JPH05222970A - 車両における動力源出力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】動力源および駆動輪間に設けられる流体式動力
伝達装置と、動力源の出力を変化させ得るアクチュエー
タとを有する車両において、駆動輪に過剰スリップが生
じたときに過剰スリップを解消する値に駆動輪速度を迅
速かつ安定的に収束させ、しかも走行路面の摩擦係数変
化にも適切に対応可能とする。 【構成】駆動輪の過剰スリップを過剰スリップ判断手段
１６で判断し、摩擦係数検出器１８で走行路面の摩擦係
数を検出し、目標駆動輪トルク決定手段２１では、流体
式動力伝達装置のポンプ回転速度およびタービン回転速
度に基づいて目標駆動輪トルクを定めるとともに過剰ス
リップ発生時に比べて摩擦係数が変化したときの変更指
令出力手段２０からの指令信号入力に応じて目標駆動輪
トルクを変更し、過剰スリップ発生時には目標駆動輪ト
ルクに基づいてアクチュエータ制御手段２５でアクチュ
エータ６の作動を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、動力源に連結されるポ
ンプならびに駆動輪に連結されるタービンを有する流体
式動力伝達装置と、動力源の出力を変化させ得るアクチ
ュエータとを有する車両において、駆動輪に過剰スリッ
プが生じた際の動力源出力を制御するための装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、特公昭５４−２４４９号公報で開
示されるように、駆動輪速度および従動輪速度を比較
し、その比較による速度差が小さくなるようにスロット
ル弁を制御するようにした、トラクション制御装置が知
られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
ものでは、制御の目標値が車輪速度であり、直接制御さ
れるのはスロットル弁であるので、スロットル弁の作動
を制御したことに伴う現象が車輪速度に反映されるまで
に、動力源出力応答に時間的遅れがある。また流体式動
力伝達装置を有するものにあっては該流体式動力伝達装
置が加、減速過渡時に大きなヒステリシス特性を有する
ために、制御結果が検出されて次の制御にフィードバッ
クされるまでに大きな時間遅れが生じる。したがって制
御目標たる車輪速度を目標値に安定に収束させることが
困難である。

【０００４】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、駆動輪に過剰スリップが生じた時に、過剰ス
リップを解消する値に駆動輪速度を速やかにかつ安定的
に収束させ得るようにするとともに、走行路面の摩擦係
数変化にも適切に対応し得るようにした車両における動
力源出力制御装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の特徴に従う装置は、駆動輪速度を検
出する駆動輪速度検出器と、従動輪速度を検出する従動
輪速度検出器と、駆動輪速度および従動輪速度に基づい
て駆動輪の過剰スリップを判断する過剰スリップ判断手
段と、ポンプの回転速度を検出するポンプ回転速度検出
器と、タービンの回転速度を検出するタービン回転速度
検出器と、走行路面の摩擦係数を検出する摩擦係数検出
器と、前記過剰スリップ判断手段で駆動輪に過剰スリッ
プが生じていると判断したときに比べて摩擦係数検出器
の検出値が変化したときに変更指令信号を出力する変更
指令出力手段と、前記ポンプ回転速度および前記タービ
ン回転速度に基づいて目標駆動輪トルクを定めるととも
に前記変更指令出力手段からの指令信号の入力に応じて
目標駆動輪トルクを変更する目標駆動輪トルク決定手段
と、前記過剰スリップ判断手段で駆動輪に過剰スリップ
が生じていると判断したときに目標駆動輪トルクに基づ
いてアクチュエータの作動を制御するアクチュエータ制
御手段とを備える。

【０００６】また本発明の第２の特徴によれば、上記第
１の特徴の構成に加えて、目標駆動輪トルク決定手段
は、摩擦係数が減少方向に変化したときの変更指令出力
手段からの信号入力に応じて、目標駆動輪トルクを、該
信号入力時のポンプ回転速度およびタービン回転速度に
基づく目標駆動輪トルクに更新すべく構成される。

【０００７】本発明の第３の特徴によれば、上記第１の
特徴の構成に加えて、目標駆動輪トルク決定手段は、摩
擦係数が減少方向に変化したときの変更指令出力手段か
らの信号入力に応じて、目標駆動輪トルクを減少させる
べく構成される。

【０００８】本発明の第４の特徴によれば、上記第１の
特徴の構成に加えて、目標駆動輪トルク決定手段は、摩
擦係数が増大方向に変化したときの変更指令出力手段か
らの信号入力に応じて、目標駆動輪トルクを増加させる
べく構成される。

【０００９】さらに本発明の第５の特徴に従う装置は、
駆動輪速度を検出する駆動輪速度検出器と、従動輪速度
を検出する従動輪速度検出器と、駆動輪速度および従動
輪速度に基づいて駆動輪の過剰スリップを判断する過剰
スリップ判断手段と、ポンプの回転速度を検出するポン
プ回転速度検出器と、タービンの回転速度を検出するタ
ービン回転速度検出器と、走行路面の摩擦係数を検出す
る摩擦係数検出器と、前記過剰スリップ判断手段で駆動
輪に過剰スリップが生じていると判断したときに比べて
摩擦係数検出器の検出値が増大側に変化したときに変更
指令信号を出力する変更指令出力手段と、前記ポンプ回
転速度および前記タービン回転速度に基づいて目標駆動
輪トルクを定める目標駆動輪トルク決定手段と、前記過
剰スリップ判断手段で駆動輪に過剰スリップが生じてい
ると判断したときに目標駆動輪トルクに基づいてアクチ
ュエータの作動を制御するとともに前記変更指令信号が
入力されたときには次に過剰スリップが生じるまでアク
チュエータの作動制御を一旦停止するアクチュエータ制
御手段とを備える。

【００１０】

【実施例】以下、図面により本発明を前輪駆動車両に適
用したときの実施例について説明する。

【００１１】図１ないし図６は本発明の第１実施例を示
すものであり、図１は前輪駆動車両の駆動系統を示す
図、図２は制御ユニットの構成を示すブロック図、図３
はスリップ率およびタイヤ前後力の関係を示す線図、図
４は滑り率および入力トルク容量係数の関係を示す線
図、図５は滑り率およびトルク比の関係を示す線図、図
６は制御ユニットにおける目標ポンプ回転速度決定手段
の構成を示すブロック図である。

【００１２】先ず図１において、この前輪駆動車両に搭
載された動力源としての内燃機関Ｅは、トルクコンバー
タ等の流体式動力伝達装置１を介して変速機２に連結さ
れており、該変速機２から出力される動力が駆動輪とし
ての左、右前輪Ｗ_FL，Ｗ_FRに伝達される。而して流体式
動力伝達装置１は、内燃機関Ｅのクランク軸３に連結さ
れるポンプ１ａと、変速機２に連結されるタービン１ｂ
とを備える。また内燃機関Ｅにおける吸気管４の途中に
は、該吸気管４を流通する吸気量を調整して機関Ｅの出
力を制御するためのスロットル弁５が開閉可能に配設さ
れており、該スロットル弁５は、ステップモータ等のア
クチュエータ６により開閉作動せしめられる。

【００１３】アクチュエータ６の作動は、コンピュータ
から成る制御ユニット７によって制御されるものであ
り、該制御ユニット７には、左、右両前輪Ｗ_FL，Ｗ_FRの
速度をそれぞれ検出する駆動輪速度検出器８_FL，８_FR、
従動輪としての左、右後輪Ｗ_RL，Ｗ_RRの速度をそれぞれ
検出する従動輪速度検出器９_RL，９_RR、流体式動力伝達
装置１におけるポンプ１ａの回転速度Ｎ_E すなわちクラ
ンク軸３の回転速度を検出するポンプ回転速度検出器１
０、変速機２におけるギヤ位置を検出するギヤ位置検出
器１１、ならびにアクセルペダル１２の操作量を検出す
るアクセル操作量検出器１３がそれぞれ接続されてい
る。

【００１４】図２において、制御ユニット７は、両駆動
輪速度検出器８_FL，８_FRの検出値を平均化して平均駆動
輪速度Ｖ_MWD を算出する平均駆動輪速度演算手段１４
と、両従動輪速度検出器９_RL，９_RRの検出値に基づいて
車両走行速度Ｖ_V を算出する走行速度検出器１５と、各
駆動輪速度検出器８_FL，８_FRの検出値および車両走行速
度Ｖ_V に基づいて左、右前輪Ｗ_FL，Ｗ_FRが過剰スリップ
を生じているか否かを判断するとともに左、右前輪
Ｗ_FL，Ｗ_FRの少なくとも一方で過剰スリップが生じてい
るときにハイレベルの信号を出力する過剰スリップ判断
手段１６と、ギヤ位置検出器１１で検出された変速機２
のギヤ位置に基づくギヤ比ならびに平均駆動輪速度演算
手段１４で得られた平均駆動輪速度Ｖ_MWD によって変速
機２の入力回転速度すなわち流体式動力伝達装置１にお
けるタービン１ｂの回転速度Ｎ_T を演算するタービン回
転速度検出器１７と、ギヤ位置検出器１１で得られたギ
ヤ位置、平均駆動輪速度演算手段１４で得られた平均駆
動輪速度Ｖ_MWD 、走行速度検出器１５で得られた車両走
行速度Ｖ_V 、ポンプ回転速度検出器１０で得られるポン
プ回転速度Ｎ_E 、ならびにタービン回転速度検出器１７
で得られるタービン回転速度Ｎ_T に基づいて走行路面の
摩擦係数μを推定、演算する摩擦係数検出器１８と、前
記走行速度検出器１５で得られた車両走行速度Ｖ_V なら
びにギヤ位置検出器１１で得られたギヤ位置に基づいて
目標タービン回転速度Ｎ_TOを定める目標タービン回転速
度決定手段１９と、前記過剰スリップ判断手段１６が過
剰スリップ発生と判断したときに比べて摩擦係数検出器
１８の検出値μが変化するのに応じた指令信号を出力可
能な変更指令出力手段２０と、前記ポンプ回転速度検出
器１０およびタービン回転速度検出器１７の検出値
Ｎ_E ，Ｎ_T に基づいて目標駆動輪トルクＴ_T を定めると
ともに変更指令出力手段２０からの指令信号に応じて目
標駆動輪トルクＴ_T を変更可能な目標駆動輪トルク決定
手段２１と、ギヤ位置検出器１１の検出値の変化により
シフトダウン時を検出するシフトダウン検出器２２と、
前記目標駆動輪トルク決定手段２１から出力される目標
駆動輪トルクＴ_T 、前記目標タービン回転速度決定手段
１９で定まる目標タービン回転速度Ｎ_TO、シフトダウン
検出器２２の検出値、ギヤ位置検出器１１の検出値、な
らびに走行速度検出器１５で得られた車両走行速度Ｖ_V
に基づいて目標ポンプ回転速度Ｎ_EOを定める目標ポンプ
回転速度決定手段２３と、アクセル操作量検出器１３で
検出されるアクセル操作量に応じたスロットル開度θ_TH
を定める開度設定手段２４と、前記過剰スリップ判断手
段１６が過剰スリップ発生と判断したときに前記目標ポ
ンプ回転速度決定手段２３で得られた目標ポンプ回転速
度Ｎ_EOならびにポンプ回転速度検出器１０の検出値Ｎ_E
の比較に基づく補正値Δθ_THで開度設定手段２４で得ら
れたスロットル開度θ_THを補正してアクチュエータ６の
作動を制御するアクチュエータ制御手段２５とを備え
る。

【００１５】過剰スリップ判断手段１６は、左前輪用駆
動輪速度検出器８_FLで得られる左前輪速度および車両走
行速度Ｖ_V に基づいて左駆動輪のスリップ率を演算する
左前輪用スリップ率演算回路２７_L と、右前輪用駆動輪
速度検出器８_FRで得られる駆動輪速度および車両走行速
度Ｖ_V に基づいて右前輪のスリップ率を演算する右前輪
用スリップ率演算回路２７_R と、車両走行速度Ｖ_V に対
応した基準スリップ率を設定する基準スリップ率設定回
路２８と、左前輪用スリップ率演算回路２７_Lおよび基
準スリップ率設定回路２８の出力を比較する比較器２９
_L と、右前輪用スリップ率演算回路２７_R および基準ス
リップ率設定回路２８の出力を比較する比較器２９
_R と、両比較器２９_L ，２９_R の出力が並列に入力され
るＯＲゲート３０とを備える。

【００１６】両スリップ率演算回路２７_L ，２７_R で
は、駆動輪速度をＶ_WDとしたときに、スリップ率Ｓが、
｛Ｓ＝（Ｖ_WD−Ｖ_V ）／Ｖ_V ｝なる演算式によりそれぞ
れ演算されるものであり、各比較器２９_L ，２９_R にお
ける各演算スリップ率Ｓと、基準スリップ率との比較に
より、左、右前輪の少なくとも一方で過剰スリップが生
じていると判断されたときにＯＲゲート３０からハイレ
ベルの信号が出力される。

【００１７】摩擦係数検出器１８では、変速機２でのギ
ヤ比、平均駆動輪速度Ｖ_MWD 、車両走行速度Ｖ_V 、ポン
プ回転速度Ｎ_E およびタービン回転速度Ｎ_T に基づい
て、路面の摩擦係数μが次のように推定される。

【００１８】すなわち、タイヤ荷重をＮとしたときに
（Ｆ＝μ×Ｎ）で表されるタイヤ前後力Ｆと、駆動輪の
スリップ率Ｓ′との間には、路面摩擦係数μの変化に応
じて図３で示すような関係があるので、路面摩擦係数μ
を高μから低μまで複数種類に変化させたときのタイヤ
前後力Ｆおよびスリップ率Ｓ′の関係を示すマップを予
め準備しておき、タイヤ前後力Ｆおよびスリップ率Ｓ′
をそれぞれ求めることにより、車両が走行している路面
の摩擦係数μを概略的に検出することが可能となる。

【００１９】一方、タイヤ前後力Ｆは、｛Ｆ＝出力トル
ク×（１／ギヤ比）×タイヤ半径｝によっても求まるも
のであり、次の第（１）式によって求められる流体式動
力伝達装置１の伝達トルクＴを出力トルクとすることに
より、タイヤ前後力Ｆが得られることになる。

【００２０】 Ｔ＝（Ｎ_E ／１０００）² ×ＴＡＶ_e ×ＴＲＱ_e …（１） ここで、ＴＡＶ_e は、流体式動力伝達装置１におけるポ
ンプ１ａおよびタービン１ｂ間のすべり率ｅ（＝Ｎ_T ／
Ｎ_E ）の関数である入力トルク容量係数であり、図４で
示すように定まる。またＴＲＱ_e は、前記すべり率ｅの
関数であるトルク比であり、図５で示すように定まるも
のである。

【００２１】このようにして、図３で示すように、スリ
ップ率Ｓ′がＳ₁ ′、タイヤ前後力ＦがＦ₂ であるとき
には、摩擦係数μが高μに極く近い値であると推定さ
れ、スリップ率Ｓ′がＳ₂ ′、タイヤ前後力ＦがＦ₁ で
あるときには、摩擦係数μが低μおよび中μの中間値で
あると推定される。

【００２２】目標タービン回転速度決定手段１９は、目
標ポンプ回転速度決定手段２３での目標ポンプ回転速度
Ｎ_EOの決定にあたって、駆動輪速度の変動に追随しない
ようにするために、平均従動輪速度すなわち車両走行速
度Ｖ_V と、ギヤ位置検出器１１で得られた変速機２のギ
ヤ比との乗算（Ｖ_V ×ギヤ比）により目標タービン回転
速度Ｎ_TOを得るように構成される。

【００２３】変更指令出力手段２０には、過剰スリップ
判断手段１６のＯＲゲート３０からの信号と、摩擦係数
検出器１８の出力信号すなわち摩擦係数μとが入力され
ており、過剰スリップ判断手段１６が過剰スリップ発生
と判断したとき、すなわちＯＲゲート３０がハイレベル
の信号を出力したときの摩擦係数μを記憶しておき、そ
の摩擦係数μが増大側に変化したとき、あるいは減少側
に変化したときに、変更指令信号を目標駆動輪トルク決
定手段２１に与える。

【００２４】目標駆動輪トルク決定手段２１では、ポン
プ回転速度検出器１０で得られたポンプ回転速度Ｎ
_E と、タービン回転速度検出器１７で得られたタービン
回転速度Ｎ_T とに基づいて、上記第（１）式の演算が実
行されて駆動輪Ｗ_FL，Ｗ_FRにかかるトルクＴが求めら
れ、そのトルクＴが目標駆動輪トルクＴ_T として定めら
れる。しかも変更指令出力手段２０からの変更指令信号
が入力されない限り、その目標駆動輪トルクＴ_T が保持
される。而して過剰スリップ発生時に比べて摩擦係数μ
が減少方向に変化したときの変更指令出力手段２０から
の信号入力に応じて、目標駆動輪トルク決定手段２１
は、そのときのポンプ回転速度Ｎ_E およびタービン回転
速度Ｎ_T に基づいて得られるトルクＴを新たな目標駆動
輪トルクＴ_T として更新し、さらに過剰スリップ発生時
に比べて摩擦係数μが増大方向に変化したときの変更指
令出力手段２０からの信号入力に応じて目標駆動輪トル
クＴ_T を増大側に変更する。

【００２５】図６において、目標ポンプ回転速度決定手
段２３は、目標タービン回転速度Ｎ _TOおよび目標駆動輪
トルクＴ_T に基づいて演算目標ポンプ回転速度Ｎ_EOC を
演算する演算回路３１と、車両走行速度Ｖ_V およびギヤ
位置に応じて最大目標ポンプ回転速度Ｎ_EOH を定める上
限値設定回路３２と、車両走行速度Ｖ_V およびギヤ位置
に応じて最小目標ポンプ回転速度Ｎ_EOL を定める下限値
設定回路３３と、車両走行速度Ｖ_V およびギヤ位置に応
じてシフトダウン時の目標ポンプ回転速度Ｎ_{EO S} （＝Ｖ
_V ×ギヤ比）を定めるシフトダウン時目標値設定回路３
４と、演算回路３１から出力される演算目標ポンプ回転
速度Ｎ_EOC および最大目標ポンプ回転速度Ｎ_EOH を比較
するとともにその比較結果がＮ_EOC ＞Ｎ_EOH となったと
きにハイレベルの信号を出力する比較器３５と、演算回
路３１から出力される演算目標ポンプ回転速度Ｎ_EOC お
よび前記最小目標ポンプ回転速度Ｎ_EOL を比較するとと
もにその比較結果がＮ_EOC ＜Ｎ_EOL となったときにハイ
レベルの信号を出力する比較器３６と、演算回路３１お
よび上限値設定回路３２の出力を比較器３５の出力に応
じて択一的に切換えて出力可能であって比較器３５の出
力がハイレベルとなったときに上限値設定回路３２の出
力すなわち最大目標ポンプ回転速度Ｎ_EOH を選択するス
イッチ回路３７と、スイッチ回路３７および下限値設定
回路３３の出力を比較器３６の出力に応じて択一的に切
換えて出力可能であって比較器３６の出力がハイレベル
となったときに下限値設定回路３３の出力すなわち最小
目標ポンプ回転速度Ｎ_EOL を選択するスイッチ回路３８
と、スイッチ回路３８およびシフトダウン時目標値設定
回路３４の出力をシフトダウン検出器２２の出力に応じ
て択一的に切換えて出力可能であってシフトダウン時に
シフトダウン検出器２２の出力がハイレベルとなったと
きにシフトダウン時目標値設定回路３４の出力すなわち
Ｎ_EOS を選択するスイッチ回路３９とを備え、該スイッ
チ回路３９の出力がアクチュエータ制御手段２５に与え
られる。

【００２６】演算回路３１では、目標駆動輪トルクＴ_T
が駆動輪Ｗ_FL，Ｗ_FRにかかるために必要なポンプ回転速
度が演算目標ポンプ回転速度Ｎ_EOC として演算される。
すなわち、上記第（１）式におけるトルクＴを目標駆動
輪トルクＴ_T とし、Ｎ_E ＝Ｎ _TO／ｅを第（１）式に代入
すると、次の第（２）式が得られる。

【００２７】 Ｔ_T ＝｛Ｎ_TO／（１０³ ×ｅ）｝² ×ＴＡＶ_e ×ＴＲＱ_e …（２） この第（２）式を変形すると、次の第（３）式となる。

【００２８】 Ｔ_T ×１０⁶ ／Ｎ_TO ² ＝（ＴＡＶ_e ×ＴＲＱ_e ）／ｅ² …（３） 上記第（３）式において、Ｔ_T およびＮ_TOは既知であ
る。而して第（３）式の右辺｛（ＴＡＶ_e ×ＴＲＱ_e ）
／ｅ² ｝が１対１写像の関係であれば、滑り率ｅが求ま
り、また１対１ではなくても制御原理に基づく適切な値
に滑り率ｅを定めることが可能であり、Ｎ_EOC ＝Ｎ_TO／
ｅの関係から演算目標ポンプ回転速度Ｎ_{EO C} を得ること
ができる。

【００２９】上限値設定回路３２では、最大目標ポンプ
回転速度Ｎ_EOH が、｛Ｎ_EOH ＝Ｖ_V×（１＋第１係数）
×ギヤ比｝なる演算式に従って設定され、また下限値設
定回路３３では、最小目標ポンプ回転速度Ｎ_EOL が、
｛Ｎ_EOL ＝Ｖ_V ×（１−第２係数）×ギヤ比｝なる演算
式に従って設定される。

【００３０】このような目標ポンプ回転速度決定手段２
３によれば、目標タービン回転速度Ｎ_TOおよび車両走行
速度Ｖ_V に基づいて定まる演算目標ポンプ回転速度Ｎ
_EOC が、シフトダウン時以外であって最小目標ポンプ回
転速度Ｎ_EOL よりも大きくかつ最大目標ポンプ回転速度
Ｎ_EOH よりも小さいときには、目標ポンプ回転速度Ｎ_EO
として出力され、またシフトダウン時以外でＮ_EOC ≦Ｎ
_EOL であるときには最小目標ポンプ回転速度Ｎ_EOL が目
標ポンプ回転速度Ｎ_EOとして出力され、シフトダウン時
以外でＮ_EOH ≦Ｎ_EOC であるときには最大目標ポンプ回
転速度Ｎ_EOH が目標ポンプ回転速度Ｎ_EOとして出力さ
れ、シフトダウン時にはシフトダウン時目標ポンプ回転
速度Ｎ_EOS が目標ポンプ回転速度Ｎ_EOとして出力され
る。

【００３１】再び図２において、アクチュエータ制御手
段２５は、補正値設定回路４０と、アクチュエータ６の
作動を制御するための制御信号を出力する制御信号出力
回路４１と、補正値設定回路４０および制御信号出力回
路４１間の導通・遮断を切換可能なスイッチ回路４２と
を備える。

【００３２】補正値設定回路４０は、目標ポンプ回転速
度決定手段２３で得られる目標ポンプ回転速度Ｎ_EOなら
びにポンプ回転速度検出器１０で得られる現在のポンプ
回転速度Ｎ_E の差に基づいた補正値Δθ_THを定める。ま
たスイッチ回路４２は、駆動輪である前輪Ｗ_FL，Ｗ_FRの
いずれかで過剰スリップが生じたと判断して過剰スリッ
プ判断手段１６の出力がハイレベルとなるのに応じて導
通するものである。さらに制御信号出力回路４１は、開
度設定手段２４から出力されるスロットル開度θ_THを前
記補正値Δθ_THで補正して得た制御信号を出力するもの
であり、過剰スリップが生じていないとき、すなわち過
剰スリップ判断手段１６の出力がローレベルであってス
イッチ回路４２が遮断しているときには、開度設定手段
２４からのスロットル開度θ_THに基づく制御信号が制御
信号出力回路４１から出力される。

【００３３】次にこの第１実施例の作用について説明す
ると、駆動輪である前輪Ｗ_FL，Ｗ_FRのいずれかで過剰ス
リップが生じたときには、流体式動力伝達装置１の特性
に応じて前輪Ｗ_FL，Ｗ_FRにかかるトルクを検出し、その
トルクと路面の摩擦係数μとから目標駆動輪トルクＴ_T
を定め、その目標駆動輪トルクＴ_T が前輪Ｗ_FL，Ｗ_{FR E}
にかかるための目標ポンプ回転速度Ｎ_EOを逆算し、検出
したポンプ回転速度Ｎ _E が目標ポンプ回転速度Ｎ_EOに一
致するように、アクチュエータ制御手段２５でアクチュ
エータ６を制御して、スロットル弁５を作動せしめる。

【００３４】したがって、駆動輪速度を目標値としてい
た従来のものと比べると、制御ループが短くなり、時間
遅れの発生を抑えて、過剰スリップが解消する速度へと
駆動輪速度を速やかにかつ安定的に収束させることがで
きる。

【００３５】また目標駆動輪トルクＴ_T は、過剰スリッ
プ発生時に比べて摩擦係数μが減少方向に変化したとき
に、そのときのポンプ回転速度Ｎ_E およびタービン回転
速度Ｎ_T に基づいて得られるトルクＴを新たな目標駆動
輪トルクＴ_T として更新され、過剰スリップ発生時に比
べて摩擦係数μが増大方向に変化したときに、増大側に
変更せしめられるものであり、路面の摩擦係数μに応じ
て目標駆動輪トルクＴ _T を変更することにより、路面状
況の変化に迅速に対応した適切な制御が可能となる。

【００３６】さらに目標ポンプ回転速度決定手段２３で
は、目標ポンプ回転速度の最大値Ｎ _EOH および最小値Ｎ
_EOL が、車両走行速度Ｖ_V および変速機２のギヤ比に基
づいて定められるので、アクチュエータ制御手段２５に
入力される目標ポンプ回転速度Ｎ_EOがそれらの値を超え
ることはなく、誤動作の発生を確実に防止することがで
きる。しかもシフトダウン時には、流体式動力伝達装置
１のポンプ１ａおよびタービン１ｂが過渡状態にあるの
で、発生トルクの正確な検出が困難であるが、シフトダ
ウン時に対応して定めた目標ポンプ回転速度Ｎ_EOS が目
標ポンプ回転速度決定手段２３から目標ポンプ回転速度
Ｎ_EOとしてアクチュエータ制御手段２５に入力され、そ
れに基づいてアクチュエータ制御手段２５でアクチュエ
ータ６を制御するので、誤動作の発生を防止することが
できる。

【００３７】以上の実施例では、路面の摩擦係数μが過
剰スリップ発生時に比べて減少方向に変化したときにそ
のときのポンプ回転速度Ｎ_E およびタービン回転速度Ｎ
_T に基づいて得られるトルクＴを新たな目標駆動輪トル
クＴ_T として変更するようにし、また過剰スリップ発生
時に比べて摩擦係数μが増大方向に変化したときに目標
駆動輪トルクＴ_T を増大側に変更するようにしたが、図
７で示す第２実施例のように、路面の摩擦係数μが過剰
スリップ発生時に比べて減少方向に変化したときに目標
駆動輪トルクＴ_T を減少側に変更するようにし、過剰ス
リップ発生時に比べて摩擦係数μが増大方向に変化した
ときに次の過剰スリップ発生まで目標駆動輪トルクＴ_T
の出力を一旦停止するようにしてもよい。

【００３８】すなわち図７において、変更指令出力手段
２０は、摩擦係数μが過剰スリップ発生時に比べて減少
側に変化したときにはローレベルの信号を、また摩擦係
数μが過剰スリップ発生時に比べて増大側に変化したと
きにはハイレベルの信号を出力するように構成されてお
り、この変更指令出力手段２０の出力は目標駆動輪トル
ク決定手段２１に与えられるとともにフリップフロップ
４３のリセット入力端子Ｒに与えられる。而して目標駆
動輪トルク決定手段２１では、変更指令出力手段２０か
らローレベルの信号が入力されたときに目標駆動輪トル
クＴ_T を減少側に変更するように構成される。一方、フ
リップフロップ４３の出力は、それがハイレベルである
ときに導通状態となるようにしてアクチュエータ制御手
段２５におけるスイッチ回路４２の導通・遮断を切換え
るものであり、フリップフロップ４３のセット入力端子
Ｓには過剰スリップ判断手段１６の出力が入力される。

【００３９】この第２実施例によっても、路面状況の変
化に迅速に対応した適切な制御が可能となる。

【００４０】さらに路面の摩擦係数μの推定・演算にあ
たって次のような手法を用いるようにしてもよい。

【００４１】すなわち、車両が直進に近い走行状態にあ
るときには、車体にかかる力と、加速度との間に次の第
（４）式の関係が成立する。

【００４２】 Ｆ_D ＋ρ_L ＋ρ_A ＋Ｆ_B ＋Ｆ_W ＝Ｍ×α…（４） 上記第（４）式において、Ｆ_D はタイヤの前後力、ρ_L
は走行抵抗（車体・タイヤ）、ρ_A は走行抵抗（空
気）、Ｆ_B は登坂・降坂抵抗、Ｆ_W は風抵抗、Ｍは車体
重量、αは車体の前後加・減速度であり、それぞれ次の
ようにして求められる。

【００４３】Ｆ_D ；｛Ｆ_D ＝出力トルク×（１／ギヤ
比）×タイヤ半径｝により求まるものであり、第（１）
式によって求められる流体式動力伝達装置１の伝達トル
クＴを出力トルクとすることにより、タイヤの前後Ｆ_D
が得られることになる。

【００４４】ρ_L ；無風状態での車速および車体重量の
関数として予め実車により測定を行なうことにより定め
られる。この際、走行風の影響が含まれていたとしても
次のρ_A の値として補正可能である。

【００４５】ρ_A ；車両停止状態で走行風を与えること
により走行風速度の関数として予め測定されるものであ
る。

【００４６】Ｆ_W ；車両走行時に空気の流れが層流状態
となる個所で車両に取付けた圧力センサにより、ρ_A と
同じ測定を行なって、走行速度と圧力の関係として予め
求めておく。この際、車両走行状態では、圧力センサの
検出値から走行速度を求め、その走行速度と車輪から求
めた走行速度との差を風による影響と判断し、Ｆ_W を速
度差分のρ_A の値とする。

【００４７】α；車両走行速度の変化により求められ
る。

【００４８】Ｆ_B ；登坂角度θおよび車体重量Ｍにより
（Ｆ_B ＝Ｍ×ｓｉｎθ）として求められる。

【００４９】以上の各項目の中で、検出が困難であるの
は登坂角度θであるが、この検出手順については次に説
明する。また走行抵抗ρ_L は、車体重量Ｍの影響を受け
るものであり、ρ_L ，ＭはＭの関数として同時に求めら
れるものである。

【００５０】登坂角度θを求めるにあたっては、車体に
前後傾斜計を取付けておく。この前後傾斜計は、重錘で
重力の方向を検出するようにした簡単な構造のものであ
ってもよいが、車体の前後加・減速度により影響を受け
るので、その影響を次のようにして除去する。先ずθ＝
０の状態で、車体前後加・減速度を多様に与え、そのと
きの前後傾斜計の読みと、前後加・減速度との相関を取
り、前後傾斜計の加・減速度入力に対する出力値の伝達
関数を、θ＝０のときの補正も加えて同定する。而して
車両走行状態では、上記伝達関数を用いて加・減速度α
の影響を除去することができる。

【００５１】このようにして、上記第（４）式における
各項目をρ_L およびＭを除いて知ることができ、既知で
あるタイヤの前後力Ｆ_D 、走行抵抗ρ_A 、風抵抗Ｆ_W お
よび登坂・降坂抵抗Ｆ_B の合計をＹ（＝Ｆ_D ＋ρ_A ＋Ｆ
_W ＋Ｆ_B ）とおき、第（１）式に代入すると、次の第
（５）式が成立する。

【００５２】Ｙ＝−ρ_L ＋Ｍ×α…（５） この第（５）式において、ρ_L はＭの関数であるから、
ρ_L およびＭは同時に決定されることになる。この際、
内燃機関Ｅ始動後の一定時間走行中に推定結果のばらつ
きを統計的に処理することにより、あるいは定常走行時
の推定を重視することにより、車体重量Ｍの推定が完了
する。

【００５３】次にタイヤの前後力Ｆ、路面の摩擦係数
μ′および接地荷重Ｎには、第（６）式の関係が成立す
る。

【００５４】Ｆ＝μ′×Ｎ…（６） ここで、Ｆは第（４）式のＦ_D に等しいものである。ま
た接地荷重Ｎは、タイヤにかかる荷重であるが、推定さ
れた車体重量Ｍが四輪にどのように配分されるかは不明
であるため、直接Ｎを求めることはできない。そこで、
標準的な車体重量状態（たとえば運転者１名、燃料１／
２の状態）を定めておき、そのときの四輪の荷重を計測
しておく。次に上記第（５）式に基づいて得られた車体
重量Ｍと、上記標準車体重量との差を４等分して四輪荷
重に加算し、その値を接地荷重Ｎとする。こうすると、
駆動・制動力Ｆおよび接地荷重Ｎが定まることにより、
上記体（６）式から摩擦係数μ′を求めることができる
が、車体制御上で必要なのは、タイヤおよび路面間の摩
擦係数がタイヤのスリップ率に対してどのように変化す
るかを把握することである。

【００５５】そこで、タイヤの特性データとして、スリ
ップ率Ｓ′と摩擦係数μ′との関係を示すデータを複数
種類の路面状況に応じて、図８の実線で示すようにマッ
プとして準備しておく。このようにすると、スリップ率
Ｓ′および摩擦係数μ′によって図８のマップ上に定ま
る点が、図８の破線曲線で示すように、車両走行中随時
求められることになる。而して該曲線が、予め定めてお
いた複数の特性曲線のいずれに近いかを検出することに
より、路面の摩擦係数特性をほぼ推定することができ
る。

【００５６】この手法により摩擦係数を推定するように
したときには、タイヤおよび路面間の関係として摩擦係
数をとらえているので、タイヤの種類に応じて図８の特
性カーブを置き換えることにより、タイヤの種類に適し
た制御情報たとえば最大効率スリップ率等を得ることが
できるようになる。

【００５７】上記実施例では、目標タービン回転速度決
定手段１９において、車両走行速度Ｖ_V と変速機２のギ
ヤ比との乗算（Ｖ_V ×ギヤ比）により目標タービン回転
速度Ｎ_TOを得るようにしたが、過剰スリップが生じたと
きの駆動端速度および車両走行速度Ｖ_V 間の速度差を考
慮し、その速度差に相当する値を前記乗算（Ｖ_V ×ギヤ
比）により得られた値から減ずるようにすれば、内燃機
関Ｅから駆動輪である左、右前輪Ｗ_FL，Ｗ_FRに伝達可能
な加速・減速力を過剰スリップが生じた時点での実際の
タービン回転数に対応させて最大限に発揮させることが
可能となる。

【００５８】

【発明の効果】以上のように本発明の第１の特徴に従う
装置は、駆動輪速度を検出する駆動輪速度検出器と、従
動輪速度を検出する従動輪速度検出器と、駆動輪速度お
よび従動輪速度に基づいて駆動輪の過剰スリップを判断
する過剰スリップ判断手段と、ポンプの回転速度を検出
するポンプ回転速度検出器と、タービンの回転速度を検
出するタービン回転速度検出器と、走行路面の摩擦係数
を検出する摩擦係数検出器と、前記過剰スリップ判断手
段で駆動輪に過剰スリップが生じていると判断したとき
に比べて摩擦係数検出器の検出値が変化したときに変更
指令信号を出力する変更指令出力手段と、前記ポンプ回
転速度および前記タービン回転速度に基づいて目標駆動
輪トルクを定めるとともに前記変更指令出力手段からの
指令信号の入力に応じて目標駆動輪トルクを変更する目
標駆動輪トルク決定手段と、前記過剰スリップ判断手段
で駆動輪に過剰スリップが生じていると判断したときに
目標駆動輪トルクに基づいてアクチュエータの作動を制
御するアクチュエータ制御手段とを備えるので、駆動輪
速度を目標値としていた従来のものと比べて、制御ルー
プを短くし、時間遅れの発生を抑えて、過剰スリップが
解消する速度へと駆動輪速度を速やかにかつ安定的に収
束させることができ、しかも目標駆動輪トルクを摩擦係
数の変化に応じて変更することにより摩擦係数の変化に
適切に対応した制御が可能となる。

【００５９】また本発明の第２の特徴によれば、上記第
１の特徴の構成に加えて、目標駆動輪トルク決定手段
は、摩擦係数が減少方向に変化したときの変更指令出力
手段からの信号入力に応じて、目標駆動輪トルクを、該
信号入力時のポンプ回転速度およびタービン回転速度に
基づく目標駆動輪トルクに更新すべく構成されるので、
過剰スリップが発生し易くなるのに応じて新たな目標駆
動輪トルクを定めることにより、摩擦係数減少時に適切
に対応した制御が可能となる。

【００６０】本発明の第３の特徴によれば、上記第１の
特徴の構成に加えて、目標駆動輪トルク決定手段は、摩
擦係数が減少方向に変化したときの変更指令出力手段か
らの信号入力に応じて、目標駆動輪トルクを減少させる
べく構成されるので、過剰スリップが発生し易くなるの
に応じて、目標駆動輪トルクを減少させることにより、
摩擦係数減少時に適切に対応した制御が可能となる。

【００６１】本発明の第４の特徴によれば、上記第１の
特徴の構成に加えて、目標駆動輪トルク決定手段は、摩
擦係数が増大方向に変化したときの変更指令出力手段か
らの信号入力に応じて、目標駆動輪トルクを増加させる
べく構成されるので、過剰スリップが発生し難くなるの
に応じて、目標駆動輪トルクを増大させることにより、
摩擦係数増大時に適切に対応した制御が可能となる。

【００６２】さらに本発明の第５の特徴に従う装置は、
駆動輪速度を検出する駆動輪速度検出器と、従動輪速度
を検出する従動輪速度検出器と、駆動輪速度および従動
輪速度に基づいて駆動輪の過剰スリップを判断する過剰
スリップ判断手段と、ポンプの回転速度を検出するポン
プ回転速度検出器と、タービンの回転速度を検出するタ
ービン回転速度検出器と、走行路面の摩擦係数を検出す
る摩擦係数検出器と、前記過剰スリップ判断手段で駆動
輪に過剰スリップが生じていると判断したときに比べて
摩擦係数検出器の検出値が増大側に変化したときに変更
指令信号を出力する変更指令出力手段と、前記ポンプ回
転速度および前記タービン回転速度に基づいて目標駆動
輪トルクを定める目標駆動輪トルク決定手段と、前記過
剰スリップ判断手段で駆動輪に過剰スリップが生じてい
ると判断したときに目標駆動輪トルクに基づいてアクチ
ュエータの作動を制御するとともに前記変更指令信号が
入力されたときには次に過剰スリップが生じるまでアク
チュエータの作動制御を一旦停止するアクチュエータ制
御手段とを備えるので、駆動輪速度を目標値としていた
従来のものと比べて、制御ループを短くし、時間遅れの
発生を抑えて、過剰スリップが解消する速度へと駆動輪
速度を速やかにかつ安定的に収束させることができ、し
かも摩擦係数の増大時にはアクチュエータの制御を次の
過剰スリップ発生まで一旦停止することにより、過剰ス
リップが発生し難くなったときの過剰制御を回避するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例における前輪駆動車両の駆動系統を
示す図である。

【図２】制御ユニットの構成を示すブロック図である。

【図３】スリップ率およびタイヤ前後力の関係を示す線
図である。

【図４】滑り率および入力トルク容量係数の関係を示す
線図である。

【図５】滑り率およびトルク比の関係を示す線図であ
る。

【図６】目標ポンプ回転速度決定手段の構成を示すブロ
ック図である。

【図７】第２実施例の図２に対応するブロック図であ
る。

【図８】摩擦係数を求めるための他の手法を説明するた
めの図である。

【符号の説明】 １ 流体式動力伝達装置 １ａ ポンプ １ｂ タービン ２ 変速機 ６ アクチュエータ ８_FL，８_FR 駆動輪速度検出器 ９_RL，９_RR 従動輪速度検出器 １０ ポンプ回転速度検出器 １６ 過剰スリップ判断手段 １７ タービン回転速度検出器 １８ 摩擦係数検出器 ２０ 変更指令出力手段 ２１ 目標駆動輪トルク決定手段 ２５ アクチュエータ制御手段 Ｅ 動力源としての内燃機関 Ｗ_FL，Ｗ_FR 駆動輪としての前輪

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 望月 和彦 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動力源（Ｅ）に連結されるポンプ（１
   ａ）ならびに駆動輪（Ｗ_FL，Ｗ_FR）に連結されるタービ
   ン（１ｂ）を有する流体式動力伝達装置（１）と、動力
   源（Ｅ）の出力を変化させ得るアクチュエータ（６）と
   を有する車両において、駆動輪速度を検出する駆動輪速
   度検出器（８_FL，８_FR）と、従動輪速度を検出する従動
   輪速度検出器（９_RL，９_RR）と、駆動輪速度および従動
   輪速度に基づいて駆動輪（Ｗ_FL，Ｗ_FR）の過剰スリップ
   を判断する過剰スリップ判断手段（１６）と、前記ポン
   プ（１ａ）の回転速度を検出するポンプ回転速度検出器
   （１０）と、前記タービン（１ｂ）の回転速度を検出す
   るタービン回転速度検出器（１７）と、走行路面の摩擦
   係数を検出する摩擦係数検出器（１８）と、前記過剰ス
   リップ判断手段（１６）で駆動輪（Ｗ_FL，Ｗ_FR）に過剰
   スリップが生じていると判断したときに比べて摩擦係数
   検出器（１８）の検出値が変化したときに変更指令信号
   を出力する変更指令出力手段（２０）と、前記ポンプ回
   転速度および前記タービン回転速度に基づいて目標駆動
   輪トルクを定めるとともに前記変更指令出力手段（２
   ０）からの指令信号の入力に応じて目標駆動輪トルクを
   変更する目標駆動輪トルク決定手段（２１）と、前記過
   剰スリップ判断手段（１６）で駆動輪（Ｗ_FL，Ｗ_FR）に
   過剰スリップが生じていると判断したときに目標駆動輪
   トルクに基づいてアクチュエータ（６）の作動を制御す
   るアクチュエータ制御手段（２５）とを備えることを特
   徴とする車両における動力源出力制御装置。
2. 【請求項２】 目標駆動輪トルク決定手段（２１）は、
   摩擦係数が減少方向に変化したときの変更指令出力手段
   （２０）からの信号入力に応じて、目標駆動輪トルク
   を、該信号入力時のポンプ回転速度およびタービン回転
   速度に基づく目標駆動輪トルクに更新すべく構成される
   ことを特徴とする請求項１記載の車両における動力源出
   力制御装置。
3. 【請求項３】 目標駆動輪トルク決定手段（２１）は、
   摩擦係数が減少方向に変化したときの変更指令出力手段
   （２０）からの信号入力に応じて、目標駆動輪トルクを
   減少させるべく構成されることを特徴とする請求項１記
   載の車両における動力源出力制御装置。
4. 【請求項４】 目標駆動輪トルク決定手段（２１）は、
   摩擦係数が増大方向に変化したときの変更指令出力手段
   （２０）からの信号入力に応じて、目標駆動輪トルクを
   増加させるべく構成されることを特徴とする請求項１記
   載の車両における動力源出力制御装置。
5. 【請求項５】 動力源（Ｅ）に連結されるポンプ（１
   ａ）ならびに駆動輪（Ｗ_FL，Ｗ_FR）に連結されるタービ
   ン（１ｂ）を有する流体式動力伝達装置（１）と、動力
   源（Ｅ）の出力を変化させ得るアクチュエータ（６）と
   を有する車両において、駆動輪速度を検出する駆動輪速
   度検出器（８_FL，８_FR）と、従動輪速度を検出する従動
   輪速度検出器（９_RL，９_RR）と、駆動輪速度および従動
   輪速度に基づいて駆動輪の過剰スリップを判断する過剰
   スリップ判断手段（１６）と、前記ポンプ（１ａ）の回
   転速度を検出するポンプ回転速度検出器（１０）と、前
   記タービン（１ｂ）の回転速度を検出するタービン回転
   速度検出器（１７）と、走行路面の摩擦係数を検出する
   摩擦係数検出器（１８）と、前記過剰スリップ判断手段
   （１６）で駆動輪（Ｗ_FL，Ｗ_FR）に過剰スリップが生じ
   ていると判断したときに比べて摩擦係数検出器（１８）
   の検出値が増大側に変化したときに変更指令信号を出力
   する変更指令出力手段（２０）と、前記ポンプ回転速度
   および前記タービン回転速度に基づいて目標駆動輪トル
   クを定める目標駆動輪トルク決定手段（２１）と、前記
   過剰スリップ判断手段（１６）で駆動輪（Ｗ_FL，Ｗ_FR）
   に過剰スリップが生じていると判断したときに目標駆動
   輪トルクに基づいてアクチュエータ（６）の作動を制御
   するとともに前記変更指令信号が入力されたときには次
   に過剰スリップが生じるまでアクチュエータ（６）の作
   動制御を一旦停止するアクチュエータ制御手段（２５）
   とを備えることを特徴とする車両における動力源出力制
   御装置。