JPH04293651A - 4輪駆動車の疑似車速算出方法 - Google Patents

4輪駆動車の疑似車速算出方法

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JPH04293651A
JPH04293651A JP8353091A JP8353091A JPH04293651A JP H04293651 A JPH04293651 A JP H04293651A JP 8353091 A JP8353091 A JP 8353091A JP 8353091 A JP8353091 A JP 8353091A JP H04293651 A JPH04293651 A JP H04293651A
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、4輪駆動車のトラクシ
ョン制御(TCS)やアンチブレーキ制御(ABS)に
用いられる車両の対地車速を疑似的に算出する疑似車速
算出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、車両においては加速時のスリップ
を防止するトラクション制御、ブレーキ時のスリップを
防止するアンチブレーキ制御が現実に行われつつある。 このようなスリップ時の制御においては、必然的に車輪
グリップ時のみならずスリップ時の対地車速も高精度で
検出することが必要不可欠になる。ここで、特に加速ス
リップ時に関しては、2輪駆動車のように駆動輪と従動
輪を有するものにあっては、駆動輪のスリップの際に従
動輪から対地車速を直接的に検出できる。しかし、4輪
駆動車の場合は全輪が駆動輪であるから4輪同時にスリ
ップすることになり、2輪駆動車のように対地車速を検
出することはできない。そこで、4輪同時にスリップす
る場合に、車輪速以外の手段を用いて対地車速に高精度
で一致する疑似車速を算出することが要求される。
【0003】従来、上記疑似車速の算出に関しては、例
えば特開昭63−11470号公報の先行技術がある。 ここで、制動開始時に車輪速を初期値として車体加減速
度を積分して疑似車速を求め、積分回路は一定時間ごと
にリセットして疑似車速を車輪速と同じ値にすることが
示されている。また、特開昭63−41273号公報の
先行技術において、上記先行技術と同様に疑似車速を求
め、且つ車体減速度が所定値以上になること、及び車輪
加速度のピーク値が所定値以下であることに基づいて、
減速度の積分を中止して車輪速から疑似車速を求めるこ
とが示されている。
【0004】
【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、制動時に一時的に車体減速度を積
分して疑似車速を求めるものであるから、車両の走行中
に車体減速度を用いて連続的に疑似車速を算出すること
ができない。また、Gセンサの車体減速度を積分した値
のみで疑似車速を求めているので、実際にスリップを発
生するときと発生しないときの疑似車速を正確に算出す
ることができず、さらにGセンサの検出値に誤差を生じ
る場合に疑似車速の値もそのまま誤差を生じることにな
って、高い精度を得ることが難しい等の問題がある。
【0005】本発明は、この点に鑑みてなされたもので
、加減速走行時の車輪のグリップ及びスリップ時の疑似
車速を、車輪速センサとGセンサの信号を用いて連続的
に高精度で算出することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明は、各車輪の車輪速を検出する車輪速センサ、
車体の加減速度を検出するGセンサを備え、最低車輪速
による第1の車速の単位時間当たりの変化量と、車体の
加減速度を積分して積算することで求める第2の車速の
単位時間当たりの変化量とを算出し、両変化量の差が小
さい場合は第1の車速の変化量を用いて疑似車速を算出
し、大きい場合は第2の車速の変化量を用いて疑似車速
を連続的に算出するものである。
【0007】
【作用】上記方法により、4輪駆動での走行時に最低車
輪速による第1の車速の変化量と、車体の加減速度によ
る第2の車速の変化量との差により車輪のグリップとス
リップが判断され、これらのグリップとスリップ時にそ
れぞれ精度の高い変化量を選択使用して疑似車速を算出
することで、走行中に常に高精度の疑似車速が連続して
算出される。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図2において、4輪駆動車の駆動系とトラクショ
ン制御系の概略について説明する。符号1はエンジンで
あり、このエンジン1がクラッチ2、変速機3を介しセ
ンターデフ等のトランスファ装置4に連結して動力配分
される。トランスファ装置4の一方の出力側はフロント
ドライブ軸5、フロントディファレンシャル6、車軸7
を介して左右前輪8L,8Rに連結され、他方の出力側
はリヤドライブ軸9、プロペラ軸10、リヤディファレ
ンシャル11、車軸12を介して左右後輪13L,13
Rに連結されて、4輪駆動走行するように構成される。
【0009】制御系について説明すると、左右の前輪8
L,8Rと後輪13L,13Rにそれぞれ車輪速ωを各
別に検出するように車輪速センサ15a〜15dが設け
られる。また、車体の中心位置にGセンサ16が車体の
前後方向の加減速度Gを検出するように設けられるが、
この場合に例えば車体本来の加減速度Gaと、坂道走行
時の重力による車体水平成分の加減速度Gbとを加算し
て出力する。更に、ステアリング装置17に旋回時の舵
角φを検出する舵角センサ18が設けられ、これらのセ
ンサ信号がスリップ制御ユニット30に入力する。スリ
ップ制御ユニット30は後述するように、加減速の走行
時に疑似車速Vrを連続して算出し、この疑似車速Vr
、車輪速ω、舵角φ等によりスリップ時のトラクション
制御信号を決定して、エンジン制御ユニット20に出力
する。エンジン制御ユニット20はトラクション制御信
号により例えば点火時期リタード制御、燃料噴射減量制
御し、エンジン出力を強制的に制限してスリップ防止す
るように構成される。
【0010】図1において、スリップ制御ユニット30
の制御系について説明する。先ず、制御原理について説
明すると、4輪駆動の車輪速ωの最低車輪速ωminに
より第1の車速Vminを検出することができ、同時に
Gセンサの積分値を積算することにより第2の車速VG
を求めることができる。そこで、車輪グリップ時にはこ
れらの第1、第2の車速Vmin,VGは略一致して変
化し、加減速において車輪スリップすると第1の車速V
minのみが大きく変動した挙動になる。従って、第1
の車速と第2の車速の変化量ΔVmin,ΔVGを比較
判断することで、車輪のグリップとスリップを判定する
ことができる。このため、車輪グリップ時には精度の高
い第1の車速の変化量ΔVminを用いて疑似車速Vr
を算出し、車輪スリップ時には対地車速に近いGセンサ
の積分値により求められる第2の車速の変化量ΔVGを
用いて疑似車速Vrを算出すれば、疑似車速Vrを高精
度で連続して求めることが可能になる。
【0011】上記制御原理に基づき、スリップ制御ユニ
ット30は車輪速センサ15a〜15dの信号が入力す
る4輪車輪速検出部31、Gセンサ16の信号が入力す
る車体加減速度検出部32、及び舵角センサ18の信号
が入力する舵角検出部33を有して、各車輪速ω、加減
速度G及び舵角φをそれぞれ検出する。この車輪速ωは
最高車輪速判定部34に入力して最高車輪速ωmaxが
選択され、最高車輪速ωmaxは更にスリップ率算出部
35に入力して最も大きいスリップ率Sの算出に用いら
れる。上記車輪速ωは第1の車速算出部36に入力し、
最低車輪速ωminに基づいて第1の車速Vminを求
め、この第1の車速Vminは変化量算出部37に入力
し単位時間当たりの第1の車速の変化量ΔVminを算
出する。加減速度Gも変化量算出部38に入力し、上記
時間で加減速度Gを積分することで単位時間当たりの第
2の車速の変化量ΔVGを算出するのであり、これらの
変化量ΔVmin,ΔVGが疑似車速算出部39に入力
する。疑似車速算出部39は両変化量の差の絶対値と設
定値Kにより、 |ΔVG−ΔVmin|<K の場合は車輪グリップを判断して、疑似車速Vrを、V
r=Vr+ΔVmin により算出する。また、 |ΔVG−ΔVmin|≧K の場合は車輪スリップを判断して、疑似車速Vrを、V
r=Vr+ΔVG により算出する。
【0012】上記疑似車速Vrはスリップ率算出部35
に入力し、これを車輪速ωに換算した値と最高車輪速ω
maxとの減算によりスリップ率Sを算出する。また、
疑似車速Vrと舵角φは目標スリップ率設定部40に入
力し、目標スリップ率Sdを例えば疑似車速Vrと舵角
φに対していずれも減少関数で設定する。そして、これ
らのスリップ率S,目標スリップ率Sdは制御信号出力
部41に入力して、両スリップ率の差ΔSに応じたトラ
クション制御信号を決定してエンジン制御ユニット20
に出力するようになっている。
【0013】次に、この実施例の作用について説明する
。先ず、エンジン運転時に変速機3を走行レンジにシフ
トすると、変速動力がトランスファ装置4に入力して配
分され、左右の前輪8L,8Rと後輪13L,13Rと
に伝達して4輪駆動走行する。そして、この4輪駆動走
行時において路面のμが比較的大きく、エンジン出力も
必要以上に大きくない条件では、仮に4輪のうちの1輪
または前後輪8L,8Rまたは13L,13Rがスリッ
プしても、デフロックやトルク配分制御によりスリップ
が防止される。そのため、大部分の車輪は常に路面にグ
リップして4輪駆動車の性能を発揮しながら走行するこ
とになり、このとき最低車輪速ωminによる第1の車
速Vminと、加減速度Gを積分した第2の車速VGは
等しくなって、図3のグリップの範囲のように略一致し
て変化する。一方、極度に路面μが低下したり、エンジ
ン出力が増大すると、最終的に4輪のグリップ力が減少
して4輪スリップを生じることになり、この場合は図3
のように第1の車速Vminのみが急激に上昇した状態
になる。このとき、車輪速センサ15a〜15d、Gセ
ンサ16、舵角センサ18の信号がスリップ制御ユニッ
ト30に入力して処理される。即ち、最低車輪速ωmi
nによる第1の車速Vminの単位時間当たりの変化量
ΔVminと、加減速度を積分した第2の車速VGの単
位時間当たりの変化量ΔVGとが算出され、これらの変
化量ΔVmin,ΔVGの差に基づいて疑似車速Vrが
算出される。そこで、上述の車輪グリップ時のように変
化量の差が小さい場合は精度の高い第1の車速Vmin
の変化量ΔVminを用いて疑似車速Vrが算出され、
その変化量の差が設定値K以上になると車輪スリップが
判断され、対地車速に近い第2の車速VGの変化量ΔV
Gを用いて疑似車速Vrが算出される。こうして、走行
中に車輪のグリップ、スリップの条件でそれぞれ最低車
輪速ωmin、加減速度Gに基づく変化量ΔVmin,
ΔVGを選択使用して、常に疑似車速Vrが高精度で連
続して算出されることになる。
【0014】上述のように算出された疑似車速Vrは舵
角φと共に目標スリップ率Sdの設定要素に用いられ、
疑似車速Vrと最高車輪速ωmaxによりスリップ率S
が算出される。そこで、例えば直進の発進時のように疑
似車速Vr、舵角φの小さい状態で車輪スリップを生じ
ると、目標スリップ率Sdがスリップ−駆動力特性で駆
動力が最大のところで目標スリップ率が約20%の大き
い値に設定され、これと演算で求められたスリップ率S
との差ΔSによるトラクション制御信号がエンジン制御
ユニット20に出力し、エンジン出力を強制的に低下す
るように制御される。これにより、車輪側の駆動力が低
減して4輪スリップを防止し、最適なスリップ率を確保
するようにトラクション制御される。
【0015】なお、疑似車速Vrの算出に両変化量ΔV
min,ΔVGの差の絶対値を用いているため、ブレー
キ時の4輪ロックによる車輪スリップの場合にもそれを
判断して、加減速度Gの変化量ΔVGに基づいて疑似車
速Vrを算出できる。従って、この場合の疑似車速Vr
で、アンチブレーキ制御を的確に行うことが可能になる
【0016】図4において、本発明の第2の実施例につ
いて説明する。この実施例は、Gセンサ16の出力値が
誤差を含む場合に、疑似車速Vrの値が車輪グリップ時
において実際の車速に対応した第1の車速Vminに対
して所定の偏差を有して平行に設定され、収束しないこ
とがあり、これを回避するものである。そこで、最低車
輪速ωminによる第1の車速Vmin、疑似車速Vr
、第1と第2の車速の変化量ΔVmin,ΔVGが入力
する収束補正部45を有する。そして、ΔVmin>0
,ΔVG>0の車速上昇時に、Vmin>Vrの場合に
限り、|ΔVG−Vmin|<Kの車輪グリップ時に、
所定の補正量+aを決定して、疑似車速算出部39に出
力する。また、ΔVmin<0,ΔVG<0の車速減少
時に、Vmin<Vrの場合に限り、|ΔVG−Vmi
n|<Kの車輪グリップ時に、所定の補正量−aを決定
して、同様に疑似車速算出部39に出力する。そして、
疑似車速算出部39は疑似車速Vrに対して上記補正量
±aを加減算して補正するようになっている。
【0017】この実施例により、例えば加速の場合に図
5のように、車輪グリップ時に第1の車速Vminに対
して疑似車速VrがGセンサ16の誤差により小さい場
合は、補正量+aにより疑似車速Vrが時間の経過と共
に増大補正されて、両車速Vmin,Vrが収束するこ
とになる。また、疑似車速Vrの方が第1の車速Vmi
nより大きい場合は、減速の車輪グリップ時に疑似車速
Vrが減少補正されて同様に収束する。
【0018】図6において、本発明の第3の実施例につ
いて説明する。この実施例は、疑似車速Vrの初期化対
策であり、最低車輪速ωmin、加減速度Gが入力する
零調整部46を有する。そして、車両の停車の条件とし
て、最低車輪速ωminが零の状態が所定時間経過、最
低車輪速ωminが零であり且つ加減速度Gも略零、最
低車輪速ωminが零であり且つGセンサ16のDC成
分を除く低周波域の出力が略零、の3つの条件を設定し
、このいずれかの条件が成立した場合には疑似車速算出
部39において疑似車速Vrを強制的に零にするように
なっている。
【0019】この実施例により、加減速度Gの積分の積
算で疑似車速Vrの値に誤差を生じる場合に、停車毎に
その疑似車速Vrが零調整されることになり、このため
特に発進時のトラクション制御を高精度で行うことが可
能になる。
【0020】図7において、本発明の第4の実施例につ
いて説明する。この実施例は、Gセンサ16の零調整対
策である。即ち、Gセンサ16の誤差はそれ自体の取付
け、経年変化により生じるが、これ以外に乗車人数、サ
スペンションの変位、傾斜等による車体の傾きによって
も各車両の個体差毎に誤差を生じる。このような誤差を
含んで加減速度Gを検出し、且つ疑似車速Vrを算出す
ると、必然的に疑似車速Vrの値の精度が低下する。従
って、これらの誤差に対処するには、停車時のGセンサ
16の零点により加減速度Gの検出値を調整すれば良い
。そこで、Gセンサ16の出力信号、最低車輪速ωmi
n、ギヤ位置センサ23のP位置信号、ドアスイッチ2
4の信号が入力する零調整部47を有する。そしてP位
置信号が入力、最低車輪速ωminが零の状態が所定時
間経過、最低車輪速ωminが零であり且つGセンサ1
6の出力も略零、最低車輪速ωminが零であり且つG
センサ16のDC成分を除く低周波域の出力が略零、ド
アの閉信号が入力、のいずれかの条件が成立する場合に
、このときのGセンサ16の出力の零点値Goを車体加
減速度検出部32に出力する。車体加減速度検出部32
は、或る時点でのGセンサ16の値Gtと零点値Goに
より加減速度Gを以下のように算出する。 G=Gt−Go
【0021】この実施例により、停車時毎にGセンサ1
6自体の誤差や乗車人数等による車体の傾きの誤差に応
じたGセンサ16の零点値Goが決定される。そして、
走行中にGセンサ16の信号Gtで加減速度Gを求める
場合に、常に上記零点値Go分だけ減算されることにな
り、これにより車体加減速度Gが正確に検出され、疑似
車速Vrの算出精度を向上することが可能になる。
【0022】以上、本発明の実施例について説明したが
、これのみに限定されない。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
4輪駆動車の疑似車速の算出において、最低車輪速によ
る第1の車速とGセンサの加減速度を積分した第2の車
速の両変化量を比較し、車輪のグリップとスリップを判
断して精度の高い変化量を選択使用して疑似車速を算出
するので、加減速の走行時に連続して疑似車速を高精度
で算出することができる。このため、スリップ時のトラ
クション制御やアンチブレーキ制御を正確に行うことが
でき、更に車輪のグリップとスリップを判断して疑似車
速を算出するので、制御性、応答性等が向上する。第2
の実施例では、車輪グリップ時に疑似車速が第1の車速
に収束するように補正されるので、正確性等が向上する
。第3の実施例では、停車時に疑似車速が零調整され、
第4の実施例では、Gセンサが零調整されるので、Gセ
ンサの出力、加減速度を積分して積算する際の誤差等に
対して、適確に補正でき、疑似車速の算出の精度を更に
向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る4輪駆動車の疑似車速算出方法の
実施例を示すブロック図である。
【図2】本発明が適応される4輪駆動車の駆動系、トラ
クション制御系を示す構成図である。
【図3】加速走行時の第1と第2の車速、疑似車速の変
化状態を示す図である。
【図4】本発明の第2の実施例の要部のブロック図であ
る。
【図5】加速走行時の疑似車速の収束状態を示す図であ
る。
【図6】本発明の第3の実施例の要部のブロック図であ
る。
【図7】本発明の第4の実施例の要部のブロック図であ
る。
【符号の説明】
15a〜15d  車輪速センサ 16  Gセンサ 30  スリップ制御ユニット 36  第1の車速算出部 37,38  変化量算出部 39  疑似車速算出部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  各車輪の車輪速を検出する車輪速セン
    サ、車体の加減速度を検出するGセンサを備え、最低車
    輪速による第1の車速の単位時間当たりの変化量と、車
    体の加減速度を積分して積算することで求める第2の車
    速の単位時間当たりの変化量とを算出し、両変化量の差
    が小さい場合は第1の車速の変化量を用いて疑似車速を
    算出し、大きい場合は第2の車速の変化量を用いて疑似
    車速を連続的に算出することを特徴とする4輪駆動車の
    疑似車速算出方法。
  2. 【請求項2】  上記疑似車速は、第1と第2の車速の
    変化量の差の絶対値と設定値を比較して算出することを
    特徴とする請求項1記載の4輪駆動車の疑似車速算出方
    法。
  3. 【請求項3】  上記疑似車速は、実際のスリップ率、
    目標スリップ率の算出に用い、これらのスリップ率によ
    り決定されるトラクション制御信号を出力することを特
    徴とする請求項1記載の4輪駆動車の疑似車速算出方法
  4. 【請求項4】  上記第1の車速に対して疑似車速が車
    輪グリップ時においてズレる場合に、疑似車速を収束す
    るように補正することを特徴とする請求項1記載の4輪
    駆動車の疑似車速算出方法。
  5. 【請求項5】  上記疑似車速は停車時にその判断条件
    で強制的に零に設定することを特徴とする請求項1記載
    の4輪駆動車の疑似車速算出方法。
  6. 【請求項6】  上記Gセンサの停車時の零点により、
    走行中のGセンサの出力値による加減速度の値を補正す
    ることを特徴とする請求項1記載の4輪駆動車の疑似車
    速算出方法。
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