JP3988968B2 - トラクション制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基準速度に応じて複数の車輪をトラクション制御するトラクション制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のトラクション制御装置は特許２８０３４７２号公報に記載されている。本装置は、左右従動輪の速度差が所定値を越えた場合を車輪速センサの異常として認識し、異常時にはトラクション制御の基準速度を最低車輪速よりも大なる車輪速から算出している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、異常時の検出は左右従動輪の速度差に基づくため、速度差がつくまでは異常検出が行われず、トラクション制御に遅れが発生する。本発明は、従来に比してトラクション制御の遅れが抑制されたトラクション制御装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は車輪のスリップ状態を検知する場合に、当該車輪の車輪速と比較される基準速度（Ｖ _ＳＴＤ ）を求め、この基準速度（Ｖ _ＳＴＤ ）に応じて複数の車輪をトラクション制御するトラクション制御装置を対象とする。
今回の基準速度（Ｖ _{ＳＴＤ（ｎ）} ）となる車輪速（Ｖ _０ ）は、以下のように設定する。
（Ａ）前回の基準速度（Ｖ _{ＳＴＤ（ｎ−１）} ）が第１の値未満の場合であって、最低車輪速（Ｖ _ｍｉｎ ）が前記第１の値よりも小さな第２の値以上の場合に、最低車輪速（Ｖ _ｍｉｎ ）に設定する（図２参照）。
（Ｂ）前回の基準速度（Ｖ _{ＳＴＤ（ｎ−１）} ）が前記第１の値以上の場合に、最低車輪速（Ｖ _ｍｉｎ ）よりも大きく最大車輪速（Ｖ _ｍａｘ ）よりも小さな車輪速（Ｖ _ＮＥＸＴ ）に設定する。
第１の値は６０ｋｍ／ｈ、第２の値は５ｋｍ／ｈにすることができる（図２参照）。
前回の基準速度（Ｖ _{ＳＴＤ（ｎ−１）} ）が、第１の値（例えば６０ｋｍ／ｈ）以上の場合においては、最低車輪速（Ｖ _ｍｉｎ ）ではなく、車輪速（Ｖ _ＮＥＸＴ ）を、今回の基準速度を与える車輪速（Ｖ _０ ）としても、トラクション制御は円滑に実行することができる。
【０００５】
上述の制御では、最低車輪速（Ｖ _ｍｉｎ ）ではなく、車輪速（Ｖ _ＮＥＸＴ ）を、今回の基準速度を与える車輪速（Ｖ _０ ）に設定している。したがって、このような場合においては、車輪速異常であって、その出力値が零である場合においても、トラクション制御に入ることができるため、トラクション制御の遅れを抑制することができる。
【０００６】
なお、車速は、車輪速センサ、Ｇセンサ、又はスピードセンサ等から算出することができる。
【０００７】
車輪速（Ｖ _ＮＥＸＴ ）は、最低車輪速（Ｖ _ｍｉｎ ）の次に小さな車輪速であることが好ましい。
【０００８】
車輪速（Ｖ _ＮＥＸＴ ）は、最低車輪速（Ｖ _ｍｉｎ ）の次の次に小さな車輪速であることが好ましい。
【０００９】
上記車両の車輪は全てトラクション制御される駆動輪になりえることとしてもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態に係るトラクション制御装置について説明する。同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いるものとし、重複する説明は省略する。
【００１１】
図１は実施の形態に係るトラクション制御装置を搭載した車両の概略構成図である。
【００１２】
本車両は、車体ＢＤＹに対して回転可能に設けられた４つの車輪（前輪Ｗ_FL，Ｗ_FR、後輪Ｗ_RL，Ｗ_RR）を備えている。車輪Ｗ_FL，Ｗ_FR，Ｗ_RL，Ｗ_RRにそれぞれ対応して車輪速センサ１０、１０ｘ、１０ｙ、１０ｚがそれぞれ設けられており、その出力は車輪速に比例している。ここでは、車輪速センサ１０、１０ｘ、１０ｙ、１０ｚは、電気／磁気学的或いは光学的に車輪の回転速度を検出し、回転速度に応じた交流信号を出力するものとする。
【００１３】
各センサ１０、１０ｘ、１０ｙ、１０ｚからの出力は、車両内部に配置されたＥＣＵ（電子制御ユニット）やＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）＆ＴＲＣ（トラクション制御）システムコンピュータ等の制御装置１００に入力される。
【００１４】
各センサ１０、１０ｘ、１０ｙ、１０ｚから出力される交流信号は、Ａ／Ｄコンバータ１２を介して制御装置１００内のプロセッサ２４に入力される。Ａ／Ｄコンバータ１２は、車輪速センサからの交流信号を所定のサンプリングタイミングでサンプリングしてデジタル信号に変換し、プロセッサ２４に供給する。プロセッサ２４は、ＲＯＭ１６に格納されたプログラムを用いてデジタル信号を処理し、車輪速を検出して各種制御を行う。なお、プロセッサ２４やＲＯＭ１６、ＲＡＭ１８はマイクロコンピュータで構成することができる。
【００１５】
制御装置１００は、入力された車輪速情報等に基づいて各車輪の車輪速ｖ_FL，ｖ_FR，ｖ_RL，ｖ_RRを求め、求められた各車輪速から算出される車速を表示器上に表示したり、車輪速ｖ_FL，ｖ_FR，ｖ_RL，ｖ_RRに基づいてブレーキ制御を実行する。
【００１６】
ブレーキ制御を実行するための駆動手段として、各車輪Ｗ_FL，Ｗ_FR，Ｗ_RL，Ｗ_RRにはブレーキＢ_FL，Ｂ_FR，Ｂ_RL，Ｂ_RRが設けられている。ブレーキＢ_FL，Ｂ_FR，Ｂ_RL，Ｂ_RRは、ブレーキ駆動用アクチュエータＡＣＴによって駆動され、車輪Ｗ_FL，Ｗ_FR，Ｗ_RL，Ｗ_RRに制動力を与える。ブレーキ制御としては、ＡＢＳにおける車輪Ｗ_FL，Ｗ_FR，Ｗ_RL，Ｗ_RRのロックタイミング制御、ＴＲＣによるスリップ抑制制御、姿勢安定のための車両挙動制御等があるが、ここではＴＲＣによるスリップ制御について説明する。
【００１７】
図２はトラクション制御の実行を説明するためのフローチャートである。四輪駆動（４ＷＤ）車は、四輪Ｗ_FL，Ｗ_FR，Ｗ_RL，Ｗ_RRが駆動輪となり得る車両である。すなわち、四輪駆動走行モードにおいては全ての車輪Ｗ_FL，Ｗ_FR，Ｗ_RL，Ｗ_RRが駆動輪となり、二輪駆動走行モードにおいては前輪Ｗ_FL，Ｗ_FR又は後輪Ｗ_RL，Ｗ_RRが駆動輪となる。ここでは、四輪駆動走行モードにおいて説明する。
【００１８】
四輪駆動走行モードによる悪路走行中において、図１に示した左前輪Ｗ_FLが路面に対してスリップすることにより空転し、他の車輪Ｗ_FR，Ｗ_RL，Ｗ_RRがスリップしないように路面に接触していたとする。この場合、トラクション制御時においては、ブレーキ駆動用アクチュエータＡＣＴを駆動することによってブレーキＢ_FLを動作させ、左前輪Ｗ_FLに制動力を与えてこの回転を停止させることにより、スリップを抑制する。
【００１９】
この制御を行うためにはスリップ状態の検知が必要である。当該車輪の車輪速ｖ_FLが基準となる基準車輪速（基準速度）ｖ_STDに比較して著しく大きい場合に、これをスリップ状態と判定することができる。トラクション制御において、基準車輪速ｖ_STDと特定車輪速との偏差が所定値を超えた場合には、高速側の車輪に制動力を与えて（ブレーキをかけて）スリップを抑制する。
【００２０】
詳説すれば、車輪速偏差Δｖ（＝ｖ_FL−ｖ_RR）が所定偏差を超えた場合に、制御装置１００は車輪Ｗ_FLがスリップ状態であることを認識し、ブレーキ駆動用アクチュエータＡＣＴを駆動することによってブレーキＢ_FLを動作させ、左前輪Ｗ_FLに制動力を与えてこの回転を停止させる。換言すれば、トラクション制御時において、制御装置１００は検出された車輪速等に基づいて四輪Ｗ_FL，Ｗ_FR，Ｗ_RL，Ｗ_RRがスリップしないようにアクチュエータＡＣＴを制御する。
【００２１】
このように、トラクション制御は特定の基準車輪速ｖ_STD(n)に基づいて実行される（S９）。
【００２２】
また、システムがフェイル中の場合には（S１）、フェイル処理を行いトラクション制御を禁止する（S２）。
【００２３】
フェイル中でない場合には必要に応じて上記の如くトラクション制御を実行するが、トラクション制御を実行するためには、制御装置１００によって４つの車輪速ｖ_FL，ｖ_FR，ｖ_RL，ｖ_RRから基準車輪速ｖ_STD(n)を求める。
【００２４】
今回の基準車輪速ｖ_STD(n)は、以下のように所定車輪速ｖ₀に基づいて求められる。
【００２５】
（１）最低車輪速（４輪の車輪速のうち最も小さいもの）ｖ_minが比較的低く（例えば５km/ｈよりも小さく）（S3）、且つ、車輪速センサ等が異常と判定又は推定される場合においては（S4）、ｖ₀に最低車輪速ｖ_minの次に小さい車輪速ｖ_NEXTを用いる（S5）。
【００２６】
（２）前回の基準車輪速ｖ_STD(n-1)が所定値（例えば６０km/h）以上の場合においても（S7）、ｖ₀に最低車輪速ｖ_minの次に小さい車輪速ｖ_NEXTを用いる（S5）。
【００２７】
（３）前回の基準車輪速ｖ_STD(n-1)が所定値よりも小さい場合においては（S7）、ｖ₀に最低車輪速ｖ_minを用いる（S8）。
【００２８】
（４）惰性走行中やABS制御中等の場合には、ｖ₀として最大車輪速を用いる。
【００２９】
上記（２）について詳説すれば、車速が所定値以上の場合（S7）においては、車輪速ｖ_NEXTをｖ₀とし、これに基づく基準車輪速ｖ_STD(n)を用いてもトラクション制御は円滑に実行することができる。ステップ（S6）においては、このｖ₀を用いてトラクション制御に用いる基準車輪速ｖ_STD(n)を求める。これは、以下の演算、又は予めこれらを対応づけたマップを用いたルックアップテーブル方式によって求めることができる。
【００３０】
このような場合においては、車輪速異常であって、その出力値が零である場合においても、トラクション制御（S9）に入ることができるため、トラクション制御の遅れを抑制することができる。
【００３１】
車輪速Ｖ_ＮＥＸＴは、最低車輪速Ｖ_ｍｉｎよりも大きく最大車輪速Ｖ_ｍａｘよりも小さい。
【００３４】
上述のように、基準車輪速ｖ_STD(n)は所定車輪速ｖ₀等に基づいて求められるが、これの算出方法は以下の通りである。
【００３５】
（Ａ）システムにノイズが検出された場合、システムの起動初期等の場合においては、基準車輪速ｖ_STD(n)にｖ₀ではなく最大車輪速を用いる。
【００３６】
（Ｂ）システムの遮断からの復帰直後やシステム起動時等においては、最大車輪速及び前回の基準車輪速ｖ_STD(n-1)の中で最大のものを今回の基準車輪速ｖ_STD(n)とする。
【００３７】
（Ｃ）これら２つの場合（A,B）以外の場合には、ｖ₀、ｖ_T(n-1)−αdwΔｔ、ｖ_T(n-1)＋αupΔｔのうち、真中の大きさのものを今回の基準車輪速ｖ_STD(n)とする。ここで、係数αdwは、ｖ_T(n-1)が２km/h以上の場合１、これ以外の場合１．１５を満たす。係数αupは、ｖ_T(n-1)が２km/h以上の場合１、これ以外の場合５を満たす。なお、Δｔは演算（サンプリング）周期である。
【００３８】
また、車輪速異常やノイズ、センサ瞬断時などにおいては、上記前後輪最大車輪速及び前後輪最小車輪速は、前輪対及び後輪対のそれぞれにおいて、正常と判定される左右いずれかの車輪速を採用することとしてもよい。
【００３９】
以上、説明したように、上記トラクション制御装置は、基準速度ｖ_STD(n)に応じて複数の車輪Ｗ_FL，Ｗ_FR，Ｗ_RL，Ｗ_RRをトラクション制御するトラクション制御装置において、前回の車速ｖ_STD(n-1)が所定値（例えば６０ｋｍ／ｈ）以上の場合に今回の基準速度ｖ_STD(n)を最低車輪速ｖ_minよりも大きく最大車輪速ｖ_maxよりも小さな所定車輪速ｖ_NEXTに基づいて求めることを特徴とする。
【００４０】
なお、車速は、車輪速センサ、Gセンサ、又はスピードセンサ等から算出することができる。
【００４１】
所定車輪速ｖ_NEXTは、最低車輪速ｖ_minの次に小さな車輪速であってもよいし、最低車輪速ｖ_minの次の次に小さな車輪速であってもよい。また、上記車両の車輪Ｗ_FL，Ｗ_FR，Ｗ_RL，Ｗ_RRは全てトラクション制御される駆動輪になりえる。
【００４２】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明のトラクション制御装置は従来に比してトラクション制御の遅れを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係るトラクション制御装置を搭載した車両の概略構成図。
【図２】トラクション制御の実行を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
Ｗ_FL，Ｗ_FR，Ｗ_RL，Ｗ_RR…駆動輪、１００…制御装置、Ｂ_FL，Ｂ_FR，Ｂ_RL，Ｂ_RR…ブレーキ。

Claims (4)

1. 車輪のスリップ状態を検知する場合に、当該車輪の車輪速と比較される基準速度（Ｖ _ＳＴＤ ）を求め、この基準速度（Ｖ _ＳＴＤ ）に応じて複数の車輪をトラクション制御するトラクション制御装置において、
   今回の基準速度（Ｖ _{ＳＴＤ（ｎ）} ）となる車輪速（Ｖ _０ ）は、
   前回の基準速度（Ｖ _{ＳＴＤ（ｎ−１）} ）が第１の値未満の場合であって、最低車輪速（Ｖ _ｍｉｎ ）が前記第１の値よりも小さな第２の値以上の場合に、最低車輪速（Ｖ _ｍｉｎ ）に設定し、
   前回の基準速度（Ｖ _{ＳＴＤ（ｎ−１）} ）が前記第１の値以上の場合に、最低車輪速（Ｖ _ｍｉｎ ）よりも大きく最大車輪速（Ｖ _ｍａｘ ）よりも小さな車輪速（Ｖ _ＮＥＸＴ ）に設定する、
   ことを特徴とするトラクション制御装置。
2. 前記車輪速（Ｖ _ＮＥＸＴ ）は、前記最低車輪速（Ｖ _ｍｉｎ ）の次に小さな車輪速であることを特徴とする請求項１に記載のトラクション制御装置。
3. 前記車輪速（Ｖ _ＮＥＸＴ ）は、前記最低車輪速（Ｖ_ｍｉｎ）の次の次に小さな車輪速であることを特徴とする請求項１に記載のトラクション制御装置。
4. 前記車両の車輪は全てトラクション制御される駆動輪になりえることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のトラクション制御装置。

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