JPH01130019A - 車両用駆動力制御装置 - 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、駆動輪のスリップを抑制する車両用駆動力制
御装置に関する。

（従来の技術） 従来の車両用駆動力制御装置としては、例えば、特開昭
６０−４３１３３号公報に記載されている装置が知られ
ている。

この従来装置は、駆動輪のスリップ率が設定スリップ率
を越えると現在のスロットル開度を閉方向に制御してス
リップを収束させようとするものであった。

また、従来の駆動力制御装置としては、例えば、特開昭
６０−１０４７３０号公報に記載されている装置が知ら
れている。

この従来装置は、駆動輪スリップが発生し、その時のエ
ンジン回転数が高いと全気筒燃料カットをして駆動力を
大幅に減少させ、また、駆動輪スリップが発生し、その
時のエン−ジン回転数が低いと部分気筒燃料カットをし
て駆動力を幾分か減少させ、スリップを収束させようと
するものであった。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような車両用駆動力制御装置にあっ
ては、駆動輪のスリップ率が設定スリップ率を越えると
、旋回走行時や直進走行時にかかわらず、強制的にスロ
ットル弁を閉方向に制御したり燃料カットしたりしてス
リップを収束させようとするものであった為、車両が旋
回走行時であって、横加速度が大きくなるようなタイヤ
特性限界付近の旋回を行なった時にも直進走行時と全く
同じ設定スリップ率に基づいて駆動力減少制御を行なっ
ていたら過大なスリップを許容してしまうことになり、
旋回走行安定性が悪化してしまうという問題点があった
。

即ち、タイヤ特性限界付近の旋回を行なっている時には
、スリップ率が急激に増大するスリップが発生し、設定
スリップ率になるのを待って制御を開始したのでは、制
御開始時期が遅れてしまい、過大なスリップの発生を許
容してしまう。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上述のような問題点を解決することを目的と
してなされたもので、この目的達成のために本発明では
以下に述べる解決手段とした。

本発明の解決手段を、第１図に示すクレーム対応図によ
り説明すると、駆動輪速を検出する駆動輪速検出手段ａ
と、車体速を検出する車体速検出手段すと、車体の横加
速度を直接または間接的に検出する横加速度検出手段Ｃ
と、前記駆動輪速と車体速とによってタイヤ−路面間の
実スリップ率を演算する大スリップ率演算手段ｄと、前
記横加速度が大きくなる程、スリップを抑制する制御開
始の設定スリップ率を小さな値とする設定スリップ率演
算手段ｅと、前記実スリップ率が前記設定スリップ率演
算手段ｅから得られる設定スリップ率を越えた時に、ス
リップを抑制するべく駆動力を低減させる制御を行なう
駆動力制御手段「と５を備えていることを特徴とする手
段とした。

尚、車体の横加速度を直接または間接的に検出するとは
、横加速度センサにより直接横加速度を検出すること、
または、左右非駆動輪速差の検出等により間接的に横加
速度を検出することの両者を含む意味である。

前記駆動力制御手段「とは、駆動力を低減させることの
出来る手段で、具体的には、スロットル弁開閉制御装置
、燃料カット装置１魚火時期制御装置、ブレーキ装置等
のうち１つ又は２つ以上を組合わせた手段をいう。

（作　用） 発進時や加速時や低摩擦係数路直進走行時等であって、
駆動輪スリップが発生した場合には、スリップ率が通常
設定されるレベルのスリップ率を越えたら、駆動力制御
手段「において駆動力を低減させる制御が行なわれ、駆
動輪スリップが有効に抑制される。

また、旋回走行時であって、横加速度が大きくなるよう
な旋回を行なって駆動輪スリップが発生した場合には、
横加速度に応じて設定される通常より小さいレベルの設
定スリップ率を越えたら、駆動力制御手段「において駆
動力を低減させる制御が行なわれ、駆動輪スリップが有
効に抑制される。

従って、横加速度が大きくなる程、駆動輪スリップを抑
制する制御タイミングが堅くなり、横加速度の小さな走
行状態から横加速度が非常に大きくなるタイヤ特性限界
付近の旋回走行状態までのあらゆる走行状態で走行安定
性を確保出来る。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面により詳述する。

尚、この実施例を述べるにあたって、後輪駆動車に適用
した駆動力制御装置を例にとる。

まず、実施例の構成を説明する。

実施例の駆動力制御袋＠Ａが適用される後輪駆動車のパ
ワートレーンＰは、第２図に示すように、エンジン１０
、トランスミッション１１、プロペラシャフト１２、リ
ヤディファレンシャル１３、リヤドライブシャフト１４
．１５、後輪１６．１７を備えている。

前輪１８．１９は非駆動輪である。

実施例の駆動力制御装置Ａは、アクセル操作子であるア
クセルペダル２０と、前記エンジンＩＯの吸気系である
スロットルチャンバ２１に設けられるスロットル弁２２
とを機械的に非連結とし、アクセルコントロールワイヤ
等の機械的な連結手段に代えてアクセルペダル２０とス
ロットル弁２２との間に設けられる制御装置で、人力セ
ンサとして、後輪回転数センサ３０、右前輪回転数セン
サ３１、左前輪回転数センサ３２、アクセルポテンショ
メータ３３を備え、演算処理手段としてスロットル弁制
御回路３４を備え、スロットルアクチュエータとしてス
テップモータ３５を備えている。

また、スロットル開閉制御手段と併用される駆動力制御
手段として、フューエルカット装置３６を備えている。

尚、スロットル弁制御回路３４から［Ｈｉ　Ｊの出力信
号が、燃料供給コントロールユニット３７からのライン
の途中に設けられた常閉リレー３８に出力されると、燃
料供給は遮断される。

前記後輪回転数センサ３０は、駆動輪速の検出手段で、
１１１１記リヤデイフアレンシヤル１３の人力軸部に設
けられ、後輪回転速度■、に応じた後輪回転信号（ｖｒ
）を出力する。

尚、後輪回転数センサ３０としては光感知センサや磁気
感知センサ等が用いられ、後輪回転信号（ｖｒ）として
パルス信号が出力される場合には、スロットル弁制御回
路３４内の人力インタフェース回路３４１において、Ｆ
／Ｖコンバータでパルス信号の周波数に応じた電圧に変
換され、さらにＡ／Ｄコンバータで電圧値がデジタル値
に変換され、ＣＰＵ３４２やメモリ３４３に読み込まれ
る。

前記右前輪回転数センサ３１及び左前輪回転数センサ３
２は、車体速の検出手段で、前記前輪１８．１９のそれ
ぞれのアクスル部に設けられ、右前輪回転速度ＶＦＲ及
び左前輪回転速度ＶＦＬに応じた右前輪回転信号（ｖｆ
ｒ）及び左前輪回転信号（ｖｆｉ１）を出力する。

尚、両前輪回転数センサ３１，３２からの出力信号をス
ロットル弁制御回路３４のＣＰＵ３４２で読み込むため
の信号変換は、前記後輪回転数センサ３０と同様になさ
れる。

前記アクセルポテンショメータ３３は、絶対アクセル操
作用２の検出手段で、前記アクセルペダル２０の位置に
設けられ、絶対アクセル操作＠βに応じた絶対アクセル
操作用信号（β）を出力する。

尚５このアクセルポテンショメータ３３からの出力信号
は、ｆ正値によるアナログ信号であるため、人力インタ
フェース回路３４１のＡ／Ｄコンバータにてデジタル値
に変換され、ＣＰ　Ｕ　３４．２やメモリ３４３に読み
込まれる。

前記スロットル弁制御回路３４は、前記入力センサから
の人力情報や、メモリ３４３に一時的あるいは予め記憶
されている情報を、所定の演算処理手順に従って処理し
、スロットルアクチュエータであるステップモータ３５
に対しパルス制御信号（Ｃ）を出力するマイクロコンピ
ュータを中心とする電子回路で、内部回路として、入力
インタフェース回路３４１．ＣＰＵ　（セントラル・プ
ロセシング・ユニット）３４２、メモリ（ＲＡ　Ｍ　。

ＲＯＭ）３４３．出力インタフェース回路３４４を備え
ている。

前記ステップモータ３５は、前記スロットル弁２２を開
閉作動させるアクチュエータで、回転子と励磁巻線を有
する複数の固定子とを備え、励磁巻線へのパルスの与え
方で正転方向及び逆転方向に１ステツプずつ回転する。

次に、実施例の作用を説明する。

まず、ＣＰＵ３４２におけるスロットル弁開閉制御作動
の流れを、第３図に示すメインルーチンのフローチャー
ト図と第４図に示すサブルーチンのフローチャート図と
によって述べる。

尚、第３図のメインルーチンでの処理は、図示していな
いオペレーティングシステムにより所定周期（例えば２
０　ｍ５ｅｃｌで起動される定時間割り込み処理であり
、第４図のサブルーチンでの処理は、この定時間割り込
みにより決定されるステップモータ３５への信号出力周
期に応じてメインルーチン内で適宜起動されるｏｃｉ（
アウトブット・コンベア・インタラブド）割り込み処理
である。

（イ）初期設定 第３図に示すメインルーチンは、キーシリンダへエンジ
ンキーを差し込み、イグニッションスイッチをＯＦＦか
らＯＮに切り換えた時点から起動が開始され、第１回目
の処理作動時には、最初かどうかの判断がなされ（ステ
ップ１００）、次のイニシャライズステップｌｏｔに進
む。

このイニシャライズステップ１０１では、前回の走行時
に設定された情報を全てクリアにする。

（ロ）スリップ率演算処理 タイヤ−路面間のスリップ率Ｓの演算処理は、ステップ
１０２〜ステツプ１０７で行なわれる。

まず、各回転数センサ３０，３１．３２からの入力信号
に基づいて後輪回転速度ＶＲ１右前輪回転速度Ｖ　、、
、左前輪回転速度ＶＦＬが読み込まれ（ステップ１０２
）、次に前輪回転速度ｖＦが演算される（ステップ１０
３）。

尚、前輪回転速度ＶＦの演算式は、 であり、平均値により求めている。

次に、駆動輪である後輪回転速度ＶＲが４０　ｋｍ／ｈ
以上かどうかが判断され（ステップ１０４）、Ｖ、≧４
０　（ｋｍ／　ｈ　）の場合にはステップ１０５へ進み
、このステップ１０５においてスリップ率Ｓが演算され
る。

ある。

また、前記ステップ１０４でＶ　Ｒ＜　４０　（ｋｍ／
ｈ）と判断された場合には、前後輪回転速度差ΔＶ　（
”ＶＲ−ＶＦ　）が演算され（ステップ１０６）、演算
により求められた前後輪回転速度差ΔＶに応じてスリッ
プ率Ｓが設定される（ステップ１０７）。

従って、前記ステップ１０５またはステップ１０７で得
られたスリップ率Ｓは、グラフにあられすと、第５図に
示すようになり、このスリップ率Ｓが以下の制御作動で
用いられる設定スリップ率Ｓｏと比較する場合のしきい
値となる。

（ハ）設定スリップ率の演算処理 まず、ステップ１０８で非駆動輪回転速度差へＶＦを演
算する。

演算式は、ΔＶＦ　＝　Ｉ　ＶＦ、−Ｖ、、、、Ｉ　テ
ある。

そして、ステップ１０９において、非駆動輪回転速度差
へＶＦに応じて設定スリップ率Ｓ０の演算をする。

尚、設定スリップ率Ｓｏの値は、ステップ１０９に描か
れている特性線に示すように、非駆動輪回転速度差Δｖ
Ｆが大きくなればなる程、小さな値となる。

（ニ）制御情報の設定処理 後述する処理で用いられる制御情報（絶対アクセル操作
量２．実ステップ数５ＴＥＰ）は、ステップ１１０で読
み込まれる。

（ホ）制御判別処理 制御判別処理では、絶対アクセル操作用℃に応じたスロ
ットル弁２２の開閉制御を行なう通常制御パターンか、
スロットル弁２２を全開方向に閉じるスリップ抑制制御
パターンか、スロットル弁２２の全閉制御とフューエル
カットとを併用する併用スリップ抑制制御パターンかの
判別が行なわれる。

まず、ステップ１１１では、スリップ率Ｓが設定スリッ
プ率Ｓ。を越えているかどうかが判断され、Ｓ≦Ｓｏで
Ｎｏと判断されれば、通常制御パターンとしてステップ
１１２へ進み、スロットル弁制御回路３４からｒＬｏｗ
Ｊの出力信号が常閉リレー３８に出力される。

また、ステップＩｌｌでＳ　＞　Ｓ　ｏであり、ＹＥＳ
と判断されれば、ステップ１１３へ進み、併用スリップ
抑制制御パターンとしてスロットル弁制御回路３４から
ｒＨｉＪの出力信号が常閉リレー３８に出力される。

（へ）目標ステップ数設定処理 目標ステップ数５ＴＥＰ”の設定処理はステップ１１４
及びステップ１１５で行なわれる。

ステップ１１４では、前記ステップ１１０で読み込まれ
た絶対アクセル操作用βに基づいて、目標ステップ数５
ＴＥＰ”が特性線に示す値として演算により求められる
。

ステップ１１５では、全開方向にスロットル弁２２を閉
じるスリップ抑制制御であることで、目標ステップ数５
ＴＥＰ″がゼロに設定される。

（へ）スロットル弁開閉制御処理 重連の目標ステップ数設定処理によって目標ステップ数
５ＴＥＰ”が決まったら、実ステップ数５ＴＥＰを目標
ステップ数Ｓ　Ｔ　Ｅ　Ｐ　”に一致させる方向にスロ
ットル弁２２を作動させる処理が第３図のメインルーチ
ンでのステップ１１６〜ｌ１８と、第４図のサブルーチ
ンでのステップ３００〜３０４で行なわれる。

まず、偏差εが目標ステップ数５ＴＥＰ”から実ステッ
プ数５ＴＥＰを差し引くことで演算され（ステップ１１
６）、この演算により得られた偏差εに基づいてステッ
プモータ３５のモータスピードの算出、正転、逆転、保
持の判断、さらにはｏｃｉ割り込みルーチンの起動周期
が求められ（ステップ１１７）、このステップ１１７で
設定されたステップモータ３５の作動制御内容に従って
ｏｃｉ割り込みルーチン（第４図）が起動される（ステ
ップ１ｉｓ）。

次に、第４図によりｏｃｉ割り込みルーチンのフローチ
ャート図について述べる。

まず、ステップモータ３５の状態をそのまま保持する保
持指令出力時かどうかの判断がなされ（ステップ３００
）　、保持指令が出力されている時にはステップモータ
３５の固定子側励磁状態を保持する（ステップ３０１）
。

また、保持指令出力時以外の場合は、ステップモータ３
５を逆転させる逆転指令出力時かどうかの判断がなされ
（ステップ３０２）　、逆転指令が出力されている時に
は、５ＴＥＰを５ＴＥＰ−１にセットしくステップ３０
３）、５ＴＥＰ−１が得られるパルス信号をステップモ
ータ３５に出力する（ステップ３０１）。さらに、ステ
ップモータ３５を正転させる正転指令出力時には、５Ｔ
ＥＰを５ＴＥＰ＋　１にセットしくステップ３０４）、
５ＴＥＰ＋１が得られるパルス信号をステップモータ３
５に出力する（ステップ３０１）。

尚、このｏｃｉ割り込みルーチンは、前記ステップ１１
７で設定された起動周期に従ってメインルーチンの起動
周期内で繰り返される。

従って、スリップ率がＳ≦Ｓｏで駆動輪スリップの発生
がない時は、ステップ１１１からステップ１１２−ステ
ップ１１４−ステップ１１６へと進む通常制御パターン
の流れとなり、アクセルペダル２０の踏み込み位置に応
じた開度にスロットル弁２２が開閉制御される。

また、スリップ率がＳ　＞　Ｓ　ｏで駆動輪スリツ′ブ
の発生している時は、ステップ１１１からステップ１１
３−ステップ１１５−ステップ１１６へと進む併用スリ
ップ抑制制御パターンの流れとなり、スロットル弁２２
の閉作動と共に、エンジンへの燃料供給を遮断するフュ
ーエルカットが行なわれ、駆動力を短時間で大幅に低減
させることで駆動輪スリップが抑制される。

以上説明してきた駆動力制御作動により、走行時には以
下に述へる走行状態となる。

発進時や加速時や低摩擦係数路直進走行時等であって、
駆動輪スリップが発生した場合には、スリップ率Ｓが通
常設定されるレベルのスリップ率Ｓ０を越えたら、スロ
ットル弁２２の閉方向作動とツーニルカットとの併用に
よって駆動力を低減させる制御が行なわれ、駆動輪スリ
ップが有効に抑制される。

また、旋回走行時であって、横加速度が大きくなるよう
な旋回を行なって駆動輪スリップが発生した場合には、
非駆動輪回転速度差ΔＶ２に応じて設定される通常より
小さいレベルの設定スリップ率Ｓ０を越えたら、スロッ
トル弁２２の閉方向作動とツーニルカットとの併用によ
って駆動力を低減させる制御が行なわれ、駆動輪スリッ
プが有効に抑制される。

尚、車両直進状態では、Ｖ　ＦＲ＝　Ｖ　ＦＬ、即ち、
ΔＶ、＝Ｏとなる。一方、旋回中を考えると、４端なス
ピン状態でない限り、タイヤの旋回半径は、内輪よりも
外輪の方が大きいので、仮に、反時計回りをしていたと
すると、Ｖ　ＦＲ＜　Ｖ　ＦＬ、即ち、ΔＶＦ　＞Ｏと
なる。そして、旋回半径Ｒが大きい程、車速か大きい程
ΔｖＦは大きくなる。つまり、横加速度が大きい程、非
駆動輪回転速度差ΔＶＦは大きくなり、非駆動輪回転速
度差ΔＶ、は横加速度の間接的な情報となる。

従って、横加速度が大きくなる程、駆動輪スリップを抑
制する制御タイミングが早くなり、横加速度の小さな走
行状態から横加速度が非常に大きくなるタイヤ特性限界
付近の旋回走行状態までのあらゆる走行状態で走行安定
性を確保出来る。

以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、具
体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があって
も本発明に含まれる。

例えば、実施例では駆動力制御手段として、スロットル
弁開閉制御装置とフューエルカット装置とを併用した例
を示したが、その一方のみを用いたり、点火時期を調整
してエンジン出力を低下させたり、ブレーキにより車輪
に制動力を付与する等、他の手段により駆動力を低減さ
せるようにしてもよい。

また、実施例では、スリップ抑制制御をスロットル全開
を主体として行なう例を示したが、本出願人が先に出願
した特願昭６１−１５７３８９号等の明細書に記載され
ているような、マツプ落ち制御によりスリップ抑制を行
なう装置にスロワＩ・ル全閉を付加するようにしても適
応出来る。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明の車両用駆動力制御装
置にあっては、駆動輪速を検出する駆動輪速検出手段と
、車体速を検出する車体速検出手段と、重体の横加速度
を直接または間接的に検出する横加速度検出手段と、前
記駆動輪速と車体速とによってタイヤ−路面間の実スリ
ップ率を演算する実入リップ率演算手段と、前記横加速
度が大きくなる程、スリップを抑制する制御開始の設定
スリップ率を小さな値とする設定スリップ率演算手段と
、前記実スリップ率が前記設定スリップ率演算手段から
得られる設定スリップ率を越えた時に、スリップを抑制
するべく駆動力を低減させる制御を行なう駆動力制御手
段と、を備えていることを特徴とする手段とした為、横
加速度が大きくなる程、駆動輪スリップを抑制する制御
タイミングが早くなり、横加速度の小さな走行状態から
横加速度が非常に大きくなるタイヤ特性限界付近の旋回
走行状態までのあらゆる走行状態で走行安定性を確保出
来るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両用駆動力制御装置を示すクレーム
対応図、第２図は本発明実施例の駆動力制御装置を示す
全体図、第３図は実施例のスロットル弁制御回路での制
御作動のメインルーチンを示すフローチャート図、第４
図は実施例のスロットル弁制御回路での制御作動のサブ
ルーチンを示すフローチャート図、第５図は実施例装置
でのスリップ率しきい値特性図である。 ａ・・・駆動輪速検出手段 ｂ・・・車体速検出手段 Ｃ・・・横加速度検出手段 ｄ・・・実入リップ率演算手段 ｅ・・・設定スリップ率演算手段 「・・・駆動力制御手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　駆動輪速を検出する駆動輪速検出手段と、車体速
   を検出する車体速検出手段と、 車体の横加速度を直接または間接的に検出する横加速度
   検出手段と、 前記駆動輪速と車体速とによってタイヤ−路面間の実ス
   リップ率を演算する実スリップ率演算手段と、 前記横加速度が大きくなる程、スリップを抑制する制御
   開始の設定スリップ率を小さな値とする設定スリップ率
   演算手段と、 前記実スリップ率が前記設定スリップ率演算手段から得
   られる設定スリップ率を越えた時に、スリップを抑制す
   るべく駆動力を低減させる制御を行なう駆動力制御手段
   と、 を備えていることを特徴とする車両用駆動力制御装置。