JP2896383B2 - 車両の駆動力制御装置 - Google Patents

車両の駆動力制御装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車等の車両において発進,加速時のタ
イヤのスリップ状態に応じて駆動力を最適に制御する駆
動力制御装置に関し、詳しくは、複数の車輪速センサの
車輪速を演算して駆動力を制御する場合の誤動作防止対
策に関する。
〔従来の技術〕
一般に車両においては、エンジンから車輪に至る駆動
系全体の駆動力を常に最適化するため、駆動力制御(ト
ラクションコントロール)が提案されている。この駆動
力制御は、特にアクセル踏込みによる発進,加速時にお
いて駆動輪のスリップ状態を検出し、適正なスリップ率
以上の場合は、エンジン出力を低下してタイヤのグリッ
プ力を回復し、駆動力,操縦安定性を確保するようにな
っている。
そこで従来、かかる車両の駆動力制御に関しては、例
えば特開昭63−12842号公報の先行技術がある。ここ
で、駆動輪速度センサ,車両速度センサを有し、この駆
動輪速度と車両速度とに基づいてスリップ率を演算し、
スリップ率およびその変化量に応じて駆動輪のトルクを
減少制御することが示されている。この先行技術によ
り、速度センサの精度が駆動力制御の精度に対して多大
な影響を与えることがわかり、誤動作を防止するには速
度センサの出力信号を常にチェックして対処することが
要求される。
そこで、この速度センサの異常検出に関しては、例え
ば特開昭63−188769号公報の先行技術がある。ここで、
各速度センサにおいて検出される回転速度に対し、この
値の差異によりセンサの異常の有無を判定することが示
されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、上記先行技術の前者のものにあっては、各
速度センサとして一般的には、取付けスペース,コス
ト,信頼性の点で有利な電磁ピックアップ方式が採用さ
れている。しかしこの電磁ピックアップ方式のセンサに
よると、停車および低速域において出力信号がほとんど
発生しなくなって、速度検出が不能になる。また、取付
けギャップ,センサのバラツキで検出可能な速度が個々
のセンサで異なり、このため複数のセンサを用いた場合
に、同一速度でも速度信号に大きな差異を生じてスリッ
プ率の算出の大きい誤差を生じる。
また、先行技術の後者のものは、回転加速度の絶対値
を用いているため、速度が変化している状況では正確に
センサの異常を判定できる。しかし一定速度の条件で
は、速度信号が出力しても、低速域や断線で出力しない
場合も両者の値は共に零になって、センサの異常を判定
できない等の問題がある。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、電磁ピックアップ方式の複数の速度
センサを用いる場合の個々の特性,全体的なバラツキを
考慮して、スリップ等の演算を正確に行なうことが可能
な車両の駆動力制御装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するため、本発明の車両の駆動力制御
装置は、複数の電磁ピックアップ方式等の車輪速センサ
を有し、このセンサ信号を用いてスリップ率を算出し、
このスリップ率に基づく制御信号を駆動力制御手段に出
力する制御系において、上記スリップ率算出手段の前段
に、上記複数の車輪速センサの出力状態をチェックし、
全て出揃った以降で実質的にスリップ率の算出を行う車
輪速出力状態検出手段を備えるものである。
〔作用〕
上記構成に基づき、アクセル踏込みによる発進,加速
の車両走行時には、複数の車輪速センサから出力信号を
発生するが、このときその出力状態がチェックされる。
そして低速域でセンサ出力が不揃いの場合は、キャンセ
ルされてこの不完全な状態での誤動作が確実に防止さ
れ、センサ出力が出揃った以降でスリップ率が算出さ
れ、実質的に駆動力制御が最適に行なわれるようにな
る。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第2図において、本発明の実施例として4輪駆動車の
駆動力制御装置について述べる。駆動系として、エンジ
ン1は、クラッチ2,変速機3を介してトランスファ装置
4に連結し、トランスファ装置4からフロント駆動軸5,
フロントディファレンシャル装置6,車軸7を介して左右
に前輪8L,8Rに連結する。また、トランスファ装置4か
らは、プロペラ軸9,リヤディファレンシャル装置10,車
軸11を介して左右の後輪12L,12Rにも伝動構成されてお
り、トランスファ装置4により前後輪の駆動力分配を制
御し、リヤディファレンシャル装置10により左右後輪12
L,12Rの駆動力分配を制御するようになっている。一
方、これ以外に操舵装置13,制動力を付与するブレーキ
装置14等が設けられている。アクセルペダル15は、エン
ジン1のスロットル弁16にアクセルペダル15の踏込みに
応じて弁開閉動作するようにケーブル接続されており、
かつこのスロットル弁16にはモータ等のアクチュエータ
17が取付けられて、電気信号でスロットル開度を更に調
節することが可能になっている。
次に、電子制御系について述べると、4つの各車輪8
L,8R,12L,12Rにそれぞれ例えば電磁ピックアップ方式の
車輪速センサ20a,20b,20c,20dが取付けられ、車体には
前後加速度センサ21が設置され、操舵装置13には舵角セ
ンサ22が設けられる。また、アクセルペダル15にはアク
セル開度センサ23が、スロットル弁16にはスロットル開
度センサ24が設けられている。そしてこれらのセンサ信
号が制御ユニット30に入力して処理され、制御信号をア
クチュエータ17に出力して、路面,車両等の状態,運転
車の意志に応じて各輪の駆動力を最適に制御するように
なっている。
第1図において、制御ユニット30の制御系について述
べると、4つの車輪速センサ20a,20b,20c,20の車輪速ω
1,ω2,ω3,ω4と前後加速度センサ21の加速度Gとが入
力する車体速度算出部31を有し、車体速度Vを車輪速ω
1ないしω4と加速度Gとの関数で算出する。舵角セン
サ22の舵角φと車体速度Vとは目標スリップ率設定部32
に入力し、目標スリップ率Sdを舵角φと車体速度Vとの
関数,即ち走行条件においてμ−s線図で常に最大の駆
動力が得られる目標スリップ率Sdを設定する。
ここで誤動作防止対策について述べると、4つの車輪
速センサ20a,20b,20c,20dが電磁ピックアップ方式の場
合には、検出可能な車速がそれぞれ異なっており、特に
低速域では車輪速ω1,ω2,ω3、ω4にバラツキを生じ
ることが予測される。従って、これらの車輪速ω1ない
しω4を用いて実スリップ率を算出すると、誤差が大き
くなって誤動作を生じ得るのである。そこで車輪速ω1
ないしω4の値が全て零を越えるものになり、実際に車
輪速信号が出力した以降に実スリップ率を算出して制御
を開始すれば誤動作を防止することができる。また、こ
のように制御開始を発進時に若干遅らせても、実害はな
い。
このことから、車輪速ω1,ω2,ω3,ω4が入力する車
輪速出力状態検出部33を有し、車輪速ω1ないしω4の
値を全て乗算して、零と比較する等の方法で全ての車輪
速ω1ないしω4の実際の出力を判断する。そして全て
の車輪速が実際に出力した以降に、車輪速ω1ないしω
4と車体速度Vとは実スリップ率算出部34に入力し、実
スリップ率Sを以下のように算出する。
S=(r・ωn−V)/r・ωn ωn:車輪速,r:タイヤ有効径 これらの目標スリップ率Sd,実スリップ率S,およびア
クセル開度センサ23のアクセル開度θは目標スロットル
開度設定部35に入力し、第3図のように、目標スリップ
率Sdと実スリップ率Sとの偏差ΔSに応じてアクセル開
度θの閉じ量Δθを定める。一方、スロットル開度セン
サ24のスロットル開度αと閉じ量Δθとは操作量設定部
36に入力して、スロットル開度αと閉じ量Δθとの偏差
に応じた操作量Δαを定めて、アクチュエータ17に出力
するようになっている。
次いで、この実施例の駆動力制御装置の作用を、第4
図のフローチャートを用いて述べる。
先ず、アクセル踏込みによる発進,加速の際に、エン
ジン1ではアクセルペダル15の踏込みに応じてスロット
ル弁16を開き、所定のエンジン動力を発生する。そして
このエンジン1の動力は、クラッチ2,変速機3を介して
トランスファ装置4に入力して分配され、前輪側動力
は、フロント駆動軸5,フロントディファレンシャル装置
6,車軸7を介して左,右前輪8L,8Rに伝達する。また、
後輪側動力は、プロペラ軸9,リヤディファレンシャル装
置10,車軸11を介して左,右後輪12L,12Rにも伝達するの
であり、こうして4輪駆動走行する。このとき、直進,
旋回の状態等に応じて、リヤディファレンシャル装置10
により更に左右の後輪12L,12Rの動力が最適に分配され
る。
上述の4輪駆動による発進,加速時には第4図のフロ
ーチャートが実行され、ステップS1で舵角φが、ステッ
プS2で車輪側ω1,ω2,ω3,ω4が、ステップS3で前後加
速度Gがそれぞれ読み込まれる。そしてステップS4に進
んで、車輪速ω1ないしω4と前後加速度Gとの関数で
車体速度Vが算出され、ステップS5で車体速度Vと舵角
φとに応じた目標スリップ率Sdが設定される。また、ス
テップS6では車輪速ω1ないしω4の出力状態がチェッ
クされ、低速域で車輪速ω1ないしω4のいずれかが未
だ実際には出力しない状態の場合は、ステップS7に進
む。この場合、4つの車輪速センサ20a,20b,20c,20dの
出力が不完全であり、車輪速ω1からω4の全てが0に
設定される。そしてステップS8に進んで実スリップ率S
が算出されるが、この場合は実スリップ率Sの値を全て
0のノンスリップとし、ステップS9で目標スリップ率Sd
に基づいて駆動力が制御される。
4つの車輪速センサ20a,20b,20c,20dのいずれかが断
線した場合も、上述のように判定され、かつ同様に制御
される。このため、誤った制御をしないようになる。
一方、車輪速センサ20a,20b,20c,20dの出力が全て出
揃い、車輪速ω1,ω2,ω3,ω4の乗算値が0でなくなる
と、ステップS6からステップS8以降に進み、各車輪の実
際の実スリップ率Sが算出される。そしてこれ以降、実
質的に駆動力の制御が開始されることになる。そこで、
4輪のいずれかが目標スリップ率Sdより大きいスリップ
を生じると、実スリップ率Sと目標スリップ率Sdとの偏
差ΔSに応じたスロットル開度閉じ量Δθが設定され、
これに基づきスロットル開度の操作量がアクチュエータ
17に出力し、スロットル弁16の開度を強制的に減少す
る。このため、エンジン1の動力は低下してスリップが
防止されるのであり、こうして全ての車輪において最適
に駆動力を生じるように制御される。
以上、本発明の実施例について説明しが、これのみに
限定されない。例えば駆動力制御の手段として、燃料,
点火時期制御等の装置に適用しても良い。また、アロン
チロック・ブレーキ・システム等のように2つ以上の車
輪速を検出する全てのシステムにも適用できることは勿
論である。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、 車両の駆動力制御において、複数の電磁ピックアップ
方式等の車輪速センサを用いて車輪速を検出し、これに
基づいて制御する場合に、車輪速の出力状態をチェック
して実質的に制御を開始するので、特に低速域でのセン
サ出力のバラツキによる誤動作を確実に防止できる。
さらに、上述のチェック作用により、車輪速センサの
断線に対しても適切にフェイルセーフすることができ
る。
また、車輪速センサの出力値を個々に判断するので、
車輪速が一定または変化するいずれの場合にても確実に
チェックできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る車両の駆動力制御装置の実施例の
電子制御系を示すブロック図、 第2図は駆動力制御系の全体構成図、 第3図はスリップ率偏差とスロットル開度閉じ量との関
係を示す図、 第4図は駆動力制御の作用のフローチャートを示す図で
ある。 1…エンジン、16…スロットル弁、17…アクチュエー
タ、20a,20b,20c,20d…車輪速センサ、30…制御ユニッ
ト、33…車輪速出力状態検出部、34…実スリップ率算出

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の電磁ピックアップ方式等の車輪速セ
    ンサを有し、このセンサ信号を用いてスリップ率を算出
    し、このスリップ率に基づく制御信号を駆動力制御手段
    に出力する制御系において、 上記スリップ率算出手段の前段に、上記複数の車輪速セ
    ンサの出力状態をチェックし、全て出揃った以降で実質
    的にスリップ率の算出を行う車輪速出力状態検出手段を
    備えることを特徴とする車両の駆動力制御装置。
  2. 【請求項2】車輪速出力状態検出手段は、2つ以上の車
    輪速センサの出力のいずれかが0の場合に、この出力信
    号を用いた全てのスリップ率の値を0にすることを特徴
    とする請求項(1)記載の車両の駆動力制御装置。
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