JP2003291793A - 駆動スリップ制御装置および方法 - Google Patents

駆動スリップ制御装置および方法

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JP2003291793A JP2003065901A JP2003065901A JP2003291793A JP 2003291793 A JP2003291793 A JP 2003291793A JP 2003065901 A JP2003065901 A JP 2003065901A JP 2003065901 A JP2003065901 A JP 2003065901A JP 2003291793 A JP2003291793 A JP 2003291793A
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車の走行特性、特に山地での発進及び加
速のために駆動スリップ制御を改善する。 【解決手段】 スリップ閾値をオーバーしたときに、ブ
レーキの介入によってスリップしている車輪が制動され
る、特に自動車のための、ブレーキの介入による駆動ス
リップ制御装置において、低μ車輪のスリップ閾値が、
左右の車体側の間で静止摩擦係数の異なる(μスプリッ
ト)路面での山地走行の際に、道路勾配に応じて設定さ
れ。その際、前輪駆動車の場合の低μ車輪のスリップ閾
値は道路勾配の増加に伴って引き上げられ、後輪駆動車
の場合には勾配の増加に伴って引き下げられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のためのブ
レーキ介入を伴う駆動スリップ制御装置(Antrie
bsschlupfregelung:ASR)並び
に、それに対応する駆動スリップ制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】車両の走行安全性は、例えば滑り易い路
面での発進或いは加速の際に発生することのある限界的
状況の下では、駆動スリップ制御(ASR)によって大
いに改善される。ASRは、本質的に、限界的状況の下
でドライバーの負担を軽減し、また加速の際には車両の
安定性と操舵性を確保するという使命を持っている。
【0003】左右の車体側の間で静止摩擦係数の異なる
(μスプリット)路面の上では、先にスリップし始めた
車輪(低μ車輪)が前もって与えられたスリップ閾値を
オーバーしたときに、トラクションを改善するためにブ
レーキの介入によって制動され、場合によってはエンジ
ントルクが引き下げられる。その際、スリップしている
車輪のブレーキによって加えられたブレーキトルクが、
ディファレンシャルを通してもう一方の、未だ空転して
いない車輪(高μ車輪)に対して伝えられる。このいわ
ゆるロッキングトルクは更に、未だ空転していない車輪
をもスリップに至らせ、これによって安定性、特に車両
のコーナリングフォースを失わせることがあり、かくし
て限界的な走行状況が発生することがある。
【0004】特に上り坂での発進及び加速の際には、既
に平地よりもはるかに少ないブレーキトルクが未だ駆動
伝達力を持っている車輪をスリップに至らせることがあ
る。何故なら、前輪の接地力が平地よりも小さいからで
ある(このことは、前輪駆動車の場合に当てはまる)。
かくして、車両は山地でははるかに容易に限界的走行状
況に陥る。後輪駆動車の場合には、後輪に対するより高
い接地力の故に、山地では平地よりもより大きなトルク
が伝達される。現在このことは十分に考慮されていな
い。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】それ故、本発明の課題
は、駆動スリップ制御を、特に山地での発進及び加速の
ために改良することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、スリッ
プ閾値をオーバーしたときに、ブレーキの介入によって
スリップしている車輪が制動される、特に自動車のため
の、ブレーキの介入による駆動スリップ制御装置におい
て、低μ車輪のスリップ閾値が、左右の車体側の間で静
止摩擦係数の異なる(μスプリット)路面での山地走行
の際に、道路勾配に応じて設定される。
【0007】また、本発明によれば、スリップ閾値をオ
ーバーしたときに、ブレーキの介入によってスリップし
ている車輪が制動される、特に自動車のための駆動スリ
ップ制御方法において、低μ車輪のスリップ閾値が、左
右の車体側の間で静止摩擦係数の異なる(μスプリッ
ト)路面での山地走行の際に、道路勾配に応じて設定さ
れる。
【0008】本発明の重要な思想は、山地走行の際に、
左右の車体側の間で静止摩擦係数の異なる(μスプリッ
ト)路面の上で、先にスリップし始めた車輪(低μ車
輪)のスリップ閾値を勾配に応じて設定することにあ
る。本発明によれば、前輪駆動車の場合、低μ車輪のス
リップ閾値は勾配の増加に伴って引き上げられる。この
様にすることによって、前輪駆動車の場合には、より遅
い時点になって初めてロッキングトルクが未だ空転して
いない車輪(高μ車輪)に対して伝えられる。これによ
ってドライバーは、状況に対して反応し、また例えばア
クセルから足を離すためにより長い時間を持つことにな
る。更に場合によっては、自動エンジントルク引き下げ
を行うことが出来る。
【0009】これに対して後輪駆動車の場合には、スリ
ップ閾値が勾配の増加に伴って引き下げられる。この様
にすることによって、駆動トルクを路面に対して伝える
ことができる状態でさえあれば、既により早い時点でよ
り多くの駆動トルクを未だ空転していない高μ車輪に対
して伝達し、ドライバーによって望まれた加速を行うこ
とがえきる。
【0010】スリップ閾値を変えるために、駆動スリッ
プ制御によって必要とされる勾配情報は、対応するセン
サ、例えば傾斜センサ或いは加速度センサによって得る
ことができる。代わりの方法として、道路の勾配をブレ
ーキ圧値に基づいて見積もることもできる。
【0011】新たに設定すべきスリップ閾値或いはスリ
ップの変更は、例えば、スリップ制御システムに組み込
まれている特性曲線或いは表に基づいて求めることがで
きる。
【0012】スリップ閾値の変更は、例えば次の関係に
基づいて行うことができる。
【0013】
【数1】 ここで、λ0は平地でのスリップ閾値であり、λoffset
は、勾配に依存した係数であり、この係数によって初期
値が高められ或いは引き下げられる。その際、λoffset
は、勾配の関数である。
【0014】上に示された数学的関係から理解されるよ
うに、スリップ閾値は、前輪駆動車の場合には係数λ
offsetの加算によって高められ、後輪駆動車の場合には
減算によって引き下げられる。
【0015】本発明のもう一つの実施例によれば更に、
ブレーキ圧が制御された低μ車輪の上で高められる圧力
上昇勾配が道路の勾配に従って変更される。その際、圧
力上昇勾配は、前輪駆動車の場合には好ましくは道路の
勾配の増加に伴って引き下げられ、後輪駆動車の場合に
は道路の勾配の増加に伴って引き上げられる。
【0016】前輪駆動車の場合には、より緩やかな圧力
上昇によって高μ車輪の空転傾向が顕著に低減され、こ
れによって車両は安定状態に留まる。これに対して後輪
駆動車の場合には、より急速な圧力上昇によってより多
くの駆動トルクが高μ車輪に対して伝達され、車両はド
ライバーの指示に応じて加速を行うことができる。
【0017】ブレーキ圧の上昇は通常、前もって与えら
れた長さと前もって定められたパルス休止期間のパルス
によるパルス信号によって行われる。従って、圧力上昇
勾配の変更は、例えばパルス長さおよび/またはパルス
休止期間の変更によって行われる。連続作動式のシステ
ムの場合には、圧力上昇勾配の変更は、弁をそれに対応
して開弁することによって行われる。
【0018】パルス継続時間P、或いは圧力上昇勾配P
_gradは、道路の勾配が増加して行く場合には次の
規則に従って変更することができる。 1.パルス/休止期間=制御システムの場合:
【0019】
【数2】 2.常時作動システムの場合:
【0020】
【数3】 上の式から分かる様に、パルス/休止期間制御システム
の場合には、パルス継続時間Pが短縮されるか引き延ば
され、また常時作動システムの場合には、圧力上昇勾配
P_gradが直接減少され或いは引き上げられる。そ
の際、変更係数Poffset及びP_gradoffsetは、そ
れぞれ道路勾配の関数となる。
【0021】本発明の一つの実施例によれば、道路勾配
に依存した、スリップ閾値或いは圧力上昇勾配の変更
は、特性曲線或いは表に基づいて或いは計算によって行
われる。この変更は、本質的に連続的に或いは前もって
与えられた道路勾配閾値に基づいて行われる。後者の場
合には、スリップ閾値は例えば、前もって与えられた道
路勾配をオーバーした場合には新しい値へ切り替えら
れ、また、前もって与えられた道路勾配を割り込んだ場
合には切り替えによって再び平地のための初期値へ戻さ
れる。
【0022】スリップ閾値は、前輪駆動車の場合には、
道路勾配が10%であれば、好ましくは、15km/h
を越える値、特に20km/hを越える値へ引き上げら
れる。後輪駆動車の場合には、低μ車輪のスリップ閾値
は、例えば10km/h未満の値、好ましくは5km/
h未満の値へ引き下げられる。
【0023】その際、低μ車輪のスリップ閾値は、高μ
車輪のスリップ閾値とは無関係に変更されるのが好まし
い。
【0024】
【実施例】本発明が以下に添付の図面に基づいて詳しく
説明される。図1は、中央駆動スリップ制御システム、
制御ユニット1を備えた駆動スリップ制御システムを示
しており、制御ユニット1は、車輪ブレーキ2と協働
し、前もって与えられたスリップ閾値がオーバーされた
ときに、スリップしている駆動輪をブレーキの介入によ
って制動し、また場合によってはエンジントルクを引き
下げる。この駆動スリップ制御システムの制御ユニット
1は更に、道路勾配を測定するためのセンサ装置3と結
合されている。
【0025】左右の車体側の間で静止摩擦係数の異なる
路面での山地走行の際には、スリップ閾値は道路の勾配
に応じて設定される。その際、前輪駆動車の場合の低μ
車輪のスリップ閾値は、道路勾配の増加に伴って引き上
げられ、また後輪駆動車の場合には勾配の増加に伴って
引き下げられる。新たに設定されるべきスリップ閾値は
特に、例えば駆動スリップ制御システムの制御ユニット
1に組み込まれている特性曲線或いは表に基づいて求め
られる。
【0026】図2はスリップ閾値を実際の道路勾配に適
合させる際のプロセスステップを流れ図の形で示してい
る。その際、ステップ4では先ず道路勾配が求められ、
次いでステップ5で低μ車輪のスリップ閾値がその道路
勾配に応じて設定される。低μ車輪のスリップ閾値は、
例えば勾配閾値をオーバーしたときに新しい値へ切り替
えられ、また勾配閾値を下回るときに切り替えによって
再び初期値へ戻されることができる。
【0027】ステップ6で、駆動車輪の車輪スリップが
前もって与えられたスリップ閾値sωをオーバーしたこ
と(λ>sω)が確認される(Y)と、その車輪は、ス
テップ7で車輪ブレーキ2によって新しく設定されたス
リップ閾値に合わせられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、駆動スリップ制御システムの概略を示
す図である。
【図2】本発明による、スリップ閾値を道路の勾配に対
する適合させる際のプロセスステップを示すための流れ
図である。
【符号の説明】
1…駆動スリップ制御システムの制御ユニット、 2…車輪ブレーキ、 3…センサ装置、 ステップ4…道路勾配を求める ステップ5…低μ車輪のスリップ閾値を道路勾配に応じ
て設定する ステップ6…駆動車輪の車輪スリップが前もって与えら
れたスリップ閾値sωをオーバーしたか否かを確認する ステップ7…車輪ブレーキによって車輪を新しい設定値
に合わせる
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3D046 BB23 BB26 BB29 HH16 HH39 HH48 HH49 JJ01 JJ06 JJ16 KK11

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スリップ閾値をオーバーしたときに、ブ
    レーキの介入によってスリップしている車輪が制動され
    る、特に自動車のための、ブレーキの介入による駆動ス
    リップ制御装置において、 低μ車輪のスリップ閾値が、左右の車体側の間で静止摩
    擦係数の異なる(μスプリット)路面での山地走行の際
    に、道路勾配に応じて設定されること、を特徴とする駆
    動スリップ制御装置。
  2. 【請求項2】 前記スリップ閾値が、前輪駆動車の場合
    には道路の勾配の増加に伴って引き上げられ、後輪駆動
    車の場合には引き下げられることを特徴とする請求項1
    に記載の駆動スリップ制御装置。
  3. 【請求項3】 前記スリップ閾値が、前輪駆動車の場合
    には、15km/hを越える値、特に20km/hを越
    える値に引き上げられ、後輪駆動車の場合には、10k
    m/h未満の値、特に5km/h未満の値に引き下げら
    れることを特徴とする請求項1または2に記載の駆動ス
    リップ制御装置。
  4. 【請求項4】 新たに設定されるべきスリップ閾値が、
    システム内にくみむこまれる組み込まれている特性曲線
    あいは表に基づいて求められることを特徴とする請求項
    1ないし3のいずれかに記載の駆動スリップ制御装置。
  5. 【請求項5】 スリップしている車輪のスリップ閾値
    が、道路勾配の閾値をオーバーする場合に新しい値へ切
    り替えられ、且つ道路勾配の閾値を下回る場合に切り替
    えによって再び初期値へ戻されることを特徴とする請求
    項1に記載の駆動スリップ制御装置。
  6. 【請求項6】 高μ車輪のスリップ閾値もまた、道路勾
    配に応じて引き上げられあるいは引き下げられることを
    特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の駆動ス
    リップ制御装置。
  7. 【請求項7】 低μ車輪のためのブレーキ圧の圧力上昇
    勾配が、道路勾配に応じて設定されることを特徴とする
    請求項1ないし6のいずれかに記載の駆動スリップ制御
    装置。
  8. 【請求項8】 低μ車輪での圧力上昇勾配が、前輪駆動
    車の場合に道路勾配の増加に伴って引き下げられ、後輪
    駆動車の場合に道路勾配の増加に伴って引き上げられる
    ことを特徴とする請求項7に記載の駆動スリップ制御装
    置。
  9. 【請求項9】 スリップ閾値をオーバーしたときに、ブ
    レーキの介入によってスリップしている車輪が制動され
    る、特に自動車のための駆動スリップ制御方法におい
    て、 低μ車輪のスリップ閾値が、左右の車体側の間で静止摩
    擦係数の異なる(μスプリット)路面での山地走行の際
    に、道路勾配に応じて設定されること、を特徴とする駆
    動スリップ制御方法。
  10. 【請求項10】 低μ車輪のスリップ閾値が、前輪駆動
    車の場合に道路勾配の増加に伴って引き上げられ、且つ
    後輪駆動車の場合に道路勾配の増加に伴って引き下げら
    れることを特徴とする請求項9に記載の制御方法。
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