JP3783241B2 - 車両用加速スリップ制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、車両の発進時および加速時に発生する過大な駆動輪のスリップ、いわゆる加速スリップを抑制することにより、車両の発進及び加速性を向上させる車両用加速スリップ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両の発進時および加速時に発生する加速スリップを好適に制御する装置として、車両用加速スリップ制御装置が知られている。この装置においては、例えば駆動輪速度が基準速度を越えたときや駆動輪のスリップ率が基準スリップ率を越えたときなどに、加速スリップが発生したと判定している。そして、その判定結果に基づいて、駆動輪のスリップ率が目標とするスリップ率の範囲内に収まるように、即ち駆動輪速度が目標駆動輪速度に一致する様に、フィードバック制御によって加速スリップ制御を行なっている。
【０００３】
上述した装置では、加速による駆動輪のスリップ（ホイールスピン）を抑制する方法として、左右の駆動輪の平均値に基づき、スロットルバルブの開度によってエンジン出力を調節するエンジン制御と、車輪のブレーキ油圧によってブレーキ力を調節するブレーキ制御とを行なっている。ところが、ブレーキ制御においては、加速スリップ制御が開始されてから、（ホイールスピンを制御するのに必要なレベルまで）油圧ポンプによりブレーキの液圧を上昇させるまでには一定の時間がかかり、前記の様に左右の駆動輪の平均値に基づいてエンジン制御及びブレーキ制御を行なうだけでは、加速スリップ制御の初期には望ましい応答性が得られなかった。
【０００４】
この対策として、加速スリップ制御の開始時点から所定時間が経過するまで又は転動輪速度が発生するまでは、左右駆動輪のうちの高速側の車輪速度に基づいてエンジン出力の制御を行なう制御方法が提案されている（特開平３−７４２２７号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来の制御方法では、単に左右の駆動輪の高速側の車輪速度を使用して制御を行なうだけであるので、転動輪速度が発生するまでの間の制御を好適に行なうことができないという問題があった。
【０００６】
例えば、低μ路や坂道やスタック状態等にて加速するスリップが生じている場合には、図１３に示す様に、駆動輪速度は出力されるが転動輪速度は出力されないことがある。これは、車輪速度センサは電磁ピックアップ式であるので、車両が極低速の場合などには転動輪速度の正確な出力波形が得られないからである。そして、このようなときには、仮に前記従来の制御方法を採用したとしても、高速側の駆動輪速度に応じてホイールスピンが大きいほどエンジン出力を低下させるだけであるので、初期応答性は良いかもしれないが、例えば片輪のみがスリップしているときなどには、加速スリップを抑制して車両を走行させたりスタックを抜け出したりすることが一層困難になってしまう。
【０００７】
また、従来の制御方法では、例えば転動輪の車輪速度センサが断線している場合などには、車体速度が０であるとしてスリップ率等を算出して、エンジン出力制御やブレーキ制御を行なうことになるので、好適に加速スリップ制御を行なうことができないという問題もある。
【０００８】
例えば、転動輪速度がでないスタック状態にて、単に従来の目標駆動輪速度へのフィードバックによるブレーキ制御を長期間にわたり継続した場合には、ブレーキの過度の使用によってブレーキパッド等が損傷することがある。
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、極低μ路や坂道やスタック状態、或は車輪速度センサの異常等によって、転動輪速度がでない状況であっても、好適に車両の加速スリップ制御を行なうことができる車両用加速スリップ制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、図１に例示する様に、
駆動輪速度を検出する第１速度検出手段と、転動輪速度又は車体速度を検出する第２速度検出手段と、前記車体速度と前記駆動輪速度とに基づいて、加速スリップ率を算出し、その加速スリップ率に基づいて、駆動輪に加速スリップが発生したか否かを判定する加速スリップ判定手段と、前記加速スリップ判定手段によって判定された前記加速スリップの状態に応じて、該加速スリップを抑制するエンジン出力の制御を行なう第１エンジン制御手段と、該第１エンジン制御手段と異なり、前記エンジン出力自体のデータに基づいて、前記加速スリップを抑制するエンジン出力の制御を行なう第２エンジン制御手段と、前記加速スリップ判定手段によって加速スリップが発生したと判断された場合に、前記転動輪速度又は車体速度が、０又は所定値以下の極低速である場合には、前記第２エンジン制御手段を採用し、該所定値を上回る速度の場合には、前記第１エンジン制御手段を採用する切替手段と、を備え、前記第２エンジン制御手段が、前記エンジン出力を可変の目標値にフィードバック制御することを特徴とする車両用加速スリップ制御装置を要旨とする。
【００１０】
請求項２の発明は、
前記第１エンジン制御手段が、前記エンジン出力の制御を行なうことにより、前記駆動輪速度を目標駆動輪速度にフィードバック制御して、前記加速スリップを抑制することを特徴とする前記請求項１記載の車両用加速スリップ制御装置を要旨とする。
【００１１】
請求項３の発明は、
前記可変の目標値は、エンジン回転数であることを特徴とする前記請求項１又は２記載の車両用加速スリップ制御装置を要旨とする。
【００１２】
請求項４の発明は、
前記エンジン回転数の目標値は、冷却水温に基づいて可変とすることを特徴とする前記請求項３記載の車両用加速スリップ制御装置を要旨とする。
【００１４】
請求項５の発明は、
前記転動輪速度又は車体速度が、所定値以下の状態が所定期間継続した場合には、前記エンジン出力を徐々に増加させることを特徴とする前記請求項１〜４のいずれか記載の車両用加速スリップ制御装置を要旨とする。
【００１５】
請求項６の発明は、
前記エンジン出力を徐々に増加させることにより、該エンジン出力又は駆動輪速度を所定範囲内に制御することを特徴とする前記請求項５記載の車両用加速スリップ制御装置を要旨とする。
【００１６】
請求項７の発明は、
前記エンジン出力又は駆動輪速度を、所定範囲内に所定の保持期間にわたり制御した場合に、前記転動輪速度又は車体速度が０又は所定値以下の極低速であるときには、前記保持期間における制御を終了することを特徴とする前記請求項６記載の車両用加速スリップ制御装置を要旨とする。
【００１７】
請求項８の発明は、
前記保持期間を、車両の制御状態に応じて変更することを特徴とする前記請求項７記載の車両用加速スリップ制御装置を要旨とする。
請求項９の発明は、
前記制御状態が、制御時間、累積制御量又は制御余裕度であることを特徴とする前記請求項８記載の車両用加速スリップ制御装置を要旨とする。
【００１８】
請求項１０の発明は、
前記第２エンジン制御手段による制御中に、前記転動輪速度又は車体速度が所定値以上になった場合には、徐々に第１エンジン制御手段に移行することを特徴とする前記請求項１〜９のいずれか記載の車両用加速スリップ制御装置を要旨とする。
【００１９】
請求項１１の発明は、
前記第２エンジン制御手段を採用している場合には、前記転動輪速度のうち、最大転動輪速度を推定車体速度とすることを特徴とする前記請求項１〜１０のいずれか記載の車両用加速スリップ制御装置を要旨とする。
【００２７】
【作用及び発明の効果】
請求項１の発明では、第１速度検出手段によって、駆動輪速度を検出し、第２速度検出手段によって、転動輪速度又は車体速度を検出し、加速スリップ判定手段によって、車体速度と駆動輪速度とに基づいて、加速スリップ率を算出し、その加速スリップ率に基づいて、駆動輪に加速スリップが発生したか否かを判定する。そして、加速スリップが発生したと判断された場合には、切替手段によって、転動輪速度又は車体速度が、０又は所定値以下の極低速であるときには、第２エンジン制御手段を採用し、該所定値を上回る速度のときには、第１エンジン制御手段を採用するように切り替える。つまり、本発明では、加速スリップを抑制する手段として、加速スリップの状態に応じてエンジン出力の制御を行なう第１エンジン制御手段と、その第１エンジン制御手段とは異なるエンジン出力自体の状態に応じてエンジン出力の制御を行なう第２エンジン制御手段とを備えており、この両制御手段を適宜採用することによって、加速スリップを好適に抑制して車両の制御性を向上させることができる。
【００２８】
例えば、加速スリップを各車輪速度に基づいて検出する装置の場合には、転動輪速度センサの出力が得られない様な極低速やセンサの断線時などのときには、スリップ量を過大に検出してしまい、エンジン出力を低減し過ぎて走行できないことがあるが、本発明では、その様なセンサ出力の場合には、第２エンジン制御手段を採用するので、低速時の制御性能が向上し、好適な走行が可能である。
しかも、本発明では、転動輪速度又は車体速度が、０又は所定値以下の極低速であるときには、第２エンジン制御手段を採用し、該所定値を上回る速度のときには、第１エンジン制御手段を採用するように切り替えるので、車速が低速の場合は、必要なエンジン出力を確保でき、一方、高速の場合には、精密に加速スリップ制御を行うことができる。
更に、本発明では、第２エンジン制御手段は、エンジン出力を可変の目標値にフィードバック制御するので、固定値の目標値の場合と比べて、一層精密にかつ好適に低速時の制御性能を向上することができる。
【００２９】
請求項２の発明では、第１エンジン制御手段が、エンジン出力の制御を行なうことにより、駆動輪速度を目標駆動輪速度にフィードバック制御して、加速スリップを抑制するので、転動輪速度が得られる様な状態では、正確に加速スリップを制御することができる。
請求項３の発明では、可変の目標値として、エンジン回転数を採用できる。
【００３０】
請求項４の発明では、エンジン回転数の目標値を、冷却水温に基づいて可変とすることができる。
【００３１】
尚、前記エンジン出力を示す値として、前記エンジン回転速度以外に、燃料噴射量、点火時期及びスロットル開度のうち、１種又は２種以上の値を採用できるが、エンジン回転速度は、直接にエンジン出力の状態を把握できるので好適である。
【００３３】
請求項５の発明では、第２エンジン制御手段は、転動輪速度又は車体速度が所定値以下（例えば０）の状態が所定期間継続した場合には、エンジン出力を徐々に増加させるので、例えば正確な従動輪速度が得られない様な低車速の場合でも、車両の走行に必要なエンジン出力を確保することができる。特に転動輪速度が０の場合には、スタック状態かセンサ断線の状態である可能性が高いが、その様なときでも好適に加速スリップ制御を行なうことができる。
【００３４】
請求項６の発明では、エンジン出力を徐々に増加させることにより、エンジン出力又は駆動輪速度を所定範囲内に制御する。例えば駆動輪速度を約１０〜２０ｋｍ／時の範囲内に制御するので、仮に転動輪速度センサが断線していても、所定のスピードで走行が可能であり、また、スタック状態の場合は、路面をかく様にしてスタックを脱出することができる。
【００３５】
請求項７の発明では、エンジン出力又は駆動輪速度を所定範囲内に所定の保持期間にわたり制御した場合でも、転動輪速度又は車体速度が０又は所定値以下の極低速であるときには、この様な制御を行なっても改善が見られないのであるから、安全性を確保するために、この保持期間における制御を終了する。
【００３６】
請求項８の発明では、保持期間を、車両の制御状態に応じて変更することができるので、車両の状態に応じてより好適に対処でき、制御性が向上することになる。
請求項９の発明では、前記制御状態として、制御時間、累積制御量又は制御余裕度を採用できる。このうち、制御時間を採用する場合には、演算処理が簡易化されるという利点があり、累積制御量を採用する場合には、より制御状態を正確に把握できるという利点があり、制御余裕度を採用する場合には、制御を行なう場合の安全性が向上するという利点がある。
【００３７】
請求項１０の発明では、第２エンジン制御手段による制御中に、転動輪速度又は車体速度が所定値以上になった場合には、徐々に第１エンジン制御手段に移行することができる。つまり、（エンジン出力に応じた）第２エンジン制御手段による制御が実行されて、転動輪速度センサからの出力が得られる様な車速に上昇してきた場合には、より正確に加速スリップ制御を行なうことができる第１エンジン制御手段にスムーズに移行することができ、制御性が向上する。
【００３８】
請求項１１の発明では、第２エンジン制御手段を採用している場合には、転動輪速度のうち、最大転動輪速度を推定車体速度とするので、例えば一方の転動輪速度センサが断線している場合でも、正確に転動輪速度を検出して、好適な加速スリップ制御を行なうことができる。
【００４７】
【実施例】
以下に、本発明の車両用加速スリップ制御装置の実施例を、図面に基づいて説明する。
図４は、内燃機関２を動力源とするフロントエンジン・リヤドライブ（ＦＲ）方式の車両に、本実施例の車両用加速スリップ制御装置を搭載した全体構成図である。
【００４８】
図４に示すように、内燃機関（エンジン）２の吸気通路４には、その上流側より、駆動モータ６により開閉されるサブスロットルバルブ８と、アクセルペダル１０と連動して開閉される主スロットルバルブ１２と、吸入空気の脈動を抑えるサージタンク１４と、燃料を吸気ポート１６に噴射する燃料噴射弁１８とが設けられ、気筒２０内には、高電圧を供給する点火コイル２２に接続された点火プラグ２４が設けられている。
【００４９】
また、全ての車輪２６FL〜RRには、図示しない油圧ポンプや電磁弁を有する油圧回路２８によって各車輪２６FL〜RRに対して制動力を与えるホイールシリンダ３０が設けられている。
更に、車両の運転状態を検出するセンサとして、サージタンク１４の圧力を検出する吸気圧センサ３２と、主スロットルバルブ１２の開度を検出する主スロットル開度センサ３４と、サブスロットルバルブ８の開度を検出するサブスロットル開度センサ３６と、エンジン２のクランク軸２ａの回転速度（エンジン回転速度）を検出する回転速度センサ３８と、変速機４０の変速比を検出するための変速比センサ４２とが配置されている。
【００５０】
また、左右転動輪（左右前輪）２６FL，２６FRには、左右転動輪２６FL，２６FRの回転速度をそれぞれ検出する転動輪速度センサ４４FL，４４FRが配置され、左右駆動輪（左右後輪）２６RL，２６RRには、左右駆動輪２６RL，２６RRの回転速度（駆動輪速度）を各々検出する駆動輪速度センサ４４RL，４４RRが配置されている。
【００５１】
前記各センサからの信号は、加速スリップ制御回路５０に入力され、加速スリップ制御回路５０からは、後述する加速スリップ制御を行なうために、アクチュエータに対して制御信号が出力される。
この加速スリップ制御回路５０は、図５のブロック図に示す様に、周知のＣＰＵ５０ａ，ＲＯＭ５０ｂ，ＲＡＭ５０ｃ，バックアップＲＡＭ５０ｄ、入出力ポート５０ｅ、及びそれらを接続するバス５０ｆからなるマイクロコンピュータとして構成されている。
【００５２】
加速スリップ制御回路５０の入出力ポート５０ｅには、センサとして、前記吸気圧センサ３２と、主スロットル開度センサ３４と、サブスロットル開度センサ３６と、回転速度センサ３８と、変速比センサ４２と、転動輪速度センサ４４FL，４４FRと、駆動輪速度センサ４４RL，４４RRとが接続されている。また、アクチュエータとして、図示しない駆動回路を介して、駆動モータ６と、燃料噴射弁１８と、点火コイル２２と、油圧回路２８とが接続されている。
【００５３】
従って、加速スリップ制御回路５０においては、左右駆動輪２６RL，２６RRに発生する加速スリップを例えば加速スリップ率に基づいて検出し、サブスロットルバルブ８の開度、燃料噴射量又は点火時期を調節することにより、エンジン２の出力トルクを制御して加速スリップを抑制する。また、左右駆動輪２６RL，２６RRのホイールシリンダ３０RL，３０RRの油圧を調節して制動力を制御し、同様に加速スリップを抑制する。
【００５４】
例えば低μ路でのドライバの急激なアクセル操作によって、駆動輪２６RL，２６RRに加速スリップが発生すると、加速スリップ制御回路５０は、サブスロットルバルブ８の閉方向への駆動、燃料噴射量の減量或は点火時期の遅角指令を出力することにより、エンジン２の出力トルクを抑制するエンジン制御を開始する。それとともに、油圧回路２８に対して制御信号を出力することにより、ホイールシリンダ３０RL，３０RRの油圧を調節して、駆動輪２６RL，２６RRに対する制動力を制御するブレーキ制御を開始する。
【００５５】
次に、上述した構成を備えた本実施例の車両用加速スリップ制御装置の動作について、図６〜図１０のフローチャートと図１１及び図１２のグラフとに基づいて説明する。
図６に本実施例の処理のメインルーチンを示す様に、ステップ１００では、転動輪速度センサ４４FL，４４FR及び駆動輪速度センサ４４RL，４４RRからの信号に基づいて、各車輪速度ＶFL〜RRを検出する。
【００５６】
続くステップ１１０では、前記ステップ１００にて検出した転動輪速度ＶFL，ＶFRのうち、下記式（１）の様に、大きい方の値を採用して、推定車体速度ＶBを算出する。
ＶB＝ｍａｘ（ＶFL，ＶFR） …（１）
これは、転動輪速度センサ４４FL，４４FRのどちらか一方に断線が発生した場合には、断線があるセンサ出力は車輪速度が０となるので、常に断線が発生していない正常なセンサを採用して、より正確な車体速度ＶBを求めるためである。
【００５７】
続くステップ１２０では、左右の駆動輪２６RL，２６RRにおける各々の加速スリップ率Ｓを、下記式（２）の様に、各駆動輪速度ＶRL，ＶRR（ＶRと総称する）と推定車体速度ＶBとの差に基づいて算出する。この加速スリップ率Ｓとは、スリップの大きさの程度を表す指標である。
【００５８】
Ｓ＝（ＶR−ＶB）／ＶR …（２）
続くステップ１３０では、現在加速スリップ制御（トラクションコントロール；以下単にＴＲＣ制御と記す）が行われているか否かを、例えばフラグによって判定する。ここで肯定判断されるとステップ１４０に進み、一方否定判断されるとステップ１５０に進む。
【００５９】
ステップ１５０では、まだＴＲＣ制御が実施されていないので、ＴＲＣ制御の開始条件が満たされたか否かを判定する。具体的には、前記ステップ１２０で求めた加速スリップ率ＳがＴＲＣ制御開始判定値ＳSを上回ったか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ１６０に進み、一方否定判断されるとステップ前記ステップ１００に戻る。
【００６０】
一方、ステップ１４０では、既にＴＲＣ制御が実施中であるので、ＴＲＣ制御の終了条件が満たされたか否かを判定する。具体的には、加速スリップ率ＳがＴＲＣ制御終了判定値ＳEを下回ったか否かを判定する。ここで肯定判断されると一旦本処理を終了し、一方否定判断されるとステップ１６０に進む。
【００６１】
ステップ１６０では、推定車体速度ＶBが、基準極低車体速度ＶBLを下回るか否かを判定する。つまり、転動輪速度ＶFL，ＶFRから求めた推定車体速度ＶBに基づいて、車両が車速０の停止状態又は例えば車速５ｋｍ／時以下の極低速状態であるか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ１７０に進み、一方否定判断されるとステップ１８０に進む。
【００６２】
ステップ１７０では、既に前記ステップ１５０又は１４０にて、ＴＲＣ制御開始又はＴＲＣ制御継続の判断がなされ、しかも、前記ステップ１６０にて、車両が（車速０を含む）極低速状態であるとの判断がなされているので、この状態の継続時間を測定するために、ＴＲＣ制御時間Ｔをカウントする。このＴＲＣ制御時間Ｔとは、極低速時におけるＴＲＣ制御実行時間をカウントするものであり、後述するステップ１９０，２３０の処理の判定に使用される。
【００６３】
次に、車速が極低速でない場合の処理である前記ステップ１８０の第１エンジン制御処理について、図７を参照して説明する。
まず、ステップ１８１では、加速スリップ率Ｓが所定の範囲に収まる様に、下記（３）の様に、推定車体速度ＶBに現在の加速スリップ率Ｓを加味して、目標駆動輪速度ＶTを算出する。例えば目標スリップ率を４％（＝０.０４）とすると下記の様になる。
【００６４】
ＶT＝ＶB／（１−０.０４） …（３）
続くステップ１８２では、目標駆動輪速度ＶTから現在の駆動輪速度ＶRを引いて、制御偏差εを算出する（ε＝ＶT−ＶR）。
続くステップ１８３では、制御偏差εを小さくする様な周知のＰＩＤ制御を行なうために、目標エンジン出力を算出して、一旦本処理を終了する。
【００６５】
つまり、この第１エンジン制御処理とは、極低速でない一定車速以上の場合に、所定の加速スリップ率Ｓとなる様に、目標駆動輪速度ＶTにフィードバック制御するものである。
次に、（車速０を含む）極低速である場合の処理である前記ステップ１９０の第２エンジン制御処理について、図８を参照して説明する。
【００６６】
まず、ステップ１９１では、目標エンジン回転速度ＮＥTを算出する。この目標エンジン回転速度ＮＥTは、例えば冷却水温等の運転状態に基づいて可変とすると、一層精密に制御を行うことができる。
続くステップ１９２では、ＴＲＣ制御時間Ｔが、基準時間ＴGを上回るか否かを判定する。この処理は、所定の時間Ｔが経過した場合のみ下記ステップ１９３の処理を行わせるためのものであり、ここで肯定判断されるとステップ１９３に進み、一方否定判断されるとステップ１９３をパスしてステップ１９４に進む。
【００６７】
ステップ１９３では、目標エンジン回転速度ＮＥTを、所定量増加補正する処理を行なう。つまり、ＴＲＣ制御時間Ｔが基準時間ＴGを上回った場合、即ち、ＴＲＣ制御実行中で且つ極低速状態が所定時間継続した場合は、その以前のＴＲＣ制御では改善が見られないと判断して、エンジン回転速度を徐々に増加させて車両の走破性を向上させる処理を行なう。
【００６８】
続くステップ１９４では、目標エンジン回転速度ＮＥTから現在のエンジン回転速度ＮＥを引いて、制御偏差εを算出する（ε＝ＮＥT−ＮＥ）。
続くステップ１９５では、制御偏差εを小さくする様な周知のＰＩＤ制御を行なうために、目標エンジン出力を算出して、一旦本処理を終了する。
【００６９】
つまり、この第２エンジン制御処理とは、車速０を含む極低速の場合に、上述した第１エンジン制御処理（即ち目標駆動輪速度Ｖ T にフィードバック制御する処理）に代えて、可変の目標値（目標エンジン回転速度ＮＥ T ）にフィードバック制御するものであるが、特に制御開始から基準時間ＴGを経過した後には、車両の走破性を改善するためにエンジン回転速度を徐々に増加させるものである。
【００７０】
図６に戻り、前記ステップ１８０及びステップ１９０に続くステップ２００では、前記第１，２のエンジン制御処理で算出した目標エンジン制御を出力し、制御偏差εを少なくする周知のＰＩＤ制御を行なう。尚、エンジン出力の制御は、叙述したサブスロットル８の開度を調節することによって行なうことができるが、それ以外にも、減筒を含む燃料噴射量の調節（燃料カットや減量）や点火時期の調節によって行なってもよく、それらを複合させた制御を行なってもよい。
【００７１】
続くステップ２１０では、制御状態χが、基準制御状態χEを上回るか否かを判定する。この制御状態χとしては、例えばブレーキ制御時間ｔや、ブレーキ圧力ＰBとその制御時間ｔの積の累積値（累積制御量；ΣＰB・ｔ）や、制御余裕度を採用できる。ここで、制御状態χに応じて、後述するブレーキ制御の機能を切り替えるのは、転動輪速度が得られない場合における車両の走破性を改善するためである。尚、前記制御余裕度とは、例えば現在の触媒温度と触媒温度の限界値との差の様に、あとどの程度（時間や制御量）当該制御を行なうことができるかを示す指標である。そして、ここで肯定判断されるとステップ２２０に進み、一方否定判断されるとステップ２３０に進む。
【００７２】
次に、制御状態χが基準制御状態χE以下の場合の処理であるステップ２２０の第１ブレーキ制御処理について、図９を参照して前記説明する。
まず、ステップ２２１では、前記ステップ１８１と同様に、加速スリップ率Ｓが所定の範囲に収まる様に、推定車体速度ＶBに現在の加速スリップ率Ｓを加味して、目標駆動輪速度ＶTを算出する。
【００７３】
続くステップ２２２では、目標駆動輪速度ＶTから現在の駆動輪速度ＶRを引いて、制御偏差εを算出する。
続くステップ２２３では、制御偏差εを小さくする様な周知のＰＩＤ制御を行なうために、油圧回路２８に対する目標ブレーキ油圧出力を算出して、一旦本処理を終了する。
【００７４】
つまり、この第１ブレーキ制御処理とは、所定の加速スリップ率Ｓとなる様にブレーキ油圧を調節して、前記ステップ１８０と同様に、目標駆動輪速度ＶTにフィードバック制御するものである。
次に、制御状態χが基準制御状態χEを上回る場合の処理であるステップ２３０の第２ブレーキ制御処理について、図１０を参照して説明する。
【００７５】
まず、ステップ２３１では、大きい方の駆動輪速度ｍａｘＶRから小さい方の駆動輪速度ｍｉｎＶRを引いて、駆動輪速度ＶRの制御偏差εを算出する（ε＝ｍａｘＶR−ｍｉｎＶR）。
続くステップ２３２では、ＴＲＣ制御時間Ｔが、基準時間ＴGを上回るか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ２３３に進み、一方否定判断されるとステップ２３３をパスしてステップ２３４に進む。尚、この基準時間ＴGの値は、前記ステップ１９２における基準時間ＴGの値と異なっていてもよい。
【００７６】
ステップ２３３では、制御偏差εを、所定量減少補正をする処理を行なう。つまり、ＴＲＣ制御時間Ｔが基準時間ＴGを上回った場合、即ち、ＴＲＣ制御実行中で且つ極低速状態が所定時間継続した場合は、その以前のＴＲＣ制御による改善が見られないと判断して、後述する駆動輪速度差を縮小する制御のウエイトを徐々に低減する処理を行なう。この処理は、制御手段の切替によるショックを低減するための処理である。
【００７７】
続くステップ２３４では、左右の駆動輪速度ＶRL，ＶRRの速度差を小さくする様なブレーキの制御（ＥＤＬ制御）を行なうために、即ち、駆動輪速度差である制御偏差εを小さくする様なＰＩＤ制御を行なうために、目標ブレーキ油圧出力を算出して、一旦本処理を終了する。
【００７８】
つまり、この第２ブレーキ制御処理とは、左右の駆動輪速度ＶRL，ＶRRの速度差を小さくして、走破性を向上させるための処理である。
図６に戻り、前記ステップ２２０及びステップ２３０に続くステップ２４０では、前記第１，２ブレーキ制御処理で算出した目標ブレーキ油圧であるブレーキ制御の出力を行ない、制御偏差εを少なくする周知のＰＩＤ制御を行ない、ステップ１００に戻る。尚、ブレーキ制御は、上述した油圧ポンプ及び電磁弁を駆動して行なう。
【００７９】
この様に、本実施例では、車速が０又は極低速の場合は、転動輪速度が得られないので、通常の目標駆動輪速度ＶTのフィードバック制御から、目標エンジン回転速度ＮＥTにフィードバック制御するエンジン制御に切り替えている。従って、図１１（ａ）の、極低μ路の走行時、スタック状態の時、転動輪速度センサの異常時などにおいて、センサ出力から得られる駆動輪速度及び転動輪速度を示すグラフ、及び図１１（ｂ）の、低加速Ｇでの走行時においてセンサ出力から得られる駆動輪速度及び転動輪速度を拡大して示すグラフに示す様に、極低μ路や坂路の走行状態、スタック状態、転動輪速度センサの異常などの様に、駆動輪速度は得られるが転動輪速度が得られない場合であっても、即ち、駆動輪速度と転動輪速度とに基づいて、駆動輪速度のフィードバック制御を行なうことができない場合であっても、所定のエンジン出力を与えることによって、好適にＴＲＣ制御の初期の制御を行なうことができるという顕著な効果を奏する。具体的には、極低μ路や坂路、スタック状態、センサ断線の場合であっても、加速スリップを抑制して好適に車両を走行させることができる。
【００８０】
また、本実施例では、基準時間ＴGを経過しても、転動輪速度が０の状態にて加速スリップが継続する場合には、スタック状態又は転動輪速度センサ４４FL，４４RRの異常と判断して、前記ステップ１９３にてエンジン出力を徐々に増加させている（出力を低減させる制御量を小さくしている）ので、たとえ、センサ異常が生じても、そのスピードでの走行が可能であり、しかも、スタック状態の場合には、車輪が路面をかくことによって、スタックの脱出が可能である。
【００８１】
尚、本発明は前記実施例になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
（１）例えば前記実施例では、車速に応じて、（加速スリップ率に基づく）第１エンジン制御処理又は（エンジン出力に応じた）第２エンジン制御処理の一方のみを選択する処理を行ったが、第２エンジン制御処理を実行している場合に、転動輪速度又は車体速度が所定値以上になったときには、急に第１エンジン制御処理に切り替えるのではなく、徐々に第１エンジン制御処理に移行する様にしてもよい。その場合には、制御手段の切替時のショックが低減されるという利点がある。
【００８２】
（２）また、前記ステップ１９１では、目標エンジン回転速度ＮＥTを可変の値としたが、それ以外にも、燃料噴射量、点火時期、サブスロットル開度を可変の目標値として設定してもよい。つまり、間接的にエンジン回転速度を設定するのではなく、燃料噴射量、点火時期、サブスロットル開度を用いて、直接的にエンジン出力を設定する様にしてもよい。
【００８３】
（３）更に、前記ステップ１９２では、制御の状態を変更する判定条件として、ＴＲＣ制御時間Ｔを採用したが、それとは別に、例えば累積制御量や制御余裕度を判定条件として、制御の状態の変更を行なってもよい。また、判定条件として、ＴＲＣ制御時間Ｔを採用せずに、例えば予め定められた値（例えば所定の設定時間）を採用してよく、その場合には、この値を、ＴＲＣ制御時間Ｔ、累積制御量、制御余裕度に応じて変更してもよい。
【００８４】
（４）また、前記ステップ１９３では、徐々にエンジン出力を増加させる処理を行ったが、この場合、どの程度エンジン出力を増加させるのかについては、上限値を設定する必要がある。例えばエンジン出力を所定範囲とすることによって、駆動輪速度を所定範囲（例えば図１２の実線で示す約１０〜２０ｋｍ／時）の状態に保つ制御を採用することができる。それによって、たとえ、センサ異常が生じても、そのスピードでの走行が可能であり、しかも、スタック状態の場合には、車輪が路面をかくことによって、図１２の点線で示す様に、スタックの脱出が可能になる。
【００８５】
（５）更に、この様な駆動輪速度範囲の制御を所定の保持期間にわたって行った場合でも、転動輪速度や車体速度が得られない場合には、この制御による改善が見られないとして、安全性を確保する観点からこの制御を終了することが望ましい。尚、この保持期間は、制御時間、累積制御量又は制御余裕度の様な制御状態に応じて変更すると、制御性が一層向上するので好適である。
【００８６】
（６）前記ステップ２１０では、制御状態に応じて、第１ブレーキ制御処理と第２ブレーキ制御処理とを切り替えたが、この場合、直ちに制御処理を切り替えるのではなく、制御状態の程度に応じて、徐々に他方の制御処理に切り替える方が、切替によるショックが少なくて済み好適である。具体的には、例えば第１ブレーキ制御処理から第２ブレーキ制御処理に切り替える際に、徐々に制御のウエイトを変更して切り替えると、走破性も高くなり好適である。この制御処理を切り替える判定条件の種類としては、制御時間、累積制御量又は制御余裕度を採用できる。
【００８７】
（７）更に、第１ブレーキ制御処理を徐々に第２ブレーキ制御処理に切り替える場合には、制御余裕度の判定レベルを通常より上げることにより、つまり、第１ブレーキ制御処理の判定レベルよりも第２ブレーキ制御処理の判定レベルを高くし、それによって、第２ブレーキ制御を長く行なうことができる様にして、制御性を向上させる。これは、第２ブレーキ制御である駆動輪速度差を小さくする制御は、基本的に１輪のみのブレーキに限定されるので、通常の両駆動輪のブレーキ制御より長く制御を実行できるからである。
【００８８】
（８）また、前記実施例では、推定車体速度ＶBに応じて第１エンジン制御処理と第２エンジン制御処理とを切り替え、制御状態に応じて第１ブレーキ制御処理と第２ブレーキ制御処理とを切り替えており、それらの個々の判定条件に応じて制御処理を切り替えていたが、それとは別に、４つの制御処理をリンクさせてもよく、その方が好ましい結果を与える。例えば、転動輪速度又は車体速度に応じて、第２エンジン制御処理によってエンジン出力を徐々に大きくするに伴って、第１ブレーキ制御処理から第２ブレーキ制御処理に徐々に移行する構成とする場合には、一層加速スリップ制御を好適に行うことができ、走破性を向上させることができるとともに、制御の切替によりショックも低減できる。
【００８９】
（９）更に、この様な複合的な処理を行なう場合、第２ブレーキ制御処理は、ブレーキパッド等の保護のため、第２エンジン制御処理より先に終了することが望ましい。
（１０）前記車体速度は、転動輪速度から求めることができるが、それ以外にも、直接対地速度を検出する等各種の手段を採用できる。
【００９０】
（１１）また、上述した本実施例は、ＦＲ車だけでなく、ＦＦ車や４ＷＤ車にも好適に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 請求項１の発明の構成を例示するブロック図である。
【図２】 参考例１の構成を例示するブロック図である。
【図３】 参考例２の発明の構成を例示するブロック図である。
【図４】 実施例の車両制御系全体の構成を示す概略構成図である。
【図５】 実施例の電気的構成を示すブロック図である。
【図６】 実施例の全体の処理を示すメインのフローチャートである。
【図７】 第１エンジン制御処理を示すフローチャートである。
【図８】 第２エンジン制御処理を示すフローチャートである。
【図９】 第１ブレーキ制御処理を示すフローチャートである。
【図１０】 第２ブレーキ制御処理を示すフローチャートである。
【図１１】 低速時の各車輪の速度センサの出力を示すグラフである。
【図１２】 スタック状態における車輪速度センサの出力を示すグラフである。
【図１３】 従来技術の説明図である。
【符号の説明】
２…内燃機関（エンジン）
４…燃料噴射弁
２２…点火コイル
２６FL，２６FR…左右前輪（転動輪）
２６RL，２６RR…左右後輪（駆動輪）
２８…油圧回路
３０FL〜RR…ホイールシリンダ
３８…回転速度センサ
３４…主スロットル開度センサ
３６…サブスロットル開度センサ
４４FL，４４FR…転動輪速度センサ
４４RL，４４RR…駆動輪速度センサ
５０…加速スリップ制御回路
【産業上の利用分野】
本発明は、車両の発進時および加速時に発生する過大な駆動輪のスリップ、いわゆる加速スリップを抑制することにより、車両の発進及び加速性を向上させる車両用加速スリップ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両の発進時および加速時に発生する加速スリップを好適に制御する装置として、車両用加速スリップ制御装置が知られている。この装置においては、例えば駆動輪速度が基準速度を越えたときや駆動輪のスリップ率が基準スリップ率を越えたときなどに、加速スリップが発生したと判定している。そして、その判定結果に基づいて、駆動輪のスリップ率が目標とするスリップ率の範囲内に収まるように、即ち駆動輪速度が目標駆動輪速度に一致する様に、フィードバック制御によって加速スリップ制御を行なっている。
【０００３】
上述した装置では、加速による駆動輪のスリップ（ホイールスピン）を抑制する方法として、左右の駆動輪の平均値に基づき、スロットルバルブの開度によってエンジン出力を調節するエンジン制御と、車輪のブレーキ油圧によってブレーキ力を調節するブレーキ制御とを行なっている。ところが、ブレーキ制御においては、加速スリップ制御が開始されてから、（ホイールスピンを制御するのに必要なレベルまで）油圧ポンプによりブレーキの液圧を上昇させるまでには一定の時間がかかり、前記の様に左右の駆動輪の平均値に基づいてエンジン制御及びブレーキ制御を行なうだけでは、加速スリップ制御の初期には望ましい応答性が得られなかった。
【０００４】
この対策として、加速スリップ制御の開始時点から所定時間が経過するまで又は転動輪速度が発生するまでは、左右駆動輪のうちの高速側の車輪速度に基づいてエンジン出力の制御を行なう制御方法が提案されている（特開平３−７４２２７号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来の制御方法では、単に左右の駆動輪の高速側の車輪速度を使用して制御を行なうだけであるので、転動輪速度が発生するまでの間の制御を好適に行なうことができないという問題があった。
【０００６】
例えば、低μ路や坂道やスタック状態等にて加速するスリップが生じている場合には、図１３に示す様に、駆動輪速度は出力されるが転動輪速度は出力されないことがある。これは、車輪速度センサは電磁ピックアップ式であるので、車両が極低速の場合などには転動輪速度の正確な出力波形が得られないからである。そして、このようなときには、仮に前記従来の制御方法を採用したとしても、高速側の駆動輪速度に応じてホイールスピンが大きいほどエンジン出力を低下させるだけであるので、初期応答性は良いかもしれないが、例えば片輪のみがスリップしているときなどには、加速スリップを抑制して車両を走行させたりスタックを抜け出したりすることが一層困難になってしまう。
【０００７】
また、従来の制御方法では、例えば転動輪の車輪速度センサが断線している場合などには、車体速度が０であるとしてスリップ率等を算出して、エンジン出力制御やブレーキ制御を行なうことになるので、好適に加速スリップ制御を行なうことができないという問題もある。
【０００８】
例えば、転動輪速度がでないスタック状態にて、単に従来の目標駆動輪速度へのフィードバックによるブレーキ制御を長期間にわたり継続した場合には、ブレーキの過度の使用によってブレーキパッド等が損傷することがある。
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、極低μ路や坂道やスタック状態、或は車輪速度センサの異常等によって、転動輪速度がでない状況であっても、好適に車両の加速スリップ制御を行なうことができる車両用加速スリップ制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、図１に例示する様に、
駆動輪速度を検出する第１速度検出手段と、転動輪速度又は車体速度を検出する第２速度検出手段と、前記車体速度と前記駆動輪速度とに基づいて、加速スリップ率を算出し、その加速スリップ率に基づいて、駆動輪に加速スリップが発生したか否かを判定する加速スリップ判定手段と、前記加速スリップ判定手段によって判定された前記加速スリップの状態に応じて、該加速スリップを抑制するエンジン出力の制御を行なう第１エンジン制御手段と、該第１エンジン制御手段と異なり、前記エンジン出力自体のデータに基づいて、前記加速スリップを抑制するエンジン出力の制御を行なう第２エンジン制御手段と、前記加速スリップ判定手段によって加速スリップが発生したと判断された場合に、前記転動輪速度又は車体速度が、０又は所定値以下の極低速である場合には、前記第２エンジン制御手段を採用し、該所定値を上回る速度の場合には、前記第１エンジン制御手段を採用する切替手段と、を備え、前記第２エンジン制御手段が、前記エンジン出力を可変の目標値にフィードバック制御することを特徴とする車両用加速スリップ制御装置を要旨とする。
【００１０】
請求項２の発明は、
前記第１エンジン制御手段が、前記エンジン出力の制御を行なうことにより、前記駆動輪速度を目標駆動輪速度にフィードバック制御して、前記加速スリップを抑制することを特徴とする前記請求項１記載の車両用加速スリップ制御装置を要旨とする。
【００１１】
請求項３の発明は、
前記可変の目標値は、エンジン回転数であることを特徴とする前記請求項１又は２記載の車両用加速スリップ制御装置を要旨とする。
【００１２】
請求項４の発明は、
前記エンジン回転数の目標値は、冷却水温に基づいて可変とすることを特徴とする前記請求項３記載の車両用加速スリップ制御装置を要旨とする。
【００１４】
請求項５の発明は、
前記転動輪速度又は車体速度が、所定値以下の状態が所定期間継続した場合には、前記エンジン出力を徐々に増加させることを特徴とする前記請求項１〜４のいずれか記載の車両用加速スリップ制御装置を要旨とする。
【００１５】
請求項６の発明は、
前記エンジン出力を徐々に増加させることにより、該エンジン出力又は駆動輪速度を所定範囲内に制御することを特徴とする前記請求項５記載の車両用加速スリップ制御装置を要旨とする。
【００１６】
請求項７の発明は、
前記エンジン出力又は駆動輪速度を、所定範囲内に所定の保持期間にわたり制御した場合に、前記転動輪速度又は車体速度が０又は所定値以下の極低速であるときには、前記保持期間における制御を終了することを特徴とする前記請求項６記載の車両用加速スリップ制御装置を要旨とする。
【００１７】
請求項８の発明は、
前記保持期間を、車両の制御状態に応じて変更することを特徴とする前記請求項７記載の車両用加速スリップ制御装置を要旨とする。
請求項９の発明は、
前記制御状態が、制御時間、累積制御量又は制御余裕度であることを特徴とする前記請求項８記載の車両用加速スリップ制御装置を要旨とする。
【００１８】
請求項１０の発明は、
前記第２エンジン制御手段による制御中に、前記転動輪速度又は車体速度が所定値以上になった場合には、徐々に第１エンジン制御手段に移行することを特徴とする前記請求項１〜９のいずれか記載の車両用加速スリップ制御装置を要旨とする。
【００１９】
請求項１１の発明は、
前記第２エンジン制御手段を採用している場合には、前記転動輪速度のうち、最大転動輪速度を推定車体速度とすることを特徴とする前記請求項１〜１０のいずれか記載の車両用加速スリップ制御装置を要旨とする。
【００２７】
【作用及び発明の効果】
請求項１の発明では、第１速度検出手段によって、駆動輪速度を検出し、第２速度検出手段によって、転動輪速度又は車体速度を検出し、加速スリップ判定手段によって、車体速度と駆動輪速度とに基づいて、加速スリップ率を算出し、その加速スリップ率に基づいて、駆動輪に加速スリップが発生したか否かを判定する。そして、加速スリップが発生したと判断された場合には、切替手段によって、転動輪速度又は車体速度が、０又は所定値以下の極低速であるときには、第２エンジン制御手段を採用し、該所定値を上回る速度のときには、第１エンジン制御手段を採用するように切り替える。つまり、本発明では、加速スリップを抑制する手段として、加速スリップの状態に応じてエンジン出力の制御を行なう第１エンジン制御手段と、その第１エンジン制御手段とは異なるエンジン出力自体の状態に応じてエンジン出力の制御を行なう第２エンジン制御手段とを備えており、この両制御手段を適宜採用することによって、加速スリップを好適に抑制して車両の制御性を向上させることができる。
【００２８】
例えば、加速スリップを各車輪速度に基づいて検出する装置の場合には、転動輪速度センサの出力が得られない様な極低速やセンサの断線時などのときには、スリップ量を過大に検出してしまい、エンジン出力を低減し過ぎて走行できないことがあるが、本発明では、その様なセンサ出力の場合には、第２エンジン制御手段を採用するので、低速時の制御性能が向上し、好適な走行が可能である。
しかも、本発明では、転動輪速度又は車体速度が、０又は所定値以下の極低速であるときには、第２エンジン制御手段を採用し、該所定値を上回る速度のときには、第１エンジン制御手段を採用するように切り替えるので、車速が低速の場合は、必要なエンジン出力を確保でき、一方、高速の場合には、精密に加速スリップ制御を行うことができる。
更に、本発明では、第２エンジン制御手段は、エンジン出力を可変の目標値にフィードバック制御するので、固定値の目標値の場合と比べて、一層精密にかつ好適に低速時の制御性能を向上することができる。
【００２９】
請求項２の発明では、第１エンジン制御手段が、エンジン出力の制御を行なうことにより、駆動輪速度を目標駆動輪速度にフィードバック制御して、加速スリップを抑制するので、転動輪速度が得られる様な状態では、正確に加速スリップを制御することができる。
請求項３の発明では、可変の目標値として、エンジン回転数を採用できる。
【００３０】
請求項４の発明では、エンジン回転数の目標値を、冷却水温に基づいて可変とすることができる。
【００３１】
尚、前記エンジン出力を示す値として、前記エンジン回転速度以外に、燃料噴射量、点火時期及びスロットル開度のうち、１種又は２種以上の値を採用できるが、エンジン回転速度は、直接にエンジン出力の状態を把握できるので好適である。
【００３３】
請求項５の発明では、第２エンジン制御手段は、転動輪速度又は車体速度が所定値以下（例えば０）の状態が所定期間継続した場合には、エンジン出力を徐々に増加させるので、例えば正確な従動輪速度が得られない様な低車速の場合でも、車両の走行に必要なエンジン出力を確保することができる。特に転動輪速度が０の場合には、スタック状態かセンサ断線の状態である可能性が高いが、その様なときでも好適に加速スリップ制御を行なうことができる。
【００３４】
請求項６の発明では、エンジン出力を徐々に増加させることにより、エンジン出力又は駆動輪速度を所定範囲内に制御する。例えば駆動輪速度を約１０〜２０ｋｍ／時の範囲内に制御するので、仮に転動輪速度センサが断線していても、所定のスピードで走行が可能であり、また、スタック状態の場合は、路面をかく様にしてスタックを脱出することができる。
【００３５】
請求項７の発明では、エンジン出力又は駆動輪速度を所定範囲内に所定の保持期間にわたり制御した場合でも、転動輪速度又は車体速度が０又は所定値以下の極低速であるときには、この様な制御を行なっても改善が見られないのであるから、安全性を確保するために、この保持期間における制御を終了する。
【００３６】
請求項８の発明では、保持期間を、車両の制御状態に応じて変更することができるので、車両の状態に応じてより好適に対処でき、制御性が向上することになる。
請求項９の発明では、前記制御状態として、制御時間、累積制御量又は制御余裕度を採用できる。このうち、制御時間を採用する場合には、演算処理が簡易化されるという利点があり、累積制御量を採用する場合には、より制御状態を正確に把握できるという利点があり、制御余裕度を採用する場合には、制御を行なう場合の安全性が向上するという利点がある。
【００３７】
請求項１０の発明では、第２エンジン制御手段による制御中に、転動輪速度又は車体速度が所定値以上になった場合には、徐々に第１エンジン制御手段に移行することができる。つまり、（エンジン出力に応じた）第２エンジン制御手段による制御が実行されて、転動輪速度センサからの出力が得られる様な車速に上昇してきた場合には、より正確に加速スリップ制御を行なうことができる第１エンジン制御手段にスムーズに移行することができ、制御性が向上する。
【００３８】
請求項１１の発明では、第２エンジン制御手段を採用している場合には、転動輪速度のうち、最大転動輪速度を推定車体速度とするので、例えば一方の転動輪速度センサが断線している場合でも、正確に転動輪速度を検出して、好適な加速スリップ制御を行なうことができる。
【００４７】
【実施例】
以下に、本発明の車両用加速スリップ制御装置の実施例を、図面に基づいて説明する。
図４は、内燃機関２を動力源とするフロントエンジン・リヤドライブ（ＦＲ）方式の車両に、本実施例の車両用加速スリップ制御装置を搭載した全体構成図である。
【００４８】
図４に示すように、内燃機関（エンジン）２の吸気通路４には、その上流側より、駆動モータ６により開閉されるサブスロットルバルブ８と、アクセルペダル１０と連動して開閉される主スロットルバルブ１２と、吸入空気の脈動を抑えるサージタンク１４と、燃料を吸気ポート１６に噴射する燃料噴射弁１８とが設けられ、気筒２０内には、高電圧を供給する点火コイル２２に接続された点火プラグ２４が設けられている。
【００４９】
また、全ての車輪２６FL〜RRには、図示しない油圧ポンプや電磁弁を有する油圧回路２８によって各車輪２６FL〜RRに対して制動力を与えるホイールシリンダ３０が設けられている。
更に、車両の運転状態を検出するセンサとして、サージタンク１４の圧力を検出する吸気圧センサ３２と、主スロットルバルブ１２の開度を検出する主スロットル開度センサ３４と、サブスロットルバルブ８の開度を検出するサブスロットル開度センサ３６と、エンジン２のクランク軸２ａの回転速度（エンジン回転速度）を検出する回転速度センサ３８と、変速機４０の変速比を検出するための変速比センサ４２とが配置されている。
【００５０】
また、左右転動輪（左右前輪）２６FL，２６FRには、左右転動輪２６FL，２６FRの回転速度をそれぞれ検出する転動輪速度センサ４４FL，４４FRが配置され、左右駆動輪（左右後輪）２６RL，２６RRには、左右駆動輪２６RL，２６RRの回転速度（駆動輪速度）を各々検出する駆動輪速度センサ４４RL，４４RRが配置されている。
【００５１】
前記各センサからの信号は、加速スリップ制御回路５０に入力され、加速スリップ制御回路５０からは、後述する加速スリップ制御を行なうために、アクチュエータに対して制御信号が出力される。
この加速スリップ制御回路５０は、図５のブロック図に示す様に、周知のＣＰＵ５０ａ，ＲＯＭ５０ｂ，ＲＡＭ５０ｃ，バックアップＲＡＭ５０ｄ、入出力ポート５０ｅ、及びそれらを接続するバス５０ｆからなるマイクロコンピュータとして構成されている。
【００５２】
加速スリップ制御回路５０の入出力ポート５０ｅには、センサとして、前記吸気圧センサ３２と、主スロットル開度センサ３４と、サブスロットル開度センサ３６と、回転速度センサ３８と、変速比センサ４２と、転動輪速度センサ４４FL，４４FRと、駆動輪速度センサ４４RL，４４RRとが接続されている。また、アクチュエータとして、図示しない駆動回路を介して、駆動モータ６と、燃料噴射弁１８と、点火コイル２２と、油圧回路２８とが接続されている。
【００５３】
従って、加速スリップ制御回路５０においては、左右駆動輪２６RL，２６RRに発生する加速スリップを例えば加速スリップ率に基づいて検出し、サブスロットルバルブ８の開度、燃料噴射量又は点火時期を調節することにより、エンジン２の出力トルクを制御して加速スリップを抑制する。また、左右駆動輪２６RL，２６RRのホイールシリンダ３０RL，３０RRの油圧を調節して制動力を制御し、同様に加速スリップを抑制する。
【００５４】
例えば低μ路でのドライバの急激なアクセル操作によって、駆動輪２６RL，２６RRに加速スリップが発生すると、加速スリップ制御回路５０は、サブスロットルバルブ８の閉方向への駆動、燃料噴射量の減量或は点火時期の遅角指令を出力することにより、エンジン２の出力トルクを抑制するエンジン制御を開始する。それとともに、油圧回路２８に対して制御信号を出力することにより、ホイールシリンダ３０RL，３０RRの油圧を調節して、駆動輪２６RL，２６RRに対する制動力を制御するブレーキ制御を開始する。
【００５５】
次に、上述した構成を備えた本実施例の車両用加速スリップ制御装置の動作について、図６〜図１０のフローチャートと図１１及び図１２のグラフとに基づいて説明する。
図６に本実施例の処理のメインルーチンを示す様に、ステップ１００では、転動輪速度センサ４４FL，４４FR及び駆動輪速度センサ４４RL，４４RRからの信号に基づいて、各車輪速度ＶFL〜RRを検出する。
【００５６】
続くステップ１１０では、前記ステップ１００にて検出した転動輪速度ＶFL，ＶFRのうち、下記式（１）の様に、大きい方の値を採用して、推定車体速度ＶBを算出する。
ＶB＝ｍａｘ（ＶFL，ＶFR） …（１）
これは、転動輪速度センサ４４FL，４４FRのどちらか一方に断線が発生した場合には、断線があるセンサ出力は車輪速度が０となるので、常に断線が発生していない正常なセンサを採用して、より正確な車体速度ＶBを求めるためである。
【００５７】
続くステップ１２０では、左右の駆動輪２６RL，２６RRにおける各々の加速スリップ率Ｓを、下記式（２）の様に、各駆動輪速度ＶRL，ＶRR（ＶRと総称する）と推定車体速度ＶBとの差に基づいて算出する。この加速スリップ率Ｓとは、スリップの大きさの程度を表す指標である。
【００５８】
Ｓ＝（ＶR−ＶB）／ＶR …（２）
続くステップ１３０では、現在加速スリップ制御（トラクションコントロール；以下単にＴＲＣ制御と記す）が行われているか否かを、例えばフラグによって判定する。ここで肯定判断されるとステップ１４０に進み、一方否定判断されるとステップ１５０に進む。
【００５９】
ステップ１５０では、まだＴＲＣ制御が実施されていないので、ＴＲＣ制御の開始条件が満たされたか否かを判定する。具体的には、前記ステップ１２０で求めた加速スリップ率ＳがＴＲＣ制御開始判定値ＳSを上回ったか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ１６０に進み、一方否定判断されるとステップ前記ステップ１００に戻る。
【００６０】
一方、ステップ１４０では、既にＴＲＣ制御が実施中であるので、ＴＲＣ制御の終了条件が満たされたか否かを判定する。具体的には、加速スリップ率ＳがＴＲＣ制御終了判定値ＳEを下回ったか否かを判定する。ここで肯定判断されると一旦本処理を終了し、一方否定判断されるとステップ１６０に進む。
【００６１】
ステップ１６０では、推定車体速度ＶBが、基準極低車体速度ＶBLを下回るか否かを判定する。つまり、転動輪速度ＶFL，ＶFRから求めた推定車体速度ＶBに基づいて、車両が車速０の停止状態又は例えば車速５ｋｍ／時以下の極低速状態であるか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ１７０に進み、一方否定判断されるとステップ１８０に進む。
【００６２】
ステップ１７０では、既に前記ステップ１５０又は１４０にて、ＴＲＣ制御開始又はＴＲＣ制御継続の判断がなされ、しかも、前記ステップ１６０にて、車両が（車速０を含む）極低速状態であるとの判断がなされているので、この状態の継続時間を測定するために、ＴＲＣ制御時間Ｔをカウントする。このＴＲＣ制御時間Ｔとは、極低速時におけるＴＲＣ制御実行時間をカウントするものであり、後述するステップ１９０，２３０の処理の判定に使用される。
【００６３】
次に、車速が極低速でない場合の処理である前記ステップ１８０の第１エンジン制御処理について、図７を参照して説明する。
まず、ステップ１８１では、加速スリップ率Ｓが所定の範囲に収まる様に、下記（３）の様に、推定車体速度ＶBに現在の加速スリップ率Ｓを加味して、目標駆動輪速度ＶTを算出する。例えば目標スリップ率を４％（＝０.０４）とすると下記の様になる。
【００６４】
ＶT＝ＶB／（１−０.０４） …（３）
続くステップ１８２では、目標駆動輪速度ＶTから現在の駆動輪速度ＶRを引いて、制御偏差εを算出する（ε＝ＶT−ＶR）。
続くステップ１８３では、制御偏差εを小さくする様な周知のＰＩＤ制御を行なうために、目標エンジン出力を算出して、一旦本処理を終了する。
【００６５】
つまり、この第１エンジン制御処理とは、極低速でない一定車速以上の場合に、所定の加速スリップ率Ｓとなる様に、目標駆動輪速度ＶTにフィードバック制御するものである。
次に、（車速０を含む）極低速である場合の処理である前記ステップ１９０の第２エンジン制御処理について、図８を参照して説明する。
【００６６】
まず、ステップ１９１では、目標エンジン回転速度ＮＥTを算出する。この目標エンジン回転速度ＮＥTは、例えば冷却水温等の運転状態に基づいて可変とすると、一層精密に制御を行うことができる。
続くステップ１９２では、ＴＲＣ制御時間Ｔが、基準時間ＴGを上回るか否かを判定する。この処理は、所定の時間Ｔが経過した場合のみ下記ステップ１９３の処理を行わせるためのものであり、ここで肯定判断されるとステップ１９３に進み、一方否定判断されるとステップ１９３をパスしてステップ１９４に進む。
【００６７】
ステップ１９３では、目標エンジン回転速度ＮＥTを、所定量増加補正する処理を行なう。つまり、ＴＲＣ制御時間Ｔが基準時間ＴGを上回った場合、即ち、ＴＲＣ制御実行中で且つ極低速状態が所定時間継続した場合は、その以前のＴＲＣ制御では改善が見られないと判断して、エンジン回転速度を徐々に増加させて車両の走破性を向上させる処理を行なう。
【００６８】
続くステップ１９４では、目標エンジン回転速度ＮＥTから現在のエンジン回転速度ＮＥを引いて、制御偏差εを算出する（ε＝ＮＥT−ＮＥ）。
続くステップ１９５では、制御偏差εを小さくする様な周知のＰＩＤ制御を行なうために、目標エンジン出力を算出して、一旦本処理を終了する。
【００６９】
つまり、この第２エンジン制御処理とは、車速０を含む極低速の場合に、上述した第１エンジン制御処理（即ち目標駆動輪速度Ｖ T にフィードバック制御する処理）に代えて、可変の目標値（目標エンジン回転速度ＮＥ T ）にフィードバック制御するものであるが、特に制御開始から基準時間ＴGを経過した後には、車両の走破性を改善するためにエンジン回転速度を徐々に増加させるものである。
【００７０】
図６に戻り、前記ステップ１８０及びステップ１９０に続くステップ２００では、前記第１，２のエンジン制御処理で算出した目標エンジン制御を出力し、制御偏差εを少なくする周知のＰＩＤ制御を行なう。尚、エンジン出力の制御は、叙述したサブスロットル８の開度を調節することによって行なうことができるが、それ以外にも、減筒を含む燃料噴射量の調節（燃料カットや減量）や点火時期の調節によって行なってもよく、それらを複合させた制御を行なってもよい。
【００７１】
続くステップ２１０では、制御状態χが、基準制御状態χEを上回るか否かを判定する。この制御状態χとしては、例えばブレーキ制御時間ｔや、ブレーキ圧力ＰBとその制御時間ｔの積の累積値（累積制御量；ΣＰB・ｔ）や、制御余裕度を採用できる。ここで、制御状態χに応じて、後述するブレーキ制御の機能を切り替えるのは、転動輪速度が得られない場合における車両の走破性を改善するためである。尚、前記制御余裕度とは、例えば現在の触媒温度と触媒温度の限界値との差の様に、あとどの程度（時間や制御量）当該制御を行なうことができるかを示す指標である。そして、ここで肯定判断されるとステップ２２０に進み、一方否定判断されるとステップ２３０に進む。
【００７２】
次に、制御状態χが基準制御状態χE以下の場合の処理であるステップ２２０の第１ブレーキ制御処理について、図９を参照して前記説明する。
まず、ステップ２２１では、前記ステップ１８１と同様に、加速スリップ率Ｓが所定の範囲に収まる様に、推定車体速度ＶBに現在の加速スリップ率Ｓを加味して、目標駆動輪速度ＶTを算出する。
【００７３】
続くステップ２２２では、目標駆動輪速度ＶTから現在の駆動輪速度ＶRを引いて、制御偏差εを算出する。
続くステップ２２３では、制御偏差εを小さくする様な周知のＰＩＤ制御を行なうために、油圧回路２８に対する目標ブレーキ油圧出力を算出して、一旦本処理を終了する。
【００７４】
つまり、この第１ブレーキ制御処理とは、所定の加速スリップ率Ｓとなる様にブレーキ油圧を調節して、前記ステップ１８０と同様に、目標駆動輪速度ＶTにフィードバック制御するものである。
次に、制御状態χが基準制御状態χEを上回る場合の処理であるステップ２３０の第２ブレーキ制御処理について、図１０を参照して説明する。
【００７５】
まず、ステップ２３１では、大きい方の駆動輪速度ｍａｘＶRから小さい方の駆動輪速度ｍｉｎＶRを引いて、駆動輪速度ＶRの制御偏差εを算出する（ε＝ｍａｘＶR−ｍｉｎＶR）。
続くステップ２３２では、ＴＲＣ制御時間Ｔが、基準時間ＴGを上回るか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ２３３に進み、一方否定判断されるとステップ２３３をパスしてステップ２３４に進む。尚、この基準時間ＴGの値は、前記ステップ１９２における基準時間ＴGの値と異なっていてもよい。
【００７６】
ステップ２３３では、制御偏差εを、所定量減少補正をする処理を行なう。つまり、ＴＲＣ制御時間Ｔが基準時間ＴGを上回った場合、即ち、ＴＲＣ制御実行中で且つ極低速状態が所定時間継続した場合は、その以前のＴＲＣ制御による改善が見られないと判断して、後述する駆動輪速度差を縮小する制御のウエイトを徐々に低減する処理を行なう。この処理は、制御手段の切替によるショックを低減するための処理である。
【００７７】
続くステップ２３４では、左右の駆動輪速度ＶRL，ＶRRの速度差を小さくする様なブレーキの制御（ＥＤＬ制御）を行なうために、即ち、駆動輪速度差である制御偏差εを小さくする様なＰＩＤ制御を行なうために、目標ブレーキ油圧出力を算出して、一旦本処理を終了する。
【００７８】
つまり、この第２ブレーキ制御処理とは、左右の駆動輪速度ＶRL，ＶRRの速度差を小さくして、走破性を向上させるための処理である。
図６に戻り、前記ステップ２２０及びステップ２３０に続くステップ２４０では、前記第１，２ブレーキ制御処理で算出した目標ブレーキ油圧であるブレーキ制御の出力を行ない、制御偏差εを少なくする周知のＰＩＤ制御を行ない、ステップ１００に戻る。尚、ブレーキ制御は、上述した油圧ポンプ及び電磁弁を駆動して行なう。
【００７９】
この様に、本実施例では、車速が０又は極低速の場合は、転動輪速度が得られないので、通常の目標駆動輪速度ＶTのフィードバック制御から、目標エンジン回転速度ＮＥTにフィードバック制御するエンジン制御に切り替えている。従って、図１１（ａ）の、極低μ路の走行時、スタック状態の時、転動輪速度センサの異常時などにおいて、センサ出力から得られる駆動輪速度及び転動輪速度を示すグラフ、及び図１１（ｂ）の、低加速Ｇでの走行時においてセンサ出力から得られる駆動輪速度及び転動輪速度を拡大して示すグラフに示す様に、極低μ路や坂路の走行状態、スタック状態、転動輪速度センサの異常などの様に、駆動輪速度は得られるが転動輪速度が得られない場合であっても、即ち、駆動輪速度と転動輪速度とに基づいて、駆動輪速度のフィードバック制御を行なうことができない場合であっても、所定のエンジン出力を与えることによって、好適にＴＲＣ制御の初期の制御を行なうことができるという顕著な効果を奏する。具体的には、極低μ路や坂路、スタック状態、センサ断線の場合であっても、加速スリップを抑制して好適に車両を走行させることができる。
【００８０】
また、本実施例では、基準時間ＴGを経過しても、転動輪速度が０の状態にて加速スリップが継続する場合には、スタック状態又は転動輪速度センサ４４FL，４４RRの異常と判断して、前記ステップ１９３にてエンジン出力を徐々に増加させている（出力を低減させる制御量を小さくしている）ので、たとえ、センサ異常が生じても、そのスピードでの走行が可能であり、しかも、スタック状態の場合には、車輪が路面をかくことによって、スタックの脱出が可能である。
【００８１】
尚、本発明は前記実施例になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
（１）例えば前記実施例では、車速に応じて、（加速スリップ率に基づく）第１エンジン制御処理又は（エンジン出力に応じた）第２エンジン制御処理の一方のみを選択する処理を行ったが、第２エンジン制御処理を実行している場合に、転動輪速度又は車体速度が所定値以上になったときには、急に第１エンジン制御処理に切り替えるのではなく、徐々に第１エンジン制御処理に移行する様にしてもよい。その場合には、制御手段の切替時のショックが低減されるという利点がある。
【００８２】
（２）また、前記ステップ１９１では、目標エンジン回転速度ＮＥTを可変の値としたが、それ以外にも、燃料噴射量、点火時期、サブスロットル開度を可変の目標値として設定してもよい。つまり、間接的にエンジン回転速度を設定するのではなく、燃料噴射量、点火時期、サブスロットル開度を用いて、直接的にエンジン出力を設定する様にしてもよい。
【００８３】
（３）更に、前記ステップ１９２では、制御の状態を変更する判定条件として、ＴＲＣ制御時間Ｔを採用したが、それとは別に、例えば累積制御量や制御余裕度を判定条件として、制御の状態の変更を行なってもよい。また、判定条件として、ＴＲＣ制御時間Ｔを採用せずに、例えば予め定められた値（例えば所定の設定時間）を採用してよく、その場合には、この値を、ＴＲＣ制御時間Ｔ、累積制御量、制御余裕度に応じて変更してもよい。
【００８４】
（４）また、前記ステップ１９３では、徐々にエンジン出力を増加させる処理を行ったが、この場合、どの程度エンジン出力を増加させるのかについては、上限値を設定する必要がある。例えばエンジン出力を所定範囲とすることによって、駆動輪速度を所定範囲（例えば図１２の実線で示す約１０〜２０ｋｍ／時）の状態に保つ制御を採用することができる。それによって、たとえ、センサ異常が生じても、そのスピードでの走行が可能であり、しかも、スタック状態の場合には、車輪が路面をかくことによって、図１２の点線で示す様に、スタックの脱出が可能になる。
【００８５】
（５）更に、この様な駆動輪速度範囲の制御を所定の保持期間にわたって行った場合でも、転動輪速度や車体速度が得られない場合には、この制御による改善が見られないとして、安全性を確保する観点からこの制御を終了することが望ましい。尚、この保持期間は、制御時間、累積制御量又は制御余裕度の様な制御状態に応じて変更すると、制御性が一層向上するので好適である。
【００８６】
（６）前記ステップ２１０では、制御状態に応じて、第１ブレーキ制御処理と第２ブレーキ制御処理とを切り替えたが、この場合、直ちに制御処理を切り替えるのではなく、制御状態の程度に応じて、徐々に他方の制御処理に切り替える方が、切替によるショックが少なくて済み好適である。具体的には、例えば第１ブレーキ制御処理から第２ブレーキ制御処理に切り替える際に、徐々に制御のウエイトを変更して切り替えると、走破性も高くなり好適である。この制御処理を切り替える判定条件の種類としては、制御時間、累積制御量又は制御余裕度を採用できる。
【００８７】
（７）更に、第１ブレーキ制御処理を徐々に第２ブレーキ制御処理に切り替える場合には、制御余裕度の判定レベルを通常より上げることにより、つまり、第１ブレーキ制御処理の判定レベルよりも第２ブレーキ制御処理の判定レベルを高くし、それによって、第２ブレーキ制御を長く行なうことができる様にして、制御性を向上させる。これは、第２ブレーキ制御である駆動輪速度差を小さくする制御は、基本的に１輪のみのブレーキに限定されるので、通常の両駆動輪のブレーキ制御より長く制御を実行できるからである。
【００８８】
（８）また、前記実施例では、推定車体速度ＶBに応じて第１エンジン制御処理と第２エンジン制御処理とを切り替え、制御状態に応じて第１ブレーキ制御処理と第２ブレーキ制御処理とを切り替えており、それらの個々の判定条件に応じて制御処理を切り替えていたが、それとは別に、４つの制御処理をリンクさせてもよく、その方が好ましい結果を与える。例えば、転動輪速度又は車体速度に応じて、第２エンジン制御処理によってエンジン出力を徐々に大きくするに伴って、第１ブレーキ制御処理から第２ブレーキ制御処理に徐々に移行する構成とする場合には、一層加速スリップ制御を好適に行うことができ、走破性を向上させることができるとともに、制御の切替によりショックも低減できる。
【００８９】
（９）更に、この様な複合的な処理を行なう場合、第２ブレーキ制御処理は、ブレーキパッド等の保護のため、第２エンジン制御処理より先に終了することが望ましい。
（１０）前記車体速度は、転動輪速度から求めることができるが、それ以外にも、直接対地速度を検出する等各種の手段を採用できる。
【００９０】
（１１）また、上述した本実施例は、ＦＲ車だけでなく、ＦＦ車や４ＷＤ車にも好適に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 請求項１の発明の構成を例示するブロック図である。
【図２】 参考例１の構成を例示するブロック図である。
【図３】 参考例２の発明の構成を例示するブロック図である。
【図４】 実施例の車両制御系全体の構成を示す概略構成図である。
【図５】 実施例の電気的構成を示すブロック図である。
【図６】 実施例の全体の処理を示すメインのフローチャートである。
【図７】 第１エンジン制御処理を示すフローチャートである。
【図８】 第２エンジン制御処理を示すフローチャートである。
【図９】 第１ブレーキ制御処理を示すフローチャートである。
【図１０】 第２ブレーキ制御処理を示すフローチャートである。
【図１１】 低速時の各車輪の速度センサの出力を示すグラフである。
【図１２】 スタック状態における車輪速度センサの出力を示すグラフである。
【図１３】 従来技術の説明図である。
【符号の説明】
２…内燃機関（エンジン）
４…燃料噴射弁
２２…点火コイル
２６FL，２６FR…左右前輪（転動輪）
２６RL，２６RR…左右後輪（駆動輪）
２８…油圧回路
３０FL〜RR…ホイールシリンダ
３８…回転速度センサ
３４…主スロットル開度センサ
３６…サブスロットル開度センサ
４４FL，４４FR…転動輪速度センサ
４４RL，４４RR…駆動輪速度センサ
５０…加速スリップ制御回路
Claims (11)
- 駆動輪速度を検出する第１速度検出手段と、
転動輪速度又は車体速度を検出する第２速度検出手段と、
前記車体速度と前記駆動輪速度とに基づいて、加速スリップ率を算出し、その加速スリップ率に基づいて、駆動輪に加速スリップが発生したか否かを判定する加速スリップ判定手段と、
前記加速スリップ判定手段によって判定された前記加速スリップの状態に応じて、該加速スリップを抑制するエンジン出力の制御を行なう第１エンジン制御手段と、
該第１エンジン制御手段と異なり、前記エンジン出力自体のデータに基づいて、前記加速スリップを抑制するエンジン出力の制御を行なう第２エンジン制御手段と、
前記加速スリップ判定手段によって加速スリップが発生したと判断された場合に、前記転動輪速度又は車体速度が、０又は所定値以下の極低速である場合には、前記第２エンジン制御手段を採用し、該所定値を上回る速度の場合には、前記第１エンジン制御手段を採用する切替手段と、
を備え、
前記第２エンジン制御手段が、前記エンジン出力を可変の目標値にフィードバック制御することを特徴とする車両用加速スリップ制御装置。 - 前記第１エンジン制御手段が、前記エンジン出力の制御を行なうことにより、前記駆動輪速度を目標駆動輪速度にフィードバック制御して、前記加速スリップを抑制することを特徴とする前記請求項１記載の車両用加速スリップ制御装置。
- 前記可変の目標値は、エンジン回転数であることを特徴とする前記請求項１又は２記載の車両用加速スリップ制御装置。
- 前記エンジン回転数の目標値は、冷却水温に基づいて可変とすることを
特徴とする前記請求項３記載の車両用加速スリップ制御装置。 - 前記転動輪速度又は車体速度が、所定値以下の状態が所定期間継続した
場合には、前記エンジン出力を徐々に増加させることを特徴とする前記請求項１〜４のいずれか記載の車両用加速スリップ制御装置。 - 前記エンジン出力を徐々に増加させることにより、該エンジン出力又は
駆動輪速度を所定範囲内に制御することを特徴とする前記請求項５記載の車両用加速スリップ制御装置。 - 前記エンジン出力又は駆動輪速度を、所定範囲内に所定の保持期間にわたり制御した場合に、前記転動輪速度又は車体速度が０又は所定値以下の極低速であるときには、前記保持期間における制御を終了することを特徴とする前記請求項６記載の車両用加速スリップ制御装置。
- 前記保持期間を、車両の制御状態に応じて変更することを特徴とする前記請求項７記載の車両用加速スリップ制御装置。
- 前記制御状態が、制御時間、累積制御量又は制御余裕度であることを
特徴とする前記請求項８記載の車両用加速スリップ制御装置。 - 前記第２エンジン制御手段による制御中に、前記転動輪速度又は車体速度が所定値以上になった場合には、徐々に第１エンジン制御手段に移行することを特徴とする前記請求項１〜９のいずれか記載の車両用加速スリップ制御装置。
- 前記第２エンジン制御手段を採用している場合には、前記転動輪速度のうち、最大転動輪速度を推定車体速度とすることを特徴とする前記請求項１〜１０のいずれか記載の車両用加速スリップ制御装置。
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