JPH01208231A - 車両のトルク制御装置 - 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） 本発明は車両、より具体的には四輪駆動車におけるパワ
ープラント制御装置に関するものである。

（従来技術） 有効に利用できる結果パワープラントの発生するトルク
をより有効に利用できるところから、車輪にスリップを
発生させることなく素早く車両を発達・加速させること
が可能となる。即ち、車両における車輪のスリップ防止
という点においては、二輪駆動走行よりも四輪駆動走行
の方が優れているといえる。このことから、二輪駆動走
行において車輪にスリップが発生した場合にはこれを検
知して車両の駆動形態を二輪駆動から四輪駆動に切換え
もってスリップの収束を図る技術が既に提案されている
（例えば、特開昭６０−６４０３５号公報）。

また、このような四輪駆動走行におけるスリップ防止作
用をより向上させる°方法として、上記公知例の如く単
に車両の駆動形態を二輪駆動と四輪駆動に切り換えるの
ではなく、四輪駆動状態においてその前輪と後輪へそれ
ぞれ配分されるトルク量を可変としこのトルク配分を前
・後輪のスリップ状態に応じて調整する技術も知られて
いる。

しかしながら、四輪駆動車にしかも上記の如きトルク伝
達比変更手段可変機構を付加したとじても、パワープラ
ントから車輪側に伝達されるトルクが大きくなるとか、
あるいは路面の摩擦係数が極端に低いような場合等にお
いては車輪のスリップを抑え切れなくなり、やはりスリ
ップが発生することになる。

また一方、スリップ発生時にはパワープラントの発生ト
ルクを低下させてスリップの収束を図るという技術も知
られており、このようなパワープラントのトルク低下手
段の具体例としては、スリップ発生時にエンジンの出力
そのものを低下させることによりパワープラントから車
輪側に伝達されるトルクを低下させる方法とか、特に自
動変速機付きのパワープラントにおいてスリップ発生時
に該自動変速機のシフトアップ操作を行なってそのトル
ク伝達比を低下させ、もってパワープラントから車輪側
に伝達されるトルクの低下を図る方法とかが知られてい
る。

しかし乍ら、前者の場合には、車両の発進・加速性を比
較的良好に維持したスリップ収束制御が可能となる反面
、スリップ収束性に限界がある。

また後者の場合には、良好なスリップ収束性は確保され
るものの、トルク低下が大きいところから車両の発進・
加速性が比較的悪くなるという問題がある。

（発明の目的） 本発明はこのような従来の問題点に鑑み、パワープラン
トを備えた車両において、スリップの収束性と車輪の発
進・加速性とを両立させたスリップ収束制御を可能とす
るパワープラント制御装置を提供することを目的として
なされたものである。

（目的を達成するための手段） このような目的を達成するための手段として、特許請求
の範囲第１項記載の発明においては、第１図に示すよう
に、パワープラントｌから出力されるトルクを複数の車
輪５８に伝達するトルク伝達経路５９に、該複数の車輪
５８に対するトルクの配分比を変更可能とするトルク配
分手段５１を設けた車両において、車輪５８のスリップ
状態を検出するスリップ状態検出手段５２と、該スリッ
プ状態検出手段５２により車輪５８のスリップ発生が検
出されたとき上記トルク配分手段５１をして各車輪５８
のうちスリップの大きい車輪に対するトルク配分比を低
下させるトルク配分比変更手段５３と、上記スリップ状
態検出手段５２により車輪５８のスリップ状態か検出さ
れたとき上記パワープラント１から各車輪５８側に伝達
される伝達トルクを低下させる伝達トルク低下手段５７
と、車輪５８のスリップ発生時に上記トルク配分比変更
手段５３を上記伝達トルク低下手段５７に優先させて作
動させる作動優先手段５６とを備えたことを特徴として
いる。

また、特許請求の範囲第２項記載の発明は、上記第１項
記載の発明を基本としこの基本発明において、パワープ
ラント１をエンジン２と該エンジン２の出力軸に結合さ
れた自動変速機３から構成し、また伝達トルク低下手段
５７を車輪５８のスリップ発生時に上記エンジン２の出
力を低下させるエンジン出力調整手段５４と車輪５８の
スリップ発生時に上記自動変速機３のトルク伝達比を低
下させるトルク伝達比変更手段５５とから構成するとと
もに、作動優先手段により車輪のスリップ発生時に上記
エンジン出力調整手段５４を上記トルク伝達比変更手段
５５に優先して作動させるように構成したものである。

（作　用） 上記の如き構成とすることにより特許請求の範囲第１項
記載の発明においては、車輪にスリップが発生した時に
は、先ずトルク配分比変更手段５３が作動しパワープラ
ント１から出力されるトルクの各車輪への配分比を各車
輪のスリップ状態に応じて設定しスリップの収束を図り
、このトルク配分比の変更のみによっては十分にスリッ
プが収束しない時にのみ、次に伝達トルク低下手段が作
動しパワープラントｌの発生トルクそのものを低下させ
てスリップの収束を図る如く作用する。

また、特許請求の範囲第２項記載の発明においては、ス
リップ発生時に先ずトルク配分比変更手段５３が作動し
てトルク配分比の変更によるスリップ収束制御が行なわ
れることは上記特許請求の範囲第１項記載の発明の場合
と同じであるが、このトルク配分の変更のみによっては
スリップを十分に収束させることができない時には、先
ずエンジン出力調整手段５４が作動してエンジン２の出
力を低下させることによりスリップの収束を図り、さら
にこのエンジン出力の調整のみではスリップを十分に収
束させることができない時には次にトルク伝達比変更手
段５５が作動して自動変速機３のトルク伝達比を低下さ
せることによりスリップの収束を図る如く作用する。

（発明の効果） 上述の如く特許請求の範囲第１項記載の発明においては
、スリップ発生時には先ずトルク配分制御によるスリッ
プ収束を試み、これで十分でない場合にのみトルク低下
によるスリップ収束を行なうものであるため、スリップ
収束制御がパワープラントから車輪側に伝達されるトル
クの低下を可及的に抑えた状態で行なわれ、車両の発進
・加速性を維持しつつスリップを素早く収束させること
ができるなど車両の発進・加速性とスリップ収束性の両
立が可能ならしめられるという効果が得られる。

また、特許請求の範囲第２項記載の発明においては、ト
ルク配分比変更手段に遅れて作動する伝達トルク低下手
段を構成するエンジン出力調整手段とトルク伝達化手段
のうち、先ずエンジン出力調整手段により発進・加速性
を良好に維持した状態でのスリップ収束制御が試みられ
これで十分でない場合にのみ続いてトルク伝達比変更手
段によりスリップ収束性を重視したスリップ収束制御が
行なわれるため、トルク低下に起因する発進・加速性の
低下がより一層少なくなり、それだけより発進・加速性
の良好なスリップ収束制御が可能になるという効果が得
られるものである。

（実施例） 以下、本願各発明を第２図ないし第８図に示す実施例に
基づいて説明すると、第２図には四輪駆動車の駆動系シ
ステム図が示されている。この車両４は、エンジン２と
これに結合された自動変速機３とからなるパワープラン
トｌを車体前部に配置しており、このパワープラントｌ
から出力されるトルクを、フロントドライブシャフト７
．８を介して左・右前輪５　Ａ、５　Ｂと、リヤドライ
ブシャフト９を介して左・右後輪６　Ａ、６　Ｂにそれ
ぞれ伝達するようになっている。そして、このリヤドラ
イブシャフト９は、パワープラントｌ側に位置する第１
シヤフト１０と各後輪６　Ａ、６　Ｂ側に位置する第２
シヤフト２の２分割構造とされており、この両シャフト
１０．１１間には後輪側へのトルク配分を調整する後述
のクラッチ３０が介設されている。尚、このクラッチ３
０は特許請求の範囲中のトルク配分手段に該当するもの
であって、第３図に示すように油圧式クラッチで構成さ
れ、作動室３１内に導入される油圧力を増減調整して各
摩擦板３２．３２・・相互間に作用する摩擦力を変化さ
せることにより第１シヤフトｌＯ側から第２シヤフト１
１側へのトルク伝達俄を制御するようになっている。ま
た、このクラッチ３０の油圧調整、即ち、トルク配分制
御は、コントロールユニット１２から出力される油圧信
号Ａ、により油圧コントロールユニット１３の作動を制
御することにより行なわれる。さらに、この車両４は非
スリツプ状態下では常に二輪駆動走行（即ち、クラッチ
３０による後輪６　Ａ、６　Ｂ側へのトルク配分を零と
した二輪駆動状態）とされ、スリップ発生時にのみクラ
ッチ３０をして後輪６　Ａ、６　Ｂ側へトルクを伝達さ
せ四輪駆動走行とするようになっている。

一方、上記エンジン２は、その吸気通路２ａに設けたス
ロットルバルブ１４をスロットルアクチュエータ１５に
より開閉させることによりその出力トルクが調整される
ようになっている。尚、このスロットルアクチュエータ
１５は、コントロールユニット１２から出力されるスロ
ットル信号Ａ、によりその作動が制御される。

自動変速＠３は、その内部に設けた複数の変速要素の締
結組合わせを適宜選択することにより複数段の変速段が
得られるようになっている。そして、その変速段の設定
、即ち変速制御は、コントロールユニットＩ２から出力
される変速信号Ａ３により変速ソレノイド２３を作動さ
せることにより行なわれる。

さらに、各車輪５　Ａ、５　Ｂ、６　Ａ、６　Ｂには、
それぞれ車輪速セ°ンサ１　Ｂ、１９，２　Ｑ、２１が
設けられており、この各車輪速センサ１８，１９，２０
゜２１からコントロールユニット１２にそれぞれ車輪速
信号Ｂ、〜Ｂ４が入力される。また、上記クラッチ３０
には圧力センサ２２が設けられており、この圧力センサ
２２からコントロールユニット１２に油圧信号Ｂ、が入
力される。

また、コントロールユニット１２には、この外に、アク
セルセンサ１６からアクセル開度信号Ｂ６が、また加速
度センサ１７から車両４の加速度信号Ｂ７がそれぞれ人
力される。

そして、このコントロールユニット１２は、これら各入
力信号Ｂ、−８７を受けて、車両４にスリップが発生し
た場合にはこれを速やかに収束させるべく上記各出力信
号Ａ１〜Ａ３を出ノＪしてトルク配分制御と必要に応じ
てエンジン出力制御と変速制御を行なうようになってい
る。以下、このコントロールユニット１２によるスリッ
プ収束制御を第４図ないし第８図の各フローチャートに
基づいて詳細に説明する。

コントロールユニット１２によるスリップ収束制御は、
基本的には第４図に示すように、先ずシステムイニシャ
ライズ（ステップＳ、）した後、スリップが発生してい
るかどうかを検出するスリップ検出処理を行ない（ステ
ップＳ、）、スリップが発生している場合には、先ずパ
ワープラントｌの出力トルクには何ら影響を及ぼさない
トルク配分比制御により車両の発進・加速性を十分に確
保した状態でのスリップ状態収束制御を行なう（ステッ
プＳ３）。このトルク配分比制御によるスリップ収束制
御のみでスリップが十分に収束すれば、以下制御は行な
わないが、スリップが十分に収束しない場合には次にパ
ワープラントｌから各車輪に伝達されるトルクを低下さ
せてスリップ収束を図る制御に移る。そして、その場合
でも、車両４の発進・加速性を可及的に推持しながらス
リップ収束を図るという観点から、先ず発進・加速性が
比較的良好に維持されろスロットル制御を、比較的スリ
ップ収束性に重点をおいた変速制御に優先させて実行す
る（ステップＳ、）。そして、このスロットル制御の実
行ではまだ十分にスリップが収束しない場合にのみ変速
制御を実行しくステップＳＳ）、スリップの迅速な収束
を図るようにしている。

このように各制御をスリップの収束状況に合わ什て段階
的に実行することにより、発進・加速性とスリップ収束
性とが両立されたスリップ収束制御が可能となるもので
ある。以下、スリップ検出処理とトルク配分比制御とス
ロットル制御及び変速制御をそれぞれ個別に詳述する。

スリップ検出ｍは第５図に示すフローチャートに従って
次のように行なわれる。即ち、先ず車両４の加速度の変
化状況に基いて車体速度を推定する（ステップＰ、）。

次に、前輪のスリップ発生の有無を判定する（ステップ
ｐｔ）。具体的には、ステップＰ１で求めた車体速度と
前輪の車輪速とを比較し、（車輪速）＝（車体速度）の
値（α）がある設定（直（β１）以上になった時に初め
て前輪にスリップ発生と判断する。また、このステップ
ではスリップの収束をも判断するようになっており、そ
の判断は上記速度差（α）がある設定値（β、：β２〈
βｌ）以下になった時に初めてスリップ収束と判断する
ようにしている。即ち、スリップ発生の検出とスリップ
収束の検出との間には（βヨーβ２）のヒステリシスを
もっている。

ステップＰ、での判断の結果、まだスリップは発生して
いないと判断された場合には、何らスリップ収束制御を
行なう必要はなく、このため全てのフラグをリセットし
後の制御に備える（ステップＰ　ｔ、　Ｐ　ｔｏ）。

一方、ステップＰ、での判断の結果、スリップ発生と判
断された場合には、スリップ発生フラグはリセット状態
であるため（ステップＰ３）、先ずスリップ発生フラグ
のセット及びタイマーＴ、のセットをそれぞれ行なう（
ステップＰ４．Ｐ５）。

次に、左右前輪のうちいずれの車輪が滑っているのかを
判別し滑っている方の車輪のすべり率を算出する（ステ
ップＰ８）。そして、この滑り率を予め定めた目標滑り
率に合致させるためのトルク配分量を算出する（ステッ
プＰ７）。

そして、この算出されたトルク配分量に基づいてトルク
配分比制御を行なう。即ち、このトルク配分比制御は、
第６図に示すように、上記の算出トルク配分量になるよ
うに上記クラッチ３０に供給される油圧（目標油圧）を
セットしくステップＱ、）、しかる後この目標油圧と現
在の実際の油圧とが一致するように油圧コントロールユ
ニット１３のバルブ制御（フィードバック制御）を行な
う。

このトルク配分比制御によりパワープラントｌの出力ト
ルクが各前輪５Ａ、５Ｂと各後輪６Ａ、６Ｂに所定の配
分比でもって伝達され、前輪のスリップの収束作用が行
なわれるのであるが、このトルク配分比制御のみによる
スリップ収束制御でスリップが十分に収束すれば良いが
、収束しない場合、即ち、スリップ発生から１．秒経過
してもスリップが依然として続いている場合（ステップ
ｐｇ）には、このトルク配分比制御によるスリップ収束
制御のみではスリップを収束させることは困難であると
判断し、この場合には次の手段、即ち、スロットル制御
に移る。

即ち、第５図において、スリップ発生からｔ３秒経過し
た場合（ステップＰ、）には、ステップＰ、に進むが、
スロットルコントロールフラグはリセット状態であるた
め、先ず、スロットルコントロールフラグとスロットル
コントロール開始フラグタイマーＴ、をそれぞれセット
する（ステップＰ１ｏ〜Ｐ１２）。そして、上記目標す
べり率と現在の実際のすべり率とを合致させるスロット
ル開度を算出しくステップＰ１３）、このスロットル開
度に基づいてスロットル制御を行なう。尚、スロットル
制御は第７図のフローチャートに従って行なわれる。

即ち、スロットル制御必要時にはスロットルコントロー
ルフラグはセット状態であるため（ステップＲ１）、こ
の場合にはスロットルバルブ１４を上記の算出スロット
ル開度に設定すべくスロットルアクチュエータ１５にス
ロットル開度信号Ａ２を出力する（ステップＲ３）。尚
、非スリツプ時には、スロットルバルブ【４は予め定め
たマツプに基づいて通常の開度制御が行なわれる（ステ
ップＲ２）。

第５図のステップｐＨにおけるスロットル開度の算出と
、これに基づく第７図のステップＲ８におけるスロット
ル制御とは、スロットルコントロール移行後上２秒経過
時までにスリップが収束する（ステップｐｔ）か、それ
ともドライバーが減速操作を行なう（ステップＰ１８、
Ｐｌ、）まで繰り返される。

そして、ｔ１秒経過してもまだスリップが収束しないと
き（ステップＰ１５）には、さらにトルク配分比制御と
スロットル制御に加えて変速制御を実行する。即ち、ス
テップＰ＋ａにおいてシフトアップ指令をセットし、ス
ロットルコントロール開始フラグをリセットしくステッ
プＰ１７）、あとはスリップが収束するかそれとらドラ
イバーが減速操作をおこなうまでこの三つの制御を継続
させる。

尚、変速制御は第７図のフローチャートに基づいて行な
われる。即ち、先ず、変速マツプより通常の車速とスロ
ットル開度に対応した変速段をセットする（ステップＵ
、）。

次に、変速処理フラグはリセット状態にあるため（ステ
ップＵ、）、ステップＵ３に進み、ここで変速制御の指
令（シフトアップ指令）の有無を判断し、シフトアップ
指令がリセット状態である場合には、上記ステップＵ１
で求めた変速段にするように変速ソレノイド２３に変速
信号Ａ３を出力する（ステップＵｚ）。

一方、シフトアップ指令がセット状態であるとき（即ち
、変速制御を行なう時）には、先ず、ステップＵ５にお
いて、変速段を上記ステップＵ、で求めた変速段よりも
１段上の変速段（目標変速段）にセットし、さらにシフ
トアップ指令及び変速処理フラグをそれぞれセット（ス
テップｕｓ、ｕｔ）ｔ。

た後、ステップＵ５で求めた変速段に設定すべ（変速ソ
レノイドに変速信号Ａ３を出力する（ステップＵ＋＋）
。

次回の制御では、先ず変速段が目標の変速段に一致した
かどうかを判定しくステップＵ、）、一致すれば変速処
理は終了と判断し、変速処理フラグをリセットする（ス
テップＵ９）。一方まだ一致していない場合には一致す
るまで変速段として目標変速段をセットする（ステップ
Ｕ＋ｏ）。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の機能ブロック図、第２図は本発明の実
施例に係るパワープラント制御装置を備えた車両の駆動
系システム図、第３図は第２図に示したクラッチの構造
説明図、第４図はパワープラント制御装置におけるスリ
ップ収束制御のフローチャート図、第５図は第４図に示
すスリップ検出処理のフローチャート図、第６図は第４
図に示すトルク配分比制御のフローチャート図、第７図
は第４図に示すスロットル制御のフローチャート図、第
８図は第４図に示した変速制御のフローチャート図であ
る。 １　・・・・・パワープラント ２　・・・・・エンジン ３　・・・・・自動変速機 ４　・・・・・車両 ５Ａ、５Ｂ　・・・・前輪 ６Ａ、６Ｂ　・・・・後輪 ７．８　・・・・・フロントドライブシャフト９　・・
・・・リヤドライブシャフト ｉｏ、ｔｔ　　・・・・シャフト １２・・・−・コントロールユニット １３・・・・・油圧コントロールユニット１４・・・・
・スロットルバルブ １５・・・・・スロットルアクチュエータ１８〜２【・
・・・車輪速センサ ２２・・・・・圧カセンザ ２３・・・・・変速用ソレノイド ３０・・・・・クラッチ 第４図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、パワープラントから出力されるトルクを複数の車輪
   に伝達するトルク伝達経路に、該複数の車輪に対するト
   ルクの配分比を変更可能とするトルク配分手段を設けた
   車両において、車輪のスリップ状態を検出するスリップ
   状態検出手段と、該スリップ状態検出手段により車輪の
   スリップ発生が検出されたとき上記トルク配分手段をし
   て各車輪のうちスリップの大きい車輪に対するトルク配
   分比を低下させるトルク配分比変更手段と、上記スリッ
   プ状態検出手段により車輪のスリップ状態が検出された
   とき上記パワープラントから各車輪側に伝達される伝達
   トルクを低下させる伝達トルク低下手段と、車輪のスリ
   ップ発生時に上記トルク配分比変更手段を上記伝達トル
   ク低下手段に優先させて作動させる作動優先手段とを備
   えたことを特徴とするパワープラント制御装置。 ２、パワープラントがエンジンと該エンジンの出力軸に
   結合された自動変速機から構成され、また伝達トルク低
   下手段が車輪のスリップ発生時に上記エンジンの出力を
   低下させるエンジン出力調整手段と車輪のスリップ発生
   時に上記自動変速機のトルク伝達比を低下させるトルク
   伝達比変更手段とから構成され、さらに作動優先手段が
   車輪のスリップ発生時に上記エンジン出力調整手段を上
   記トルク伝達比変更手段に優先して作動させるように構
   成されていることを特徴とする第１項記載のパワープラ
   ント制御装置。