JPH0343636A - トラクシヨン制御装置 - 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、車両の急加速時に車輪スリップが生じた場合
は、駆動力の制御によりスリップを防いで最適加速する
トラクシラン制御装置に関し、詳しくは、スリップ時の
スロットル弁の閉制御とグリップ時のスロットル弁の開
制御とに関する。

〔従来の技術〕

一般に車両においては、エンジン出力の高出力化等に伴
い急加速時に車輪スリップが生じることがあり、かかる
車輪スリップ時には、スロットル弁を閉じてエンジン出
力を制御することでスリップを防止する。いわゆるトラ
クション制御が提案されている。このトラクション制御
では、スリップとグリップの判断、スリップ時のスロッ
トル弁の閉制御およびグリップ時のスロットル弁の開制
御をいかに行うかが重要である。

そこで従来、上記トラクション制御に関しては、例えば
特開昭６１−１８２４３４号公報の先行技術がある。こ
こで、従動輪速度に基づき基準速度を定めて、この基準
速度と駆動輪速度との関係によりスリップを判断する。

また、駆動および従動輪の加速度と駆動輪速度とにより
補正速度を算出し、スリップ時には基準および補正の速
度の差に比例した速度でスロットル弁を開閉することが
示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記先行技術のものにあっては、従動輪速度
に基づく基準速度と駆動輪速度との関係でスリップを判
断するので、４輪駆動車には適用できない。また、路面
状況に対し無関係に基準速度が設定されるので、低摩擦
路（低μ路）と高摩擦路（高μ路）で適切にスリップ等
を判断できない。更に、基準速度と補正速度の差に比例
した速度でスロットル弁を開閉するので、スリップ時の
スロットル弁閉制御の応答性が悪化する。また、路面状
況を判断していないため、低μ路ではスリップが繰返さ
れてその完全な解消に時間がかかる。

一方、高摩擦路および低車速以外では、急激なグリップ
により負の加速度が生じる等の問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、路面の状況に応じて適切にスリップ等
を判断し、スリップ防止制御の応答性等を向上すること
が可能なトラクション制御装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明のトラクション制御装
置は、車輪のスリップを判定するスリップ判定手段と、
スリップ時の車両の走行状態あるいは路面状況に応じた
第１補正スロットル開度と、車輪スリップ量に応じた第
２補正スロットル開度とにより補正スロットル開度を求
める補正スロットル開度算出手段と、スリップ時に上記
補正スロットル開度に応じて上記スロットル弁を開閉制
御するスロットル駆動手段とを有するものである。

〔作　　　用〕

上記構成に基づき、車輪加速度が車体加速度より設定値
以上高くなってスリップと判断されると、車体の加速度
、速度によるフィードフォワード項の第１補正スロット
ル開度と、車輪スリップ量によるフィードバック項の第
２補正スロットル開度とからなる補正スロットル開度に
より、路面状況がいかなる場合もスリップ量を一定に保
つようにスロットル弁が開閉制御され、迅速にスロット
ル弁を閉じてスリップ回避すると共に、スリップの再発
を防ぎながら復帰するようになる。

〔実　施　例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、センターディファレンシャル付４輪駆
動車の場合について述べると、符号ｌはエンジンであり
、このエンジンＬが変速機２を介してセンターディファ
レンシャル装置３に伝動構成される。センターディファ
レンシャル装置３からのフロントドライブ軸４は、フロ
ントディファレンシャル装置５．車軸６を介して左右の
前輪７Ｌ。

７Ｒに連結され、リヤドライブ軸８は、プロペラ軸９等
を介してリヤディファレンシャル装置１０に連結し、更
に車軸１１を介して左右の後輪１２Ｌ　、　　１２Ｒに
連結している。また、エンジン１のスロットル弁ｉ３に
はモータ１４が連結し、図示しないアクセルペダルの操
作に応じて電気的にスロットル弁１８を開閉動作するよ
うになっている。

次いで、電気制御系について述べると、スロットル弁１
３に取付けられるスロットル開度センサ２０゜アクセル
ペダルに取付けられるアクセル開度センサ２１．左右前
輪７Ｌ、　７Ｒおよび左右後輪１２Ｌ　、　１２Ｒに取
付けられる各車輪速センサ２２Ｌ　、　２２Ｒ、２３Ｌ
および２３Ｒ１車体側に取付けられる加速度センサ２４
を有し、これらのセンサ信号が制御ユニット３０に人力
する。

制御ユニット３０は、駆動輪車輪速算出手段３１゜車体
速算出手段３２を有する。駆動輪車輪速算出手段３１に
は、４輪の各車輪速センサ２２Ｌ　、　２２Ｒ、２３Ｌ
　、　２３Ｒの各車輪速’ｌ）　ＦＬＩ　Ｕ　ＰＲＩ　
Ｕ　ＲＬＩ　Ｕ　ＲＲが人力し、これらにより車輪速Ｕ
を以下のように算出する。

１１−　ｒ（Ｌｊ　ＰＬ、　Ｕ　ＦＲ，２／　ＩＩＬ、
　　Ｕ　ＲＲ）ここで、スリップを検出し易くするため
、関数ｒは左右の前輪速Ｕｐｔ＋　　ＬｊｐＲの大きい
方の値をとり、左右の後輪速Ｕｖｕ１．ＵＲＲの大きい
方の値をとリ、両者の平均値を求める。即ち、Ｕ　ＰＬ
　＞　Ｕ　ＰＲＩＵ　ＲＬ＞　Ｕ　ＲＲの場合は、Ｕ　
−（Ｕ　ｐｔ＋　Ｕ　ＲＬ）　／２となり、こうして太
き目に定める。

車体速算出手段３２には、上述の左前輸速ＵｐＬｒ右前
輪速Ｕ　Ｐ　Ｒｌ左後輪速ＵＲｔ＋　右後輪速ＵＲＲと
車体加速度センサ２４の車体加速度Ｇとが人力し、車体
速Ｖを以下のように算出する。

Ｖ−ｇ（Ｇ・　ＵｐＬ・　ＵＦＲ・ＩＪＲｔ、　ｕｑＲ
）ここでスリップを検出し易くするには、上述のように
車輪速Ｕは太き目に定め、これに対し車体速Ｖは小さ目
に定める必要がある。そこで関数ｇは、加速度Ｇの積分
値ｆＧｄｔと４輪の各車輪速の中で最も小さい値を選択
して求める。即ち、Ｕ。

＞　Ｕｐｔ　（−ＵｐＲ）　＞　Ｕｐ、Ｌ＞　ｆＧｄｔ
の場合は、Ｖ−ｆＧｄｔとする。

上記車輪速Ｕは、車輪加速度算出手段３３に人力し、車
輪速υの微分により車輪加速度ｄＵｌｄｔを算出する。

そして車体加速度Ｇおよび車輪加速度ｄＵ／ｄｔは、ス
リップ判定手ｒ５ｊ、３４に入力し、両者の差ｄｐ／ｄ
ｔ−Ｇと設定値ＧＡとを比較し、ｄｌＪ／ｄｔ−ＧＡＧ
Ａの場合にスリップと判断して、スリップ信号を補正ス
ロットル開度算出手段３５に入力する。

補正スロットル開度算出手段３５は、スリップ時に直ち
にスロットル弁ｔ３を閉制御し、その後徐々にスロット
ル弁１３を開制御して元に復帰させるものであり、車輪
速Ｕ、車体速Ｖ、車体加速度Ｇが入力して補正スロット
ル開度θ５を、次式により算出する。

θｓ　−Ｋｏ　＋に１　−Ｇ＋に２　・Ｖ＋に３　　（
Ｕ−に４　　・Ｖ） （Ｉ（０−に４は定数である） また、上記式において第１補正スロットル開度θｓ１を
、 θ５．−Ｋ。十に１　・Ｇ＋に２　・ＶとＬ１第２補正
スロットル開度θｓ２を、θ５２讃に３　（Ｕ−に４　
　・Ｖ） とする。

すると第１補正スロｙ　）ル開度θｓ１は、スリップ時
の車両の走行状態および路面状況に応じて設定されるフ
ィードフォワード環である。ここで補正スロットル開度
θＳを一律に所定値に設定すると、比較的高μ路面およ
び低車体速以外では負の加速度が生じ、また低μ路面で
は加速度が小さくスリップ量が大きくなり、これを回避
する必要がある。このことから上述のように第１補正ス
ロットル開度θ、１は、車体加速度Ｇ、車体速Ｖに対し
いずれも比例的に算出される。従って第２図のような車
体加速度Ｇ、車体速Ｖに対する二次元マツプから、第１
補正スロットル開度θＳ、を求めることができる。

第２補正スロットル開度θｓ２は、車輪速Ｕと車体速Ｖ
との差の車輪スリップ量により決定されるフィードバッ
ク環であり、スリップ量の増減に応じてスロットル弁Ｉ
３を開閉制御する。

一方、スロットル開度センサ２０のスロットル開度θは
、実スロットル開度検出手段３９に人力して実スロット
ル開度θ、を検出する。またアクセル開度センサ２１の
アクセル開度φは、目標スロットル開度設定手段３７に
人力してアクセル開度φに応じた目標スロットル開度θ
。を定める。そして上述の補正スロットル開度θ、と目
標スロットル開度θ。および実スロットル開度θ、とは
、スロットル駆動手段３８に入力し、後述の制御モード
判定手段３９の判定結果に応じてトラクション制御時に
は補正スロットル開度θＳに、トラクション制御しない
時には目標スロットル開度θ０に、実スロットル開度θ
、を追従させるようにスロットル制御信号をモータ１４
に出力するようになっている。

更に、上述のスリップ信号、実スロットル開度θ１．目
標スロットル開度θ。が入力する制御モード判定手段３
９を有し、スリップおよび通常走行の各モードを判断し
、このモード信号を駆動手段３Ｂに入力する。そして各
モードに応じてスロットル制御信号を出力し、特にトラ
クション制御時でθ、≧θ。になると、通常モードに切
換える。

次いで、かかる溝底のトラクション制御装置の作用を、
第３図のフローチャートと第４図のタイミングチャート
を用いて述べる。

先ず、発進時等においてアクセルペダルを踏込むことで
、エンジン１からの動力が、変速機２゜センターディフ
ァレンシャル装置３等を介して前輪７Ｌ、　７Ｒおよび
後輪１２Ｌ　、　Ｌ２Ｒに伝達する。そこで前輪７Ｉ４
．７Ｒおよび後輪１２Ｌ　、　１２Ｒの回転により車両
が走行する。

このとき、第３図のフローチャートが実行され、ステッ
プ５ｌｏｔで各車輪速Ｕ　ＦＬＩ　　Ｕ　ＰＲＩ　Ｕ　
ＲＬＩ　Ｕ　ＩＩＩＲが読込まれ、ステップ５１０２で
前後車輪速の大きい方の平均値により車輪速Ｕが算出さ
れる。また、ステップ５１０３で加速度センサ２４で検
出された車体加速度Ｇが読込まれ、ステップ８１０４で
車体速Ｖが、車体加速度Ｇの積分値と上述の各車輪速Ｕ
ｐＬｔＵ　ＰＲＩ　Ｕ　ＲＬＩ　　Ｕ　ＲＲの中の最小
値で算出されるのである。また、ステップ５１０５で車
輪加速度ｄＬｊ／ｄｔが算出され、ステップ８１０６で
スロットル開度センサ２０により検出された実スロット
ル開度θ１．アクセル開度φに応じた目標スロットル開
度θ。が設定される。

そこで、ステップ３１０７で車輪加速度ｄ７＃ｄＬと車
体加速度Ｇとの差と、設定値ＧＡとによりスリップの有
無が判断され、ノンスリップの場合はステップ８１０８
でトラクション制御フラグＦを見て、クリアされている
場合は通常モードと判断する。

そしてステップ５１０９．　ステップ５ＩＩＯを介して
実スロットル開度θ、が、目標スロットル開度θ。に追
従するようにスロットル制御する。そこでモータ１４は
、アクセル開度φに応じた目標スロットル開度θ０まで
正逆転駆動し、スロットル弁１３を電気的に開閉動作す
る。

一方、第４図のように低μ路での急発進時において、車
体加速度Ｇに対し車輪加速度ｄ２７／ｄｉが急上昇して
時点ｔ１でｄ２７／ｄｔ−Ｇ≧ＧＡになると、スリップ
と判断されてステップ５１０７からステップ５ｉｌｌへ
進む。そこで補正スロットル開度θ。

が設定されるが、この場合に先ず第１補正スロットル開
度θ５．が、このときの車体速Ｖと車体加速度Ｇとによ
り第２図のマツプを検索して設定され、また第２補正ス
ロットル開度θｓ２が、車輪速Ｕと車体速■とにより設
定され、この両者により補正スロットル開度θ５が算出
され、ステップ５ｌ１２゜ステップ８１１３を介してス
テップ５Ｌ１５でこの補正スロットル開度θＳに応じて
スロットル制御される。

なお、ステップ５１１３でトラクション制御フラグＦが
セットされ、トラクション制御が開始する。このため、
時点ｔ１の直後に第４図のように、直ちに補正スロット
ル開度θ５にスロットル弁３は閉制御され、これに伴い
車輪速Ｕ、車輪加速度ｄ’ｌＪ／ｄｔが急激に低下して
スリップを防止する。

かかるスロットル弁１３の閉制御により車輪加速度ｄＬ
Ｒ，ｄｔが低下しｄ２／’／ｄｔ　−Ｇ　＜　ＧＡにな
ると、これ以降はステップ５１０８からステップＳ　Ｉ
−１，４に進み実スロットル開度θ、がチエツクされ、
初期のθ１くθ。の段階では再びステップ５ｉｌｌ、　
３１１２゜５ｔｉ３を介してステップ５ｌ１５に進む。

そこでかかる場合も、補正スロットル開度θ５によりス
ロットル弁１３は開閉制御される。

即ち、第４図の時点ｔ２以降は、車体速Ｖの上昇に伴い
第１補正スロットル開度θｓ１に応じた分だけスロット
ル弁１３の開度が順次増大して徐々に復帰すると共に、
フィードバック項である第２補正スロットル開度θｓ２
により車輪速Ｕは、車体速Ｖとのスリップ量を一体に保
ちその車体速Ｖに沿って上昇回復し、急激な回復による
スリップの再発が抑制される。

そして、実スロットル開度θ、がアクセル開度φに応じ
た目標スロットル開度に回復してθ、≧θ。の関係にな
ると、ステップＳｌ　１４からステップ５１０９に進ん
でトラクション制御を終了し、通常モードに戻る。

ここで、第４図の破線のように路面摩擦係数μの値が小
さく、車体速Ｖ、車体加速度Ｇの値が小さくて車輪速Ｕ
、車体速Ｖの差が大きい場合は、補正スロットル開度θ
、の値も小さくなり、かつスロットル弁ｔ３の開度の回
復もゆるやかになる。

一方、逆に一点鎖線のように路面摩擦係数μの値が大き
い場合は、車体速Ｖ、車体加速度Ｇと共に補正スロット
ル開度θ５の値が大きくなり、スロットル弁１３の開度
は迅速に回復することになる。

なお、補正スロットル開度θ、の第１．第２補正スロッ
トル開度θ５１．θ５２のパラメータは、他のものでも
よい。即ち、第１補正スロットル開度θ５．は、第５図
のように車体加速度Ｇおよびエンジン回転数Ｎｅのマツ
プから定めてもよく、この場合はエンジン回転数Ｎｅと
の関係でエンジン出力を直接的に制御し得る。

以上、本発明の実施例について述べたが、２輪駆動車に
も同様に適用し得る。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、本発明によれば、車両のトラク
ション制御において、スリップ時は車両の走行状態、路
面状況に応じてスロットル弁を開閉制御するので、スリ
ップ防止の応答性。

確実性がよく、スリップ再発等を確実に防止し得る。

さらに、スリップ時は車体速またはエンジン回転数と車
体加速度とによる第１補正スロットル開度のフィードフ
ォワード項により、走行や路面摩擦係数の状況に応じて
スリップ防止を確実化し得る。

さらにまた、車輪速と車体速との差のスリップ量で決定
される第２補正スロットル開度のフィードバック環によ
り、路面状況に応じスロットル弁が開制御されて最適に
加速され得る。また、スリップ量が一定に制御されるた
め、スリップの再発が極度に減少する。

また、車輪加速度と車体加速度との比較によりスリップ
が迅速にす１１定され、４輪駆動車にも適用し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のトラクション制御装置の実施例を示す
構成図、 第２図は第１補正スロットル開度のマツプを示す図、 第３図はトラクション制御の作用を示すフローチャート
図、 第４図はスリップ時のスロットル開度、加速度。 速度によりトラクション制御の状態を示す特性図、第５
図は第１補正スロットル開度の他のマツプを示す図であ
る。 ｔ・・・エンジン、１３・・・スロットル弁、１４・・
・モータ、３０・・・制御ユニット、３４・・・スリッ
プ判定手段、３５・・・補正スロットル開度算出手段、
３８・・・スロットル駆動手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）車輪のスリップを判定するスリップ判定手段と、
   スリップ時の車両の走行状態あるいは路面状況に応じた
   第１補正スロットル開度と、車輪スリップ量に応じた第
   ２補正スロットル開度とにより補正スロットル開度を求
   める補正スロットル開度算出手段と、 スリップ時に上記補正スロットル開度に応じて上記スロ
   ットル弁を開閉制御するスロットル駆動手段とを有する
   ことを特徴とするトラクション制御装置。
2. （２）上記第１補正スロットル開度は、車体加速度と車
   体速またはエンジン回転数との関係で設定する請求項（
   １）記載のトラクション制御装置。
3. （３）上記第２補正スロットル開度は、車輪速と車体速
   との差により算出する請求項（１）記載のトラクション
   制御装置。