JPH0310938A

JPH0310938A - ４輪駆動車の駆動制御装置

Info

Publication number: JPH0310938A
Application number: JP14710789A
Authority: JP
Inventors: Akira Yanase; 柳瀬　晃
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1989-06-09
Filing date: 1989-06-09
Publication date: 1991-01-18

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〉この発明は、４輪駆動車の駆動を制御するのに用いられ
る駆動制御装置に関連し、殊にこの発明は、前後輪に対
する駆動力の配分比率を求めて４輪駆動車の駆動を制御
するための４輪駆動車の駆動制御装置に関する。

〈従来の技術〉車両の走行に際して、前後輪のいずれかがスリップする
と、円滑な走行に支障をきたすことになる。このような
場合にスリップする方の車輪に大きな駆動力を与えると
、車輪がさらに空回りするだけで事態は一層悪化する。

もしその車両が４輪駆動車であれば、スリップしていな
い方の車輪に対しては大きな駆動力を、またスリップし
ている方の車輪に対しては小さな駆動力を、それぞれ分
配するように制御すれば円滑な走行を復帰できる。

〈発明が解決しようとする問題点〉ところがこの種制御を実現するための制御系を構築する
のは容易でなく、しかも車速に応じたきめ細かな制御を
行ったり、ざらには先のスリップ状態を予測した予見制
御を行ったりするのは甚だ困難である。

この発明は、上記問題に着目してなされたもので、車両
のスリップ率やその時間変化率を入力して前後輪に対す
る駆動力の配分比率をファジィ推論する方式を導入する
ことにより、きめ細かな制御が可能かつ容易な４輪駆動
車の駆動制御装置を提供することを目的とする。

く問題点を解決するための手段〉この発明にかかる４輪駆動車の駆動制御装置は、車両の
前後輪のスリップ率を計測するための第１の計測手段と
、前記スリップ率の時間変化率を計測するための第２の
計測手段と、第１゜第２の各計測手段による計測値を入
力し所定の制御ルールに従った推論演算を行って前後輪
に対する駆動力の配分比率を求めるファジィ推論手段と
、ファジィ推論手段による推論結果に基づき４輪駆動車
の駆動を制御する駆動制御手段とを具備させたものであ
る。

く作用〉前輪および後輪の各回転速度から前後輪のスリップ率と
その時間変化率が計測されると、ファジィ推論手段は各
計測値を用いて所定の制御ルールに従った推論演算を行
って前後輪に対する駆動力の配分比率を決定する。その
結果、この駆動力の配分比率に基づき前輪および後輪の
駆動力が与えられてその駆動が制御される。

このように前後輪のスリップ率とその時間変化率から前
後輪に対する駆動力の配分比率をファジィ推論により決
定する方式であるから、制御系の構築が容易であり、ま
た車速に応じかつ先のスリンプ状態を予測した最適な制
御が行われる。しかも入力条件に応じて起動する制御ル
ールが変わるので、その制御もきめ細かなものとなる。

〈実施例〉第１図は、この発明の一実施例にかかる４輪駆動車の駆
動制御装置の構成を示している。

図示例のものは、４輪駆動車の駆動を前後輪のスリップ
率とその時間変化率とに応じて一連に自動制御するもの
で、第１．第２の各計測部１．３と、サンプルホールド
回路２．４と、ファジィ推論部５と、ルール記憶部６と
、アンプ７と、駆動制御部８とを構成として含んでいる
。

第１の計測部１は、車両の前後輪のスリップ率を計測す
る部分であり、また第２の計測部３は１、第１の計測部
１で求めたスリップ率の時間変化率を計測する部分であ
る。

第１の計測部１は、たとえば前輪および後輪の各回転速
度Ｎ、、Ｎ、を検出する速度検出器と、各速度検出器の
検出出力よりつぎの０式の演算を実行してスリップ率を
算出する演算装置とを含むものであり、また第２の計測
部３は、第１の計測部１で得たスリップ率を微分処理し
てその時間変化率を算出する演算装置を含むものである
。

なお上式中、分母の加算値「１」は、分母が零になるこ
とを禁止するためのものである。

第１．第２の各計測部１，３で得た計測値は電気信号Ｓ
＋、Ｓｚとしてサンプルホールド回路２，４へ与えられ
、各サンプルホールド回路２．４は、これら電気信号を
サンプルホールドし、そのホールド値を人力ｘｌ　＋　
　Ｘ　２としてファジィ推論部５へ与える。

ファジィ推論部５は、ファジィ推論を実行するための演
算主体、すなわちファジィコンピュータやファジィコン
トローラなどであって、スリップ率やその時間変化率に
関する入力Ｘｌ＋Ｘ２を取り込み、ルール記憶部６に記
憶される複数のファジィルールに従ってファジィ推論を
行い、その推論結果として前後輪に対する駆動力の配分
比率に関する出力ｙ’　　（確定値）をアンプ７を介し
て駆動制御部８へ与える。そして駆動制御部８は、ファ
ジィ推論部５による推論結果に基づき前輪および後輪の
各駆動力を決定して４輪駆動車の駆動を制御するもので
ある。

前記ファジィルールは、ｉｆ、　ｔｈｅｎルール（もし
、ならば）ルールといわれるもので、この実施例の場合
、つぎの（１）〜（６）で示すファジィルールがルール
記憶部６に記憶されている。

（１）　　ｉｆ　　ＸＩ　＝ＺＲ，Ｘ２＝ＺＲ，ｔｈｅ
ｎ　　）ｌ＝ＺＲ（２）　　’ｆ　　ＸＩ＝ＰＭ、　　
Ｘｚ　＝ＰＭ、　ｔｈｅｎ　　ｙ＝ＮＬ。

（３）　　’ｆ　　ｘ＋　＝ＰＳ、　　Ｘ２＝ＮＳ、　
ｔｈｅｎ　　ｙ＝ＺＲ（４）　　’ｆ　　Ｘｉ　＝ＮＳ
、　　Ｘｚ　＝ＰＳ、　ｔｈｅｎ　　ｙ＝ＺＲ（５）　
　’ｆ　　ｘ、　＝ＮＳ、　　Ｘ２　＝ＮＳ、　ｔｈｅ
ｎ　　ｙ＝ＰＭ（６）　　’ｆ　　ｘ、　−ＮＭ、　　
ｘ、　＝ＮＭ、　ｔｈｅｎ　　ｙ＝ＰＬ第２図は、上記
のルール群をテーブル化して表したものであり、横軸に
スリップ率に関わる入力ｘ、を、縦軸にスリップ率の時
間変化率に関わる入力Ｘ２を、それぞれ配置し、その交
叉位置に、前後輪に対する駆動力の配分比率に関わる出
力ｙを表しである。

ここでＺＲ，ＰＭ、　ＮＭ・・・・などはファジィラベ
ルであって、一般にＺＲは「ゼロＪ　、ＰＳは「正で小
さいＪ　、ＰＭは「正で中くらいＪ　、ＰＬは「正で大
きいＪ　、ＮＳは「負で小さいＪ　、ＮＭは「負で中く
らいＪ　、ＮＬは「負で大きい」を、それぞれ表してい
る。

ここではスリップ率に関わる入力Ｘ、については、ＺＲ
がスリップ率がゼロ（スリップが発生していない）を、
ＰＳ、　ＰＭ、　ＰＬは後輪のスリップによるスリップ
率が小、中くらい、大を、ＮＳ。

ＮＭ、　ＮＬは前輪のスリップによるスリップ率が小。

中くらい、大を、それぞれ表している。

またスリップ率の時間変化率に関わる入力Ｘ２について
は、ＺＲがスリップ率の変化率がゼロ（スリップ率が変
化していない）を、ＰＳ、　ＰＭ。

ＰＬはスリップ率の増加傾向が小、中くらい、大を、Ｍ
Ｓ、　ＮＭ、　ＮＬはスリップ率の減少傾向が小、中く
らい、大を、それぞれ表している。

さらに前後輪に対する駆動力の配分比率に関わる出力ｙ
については、ＺＲが１対１の配分比率を、ＰＳ、　ＰＭ
、　ＰＬは後輪への配分比率を高（する度合が小、中く
らい、大を、ＮＳ、　ＮＭ、　ＮＬは前輪への配分比率
を高くする度合が小、中くらい。

大を、それぞれ表している。

これらの言語表現はメンバーシップ関数により表される
もので、スリップ率に関する入力Ｘ１のメンバーシップ
関数が第３図（１）に、スリップ率の時間変化率に関す
る入力Ｘ２のメンバーシップ関数が第３図（２）に、前
後輪に対する駆動力の配分比率に関する出力ｙのメンバ
ーシップ関数が第３図（３）に、それぞれ示しである。

これら各図において、横軸の変数に対して縦軸は、これ
ら変数が前記の言語表現により表されるファジィ集合に
属する度合（メンバーシップ値）を表すものである。

かくしてファジィ推論部５においては、第１゜第２の各
計測部１．３より与えられるスリップ率およびその時間
変化率に関する入力ｘｉ、ｘ。

が各ファジィルールの対応するメンバーシップ関数にど
の程度適合するかが求められ、そのうち適合度の小さい
ものがそれぞれ選択されることになる（ＭＩＮ演算）。

そして選択された適合度により駆動力の配分比率に関す
る出力ｙのメンバーシップ関数に制限をかけ、例えば台
形状のメンバーシップ関数を得る。これらメンバーシッ
プ関数は重ね合わされ（ＭＡＸ演算）、その後この合成
出力の重心が確定出力ｙ′として算出されて駆動制御部
８へ出力されるのである（デファジファイ）。

上記構成例の４輪駆動車の駆動制御装置において、例え
ばいまスリップのない正常な走行が行われているとき、
スリップ率およびその時間変化率はゼロであるから、Ｘ
Ｉ　＝ＺＲ，Ｘｔ　＝ＺＲがファジィ推論部５へ与えら
れる。この場合、前記のファジィルール（１）が起動し
て前後輪に対する駆動力の配分比率に関する出力ｙは、
ｙ＝ＺＲであり、その配分比率が１：ｌとなって、前輪
と後輪とに対して同じ駆動力が分配される。

つぎに後輪にスリップが発生してスリップ率が中くらい
の値となり、しかもスリップ率の時間変化率の増加傾向
も中くらいであった場合には、ｘ、＝門、　　ｘｔ　＝
ＰＭがファジィ推論部５へ入力される。この場合は前記
のファジィルール（２）が起動して前後輪に対する駆動
力の配分比率に関する出力ｙは、ｙ＝Ｎｔ、となり、駆
動力の配分比率は前輪の方が後輪より大きくなり、しが
もその度合は大きなものとなる。

このような駆動制御の結果、例えば後輪のスリップが小
さくなってスリップ率が小の値となり、しかもスリップ
率の時間変化率がやや減少傾向となった場合は、ＸＩ　
＝ＰＳ、　　Ｘｚ　＝ＮＳがファジィ推論部５へ入力さ
れる。この場合は前記のファジィルール（３）が起動し
て前後輪に対する駆動力の配分比率に関する出力ｙは、
ｙ＝ｚＲであり、その配分比率が１：１となって、前輪
と後輪とに対して同じ駆動力が分配される。

このようにスリップ率やその時間変化率に応じて前後輪
に対する駆動力の配分比率が最適な状態にきめ細かく自
動制御されることになる。

〈発明の効果〉この発明は上記の如く、車両の前後輪のスリップ率とそ
の時間変化率とを入力し、前後輪に対する駆動力の配分
比率をファジィ推論により求めて４輪駆動車の駆動を制
御するようにしたから、車速に応じかつ将来のスリップ
状態を予測した最適な制御を実現し得る。しかも制御ル
ールは人間に理解し易い表現で表されるから、制御系の
構築も容易であり、また入力条件に応じて起動する制御
ルールが変わるから、きめ細かな制御を実現し得るなど
、幾多の顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】第１図はこの発明の一実施例にかかる４輪駆動車の駆動
制御装置を示すブロック図、第２図はルール群をテーブ
ル化して表した説明図、第３図は人出力のメンバーシッ
プ関数を示す説明図である。

Claims

【特許請求の範囲】４輪駆動車の駆動を制御するための駆動制御装置であっ
て、車両の前後輪のスリップ率を計測するための第１の計測
手段と、前記スリップ率の時間変化率を計測するための第２の計
測手段と、第１、第２の各計測手段による計測値を入力し所定の制
御ルールに従った推論演算を行って前後輪に対する駆動
力の配分比率を求めるファジィ推論手段と、ファジィ推論手段による推論結果に基づき４輪駆動車の
駆動を制御する駆動制御手段とを具備して成る４輪駆動
車の駆動制御装置。