JP2008273280A - ４輪駆動車用加速スリップ検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 登坂路面等、加速度センサ値の積分によっては適切な車体速を得られない場合であっても、スリップ状態を確実に検出可能な４輪駆動車用加速スリップ検出装置を提供する。
【解決手段】 ４輪駆動車用加速スリップ検出装置において、車輪速に基づき車輪加速度を算出する車輪加速度算出手段と、前記車輪加速度が加速スリップ判断閾値を上回った際に車両の加速スリップ状態と判断する加速スリップ判断手段と、前記加速スリップ状態と判断された際に前記車輪加速度が前記スリップ判断閾値を下回り、かつアクセルオフと判断された場合、前記加速スリップ状態の判断を解除する加速スリップ判断解除手段とを有することとした。
【選択図】 図３

Description

本発明は、４輪駆動車用加速スリップ検出装置に関する。

従来、特許文献１に記載の４輪駆動車用加速スリップ検出装置にあっては、前後加速度センサにより検出された加速度を積分して車体速を演算し、この車体速と車輪速との差分がスリップ判断閾値以上であればスリップ状態と判断し、グリップ判定閾値以下であればグリップ状態と判断する。
特開平１−１１３６６９号公報

しかしながら上記従来技術にあっては、前後加速度センサの検出値に基づき車体速を算出している。そのため、登坂路面などでは実際の前後加速度よりも大きな加速度を検出してしまい、車体速の算出値が実際値を上回ってしまい、適切な車体速が得られない。

したがって、通常のスリップ時では車体速と車輪速の差分が大きくなるが、従来技術にあっては登坂路面のスリップ時に車体速と車輪速の差分が小さくなってしまい、実際はスリップ状態にあるにもかかわらずグリップ状態と判定されてしまう、という問題があった。

本発明は上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、登坂路面等、加速度センサ値の積分によっては適切な車体速を得られない場合であっても、スリップ状態を確実に検出可能な４輪駆動車用加速スリップ検出装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、４輪駆動車用加速スリップ検出装置において、車輪速に基づき車輪加速度を算出する車輪加速度算出手段と、前記車輪加速度が加速スリップ判断閾値を上回った際に車両の加速スリップ状態と判断する加速スリップ判断手段と、前記加速スリップ状態と判断された際に前記車輪加速度が前記スリップ判断閾値を下回り、かつアクセルオフと判断された場合、前記加速スリップ状態の判断を解除する加速スリップ判断解除手段とを有することとした。

よって、前後加速度センサの検出値によらず加速スリップ判断を行うことが可能となり、登坂路面等、加速度センサ値の積分によっては適切な車体速を得られない場合であっても、スリップ状態を確実に検出可能な４輪駆動車用加速スリップ検出装置を提供できる。

以下、本発明の車両の４輪駆動車用加速スリップ検出装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。

［システム構成］
図１は実施例１における４輪駆動車用加速スリップ検出装置を搭載した車両のシステム構成図である。車両は４輪駆動であって、前輪の駆動力を後輪に配分する前輪駆動ベースの４輪駆動車を示す。

システムは、概ねコントロールユニットＥＣＵ、液圧ユニットＨＵ、ヨーレイトセンサ３、横加速度センサ４、前後加速度センサ５で構成される。加速スリップの検出は、コントロールユニットＥＣＵで行われる。

各輪ＦＬ〜ＲＲにはそれぞれホイルシリンダＷ／Ｃ（ＦＬ〜ＲＲ）が設けられ、それぞれ配管Ａ（ＦＬ〜ＲＲ）を介して液圧ユニットＨＵから作動油の供給を受け、制動力を発生させる。また、各輪ＦＬ〜ＲＲにはそれぞれ車輪速センサ７が設けられ、各輪車輪速ＶＷＳ（ＦＬ〜ＲＲ）をコントロールユニットＥＣＵへ出力する。

操舵機構２には操舵角センサ６が設けられ、操舵角θをコントロールユニットＥＣＵへ出力する。また、アクセルペダル１０にはアクセル開度センサ１１が設けられ、エンジンコントローラＥＣＭを介してコントロールユニットＥＣＵへアクセル開度ＡＰＯを出力する。コントロールユニットＥＣＵは各入力情報に基づき液圧ユニットＨＵを駆動し、制動力を発生させる。

エンジンＥＮＧのトルクは変速機Ｔ／Ｍを介して前輪ＦＬ，ＦＲに伝達されるとともに、トランスファＴ／Ｆを介して後輪ＲＬ，ＲＲに伝達される。

エンジンコントローラＥＣＭはアクセル開度ＡＰＯに基づきエンジンＥＮＧを制御する。変速機コントロールユニットＡＴＣＭはエンジンコントローラＥＣＭと双方向通信を行い、変速機Ｔ／Ｍに変速指令を出力する。

（通常ブレーキ時）
運転者によりブレーキペダル９が踏み込まれると、踏力はブースタ１２によりアシストされてマスタシリンダ圧を発生させ、各ホイルシリンダＷ／Ｃ（ＦＬ〜ＲＲ）が増圧される。

（車両挙動制御時）
車両挙動制御時には、各入力情報に基づきコントロールユニットＥＣＵにおいてブレーキ力が演算され、液圧ユニットＨＵが駆動されてホイルシリンダ圧を発生させる。

［加速スリップ判断制御処理］
図２は、実施例１における加速スリップ判断制御処理の流れを示すフローチャートである。加速度センサ値の積分によっては適切な車体速ＶＩを得られない場合であっても、スリップ状態を確実に検出するため、アクセルがオフされていれば非スリップ状態と判断する。以下、各ステップにつき説明する。

ステップＳ１では各車輪速ＶＷＳ（ＦＬ〜ＲＲ）に基づき各車輪ＦＬ〜ＲＲの車輪加速度ΔＶＷＳ（ＦＬ〜ＲＲ）を演算し、ステップＳ２へ移行する。

ステップＳ２では前回制御における加速スリップ判断の結果を確認し、加速スリップ判断フラグがセットされていればスリップ状態としてステップＳ３へ移行し、セットされていなければ非スリップ状態としてステップＳ７へ移行する。
本願の車両は前輪駆動ベースであって後輪ＲＬ，ＲＲから先にスリップすることは考えにくく、また少なくとも前輪ＦＬ，ＦＲが加速スリップ状態となれば舵が効かなくなり、センサ系の故障を検出するために比較している複数のセンサ情報の相関関係が崩れ、センサ故障と誤診断するおそれがある。
したがって、ＦＬ，ＦＲ輪の車輪加速度がともにスリップ判断閾値を超えた場合（ステップＳ２→Ｓ７→Ｓ８）、車両の加速スリップ状態と判断する。

ステップＳ３ではＦＲ輪の車輪加速度が加速スリップ判断閾値未満であるかどうかが判断され、ＹＥＳであればステップＳ４へ移行し、ＮＯであれば制御を終了する。

ステップＳ４ではＦＬ輪の車輪加速度が加速スリップ判断閾値未満であるかどうかが判断され、ＹＥＳであればステップＳ５へ移行し、ＮＯであれば制御を終了する。

ステップＳ５ではアクセル開度ＡＰＯがアクセルオフ判断閾値以下かどうかが判断され、ＹＥＳであればステップＳ６へ移行し、ＮＯであれば制御を終了する。
車輪加速度がスリップ判断閾値を下回った場合であっても、アクセル開度が大きければスリップのおそれは解消されていない。そのため、スリップ判断閾値を下回った際に直ちに加速スリップ解除判断を行うと、スリップが継続しているにもかかわらずスリップ解消と誤検出してしまう。
したがって、前輪ＦＬ，ＦＲのスリップ判断を行った後（ステップＳ３，Ｓ４）、アクセル開度ＡＰＯとアクセルオフ判断閾値の比較によりアクセルオフかどうかを判断し、アクセルオフでなければスリップの可能性があるためスリップ判断フラグをセットしたまま制御を終了する（ステップＳ５）。

ステップＳ６では加速スリップ判断フラグをクリアし、制御を終了する。
前回制御において加速スリップ状態（ステップＳ２）であっても、ＦＬ，ＦＲ輪の車輪加速度がともにスリップ判断閾値未満であり、かつアクセル開度ＡＰＯがオフであるため（ステップＳ３→Ｓ４→Ｓ５）、加速スリップはすぐに収束すると判断して加速スリップ判断フラグをクリアする。

ステップＳ７ではＦＲ輪の車輪加速度が加速スリップ判断閾値以上であるかどうかが判断され、ＹＥＳであればステップＳ８へ移行し、ＮＯであれば制御を終了する。

ステップＳ８ではＦＬ輪の車輪加速度が加速スリップ判断閾値以上であるかどうかが判断され、ＹＥＳであればステップＳ９へ移行し、ＮＯであれば制御を終了する。

ステップＳ９では加速スリップ判断フラグをセットし、制御を終了する。

［加速スリップ判断制御時の経時変化］
図３は実施例１における加速スリップ判断制御時のタイムチャートである。車輪速および車輪加速度は、前輪ＦＬ，ＦＲの車輪速ＶＷＳ（ＦＬ，ＦＲ）および車輪加速度ΔＶＷＳ（ＦＬ，ＦＲ）を示す。

（時刻ｔ１）
時刻ｔ１において車輪速ＶＷＳ（ＦＬ，ＦＲ）の増大に伴って車輪加速度ΔＶＷＳ（ＦＬ，ＦＲ）が増大し、スリップ判断閾値を上回って加速スリップ判断フラグがセットされる。

（時刻ｔ２）
時刻ｔ２においてアクセル開度ＡＰＯがオフ判断閾値を下回り、加速スリップ判断フラグがクリアされる。

［実施例１の効果］
（１）４輪駆動車用加速スリップ検出装置において、車輪速ＶＷＳに基づき車輪加速度ΔＶＷＳを算出する車輪加速度算出手段（ステップＳ１）と、車輪加速度ΔＶＷＳが加速スリップ判断閾値を上回った際に車両の加速スリップ状態と判断する加速スリップ判断手段（ステップＳ７，Ｓ８）と、加速スリップ状態と判断された際に車輪加速度ΔＶＷＳがスリップ判断閾値を下回り、かつアクセルオフと判断された場合（ステップＳ３→Ｓ４→Ｓ５）、加速スリップ状態の判断を解除する加速スリップ判断解除手段（ステップＳ６）とを有することとした。

車輪加速度がスリップ判断閾値を下回った場合であっても、アクセル開度が大きければスリップのおそれは解消されていない。そのため、スリップ判断閾値を下回った際に直ちに加速スリップ解除判断を行うと、スリップが継続しているにもかかわらずスリップ解消と誤検出してしまう。
したがって、前輪ＦＬ，ＦＲのスリップ判断を行った後（ステップＳ３，Ｓ４）、アクセル開度ＡＰＯとアクセルオフ判断閾値の比較によりアクセルオフかどうかを判断し、アクセルオフでなければスリップの可能性があるためスリップ判断フラグをセットしたまま制御を終了する（ステップＳ５）。

これにより、前後加速度センサの検出値によらず加速スリップ判断を行うことが可能となり、登坂路面等、加速度センサ値の積分によっては適切な車体速ＶＩを得られない場合であっても、スリップ状態を確実に検出することができる。また、前後加速度センサを搭載しない車両にも本願の思想を適用することができる。

実施例２につき説明する。基本構成は実施例１と同様であるため異なる点についてのみ説明する。実施例１では車輪速ＶＷＳの微分値である車輪加速度ΔＶＷＳに基づき加速スリップ判断を行ったが、実施例２では車体速ＶＩを算出し、この車体速ＶＩと車輪速ＶＷＳの差分ΔＶに基づき加速スリップ判断を行う点で異なる。

実施例２では各輪車輪速ＶＷＳ（ＦＬ〜ＲＲ）のうち最も低い値を車体速ＶＩとする。この場合、４輪全輪がスリップした場合は車体速ＶＩが実際値以上の値となってしまうため、車体速ＶＩに上限値を設けることとする。

［実施例２における加速スリップ判断制御処理］
図４は実施例２における加速スリップ判断制御処理の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ１０では車体速ＶＩを算出し、ステップＳ１１へ移行する。

ステップＳ１１では前回制御において加速スリップ判断フラグがセットされているかどうかが判断され、ＹＥＳであればステップＳ１２へ移行し、ＮＯであればステップＳ１６へ移行する。

ステップＳ１２ではＦＲ輪の車輪速ＶＷＳ（ＦＲ）と車体速ＶＩの差分ΔＶが加速スリップ判断閾値未満かどうかが判断され、ＹＥＳであればステップＳ１３へ移行し、ＮＯであれば制御を終了する。

ステップＳ１３ではＦＬ輪の車輪速ＶＷＳ（ＦＬ）と車体速ＶＩの差分ΔＶが加速スリップ判断閾値未満かどうかが判断され、ＹＥＳであればステップＳ１４へ移行し、ＮＯであれば制御を終了する。

ステップＳ１４ではアクセル開度ＡＰＯがアクセルオフ判断閾値以下かどうかが判断され、ＹＥＳであればステップＳ１５へ移行し、ＮＯであれば制御を終了する。

ステップＳ１５では加速スリップ判断フラグをクリアし、制御を終了する。

ステップＳ１６ではＦＲ輪の車輪速ＶＷＳ（ＦＲ）と車体速ＶＩの差分ΔＶ（ＦＲ）が加速スリップ判断閾値以上かどうかが判断され、ＹＥＳであればステップＳ１７へ移行し、ＮＯであれば制御を終了する。

ステップＳ１７ではＦＬ輪の車輪速ＶＷＳ（ＦＬ）と車体速ＶＩの差分ΔＶ（ＦＬ）が加速スリップ判断閾値以上かどうかが判断され、ＹＥＳであればステップＳ１８へ移行し、ＮＯであれば制御を終了する。

ステップＳ１８では加速スリップ判断フラグをセットし、制御を終了する。

［実施例２における加速スリップ判断の経時変化］
図５は実施例２における加速スリップ判断制御のタイムチャートである。

（時刻ｔ３）
時刻ｔ３において車輪速ＶＷＳ（ＦＬ，ＦＲ）と車体速ＶＩの差分ΔＶがスリップ判断閾値以上となり、加速スリップ判断フラグがセットされる。

（時刻ｔ４）
時刻ｔ４において差分ΔＶが加速スリップ判断閾値を下回るが、アクセル開度ＡＰＯがアクセルオフ判断閾値以上であるため加速スリップ判断フラグはクリアされない。

（時刻ｔ５）
時刻ｔ５において差分が加速スリップ判断閾値を下回り、かつアクセル開度ＡＰＯがオフ判断閾値を下回り、加速スリップ判断フラグがクリアされる。

［実施例２の効果］
（２）車両情報（車輪速ＶＷＳ）に基づき車体速ＶＩを算出する車体速算出手段（ステップＳ１０）と、車輪速ＶＷＳと車体速ＶＩとの差分ΔＶが加速スリップ判断閾値を上回った際、車両の加速スリップ状態と判断する加速スリップ判断手段（ステップＳ１６、Ｓ１７）と、加速スリップ状態と判断された際、差分ΔＶが加速スリップ判断閾値を下回り、かつアクセルオフと判断された場合（ステップＳ１２→Ｓ１３→Ｓ１４）、加速スリップ状態の判断を解除する加速スリップ判断解除手段（ステップＳ１５）とを有することとした。

これにより、実施例１と同様の作用効果を得ることができる。

実施例３につき説明する。実施例３では、実施例１，２の加速スリップ判断を前提としたセンサ故障診断処理について示す。

センサ系の故障を検出するためには、複数のセンサ情報の相関関係を用いて行う方法がある。具体的には、ヨーレイトセンサ３と、横加速度センサ４と、操舵角センサ６の出力を共通の単位に変換し、これらの出力を比較する方法がある。

しかし、スリップが発生すると舵が効かなくなるため各センサ情報間の相関関係が崩れ、このときにセンサ故障診断を行うとセンサが正常であっても異常と誤診断するおそれがある。したがって、加速スリップ判断フラグセット中にはセンサ故障診断は行わない。

［センサ故障診断許可フロー］
図６はセンサ故障診断許可フローである。

ステップＳ２０では各車輪速センサ７の出力信号の出力単位を変換し、ステップＳ２１へ移行する。

ステップＳ２１では加速スリップ判断フラグがセットされているかどうかが判断され、ＹＥＳであれば制御を終了し、ＮＯであればステップＳ２２へ移行する。

ステップＳ２２ではセンサ故障診断処理を実行し、制御を終了する。

［実施例３の効果］
正確なセンサ値の相関関係が得られない加速スリップ判断中にはセンサ故障診断を行わないことで、センサ故障診断の信頼性を向上させることができる。

［他の実施例］
以上、本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は各実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。

実施例１における４輪駆動車用加速スリップ検出装置を搭載した車両のシステム構成図である。 実施例１における加速スリップ判断制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１における加速スリップ判断制御時のタイムチャートである。 実施例２における加速スリップ判断制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例２における加速スリップ判断制御のタイムチャートである。 実施例３におけるセンサ故障診断許可フローである。

符号の説明

２ 操舵機構
３ ヨーレイトセンサ
４ 横加速度センサ
５ 前後加速度センサ
６ 操舵角センサ
７ 車輪速センサ
９ ブレーキペダル
１０ アクセルペダル
１１ アクセル開度センサ
１２ ブースタ
Ａ 配管
ＡＴＣＭ 変速機コントロールユニット
ＥＣＭ エンジンコントローラ
ＥＣＵ コントロールユニット
ＥＮＧ エンジン
ＦＬ〜ＲＲ 車輪
ＨＵ 液圧ユニット
Ｔ／Ｆ トランスファ
Ｔ／Ｍ 変速機
Ｗ／Ｃ ホイルシリンダ

Claims (2)

1. ４輪駆動車用加速スリップ検出装置において、
   車輪速に基づき車輪加速度を算出する車輪加速度算出手段と、
   前記車輪加速度が加速スリップ判断閾値を上回った際に車両の加速スリップ状態と判断する加速スリップ判断手段と、
   前記加速スリップ状態と判断された際に前記車輪加速度が前記スリップ判断閾値を下回り、かつアクセルオフと判断された場合、前記加速スリップ状態の判断を解除する加速スリップ判断解除手段と
   を有することを特徴とする４輪駆動車用加速スリップ検出装置。
2. ４輪駆動車用加速スリップ検出装置において、
   車両情報に基づき車体速を算出する車体速算出手段と、
   車輪速と前記車体速との差分が加速スリップ判断閾値を上回った際、車両の加速スリップ状態と判断する加速スリップ判断手段と、
   前記加速スリップ状態と判断された際、前記車輪速と前記車体速との差分が前記加速スリップ判断閾値を下回り、かつアクセルオフと判断された場合、前記加速スリップ状態の判断を解除する加速スリップ判断解除手段と
   を有することを特徴とする４輪駆動車用加速スリップ検出装置。

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