JPH1016745A - 車輪スリップ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低μ登坂路における坂道発進失敗時等におい
て確実な前進速度を獲得する。 【解決手段】 運転者の前進操作意思を検出する手段
と、車両の後退を検出する手段と、車速検出手段を備
え、運転者の前進操作意思に反して車両の後退が検出さ
れた時に、該後退速度が予め設定された上限値を越えな
い範囲で、この車両の後退を許容するよう制動制御す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車輪スリップ制御
装置に係り、特に低μ登坂路における発進あるいは走行
時に発生する車輪スリップを抑制し、車両の前進を支援
する車輪スリップ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、駆動輪のスリップ状態を検知し所
望のスリップ状態とするよう、駆動輪の駆動力を制御す
る車輪スリップ制御装置が知られている。このような車
輪スリップ制御装置により、車輪スリップの発生を防止
でき、特に低い摩擦係数を有する路面（低μ路）の走行
時における安定性を向上することができる。しかるに、
車両を雪道のように特に摩擦係数の低い登坂路上で発進
させるときには、従来の車輪スリップ制御では良好に車
両を発進させることが困難な場合があった。

【０００３】この理由としては、まず、従来の車輪スリ
ップ制御装置では、低μ登坂路における発進の失敗や、
低μ登坂路走行中における失速による車両の後退の検出
が不可能であったことが挙げられる。これは、従来の車
輪速度センサでは車輪の回転方向が分からず、駆動輪の
スリップは検知できても、車両の後退は判定できなかっ
たためである。

【０００４】又、他の理由としては、従来の車輪スリッ
プ制御装置では、低μ登坂路における発進時に駆動輪ス
リップが発生した場合、駆動輪スリップ自体を抑制する
ように制御するものであり、そのときに必要な駆動力を
与えるというものではなかったことが挙げられる。その
ため、スリップを抑制したが故に、そのとき必要な駆動
力以下に駆動力が抑えられてしまい、例えば登坂路であ
った場合に車に該登坂路を登るだけの駆動力が与えられ
ずに後退してしまい、発進できないことがあった。従っ
て、車輪スリップ制御を行わない方が反って発進能力が
高い場合もあった。

【０００５】これに対して、特開平７−１２５６２２号
公報に開示された車輪スリップ制御装置では、各車輪に
車輪の回転方向を検出できるセンサを設け、駆動輪と被
駆動輪の回転方向が異なる場合に車両の後退を検知する
ようにしている。そして、低μ登坂路における発進時に
車両の後退が検知されたら、一旦車両を停止させるよう
にしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に開示されたものには、低μ登坂路での発進に失敗し
たときの緊急回避としての機能はあるが、発進を支援す
るという機能はなかった。従って、低μ登坂路において
車両が後退した場合に、車両を一旦停止させたとしても
停止位置からの再発進が必ずしも可能であるとは限らな
いという問題があった。

【０００７】本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされ
たもので、低μ登坂路における確実な発進を可能とする
車輪スリップ制御装置を提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、その要旨を図
１に示すように、駆動輪のスリップ状態を検知し所望の
スリップ状態とするよう駆動輪の駆動力を制御する車輪
スリップ制御装置において、運転者の前進操作意思を検
出する前進操作検出手段と、車両の後退を検出する後退
検出手段と、車両の速度を検出する車速検出手段と、運
転者の前進操作意思が検出されたときであって、車両の
後退が検出されたときに、該後退の速度が予め設定され
た上限値を越えない範囲で、この車両の後退を許容する
制動制御手段とを備えたことにより、前記課題を解決し
たものである。

【０００９】本発明によれば、低μ登坂路における発進
に失敗した場合や、走行中低μ登坂路に差し掛かり失速
した場合のように、運転者が前進操作をしているにも拘
らず、車両の後退が検出された時には、後退の速度が予
め設定された上限値を越えない範囲で、車両が緩やかに
後退するよう制動制御を行うようにしている。これによ
り、後退中に比較的路面摩擦係数の高い部分に差し掛か
ると車輪スリップ制御装置による適切な駆動力によって
前進速度が生じ、確実な登坂が可能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の例を詳細に説明する。

【００１１】図２は、本発明の実施形態に係る車輪スリ
ップ制御装置を搭載した車両の概略構成図である。本実
施形態においては、後輪駆動の車両を例に挙げている。

【００１２】図２において、左前輪１０及び右前輪１２
は被駆動輪であり、左後輪１４及び右後輪１６は駆動輪
である。エンジン１８の駆動力はプロペラシャフト２０
ａ、デファレンシャルギヤ２０ｂ等を介して各後輪１
４、１６に伝達される。又、エンジン１８には図示しな
いトランスミッションが接続されており、このトランス
ミッションにおいてギヤがどの変速段に入れられている
かは電子制御装置（ＥＣＵ）２２によって把握されてい
る。従って、ギヤが前進段に入れられていることは電子
制御装置２２（前進操作検出手段）によって検出され
る。

【００１３】前記各車輪１０〜１６にはそれぞれブレー
キ２４〜３０が設けられている。各ブレーキ２４〜３０
には、ＡＢＳ（アンチスキッドブレーキシステム）アク
チュエータ３２に接続されたブレーキ配管２４ａ〜３０
ａが接続されている。ＡＢＳアクチュエータ３２は、電
子制御装置２２からの信号により、各ブレーキ２４〜３
０に供給するブレーキ油圧を制御し、これにより各ブレ
ーキ２４〜３０の制動力を制御する。

【００１４】又、ＡＢＳアクチュエータ３２は、ＴＲＣ
（トラクションコントロール）アクチュエータ３４（制
動制御手段）に接続されており、ＴＲＣアクチュエータ
３４は、電子制御装置２２からの信号によりＡＢＳアク
チュエータ３２にブレーキ油圧を供給する。この際、電
子制御装置２２からＴＲＣポンプ３６にも信号を供給
し、ＴＲＣポンプ３６はポンプモータ（図示せず）を作
動させてブレーキフルードをＴＲＣアクチュエータ３４
に圧送し、ＴＲＣ制御油圧を発生させる。

【００１５】ブレーキペダル３８はブレーキブースタ４
０を介してマスタシリンダ４２に接続されており、運転
者がブレーキペダル３８を踏むことにより発生する踏力
はブレーキブースタ４０で増幅され、マスタシリンダ４
２においてブレーキ油圧に変換される。又、マスタシリ
ンダ４２の上部にはブレーキフルードが蓄えられたリザ
ーバタンク４４が配設されている。前記ＴＲＣポンプ３
６が作動することにより、このリザーバタンク４４に蓄
えられているブレーキフルードがＴＲＣアクチュエータ
３４に圧送され、ＴＲＣ制御油圧が発生する。

【００１６】更に、ブレーキペダル３８にはブレーキス
イッチ４６が配設されている。

【００１７】又、各車輪１０〜１６には、各車輪１０〜
１６の車輪速度を検出する車輪速度センサ４８〜５４が
配設されている。この車輪速度センサ４８〜５４によ
り、各車輪１０〜１６の車輪速度は個別に検出される。
検出された車輪速度は電子制御装置２２に送信され、電
子制御装置２２（車速検出手段）により車速や駆動輪ス
リップ率が演算される。

【００１８】エンジン１８は、吸気通路５６、サージタ
ンク５８より吸気を吸入し、燃料噴射弁６０より燃料を
噴射供給され、吸気通路５６には吸入空気量の制御を行
うメインスロットルバルブ６２が設けられている。メイ
ンスロットルバルブ６２は、アクセルペダル６４と連結
され、アクセルペダル６４の踏み込みに応じて回転す
る。

【００１９】燃料噴射弁６０は、電子制御装置２２から
の制御信号によって開弁時期及び開弁時間が制御され、
開弁時間に応じた量の燃料をエンジン１８に対して噴射
供給する。電子制御装置２２による燃料噴射量制御は、
基本的には吸入空気量あるいは吸気管圧力とエンジン回
転数により決定される１工程当りの吸入空気量に応じて
行われる。

【００２０】吸気通路５６のメインスロットルバルブ６
２より吸気流で見て、上流側にはサブスロットルバルブ
６６が設けられている。サブスロットルバルブ６６は、
図示しないステップモータにより開閉駆動され、ステッ
プモータは車輪スリップ制御を行う電子制御装置２２よ
りの制御信号に応じてサブスロットルバルブ６６の開度
を制御するようになっている。

【００２１】メインスロットルバルブ６２の開度に関す
る情報は、メインスロットルアイドルスイッチ６８によ
って電子制御装置２２へ取り込まれる。

【００２２】電子制御装置２２には、この他Ｇセンサ７
０及び対地速センサ７２の信号が取り込まれる。Ｇセン
サ７０は車体の傾きを検出し、これにより路面が坂道で
あることが検知される。対地速センサ７２（後退検出手
段）は、車両後方の路面に向かって超音波を発信し、路
面からの反射波を受信してドップラー効果の原理により
車両進行方向を判定するものである。即ち、受信波の周
波数が送信波の周波数より高ければ車両は後退してい
る。

【００２３】以下本実施形態の作用を説明する。

【００２４】図３は、本実施形態における制御を示すフ
ローチャートである。

【００２５】図３のステップ１００において、本実施形
態の制御を開始するための条件を判定する。次の５つの
条件が全て成立するときに制御を開始する。

【００２６】（１）駆動輪のスリップ率が閾値以上 （２）トランスミッションのギヤが前進段に入っている （３）Ｇセンサの検出値が閾値以上 （４）メインスロットルアイドルスイッチがオフ （５）ブレーキスイッチがオフ

【００２７】この制御開始条件は、坂道発進の失敗ある
いは坂道走行中における失速を予測するものである。上
の条件が成立する場合には運転者の失敗を検知し、再び
通常の運転に復帰するまでの間、以下の制御を行う。

【００２８】駆動輪のスリップ率は、各車輪速度センサ
４８〜５４によって得られた車輪速度に基づいて電子制
御装置２２において演算される。駆動輪のスリップ率が
閾値以上ということは、路面が低μ路であることを示し
ている。Ｇセンサ７０の検出値が閾値以上ということ
は、路面が登坂路であることを示している。メインスロ
ットルアイドルスイッチ６８がオフということは、アク
セルオンということである。従って、ギヤが前進段に入
っておりブレーキが踏まれておらず、アクセルが踏まれ
ているということは、運転者が前進の意思をもって車両
を運転していることを意味している。

【００２９】従って、上の５つの条件が全て成立するこ
とは、低μ登坂路において運転者が前進操作をしてお
り、坂道発進の失敗あるいは失速の可能性があることを
意味している。

【００３０】ステップ１００の制御開始条件が成立する
場合、即ち、上記（１）〜（５）の条件が全て成立する
場合には、次のステップ１１０において制御Ｃを行う。

【００３１】制御Ｃは次に示すような３つの内容を含ん
でいる。

【００３２】第１は、電子スロットルの開弁特性を図４
に示すように、「分解能」が高くなるように変更するも
のである。即ち、図４に示すように、エンジントルクの
低い領域をより広いアクセルペダルストロークで調整可
能にするものである。これにより、車両挙動に応じた微
妙なアクセルペダル６４の操作が可能となる。

【００３３】第２は、制御ＬＳＤを１００％（あるいは
連動デフロックを固定）とするものである。これによ
り、左右後輪（駆動輪）１４、１６が直結され一体化さ
れて駆動されるため、より大きな駆動力を得ることがで
きる。

【００３４】第３は、ハイトコントロールにより車高を
調整して左右後輪（駆動輪）１４、１６の荷重を増加す
るものである。

【００３５】ステップ１００において制御開始条件が成
立しない場合には、制御は行わず直ちにリターンする。

【００３６】次に、ステップ１２０において、制御Ａに
入るための条件を判定する。制御Ａは車両が失速しそう
になるのを防ぐものである。

【００３７】下記の６つの条件が全て成立する場合に、
制御Ａ開始条件が成立するものとする。

【００３８】（１）メインスロットル開度の増加率が０
以上 （２）トランスミッションのギヤが前進段に入っている （３）ブレーキスイッチがオフ （４）車両加速度が閾値以下 （５）車両速度が０以上 （６）駆動輪のスリップ率が閾値以上

【００３９】メインスロットル開度の増加率が０以上と
いうことは、メインスロットルバルブ６２を一定若しく
は開けつつあるということで、即ち運転者がアクセルペ
ダル６４を踏んでいるということである。

【００４０】車両加速度及び車両速度は、左右前輪（被
駆動輪）１０、１２の車輪速度センサ４８、５０よりの
信号により電子制御装置２２において演算される。車両
速度が０以上ということは、車両は後退はしていないと
いうことである。

【００４１】上の６つの条件が全て成立する場合には、
次のステップ１３０において制御Ａを実行する。

【００４２】ステップ１３０における制御Ａは、左右後
輪（駆動輪）１４、１６のスリップ率制御をトラクショ
ン重視に変更するものである。即ち、左右後輪（駆動
輪）１４、１６のスリップ率を（被駆動輪）１０、１２
のスリップ率より１０〜２０％高めに制御するものであ
る。この制御は、ＴＲＣアクチュエータ３４により左右
後輪（駆動輪）１４、１６のブレーキ２８、３０の制動
力を制御する制動力制御による車輪スリップ制御と、サ
ブスロットルバルブ６６を所定開度に開閉駆動させ、エ
ンジン１８の出力を制御することにより左右後輪（駆動
輪）１４、１６の駆動力を制御するエンジン出力制御に
よる車輪スリップ制御の一方あるいは両方を併用するこ
とによって行われる。

【００４３】次のステップ１４０においては、制御終了
の条件が判定される。

【００４４】ステップ１２０において、制御Ａを開始す
る条件が成立しない場合にはステップ１５０へ進み、制
御Ｂを行う。

【００４５】制御Ｂは、運転者の意図しない車両の後退
があったときに、車両の後退速度が予め設定された上限
値を越えない範囲で、緩やかな車両の後退を許容し、そ
の間に路面摩擦係数の高い部分を得て登坂力の回復を得
るものである。

【００４６】制御Ｂの内容を図５のフローチャートに示
す。

【００４７】図５のステップ２００において、制御Ｂを
開始するための条件を判定する。

【００４８】次の５つの条件が全て成り立つときに制御
Ｂを開始する。

【００４９】（１）対地速センサの検出値が負 （２）被駆動輪車輪速度が正 （３）トランスミッションのギヤが前進段に入っている （４）メインスロットルアイドルスイッチがオフ （５）ブレーキスイッチがオフ

【００５０】対地速センサが負で、被駆動輪車輪速度が
正ということは、ある速度で車両が後退しているという
ことを意味する。又、トランスミッションのギヤが前進
段に入っており、メインスロットルアイドルスイッチが
オフでブレーキスイッチがオフということは、運転者が
ギヤを前進段に入れてアクセルを踏んで、前進の意思を
もって前進操作をしていることを意味する。従って、上
の５つの条件が全て成り立つことは、運転者の前進操作
意思に反して車両が後退していることを意味する。

【００５１】上の条件が成り立たない場合には、制御Ｂ
は行わずにこのルーチンを抜ける。

【００５２】上記制御Ｂ開始条件が成立する場合には、
次のステップ２１０において、図３のステップ１３０と
同様に左右後輪（駆動輪）１４、１６のスリップ率をト
ラクション重視に変更する制御を行う。

【００５３】次のステップ２２０において、左右前輪
（被駆動輪）１０、１２のブレーキ２４、２６のホイー
ルシリンダ油圧を増圧する。この増圧はデューティ制御
におけるパルスを増加することによって行われる。これ
により、左右前輪（被駆動輪）１０、１２に制動力がか
かり車両の後退速度が抑えられる。

【００５４】次のステップ２３０においては、被駆動輪
車輪速度が所定値ａ（予め設定された上限値）より大、
且つ対地速センサ７２の検出値が負か否か判定する。

【００５５】その結果、この条件が成り立つ場合には、
左右後輪（駆動輪）１４、１６は前進方向に回転してい
るがスリップして車両は予め設定された上限値を越える
速度で後退し、左右前輪（被駆動輪）１０、１２は逆方
向に回転している。このとき、次のステップ２４０にお
いて、上記デューティ制御のパルス間隔を狭めパルスを
増加し、ステップ２００へ戻る。

【００５６】ステップ２３０における条件が成立しない
場合には、次のステップ２５０へ進み、被駆動輪車輪速
度が０、且つ対地速センサ７２の検出値が負であるか否
か判定する。

【００５７】その結果、この条件が成り立つ場合には、
車両は依然後退しており、左右前輪（被駆動輪）１０、
１２は制動がかかりすぎ回転していない。そこでステッ
プ２６０に進み、左右前輪（被駆動輪）１０、１２のホ
イールシリンダ油圧を減圧するため上記デューティ制御
のパルス間隔を広げ、パルス数を減少させ、ステップ２
００へ戻る。

【００５８】ステップ２５０における条件が成立しない
場合には、次のステップ２７０において、被駆動輪車輪
速度が０と所定値ａの間にあり、且つ対地速センサ７２
の検出値が負であるか否か判定する。

【００５９】この条件が成立する場合には車両は後退の
速度が予め設定された上限値を越えない範囲で穏やかに
後退している。そこでステップ２００へ戻り、以上の制
御を繰り返し、その間に少しでも路面摩擦係数の高い部
分を捕えて前進速度を得るようにする。

【００６０】又、ステップ２７０における条件が成立し
ない場合には、ステップ２８０へ進み、例えば運転者に
警告を発する等の誤検出処理を行う。

【００６１】以上の制御Ｂを実行した後は、図３のステ
ップ１４０へ進み、制御終了条件を判定する。

【００６２】制御の終了は、対地速センサ７２の検出値
が正で且つ被駆動輪車輪速度が所定値以上であるか否か
によって判定される。

【００６３】対地速センサ７２の検出値が正ということ
は車両は前進しているということで、このとき被駆動輪
速度が所定値以上であれば安定した速度で確実に坂道を
登っていると判定される。

【００６４】この条件が成立せず、未だ制御が終了しな
い時はステップ１２０へ戻り、状況に応じて制御Ａ又は
制御Ｂを実行する。

【００６５】制御が終了したと判断されたときには、次
のステップ１７０へ進み、制御終了処理を行う。この制
御終了処理は、ステップ１１０における制御Ｃに対応す
るものである。即ち、電子スロットルの開弁特性を元に
戻し、制御ＬＳＤのロック率を元に戻し（あるいは連動
デフロックを解除し）、ハイトコントロールの制御を解
除することによって、制御開始以前の状態に復帰させる
ものである。

【００６６】このように、本実施形態によれば、運転者
の意図しない車両の後退が検出された場合には、緩やか
に車両を後退させるようにしたため、この緩やかな車両
後退中に比較的路面摩擦係数の高い部分に差し掛かる
と、車輪スリップ制御による適切な駆動力によって前進
速度を生じさせることが可能となった。

【００６７】なお、本実施形態においては、本発明を後
輪駆動車に対して適用したものを示したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、前輪駆動車に対しても適
用され得る。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
低μ登坂路において発進に失敗した場合や、走行中失速
した場合等においても、緩やかに車両を後退させること
により比較的路面摩擦係数の高い部分により駆動力を得
て、車両を確実に前進させることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の要旨を示すブロック図

【図２】本発明の実施形態に係る車輪スリップ制御装置
を搭載した車両の概略構成図

【図３】本実施形態の制御を示すフローチャート

【図４】アクセルペダルストロークとエンジントルクの
関係を示す線図

【図５】本実施形態における運転者の意図しない車両の
後退に対する制御を示すフローチャート

【符号の説明】

１０、１２…左右前輪（被駆動輪） １４、１６…左右後輪（駆動輪） １８…エンジン ２２…電子制御装置（前進操作検出手段、車速検出手
段） ２４〜３０…ブレーキ ３２…ＡＢＳアクチュエータ ３４…ＴＲＣアクチュエータ（制動制御手段） ３６…ＴＲＣポンプ ３８…ブレーキペダル ４０…ブレーキブースタ ４２…マスタシリンダ ４４…リザーバタンク ４６…ブレーキスイッチ ４８〜５４…車輪速度センサ ６２…メインスロットルバルブ ６４…アクセルペダル ６６…サブスロットルバルブ ６８…メインスロットルアイドルスイッチ ７０…Ｇセンサ ７２…対地速センサ（後退検出手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動輪のスリップ状態を検知し所望のスリ
   ップ状態とするよう駆動輪の駆動力を制御する車輪スリ
   ップ制御装置において、 運転者の前進操作意思を検出する前進操作検出手段と、 車両の後退を検出する後退検出手段と、 車両の速度を検出する車速検出手段と、 運転者の前進操作意思が検出されたときであって、車両
   の後退が検出されたときに、該後退の速度が予め設定さ
   れた上限値を越えない範囲で、この車両の後退を許容す
   る制動制御手段と、 を備えたことを特徴とする車輪スリップ制御装置。