JPH08326574A - 車両用駆動力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】トラクション制御のフェールセーフ機能を改善
する。 【構成】駆動輪と従動輪の速度差から駆動輪のスリップ
量Ｓ、従動輪の速度変化から車両の加速度ＸＧを夫々算
出し (Ｓ１〜Ｓ５) 、加速度に必要な機関トルクに対応
するスロットル弁開度ＴＨＲ１を推定し、スロットルセ
ンサから検出されたスロットル弁開度ＴＨＲ２との差が
所定値β以下のときは、スリップ量Ｓとスロットル弁開
度ＴＨＲ２との関数値ｆ₁ (Ｓ，ＴＨＲ２) として車両
駆動力の低減量を設定し、所定値βより大のときはスリ
ップ量Ｓのみの関数値ｆ₂ (Ｓ) として車両駆動力の低
減量を設定して、第２のスロットル弁を絞り制御する
(Ｓ６〜Ｓ13)

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の駆動輪のスリッ
プ状態に応じて駆動力を低減調整する駆動力制御装置に
関し、特に、駆動力を調整すべきときにセンサ類の故障
等で調整が行われなくなることを防止でき、確実に駆動
力の調整が行えるようにした技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】氷結路や積雪路での車両の加速時に車輪
がスリップして車両が横方向に振られることを防止する
ため、例えばアクセルペダルと連動する第１スロットル
弁と直列に第２スロットル弁を設け、車輪のスリップ状
態検出時、即ち車輪回転速度により検出される駆動輪の
回転速度と従動輪の回転速度との差を求めることにより
スリップ状態を検出した時に、トラクション制御要求信
号が発せられて、第２スロットル弁を閉側に制御して、
これにより機関のトルクを低下させて駆動力を低下させ
る装置を備えたものが提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の車両の駆動力制御装置においては、スロット
ルモータ等の駆動力調整用アクチュエータの耐久性確保
や作動インジケーターの長時間点灯防止のために、運転
者がアクセルオフしているとき、又は、トラクション制
御中に第２スロットル弁の開度が第１スロットル弁の開
度 (アクセル開度) より大となったら、トラクション制
御を行わないか、又は行っても徐々に制御を中止する構
成となっていたため、以下のような問題を発生してい
た。

【０００４】即ち、上記制御等のために設けられている
第１スロットル弁の開度を検出するスロットルセンサ
が、スロットル弁の全閉側に張り付くような故障又はス
ロットルセンサ出力がスロットル弁の全閉相当の出力を
する故障等を発生すると、加速時にスリップが発生して
も、前記したようにトラクション制御が行わなかった
り、行われてもすぐに終了してしまうこととなり、トラ
クション制御性能が著しく損なわれることとなる。

【０００５】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
なされたもので、実際の加速状態に基づいて推定した機
関出力と、運転者による出力操作量に基づいて推定され
た機関出力とを比較することにより、センサ類の故障発
生時でもトラクション制御が確保されるようにした車両
駆動力制御装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明は図１に示すように、駆動輪の路面に対するスリ
ップ状態を検出するスリップ状態検出手段と、機関出力
を検出する機関出力検出手段と、車両の前後方向加速度
を検出する加速度検出手段と、前記検出された前後方向
加速度を得るのに必要な機関出力を推定する機関出力推
定手段と、前記検出された駆動輪のスリップ状態と、前
記検出された機関出力と、に応じて車両の駆動力を調整
する第１の駆動力調整手段と、前記検出された駆動輪の
スリップ状態のみで車両の駆動力を調整する第２の駆動
力調整手段と、前記推定された機関出力と検出された機
関出力との差が所定値未満のときに前記第１の駆動力調
整手段を選択し、所定値以上のときに前記第２の駆動力
調整手段を選択する選択手段と、を含んで構成したこと
を特徴とする。

【０００７】また、請求項２に係る発明は、図１に点線
で示すように、駆動輪の回転速度を検出する駆動輪回転
速度検出手段と、従動輪の回転速度を検出する従動輪回
転速度検出手段と、を含み、前記スリップ状態検出手段
は、駆動輪の回転速度と従動輪の回転速度とから駆動輪
のスリップ状態を検出することを特徴とする。

【０００８】また、請求項３に係る発明は、図１に一点
鎖線で示すように、前記加速度検出手段は、従動輪の回
転速度の変化状態に基づいて車両の前後方向加速度を検
出することを特徴とする。また、請求項４に係る発明
は、前記機関出力検出手段は、機関の吸気系に介装され
たスロットル弁の開度を検出することによって機関出力
を検出することを特徴とする。

【０００９】また、請求項５に係る発明は、機関回転速
度を検出する図１に二点鎖線で示すように機関回転速度
検出手段を含み、前記機関出力推定手段は、前記検出さ
れた前後方向加速度と機関回転速度とに基づいて加速に
必要な機関出力を推定することを特徴とする。

【００１０】また、請求項６に係る発明は、機関の吸気
系にアクセル操作系に連動するスロットル弁とは独立し
て駆動可能な常開の第２のスロットル弁を備え、前記第
１の駆動力調整手段及び第２の駆動力調整手段は、前記
第２のスロットル弁を絞り制御することにより車両の駆
動力を調整することを特徴とする。

【００１１】

【作用】請求項１に係る発明によれば、加速時には、加
速度検出手段によって車両の前後方向加速度を検出し、
機関出力推定手段が該加速度を得るのに必要な機関出力
を推定すると共に、機関出力検出手段が機関出力を検出
する。

【００１２】一方、上記と並行してスリップ状態検出手
段が、駆動輪の路面に対するスリップ状態を検出する。
そして、選択手段が前記機関出力推定手段によって推定
された機関出力と、機関出力検出手段によって検出され
た機関出力と、を比較して両者の差が所定値未満のとき
には、機関出力検出手段により検出される機関出力に信
頼性があると判断し、第１の駆動力調整手段を選択して
作動させ、前記検出された機関出力と前記算出された駆
動輪のスリップ状態とに応じて車両の駆動力を高精度に
調整する。

【００１３】また、推定された機関出力と検出された機
関出力との差が所定値以上あるときには、機関出力検出
手段による機関出力の検出値に信頼性が乏しいと判断
し、第２の駆動力調整手段を選択して作動させ、駆動輪
のスリップ状態のみに応じて車両の駆動力を適正に調整
する。また、請求項２に係る発明によれば、駆動輪の回
転速度と従動輪の回転速度とから両者の差あるいは比等
によって駆動輪のスリップ状態を容易かつ高精度に検出
することができる。

【００１４】また、請求項３に係る発明によれば、従動
輪は路面に追従して殆どスリップを発生せず、従動輪の
回転速度は車速に比例的な値となるので、該従動輪の回
転速度の変化状態から車両の前後方向加速度を高精度に
検出することができる。また、請求項４に係る発明によ
れば、機関の吸気系に介装されたスロットル弁は運転者
のアクセル操作に連動しているので、前記機関出力検出
手段は、該スロットル弁の開度を検出することによって
機関出力を検出する。

【００１５】また、請求項５に係る発明によれば、車両
の加速に必要な機関出力は、該加速度とそのときの機関
回転速度とから求めることができるので、前記機関出力
推定手段が、前記検出された前後方向加速度と機関回転
速度とに基づいて機関出力を推定する。また、請求項６
に係る発明によれば、前記第１の駆動力調整手段及び第
２の駆動力調整手段は、機関の吸気系にアクセル操作系
に連動するスロットル弁とは独立して駆動可能な常開の
第２のスロットル弁を絞り制御する。

【００１６】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図３は車両全体のシステム図である。機関１の吸
気通路２には、アクセルペダルに連動して開閉されるス
ロットル弁３の上流側に、常開の第２スロットル弁４が
設けられ、前記スロットル弁３には、その開度を検出す
るスロットルセンサ５が装着されている。ここで、スロ
ットル弁開度は機関の出力操作量であり、したがってス
ロットルセンサ５は、出力操作量検出手段を構成する。

【００１７】一方、左右の前輪（従動輪）にそれぞれの
回転速度を検出する従動輪回転速度検出手段としての車
輪速センサ６Ａ，６Ｂが設けられると共に、左右の後輪
（駆動輪）にそれぞれ同様に駆動輪回転速度検出手段と
しての車輪速センサ７Ａ，７Ｂが設けられる。また、機
関のクランク軸やカム軸に近接してあるいはディストリ
ビュータに内蔵されて機関回転速度Ｎｅを検出する回転
速度センサ８が設けられる。

【００１８】これらのセンサ類からの信号はトラクショ
ンコントロールユニット９に入力されている。前記第２
スロットル弁４は、負圧や電磁駆動によるアクチュエー
タ10に連結され、前記トラクションコントロールユニッ
ト９は、前記センサ類からの信号に基づいて図３に示す
フローチャートに従って該アクチュエータ10によって第
２スロットル弁４を閉弁駆動して機関出力を低減し、も
って車両駆動力を低減制御 (トラクション制御) するよ
うになっている。

【００１９】ステップ (図ではＳと記す。以下同様) １
では、従動輪 (左前車輪及び右前車輪) の回転速度Ｖ
_WFL,Ｖ_WFR 及び駆動輪 (左後車輪及び右後車輪) の回転
速度Ｖ _WRL,Ｖ_WRR を読み込む。ステップ２では、後述す
るトラクション制御のために従動輪の平均速Ｖ_FF＝ (Ｖ
_WFL ＋Ｖ_WFR ) ／２を算出する。尚、この従動輪の平均
速Ｖ_FFは車速の検出値としても用いる。

【００２０】ステップ３では、同じく駆動輪の平均速Ｖ
_RR＝ (Ｖ_WRL ＋Ｖ_WRR ) ／２を算出する。ステップ４で
は、駆動輪のスリップ状態 (スリップ量) Ｓを、駆動輪
の平均速Ｖ_RRと従動輪の平均速Ｖ_FFとの差 (Ｖ_RR−
Ｖ_FF) として算出する。ここで、前記車輪速センサ６
Ａ，６Ｂ，７Ａ，７Ｂと、このステップ４の機能がスリ
ップ状態検出手段を構成する。

【００２１】ステップ５では、車両の前後方向加速度Ｘ
Ｇを次式のように従動輪の平均速Ｖ _FFつまり車速の単位
時間Δｔ (サンプリング時間) 当りの変化量として算出
する。 ＸＧ＝ (Ｖ_FF(n) −Ｖ_FF(n-1) ) ／Δｔ ステップ６では、ステップ５で算出された加速度を得る
ために必要な機関出力(トルク) ＴＲＱＥを次式により
算出する。ここで、前記従動輪回転速度検出手段として
の車輪速センサ６Ａ_, ６Ｂと、このステップ６の機能が
加速度検出手段を構成する。

【００２２】ＴＲＱＥ＝ｑ (α) ・ＸＧ ここで、ｑ (α) はギア比αの関数である。ステップ７
では、回転速度センサ８からの信号に基づいて機関の回
転速度Ｎｅを算出する。ここで、前記回転速度センサ８
と、このステップ７の機能が機関回転速度検出手段を構
成する。

【００２３】ステップ８では、ステップ６で求めた機関
のトルクＴＲＱＥとステップ７で求めた機関回転速度Ｎ
ｅとに基づいて、該機関トルクＴＲＱＥを得るために必
要な、つまり前記算出された加速度を得るために必要な
スロットル弁開度ＴＨＲ１を推定する。具体的には、機
関トルクＴＲＱＥと機関回転速度Ｎｅとをパラメータと
するスロットル弁開度ＴＨＲ１の関数値を記憶したマッ
プからの検索等により推定すればよい。このスロットル
弁開度ＴＨＲ１は、該加速度を得るために必要な機関出
力に相当する値であるから、ステップ８の機能が機関出
力推定手段を構成する。

【００２４】ステップ９では、スロットルセンサ５から
の信号に基づいてスロットル弁３の開度ＴＨＲ２を検出
する。このスロットル弁開度ＴＨＲ１は、現在の機関出
力を表す値であるから、前記スロットルセンサ５と、こ
のステップ９の機能が機関出力検出手段を構成する。ス
テップ10では、前記推定されたスロットル弁開度ＴＨＲ
１と検出されたスロットル弁開度ＴＨＲ２との差 (絶対
値) を、所定値βと比較する。

【００２５】そして、所定値β以下と判定されたとき
は、スロットルセンサ５の検出値が正常であると判断
し、ステップ11へ進んで、機関のトルク低減量ＴＣＳＭ
ＯＤを、ステップ４で算出されたスリップ量Ｓと前記検
出されたスロットル弁開度ＴＨＲ２と、の関数値ｆ₁
(Ｓ，ＴＨＲ２) として算出する。この関数値ｆ₁
(Ｓ，ＴＨＲ２) は、スリップＳが大きいほど、また、
スロットル弁開度が大きいほど、大きくなるように設定
されている。このステップ11の機能と後述するステップ
13の機能が第１の駆動力調整手段を構成する。

【００２６】一方、ステップ10で、両スロットル弁開度
ＴＨＲ１とＴＨＲ２との差が所定値βより大と判定され
たときは、ステップ12へ進んで、スロットルセンサ５の
検出値が異常であるためと判断し、スリップ量Ｓのみの
関数値ｆ₂ (Ｓ) として算出する。この関数値ｆ₂
(Ｓ) は、スリップＳが大きいほど、大きくなるように
設定されている。このステップ12の機能と後述するステ
ップ13の機能が第２の駆動力調整手段を構成する。

【００２７】また、ステップ10の機能が前記第１の駆動
力調整手段と第２の駆動力調整手段とを選択して作動さ
せる選択手段を構成する。ステップ13では、ステップ11
又はステップ12で算出された機関のトルク低減量ＴＣＳ
ＭＯＤに対応する開度だけアクチュエータ10を介して第
２スロットル弁４を絞り制御する。

【００２８】このように、車両の加速度に基づいて推定
された機関出力と、センサで検出された機関出力とを比
較 (実施例ではスロットル弁開度に換算して比較) し
て、センサの正常時は、該センサにより得られた機関出
力とスリップ状態とに基づいて高精度な車両の駆動力調
整 (トルク低減制御) を行い、センサの異常時は、該セ
ンサの検出値を用いることなく、スリップ状態のみに基
づいて適正な車両の駆動力調整を行うことができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明してきたように請求項１に係る
発明によると、加速度に基づいて機関出力を推定しつ
つ、機関出力検出手段で検出された機関出力と比較する
ことによって、該機関出力検出手段の正否を判別し、正
常時には該機関出力の検出値と駆動輪の回転速度と従動
輪の回転速度とから算出した駆動輪のスリップ状態とに
基づいて高精度に車両駆動力を調整し、異常時には該異
常な機関出力の検出値を用いることなく駆動輪のスリッ
プ状態のみに応じて車両の駆動力を適正に調整すること
ができる。

【００３０】また、請求項２に係る発明によると、駆動
輪の回転速度と従動輪の回転速度とに基づいて駆動輪の
スリップ状態を容易かつ高精度に検出することができ
る。また、請求項３に係る発明によると、特別に加速度
を検出するセンサを設けることなく、車両の前後方向加
速度を高精度に検出することができる。

【００３１】また、請求項４に係る発明によれば、機関
の吸気系に介装されたスロットル弁の開度の検出を介し
て機関出力を容易に検出することができる。また、請求
項５に係る発明によると、車両の加速に必要な機関出力
を、加速度とそのときの機関回転速度とから高精度に推
定することができる。

【００３２】また、請求項６に係る発明によると、アク
セル操作系に連動するスロットル弁とは独立した常開の
第２のスロットル弁を絞り制御することにより、車両の
駆動力の調整を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成・機能を示すブロック図。

【図２】本発明の一実施例のシステム構成を示す平面
図。

【図３】同上実施例による車両駆動力制御ルーチンを示
すフローチャート。

【符号の説明】

１ 機関 ２ 吸気通路 ３ スロットル弁 ４ 第２スロットル弁 ５ スロットルセンサ ６Ａ，６Ｂ 車輪速センサ (従動輪側) ７Ａ，７Ｂ 車輪速センサ (駆動輪側) ８ 回転速度センサ ９ コントロールユニット 10 アクチュエータ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動輪の路面に対するスリップ状態を検出
   するスリップ状態検出手段と、 機関出力を検出する機関出力検出手段と、 車両の前後方向加速度を検出する加速度検出手段と、 前記検出された前後方向加速度を得るのに必要な機関出
   力を推定する機関出力推定手段と、 前記検出された駆動輪のスリップ状態と、前記検出され
   た機関出力と、に応じて車両の駆動力を調整する第１の
   駆動力調整手段と、 前記検出された駆動輪のスリップ状態のみで車両の駆動
   力を調整する第２の駆動力調整手段と、 前記推定された機関出力と検出された機関出力との差が
   所定値未満のときに前記第１の駆動力調整手段を選択
   し、所定値以上のときに前記第２の駆動力調整手段を選
   択する選択手段と、 を含んで構成したことを特徴とする車両駆動力制御装
   置。
2. 【請求項２】駆動輪の回転速度を検出する駆動輪回転速
   度検出手段と、従動輪の回転速度を検出する従動輪回転
   速度検出手段と、を含み、 前記スリップ状態検出手段は、駆動輪の回転速度と従動
   輪の回転速度とから駆動輪のスリップ状態を検出するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の車両駆動力制御装置。
3. 【請求項３】前記加速度検出手段は、従動輪の回転速度
   の変化状態に基づいて車両の前後方向加速度を検出する
   ことを特徴とする請求項２に記載の車両駆動力制御装
   置。
4. 【請求項４】前記機関出力検出手段は、機関の吸気系に
   介装されたスロットル弁の開度を検出することによって
   機関出力を検出することを特徴とする請求項１〜請求項
   ３のいずれか１つに記載の車両駆動力制御装置。
5. 【請求項５】機関回転速度を検出する機関回転速度検出
   手段を含み、 前記機関出力推定手段は、前記検出された前後方向加速
   度と機関回転速度とに基づいて加速に必要な機関出力を
   推定することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれ
   か１つに記載の車両駆動力制御装置。
6. 【請求項６】機関の吸気系にアクセル操作系に連動する
   スロットル弁とは独立して駆動可能な常開の第２のスロ
   ットル弁を備え、 前記第１の駆動力調整手段及び第２の駆動力調整手段
   は、前記第２のスロットル弁を絞り制御することにより
   車両の駆動力を調整することを特徴とする請求項１〜請
   求項５のいずれか１つに記載の車両駆動力制御装置。