JPH01145241A - 車両用駆動力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、駆動輪のスリップを抑制する車両用駆動力制
御装置に関する。

（従来の技術） 従来の車両用駆動力制御装置としては、例えば、特開昭
６０−４３１３３号公報に記載されている装置が知られ
ている。

この従来装置は、駆動輪スリップが発生した場合、スリ
ップ率が予め定められた設定値より大きいと、強制的に
スロットル弁を閉動作し、駆動力を減少させる構成とな
っていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような車両用駆動力制御装置にあっ
ては、左右駆動輪速のうち大きい方を選択して駆動輪速
とし、この駆動輪速と非駆動輪速とによってタイヤ−路
面間のスリップ率を演算し、スリップ率が予め定められ
た設定値より大きくなると駆動力減少制御が行なわれる
構成となっていた為、差動制限機構を（例えば、メカニ
カルＬＳＤ、ビスカスＬＳＤ、電子制御ＬＳＤ等）を備
えた車両においては、その差動制限機能が生かされない
という問題点があった。

即ち、左右の路面摩擦係数の異なるスプリットμ路を走
行時に、低μ路側の駆動輪が空転した場合、この空転し
ている駆動輪の速度に基づいてスリップ率が演算される
ことになる為、駆動輪スリップが発生していると判断さ
れ、駆動力減少制御卸が行なわれる。

従って、高μ路側の駆動輪へ駆動トルクが伝達される前
に駆動力が抑えられてしまうことになり、差動制限機構
による高μ路側への駆動力配分作用が十分に発揮出来ず
、スプリットμ路の走破性が劣ってしまう。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上述のような問題点を解決することを目的と
してなされたもので、この目的達成のために本発明では
以下に述べる解決手段とした。

本発明の解決手段を、第１図に示すクレーム対応図によ
り説明すると、左右駆動輪ａ、ｂ開に差動制限機構Ｃを
備えた車両において、左駆動輪速を検出する左駆動輪速
検出手段ｄと、右駆動輪速を検出する右駆動輪速検出手
段ｅと、非駆動輪速を検出する非駆動輪速検出手段ｒと
、前記検出された左駆動輪速と右駆動輪速とを比較し、
回転速度の小さい方を駆動輪速として選択する駆動輪速
選択手段ｇと、前記選択された駆動輪速と、前記非駆動
輪速とによってタイヤ−路面間の実スリップ率を演算す
る実入リップ率演算手段りと、前記実スリップ率が所定
の設定スリップ率を越えた時に、駆動輪スリップを抑制
するべく駆動力低減制御を行なう駆動力制御手段ｉと、
を備えていることを特徴とする。

尚、前記差動制限機構Ｃとは、差動により軸力を発生す
るカム機構等で締結されるクラッチを有するメカニカル
差動制限機構や、粘性流体を封入したビスカス差動制限
機構や、外部からの制御油圧等によりクラッチ締結力制
御がなされる電子制御差動制限機構等をいう。

また、前記駆動力制御手段ｉとは、駆動力を低減させ得
る手段をいい、具体的には、スロットル弁開閉制御装置
、燃料カット装置３魚火時期制御装置、ブレーキ装置等
のうち１つ又は２つ以上をと組合わせた手段、である。

（作　用） 左右の路面摩擦係数の異なるスプリットμ路を走行する
場合、低μ路側の駆動輪が空転した場合、この空転して
いる駆動輪の速度が速く、高μ路側の駆動輪の速度が遅
くなる。

この為、駆動輪速選択手段ｇにおいては、速度比較によ
り小さい値の方、つまり、高μ路側の駆動輪の速度が駆
動輪速として選択され、実入リップ率演算手段りでは、
前記選択された駆動輪速と非駆動輪速検出手段ｒにより
得られた非駆動輪速とに基づいて実スリップ率が演算さ
れることになる。

一方、このように、左右の駆動輪ａ、ｂに速度差を生じ
た場合には差動制限機構Ｃが締結方向に作動し、左右の
駆動輪ａ、ｂの差動が制限され、駆動力を高μ路側の駆
動輪に分配する。

従って、高μ路側の駆動輪が、設定スリップ率を越える
駆動輪スリップを発生しない限りは駆動力制御手段ｉに
おいて駆動力減少制御が行なわれないことになり、差動
制限機構Ｃによる高μ路側への駆動力配分作用が十分に
発揮され、差動制限機構Ｃを備えた車両において、駆動
輪スリップの抑制と、スプリットμ路での走破性確保と
の両立を達成出来る。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面により詳述する。

尚、この実施例を述べるにあたって、後輪駆動車に適用
した駆動力制御装置を例にとる。

まず、実施例の構成を説明する。

実施例の駆動力制御装置Ａが適用される後輪駆動車のパ
ワートレーンＰは、第２図に示すように、エンジン１０
．トランスミッションｌｌ、プロペラシャフトＩ２、リ
ヤディファレンシャル１３、リヤドライブシャフト１４
，１５、後輪１６．１７を備えている。

尚、前輪１８．１９は非駆動輪であり、駆動輪である左
右の後輪１６．１７間には、リヤディファレンシャル１
３と並列にビスカスカップリングタイプの差動制限機構
４０が設けられている。

実施例の駆動力制御装置Ａは、アクセル操作子であるア
クセルペダル２０と、前記エンジン１０の吸気系である
スロットルチャンバ２１に設けられるスロットル弁２２
とを機械的に非連結とし、アクセルコントロールワイヤ
等の機械的な連結手段に代えてアクセルペダル２０とス
ロットル弁２２との間に設けられる制御装置で、人力セ
ンサとして、右後輪回転数センサ２９、左後輪回転数セ
ンサ３０、右前輪回転数センサ３１、左前輪回転数セン
サ３２、アクセルポテンショメータ３３を備え、演算処
理手段としてスロットル弁制ｆｉ回路３４を備え、スロ
ットルアクチュエータとしてステップモータ３５を備え
ている。

前記左右の後輪回転数センサ２９，３０は、駆動輪速の
検出手段で、前記後輪１６．１７のそれぞれのアクスル
部に設けられ、右後輪回転速度ｖＲＲ及び左後輪回転速
度ＶＲＬに応じた後輪回転信号（ｖｒｒ）、（ｖｒｉ！
、）を出力する。

尚、後輪回転数センサ２９．３０としては光感知センサ
や磁気感知センサ等が用いられ、後輪回転信号としてパ
ルス信号が出力される場合には、スロットル弁制御回路
３４内の入力インタフェース回路３４１において、Ｆ／
Ｖコンバータでパルス信号の周波数に応じた電圧に変換
され、さらにＡ／Ｄコンバータで電圧値がデジタル値に
変換され、ＣＰＵ３４２やメモリ３４３に読み込まれる
。

前記右前輪回転数センサ３１及び左前輪回転数センサ３
２は、非駆動輪速の検出手段で、前記前輪１８．１９の
それぞれのアクスル部に設けられ、右前輪回転速度ＶＦ
ＩＩ及び左前輪回転速度ＶＦＬに応じた右前輪回転信号
（ｖ　ｆ　ｒ）及び左後輪回転速度（ｖｆε）を出力す
る。

尚、両前輪回転数センサ３１．３２からの出力信号をス
ロットル弁制御回路３４のＣＰＵ３４２で読み込むため
の信号変換は、前記後輪回転数センサ２９，３０と同様
になされる。

前記アクセルポテンショメータ３３は、絶対アクセル操
作量氾の検出手段で、前記アクセルペダル２０の位置に
設けられ、絶対アクセル操作用２に応じた絶対アクセル
操作量信号（β）を出力する。

尚、このアクセルポテンショメータ３３からの出力信号
は、電圧値によるアナログ信号であるため、入力インタ
フェース回路３４１のＡ／Ｄコンバータにてデジタル値
に変換され、ＣＰＵ３４２やメモリ３４３に読み込まれ
る。

前記スロットル弁制御回路３４は、府記入カセンサから
の入力情報や、メモリ３４３に一時的あるいは予め記憶
されている情報を、所定の演算処理手順に従って処理し
、スロットルアクチュエータであるステップモータ３５
に対しパルス制御信号（Ｃ）を出力するマイクロコンピ
ュータを中心とする電子回路で、内部回路として、入力
インタフェース回路３４１．ＣＰＵ　（セントラル・プ
ロセシング・ユニット）３４２、メモリ（ＲＡＭ。

ＲＯＭ）３４３、出力インタフェース回路３４４を備え
ている。

前記ステップモータ３５は、前記スロットル弁２２を開
閉作動させるアクチュエータで、回転子と励磁巻線を有
する複数の固定子とを備え、励磁巻線へのパルスの与え
方で正転方向及び逆転方向に１ステツプずつ回転する。

次に、実施例の作用を説明する。

まず、ＣＰＵ３４２におけるスロットル弁開閉制御作動
の流れを、第３図に示すメインルーチンのフローチャー
ト図と第４図に示すサブルーチンのフローチャー１図と
によって述べる。

尚、第３図のメインルーチンでの処理は、図示していな
いオペレーティングシステムにより所定周期（例えば２
０　ｍ５ｅｃ）で起動される定時間割り込み処理であり
、第４図のサブルーチンでの処理は、この定時間割り込
みにより決定されるステップモータ３５への信号出力周
期に応じてメインルーチン内で適宜起動されるｏｃｉ（
アウトプット・コンベア・インタラブド）割り込み処理
である。

（イ）初期設定 第３図に示すメインルーチンは、キーシリンダへエンジ
ンキーを差し込み、イグニッションスイッチをＯＦＦか
らＯＮに切り換えた時点から起動が開始され、第１回目
の処理作動時には、最初かどうかの判断がなされ（ステ
ップ１００）、次のイニシャライズステップｌｏｔに進
む。

このイニシャライズステップ１０１では、前回の走行時
に設定された情報を全てクリアにする。

（ロ）スリップ率演算処理 まず、ステップ１０２〜ステツプ１０５では駆動輪速で
ある後輪回転速度■□の選択処理が行なわれる。

ステップ１０２では、左右後輪回転数センサ２９．３０
からの人力信号に基づいて右後輪回転速度■。及び左後
輪回転速度ＶＩＩＬが読み込まれる。

ステップ１０３では、前記右後輪回転速度ＶＲＲと左後
輪回転速度ＶＲＬとによってＶＲＲ≧ＶＲＬかどうかが
判断され、ＹＥＳの場合には、ステップ１０４へ進み、
後輪回転速度ＶＲとして左後輪回転速度ＶＲＬが選択さ
れ、Ｎｏの場合には、後輪回転速度ｖＲとして右後輪回
転速度ＶＩＩＲが選択される。

即ち、右後輪回転速度ｖ、ｌＲ及び左後輪回転速度ＶＲ
Ｌのうち、小さい方が後輪回転速度ｖ、ｌとして選択さ
れる。

ステップ１０６では、左右前輪回転数センサ３１．３２
からの入力信号に基づいて右前輪回転速度ＶＦＲと左前
輪回転速度ＶＦＬとが読み込まれる。

ステップ１０７では、右前輪回転速度ＶＦＲと左前輪回
転速度ｖＦＬとによって何輪回転速度Ｖｖが演算により
求められる。

尚、演算式は、Ｖ　Ｆ　＝　騒（Ｖ　ｒ＊＋　Ｖ　ＦＬ
）　テあり、平均値により求めている。

次に、ステップ１０８においてスリップ率Ｓが演算され
る。

Ｒ−ＶＦ 尚、スリップ率Ｓの演算式は、Ｓ＝□で■Ｒ ある。

（ハ）駆動力制御処理 まず、ステップ１０９では、後述する処理で用いられる
絶対アクセル操作量２．実ステップ数５ＴＥＰが読み込
まれる。

ステップ１１０では、スリップ率Ｓが設定スリップ率Ｓ
。（例えば、０．ｌ）を越えているかどうかが判断され
、Ｓ≦Ｓｏ″ｒＮｏと判断されれば、通常制御パターン
としてステップ１１１へ進−み、前記ステップ１０９で
読み込まれた絶対アクセル操作量氾に基づいて、目標ス
テップ数５ＴＥＰ’がステップ内記載の特性線に示す値
として演算により求められる。

また、ステップ１１０でＳ　＞　Ｓ　ｏであり、ＹＥＳ
と判断されれば、ステップ１１２へ進み、スリップ抑制
制御パターンとして、全閉方向にスロットル弁２２を閉
じるスリップ抑制制御を行なう為、目標ステップ数５Ｔ
ＥＰ車がゼロに設定される。　ステップ１１３では、偏
差εが目標ステップ数５ＴＥＰ卓から実ステップ数５Ｔ
ＥＰを差し引くことで演算され、この演算により得られ
た偏差εに基づいてステップモータ３５のモータスピー
ドの算出、正転、逆転、保持の判断、さらにはｏｃｉ割
り込みルーチンの起動周期が求められ（ステップ１１４
）、このステップ１１４で設定されたステップモータ３
５の作動制御内容に従ってｏｃｉ割り込みルーチン（第
４図）が起動される（ステップ１１５）。

次に、第４図によりｏｃｉ割り込みルーチンのフローチ
ャート図について述べる。

まず、ステップモータ３５の状態をそのまま保持する保
持指令出力時かどうかの判断がなされ（ステップ３００
）　、保持指令が出力されている時にはステップモータ
３５の固定子側励磁状態を保持する（ステップ３０１）
。

また、保持指令出力時以外の場合は、ステップモータ３
５を逆転させる逆転指令出力時かどうかの判断がなされ
（ステップ３０２）　、逆転指令が出力されている時に
は、５ＴＥＰを５ＴＥＰ−１にセットしくステップ３０
３）　、５ＴＥＰ−１が得られるパルス信号をステップ
モータ３５に出力する、（ステップ３０１）。さらに、
ステップモータ３５を正転させる正転指令出力時には、
５ＴＥＰを５ＴＥＰ＋　１にセットしくステップ３０４
）、Ｓｌ”ＥＰ＋１が得られるパルス信号をステップモ
ータ３５に出力する（ステップ３０１）。

尚、このｏｃｉ割り込みルーチンは、前記ステップ１１
７で設定された起動周期に従ってメインルーチンの起動
周期内で繰り返される。

次に、走行時における作用を述へる。

以上述べた制御処理作動によって、走行時において、ス
リップ率がＳ≦３０で駆動輪スリップの発生がない時は
、ステップ１１０からステップ１１１−ステップ１１３
へと進む通常制御パターンの流れとなり、アクセルペダ
ル２０の踏み込み位置に応じた開度にスロットル弁２２
が開閉制御される。

また、発進時や加速時や低摩擦係数路走行時等であって
、スリップ率がＳ＞Ｓｏで駆動輪スリップの発生してい
る時は、ステップ１１０からステップ１１２−ステップ
１１３へと進むスリップ抑制制御パターンの流れとなり
、スロットル弁２２の閉作動で駆動輪スリップが抑制さ
れる。

このようにスリップ抑制の制御開始及び制ｉ卸解除は、
演算により求められるスリップ率Ｓと設定スリップ率Ｓ
ｏとの大小比較でなされ、本来のスリップ抑制制御を行
なうためには、スリップ率Ｓの演算値が非常に重要とな
る。

そこで、差動制限機構４０を備えた車両において、左右
の路面摩擦係数の異なるスプリットμ路を走行する場合
について述べる。

スプリットμ路走行時に、低μ路側の駆動輪が空転した
場合、この空転している駆動輪の速度が速く、高μ路側
の駆動輪の速度が遅くなる。

この為、ステップ１０２〜ステツプ１０５の駆動輪速選
択処理においては、速度比較により小さい値の方、つま
り、高μ路側の駆動輪の速度が後輪回転速度ｖＲとして
選択され、ステップ１０８では、前記選択された後輪回
転速度ｖＲと、左右前輪回転速度Ｖ　、、、　Ｖ　、Ｌ
の平均値による前輪回転速度ＶＦとに基づいてスリップ
率Ｓが演算されることになる。

一方、このように、左右の駆動輪に速度差を生じた場合
には差動制限機構４０が締結方向に作動し、左右の後輪
１６．１７の差動が制限され、駆動力を高μ路側の駆動
輪に分配する。

従って、高μ路側の駆動輪が、設定スリップ率Ｓｏを越
える駆動輪スリップを発生しない限りは駆動力減少制御
が行なわれないことになり、差動制限機構４０による高
μ路側への駆動力配分作用が十分に発揮され、差動制限
機構４０を備えた車両において、駆動輪スリップの抑制
と、スプリットμ路での走破性確保との両立を達成出来
る。

以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、具
体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があって
も本発明に含まれる。

例えば、実施例では駆動力制御手段として、スロットル
弁開閉制御装置の例を示したが、フューエルカット装置
を用いたり、他に、点火時期を調整してエンジン出力を
低下させたり、ブレーキにより車輪に制動力を付与する
等５他の手段であっても、また組合わせ手段により駆動
力を低減させるようにしても良い。

また、スロットル開閉制御としては、本出願人が先に出
願した特願昭６１−１５７３８９号等の明細書に記載さ
れているような、マツプ落ち制御によりスリップ抑制を
行なう装置を用いても良い。

また、差動制限機構（ＬＳＤ）としては、実施例で示し
たビスカスＬＳＤに限ることなく、メカニカルＬＳＤや
、電子制御ＬＳＤであっても良いし、さらに、前輪を駆
動輪とする前輪駆動車に適応できることは勿論である。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明の車両用駆動力制御装
置にあっては、左右駆動輪間に差動制限機構を備えた車
両において、左駆動輪速を検出する左駆動輪速検出手段
と、右駆動輪速を検出する右駆動輪速検出手段と５非駆
動輪速を検出する非駆動輪速検出手段と、前記検出され
た左駆動輪速と右駆動輪速とを比較し、回転速度の小さ
い方を駆動輪速として選択する駆動輪速選択手段と、前
記選択された駆動輪速と、萌記非駆動輪速とによってタ
イヤ−路面間の実スリップ率を演算する実スリップ率演
算手段と、前記実スリップ率が所定の設定スリップ率を
越えた時に、駆動輪スリップを抑制するべく駆動力低減
制御を行なう駆動力制御手段と、を備えていることを特
徴とする手段とした為、差動制限機構を備えた車両にお
いて、駆動輪スリップの抑制と、スプリットμ路での走
破性確保との両立を達成出来るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両用駆動力制御装置を示すクレーム
対応図、第２図は本発明実施例の駆動力制御装置を示す
全体図、第３図は実施例のスロットル弁制御回路での制
御作動のメインルーチンを示すフローチャート図、第４
図は実施例のスロットル弁制御回路での制御作動のサブ
ルーチンを示すフローチャート図である。 ａ・・・左駆動輪 ｂ・・・右駆動輪 Ｃ・・・差動制限機構 ｄ・・・左駆動輪速検出手段 ｅ・・・右駆動輪速検出手段 ［・・・非駆動輪速検出手段 ｇ・・・駆動輪速選択手段 ｈ・・・実スリップ率演算手段 ｉ・・・駆動力制御手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）左右駆動輪間に差動制限機構を備えた車両において
   、 左駆動輪速を検出する左駆動輪速検出手段と、右駆動輪
   速を検出する右駆動輪速検出手段と、非駆動輪速を検出
   する非駆動輪速検出手段と、前記検出された左駆動輪速
   と右駆動輪速とを比較し、回転速度の小さい方を駆動輪
   速として選択する駆動輪速選択手段と、 前記選択された駆動輪速と、前記非駆動輪速とによって
   タイヤ−路面間の実スリップ率を演算する実スリップ率
   演算手段と、 前記実スリップ率が所定の設定スリップ率を越えた時に
   、駆動輪スリップを抑制するべく駆動力低減制御を行な
   う駆動力制御手段と、 を備えていることを特徴とする車両用駆動力制御装置。