JPH03132459A - トラクションコントロール装置 - 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、車両の加速時のスリップが過大となることを
防止するトラクションコントロール装置に係わり、特に
旋回半径に応じてスリップ率を最適に制御できるトラク
ションコントロール装置に関する。

「従来の技術」 従来、車両の加速時の過大なスリップを防止する装置と
して、いわゆるトラクションコントロール装置が知られ
ている。これは、ブレーキ作動用のホイールシリンダに
圧力を加えるための液圧ポンプを有し、加速時の駆動輪
のスリップ率（実際の回転数からスリップが無いと仮定
した際の模擬回転数を差し引いて得られたスリップ量を
、さらに前記実際の回転数で除した値）がしきい値を越
えた時には、前記液圧ポンプの圧力によりブレーキを作
動させて過大なスリップを防止するものであるが、従来
前記しきい値は車両の走行状態によらず一定に設定され
ていた。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、車両の加速性はスリップ率により変化し、所
定のスリップ率で最高となる特性を示す。

一方、旋回時の安定性に必要なサイドフォースは、スリ
ップ率が増加するにしたがって減少する特性を示す。し
たかって、加速性を重視する場合すなわち直進時には、
前記しきい値は前記所定のスリップ率付近の値に設定さ
れているべきであるし、また、旋回時には、旋回半径が
小さければ小さいほど、前記しきい値は小さく設定され
ていることが理想的である。

ところが、上記従来のトラクションコントロール装置は
しきい値を一定としていたので、直進時に加速性が十分
に発揮されなかったり、あるいは、旋回時にサイドフォ
ースカか不足するという問題点を有していた。

本発明は上記従来の問題点に鑑みなされたものであって
、旋回半径に応じてスリップ率を最適に制御できるトラ
クションコントロール装置を提供することを目的として
いる。

「課題を解決するための手段」 本発明のトラクションコントロール装置は、車両におい
て加速時の車輪のスリップ率がしきい値を越えた時にブ
レーキを作動させて過大なスリップを防止するトラクシ
ョンコントロール装置であって、 少なくとも一対の非駆動輪にそれぞれ設けられて、前記
非駆動輪の回転速度に応じた信号を出力するセンサと、
これらのセンサの信号から車両の旋回半径を求め、この
旋回半径に応じて前記しきい値を変化させるコントロー
ラとを備えたことを特徴としている。

「作用」 本発明のトラクションコントロール装置の構成によれば
、少なくとも一対の非駆動輪にそれぞれ設けられたセン
サから前記非駆動輪の回転速度に応じた信号かコントロ
ーラに入力される。

このため、コントローラによって、加速時にスリップす
ることがない前記非駆動輪の回転速度をそれぞれ求め、
これらの回転速度から少なくとも異なる二つの位置にお
ける車両の速度を演算により求めることかできる。

また、この二つの速度は、車両が直進している場合（こ
の場合、旋回半径は無限大）には等しいのであって、車
両が旋回する場合にはその旋回半径に応じた差異を生じ
る。したがって、コントローラによって、さらにこの二
つの速度から演算によって旋回半径を求めることができ
る。

そして、本発明のトラクションコントロール装置は、前
記旋回半径に応じて、コントローラがスリップ率のしき
い値を変化させるようになっている。このため、直進時
には前記しきい値を加速性を重視した所定のスリップ率
とし、旋回半径が小さくなればなる程前記しきい値を小
さくするようにすることができる。

したがって、本発明のトラクションコントロール装置に
よれば、少なくとも二つの駆動輪にそれぞれ設けられ回
転速度を検出するセンサの出力信号とコントローラの演
算とにより、加速時のスリップ率を旋回半径に応じて最
適に制御することができる。

「実施例」 以下、本発明の一実施例を第１図〜第４図により説明す
る。

第１図はトラクションコントロール装置の全体構成を示
す図である。

第１図において、符号１で示すものは、ブレーキペダル
ｌａの操作により液圧を発生するマスクシリンダである
。

また、符号２で示すものは、増圧シリンダである。増圧
シリンダ２は、シリンダ本体２ａと、このシリンダ本体
２ａ内に摺動自在に嵌挿されたピストン３とより基本構
成をなすもので、ピストン３の両側には液圧室４と液圧
室５とがそれぞれ形成されている。

この増圧シリンダ２を構成するシリンダ本体２ａの液圧
室５側の端部には孔２ｂが形成され、この孔２ｂと配管
６とを介してマスクシリンダ１の吐出ポートと液圧室５
とが接続されている。

そして、増圧シリンダ２の液圧室５内には、シリンダ２
ａの軸方向に配置されピストン３を液圧室４を縮小する
方向に付勢するコイルバネ７と、円筒状部の端部周縁に
つば状部を形成してなり、このつば状部がコイルバネ７
の孔２ｂ側の端部とシリンダ本体２ａの内面との間に介
装されて前記円筒状部がコイルバネ７の内側に位置する
ように配置された部材８と、この部材８の円筒状部内に
配置され前記孔２ｂの内側周縁に形成された弁座面９に
対向する弁体ｌＯを一端に有する弁棒１１と、この弁棒
１１の弁体１０と部材８の円筒状部との間に配され弁棒
１１を孔２ｂに向かつて付勢するバネ１２とが設けられ
ている。

また、弁棒１１の他端に形成されたつば状部１１ａがピ
ストン３内に摺動自在に嵌挿されているとともに、コイ
ルバネ７とピストン３との間には弁棒１１を貫通させて
設けられた押え板１３が介装され、ピストン３が液圧室
４を縮小する方向に移動するとこの押さえ板１３に前記
つば状部１１ａが当接するようになっている。

すなわち、液圧室５内に設けられたこのような構成によ
って、液圧室５に液圧が加えられピストン３が孔２ｂの
側に移動すると、弁体１０が弁座面９に着座し液圧室５
とマスクシリンダ１との連通か断たれるようになってお
り、また、ピストン３が液圧室４を縮小させる方向に移
動するとバネ１２の付勢力に逆らって弁棒１１がピスト
ン３側に押され、弁体１０が弁座面９から離間し液圧室
５とマスクシリンダ１が連通ずるようになっている。

増圧シリンダ２のシリンダ本体２ａの側壁には液圧室５
に連通する孔２Ｃが形成され、この孔２Ｃに接続された
配管１４を介して、液圧室５は駆動輪のホイールシリン
ダ１５に接続されている。

配管６には配管１６が分岐するようにして接続され、こ
の配管１６と配管６とにより、非駆動輪のホイールシリ
ンダ１７とマスクシリンダＩの吐出ボートが連通されて
いる。

増圧シリンダ２のシリンダ本体２ａには液圧室４に連通
する孔２ｄが形成され、この孔２ｄから順次接続された
配管１８．電磁弁１９及び配管２０を介して、液圧室４
は液圧ポンプ２１の吐出側に接続されている。

また、配管２０には、配管２０から分岐する配管２２に
よって、アキュームレータ２３が接続されている。

ここで、電磁弁１９は、ノルマル状態（励磁電圧を印加
させない状態）では配管１８と配管２０との連通を断ち
、励磁電圧が印加されたときのみ両者を連通状態とする
ものである。

また、液圧ポンプ２１はモータ２４により駆動されるも
ので、吸い込み側が配管２５により液タンク２６に接続
されて、液タンク２６内の液を吸い込み吐出するもので
ある。なお、このタンク２６は、大気に解放されたもの
で、内部の圧力は常時大気圧となっている。

また、アキュームレータ２３は液圧ポンプ２１から吐出
され高圧力とされた液を溜め込むもので、電磁弁１９が
配管１８と配管２０とを連通させると、この高圧力とさ
れた液が液圧室４内に流れるようになっている。

配管１８と配管２５とは、配管１８から分岐する配管２
７と、配管２５から分岐する配管２８と、配管２７と配
管２８との間に設けられた電磁弁２９とによって接続さ
れている。

ここで、電磁弁２９は、ノルマル状態では配管２７と配
管２８とを連通状態とし、励磁電圧が印加されたときの
み両者の連通を断つものである。

そして、このトラクションコントロール装置には、コン
トローラ３０と、車両の車輪の回転速度を検出してこれ
に応じた信号をコントローラ３０に出力するセンサ３］
ａ、３１ｂ、３．２ａ、３２ｂとが設けられ、前記コン
トローラ３０により、後述するようにモータ２４．電磁
弁１９．２９が制御されるようになっている。

ここで、センサ３１ａ、３１ｂは駆動輪の回転速度を検
出するものであり、また、センサ３２ａ。

３２ｂは非駆動輪の回転速度を検出するものである。例
えば、第２図に示すように、前輪駆動の四輪車３３の場
合には、前輪３４．ａ、３４ｂにセンサ３１ａ、３１ｂ
が取り付けられ、後輪３５ａ３５ｂにセンサ３２ａ、３
２ｂが取り付けられる。

つぎに、コントローラ３０の機能とともに、北記のよう
に構成されて第２図に示すように車両に装備されたトラ
クションコントロール装置の動作について説明する。

トラクションコントロール装置が作動すると、コントロ
ーラ３０は、適時センサ３１，３２の信号からスリップ
率Ｓと車両の旋回半径Ｒとを演算により求めるとともに
、この旋回半径Ｒに応じてスリップ率のしきい値ＳＰを
設定して、スリップ率Ｓがしきい値Ｓｐ以上になってい
る場合と、そうでない場合とにより異なる制御を行う。

以下、これらのコントローラ３０の動作についてそれぞ
れ説明する。

まず、コントローラ３０は、センサ３１の信号から駆動
輪の回転速度ωを、センサ３２の信号から得られる非駆
動輪の回転速度から駆動輪模擬車輪回転速度（スリップ
が無いと仮定した場合の駆動輪回転速度）ω０を演算し
、さらにこれらより下記式（１）によりスリップ率Ｓを
求める。

Ｓ−（ω−ω。）／ω　　　　　　　・・・・・・（１
）また、コントローラ３０は、第４図のフローチャート
に示すように、以下のステップ８１〜Ｓ５を行うことに
より、スリップ率のしきい値ＳＰを設定する。

［ステップＳｌ］ センサ３２ａ、３２ｂの信号から得られる非駆動輪３５
ａ、３５ｂの回転速度から、非駆動輪３５ａ＋　　３５
ｂの位置における車両の速度Ｖ４．Ｖ３を演算し、ステ
ップＳ２に進む。

［ステップＳ２］ ステップＳ１で求めた速度■３と速度ｖ４とが等しいか
どうか判断し、等しければすなわち直進状態であればス
テップＳ３に、そうでなければステップＳ４に進む。

［ステップＳ３］ スリップ率のしきい値Ｓｐとして、第３図に示すように
、路面摩擦係数μが最大となり、加速性を重視する場合
に最も好ましいスリップ率Ｓ　ｐｏを設定し、この動作
を終了する。

［ステップＳ４］ ステップＳ１で求めた速度Ｖ３＋Ｖ４及び車輪３５ａと
車輪３５ｂとの距離りとから、下記式（２）により車両
の中心における旋回半径Ｒを演算し、ステップＳ５に進
む。

Ｒ＝　ｖ　３・Ｌ／（ｖ　４−ｖ　３）　＋　Ｌ／２　
　　　−−（２）［ステップＳ５］ ステップＳ４で求めた旋回半径Ｒから、下記式によりし
きい値ＳＰを設定し、この動作を終了する。

５Ｐ＝ＳＰ、（１−ｃ／Ｒ）　　　　　　　・・・・・
・（３）ここで、Ｃは定数である。回転半径Ｒがこの定
数Ｃに等しいときには、しきい値ＳＰは０°゛になり、
コントローラ３０は駆動輪のスリップがわずかでも発生
すると、後述するようにブレーキを作動させる。したが
って、この定数Ｃは、このことを考慮して、車両の最小
旋回半径以下の値に決定すればよい。

そして、コントローラ３０は、スリップ率Ｓがしきい値
ＳＰより小さい場合には、電磁弁１９゜２９をノルマル
状態にするとともに、モータ２４を停止状態とする。

これにより、液圧シリンダ２の液圧室４は液タンク２６
と連通状態とされ内部の圧力は大気圧となる。このため
、液圧シリンダ２のピストン３はコイルバネ７の力によ
り液圧室４が縮小する方向く第１図において下方）に移
動し、弁体１０は弁座面９から離間して液圧室５とマス
クシリンダ１とは連通状態となる。

したがって、マスクシリンダ１から吐出された液は孔２
ｂを介して液圧室５内に流入するので、通常のブレーキ
動作時には、ブレーキペダルｌａが操作されると、マス
クシリンダｌで発生した液圧は液圧室５．配管１４を介
してホイールシリンダ１５に加わるとともに、ホイール
シリンダ１７にも加わり、駆動輪及び非駆動輪ともにブ
レーキが作動する。

また、加速により駆動輪３５ａ、３５ｂがスリップして
、スリップ率Ｓがしきい値Ｓｐ以上になると、コントロ
ーラ３０は、電磁弁１９あるいは電磁弁２９の状態を切
り換えることにより制動力を制御してしきい値ＳＰを越
える駆動輪のスリップを防止する。

すなわち、電磁弁１９と電磁弁２９の両者に励磁電圧を
印加してこれらを作動させることにより、液タンク２６
と液圧室４との連通を断つとともに、アキュームレータ
２３すなわち液圧ポンプ２１の吐出側と液圧室４とを連
通させて、液圧室４に圧力を加える。あるいは、前記両
者をノルマル状態とすることにより、液圧室４と液タン
ク２６とを連通させて液圧室４の圧力を低下させる。

これにより、液圧室４に圧力か加えられた場合には、ピ
ストン３は孔２ｂ側に移動し弁体１０が弁座面９に着座
して液圧室５とマスクシリンダｌとの連通が断たれるの
で、液圧室５の圧力も上昇し、この圧力がホイールシリ
ンダ１５に加わって駆動輪のブレーキの制動力が発生又
は上昇する。

また、液圧室４の圧力が低下させられれば、液圧室５の
圧力も低下し、ブレーキの制動力が低下するか又は無く
なる。

この際、コントローラ３０は、適時モータ２４を作動さ
せて液圧ポンプ２１を作動させ、アキュームレータ２３
の圧力を常に一定値以上に維持する。

本実施例のトラクションコントロール装置によれば、駆
動輪３４のスリップ率Ｓは、車両が直進している際には
、加速性を重視した場合に最適なスリップ率ＳＰＯに制
御され、車両が旋回している際には、旋回半径が小さく
なればなる程前記式（３）に従って小さくなるしきい値
ＳＰに制御される。

すなわち、駆動輪のスリップ率は、直進時と旋回時とで
それぞれ最適な値に制御されるとともに、旋回時には旋
回半径Ｒに応じた値に制御される。

したがって、直進時には車両の加速性能が十分に発揮さ
れ、旋回時には旋回半径に応じてサイドフォースが十分
に生じて、車両の走行性能を効率よく発揮させることが
できるという効果を奏する。

しかも、本実施例のトラクションコントロール装置は、
従来のトラクションコントロール装置においても設けら
れる車輪の回転数を検出するセンサ３２の信号から、コ
ントローラ３０が旋回半径Ｒを演算してこのＲの値の応
じてしきい値ＳＰ変化させるようにしており、従来と同
様に簡単な構成となっているという特長を有する。

なお、上記実施例は、車両の進行方向に直交する方向に
それぞれ並んで配置された車輪について同様の制御をす
るようにしているが、内輪側と外輪側とで異なる制御を
してもよい。例えば、第２図に示すように左に車両が旋
回する場合には、内輪側となる駆動輪３４ｂ、非駆動輪
３５ｂと、外輪側となる駆動輪３４ａ、非駆動輪３５ａ
とで、前記式（３）における定数Ｃを異ならせるように
してもよい。

「発明の効果」 本発明のトラクションコントロール装置によれば、少な
（とも二つの車輪にそれぞれ設けられ回転速度を検出す
るセンサの出力信号とコントローラの演算によって、加
速時のスリップ率を旋回半径に応じて最適に制御するこ
とができる。このため、トラクションコントロール装置
の構成を従来同様に簡単なものに維持しながら、直進時
には車両の加速性能を十分に発揮させ、旋回時には旋回
半径に応じてサイドフォースを十分に生じさせて、車両
の走行性能を効率よく発揮させることができるという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の一実施例を示す図であって、
第１図はトラクションコントロール装置の構成を示す図
、第２図はセンサの配置状態を示す図、第３図は路面の
摩擦係数及びサイドフォースのスリップ率に対する特性
を示す図、第４図はコントローラにおいてスリップ率の
しきい値を設定する際の動作を示す図である。 ３０・・・・・コントローラ、 ３２ａ、３２ｂ・・・・・・センサ、 ３３・・・・・・車両、 ３４ａ、３４ｂ・・・・・・駆動輪、 ３５ａ、３５ｂ・・・・・非駆動輪、 Ｒ・・・・・・旋回半径。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　車両において加速時の車輪のスリップ率がしきい値を
   越えた時にブレーキを作動させて過大なスリップを防止
   するトラクションコントロール装置であって、 少なくとも一対の非駆動輪にそれぞれ設けられて、前記
   非駆動輪の回転速度に応じた信号を出力するセンサと、
   これらのセンサの信号から車両の旋回半径を求め、この
   旋回半径に応じて前記しきい値を変化させるコントロー
   ラとを備えたことを特徴とするトラクションコントロー
   ル装置。