JPH04293653A - 車両のトラクション制御装置 - Google Patents

車両のトラクション制御装置

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JPH04293653A
JPH04293653A JP8353291A JP8353291A JPH04293653A JP H04293653 A JPH04293653 A JP H04293653A JP 8353291 A JP8353291 A JP 8353291A JP 8353291 A JP8353291 A JP 8353291A JP H04293653 A JPH04293653 A JP H04293653A
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JP
Japan
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wheel
vehicle speed
wheel speed
slip
inputted
Prior art date
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Pending
Application number
JP8353291A
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English (en)
Inventor
Mitsuru Makabe
眞壁 満
Kazunari Tezuka
一成 手塚
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Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Heavy Industries Ltd
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Publication date
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Auxiliary Drives, Propulsion Controls, And Safety Devices (AREA)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の加速走行時の車
輪スリップを防止するようにエンジン出力等を制御する
トラクション制御装置(TCS)に関し、詳しくは、走
行条件に応じた目標スリップ率を設定してトラクション
制御する方式に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、自動車等の車両においては加速
走行時にタイヤグリップ力に対してエンジン出力による
駆動力が必要以上に大きい状態になると、車輪スリップ
して操安性、燃費等を損なうことになり、近年特にエン
ジンの出力アップによりこのような車輪スリップを生じ
易い傾向にある。そこで、加速走行時に車輪のスリップ
を検出した場合は、エンジン出力を強制的に低下制御し
てスリップ防止するトラクション制御が提案されている
。このトラクション制御の方式は、大別するとスリップ
率特性に基づき目標スリップ率を設定したスリップ制御
と、路面状態や走行条件に対しエンジン出力を補正する
エンジン出力制御とがある。
【0003】従来、上記トラクション制御に関しては、
例えば特開昭63−16144号公報の先行技術があり
、旋回時に車輪が横すべりを生じてスピンするのを防止
するため、車両にヨーレート検出手段を設け、このヨー
レート検出値を操舵角に対して予め設定される最大ヨー
レートより所定量小さくなるようにエンジン出力制御す
ることが示されている。また、特開昭61−16136
号公報の先行技術では、車速、操舵角、スロットル開度
に対して、スリップ発生の難易の点を加味してそれぞれ
補正値を設定し、これらの補正値によりエンジン出力を
補正制御することが示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記先行技
術のものにあっては、いずれもハンドル操作して旋回走
行する場合に、ヨーレートや車速、操舵角等の要素でス
リップ発生の難易性を推測して制御するものであるので
、実際のスリップ状態を把握してそれを適確に防止する
ことはできず、駆動力を不必要に低下する等のおそれが
ある。また、主として旋回時の制御であるから、直進走
行も含んだ全ての走行時のトラクション制御には適応で
きない。
【0005】本発明は、この点に鑑みてなされたもので
、全ての走行時に適応するように目標スリップ率を設定
して制御し、適確に車輪スリップ防止すると共に操安性
、動力性能も確保することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明は、車輪スリップ時の疑似車速と舵角をパラメ
ータとして目標スリップ率を設定する目標スリップ率設
定手段と、疑似車速と最大車輪速により実際のスリップ
率を算出するスリップ率算出手段と、両スリップ率の差
によりエンジン出力低下量に応じたトラクション制御信
号を出力する制御信号出力手段とを備えるものである。
【0007】
【作用】上記構成に基づき、車輪スリップ時には疑似車
速と舵角により各走行条件に応じて最適に目標スリップ
率が設定され、これと実際のスリップ率によるトラクシ
ョン制御信号が出力してエンジン出力が低下され、これ
によりスリップ防止されるのみならず、各走行条件毎に
適正スリップ率に制御されて、操安性または高い動力性
能も確保するようになる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図2において、4輪駆動車の駆動系とトラクショ
ン制御系の概略について説明する。符号1はエンジンで
あり、このエンジン1がクラッチ2、変速機3を介しセ
ンターデフ等のトランスファ装置4に連結して動力配分
される。トランスファ装置4の一方の出力側はフロント
ドライブ軸5、フロントディファレンシャル6、車軸7
を介して左右前輪8L,8Rに連結され、他方の出力側
はリヤドライブ軸9、プロペラ軸10、リヤディファレ
ンシャル11、車軸12を介して左右後輪13L,13
Rに連結されて、4輪駆動走行するように構成される。
【0009】制御系について説明すると、左右の前輪8
L,8Rと後輪13L,13Rにそれぞれ車輪速ωを各
別に検出するように車輪速センサ15a〜15dが設け
られる。また、車体の中心位置にGセンサ16が車体の
前後方向の加減速度Gを検出するように設けられる。更
に、ステアリング装置17に旋回時の舵角φを検出する
舵角センサ18が設けられ、これらのセンサ信号がスリ
ップ制御ユニット30に入力する。スリップ制御ユニッ
ト30は後述するように、加減速の走行時に疑似車速V
rを連続して算出し、この疑似車速Vr、車輪速ω、舵
角φ等によりスリップ時のトラクション制御信号を決定
して、エンジン制御ユニット20に出力する。エンジン
制御ユニット20はトラクション制御信号により例えば
点火時期リタード制御、燃料噴射減量制御し、エンジン
出力を強制的に低下してスリップ防止するように構成さ
れる。
【0010】図1において、スリップ制御ユニット30
の制御系について説明する。先ず、車輪速センサ15a
〜15dの信号が入力する4輪車輪速検出部31、Gセ
ンサ16の信号が入力する車体加減速度検出部32、及
び舵角センサ18の信号が入力する舵角検出部33を有
して、各車輪速ω、加減速度G及び舵角φをそれぞれ検
出する。この車輪速ωは最高車輪速判定部34に入力し
て最高車輪速ωmaxが選択され、最高車輪速ωmax
は更にスリップ率算出部35に入力して最も大きいスリ
ップ率Sの算出に用いられる。上記車輪速ωは第1の車
速算出部36に入力し、最低車輪速ωminに基づいて
第1の車速Vminを求め、この第1の車速Vminは
変化量算出部37に入力し単位時間当たりの第1の車速
の変化量ΔVminを算出する。加減速度Gも変化量算
出部38に入力し、加減速度Gを積分して求めた第2の
車速VGの単位時間当たりの変化量ΔVGを算出する。 こうして、これらの車輪速と加減速度の変化の一致、不
一致から車輪スリップの有無を判断することが可能にな
るのであり、これらの変化量ΔVmin,ΔVGが疑似
車速算出部39に入力する。
【0011】疑似車速算出部39は両変化量の差の絶対
値と設定値Kにより、 |ΔVG−ΔVmin|<K の場合は車輪グリップと判断する。この場合は車輪速の
方が対地車速に近いので第1の車速の変化量ΔVmin
を選択して疑似車速Vrを、 Vr=Vr+ΔVmin により算出する。また、 |ΔVG−ΔVmin|≧K の場合は車輪スリップと判断する。この場合は加減速度
による第2の車速の方が対地車速に近いのでこの変化量
ΔVGを選択して疑似車速Vrを、 Vr=Vr+ΔVG により算出する。こうして、走行中に車輪のグリップ、
スリップの条件でそれぞれ最低車輪速ωmin、加減速
度Gに基づく変化量ΔVmin,ΔVGを選択使用して
、常に疑似車速Vrが高精度で連続して算出されること
になる。
【0012】上記疑似車速Vrはスリップ率算出部35
に入力し、これを車輪速ωに換算した値と最高車輪速ω
maxとの減算によりスリップ率Sを算出する。また、
疑似車速Vrと舵角φは目標スリップ率設定部40に入
力し、旋回及び直進の全ての走行条件で最適な目標スリ
ップ率Sdを設定する。
【0013】ここで、スリップ率と駆動力、横力の特性
は図5のようになっており、駆動力は20〜30%のス
リップ率Spで最大であり、横力はスリップ率が0%で
最大であってスリップ率の増大に応じて順次減少するよ
うになる。従って、加速走行でのスリップを防止するト
ラクション制御では、横力の減少によるスリップ発生を
回避しつつ駆動力を確保する必要があるため、スリップ
率を0%とSpの略中間に制御することが好ましい。ま
た、直進と旋回の各走行条件ではスリップの発生状態、
要求される性能等が異なるので、上記0%ないしSpの
スリップ率範囲で最適な目標スリップ率Sdを設定する
ことが望まれる。そこで、舵角φの大きい旋回ほど横力
を優先してスリップ防止する必要があるので、図3のよ
うに目標スリップ率Sdが舵角φに対して減少関数で設
定される。また、低速時はスリップを生じ易いので横力
を優先し、高速時は駆動力、操作性の点でハンドルの効
きの良さを優先する必要があるので、図3のように目標
スリップ率Sdが疑似車速Vr対しては増大関数で設定
される。そこで、このように疑似車速Vrと舵角φをパ
ラメータとした目標スリップ率Sdの3次元マップを検
索して、走行条件に応じた最適の目標スリップ率Sdを
補間計算付きで設定する。
【0014】そしてこれらの両スリップ率S,Sdは、
制御信号出力部41に入力して両者の差ΔSによるエン
ジン出力低下量に応じたトラクション制御信号を決定し
て、このトラクション制御信号をエンジン制御ユニット
20に出力するようになっている。
【0015】次に、この実施例の作用について説明する
。先ず、エンジン運転時に変速機3を走行レンジにシフ
トすると、変速動力がトランスファ装置4に入力して配
分され、左右の前輪8L,8Rと後輪13L,13Rと
に伝達して4輪駆動走行する。そして、この4輪駆動走
行時において路面のμが比較的大きく、エンジン出力も
必要以上に大きくない条件では、仮に4輪のうちの1輪
または前後輪8L,8Rまたは13L,13Rがスリッ
プしても、デフロックやトルク配分制御によりスリップ
防止される。そのため、大部分の車輪は常に路面にグリ
ップして4輪駆動車の性能を発揮しながら走行すること
になり、この場合に図4のように最低車輪速ωminに
よる第1の車速Vminと、加減速度Gを積分した第2
の車速VGは等しくなって、略一致して変化する。
【0016】このとき、車輪速センサ15a〜15d、
Gセンサ16、舵角センサ18の信号がスリップ制御ユ
ニット30に入力して処理される。即ち、最低車輪速ω
minによる第1の車速Vminの単位時間当たりの変
化量ΔVminと、加減速度を積分した第2の車速VG
の単位時間当たりの変化量ΔVGとが算出され、これら
の変化量ΔVmin,ΔVGの差に基づいて疑似車速V
rが算出される。従って、この車輪グリップ時のように
変化量の差が小さい場合は精度の高い第1の車速Vmi
nの変化量ΔVminを用いて疑似車速Vrが正確に算
出される。また、この疑似車速Vrと最高車輪速ωma
xによりスリップ率Sが算出され、疑似車速Vrと舵角
φにより最適な目標スリップ率Sdが設定される。そし
て、両スリップ率S,Sdの差によりエンジン出力低下
量を決定しており、上記車輪グリップ時にはスリップ率
Sが目標スリップ率Sdに略等しくなってトラクション
制御信号は出力しない。
【0017】ところで上記4輪駆動走行時においても、
極度に路面μが低下したり、エンジン出力が増大すると
、4輪のグリップ力が減少して4輪スリップを生じるこ
とになり、この場合は図4のように第1の車速Vmin
のみが急激に上昇した状態になる。この車輪スリップ時
には、対地車速に近い第2の車速VGの変化量ΔVGを
用いて疑似車速Vrが同様に高い精度でに算出され、こ
の疑似車速Vrと最高車輪速ωmaxによりスリップ率
Sが大きい値になる。一方、疑似車速Vrと舵角φによ
り目標スリップ率Sdが設定されるが、例えば低速で舵
角φの大きい旋回時には、図3のマップで目標スリップ
率Sdが0%に近い小さい値に設定される。そこで、両
スリップ率S,Sdの差ΔSに応じてエンジン出力低下
量の大きいトラクション制御信号がエンジン制御ユニッ
ト20に出力し、エンジン出力が強制的に比較的大きく
低下される。このため、車輪側の駆動力が減少してスリ
ップが防止され、同時にこの場合はエンジン出力と共に
スリップ率Sが小さく制御され、横力の増大で走行安定
性が確保される。また、舵角φの小さい高速時には目標
スリップ率Sdが大きく設定されるため、エンジン出力
低下量の小さいトラクション制御信号が出力して、エン
ジン出力の低下が上述に比べて抑えられる。そこで、こ
の場合も車輪側の駆動力が減少してスリップが防止され
るが、エンジン出力は比較的大きいことでスリップ率S
も大きく制御され、駆動力を増して高い動力性能が確保
される。以下同様にして、エンジン出力の低下によるス
リップ防止のみならず、各走行条件に応じ最適にスリッ
プ制御されて操安性または高い動力性能を得るようにト
ラクション制御される。
【0018】以上、本発明の実施例について説明したが
、これのみに限定されない。例えば目標スリップ率Sd
のマップを路面状況等に対応して複数個設け、目標スリ
ップ率Sdの設定状態を可変することもできる。また、
4輪駆動車のみならず2輪駆動車にも同様に適応できる
ことは勿論である。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
車両のトラクション制御において、車輪スリップ時には
目標スリップ率を設定して制御される方式であるから、
エンジン出力低下量を適切に定めて、種々のスリップ発
生状態に対して確実にスリップを生じないように制御で
きる。また、車輪のスリップ率が目標スリップ率により
最適に制御されるので、トラクション制御の際の走行の
安定性等を向上できる。目標スリップ率は舵角により旋
回時の横力を優先して設定されるので、旋回時の操安性
が向上し、車輪スリップ時の疑似車速により高速時の駆
動力を優先して設定されるので、動力性能が向上する。 目標スリップ率と実際のスリップ率によりエンジン出力
低下量を適確に定めることができるので、エンジン出力
を過不足なく低下制御でき、制御も容易で自由度が大き
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る車両のトラクション制御装置の実
施例を示すブロック図である。
【図2】本発明が適応される4輪駆動車の駆動系、トラ
クション制御系を示す構成図である。
【図3】舵角と疑似車速による目標スリップ率の3次元
マップを示す図である。
【図4】加速走行時の第1と第2の車速、疑似車速の変
化状態を示す図である。
【図5】スリップ率と駆動力、横力の特性図である。
【符号の説明】
30  スリップ制御ユニット 35  スリップ率算出部 39  疑似車速算出部 40  目標スリップ率設定部 41  制御信号出力部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  車輪スリップ時の疑似車速と舵角をパ
    ラメータとして目標スリップ率を設定する目標スリップ
    率設定手段と、疑似車速と最大車輪速により実際のスリ
    ップ率を算出するスリップ率算出手段と、両スリップ率
    の差によりエンジン出力低下量に応じたトラクション制
    御信号を出力する制御信号出力手段とを備えることを特
    徴とする車両のトラクション制御装置。
  2. 【請求項2】  上記目標スリップ率は疑似車速に対し
    て増大関数で設定し、舵角に対して減少関数で設定する
    ことを特徴とする請求項1記載の車両のトラクション制
    御装置。
JP8353291A 1991-03-22 1991-03-22 車両のトラクション制御装置 Pending JPH04293653A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016190201A1 (ja) * 2015-05-22 2016-12-01 株式会社アドヴィックス 車両用制御装置

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