JP3363214B2 - 車両のトラクションコントロ−ル制御装置 - Google Patents
車両のトラクションコントロ−ル制御装置Info
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- B60K28/00—Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions
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- B60W—CONJOINT 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
- B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
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- B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
- B60W2540/18—Steering angle
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は車両のトラクションコン
トロ−ル制御装置、特に旋回時の車両の横滑りを回避し
得る車両のトラクションコントロ−ル制御装置に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】自動車などの車両においては、加速時な
どの過大駆動トルクにより駆動輪がスリップして加速性
が低下するのを防止するために所謂トラクション制御を
行うことはよく知られている。 【０００３】この種のトラクション制御では、駆動輪の
回転速度である駆動輪速と、従動輪の回転速度から算出
した車体速との差をスリップ量とし、そのスリップ量が
所定の目標値に収束するように、燃料噴射制限や点火時
期制御を行ってエンジン出力の制御をするのが一般的で
ある。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
スリップ量はあくまで駆動輪の前後方向の回転速度を考
慮するので、車両が旋回するときに発生する横加速度に
起因する横方向のスリップ、所謂横滑りを防止するため
には何等かの手段を講じる必要がある。 【０００５】すなわち、車両が旋回走行するときは、そ
の旋回円の外方向に向う横加速度が車両に発生して横滑
りをしやすくなるが、その場合に直進時と同じ制御量で
エンジンの出力制御を行っていたのであれば、実際には
横方向の加速度に対抗し得るだけの駆動輪のグリップ力
が必要であるにも拘らず、エンジンの出力トルクが同じ
であるのでタイヤのグリップ力は直進走行のときと変わ
らず、旋回時の車両の横滑りを効果的に回避できないと
いう問題がある。 【０００６】さらに、直進時には車両の駆動力がそのま
ま前進方向への推進力に転換されるが、旋回時ではその
駆動力が上記の外方向の横加速度と車両の前進方向への
推進力とに分散されるので、前進方向への推進力がその
分小さくなって駆動輪の回転速度が低下する。その結果
駆動輪速から算出されるスリップ量も低下したと算出さ
れることとなり、エンジン出力の制御量が直進時に比べ
て小さくなって、旋回時にはエンジンのトルクダウンが
それだけ低減されてしまうという問題が、上記の問題と
平行して発生するので、カ−ブの旋回走行時に車両を安
定にトレ−ス走行することが困難なものとなる。 【０００７】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、車両が旋回走行をするときの駆動輪のグリップ力を
確保することにより、横滑りを効果的に抑制して、車両
の走行安定性を向上することを目的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】すなわち、本願の請求項
１の発明（以下、本発明という）に係る車両のトラクシ
ョンコントロ−ル制御装置は、駆動輪のスリップ量が所
定の制御開始閾値を超えたときに、上記スリップ量を所
定のスリップ目標量に収束するようにエンジンの出力を
制御するエンジン制御手段を備えた車両のトラクション
コントロ−ル制御装置であって、従動輪の回転速度を検
出する従動輪速検出手段と、駆動輪の回転速度を検出す
る駆動輪速検出手段と、上記従動輪速検出手段によって
検出された従動輪速に基づいて、当該車両の車体速を算
出する車体速算出手段と、上記駆動輪速検出手段によっ
て検出された駆動輪速と上記車体速算出手段によって算
出された車体速とに基づいて、駆動輪のスリップ量を算
出するスリップ量算出手段と、舵角もしくは横加速度の
いずれか一方に基づいて得られる値が第１の所定値を超
えたときに、当該車両の旋回状態を検出する旋回状態検
出手段と、該旋回状態検出手段によって車両の旋回状態
が検出されたときに、上記エンジン制御手段に対するエ
ンジン出力低下のための制御ゲインを直進走行時に比べ
て大きくすると共に、舵角もしくは横加速度のいずれか
一方に基づいて得られる値が上記第１の所定値より大き
い第２の所定値を超えたときは、直進走行時に比べて大
きくした上記制御ゲインを再び小さくする制御ゲイン設
定手段とが設けられていることを特徴とするものであ
る。 【０００９】 【００１０】 【００１１】 【００１２】 【作用】上記構成によれば次のような作用が得られる。 【００１３】すなわち本発明によれば、車両が旋回走行
をするときは直進走行をするときに比べてエンジン制御
手段に対する制御ゲインを大きくするので、旋回時にお
いて速やかに目標のエンジン出力に低減することがで
き、横加速度に対抗すべきグリップ力の確保を図ること
が可能となり、旋回時の横滑りを効果的に回避すること
により車両の走行安定性が向上する。 【００１４】また、車両が旋回状態にあるか否かを、ハ
ンドルの回転角（舵角）または車両にかかる横加速度を
検出してそれらの値をそれぞれ予め設定した第１の所定
値と比較し、舵角または横加速度のいずれかが上記第１
所定値より実際に大きいときに旋回状態にあると判定す
るので、ドライバ−が旋回しようと車両を操縦し、現実
に旋回走行をするときにのみ制御ゲインの増大が実行さ
れ、直進走行時に誤ってエンジンがトルクダウンされて
ドライバ−の操縦感覚が車両の走行状態と一致しなくな
るという不都合が防止される。 【００１５】そして、検出された上記の舵角または横加
速度が上記第１所定値を超えて増加を続け、該第１所定
値より大なる第２の所定値よりさらに大きくなったとき
には、制御ゲイン設定手段は、それまで大きくした制御
ゲインを再び小さくすることにより、ハンドルのきり過
ぎや過剰の横加速度が発生した場合の制御ゲインの増大
を抑制し、制御ゲインの過剰増加によって起こり得るス
リップ量の目標量への収束性悪化、所謂スリップ量の発
散を回避してトラクション制御の信頼性の向上を図る。 【００１６】なお、制御ゲイン設定手段は、車両が旋回
状態にあるときは、スリップ量算出手段で算出されたス
リップ量とスリップ目標量との偏差をそのまま制御ゲイ
ン設定のために読み込むのではなく、ある補正値を上記
偏差に加算して実際の偏差より大きい値を算出し、この
見かけ上増加した偏差を制御ゲイン設定のために読み込
むとよい。旋回時は直進時に比べて上記偏差が増大する
ことになり、その分制御ゲインが大きくなるから、旋回
時に駆動輪速が低下しスリップ量が小さく算出されても
偏差が低減せず、エンジンのトルクダウンに充分なエン
ジン制御量の確保が可能になる。 【００１７】 【実施例】次に、本発明を実施例に基づいて説明する。 【００１８】図１に示すように、この実施例に係る車両
は、左右の前輪１，２が駆動輪、左右の後輪３，４が従
動輪とされ、車体前部に配置されたエンジン５の出力ト
ルクが、変速機６、差動装置７及び左右の駆動軸８，９
を経て左右の前輪１，２に伝達される。また操縦席には
操舵装置１０が配置され、該操舵装置１０によって上記
左右の前輪１，２が操舵される。 【００１９】そして、上記車両には、左右の前輪１，２
および左右の後輪３，４の車輪速を検出する車輪速セン
サ１１，１２，１３および１４がそれぞれ備えられてい
ると共に、それらの車輪速に基づいて算出された駆動輪
のスリップ量が所定の制御開始閾値を超えたときに、そ
のスリップ量を所定の目標量に収束するように上記エン
ジン５の出力を制御するエンジン制御手段１５、上記操
舵装置１０のハンドル舵角を検出する舵角センサ１６、
該舵角または横加速度から車両の旋回状態を検出する旋
回状態検出手段１７および旋回状態検出手段１７により
検出される当該車両の旋回状態の大小に基づいて上記エ
ンジン制御手段１５に対するエンジン出力低下のための
制御ゲインを調整する制御ゲイン設定手段１８が設けら
れている。 【００２０】上記エンジン制御手段１５は電子制御式の
コントロ−ルユニットからなり、図２に示すように、車
体速算出手段１９、スリップ判定用閾値設定手段２０、
スリップ量算出手段２１、スリップ判定手段２２、スリ
ップ目標量設定手段２３、制御レベル演算手段２４およ
びエンジン出力コントロ−ル手段２５を備えている。 【００２１】次に、エンジン制御手段１５が行うトラク
ション制御の基本動作について説明する。 【００２２】まず、車体速算出手段１９は、車輪速セン
サ１３，１４によって検出された左右の後輪３，４の従
動輪速ＶＲＬ、ＶＲＲから、例えば小さい方の値を当該
車両の車体速Ｖｒとして選択する。 【００２３】そして、スリップ判定用閾値設定手段２０
は、この車体速Ｖｒの変化率に基づいて当該車両の車体
加速度Ｖｇを算出すると共に、次の表１に示すような車
体速と車体加速度とをパラメ−タとして予め路面摩擦係
数μの値を設定したμテ−ブルに、算出された上記車体
速Ｖｒと車体加速度Ｖｇとを当てはめて対応する値を路
面摩擦係数μとして設定する。ここで、表１に示すよう
に、車体速Ｖｒおよび車体加速度Ｖｇが大きくなるほど
路面摩擦係数μの値は大きくなる。 【００２４】 【表１】 次に、このようにして設定された路面摩擦係数μと車体
速Ｖｒとを、予め設定した制御閾値設定用のマップに当
てはめることにより、制御開始閾値Ｓｓと制御終了閾値
Ｓｅとをそれぞれ設定する。ここで、制御開始閾値Ｓｓ
の方が制御終了閾値Ｓｅよりも大きい値に設定される。 【００２５】一方、スリップ量算出手段２１は、車輪速
センサ１１，１２によって検出された左右の前輪１，２
の駆動輪速ＶＦＬ、ＶＦＲから、上記車体速算出手段１
９によって算出された車体速Ｖｒをそれぞれ減算するこ
とにより左右の前輪１，２のスリップ量ＳＬ、ＳＲを算
出する。そして、これらのスリップ量ＳＬ、ＳＲの算術
平均を行って、駆動輪平均スリップ量ＳＡｖを算出する
と共に、両スリップ量ＳＬ、ＳＲのうちの大きい方の値
を最高スリップ量ＳＨｉとして選択する。 【００２６】次に、スリップ判定手段２２は、上記スリ
ップ判定用閾値設定手段２０からの制御開始閾値Ｓｓお
よび制御終了閾値Ｓｅと、上記スリップ量算出手段２１
からの最高スリップ量ＳＨｉとを比較して、最高スリッ
プ量ＳＨｉが制御開始閾値Ｓｓよりも大きいときに駆動
輪である前輪１，２がスリップ状態であると判定して、
スリップフラグＦｓを「１」にセットすることによりト
ラクション制御が開始される。また、上記最高スリップ
量ＳＨｉが制御終了閾値Ｓｅよりも小さくなった時点で
非スリップ状態と判定し、スリップフラグＦｓを「０」
にリセットすることによりトラクション制御は終了す
る。 【００２７】一方、スリップ目標量設定手段２３は、算
出された上記車体速Ｖｒと、スリップ判定用閾値設定手
段２０で設定された路面摩擦係数μとを、予め設定した
スリップ目標量のマップに当てはめることにより、エン
ジン制御用のスリップ目標量Ｔｅを設定する。 【００２８】そして、制御レベル演算手段２４は、上記
スリップ量算出手段２１で算出された平均スリップ量Ｓ
Ａｖと、上記スリップ目標量設定手段２３で設定された
エンジン制御用のスリップ目標量Ｔｅとから、該スリッ
プ目標量Ｔｅに対する平均スリップ量ＳＡｖの偏差ＥＮ
を次の計算式に従って算出し、あわせて該偏差ＥＮの
変化率ＤＥＮを算出する。 【００２９】ＥＮ＝ＳＡｖ−Ｔｅ … 次に、これらの値を次の表２に示す基本エンジン制御レ
ベルのテ−ブルに照らし合わせることにより、対応する
値を基本エンジン制御レベルＡとして読み出す。 【００３０】 【表２】 さらに、表２のテ−ブルから読み出した基本エンジン制
御レベルＡを次の計算式に代入し、その計算結果から
最終的に「０〜１１」の範囲でエンジン制御レベルＦＣ
（ｋ）を算出する。 【００３１】 ＦＣ（ｋ）＝ＦＣ（ｋ−１）＋Ａ … ここに、計算式において、ＦＣ（ｋ−１）は前回値を
表す。 【００３２】そして、エンジン出力コントロ−ル手段２
５は、このようにして求められたエンジン制御レベルＦ
Ｃを次の表３に示すエンジン制御のテ−ブルに当ては
め、対応するエンジン制御のパタ−ンに従って、燃料噴
射制限を行い、または点火時期をリタ−ドする。このよ
うにしてエンジン５の出力制御が実行され、トラクショ
ン制御が行われる。 【００３３】 【表３】ここに、表３において表示する×印は燃料噴射制限を示
す。 【００３４】次に、本発明の特徴部分である旋回状態検
出手段１７および制御ゲイン設定手段１８について説明
する。 【００３５】図３に示すように、旋回状態検出手段１７
は、横加速度算出手段２６および旋回判定手段２７を含
む。 【００３６】まず、舵角センサ１６は、操舵装置１０の
ハンドル舵角の絶対値Ｈを検出し、該舵角Ｈを旋回判定
手段２７に出力する。 【００３７】横加速度算出手段２６は、車輪速センサ１
３，１４で検出された左右の従動輪３，４の従動輪速Ｖ
ＲＬ、ＶＲＲに基づき、車両の旋回半径Ｒｒを次の計算
式に従って算出する。 【００３８】 Ｒｒ＝Ｍｉｎ（ＶＲＬ、ＶＲＲ）×Ｔ÷｜ＶＲＬ−ＶＲＲ｜ ＋１／２×Ｔ … ここに計算式において、Ｍｉｎ（ＶＲＬ、ＶＲＲ）は
二つの従動輪速ＶＲＬ、ＶＲＲのうち小さい方の従動輪
速を表し、｜ＶＲＬ−ＶＲＲ｜は二つの従動輪速ＶＲ
Ｌ、ＶＲＲの差の絶対値を表す。また、Ｔは当該車両の
トレッド（例えば、１．７メ−トル）である。 【００３９】そして、横加速度算出手段２６は、こうし
て得られた車両の旋回半径Ｒｒと車体速算出手段１９で
算出された車体速Ｖｒとを次の計算式に代入すること
により、横加速度Ｇを算出する。 【００４０】 Ｇ＝（Ｖｒ）２×（１／Ｒ）×（１／１２７） … 一方、旋回判定手段２７は、車体速Ｖｒと路面摩擦係数
μとをパラメ−タとして、次の表４および表５にそれぞ
れ示すように予め設定した旋回状態判定用の舵角値テ−
ブルおよび横加速度テ−ブルに、車体速算出手段１９で
得られた車体速Ｖｒとスリップ判定用閾値設定手段２０
で得られた路面摩擦係数μとを当てはめて対応する舵角
および横加速度をそれぞれ読み出し、それらを旋回状態
判定用の所定値（特許請求の範囲にいう「第１の所定
値」に相当する）ＨｏおよびＧｏとして設定する。 【００４１】 【表４】 【００４２】 【表５】そして、上記舵角センサ１６および横加速度算出手段２
６でそれぞれ得られた舵角Ｈおよび横加速度Ｇを、表４
および表５から読み出された上記の旋回状態判定用の所
定値ＨｏおよびＧｏと比較し、検出舵角Ｈもしくは算出
横加速度Ｇのうちいずれか一方が上記所定値Ｈｏまたは
Ｇｏよりも大きいときは、当該車両が旋回状態にあると
検出する。また、検出舵角Ｈおよび算出横加速度Ｇのい
ずれもが上記所定値ＨｏおよびＧｏよりも小さいとき
は、旋回状態にないと判定する。 【００４３】このようにして旋回状態検出手段１７が旋
回状態を検出したときは、制御ゲイン設定手段１８は、
正の値である補正値Ｋを制御レベル算出手段２４に出力
し、該制御レベル算出手段２４は次の計算式に示すよ
うに、上記計算式に従って算出した偏差ＥＮに、補正
値Ｋを加算する。 【００４４】 ＥＮ＝（ＳＡｖ−Ｔｅ）＋Ｋ … ここに、補正値Ｋは、次の表６に示すように予め舵角に
対応して設定した補正値のテ−ブルに、検出舵角Ｈを当
てはめて対応する値を読み出し、これを加算用の補正値
Ｋとして選択した値である。このように、制御ゲインを
大きくする方法として、車両が旋回状態にあるときは、
スリップ量の偏差に補正値を加算することにより制御ゲ
インを大きくするので、かかる構成によりエンジンのト
ルクダウンに充分なエンジン制御量の確保が可能とな
る。 【００４５】 【表６】 すなわち、制御ゲイン設定手段１８は、舵角Ｈの大きさ
に応じて設定された補正値Ｋを読み出し、それを制御レ
ベル算出手段２４で算出されるスリップ量の偏差ＥＮに
加算するので、車両の旋回状態が検出されたときは、補
正値Ｋの分だけ偏差ＥＮの値が増加することとなる。そ
して、その増加した偏差ＥＮを上記表２に示す基本エン
ジン制御レベルのテ−ブルに当てはめるので、対応する
基本エンジン制御レベルＡの値が大きくなる。そして、
この基本エンジン制御レベルを上記計算式に代入する
ので、その結果算出されるエンジン制御レベルＦＣの値
は増加し、表３から読み取られる燃料噴射制限や点火時
期のリタ−ドのパタ−ンが、エンジン出力をより低下す
る方向に移行する。例えば、検出舵角Ｈが１５度であれ
ば、補正値Ｋとして２ｋｍ／ｈが設定され、この値がス
リップ量の偏差に加算されることにより、エンジン出力
低下のための制御ゲインが大きくなる。 【００４６】さらに、本発明の特徴として、上記表６に
示すように、舵角Ｈが大きくなるに従い補正値Ｋも増加
するが、例えば同表で明らかなように舵角Ｈが２４度
（特許請求の範囲にいう「第２の所定値」に相当する）
のときの補正値６ｋｍ／ｈを最大値とした後は、舵角Ｈ
が大きくなるに従い補正値Ｋは減少し、例えば舵角Ｈが
３０度を超えると補正値Ｋは０となる。すなわち、舵角
Ｈが２４度を超えたときはエンジン出力低下のための制
御ゲインが小さくなり、舵角Ｈが３０度を超えたときは
制御ゲインの増加が解除されることとなる。 【００４７】上記の構成により、制御ゲインの増大に伴
う、スリップ量の目標量への収束性悪化を回避すること
ができ、早期の速やかなトラクション制御が可能とな
る。 【００４８】次に、本発明に係るトラクションコントロ
−ル制御装置の制御動作を、図４に示すフロ−チャ−ト
を参照して説明する。 【００４９】すなわち、ステップＳ１においてトラクシ
ョン制御中か否かを判定し、トラクション制御中であれ
ばステップＳ２で舵角Ｈが舵角所定値Ｈｏより小さいか
否かを判定する。そして、小さいと判定された場合は、
次のステップＳ３において横加速度Ｇが横加速度所定値
Ｇｏより小さいか否かを判定して、小さいときは、結局
舵角および横加速度のいずれもが所定値ＨｏまたはＧｏ
より小さいので、ステップＳ４において補正値Ｋを加算
せずにスリップ量の偏差ＥＮを算出する。 【００５０】一方、ステップＳ２もしくはステップＳ３
のうちいずれかにおいて、舵角もしくは横加速度が所定
値より大きいと判定された場合は、ステップＳ５に進
み、補正値Ｋを加算した上でスリップ量の偏差ＥＮを算
出する。 【００５１】そして、ステップＳ４およびステップＳ５
のいずれの場合も、ステップＳ６にて、それぞれ算出さ
れたスリップ量の偏差ＥＮに基づいて基本エンジン制御
レベルの読み出しおよびエンジン制御レベルの算出を行
うこととなる。 【００５２】本実施例においては、従動輪速および車体
速から車両の横加速度Ｇを算出する場合を示したが、横
加速度センサを使用して横加速度を直接検出するように
してもよい。 【００５３】また、上記表１から表６で示した各値は本
発明の一つの具体例であり、上記表中のそれぞれの値を
種々変えることにより、本発明に係るトラクションコン
トロ−ル制御装置の種々のパタ−ンを得ることができ、
所望の走行性に適応することが可能である。 【００５４】表６においては、舵角Ｈを用いて補正値Ｋ
を選択する場合を示したが、舵角に代えて横加速度Ｇを
パラメ−タとしても同様である。 【００５５】 【発明の効果】以上のように、本発明によれば、車両が
旋回走行をするときは、エンジン制御手段に対するエン
ジン出力低下のための制御ゲインを直進走行時に比べて
大きくするので、速やかに目標のエンジン出力に低減す
ることができ、旋回時に発生する横加速度による横滑り
を効果的に回避することにより、車両の走行安定性が向
上する。 【００５６】また、ハンドル舵角もしくは車両に発生す
る横加速度のいずれかの値に基づき、それらの値が第１
所定値より大きいときは制御ゲインを大きくすべき車両
が旋回状態にあると判定するが、旋回状態判定のための
上記第１所定値は、車体速と路面摩擦係数とを変数とし
て設定されるので、車両の走行速度や路面状況などの走
行状態によって好適の旋回時期に制御ゲインの増大が図
られ、より安全な旋回走行が実現する。 【００５７】さらに、舵角または横加速度が大きくな
り、さらに別の第２の所定値を超えたときは、制御ゲイ
ンの増加を抑制するので、制御ゲインの増加によって起
こり得るスリップ量の目標量への収束性悪化、所謂スリ
ップ量の発散をも回避してこの種のトラクションコント
ロ−ル制御装置の信頼性の向上を図ることができる。 【００５８】
トロ−ル制御装置、特に旋回時の車両の横滑りを回避し
得る車両のトラクションコントロ−ル制御装置に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】自動車などの車両においては、加速時な
どの過大駆動トルクにより駆動輪がスリップして加速性
が低下するのを防止するために所謂トラクション制御を
行うことはよく知られている。 【０００３】この種のトラクション制御では、駆動輪の
回転速度である駆動輪速と、従動輪の回転速度から算出
した車体速との差をスリップ量とし、そのスリップ量が
所定の目標値に収束するように、燃料噴射制限や点火時
期制御を行ってエンジン出力の制御をするのが一般的で
ある。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
スリップ量はあくまで駆動輪の前後方向の回転速度を考
慮するので、車両が旋回するときに発生する横加速度に
起因する横方向のスリップ、所謂横滑りを防止するため
には何等かの手段を講じる必要がある。 【０００５】すなわち、車両が旋回走行するときは、そ
の旋回円の外方向に向う横加速度が車両に発生して横滑
りをしやすくなるが、その場合に直進時と同じ制御量で
エンジンの出力制御を行っていたのであれば、実際には
横方向の加速度に対抗し得るだけの駆動輪のグリップ力
が必要であるにも拘らず、エンジンの出力トルクが同じ
であるのでタイヤのグリップ力は直進走行のときと変わ
らず、旋回時の車両の横滑りを効果的に回避できないと
いう問題がある。 【０００６】さらに、直進時には車両の駆動力がそのま
ま前進方向への推進力に転換されるが、旋回時ではその
駆動力が上記の外方向の横加速度と車両の前進方向への
推進力とに分散されるので、前進方向への推進力がその
分小さくなって駆動輪の回転速度が低下する。その結果
駆動輪速から算出されるスリップ量も低下したと算出さ
れることとなり、エンジン出力の制御量が直進時に比べ
て小さくなって、旋回時にはエンジンのトルクダウンが
それだけ低減されてしまうという問題が、上記の問題と
平行して発生するので、カ−ブの旋回走行時に車両を安
定にトレ−ス走行することが困難なものとなる。 【０００７】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、車両が旋回走行をするときの駆動輪のグリップ力を
確保することにより、横滑りを効果的に抑制して、車両
の走行安定性を向上することを目的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】すなわち、本願の請求項
１の発明（以下、本発明という）に係る車両のトラクシ
ョンコントロ−ル制御装置は、駆動輪のスリップ量が所
定の制御開始閾値を超えたときに、上記スリップ量を所
定のスリップ目標量に収束するようにエンジンの出力を
制御するエンジン制御手段を備えた車両のトラクション
コントロ−ル制御装置であって、従動輪の回転速度を検
出する従動輪速検出手段と、駆動輪の回転速度を検出す
る駆動輪速検出手段と、上記従動輪速検出手段によって
検出された従動輪速に基づいて、当該車両の車体速を算
出する車体速算出手段と、上記駆動輪速検出手段によっ
て検出された駆動輪速と上記車体速算出手段によって算
出された車体速とに基づいて、駆動輪のスリップ量を算
出するスリップ量算出手段と、舵角もしくは横加速度の
いずれか一方に基づいて得られる値が第１の所定値を超
えたときに、当該車両の旋回状態を検出する旋回状態検
出手段と、該旋回状態検出手段によって車両の旋回状態
が検出されたときに、上記エンジン制御手段に対するエ
ンジン出力低下のための制御ゲインを直進走行時に比べ
て大きくすると共に、舵角もしくは横加速度のいずれか
一方に基づいて得られる値が上記第１の所定値より大き
い第２の所定値を超えたときは、直進走行時に比べて大
きくした上記制御ゲインを再び小さくする制御ゲイン設
定手段とが設けられていることを特徴とするものであ
る。 【０００９】 【００１０】 【００１１】 【００１２】 【作用】上記構成によれば次のような作用が得られる。 【００１３】すなわち本発明によれば、車両が旋回走行
をするときは直進走行をするときに比べてエンジン制御
手段に対する制御ゲインを大きくするので、旋回時にお
いて速やかに目標のエンジン出力に低減することがで
き、横加速度に対抗すべきグリップ力の確保を図ること
が可能となり、旋回時の横滑りを効果的に回避すること
により車両の走行安定性が向上する。 【００１４】また、車両が旋回状態にあるか否かを、ハ
ンドルの回転角（舵角）または車両にかかる横加速度を
検出してそれらの値をそれぞれ予め設定した第１の所定
値と比較し、舵角または横加速度のいずれかが上記第１
所定値より実際に大きいときに旋回状態にあると判定す
るので、ドライバ−が旋回しようと車両を操縦し、現実
に旋回走行をするときにのみ制御ゲインの増大が実行さ
れ、直進走行時に誤ってエンジンがトルクダウンされて
ドライバ−の操縦感覚が車両の走行状態と一致しなくな
るという不都合が防止される。 【００１５】そして、検出された上記の舵角または横加
速度が上記第１所定値を超えて増加を続け、該第１所定
値より大なる第２の所定値よりさらに大きくなったとき
には、制御ゲイン設定手段は、それまで大きくした制御
ゲインを再び小さくすることにより、ハンドルのきり過
ぎや過剰の横加速度が発生した場合の制御ゲインの増大
を抑制し、制御ゲインの過剰増加によって起こり得るス
リップ量の目標量への収束性悪化、所謂スリップ量の発
散を回避してトラクション制御の信頼性の向上を図る。 【００１６】なお、制御ゲイン設定手段は、車両が旋回
状態にあるときは、スリップ量算出手段で算出されたス
リップ量とスリップ目標量との偏差をそのまま制御ゲイ
ン設定のために読み込むのではなく、ある補正値を上記
偏差に加算して実際の偏差より大きい値を算出し、この
見かけ上増加した偏差を制御ゲイン設定のために読み込
むとよい。旋回時は直進時に比べて上記偏差が増大する
ことになり、その分制御ゲインが大きくなるから、旋回
時に駆動輪速が低下しスリップ量が小さく算出されても
偏差が低減せず、エンジンのトルクダウンに充分なエン
ジン制御量の確保が可能になる。 【００１７】 【実施例】次に、本発明を実施例に基づいて説明する。 【００１８】図１に示すように、この実施例に係る車両
は、左右の前輪１，２が駆動輪、左右の後輪３，４が従
動輪とされ、車体前部に配置されたエンジン５の出力ト
ルクが、変速機６、差動装置７及び左右の駆動軸８，９
を経て左右の前輪１，２に伝達される。また操縦席には
操舵装置１０が配置され、該操舵装置１０によって上記
左右の前輪１，２が操舵される。 【００１９】そして、上記車両には、左右の前輪１，２
および左右の後輪３，４の車輪速を検出する車輪速セン
サ１１，１２，１３および１４がそれぞれ備えられてい
ると共に、それらの車輪速に基づいて算出された駆動輪
のスリップ量が所定の制御開始閾値を超えたときに、そ
のスリップ量を所定の目標量に収束するように上記エン
ジン５の出力を制御するエンジン制御手段１５、上記操
舵装置１０のハンドル舵角を検出する舵角センサ１６、
該舵角または横加速度から車両の旋回状態を検出する旋
回状態検出手段１７および旋回状態検出手段１７により
検出される当該車両の旋回状態の大小に基づいて上記エ
ンジン制御手段１５に対するエンジン出力低下のための
制御ゲインを調整する制御ゲイン設定手段１８が設けら
れている。 【００２０】上記エンジン制御手段１５は電子制御式の
コントロ−ルユニットからなり、図２に示すように、車
体速算出手段１９、スリップ判定用閾値設定手段２０、
スリップ量算出手段２１、スリップ判定手段２２、スリ
ップ目標量設定手段２３、制御レベル演算手段２４およ
びエンジン出力コントロ−ル手段２５を備えている。 【００２１】次に、エンジン制御手段１５が行うトラク
ション制御の基本動作について説明する。 【００２２】まず、車体速算出手段１９は、車輪速セン
サ１３，１４によって検出された左右の後輪３，４の従
動輪速ＶＲＬ、ＶＲＲから、例えば小さい方の値を当該
車両の車体速Ｖｒとして選択する。 【００２３】そして、スリップ判定用閾値設定手段２０
は、この車体速Ｖｒの変化率に基づいて当該車両の車体
加速度Ｖｇを算出すると共に、次の表１に示すような車
体速と車体加速度とをパラメ−タとして予め路面摩擦係
数μの値を設定したμテ−ブルに、算出された上記車体
速Ｖｒと車体加速度Ｖｇとを当てはめて対応する値を路
面摩擦係数μとして設定する。ここで、表１に示すよう
に、車体速Ｖｒおよび車体加速度Ｖｇが大きくなるほど
路面摩擦係数μの値は大きくなる。 【００２４】 【表１】 次に、このようにして設定された路面摩擦係数μと車体
速Ｖｒとを、予め設定した制御閾値設定用のマップに当
てはめることにより、制御開始閾値Ｓｓと制御終了閾値
Ｓｅとをそれぞれ設定する。ここで、制御開始閾値Ｓｓ
の方が制御終了閾値Ｓｅよりも大きい値に設定される。 【００２５】一方、スリップ量算出手段２１は、車輪速
センサ１１，１２によって検出された左右の前輪１，２
の駆動輪速ＶＦＬ、ＶＦＲから、上記車体速算出手段１
９によって算出された車体速Ｖｒをそれぞれ減算するこ
とにより左右の前輪１，２のスリップ量ＳＬ、ＳＲを算
出する。そして、これらのスリップ量ＳＬ、ＳＲの算術
平均を行って、駆動輪平均スリップ量ＳＡｖを算出する
と共に、両スリップ量ＳＬ、ＳＲのうちの大きい方の値
を最高スリップ量ＳＨｉとして選択する。 【００２６】次に、スリップ判定手段２２は、上記スリ
ップ判定用閾値設定手段２０からの制御開始閾値Ｓｓお
よび制御終了閾値Ｓｅと、上記スリップ量算出手段２１
からの最高スリップ量ＳＨｉとを比較して、最高スリッ
プ量ＳＨｉが制御開始閾値Ｓｓよりも大きいときに駆動
輪である前輪１，２がスリップ状態であると判定して、
スリップフラグＦｓを「１」にセットすることによりト
ラクション制御が開始される。また、上記最高スリップ
量ＳＨｉが制御終了閾値Ｓｅよりも小さくなった時点で
非スリップ状態と判定し、スリップフラグＦｓを「０」
にリセットすることによりトラクション制御は終了す
る。 【００２７】一方、スリップ目標量設定手段２３は、算
出された上記車体速Ｖｒと、スリップ判定用閾値設定手
段２０で設定された路面摩擦係数μとを、予め設定した
スリップ目標量のマップに当てはめることにより、エン
ジン制御用のスリップ目標量Ｔｅを設定する。 【００２８】そして、制御レベル演算手段２４は、上記
スリップ量算出手段２１で算出された平均スリップ量Ｓ
Ａｖと、上記スリップ目標量設定手段２３で設定された
エンジン制御用のスリップ目標量Ｔｅとから、該スリッ
プ目標量Ｔｅに対する平均スリップ量ＳＡｖの偏差ＥＮ
を次の計算式に従って算出し、あわせて該偏差ＥＮの
変化率ＤＥＮを算出する。 【００２９】ＥＮ＝ＳＡｖ−Ｔｅ … 次に、これらの値を次の表２に示す基本エンジン制御レ
ベルのテ−ブルに照らし合わせることにより、対応する
値を基本エンジン制御レベルＡとして読み出す。 【００３０】 【表２】 さらに、表２のテ−ブルから読み出した基本エンジン制
御レベルＡを次の計算式に代入し、その計算結果から
最終的に「０〜１１」の範囲でエンジン制御レベルＦＣ
（ｋ）を算出する。 【００３１】 ＦＣ（ｋ）＝ＦＣ（ｋ−１）＋Ａ … ここに、計算式において、ＦＣ（ｋ−１）は前回値を
表す。 【００３２】そして、エンジン出力コントロ−ル手段２
５は、このようにして求められたエンジン制御レベルＦ
Ｃを次の表３に示すエンジン制御のテ−ブルに当ては
め、対応するエンジン制御のパタ−ンに従って、燃料噴
射制限を行い、または点火時期をリタ−ドする。このよ
うにしてエンジン５の出力制御が実行され、トラクショ
ン制御が行われる。 【００３３】 【表３】ここに、表３において表示する×印は燃料噴射制限を示
す。 【００３４】次に、本発明の特徴部分である旋回状態検
出手段１７および制御ゲイン設定手段１８について説明
する。 【００３５】図３に示すように、旋回状態検出手段１７
は、横加速度算出手段２６および旋回判定手段２７を含
む。 【００３６】まず、舵角センサ１６は、操舵装置１０の
ハンドル舵角の絶対値Ｈを検出し、該舵角Ｈを旋回判定
手段２７に出力する。 【００３７】横加速度算出手段２６は、車輪速センサ１
３，１４で検出された左右の従動輪３，４の従動輪速Ｖ
ＲＬ、ＶＲＲに基づき、車両の旋回半径Ｒｒを次の計算
式に従って算出する。 【００３８】 Ｒｒ＝Ｍｉｎ（ＶＲＬ、ＶＲＲ）×Ｔ÷｜ＶＲＬ−ＶＲＲ｜ ＋１／２×Ｔ … ここに計算式において、Ｍｉｎ（ＶＲＬ、ＶＲＲ）は
二つの従動輪速ＶＲＬ、ＶＲＲのうち小さい方の従動輪
速を表し、｜ＶＲＬ−ＶＲＲ｜は二つの従動輪速ＶＲ
Ｌ、ＶＲＲの差の絶対値を表す。また、Ｔは当該車両の
トレッド（例えば、１．７メ−トル）である。 【００３９】そして、横加速度算出手段２６は、こうし
て得られた車両の旋回半径Ｒｒと車体速算出手段１９で
算出された車体速Ｖｒとを次の計算式に代入すること
により、横加速度Ｇを算出する。 【００４０】 Ｇ＝（Ｖｒ）２×（１／Ｒ）×（１／１２７） … 一方、旋回判定手段２７は、車体速Ｖｒと路面摩擦係数
μとをパラメ−タとして、次の表４および表５にそれぞ
れ示すように予め設定した旋回状態判定用の舵角値テ−
ブルおよび横加速度テ−ブルに、車体速算出手段１９で
得られた車体速Ｖｒとスリップ判定用閾値設定手段２０
で得られた路面摩擦係数μとを当てはめて対応する舵角
および横加速度をそれぞれ読み出し、それらを旋回状態
判定用の所定値（特許請求の範囲にいう「第１の所定
値」に相当する）ＨｏおよびＧｏとして設定する。 【００４１】 【表４】 【００４２】 【表５】そして、上記舵角センサ１６および横加速度算出手段２
６でそれぞれ得られた舵角Ｈおよび横加速度Ｇを、表４
および表５から読み出された上記の旋回状態判定用の所
定値ＨｏおよびＧｏと比較し、検出舵角Ｈもしくは算出
横加速度Ｇのうちいずれか一方が上記所定値Ｈｏまたは
Ｇｏよりも大きいときは、当該車両が旋回状態にあると
検出する。また、検出舵角Ｈおよび算出横加速度Ｇのい
ずれもが上記所定値ＨｏおよびＧｏよりも小さいとき
は、旋回状態にないと判定する。 【００４３】このようにして旋回状態検出手段１７が旋
回状態を検出したときは、制御ゲイン設定手段１８は、
正の値である補正値Ｋを制御レベル算出手段２４に出力
し、該制御レベル算出手段２４は次の計算式に示すよ
うに、上記計算式に従って算出した偏差ＥＮに、補正
値Ｋを加算する。 【００４４】 ＥＮ＝（ＳＡｖ−Ｔｅ）＋Ｋ … ここに、補正値Ｋは、次の表６に示すように予め舵角に
対応して設定した補正値のテ−ブルに、検出舵角Ｈを当
てはめて対応する値を読み出し、これを加算用の補正値
Ｋとして選択した値である。このように、制御ゲインを
大きくする方法として、車両が旋回状態にあるときは、
スリップ量の偏差に補正値を加算することにより制御ゲ
インを大きくするので、かかる構成によりエンジンのト
ルクダウンに充分なエンジン制御量の確保が可能とな
る。 【００４５】 【表６】 すなわち、制御ゲイン設定手段１８は、舵角Ｈの大きさ
に応じて設定された補正値Ｋを読み出し、それを制御レ
ベル算出手段２４で算出されるスリップ量の偏差ＥＮに
加算するので、車両の旋回状態が検出されたときは、補
正値Ｋの分だけ偏差ＥＮの値が増加することとなる。そ
して、その増加した偏差ＥＮを上記表２に示す基本エン
ジン制御レベルのテ−ブルに当てはめるので、対応する
基本エンジン制御レベルＡの値が大きくなる。そして、
この基本エンジン制御レベルを上記計算式に代入する
ので、その結果算出されるエンジン制御レベルＦＣの値
は増加し、表３から読み取られる燃料噴射制限や点火時
期のリタ−ドのパタ−ンが、エンジン出力をより低下す
る方向に移行する。例えば、検出舵角Ｈが１５度であれ
ば、補正値Ｋとして２ｋｍ／ｈが設定され、この値がス
リップ量の偏差に加算されることにより、エンジン出力
低下のための制御ゲインが大きくなる。 【００４６】さらに、本発明の特徴として、上記表６に
示すように、舵角Ｈが大きくなるに従い補正値Ｋも増加
するが、例えば同表で明らかなように舵角Ｈが２４度
（特許請求の範囲にいう「第２の所定値」に相当する）
のときの補正値６ｋｍ／ｈを最大値とした後は、舵角Ｈ
が大きくなるに従い補正値Ｋは減少し、例えば舵角Ｈが
３０度を超えると補正値Ｋは０となる。すなわち、舵角
Ｈが２４度を超えたときはエンジン出力低下のための制
御ゲインが小さくなり、舵角Ｈが３０度を超えたときは
制御ゲインの増加が解除されることとなる。 【００４７】上記の構成により、制御ゲインの増大に伴
う、スリップ量の目標量への収束性悪化を回避すること
ができ、早期の速やかなトラクション制御が可能とな
る。 【００４８】次に、本発明に係るトラクションコントロ
−ル制御装置の制御動作を、図４に示すフロ−チャ−ト
を参照して説明する。 【００４９】すなわち、ステップＳ１においてトラクシ
ョン制御中か否かを判定し、トラクション制御中であれ
ばステップＳ２で舵角Ｈが舵角所定値Ｈｏより小さいか
否かを判定する。そして、小さいと判定された場合は、
次のステップＳ３において横加速度Ｇが横加速度所定値
Ｇｏより小さいか否かを判定して、小さいときは、結局
舵角および横加速度のいずれもが所定値ＨｏまたはＧｏ
より小さいので、ステップＳ４において補正値Ｋを加算
せずにスリップ量の偏差ＥＮを算出する。 【００５０】一方、ステップＳ２もしくはステップＳ３
のうちいずれかにおいて、舵角もしくは横加速度が所定
値より大きいと判定された場合は、ステップＳ５に進
み、補正値Ｋを加算した上でスリップ量の偏差ＥＮを算
出する。 【００５１】そして、ステップＳ４およびステップＳ５
のいずれの場合も、ステップＳ６にて、それぞれ算出さ
れたスリップ量の偏差ＥＮに基づいて基本エンジン制御
レベルの読み出しおよびエンジン制御レベルの算出を行
うこととなる。 【００５２】本実施例においては、従動輪速および車体
速から車両の横加速度Ｇを算出する場合を示したが、横
加速度センサを使用して横加速度を直接検出するように
してもよい。 【００５３】また、上記表１から表６で示した各値は本
発明の一つの具体例であり、上記表中のそれぞれの値を
種々変えることにより、本発明に係るトラクションコン
トロ−ル制御装置の種々のパタ−ンを得ることができ、
所望の走行性に適応することが可能である。 【００５４】表６においては、舵角Ｈを用いて補正値Ｋ
を選択する場合を示したが、舵角に代えて横加速度Ｇを
パラメ−タとしても同様である。 【００５５】 【発明の効果】以上のように、本発明によれば、車両が
旋回走行をするときは、エンジン制御手段に対するエン
ジン出力低下のための制御ゲインを直進走行時に比べて
大きくするので、速やかに目標のエンジン出力に低減す
ることができ、旋回時に発生する横加速度による横滑り
を効果的に回避することにより、車両の走行安定性が向
上する。 【００５６】また、ハンドル舵角もしくは車両に発生す
る横加速度のいずれかの値に基づき、それらの値が第１
所定値より大きいときは制御ゲインを大きくすべき車両
が旋回状態にあると判定するが、旋回状態判定のための
上記第１所定値は、車体速と路面摩擦係数とを変数とし
て設定されるので、車両の走行速度や路面状況などの走
行状態によって好適の旋回時期に制御ゲインの増大が図
られ、より安全な旋回走行が実現する。 【００５７】さらに、舵角または横加速度が大きくな
り、さらに別の第２の所定値を超えたときは、制御ゲイ
ンの増加を抑制するので、制御ゲインの増加によって起
こり得るスリップ量の目標量への収束性悪化、所謂スリ
ップ量の発散をも回避してこの種のトラクションコント
ロ−ル制御装置の信頼性の向上を図ることができる。 【００５８】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る制御装置の全体構成図で
ある。 【図２】本発明の実施例に係るエンジン制御手段の構成
図である。 【図３】本発明の実施例に係る旋回状態検出手段の構成
図である。 【図４】本発明の実施例に係るフロ−チャ−ト図であ
る。 【符号の説明】 １０ 操舵装置 １１〜１４ 車輪速センサ １５ エンジン制御手段 １６ 舵角センサ １７ 旋回状態検出手段 １８ 制御ゲイン設定手段 ２６ 横加速度算出手段 ２７ 旋回判定手段
ある。 【図２】本発明の実施例に係るエンジン制御手段の構成
図である。 【図３】本発明の実施例に係る旋回状態検出手段の構成
図である。 【図４】本発明の実施例に係るフロ−チャ−ト図であ
る。 【符号の説明】 １０ 操舵装置 １１〜１４ 車輪速センサ １５ エンジン制御手段 １６ 舵角センサ １７ 旋回状態検出手段 １８ 制御ゲイン設定手段 ２６ 横加速度算出手段 ２７ 旋回判定手段
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B60T 8/58
F02D 29/02
F02D 45/00
B60K 41/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 駆動輪のスリップ量が所定の制御開始閾
値を超えたときに、上記スリップ量を所定のスリップ目
標量に収束するようにエンジンの出力を制御するエンジ
ン制御手段を備えた車両のトラクションコントロ−ル制
御装置であって、従動輪の回転速度を検出する従動輪速
検出手段と、駆動輪の回転速度を検出する駆動輪速検出
手段と、上記従動輪速検出手段によって検出された従動
輪速に基づいて、当該車両の車体速を算出する車体速算
出手段と、上記駆動輪速検出手段によって検出された駆
動輪速と上記車体速算出手段によって算出された車体速
とに基づいて、駆動輪のスリップ量を算出するスリップ
量算出手段と、舵角もしくは横加速度のいずれか一方に
基づいて得られる値が第１の所定値を超えたときに、当
該車両の旋回状態を検出する旋回状態検出手段と、該旋
回状態検出手段によって車両の旋回状態が検出されたと
きに、上記エンジン制御手段に対するエンジン出力低下
のための制御ゲインを直進走行時に比べて大きくすると
共に、舵角もしくは横加速度のいずれか一方に基づいて
得られる値が上記第１の所定値より大きい第２の所定値
を超えたときは、直進走行時に比べて大きくした上記制
御ゲインを再び小さくする制御ゲイン設定手段とが設け
られていることを特徴とする車両のトラクションコント
ロ−ル制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22830393A JP3363214B2 (ja) | 1993-08-20 | 1993-08-20 | 車両のトラクションコントロ−ル制御装置 |
| US08/287,221 US5555499A (en) | 1993-08-20 | 1994-08-08 | Traction control system for vehicle |
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|---|---|---|---|
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ID=16874339
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|---|---|
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