JP3653192B2 - 車両用トラクション制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の駆動輪が空転するのを抑制するトラクション制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の発進時、加速時の走行安定性を確保するため、駆動輪の空転を抑制する制御を行うトラクション制御装置が知られている。公知のトラクション制御装置は、駆動輪の空転を検出すると、エンジン出力を絞ったり、空転している駆動輪に制動力を付与することで空転を抑制するものである。
【０００３】
こうしたトラクション制御においては、パンク時の応急措置などで異径タイヤが装着されている場合には、正常なタイヤと車輪速度が異なってくるため、空転を正確に検出できなくなるおそれがある。
【０００４】
こうした異径タイヤ装着時に車輪速度の測定を正確に行う技術として特開平８−９９６２６号公報に開示されている技術がある。この技術は、異径タイヤについて車輪速度の補正を行うものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
こうした車輪速度の補正係数の算定中等にはトラクション制御が誤作動しないように制御開始条件となる車輪速度と実車体速度との差の閾値をトラクション制御に入りにくくなるように変更することが一般的である。しかし、閾値を変更した状態で一般的に大きな駆動力が必要とされるオフロード等の走行時やスタックからの脱出時には、車輪スリップが増大して走破性や脱出性が低下してしまう。
【０００６】
これらの問題点に鑑みて、本発明は、急坂路等の走破性を確保しうる車両用トラクション制御装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る車両用トラクション制御装置は、駆動輪の空転を検出する空転検出手段と、検出した空転量が予め設定された許容スリップ量を超える場合に駆動輪に制動力を付与することで該駆動輪の空転を許容スリップ量以内に抑制する制御を行う制動力制御手段とを備える車両用トラクション制御装置において、駆動輪は、駆動系に副変速機を介して接続されており、副変速機の変速状態を検出する副変速機状態検出器をさらに備え、制動力制御手段は、副変速機が低速状態である場合には、それ以外の場合に比べて許容スリップ量を小さくして空転抑制制御を行うことを特徴とする。
【０００８】
駆動系と駆動輪が副変速機を介して接続されている車両においては、オフロード走行時等走破性が重視される場合やスタックからの脱出時には副変速機が低速状態に設定されるのが一般的である。本発明によれば、副変速機が低速状態に設定されている場合には、それ以外の場合に比べて許容スリップ量を小さく設定して空転抑制制御を行うので、操縦者が意図した通りの走破性を重視したトラクション制御を行うことができる。
【０００９】
この制動力制御手段は、所定の車両状態でかつ副変速機が低速状態以外の状態において、空転抑制制御時の許容スリップ量を増大させて制御を行うことが好ましい。この所定の車両状態とは、車輪速度補正完了前あるいはタイヤ径が正常であると判定される前の状態である。
【００１０】
一方、車輪速度補正完了前あるいはタイヤ径が正常であると判定される前等の所定の車両状態で、かつ、副変速機が低速状態以外の状態の場合には、許容スリップ量を増大させて制御することで、制御開始条件を緩和してトラクション制御の誤作動を防止することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明に係るトラクション制御装置を搭載した車両の主要部分を示す概略構成図である。
【００１２】
この車両は、４つの車輪１ＦＲ、１ＦＬ、１ＲＲ、１ＲＬの全てを駆動輪とする４ＷＤ式の車両である。この車両の駆動系は、エンジン５と、トランスミッション６とを備えており、図示していない駆動軸、差動ギヤ等を介してトランスミッション６の副変速機６ａと各輪１ＦＲ、１ＦＬ、１ＲＲ、１ＲＬとが接続されている。
【００１３】
この車両の制動系は、ブレーキペダル２と、ブレーキブースタ２０と、マスタシリンダ２２と、アクチュエータ３とが接続されており、アクチュエータ３から延びる作動油ラインが各車輪１ＦＲ、１ＦＬ、１ＲＲ、１ＲＬに設けられたホイール・シリンダ３１に接続され、ブレーキパッド３２を作動させる構成になっている。ブレーキペダル２には、ブレーキの操作状態を検出するストップランプスイッチ２１が取り付けられており、各車輪１ＦＲ、１ＦＬ、１ＲＲ、１ＲＬには、車輪の回転状態を検出する車輪速センサ３３がそれぞれ取り付けられている。
【００１４】
ストップランプスイッチ２１、各車輪速センサ３３の出力はＴＲＣコンピュータ４に入力されている。ＴＲＣコンピュータ４はアクチュエーター３の動作を制御するものであり、本発明に係るトラクション制御装置の制動力制御手段に相当する。また、エンジン５、トランスミッション６は制御用のエンジンコンピュータ７に接続される。そして、ＴＲＣコンピュータ４とエンジンコンピュータ７とは相互に接続されている。
【００１５】
通常、走行時にブレーキペダル２が踏み込まれると、ブレーキブースタ２０はその踏力を増大させてマスタシリンダ２２へと伝達し、作動油がアクチュエータ３へと送られる。アクチュエータ３から各車輪に設けられたホイール・シリンダ３１へと作動油を伝達することでブレーキパッド３２を作動させて、制動が行われる。
【００１６】
次に、このトラクション制御装置の動作を図１〜図３を参照して説明する。図２は、トラクション制御動作を表すフローチャートである。以下、特に説明のない限り制御動作はＴＲＣコンピューター４内の演算処理装置（ＣＰＵ）によって実行される。そして、副変速機６ａは、低速状態のＬ４と高速状態のＨ４間で切り替えを行うものである。
【００１７】
まず、ステップＳ１において車両状態を検出する。具体的には、各車輪１の車輪速センサ３３から得られた車輪速度、トランスミッション６の出力軸回転数等を参照して各車輪１の回転状態の偏差を調べる。そして、偏差が大きい場合は、異径タイヤの装着判定を行う。そして、既に異径タイヤ装着が検知されている場合や車輪速センサ３３間の出力偏差が検出されている場合はそれらの出力の補正、つまり車輪速度補正を行う。
【００１８】
ステップＳ２においては、タイヤ径が正常であると判定されたか車輪速度補正が完了しているかを調べる。そして、いずれかが完了前（以下、所定の車両状態と呼ぶ。）であればステップＳ３ａに移行し、両者が完了している場合（以下、通常時と呼ぶ。）にはステップＳ３ｂへと移行し、それぞれエンジンコンピュータ７からの副変速機６ａの状態情報により、ギヤ位置がＬ４、つまり、副変速機６ａが低速状態にあるか否かを判定する。そして、ギヤ位置に応じてそれぞれステップＳ４〜Ｓ７へと移行し、トラクション制御の際に用いる許容スリップ量の設定を行う。
【００１９】
具体的には、所定の車両状態で、ギヤ位置Ｈ４のときには、ステップＳ４に示されるように許容スリップ量をＳｐ１×Ｋ１に設定する。所定の車両状態で、ギヤ位置Ｌ４のときには、ステップＳ５に示されるように許容スリップ量をＳｐ２×Ｋ２に設定する。通常時で、ギヤ位置Ｈ４のときには、ステップＳ６に示されるように許容スリップ量をＳｐ１に設定する。所定の車両状態で、ギヤ位置Ｌ４のときには、ステップＳ７に示されるように許容スリップ量をＳｐ２に設定する。
【００２０】
ここで、Ｋ１＞Ｋ２＞１、Ｓｐ１≧Ｓｐ２を満たすように設定することで、許容スリップ量は、同一の車両状態であれば、ギヤ位置Ｈ４のときのほうが、ギヤ位置Ｌ４のとき以上に設定され、ギヤ位置が同一であれば、所定の車両状態の場合に、通常時より大きな許容スリップ量に設定されることになる。
【００２１】
ステップＳ４〜Ｓ７で許容スリップ量を設定した後、ステップＳ８において、スリップ発生を判定し、検出した場合は、ステップＳ９へと移行し、スリップ量を設定した許容スリップ量内に抑えるトラクション制御を行う。
【００２２】
図３は、このトラクション制御を従来のトラクション制御中と比較するため、制御中の車両挙動、ブレーキ制御油圧等を比較して示したものである。図３（ａ）、図３（ｂ）は、本発明に係るトラクション制御装置によるトラクション制御中のタイムチャートであって、図３（ａ）が空転輪の車輪速度と実車体速度の時間変化を、図３（ｂ）が空転輪へのブレーキ制御油圧の時間変化をそれぞれ示している。一方、図３（ｃ）、図３（ｄ）は、従来のトラクション制御中のタイムチャートであって、図３（ｃ）が空転輪の車輪速度と実車体速度の時間変化を、図３（ｄ）が空転輪へのブレーキ制御油圧の時間変化をそれぞれ示している。
従来のトラクション制御装置によるトラクション制御中の車輪速度と実車体速度の関係をそれぞれ示している。これらの図はいずれも異径タイヤ等を検出した場合に、車輪がぬかるみなどに入ってほぼ停止したスタック状態から脱出する際の変動をそれぞれ示したものである。
【００２３】
車両状態が駆動力が必要なオフロード状態やスタック状態にあったとすると、通常、副変速機６ａは低速状態、つまりギヤ位置Ｌ４状態に設定されている。従来のトラクション制御においては、正常タイヤ判定前や車両速度補正完了前は副変速機６ａが低速状態、つまりギヤ位置Ｌ４状態であっても許容スリップ量は大きく（Ｓｐ１×Ｋ１）設定されたが、本発明におけるトラクション制御では、許容スリップ量はそれより小さいＳｐ２×Ｋ２に設定されている。
【００２４】
図３（ａ）〜（ｄ）に示されるように時刻ｔ₀で車輪が空転し始めたとすると、本発明におけるトラクション制御においては、図３（ａ）に示されるように、時刻ｔ₁で空転輪の車輪速度が許容車輪速度（実車体速度＋許容スリップ量）を超えるので、トラクション制御が開始される。そして、制御開始が早く、制御量が少なくてすむので、空転輪の車輪速度の変動も小さく、制御に必要なブレーキ制御油圧も図３（ｂ）に示されるように小さくて済む。その結果、安定した実車体速度が得られ、走行性が確保される。
【００２５】
これに対して、従来のトラクション制御においては、図３（ｃ）に示されるように、許容車輪速度が大きいために、空転を開始してから空転輪の車輪速度が許容車輪速度を越えてトラクション制御が開始されるまでに時間がかかり、じっさいにトラクション制御が開始されるのは、時刻ｔ₂になる。そして、許容スリップ量が大きく、制御開始が遅れた分だけ図３（ｄ）に示されるようにブレーキ制御油圧を大きくする必要があり、さらに空転輪の車輪速度の変動も大きくなる。そして、許容スリップ量を大幅に上回るスリップが発生して車体速度の低下が起こり、走行性が低下してしまう。
【００２６】
このように、本発明では、正常タイヤ判定前や車両速度補正完了前でも副変速機６ａが低速状態の場合には、許容スリップ量を抑制してトラクション制御を行うことでオフロード等の走行性を確保することができる。
【００２７】
ここでは、車両状態、つまり、正常タイヤ判定前や車両速度補正完了前においては許容スリップ量を増大させる制御を行う例を説明してきたが、副変速機の状態のみをみて、副変速機が低速状態の場合は高速状態の場合よりも常に許容スリップ量を小さくしてトラクション制御を行ってもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、走破性が重視される副変速機のギヤ位置が低速状態の場合には、許容スリップ量を小さく設定してトラクション制御を行うことで、荒れた路面や急坂路等での走行性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両用トラクション制御装置を搭載した車両の主要部分の構成を示す図である。
【図２】本発明に係る車両用トラクション制御装置の制御動作を表すフローチャートである。
【図３】制御中の車両挙動、ブレーキ制御油圧を本発明と従来のトラクション制御で比較して示したものであり、（ａ）、（ｂ）は、本発明のトラクション制御中のタイムチャートで、（ａ）が空転輪の車輪速度と実車体速度の時間変化を、（ｂ）が空転輪へのブレーキ制御油圧の時間変化をそれぞれ示し、（ｃ）、（ｄ）は、従来のトラクション制御中のタイムチャートで、（ｃ）が空転輪の車輪速度と実車体速度の時間変化を、（ｄ）が空転輪へのブレーキ制御油圧の時間変化をそれぞれ示している。
【符号の説明】
１…車輪、２…ブレーキペダル、３…アクチュエーター、４…ＴＲＣコンピューター、５…エンジン、６…トランスミッション、７…エンジンコンピュータ、２１…ストップランプスイッチ、３１…ホイール・シリンダ、３２…ブレーキパッド、３３…車輪速センサ。

Claims (3)

1. 駆動輪の空転を検出する空転検出手段と、検出した空転量が予め設定された許容スリップ量を超える場合に駆動輪に制動力を付与することで該駆動輪の空転を前記許容スリップ量以内に抑制する制御を行う制動力制御手段とを備える車両用トラクション制御装置において、
   前記駆動輪は、駆動系に副変速機を介して接続されており、前記副変速機の変速状態を検出する副変速機状態検出器をさらに備え、前記制動力制御手段は、前記副変速機が低速状態である場合には、それ以外の場合に比べて前記許容スリップ量を小さくして空転抑制制御を行うことを特徴とする車両用トラクション制御装置。
2. 前記制動力制御手段は、車輪速センサの出力偏差の補正完了前あるいはタイヤ径が正常であると判定される前の状態で、かつ、前記副変速機が低速状態以外の状態において、空転抑制制御時の許容スリップ量を増大させて制御を行うことを特徴とする請求項１記載の車両用トラクション制御装置。
3. 前記車輪速センサの出力偏差の補正は、各車輪速センサ出力と駆動系の条件から各車輪の回転状態の偏差を求めて補正を行うことを特徴とする請求項２記載の車両用トラクション制御装置。

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