JPH0390808A - 路面勾配検出装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は自動車が走行する路面の勾配を検出するため
の路面勾配検出装置に関する。

（従来の技術） 近時、自動車の走行状態を総合的に制御するトラクショ
ン・コントロール・システム（以下ＴＣＳと略す）が開
発され、実用化されている。

このＴｅ３による制御形態はエンジン制御、駆動伝達系
制御、ブレーキ制御に大別することができる。そして、
各部の＄ＩＪ御にあたっては自動車の走行時における状
態が種々のセンサによって検出され、この検出信号がエ
レクトロニックコントロール・ユニット（以下ＥＣＵと
略す）によって演算処理されることで、その処理データ
にもとづいて各部が制御されるようになっている。

ところで、このようなＴｅ３において、従来は自動車が
平坦な路面を走行しているのか傾斜した路面を走行して
いるのかを検出し、その検出信号をＴｅ３の制御データ
として用いるということが行われていなかった。そのた
め、走行路面の勾配に応じてたとえば駆動伝達系の制御
などの各種運動性能の制御をきめ細かく行うことができ
ないということがあった。

（発明が解決しようとする課題） このように、従来は自動車が走行している路面の勾配を
検出するということが行われていなかったので、路面勾
配を加味したきめ細かな各種運動性能の制御ができない
ということがあった。

この発明は上記車情にもとずきなされたもので、その目
的とするところは、自動車が走行する路面の勾配を確実
に検出することができるようにした路面勾配検出装置を
提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段及び作用）上記課題を解決
するためにこの発明は、自動車の駆動力を検出する第１
の検出手段と、自動車の車輪の回転速度を検出する第２
の検出手段と、上記第１の検出手段と上記第２の検出手
段とによって検出された検出信号から自動車が平坦路で
発生すべき加速度を求めるとともに、上記第２の検出手
段が検出する車輪の回転速度の変化から自動車に実際に
発生している加速度を求め、これら加速度の差から路面
の勾配を算出する演算処理手段とを具備する。

このような構成とすることで、自動車に発生すべき加速
度と実際に発生している加速度との差を求めることがで
きるから、これら加速度の差から路面の勾配を求めるこ
とができる。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図はＴＣＳによって路面勾配を検出するための概略
的構成を示し、このＴｅ３は演算処理手段としてのＥＣ
ＵＩを備えている。このＥＣＵＩには、自動車の走行特
における路面の勾配を検出するための検出信号としてエ
ンジン２のトルクを検出する第１の検出センサ３からの
検出信号と、たとえばオートマチック車などのトランス
ミッション４の変速段を検出する第２の検出センサ５か
らの検出信号と、たとえば前輪駆動車であるならば非駆
動輪となる左右一対の後輪６の回転速度Ｖを検出する一
対の第３の検出センサ７からの検出信号とが入力される
ようになっている。

上記第１の検出センサ３によって検出されるエンジント
ルクをＴｅ、第２の検出センサ５によって検出される変
速段をρＴ／Ｍ、減速比をρ、車輪（タイヤ）半径をｒ
１効率をηとすると、駆動輪である前輪７に発生する駆
動力りは、 Ｄ−η・Ｔｃ・ρＴ／Ｍ・ρ／ｒ　・・・（１）式％式
％ 一方、上記一対の第３の検出センサ７によって検出され
る一対の後輪６の回転速度Ｖから自動車の走行抵抗Ｒと
、横加速度ａｙを求めることができる。自動車の走行抵
抗Ｒは、転がり抵抗Ｒｒと、空気抵抗Ｒａと、旋回抵抗
Ｒｅとから求められる。

つまり、走行抵抗Ｒは、 Ｒ−Ｒｒ　十Ｒａ　＋Ｒｃ　　　　　　−（２）式％式
％ 上記転がり抵抗Ｒｒは第３図（ａ）に示すように後輪６
の回転速度Ｖ（車速）との関係で求めることができ、ま
た空気抵抗Ｒａも同じく第３図（ｂ）に示すように車速
との関係から求めることができる。さらに、旋回抵抗Ｒ
ｅは第３図（ｃ）に示すように横加速度ａｙとの関係か
ら求めることができる。この横加速度ｃｙｙは、次式に
よって求めることができる。

ａｙ−Ｖ・ΔＶ／）レッド　　　・・・（３）式なお、
ΔＶは一刻の後輪６の速度差、■は一対の後輪６の平均
速度、トレッドは一対の後輪６の幅寸法である。すなわ
ち、走行抵抗Ｒを決定するＲ　ｒ　ｓ　Ｒａ　ｓ　Ｒｃ
は回転速度Ｖの関数として車種に応じて予め設定される
から、上記回転速度Ｖから求めることができる。

このようにして走行抵抗Ｒを求めることができたならば
、この走行抵抗Ｒと上記駆動力りとから自動車が平坦路
で発生すべき加速度ＧｘＯは、ＧｘＯ−（Ｄ−Ｒ）　／
車両玉ｔｉｌｔ　　　−（４）式％式％ ところで、自動車に実際に発生している加速度Ｇｘは、
第４図に示すように第３の検出センサ７が検出する後輪
６の回転速度Ｖの変化の傾きであるから、次式によって
求めることができる。すなわち、 ＧＸ　−ｄ　ｖ／ｄ　ｔ　　　　　　−（５）式そして
、自動車が゛１ｊ、坦路で発生すべき加速度ＧｘＯと、
実際に発生している加速度ＧＸとの差が自動車が走行し
ている路面の勾配の影響と見ることができるから、その
差から路面の勾配を求めることができる。つまり、路面
の勾配θは、θ−３ｔｎ　’　（ＧＸＯ−Ｃ；　ｘ）　
　　−（６）式すなわち、第１乃至第３の検出センサ３
．５．７からの検出信号がＥＣＵＩに人力され、このＥ
ＣＵＩで上記（１）式から（６）式にもとすく演算がな
されることによって自動車が走行する路面の勾配θを求
めることができるから、この勾配θをＴＣＵの制御デー
タとしてエンジン２など駆動伝達系の制御などの各種運
動性能の制御をきめ細かく行うために利用することがで
きる。

また、自動車が平坦な路面を走行した場合には、・ｌ’
坦な路面で発生すべき加速度ＧｘＯと実際に発生した加
速度Ｇｘとが同しになるから、（６）式より路面の勾配
θがＯとなり、路面が平坦であることが分かる。

また、路面が登り坂でなく、下り坂の場合には、平坦路
で発生すべき加速度ＧｘＯよりも実際に発生している加
速度Ｇｘの方が大きくなるから、それによって路面が下
り坂であることを判別できる。

第５図はフローチャートを示す。すなわち、ステップ１
では第１の検出センサ３からエンジン２の出力（トルク
）がＥＣＵＩに人力される。ステップ２では第２のセン
サ５によってトランスミッション４の変速段がＥＣＵＩ
に人力され、ついでステップ３では駆動力りが計算され
る。

ステップ４では転がり抵抗Ｒｒ、空気抵抗Ｒａおよび旋
回抵抗Ｒｅの和である走行抵抗Ｒが＝Ｉ算され、ステッ
プ５では駆動力り乏走行抵抗Ｒとから平坦路で発生すべ
き加速度ＧｘＯが計算される。

そして、ステップ６では実際の発生加速度Ｇｘが計算さ
れ、スッテップ７では平坦路で発生すべき加速度ＧｘＯ
と実際の発生加速度Ｇｘとから路面勾配θが算出される
ことになる。

［発明の効果］ 以上述べたようにこの発明によれば、車輪に発生する駆
動力と自動車の走行抵抗とから自動車が平坦路で発生す
べき加速度を検出し、この加速度と実際に発生した加速
度との差から路面勾配を求めるようにした。したがって
、自動車の走行時の加速度から路面の勾配を正確に算出
することができるから、そのデータをＴＣＵの制御デー
タとして利用すれば、たとえば駆動伝達系の制御など各
種運動性能の制御をきめ細かく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、第１図はＴｅ３の一
部の概略的構成図、第２図はエンジン回転数とエンジン
トルクとの関係のグラフ、第３図（ａ）は車速と転がり
抵抗との関係のグラフ、第３図（ｂ）は車速と空気抵抗
との関係のグラフ、第３図（ｃ）は横加速度と旋回抵抗
との関係のグラフ、第４図は実走行における時間と速度
との関係のグラフ、第５図はフローチャートである。 １・・・ＥＣＵ　（演算処理手段）、３・・・第１の検
出センサ（第１の検出手段）、５・・・箇２の検出セン
サ（第１の検出手段）、６・・・後輪（非駆動輪）、７
・・・第３の検出センサ （第２の検出手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 自動車の駆動力を検出する第１の検出手段と、自動車の
   車輪の回転速度を検出する第２の検出手段と、上記第１
   の検出手段と上記第２の検出手段とによって検出された
   検出信号から自動車が平坦路で発生すべき加速度を求め
   るとともに、上記第２の検出手段が検出する車輪の回転
   速度の変化から自動車に実際に発生している加速度を求
   め、これら加速度の差から路面の勾配を算出する演算処
   理手段とを具備したことを特徴とする路面勾配検出装置
   。