JPH09250372A

JPH09250372A - 車両のトラクションコントロール装置

Info

Publication number: JPH09250372A
Application number: JP8062636A
Authority: JP
Inventors: Hajime Kosaka; 元小坂; Tomohiro Fukumura; 友博福村
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1996-03-19
Filing date: 1996-03-19
Publication date: 1997-09-22

Abstract

(57)【要約】【課題】２輪駆動・４輪駆動・前後輪駆動力配分割合
に関係なく、常時狙い通りに車輪駆動スリップを防止可
能なトラクションコントロールを実現する。【解決手段】３１〜３６で、２輪駆動なら車輪駆動系
の等価回転慣性係数αを０にし、４輪駆動ならαを、前
後輪駆動力配分割合に応じた０と１との間の値にする。
３８では、上記のαと、３７の変速段ｉから、車輪駆動
系の回転慣性Ｉ（ｉ，α）を算出し、３９では、Ｉ
（ｉ，α）と、基準となる第１速、２輪駆動状態での回
転慣性Ｉ（１，０）とから、回転慣性分のゲインＧ
（Ｉ）を求める。４２では、このＧ（Ｉ）と、路面μ分
のゲインＧ（μ）との和を全体の修正ゲインＧ（Ｆ）と
し，４２では、駆動輪速偏差εに応じたＰＩＤ制御量を
Ｇ（Ｆ）により修正してトラクションコントロール用の
エンジン出力低減量ΔＹとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車輪の駆動スリッ
プを防止するよう駆動車輪への回転動力を加減する車両
のトラクションコントロール装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】トラクションコントロール装置は通常、
車輪の駆動スリップ発生時、該駆動車輪の車輪速（駆動
輪速）が、最大の路面摩擦力を発生する理想スリップ率
に対応した目標駆動輪速になるよう、駆動車輪への回転
動力を加減するよう構成し、また、当該駆動車輪への回
転動力を加減するに際しては、エンジン出力を点火時期
の遅角制御や、燃料供給量制御や、燃料停止気筒数制御
や、スロットル開度制御により加減したり、或いは、駆
動車輪の自動ブレーキにより駆動車輪への回転動力を加
減することが知られている。

【０００３】そして最近では、例えば特開平６−１１７
２８５号公報に記載されているように、駆動輪速と目標
駆動輪速との偏差に応じたフィードバック制御により、
エンジン出力を加減したり、或いは、駆動車輪の自動ブ
レーキを行うようにし、更に、これらのフィードバック
制御量を、自動変速機の変速比や、エンジン回転数や、
スロットル開度に応じて修正するような技術も提案され
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし従来のトラクシ
ョンコントロール装置は、４輪駆動車に用いた場合、以
下に説明するような問題が生ずることを確かめた。つま
り、２輪駆動時と、４輪駆動時とでは、また同じ４輪駆
動時でも、前後輪駆動力配分によって、車輪駆動系の回
転慣性が様々に異なり、駆動輪速と目標駆動輪速との偏
差に応じたフィードバック制御量が同じでも、これに伴
う駆動輪速変化の仕方が、２輪駆動時と、４輪駆動時と
で、また同じ４輪駆動時でも、前後輪駆動力配分により
違ってくる。

【０００５】しかるに従来のトラクションコントロール
装置は、上記したところからも明らかなように、これら
をも考慮した車輪駆動力のフィードバック制御を行って
おらず、例えば、２輪駆動時に図１１（ｃ）に示すごと
き適切なトラクションコントロールが行われるようフィ
ードバック制御量を決定するゲインにすると、４輪駆動
時は車輪駆動系の回転慣性が大きくなる分、フィードバ
ック制御量不足となって、図１１（ｄ）に示すように駆
動輪速Ｖ_Wが目標駆動輪速Ｖ_WSに対して良好に応答しな
かったり、良好に追従しないという問題を生ずる。

【０００６】ここで図１１（ｃ），（ｄ）はぞれぞれ、
同じ車体速ＶＳＰの変化を生じさせる加速時の目標駆動
輪速Ｖ_WSに対する駆動輪速Ｖ_Wの追従性を、２輪駆動時
と、４輪駆動時とで比較して示すもので、２輪駆動時の
状態を示す図１１（ｃ）においては、駆動輪速Ｖ_Wが目
標駆動輪速Ｖ_WSに対して良好に応答し、且つ、良好に追
従して、適切なトラクションコントロールが行われてい
るのに対し、４輪駆動時の状態を示す図１１（ｄ）にお
いては、駆動輪速Ｖ_Wが目標駆動輪速Ｖ_WSに対して過大
となり、駆動スリップが十分に解消され得ないことが判
る。

【０００７】逆に、図１１（ｃ），（ｄ）と同様な図１
１（ｅ），（ｆ）に示すように、４輪駆動時に図１１
（ｆ）のごとき適切なトラクションコントロールが行わ
れるようフィードバック制御量を決定するゲインにする
と、２輪駆動時は車輪駆動系の回転慣性が小さくなる
分、フィードバック制御量過大となって、図１１（ｅ）
に示すように駆動輪速Ｖ_Wが目標駆動輪速Ｖ_WSに対して
ハンチングするという問題を生ずる。

【０００８】本発明は、上記のような問題を生ずること
のない車両のトラクションコントロール装置を提案する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的のため第１発明
による車両のトラクションコントロール装置は、請求項
１に記載のごとく、駆動輪速が目標駆動輪速になるよ
う、該目標駆動輪速との偏差に応じて駆動車輪への回転
動力をフィードバック制御する車両のトラクションコン
トロール装置において、前記フィードバック制御の制御
量を駆動車輪の数に応じて、駆動車輪の数が多いほど大
きくなるよう修正する構成にしたことを特徴とするもの
である。

【００１０】また第２発明による車両のトラクションコ
ントロール装置は、請求項２に記載のごとく、上記第１
発明において、上記フィードバック制御の制御量を２輪
駆動時よりも、４輪駆動時において大きくなるよう修正
する構成にしたことを特徴とするものである。

【００１１】更に第３発明による車両のトラクションコ
ントロール装置は、請求項３に記載のごとく、上記第２
発明において、上記フィードバック制御の制御量を４輪
駆動時においては、前後輪駆動力配分割合に応じて異な
らせるよう修正する構成にしたことを特徴とするもので
ある。

【００１２】第４発明による車両のトラクションコント
ロール装置は、請求項４に記載のごとく、上記第３発明
において、前後輪駆動力配分割合に応じた前記フィード
バック制御の修正量を、前後輪駆動力配分割合から求め
た車輪駆動系の回転慣性をもとに決定するよう構成した
ことを特徴とするものである。

【００１３】第５発明による車両のトラクションコント
ロール装置は、請求項５に記載のごとく、上記第１発明
乃至第４発明のいずれかにおいて、前記フィードバック
制御の修正量を、路面摩擦係数に応じても変化させるよ
う構成したものである。

【００１４】第６発明による車両のトラクションコント
ロール装置は、請求項６に記載のごとく、上記第１発明
乃至第５発明のいずれかにおいて、駆動車輪への回転動
力のフィードバック制御に当たっては、エンジンの燃料
停止気筒数制御と、燃料停止気筒数間を直線補完する点
火時期遅角制御との組み合わせて実行するよう構成した
ものである。

【００１５】

【発明の効果】第１本発明において、トラクションコン
トロール装置は、駆動輪速と目標駆動輪速との偏差に応
じて駆動車輪への回転動力をフィードバック制御し、駆
動輪速を目標駆動輪速となして車輪の駆動スリップを防
止する。ところで第１本発明においては、上記フィード
バック制御の制御量を駆動車輪の数に応じて、駆動車輪
の数が多いほど大きくなるよう修正することから、駆動
車輪数の変化で車輪駆動系の回転慣性が変化する時も、
フィードバック制御量を過不足のない適切なものにし
て、適切なトラクションコントロールを実現することが
できる。

【００１６】第２発明においては、上記フィードバック
制御量を２輪駆動時よりも、４輪駆動時において大きく
なるよう修正することから、前記したごとく従来装置に
おいて生じていた、４輪駆動時に制御ゲイン不足で車輪
駆動スリップを完全には防止しきれないといった問題
や、２輪駆動時に制御ゲイン過大で制御のハンチングが
生ずるといった問題を解消することができる。

【００１７】第３発明においては、上記フィードバック
制御量を４輪駆動時においては、前後輪駆動力配分割合
に応じて異ならせるよう修正することから、前後輪駆動
力配分割合の変化によって車輪駆動系の回転慣性が変化
する時も、第２発明の作用効果を常時達成することがで
きる。

【００１８】第４発明においては、前後輪駆動力配分割
合に応じた前記フィードバック制御の修正量を、前後輪
駆動力配分割合から求めた車輪駆動系の回転慣性をもと
に決定することから、フィードバック制御の修正量が、
前後輪駆動力配分割合に応じて変化する車輪駆動系の回
転慣性に一層正確にマッチすることとなり、第３発明の
作用効果を更に顕著なものにすることができる。

【００１９】第５発明においては、前記フィードバック
制御の修正量を、路面摩擦係数に応じても変化させるこ
とから、路面状態の変化にかかわらず、前記の各作用効
果を確実に達成することができる。

【００２０】第６発明においては、駆動車輪への回転動
力のフィードバック制御に当たり、エンジンの燃料停止
気筒数制御と、燃料停止気筒数間を直線補完する点火時
期遅角制御との組み合わせて実行することから、トルク
段差を生ずることのない滑らかなトラクションコントロ
ールを実現させることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する図１および図２は、本発明による車両のトラクションコ
ントロール装置を例示し、図１は、２輪・４輪駆動切換
えが可能で、更に４輪駆動時に、前後輪駆動力配分を任
意に制御可能な、４輪駆動車の駆動制御システムであ
る。なお、この４輪駆動車は、後輪を常時駆動する主駆
動輪とし、適宜、前輪に動力を伝達して４輪駆動状態に
なるものとする。

【００２２】図１において、１Ｌ，１Ｒはそれぞれ左右
前輪、２Ｌ，２Ｒはそれぞれ左右後輪を示し、３はエン
ジン、４は変速機、５は前後輪駆動力配分制御装置であ
る。エンジン３は通常、運転者が図示せざるアクセルペ
ダルの踏み込み量を加減することにより吸気管６内のス
ロットルバルブ７を開度決定され、これに応じた出力を
発生するものであるが、車輪の駆動スリップ発生時は、
スロットルコントローラ８がスロットルアクチュエータ
９を介しスロットルバルブ７を開度変更することにより
エンジン出力を低下させて、車輪の駆動スリップを防止
するトラクションコントロールを行うものとする。

【００２３】エンジン３は更に、車輪の駆動スリップ発
生時、エンジンコントローラ１０により燃料停止気筒数
を制御され、これによっても車輪の駆動スリップを防止
するトラクションコントロールを行うものとする。ここ
で、前者のスロットル開度制御によるトラクションコン
トロールと、後者の燃料停止気筒数制御によるトラクシ
ョンコントロールとは、両者の和により車輪の駆動スリ
ップを解消するようエンジン出力を制御するが、前者の
トラクションコントロールは応答性の点で十分でないこ
とから、後者のトラクションコントロールにより応答性
を確保し、前者のトラクションコントロールで定常時の
制御分解能を確保することとする。

【００２４】変速機４はコントローラ１１により変速制
御され、選択変速段に応じた変速比でエンジン３からの
回転動力をセンタードライブシャフト１２に出力するも
のとする。センタードライブシャフト１２の回転は、一
方で常時、リヤプロペラシャフト１３およびリヤディフ
ァレンシャルギヤ装置１４を経て左右後輪２Ｌ，２Ｒに
出力され、センタードライブシャフト１２の回転は他方
で適宜、前後輪駆動力配分制御装置５内の湿式多板クラ
ッチ１５およびチェーン１６を経て、その後フロントプ
ロペラシャフト１７およびフロントディファレンシャル
ギヤ装置１８を経て左右前輪１Ｌ，１Ｒに出力されるも
のとする。

【００２５】前後輪への駆動力の配分割合は、クラッチ
アクチュエータ１９により制御される湿式多板クラッチ
１５の締結力で決まり、クラッチアクチュエータ１９が
湿式多板クラッチ１５を解放している場合、左右前輪１
Ｌ，１Ｒに動力が伝達されず、左右後輪２Ｌ，２Ｒの駆
動のみによる２輪駆動状態で車両を走行させる。湿式多
板クラッチ１５を締結すると、左右前輪１Ｌ，１Ｒにも
動力が伝達されるようになり、４輪駆動状態で車両を走
行させることとなる。そして４輪駆動状態では、湿式多
板クラッチ１５の締結度合に応じて前輪への駆動力配分
が増大し、最終的に前後輪駆動力配分割合は５０％：５
０％となる。

【００２６】アクチュエータ１９を介したクラッチ１５
の締結制御は、前後輪駆動力配分・兼・トラクションコ
ントローラ２０によりこれを行うものとする。これがた
め、コントローラ２０には、左右前輪１Ｌ，１Ｒの車輪
速を検出する前駆動輪速センサ２１Ｌ，２１Ｒからの信
号、左右後輪２Ｌ，２Ｒの車輪速を検出する後駆動輪速
センサ２２Ｌ，２２Ｒからの信号、および車体前後加速
度を検出する加速度センサ２３からの信号をそれぞれ入
力する。

【００２７】コントローラ２０は、センサ２１Ｌ，２１
Ｒで検出した前駆動輪速と、センサ２２Ｌ，２２Ｒで検
出した後駆動輪速との差が、所定範囲内に収まるよう、
アクチュエータ１９を介してクラッチ１５の締結度合を
決定するほか、図２の制御プログラムを実行して、車輪
の駆動スリップ発生時、以下に説明するようなトラクシ
ョンコントロール用のスロットル開度修正量（フィード
バック制御量）および燃料停止気筒数（フィードバック
制御量）をそれぞれ、スロットルコントローラ８および
エンジンコントローラ１０に指令するものとする。

【００２８】ここで、図２に示された制御内容を説明す
るに先立ち、トラクションコントロールのために行う点
火時期の遅角制御や、燃料供給量制御や、燃料停止気筒
数制御や、スロットル開度制御や、駆動輪自動ブレーキ
制御などの、フィードバック制御量（修正量）の求め方
について説明する。

【００２９】上記のフィードバック制御量（修正量）Δ
Ｙは、駆動輪速Ｖ_Wと目標駆動輪速Ｖ_WS（いずれも、図
１１参照）との偏差εに応じたＰＩＤ制御（Ｐ：比例、
Ｉ：積分、Ｄ：微分）により決定する場合、次式で表さ
れることが知られている。

【数１】但し、Ｂ：制御定数ｆ（Ａ）：補正係数ｆ（Ｃ）：補正係数Ｋ_p：比例定数Ｋ_D：微分定数Ｋ_I：積分定数

【００３０】ここで、Ｂ，Ｋ_p，Ｋ_D，Ｋ_Iはそれぞ
れ、最適なフィードバック制御となるよう実験などによ
り予め決定するもので、また、ｆ（Ａ）およびｆ（Ｃ）
はそれぞれ、以下に説明するようなものである。補正係
数ｆ（Ａ）は、上記に例示したトラクションコントロー
ル用フィードバック制御対象の如何にかかわらず制御定
数Ｂに乗算すべき補正係数で、手動変速機の変速比に応
じた補正などがこれに相当する。補正係数ｆ（Ｃ）は、
トラクションコントロール用フィードバック制御対象に
応じて決まる補正係数で、この制御対象が点火時期の遅
角制御である場合、エンジン回転数や、燃料噴射量ごと
に、点火時期の遅角量に対するエンジン出力トルクの変
化態様が異なることから、これにともなうフィードバッ
ク制御特性のバラツキを抑制するために補正係数ｆ
（Ｃ）の設定が必要である。またフィードバック制御対
象がスロットル開度制御である場合、エンジン回転数
や、スロットル開度値に応じて、スロットル開度の修正
量（フィードバック制御量）に対するエンジン出力トル
クの変化態様が異なることから、これにともなうフィー
ドバック制御特性のバラツキを抑制するために補正係数
ｆ（Ｃ）の設定が必要である。

【００３１】なお、補正係数ｆ（Ａ）およびｆ（Ｃ）
は、必ずしも上記（１）式の内部に組み込む必要はな
く、補正係数ｆ（Ａ）およびｆ（Ｃ）を無視してフィー
ドバック制御量（修正量）ΔＹを算出し、算出結果に補
正係数ｆ（Ａ）およびｆ（Ｃ）を乗算してもよい。ま
た、かかる補正係数ｆ（Ａ）およびｆ（Ｃ）の乗算に代
え、補正係数ｆ（Ａ）およびｆ（Ｃ）を無視して算出し
たフィードバック制御量（修正量）ΔＹを、エンジン回
転数および燃料噴射量に応じたマップにより補正するこ
とも可能である。

【００３２】しかし、以下の説明では簡便のため、フィ
ードバック制御対象に応じて必要となるΔＹの補正につ
いては、先ずｆ（Ｃ）を無視して（１）式によりΔＹを
算出し、その後にこのΔＹを補正することとし、また、
（１）式におけるＢ・ｆ（Ａ）を簡単にＢ・ｆ（Ａ）＝
Ｇ（Ｆ）に置換し、（１）式を次式により表すことにす
る。

【数２】

【００３３】ところで図１においては、コントローラ２
０からの後述するフィードバック制御量の演算結果を受
けて、スロットルコントローラ８がスロットルアクチュ
エータ９を介しスロットルバルブ７を開度変更すると共
に、エンジンコントローラ１０がエンジン３の燃料停止
気筒数を制御することにより、所定のトラクションコン
トロールを行うことから、それぞれのフィードバック制
御量は、スロットル開度変更の場合、（２）式に添字Ｔ
を付加した次の（３）式によって表され、

【数３】また、燃料停止気筒数制御の場合、（２）式に添字Ｃを
付加した次の（４）式によって表現される。

【数４】

【００３４】以下に、コントローラ２０が実行する図２
のフィードバック制御量演算プログラムを説明するが、
ここでは上記（３）式、（４）式にかかわらず、これら
を（２）式によりまとめて説明することとする。コント
ローラ２０は、先ずステップ３１，３２において、自己
がアクチュエータ１９へ供給している信号のモニターに
より、４輪駆動状態か、２輪駆動状態か、また、４輪駆
動状態なら前後輪駆動力配分割合が５０％：５０％か否
かを判別する。

【００３５】２輪駆動状態なら、ステップ３３におい
て、後述する車輪駆動系回転慣性の算出に用いる等価回
転慣性係数αを０とし、前後輪駆動力配分割合が５０
％：５０％の４輪駆動状態なら、ステップ３４におい
て、等価回転慣性係数αを１とし、前後輪駆動力配分割
合が５０％：５０％以外の４輪駆動状態なら、ステップ
３５，３６において、前輪回転速度ω_Fおよび後輪回転
速度ω_Rから前輪回転加速度（ｄ／ｄｔ）ω_Fおよび後
輪回転加速度（ｄ／ｄｔ）ω_Rをそれぞれ求め、これら
から等価回転慣性係数αをα＝〔（ｄ／ｄｔ）ω_F／
（ｄ／ｄｔ）ω_R〕により算出する。

【００３６】ここで上記の等価回転慣性係数αを、図３
の２輪モデルについて考察するに、エンジン３から前輪
１までの回転慣性をＩ_F、後輪２までの回転慣性をＩ_R
とし、エンジン出力トルクをＴとすると、前後輪１，２
が共に駆動されるときは以下の式が成立する。

【数５】Ｔ＝〔Ｉ_F・（ｄ／ｄｔ）ω_F〕〔Ｉ_R・（ｄ／ｄｔ）ω_R〕 …（５）そして、後輪回転速度ω_Rをトラクションコントロール
対象とする場合、上式は、

【数６】Ｔ＝｛Ｉ_R＋Ｉ_F・〔（ｄ／ｄｔ）ω_F〕／〔（ｄ／ｄｔ）ω_R〕｝ ×〔（ｄ／ｄｔ）ω_R〕 …（６）に書き換えることができる。

【００３７】上記の（６）式において｛｝で括られ
た内部が、制御対象である後輪の等価回転慣性である。
ところで、この等価回転慣性はほぼ、〔（ｄ／ｄｔ）ω
_F〕／〔（ｄ／ｄｔ）ω_R〕に同じと見做すことがで
き、図２のステップ３６において、等価回転慣性係数α
をα＝〔（ｄ／ｄｔ）ω_F／（ｄ／ｄｔ）ω_R〕により
算出することの妥当性が証明された。

【００３８】次いで、図２のステップ３７において、変
速機４の選択変速段ｉ（１速ならｉ＝１、２速ならｉ＝
２・・・）を判定する。この判定に当たっては、変速機
コントローラ１１のモニタや、変速機４の入出力回転比
の演算により判定することができる。

【００３９】次のステップ３８においては、上記選択変
速段ｉおよび等価回転慣性係数αに対応した車輪駆動系
回転慣性Ｉ（ｉ，α）を周知の次式により算出する。

【数７】Ｉ（ｉ, α）＝Ｉ_E＋（１／Ｎ_i ²)(Ｉ_DR＋α・Ｉ_DF) ＋２／（Ｎ_i・Ｎ_f) ² (Ｉ_WR＋α・Ｉ_WF ) …（７）但し、Ｉ_E：エンジン回転慣性Ｉ_DR：後輪駆動系回転慣性Ｉ_DF：前輪駆動系回転慣性Ｉ_WR：後輪回転慣性Ｉ_WF：前輪回転慣性Ｎ_i：選択変速段ｉの減速比Ｎ_f：ファイナルドライブ減速比

【００４０】ここで後輪駆動系回転慣性I _DRは、図１に
おいて変速機４からディファレンシャルギヤ装置１４ま
での回転慣性を、また、後輪回転慣性I _WRは、後車軸か
ら左右後輪２Ｌ，２Ｒまでの回転慣性をそれぞれ指し、
更に、前輪駆動系回転慣性I _DFは、クラッチ１５からデ
ィファレンシャルギヤ装置１８までの回転慣性を、ま
た、前輪回転慣性I _WFは、前車軸から左右前輪１Ｌ，１
Ｒまでの回転慣性をそれぞれ指し、これらは、その他の
エンジン回転慣性Ｉ_E、選択変速段ｉの減速比N _i、フ
ァイナルドライブ減速比N _fと共に予め、車両諸元から
求めておくことができるものである。

【００４１】次のステップ３９においては、上記のよう
にして求めた車輪駆動系回転慣性Ｉ（ｉ，α）から、第
１速、２輪駆動状態での車輪駆動系回転慣性Ｉ（１，
０）および減速比Ｎ₁を基準とする、回転慣性分のフィ
ードバックゲインＧ（Ｉ）を次式により求める。

【数８】Ｇ（Ｉ）＝Ｋ〔Ｉ（ｉ，α）／Ｉ（１，０）〕（Ｎ_i／Ｎ₁） …（８）但し、Ｋ：設計時点に定める比例定数上式の右辺における分母は、前記（３）式および（４）
式における定数Ｋ_p，Ｋ_D，Ｋ_Iを設定する際の基準と
すべき回転慣性Ｉ（１，０）と、減速比Ｎ₁で、これら
は上記の通り、第１速、２輪駆動状態での回転慣性およ
び減速比としたが、任意に決めることができる。

【００４２】次のステップ４０においては、駆動輪と路
面との間における摩擦係数μの変化に応じた路面摩擦係
数分のフィードバックゲインＧ（μ）を、次式により求
める。

【数９】Ｇ（μ）＝Ｌ（μ／μ_C） …（９）ここで、μは路面摩擦係数を指し、これは、車体前後加
速度、車体横加速度、車輪回転速度などから演算により
推定することができ、μ_Cは、前記（３）式および
（４）式における定数Ｋ_p，Ｋ_D，Ｋ_Iを設定する際の
基準とすべき路面摩擦係数を指し、Ｌは、設計時点に定
める比例定数である。

【００４３】次いでステップ４１において、ステップ３
９，４０でそれぞれ求めた回転慣性分のフィードバック
ゲインＧ（Ｉ）および路面摩擦係数分のフィードバック
ゲインＧ（μ）を合算して、前記（２）式のフィードバ
ック制御量修正係数Ｇ（Ｆ）、詳しくは（３）式および
（４）式のＧ_T（Ｆ）およびＧ_C（Ｆ）を求める。

【００４４】最後にステップ４２で、当該フィードバッ
ク制御量修正係数Ｇ（Ｆ）、詳しくはＧ_T（Ｆ）および
Ｇ_C（Ｆ）を用いて、前記（２）式、詳しくは（３）式
および（４）式の演算により、スロットル開度変更量
（フィードバック制御量）△Ｙ _Tおよび燃料停止気筒数
（フィードバック制御量）△Ｙ_Cを求め、図１のコント
ローラ２０はこれらのうち、前者の△Ｙ_Tをスロットル
コントローラ８に指令し、後者の△Ｙ_Cをエンジンコン
トローラ１０に指令する。コントローラ８は、アクチュ
エータ９を介してスロットルバルブ７を△Ｙ_Tだけ減
じ、コントローラ１０はエンジン３の燃料停止気筒数を
△Ｙ_Cとなし、これらにより各車輪の駆動スリップを防
止する。

【００４５】ところで本実施の形態においては、フィー
ドバック制御量△Ｙ_T，△Ｙ_Cを、２輪駆動時は等価回
転慣性係数α＝０により、従ってゲインＧ（Ｉ）の低下
により小さくし、４輪駆動時はα＞０により、従ってゲ
インＧ（Ｉ）の増大により大きくすることから、駆動車
輪の数が少なく車輪駆動系の回転慣性Ｉ（ｉ，α）が小
さい２輪駆動時においても、また駆動車輪の数が多く車
輪駆動系の回転慣性Ｉ（ｉ，α）が大きくなる４輪駆動
時においても、フィードバック制御量△Ｙ_T，△Ｙ_Cを
過不足のない適切なものにして、前記のトラクションコ
ントロールを一層効果的なものにすることができる。

【００４６】従って、図１１（ｃ），（ｄ）や、同図
（ｅ），（ｆ）につき前記したごとく従来装置において
生じていた、４輪駆動時に制御ゲイン不足で車輪駆動ス
リップを完全には防止しきれないといった問題や、２輪
駆動時に制御ゲイン過大で制御のハンチングが生ずると
いった問題を解消し、図１１（ａ），（ｂ）に示すよう
に、２輪駆動時においても、また４輪駆動時において
も、駆動輪速Ｖ_Wを目標駆動輪速Ｖ_WSにハンチングする
ことなく、しかも高応答に追従させ得て、適切なトラク
ションコントロールを駆動輪数に関係なく実現させるこ
とができる。

【００４７】さらに、同じ４輪駆動時でも、前後輪駆動
力配分割合に応じて等価回転慣性係数αをステップ３
４，３６におけるように操作し、結果としてゲインＧ
（Ｉ）を前後輪駆動力配分割合に応じ異ならせるように
して、フィードバック制御量△Ｙ _T，△Ｙ_Cを前後輪駆
動力配分割合に応じ修正することから、前後輪駆動力配
分割合の変化によって車輪駆動系の回転慣性が変化する
時も、上記の作用効果を常時確実に達成することができ
る。

【００４８】しかも、前後輪駆動力配分割合に応じたフ
ィードバック制御の修正量、つまりゲインＧ（Ｉ）を、
前後輪駆動力配分割合から求めたステップ３８の車輪駆
動系回転慣性Ｉ（ｉ，α）をもとに決定することから、
フィードバック制御の修正量が、前後輪駆動力配分割合
に応じて変化する車輪駆動系の回転慣性に一層正確にマ
ッチすることとなり、上記の作用効果を更に確実に達成
することができる。

【００４９】更に本実施の形態においては、フィードバ
ック制御の修正量をステップ４０におけるように、路面
摩擦係数μに応じても変化させることから、路面状態の
変化にかかわらず、上記の作用効果を確実に達成するこ
とができる。

【００５０】図４〜図６は本発明の他の実施の形態を示
し、本実施の形態においては、変速機４から前輪１Ｌ，
１Ｒへの動力伝達を、手動式の２輪・４輪駆動切り換え
トランスファ５１により適宜可能とする。そして、左右
前輪１Ｌ，１Ｒと車軸とは常時結合させず、フリーラン
ニングハブ５２Ｌ，５２Ｒを経て適宜結合可能とする。
フリーランニングハブ５２Ｌ，５２Ｒは、車外から切り
換え機構により手動で左右前輪１Ｌ，１Ｒを車軸から係
脱可能なものとする。従って、本実施の形態において車
両は、２輪駆動状態と、４輪駆動状態との間で切り換え
られるが、４輪駆動状態においては、前後輪駆動力配分
割合が５０％：５０％に固定されたものとなる。

【００５１】従って、トラクションコントローラ５３
が、前駆動輪速センサ２１Ｌ，２１Ｒからの信号、後駆
動輪速センサ２２Ｌ，２２Ｒからの信号、トランスファ
５１からの２輪・４輪駆動信号、およびフリーランニン
グハブ５２Ｌ，５２Ｒからの係脱信号をもとに、エンジ
ンコントローラ１０を介して行うトラクションコントロ
ールは図５の如きものとなる。つまり、ステップ３１で
２輪駆動か、４輪駆動かを判別し、２輪駆動ならステッ
プ３３でα＝０とし、４輪駆動ならステップ３４で、前
後輪駆動力配分割合が５０％：５０％であることに対応
させて、α＝１にし、以後は図２につき前述したと同様
の処理によりエンジン出力低減（％）信号をエンジンコ
ントローラ１０に指令し、所定のトラクションコントロ
ールを実行する。

【００５２】なお、トラクションコントロール用のエン
ジン出力低減作用は、前記したスロットルバルブの開度
変更と、燃料停止気筒数制御との組み合わせによる代わ
りに、図６に示すごとく燃料停止気筒数制御と点火遅角
量制御との組み合わせにより生起させることもできる。
この場合図６に示すように、燃料停止気筒数制御による
トルク低減量が実線ａのごとく段階的になることから、
燃料停止気筒数間を破線ｂで示すように直線補完するよ
うな点火遅角量ｃを予め定めておく。

【００５３】トラクションコントローラ５３は、車輪駆
動スリップの程度に応じて要求されるトルク低減信号か
ら、図６のマップをもとに、燃料停止気筒数と点火遅角
量との組み合わせを決定し、これらをエンジンコントロ
ーラ１０に指令して実行させることにより、車輪の駆動
スリップを防止する。

【００５４】かかるトラクションコントロールによれ
ば、エンジン出力トルクの変化が段差を生ずることのな
い、連続的なものとなり、滑らかなトラクションコント
ロールを実現させることができる。

【００５５】図７は車輪の駆動スリップを、エンジン出
力低減制御に頼らず、駆動車輪の自動ブレーキにより防
止するトラクションコントロール装置としたもので、４
輪駆動システムは図４におけると同様なものとする。

【００５６】ここでブレーキシステムを説明するに、通
常は、ブレーキペダル６１の踏み込み力に応じたマスタ
ーシリンダ６２からの液圧が、そのままブレーキアクチ
ュエータ６３を経て前輪ホイールシリンダ６４Ｌ，６４
Ｒおよび後輪ホイールシリンダ６５Ｌ，６５Ｒに達し、
対応車輪を制動させることができる。

【００５７】トラクションコントローラ６６は、前駆動
輪速センサ２１Ｌ，２１Ｒからの信号、および後駆動輪
速センサ２２Ｌ，２２Ｒからの信号の他に、左右前輪の
駆動トルクを検出するトルクセンサ６７Ｌ，６７Ｒから
の信号を入力され、以下のトラクションコントロールを
実行する。先ず、トルクセンサ６７Ｌ，６７Ｒからの信
号をもとに、２輪駆動か、４輪駆動かを判定し、判定結
果から、駆動輪速センサ２１Ｌ，２１Ｒ，２２Ｌ，２２
Ｒからの信号をもとに、前記したと同様にして車輪駆動
スリップの程度に応じたフィードバック制御量（自動ブ
レーキ液圧）を求め、これをブレーキアクチュエータ６
３に指令する。

【００５８】ここでブレーキアクチュエータ６３は、ブ
レーキペダル６１が釈放されていても、各ホイールシリ
ンダ６４Ｌ，６４Ｒ，６５Ｌ，６５Ｒに、上記の自動ブ
レーキ液圧を供給し、これにより車輪駆動スリップを防
止する所定のトラクションコントロールを実行すること
ができる。

【００５９】図８は、本発明によるトラクションコント
ロール装置の他の実施の形態を示し、この形態において
は、フロントディファレンシャルギヤ装置１８を介しエ
ンジン３で左右前輪１Ｌ，１Ｒを常時駆動する前輪駆動
車をベースにした４輪駆動車に対してトラクションコン
トロールを行うようにする。ここで左右後輪２Ｌ，２Ｒ
は適宜、ビスカスカップリング（商品名）等の粘性継手
７１を介してエンジン３により駆動するようになし、粘
性継手７１は図９に例示するように、前輪１Ｌ，１Ｒの
駆動スリップで後輪２Ｌ，２Ｒの回転が前輪１Ｌ，１Ｒ
に対して遅れるとき、両者の回転速度差△ω＝ω_F−ω
_Rに応じてトルクを後輪２Ｌ，２Ｒに伝達して、車両を
４輪駆動状態にすると共に、対応した前後輪駆動力配分
制御を行うものとする。

【００６０】そして、トラクションコントローラ７２は
前駆動輪速センサ２１Ｌ，２１Ｒからの信号、および後
駆動輪速センサ２２Ｌ，２２Ｒからの信号をもとに、図
１０の制御プログラムを実行して前記例示によるような
エンジン出力低減制御により所定のトラクションコント
ロールを実行する。

【００６１】図１０の制御プログラムは、基本的には図
２および図５に示すと同じものであるが、４輪駆動シス
テムが上記のごときものであることから、２輪駆動か、
４輪駆動かの判別は不要である。従って、先ずステップ
３５，３６において、前輪回転速度ω_Fおよび後輪回転
速度ω_Rから前輪回転加速度（ｄ／ｄｔ）ω_Fおよび後
輪回転加速度（ｄ／ｄｔ）ω_Rをそれぞれ求め、これら
から等価回転慣性係数αをα＝〔（ｄ／ｄｔ）ω_F／
（ｄ／ｄｔ）ω_R〕により算出する。

【００６２】そして、この等価回転慣性係数αと、ステ
ップ３７で判定した選択変速段ｉとの組み合わせから、
車輪駆動系回転慣性Ｉ（ｉ，α）を算出する。ところで
本実施の形態においては、前輪駆動車をベースにし、後
輪を適宜駆動するようにした４輪駆動車であることか
ら、車輪駆動系回転慣性Ｉ（ｉ，α）は、図２および図
５のステップ３８におけるものと異なり、次式により算
出される。

【数１０】 I(i,α)=Ｉ_E＋(1/N_i ²)(I _DF＋α・I _DR ) ＋ 2/(N _i・N _f) ² (I _WF＋α・I _WR ) …（１０）

【００６３】以後は図２につき前述したと同様の処理に
よりエンジン出力低減信号をエンジンコントローラ１０
に指令し、所定のトラクションコントロールを実行す
る。なお、トラクションコントロール用のエンジン出力
低減作用は、図１および図２につき前述したごとくスロ
ットルバルブの開度変更と、燃料停止気筒数制御との組
み合わせによるものでもよいし、図４〜図６につき前述
したごとく燃料停止気筒数制御と点火遅角量制御との組
み合わせにより生起させるものでもよい。しかして後者
の方が、図６に破線ｂで示すように、トラクションコン
トロール用のエンジン出力トルクの変化が、段差を生ず
ることのない、連続的なものとなり、滑らかなトラクシ
ョンコントロールを実現させることができる点で好まし
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態になる車両のトラクショ
ンコントロール装置を示す車輪駆動制御系のシステム図
である。

【図２】同実施の形態におけるコントローラが、トラク
ションコントロール用にフィードバック制御量を演算す
るために実行するプログラムを示すフローチャートであ
る。

【図３】車輪駆動系の等価回転慣性係数を求めるに当た
って用いた２輪モデル図である。

【図４】本発明の他の実施の形態になる車両のトラクシ
ョンコントロール装置を示す車輪駆動制御系のシステム
図である。

【図５】同実施の形態におけるコントローラが、トラク
ションコントロール用にフィードバック制御量を演算す
るために実行するプログラムを示すフローチャートであ
る。

【図６】同実施の形態においてトラクションコントロー
ル用に行う、燃料停止気筒数制御と、点火時期遅角制御
との関連を説明する線図である。

【図７】本発明の更に他の実施の形態になる車両のトラ
クションコントロール装置を示す車輪駆動制御系のシス
テム図である。

【図８】本発明の更に別の実施の形態になる車両のトラ
クションコントロール装置を示す車輪駆動制御系のシス
テム図である。

【図９】同実施の形態におけるコントローラが、トラク
ションコントロール用にフィードバック制御量を演算す
るために実行するプログラムを示すフローチャートであ
る。

【図１０】同実施の形態において、後輪駆動系に挿入し
た粘性継手の伝達トルク特性を例示する特性図である。

【図１１】（ａ）は、本発明によるトラクションコント
ロールを実行した時の駆動輪速の経時変化を、２輪駆動
状態の場合について示すタイムチャート、（ｂ）は、本
発明によるトラクションコントロールを実行した時の駆
動輪速の経時変化を、４輪駆動状態の場合について示す
タイムチャート、（ｃ）は、２輪駆動状態でトラクショ
ンコントロールが適切に行われるよう構成した従来装置
の作動時における駆動輪速の経時変化を、２輪駆動状態
の場合につき示すタイムチャート、（ｄ）は、２輪駆動
状態でトラクションコントロールが適切に行われるよう
構成した従来装置の作動時における駆動輪速の経時変化
を、４輪駆動状態の場合につき示すタイムチャート、
（ｅ）は、４輪駆動状態でトラクションコントロールが
適切に行われるよう構成した従来装置の作動時における
駆動輪速の経時変化を、２輪駆動状態の場合につき示す
タイムチャート、（ｆ）は、４輪駆動状態でトラクショ
ンコントロールが適切に行われるよう構成した従来装置
の作動時における駆動輪速の経時変化を、４輪駆動状態
の場合につき示すタイムチャートである。

【符号の説明】

1L 左前輪 1R 右前輪 2L 左後輪 2R 右後輪３エンジン４変速機５前後輪駆動力配分制御装置７スロットルバルブ８スロットルコントローラ９スロットルアクチュエータ 10 エンジンコントローラ 11 変速機コントローラ 13 リヤプロペラシャフト 14 リヤディファレンシャルギヤ装置 15 湿式多板クラッチ 16 チェーン 17 フロントプロペラシャフト 18 フロントディファレンシャルギヤ装置 19 湿式多板クラッチアクチュエータ 20 駆動力配分・兼・トラクションコントローラ 21L 左前輪速センサ 21R 右前輪速センサ 22L 左後輪速センサ 22R 右後輪速センサ 23 前後加速度センサ 51 トランスファー 52L フリーランニングハブ 52R フリーランニングハブ 53 トラクションコントローラ 61 ブレーキペダル 62 マスターシリンダ 63 ブレーキアクチュエータ 64L 左前輪ホイールシリンダ 64R 右前輪ホイールシリンダ 65L 左後輪ホイールシリンダ 65R 右後輪ホイールシリンダ 66 トラクションコントローラ 67L 左前輪トルクセンサ 67R 右前輪トルクセンサ 71 粘性継手 72 トラクションコントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０５Ｄ 13/62 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動輪速が目標駆動輪速になるよう、該
目標駆動輪速との偏差に応じて駆動車輪への回転動力を
フィードバック制御する車両のトラクションコントロー
ル装置において、前記フィードバック制御の制御量を駆動車輪の数に応じ
て、駆動車輪の数が多いほど大きくなるよう修正する構
成にしたことを特徴とする車両のトラクションコントロ
ール装置。
【請求項２】請求項１において、前記フィードバック
制御の制御量を２輪駆動時よりも、４輪駆動時において
大きくなるよう修正する構成にしたことを特徴とする車
両のトラクションコントロール装置。
【請求項３】請求項２において、前記フィードバック
制御の制御量を４輪駆動時においては、前後輪駆動力配
分割合に応じて異ならせるよう修正する構成にしたこと
を特徴とする車両のトラクションコントロール装置。
【請求項４】請求項３において、前後輪駆動力配分割
合に応じた前記フィードバック制御の修正量を、前後輪
駆動力配分割合から求めた車輪駆動系の回転慣性をもと
に決定するよう構成したことを特徴とする車両のトラク
ションコントロール装置。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれか１項におい
て、前記フィードバック制御の修正量を、路面摩擦係数
に応じても変化させるよう構成したことを特徴とする車
両のトラクションコントロール装置。
【請求項６】請求項１乃至５のいずれか１項におい
て、駆動車輪への回転動力のフィードバック制御に当た
っては、エンジンの燃料停止気筒数制御と、燃料停止気
筒数間を直線補完する点火時期遅角制御との組み合わせ
て実行するよう構成したことを特徴とする車両のトラク
ションコントロール装置。