JPH1178837A - 車輌の制駆動力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低車速域に於ける制駆動力制御のハンチング
を防止しつつ高車速域に於ける車輌挙動の安定性を向上
させる。 【解決手段】 駆動輪のトラクションを最適化するため
の目標車輪速度Ｖwtが演算され（Ｓ２０）、実車輪速度
Ｖwrl 、Ｖwrr と目標車輪速度Ｖwtとの偏差として駆動
スリップ量ＳＬrl、ＳＬrrが演算される（Ｓ３０）。そ
して車速Ｖに基づき制御ゲインとしての比例定数Ｋが演
算され（Ｓ４０）、比例定数と駆動スリップ量との積と
して目標制動力Ｆtrl 、Ｆtrr が演算され（Ｓ５０）、
駆動輪の制動力が目標制動力になるよう制動圧が制御さ
れる（Ｓ６０〜８０）。比例定数Ｋは車速が高いほど高
くなるよう車速に応じて可変設定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車輌の制駆動力制
御装置に係り、更に詳細には駆動輪の制駆動力を制御す
る制駆動力制御装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の車輌の制駆動力制御装置の一
つとして、例えば本願出願人の出願にかかる特開昭６３
−１４９２５０号公報に記載されている如く、ブレーキ
のフィードバック制御が行われているときにはエンジン
出力制御（スロットル制御）のゲインを低下させる駆動
スリップ制御装置が従来より知られている。

【０００３】上述の駆動スリップ制御装置によれば、ブ
レーキの作用により駆動輪の車輪速度が急激に変化して
も、エンジンの出力がそれに応じて急激に変化すること
を回避し、これによりエンジンの出力を安定化させるこ
とができるので、エンジンの出力、即ち駆動輪の駆動力
が急激に変化する場合に比して駆動スリップの制御を良
好に行うことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の先の提案にかか
る駆動スリップ制御装置に於いては、制駆動力の制御ゲ
インを車速に応じて可変設定することまでは考慮されて
いない。一般に、車輌の良好な発進加速性能を確保する
ためには車輌の走行開始時如き低車速域に於いては高車
速域に比して高い駆動スリップが許容されなければなら
ないのに対し、高車速域に於いては低車速域に比して低
い駆動スリップでも車輌の挙動が不安定になり易い。

【０００５】しかるに上述の如き従来の駆動スリップ制
御装置に於いては、駆動スリップの大きさに対する制駆
動力制御量のゲインは車速に拘らず一定であるため、低
車速域に於ける車輌の良好な発進加速性能を確保すべく
ゲインが比較的低く設定されると、高車速域に於いて車
輌の挙動が不安定になり易く、逆に高車速域に於ける車
輌挙動の安定性を向上させるべくゲインが比較的高く設
定されると、低車速域に於いて制駆動力制御量が大きく
なり過ぎることに起因する制駆動力制御のハンチングが
生じ易くなるという問題がある。

【０００６】本発明は、駆動スリップの大きさに対する
制駆動力制御量のゲインが車速に拘らず一定である従来
の制駆動力制御装置に於ける上述の如き問題に鑑みてな
されたものであり、本発明の主要な課題は、駆動スリッ
プの大きさに対する制駆動力制御量のゲインを車速に応
じて可変設定することにより、低車速域に於ける車輌の
良好な発進加速性能を確保すると共に制駆動力制御のハ
ンチングを防止しつつ高車速域に於ける車輌挙動の安定
性を向上させることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の如き主要な課題
は、本発明によれば、請求項１の構成、即ち駆動スリッ
プの大きさに基づき駆動輪の目標制駆動力制御量を演算
し、前記目標制駆動力制御量に基づき駆動輪の制駆動力
を制御する車輌の制駆動力制御装置にして、車速を検出
する手段と、車速が高いほど前記駆動スリップの大きさ
に対する前記目標制駆動力制御量のゲインを高く設定す
るゲイン設定手段とを有することを特徴とする車輌の制
駆動力制御装置によって達成される。

【０００８】上記請求項１の構成によれば、車速が高い
ほど駆動スリップの大きさに対する目標制駆動力制御量
のゲインが高く設定されるので、低車速域に於いては制
駆動力制御量が大きくなり過ぎることに起因する制駆動
力制御のハンチングが生じ難くなり、高車速域に於いて
は駆動スリップが効果的に制御されることにより車輌挙
動の安定性が向上する。

【０００９】

【課題解決手段の好ましい態様】本発明の一つの好まし
い態様によれば、上記請求項１の構成に於いて、目標制
駆動力制御量は実車輪速度が目標車輪速度になるよう車
輪速度フィードバックにより実車輪速度と目標車輪速度
との偏差に応じて演算される駆動輪の目標制駆動力であ
り、ゲインは駆動スリップの大きさに対する目標制駆動
力の比であるよう構成される（好ましい態様１）。

【００１０】本発明の一つの好ましい態様によれば、上
記請求項１の構成に於いて、制駆動力制御装置は駆動輪
の制動力を増減する制動力増減装置を有し、目標制駆動
力制御量は実車輪速度が目標車輪速度になるよう車輪速
度フィードバックにより実車輪速度と目標車輪速度との
偏差に応じて演算される制動力増減装置のデューティ比
であり、ゲインは駆動スリップの大きさに対するデュー
ティ比の比であるよう構成される（好ましい態様２）。

【００１１】本発明の一つの好ましい態様によれば、上
記請求項１の構成に於いて、制駆動力制御装置は路面の
摩擦係数を検出する手段を有し、ゲイン設定手段は少な
くとも車輌の低車速域に於いては路面の摩擦係数が低い
ほどゲインを低く設定するよう構成される（好ましい態
様３）。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照しつつ、本
発明を好ましい実施形態について詳細に説明する。

【００１３】図１は後輪駆動車に適用された本発明によ
る制駆動力制御装置の一つの実施形態を示す概略構成図
である。

【００１４】図１に於いて、１０はエンジンを示してお
り、エンジン１０の駆動力はトルクコンバータ１２及び
トランスミッション１４を含む自動変速機１６を介して
プロペラシャフト１８へ伝達される。プロペラシャフト
１８の駆動力はディファレンシャル２０により左後輪車
軸２２L 及び右後輪車軸２２R へ伝達され、これにより
駆動輪である左右の後輪２４RL及び２４RRが回転駆動さ
れる。

【００１５】一方左右の前輪２４FL及び２４FRは従動輪
であると共に操舵輪であり、図１には示されていないが
運転者によるステアリングホイールの転舵に応答して駆
動されるラック・アンド・ピニオン式のパワーステアリ
ング装置によりタイロッドを介して操舵される。

【００１６】エンジン１０の出力は吸気通路２６に設け
られたメインスロットルバルブ２８及びサブスロットル
バルブ３０により制御され、メインスロットルバルブ２
８の開度は運転者により操作される図１には示されてい
ないアクセルペダルの踏み込み量に応じて制御され、サ
ブスロットルバルブ３０の開度はエンジン制御コンピュ
ータ３２によりアクチュエータ３４を介して制御され
る。

【００１７】エンジン制御コンピュータ３２にはスロッ
トルポジションセンサ３６よりメインスロットルバルブ
２８の開度φを示す信号が入力され、他のセンサ３８よ
り吸入空気量その他のエンジン制御情報を示す信号が入
力される。またエンジン制御コンピュータ３２には車輌
運動制御コンピュータ４０より必要に応じてエンジン出
力制御信号が入力され、コンピュータ３２はエンジン出
力制御信号に応答してサブスロットルバルブ３０の開度
を制御することによりエンジンの出力を制御する。

【００１８】左右の前輪２４FL、２４FR及び左右の後輪
２４RL、２４RRの制動力は制動装置４２の油圧回路４４
により対応するホイールシリンダ４６FL、４６FR、４６
RL、４６RRの制動圧が制御されることによって制御され
る。図には示されていないが、油圧回路４４はリザー
バ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含み、各ホイール
シリンダの制動圧は通常時には運転者によるブレーキペ
ダル４８の踏み込み操作に応じて駆動されるマスタシリ
ンダ５０により制御され、また必要に応じて後に詳細に
説明する如く車輌運動制御コンピュータ４０により制御
される。

【００１９】車輌運動制御コンピュータ４０には左右の
後輪２４RL、２４RRに設けられた車輪速度センサ５２R
L、５２RRより入力される車輪速度Ｖwrl 、Ｖwrr を示
す信号、圧力センサ５４RL、５４RRより左右後輪のホイ
ールシリンダ４６RL、４６RR内の圧力Ｐrl及びＰrrを示
す信号、車速センサ５６より車速Ｖを示す信号、摩擦係
数センサ５８より路面の摩擦係数μを示す信号が入力さ
れる。

【００２０】尚摩擦係数センサ５６は当技術分野に於い
て公知の任意の構成のものであってよく、例えば路面に
光が照射されその反射光量により路面の摩擦係数が高、
中、低の何れであるかを検出するようになっていてよ
く、また路面の摩擦係数μは車輌の状態量より推定され
てもよい。更に左右後輪のホイールシリンダ４６RL、４
６RR内の圧力Ｐrl及びＰrrは例えばマスタシリンダ５０
内の圧力等に基づき推定されてもよい。

【００２１】車輌運動制御コンピュータ４０は車速Ｖに
基づき駆動輪である左右の後輪２４RL及び２４RRの目標
車輪速度Ｖwtを演算し、実車輪速度と目標車輪速度との
偏差として左右後輪の駆動スリップ量ＳＬrl及びＳＬrr
を演算し、駆動スリップ量ＳＬrl及びＳＬrrに比例する
値として左右後輪の目標制動力Ｆtrl 及びＦtrr を演算
し、左右後輪の制動力がそれぞれ対応する目標制動力に
なるようホイールシリンダ４６RL、４６RR内の圧力を制
御する。

【００２２】この場合駆動スリップ量ＳＬrl及びＳＬrr
に基づき左右後輪の目標制動力Ｆtrl 及びＦtrr を演算
する際の制御ゲインとしての比例定数Ｋは、後述の如く
車速Ｖが高いほど高い値になるよう車速に応じて可変設
定され、また同一の車速について見て路面の摩擦係数μ
が低いほど低い値に設定される。

【００２３】尚エンジン制御コンピュータ３２及び車輌
運動制御コンピュータ４０は、実際にはそれぞれＣＰ
Ｕ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート装置を含む周知の構
成のマイクロコンピュータであってよい。

【００２４】次に図２に示されたフローチャートを参照
して図示の実施形態に於ける制駆動力制御ルーチンにつ
いて説明する。尚図２に示されたフローチャートによる
制御は図には示されていないイグニッションスイッチの
閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行され
る。

【００２５】まずステップ１０に於いては、車輪速度Ｖ
wrl 、Ｖwrr を示す信号等の読み込みが行われ、ステッ
プ２０に於いては、車速Ｖに基づき図３に示されたグラ
フに対応するマップより左右後輪２４RL、２４RRのトラ
クションを最適化するための目標車輪速度Ｖwtが演算さ
れる。

【００２６】尚図３に於いて、破線は駆動スリップが０
であるときの駆動輪の車輪速度Ｖwto を示しており、極
低車速域に於いて目標車輪速度ＶwtがＶwto に比して高
いのは車輌の良好な発進性能を確保するためであり、高
車速域に於いて車速Ｖの増大につれて目標車輪速度Ｖwt
が漸次高くなるのは高車速域に於ける車輌の良好な加速
性能を確保するためである。

【００２７】また目標車輪速度Ｖwtの演算要領自体は本
発明の要旨をなすものではなく、目標車輪速度は操舵
角、車輌のヨーレート若しくは車輌の横加速度等に基づ
き車輌の旋回度合が高いほど旋回外輪の目標車輪速度が
旋回内輪の目標車輪速度よりも高くなるよう旋回状況を
考慮して演算されてもよく、また当技術分野に於いて公
知の他の要領にて演算されてもよい。

【００２８】ステップ３０に於いては、下記の数１に従
って実車輪速度と目標車輪速度との偏差として左右後輪
２４RL、２４RRの駆動スリップ量ＳＬrl、ＳＬrrが演算
され、ステップ４０に於いては、車速Ｖに基づき図４に
示されたグラフに対応するマップより制御ゲインとして
の比例定数Ｋが演算される。

【数１】ＳＬrl＝Ｖwrl −Ｖwt ＳＬrr＝Ｖwrr −Ｖwt

【００２９】ステップ５０に於いては、下記の数２に従
って左右後輪の目標制動力Ｆtrl 、Ｆtrr が演算され、
ステップ６０に於いては、Ｃfpを車輪の制動力よりブレ
ーキ油圧への変換係数として下記の数３に従って左右後
輪の目標ブレーキ油圧Ｐtrl、Ｐtrr が演算される。尚
下記の数２に於いて、ＳＬrl、ＳＬrrが負の値であると
きにはＳＬrl、ＳＬrrは０に設定される。

【００３０】

【数２】Ｆtrl ＝Ｋ・ＳＬrl Ｆtrr ＝Ｋ・ＳＬrr

【数３】Ｐtrl ＝Ｃfp・Ｆtrl Ｐtrr ＝Ｃfp・Ｆtrr

【００３１】ステップ７０に於いては、左右後輪のホイ
ールシリンダ４６rl、４６rr内の圧力Ｐrl、Ｐrrと目標
ブレーキ油圧Ｐtrl 、Ｐtrr との偏差ΔＰrl、ΔＰrrが
演算されると共に、これらの偏差に基づき図５に示され
たグラフに対応するマップより左右後輪のホイールシリ
ンダ内の圧力を増減する増減圧制御弁のデューティ比Ｄ
rl、Ｄrrが演算され、ステップ８０に於いては、デュー
ティ比Ｄrl、Ｄrrに基づき左右後輪の増減圧制御弁が制
御されることにより左右後輪の制動力が目標制動力にな
るようホイールシリンダ内の圧力が制御される。

【００３２】かくして図示の実施形態によれば、ステッ
プ２０に於いて駆動輪である左右後輪２４RL、２４RRの
トラクションを最適化するための目標車輪速度Ｖwtが演
算され、ステップ３０に於いて実車輪速度Ｖwrl 、Ｖwr
r と目標車輪速度Ｖwtとの偏差として駆動スリップ量Ｓ
Ｌrl、ＳＬrrが演算され、ステップ４０に於いて車速Ｖ
に基づき比例定数Ｋが演算される。そしてステップ５０
に於いて比例定数Ｋと駆動スリップ量ＳＬrl、ＳＬrrと
の積として左右後輪の目標制動力Ｆtrl 、Ｆtrr が演算
され、ステップ６０〜８０に於いて左右後輪の制動力が
目標制動力になるよう制御される。

【００３３】この場合比例定数Ｋは車速Ｖが高いほど高
い値になるよう車速に応じて可変設定される。従って低
車速域に於いては駆動スリップ量に対する左右後輪の制
動力の比が高くなることを抑制することにより、トラク
ション制御のハンチングの虞れを低減することができ、
また高車速域に於いては駆動スリップ量に対する左右後
輪の制動力の比を高くして駆動スリップの制御を効果的
に行い、これにより車輌挙動の悪化の虞れを低減して車
輌挙動の安定性を向上させることができる。

【００３４】尚比例定数Ｋが車速に拘らず一定である場
合に於いて、低車速域に於ける車輌の良好な発進加速性
能を確保する共に高車速域に於ける車輌挙動の安定性を
向上させるべく、車速が高いほど小さくなるよう目標車
輪速度Ｖwtが設定される場合には、高車速域に於ける車
輌の加速性能が悪化する。

【００３５】以上に於ては本発明を特定の実施形態につ
いて詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定
されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実
施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろ
う。

【００３６】例えば図示の実施形態に於いては、駆動ス
リップの大きさに基づき演算される目標制駆動力制御量
は駆動スリップ量ＳＬrl、ＳＬrrに比例する目標制動力
Ｆtrl 、Ｆtrr であるが、目標制駆動力制御量は駆動輪
の車輪速度が目標車輪速度になるよう駆動スリップの大
きさに応じて駆動輪の制動力を増減する増減圧制御弁の
デューティ比であってもよく、その場合にはゲインは駆
動スリップの大きさに対するデューティ比の比である。

【００３７】また図示の実施形態に於いては、駆動スリ
ップの大きさは駆動スリップ量ＳＬrl、ＳＬrrである
が、駆動スリップの大きさは駆動スリップ率であっても
よく、また当技術分野に於いて周知の如く、極低車速域
に於いては駆動スリップ量であり、それ以外の車速域に
於いては駆動スリップ率であってもよい。

【００３８】また図示の実施形態に於いては、目標制駆
動力制御量は駆動輪の目標制動力Ｆtrl 、Ｆtrr であ
り、これらに応じて対応する駆動輪の制動圧が制御され
ることによって駆動輪の制動力が制御されるようになっ
ているが、必要ならば目標制駆動力制御量に応じてエン
ジンの出力が低減されると共に駆動輪の制動力が制御さ
れてもよい。

【００３９】更に図示の実施形態に於いては、車輌は後
輪駆動車であるが、本発明は前輪駆動車や四輪駆動車に
適用されてもよい。

【００４０】

【発明の効果】以上の説明より明らかである如く、本発
明によれば、低車速域に於いては制駆動力制御量が大き
くなり過ぎることに起因する制駆動力制御のハンチング
の虞れを低減することができ、また高車速域に於いては
駆動スリップを効果的に制御して車輌の挙動が不安定に
なる虞れを低減し、これにより車輌挙動の安定性を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】後輪駆動車に適用された本発明による制駆動力
制御装置の一つの実施形態を示す概略構成図である。

【図２】実施形態に於ける制駆動力制御ルーチンを示す
フローチャートである。

【図３】車速Ｖと目標車輪速度Ｖwtとの間の関係を示す
グラフである。

【図４】車速Ｖと路面の摩擦係数μと比例係数Ｋとの間
の関係を示すグラフである。

【図５】圧力の偏差ΔＰrl、ΔＰrrとデューティ比Ｄr
l、Ｄrrとの間の関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１０…エンジン １６…自動変速機 ２０…ディファレンシャル ３２…エンジン制御コンピュータ ４０…車輌運動制御コンピュータ ４２…制動装置 ４４…油圧回路 ４６FL〜４６RR…ホイールシリンダ ５２RL、５２RR…車輪速度センサ ５６…車速センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動スリップの大きさに基づき駆動輪の目
   標制駆動力制御量を演算し、前記目標制駆動力制御量に
   基づき駆動輪の制駆動力を制御する車輌の制駆動力制御
   装置にして、車速を検出する手段と、車速が高いほど前
   記駆動スリップの大きさに対する前記目標制駆動力制御
   量のゲインを高く設定するゲイン設定手段とを有するこ
   とを特徴とする車輌の制駆動力制御装置。