā)動機(jī)的控制(例如點(diǎn)火和噴油限制)。最后可以獲得如下的效果。
在增壓狀態(tài)下，如果使點(diǎn)火正時(shí)延遲，由于進(jìn)氣氣體被增壓使大量進(jìn)氣氣體發(fā)生后燃。這將導(dǎo)致不希望有的催化劑的溫升。此外，燃油被切斷時(shí)，由于在燃燒室內(nèi)的未被燃燒消耗的空氣的導(dǎo)入，而使沉積在催化劑表面上的油的高級組分燃燒。這也導(dǎo)致了不希望有的催化劑溫度的增高。
根據(jù)本發(fā)明，在初始的滑動狀態(tài)排除后，將發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)值設(shè)定到比滑動量的增壓壓力控制目標(biāo)值大的值。這樣，發(fā)動機(jī)控制(例如點(diǎn)火正時(shí)和油切斷控制)起動傾向變小，從而防止了催化劑溫度的升高。在此情況下，目標(biāo)的滑動量逐漸地增加到一個(gè)預(yù)定值，其結(jié)果是，如果在初始滑動狀態(tài)穩(wěn)定下來后，出現(xiàn)了另一滑動狀態(tài)，除起動增壓控制外，發(fā)動機(jī)控制也開始起動，以便盡可能地減少滑動量。
只要發(fā)動機(jī)的操作狀態(tài)從增壓狀態(tài)脫離開，發(fā)動機(jī)控制的目標(biāo)滑動量就很快降低。另外，發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)值的變化可以按圖8中所示的虛線逐漸地進(jìn)行。這樣可以使當(dāng)發(fā)動機(jī)操作狀態(tài)在增壓和非增壓狀態(tài)之間轉(zhuǎn)變時(shí)，發(fā)動機(jī)滑動控制平滑地轉(zhuǎn)變。
在發(fā)動機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換到非增壓狀態(tài)后，只進(jìn)行發(fā)動機(jī)控制，并且增壓壓力控制閥38的打開量是不變的。這樣通過發(fā)動機(jī)控制使驅(qū)動輪的滑動量減少。當(dāng)驅(qū)動輪的滑動量減少到足以使控制等級FC為零時(shí)，用于減少發(fā)動機(jī)輸出的防抱死控制或牽引控制就結(jié)束。既然這樣，發(fā)動機(jī)的輸出可以響應(yīng)加速沖程而增加，使發(fā)動機(jī)操作狀態(tài)進(jìn)入增壓區(qū)。
當(dāng)發(fā)動機(jī)操作狀態(tài)重新進(jìn)入增壓區(qū)，發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)滑動量逐漸增加到那個(gè)預(yù)定值，利用表2和3中的圖完成用于控制閥38打開和關(guān)閉量和速度的反饋控制。當(dāng)滑動狀態(tài)發(fā)生時(shí)重復(fù)進(jìn)行這個(gè)控制。
當(dāng)在經(jīng)過一個(gè)預(yù)定的時(shí)間間隔例如2或3秒之間，驅(qū)動輪的最大滑動量減少到結(jié)束閾值以下時(shí)，滑動控制即完成。
參考圖10，圖中示出一個(gè)滑動控制流程圖。
在圖10中，標(biāo)記值F＝0意味著不進(jìn)行滑動控制，特征標(biāo)記值F＝1-3的含意為滑動控制處在操作中，具體地說，標(biāo)記值F＝1的含意為在增壓狀態(tài)發(fā)生驅(qū)動輪的初始高速空轉(zhuǎn)，標(biāo)記值F＝2含意為在非增壓狀態(tài)下，發(fā)生驅(qū)動輪初始高速空轉(zhuǎn)。標(biāo)記值F＝3的含意為驅(qū)動輪的初始高速空轉(zhuǎn)已經(jīng)發(fā)生過，而滑動量在增壓區(qū)或非增壓區(qū)減少到某一等級以下。
在步驟S1至S3中，如果標(biāo)記F為0，即如果滑動控制裝置20斷定滑動控制沒有執(zhí)行，則控制裝置20就判斷滑動量是否超過用于起動滑動控制的起始閾值，以便在步驟S4中減少驅(qū)動輪的滑動量。在步驟S5中，控制裝置20判斷發(fā)動機(jī)操作狀態(tài)是否在增壓區(qū)，如果發(fā)動機(jī)操作狀態(tài)是在增壓區(qū)，控制裝置20設(shè)定標(biāo)記F＝1。
在步驟S7中，控制裝置20通過目標(biāo)設(shè)定單元43設(shè)定發(fā)動機(jī)目標(biāo)滑動量并通過設(shè)定單元46設(shè)定增壓壓力控制目標(biāo)滑動量。這樣，在增壓狀態(tài)下，如發(fā)生驅(qū)動輪的初始空轉(zhuǎn)，控制裝置20就將發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)滑動量的值與增壓壓力控制目標(biāo)滑動量設(shè)定為基本上相等的值。
在步驟S8中，使發(fā)動機(jī)控制(例如點(diǎn)火正時(shí)和/或噴油限制)和增壓壓力控制二者都進(jìn)行。在進(jìn)行增壓控制中，先于初始空轉(zhuǎn)一個(gè)預(yù)定時(shí)間進(jìn)行前饋控制(見圖9)。在增壓壓力的前饋控制中，控制閥38以那個(gè)最大速度打開到那個(gè)預(yù)定的開度，其后，再以小于最大打開速度的預(yù)定的速度打開。當(dāng)驅(qū)動輪的滑動量減少到那個(gè)預(yù)定值以下時(shí)，這個(gè)前饋控制完成。另外，根據(jù)利用表2和3中的圖中所獲得的閥的打開和關(guān)閉量以及速度進(jìn)行反饋控制。
根據(jù)所列舉的實(shí)施例，使用于發(fā)動機(jī)控制的目標(biāo)值和用于增壓壓力控制目標(biāo)值設(shè)定為基本相等的值，以例同時(shí)對二者進(jìn)行控制，從而改進(jìn)了滑動控制的響應(yīng)。此外，前饋控制是在步驟S8中出現(xiàn)初始滑動狀態(tài)之后的初始階段進(jìn)行的，從而使滑動量迅速可靠地減少。
在步驟S2中，標(biāo)記F為1，即在增壓狀態(tài)下檢測初始空轉(zhuǎn)，控制部件20判斷初始空轉(zhuǎn)是否適當(dāng)減少。如果判斷結(jié)果是“是”，即初始空轉(zhuǎn)減少得合適，則程序轉(zhuǎn)到步驟S10。在步驟S10中，發(fā)動機(jī)控制的目標(biāo)滑動量逐漸增加到那個(gè)預(yù)定值(如圖9所示)。此外，根據(jù)由表2和3中的圖所獲得閥38的打開和關(guān)閉量以及速度進(jìn)行反饋控制。將標(biāo)記設(shè)定為F＝3。
根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，在初始空轉(zhuǎn)適當(dāng)減少后的增壓狀態(tài)下，發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)滑動量逐漸增加，其結(jié)果是，只有增壓壓力控制在這種狀態(tài)下正常進(jìn)行。由此，借助于增壓控制在初始空轉(zhuǎn)減少到一定程度后的增壓狀態(tài)下，可以有效地減少驅(qū)動輪的滑動量。在這種狀態(tài)下，不進(jìn)行發(fā)動機(jī)控制(例如點(diǎn)火正時(shí)控制和噴油切斷控制)，以便有效地防止催化劑溫度出現(xiàn)不希望有的增加。
另外，在步驟S10中，在初始空轉(zhuǎn)減少到一定程度后，發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)滑動量逐漸增加。由此，即使在這個(gè)初始滑動狀態(tài)已經(jīng)穩(wěn)定在某一等級上剛好又發(fā)生另一滑動狀態(tài)，也可以使驅(qū)動輪的滑動量有效地減少。
在步驟S1中，標(biāo)記F為3，即初始滑動狀態(tài)已穩(wěn)定下來，控制部件20判斷滑動控制是否已經(jīng)完成，當(dāng)這個(gè)最大滑動量SHi減少到結(jié)束閾值之下，并又經(jīng)過某一時(shí)間例如1-3秒之后，進(jìn)行這個(gè)判斷。
如果滑動控沒有完成，則程序轉(zhuǎn)到步驟S13，控制裝置20判斷發(fā)動機(jī)操作狀態(tài)是否正處在非增壓區(qū)。如果判斷的結(jié)果是“是”，則控制裝置20在步驟14中很快使發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)滑動量降低下來，這個(gè)發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)滑動量在步驟10中逐漸增加。反之，可以使發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)值逐漸減少(如圖8虛線所示)。由此，可以使滑動控制在增壓區(qū)和非增壓區(qū)之間的轉(zhuǎn)換平穩(wěn)。接著，控制裝置20將標(biāo)記F設(shè)為2。
在步驟S3中，F(xiàn)為2，即發(fā)動機(jī)的操作狀態(tài)是處在非增壓區(qū)，控制裝置20判斷牽引控制是否完成。如果沒有完成，則進(jìn)行步驟S17，在該步驟中，就發(fā)動機(jī)操作狀態(tài)是否在增壓區(qū)進(jìn)行判斷。如果發(fā)動機(jī)操作狀態(tài)是處在非增壓區(qū)，則程序轉(zhuǎn)到步驟S18，在該步驟中，控制部件進(jìn)行發(fā)動機(jī)控制，并保持增壓控制閥38的開度，以便減少驅(qū)動輪的滑動量。
在步驟S17中，斷定為處在增壓區(qū)，程序轉(zhuǎn)到步驟S19，在該步驟中，發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)滑動量按照圖9和步驟S10中那樣逐漸增加，并且反饋控制開始進(jìn)行。然后在步驟S20中將標(biāo)記F設(shè)為3。
在步驟S12和S16中，如果判斷出滑動控制完成，程序就轉(zhuǎn)到步驟S21，在該步驟中標(biāo)記F設(shè)定為0。
在步驟S5中，如果判斷出發(fā)動機(jī)操作狀態(tài)是在非增壓區(qū)，換句話說，如果在增壓區(qū)已發(fā)生初始空轉(zhuǎn)，則程序轉(zhuǎn)到步驟S22，在該步驟中只進(jìn)行發(fā)動機(jī)控制并使增壓壓力控制閥的開度保持在其當(dāng)前的位置上。由此，在這個(gè)狀態(tài)下，通過發(fā)動機(jī)控制減少滑動量。
盡管本發(fā)明是通過結(jié)合一個(gè)具體最佳實(shí)施例進(jìn)行說明的，但是對于一個(gè)本專業(yè)的普通技術(shù)人員來說可以在本發(fā)明的核心內(nèi)容的范圍完成各種改進(jìn)和改型。本發(fā)明的范圍只由權(quán)利要求書確定。
權(quán)利要求
1.一個(gè)防抱死控制系統(tǒng)，包括一個(gè)用于控制由增壓器產(chǎn)生的增壓壓力的增壓壓力控制裝置；用于檢測驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測裝置；用于根據(jù)驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速檢測驅(qū)動輪滑動量的滑動量檢測裝置；用于檢測增壓狀態(tài)和非增壓狀態(tài)的增壓狀態(tài)檢測裝置；用于通過至少一個(gè)增壓壓力控制裝置和發(fā)動機(jī)控制裝置限制發(fā)動機(jī)輸出，以便在驅(qū)動輪的滑動量超過一個(gè)預(yù)定閾值時(shí)，減少驅(qū)動輪滑動量的限制發(fā)動機(jī)輸出裝置；當(dāng)驅(qū)動輪的滑動量超過所述的預(yù)定閾值時(shí)，所述的限制發(fā)動機(jī)輸出裝置通過增壓壓力控制裝置在增壓區(qū)控制增壓壓力；當(dāng)驅(qū)動輪的滑動量超過所述的預(yù)定閾值時(shí)，所述的限制發(fā)動機(jī)輸出裝置通過發(fā)動機(jī)控制裝置在非增壓區(qū)控制發(fā)動機(jī)的輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中，增壓壓力控制裝置是一個(gè)控制由增壓器產(chǎn)生的增壓氣體量的增壓壓力控制閥。
3.如權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，其中，限制發(fā)動機(jī)輸出裝置在增壓狀態(tài)下控制增壓壓力控制閥的打開量、關(guān)閉量和速度。
4.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中，發(fā)動機(jī)控制裝置控制發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)。
5.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中，發(fā)動機(jī)控制裝置控制發(fā)動機(jī)的油供給，以切斷發(fā)動機(jī)的一個(gè)特定氣缸的油供給來限制發(fā)動機(jī)的輸出。
6.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中，限制發(fā)動機(jī)輸出裝置包括用于設(shè)定增壓壓力控制目標(biāo)滑動量的增壓壓力控制目標(biāo)滑動量設(shè)定單元，該滑動目標(biāo)量是通過增壓壓力控制裝置在增壓狀態(tài)下控制發(fā)動機(jī)輸出所達(dá)到的滑動量;用于設(shè)定發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)滑動量的發(fā)動機(jī)目標(biāo)量控制單元，該發(fā)動機(jī)目標(biāo)滑動量是通過發(fā)動機(jī)控制裝置控制發(fā)動機(jī)輸出所達(dá)到的滑動量;在增壓區(qū)的發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)滑動量大于增壓壓力控制目標(biāo)滑動量，當(dāng)發(fā)動機(jī)的操作狀態(tài)從增壓狀態(tài)轉(zhuǎn)換到非增壓狀態(tài)時(shí)，發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)滑動量減少到一個(gè)預(yù)定值。
7.如權(quán)利要求6所述的控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)發(fā)動機(jī)操作狀態(tài)從增壓狀態(tài)轉(zhuǎn)換到非增壓狀態(tài)時(shí)，發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)設(shè)定單元使發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)滑動量逐漸減少到所述的預(yù)定值。
8.如權(quán)利要求6所述的控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)發(fā)動機(jī)的操作狀態(tài)從增壓狀態(tài)轉(zhuǎn)換到非增壓狀態(tài)時(shí)，發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)設(shè)定單元使發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)滑動量急劇地減少到所述的預(yù)定值。
9.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)驅(qū)動輪處在滑動狀態(tài)時(shí)，限制發(fā)動機(jī)輸出裝置既控制增壓壓力控制裝置，又控制發(fā)動機(jī)控制裝置，以使驅(qū)動輪在滑動控制在初始階段滑動量減少。
10.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中，限制發(fā)動機(jī)輸出裝置包括用于設(shè)定增壓壓力控制目標(biāo)滑動量的增壓壓力控制目標(biāo)設(shè)定單元，該增壓目標(biāo)滑動量是在增壓狀態(tài)下，通過增壓壓力控制裝置控制發(fā)動機(jī)輸出所達(dá)到的滑動量;用于設(shè)定發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)滑動量的發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)設(shè)定單元，該發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)滑動量是通過發(fā)動機(jī)控制裝置控制發(fā)動機(jī)輸出所達(dá)到的滑動量;在滑動控制的初始階段，將發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)滑動量設(shè)定為同增壓壓力控制目標(biāo)滑動量的值基本上相同的值，而當(dāng)發(fā)動機(jī)操作狀態(tài)處在增壓狀態(tài)時(shí)，該發(fā)動機(jī)控制目標(biāo)滑動量逐漸增加到一個(gè)預(yù)定值。
11.如權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，其中，限制發(fā)動機(jī)輸出裝置通過前饋控制控制增壓壓力控制閥，使其以最大打開速度打開。
12.如權(quán)利要求11所述的控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)驅(qū)動輪的滑動數(shù)量減少到一個(gè)預(yù)定閾值以下時(shí)，限制發(fā)動機(jī)輸出裝置完成前饋控制。
13.如權(quán)利要求11所述的控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)增壓器下游的進(jìn)氣氣壓降低到一個(gè)預(yù)定國值以下時(shí)，限制發(fā)動機(jī)輸出裝置完成前饋控制。
14.如權(quán)利要求11所述的控制系統(tǒng)，其中，在檢測到驅(qū)動輪的滑動需要進(jìn)行滑動控制后，經(jīng)一個(gè)預(yù)定時(shí)間間隔，限制發(fā)動機(jī)輸出裝置完成前饋控制。
全文摘要
一種車輛防抱死控制系統(tǒng)，包括增壓壓力控制裝置；轉(zhuǎn)速檢測裝置；滑動量檢測裝置；增壓狀態(tài)檢測裝置；以及限制發(fā)動機(jī)輸出裝置。限制發(fā)動機(jī)輸出裝置在驅(qū)動輪的滑動量超過預(yù)定閾值時(shí)，在增壓區(qū)內(nèi)通過增壓壓力控制裝置控制增壓壓力；在驅(qū)動輪的滑動量超過預(yù)定閾值時(shí)在非增壓區(qū)通過發(fā)動機(jī)控制裝置控制發(fā)動機(jī)的輸出。在增壓狀態(tài)下，發(fā)動機(jī)控制，例如點(diǎn)火正時(shí)延遲控制和噴油切斷控制被限制，以便防止催化劑的不希望有的溫升。
文檔編號B60K28/16GK1083900SQ9311708
公開日1994年3月16日 申請日期1993年9月1日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月1日
發(fā)明者山下哲弘 申請人:馬自達(dá)汽車株式會社