説明

車両のトラクション制御装置

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両における駆動輪の路面に対するスリップを検出し、検出されたスリップを所定の規模を越えないものとすべく駆動輪についてのトルク制御を行う、車両のトラクション制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】車両の走行時にあって、例えば、アクセルペダルが踏み込まれて加速状態がとられる際等に生じる駆動輪の路面に対するスリップが比較的大規模なものとなる場合には、好ましいグリップ走行が行われず、適正な走行特性が得られなくなってしまうので、斯かる場合に際して、駆動輪に制動力を作用させることにより、あるいは、エンジンの出力を低下させることによって、駆動輪の路面に対するスリップを所定の規模以上のものとならないように抑制すべく制御するトラクション制御を行うトラクション制御装置を、車両に設けることが知られている。
【0003】このようなトラクション制御装置においては、通常、トラクション制御が、例えば、路面摩擦係数に応じた目標スリップ率もしくは目標スリップ量(以下、目標スリップ率もしくは目標スリップ量を目標スリップ値という)が設定されるもとで、車両の駆動輪における路面に対するスリップが所定のスリップ率もしくはスリップ量(以下、スリップ率もしくはスリップ量をスリップ値という)以上のもの、即ち、所定以上の規模のものとなったとき、当該駆動輪における路面に対するスリップを目標スリップ値のものとなすべく、その駆動輪に対して制動力を作用させる制御、あるいは、車両に搭載されたエンジンの出力を低下させる制御によって、当該駆動輪についての駆動トルクを低減させる駆動トルク低減動作が行われることによってなされる。そして、目標スリップ値の設定に用いられる路面摩擦係数は、例えば、特開昭60-99757号公報にも開示されている如く、車両の従動輪周速度に基づいて、あるいは、車両の従動輪周速度と従動輪周加速度とに基づいて推定されるものとされる。
【0004】斯かるトラクション制御が行われるにあたり、駆動輪に対して制動力を作用させるには車両に装備された駆動輪用ブレーキ装置が作動せしめられるが、駆動輪用ブレーキ装置の耐久性が考慮されて、例えば、特開昭63−166649号公報にも示される如くに、駆動輪の路面に対するスリップが比較的小規模なものである場合には、トラクション制御をエンジンの出力を低下させることにより行い、また、駆動輪の路面に対するスリップが比較的大規模なものである場合には、トラクション制御をエンジンの出力を低下させるとともに駆動輪用ブレーキ装置を作動させることにより行うようにされたトラクション制御装置も提案されている。そして、路面に対するスリップが所定のスリップ値以上のものとなった駆動輪についての駆動トルク低減動作がエンジンの出力を低下させる制御によってなされる場合には、通常、エンジンにおける吸気通路を通じて燃焼室に供給される吸入空気量の調整が行われる。斯かる吸入空気量の調整は、例えば、エンジンにおける吸気通路に、そこに配されてアクセルペダルの踏込みに連動してその開度を変化させる主スロットルバルブとは別個に副スロットルバルブが設けられ、その副スロットルバルブが、所定のスリップ値以上のものとなった駆動輪におけるスリップを目標スリップ値のものとなすための制御信号によって制御されるアクチュエータにより駆動されて、その開度が調整されることによりなされる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】車両が、上述の如くにして駆動輪の路面に対するスリップが所定のスリップ値以上のものとならないようにすべく駆動輪についての駆動トルクの低減を図るトラクション制御が行われる走行状態にあるもとでは、駆動輪の路面に対するスリップが、例えば、走行路面の状態変化に起因して抑制されて比較的小規模なものとされ、駆動輪の周速度が従動輪の周速度に近接したものとされる事態となることがあるが、斯かる際には、駆動輪の路面に対するスリップが、アクセルペダルが踏み込まれることによる駆動力の増加を路面に効率よく伝達する所定の目標スリップ値のものとされる状態でなくなり、その結果、加速が意図されてアクセルペダルが踏み込まれる際に、良好な加速感が得られないという問題が生じる。
【0006】斯かる点に鑑み、本発明は、車両における駆動輪の路面に対するスリップが所定以上の規模のものとなったときトラクション制御を行い、そのトラクション制御において、路面に対するスリップが所定以上の規模のものとなった駆動輪についての駆動トルクを低減させるべく作動するにあたり、トラクション制御中において、例えば、走行路面の状態変化に起因して駆動輪の路面に対するスリップが抑制される状態となった際に、車両の走行状態を、駆動輪の路面に対するスリップが駆動力の増加を路面に効率よく伝達することになる所定の目標スリップ値のものとされる状態に迅速に復帰させることができるものとされた、車両のトラクション制御装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成すべく、本発明に係る車両のトラクション制御装置は、図1にその基本構成が示される如く、車両の車輪が接触する路面における路面摩擦係数を設定する路面摩擦係数設定手段と、路面摩擦係数設定手段により設定された路面摩擦係数に基づいて目標スリップ値を設定する目標スリップ値設定手段と、車両における駆動輪の路面に対するスリップを検出するスリップ検出手段と、車両における駆動輪についてのトルク制御を行う駆動トルク制御手段と、スリップ検出手段により検出されたスリップを目標スリップ値のものとすべく駆動トルク制御手段を作動させてトラクション制御動作状態となす動作制御手段とを備え、路面摩擦係数設定手段が、車両の従動輪周速度に基づいて基本路面摩擦係数を推定する路面摩擦係数推定手段、及び、トラクション制御動作状態のもとにおいて、車両の駆動輪周速度と従動輪周速度との差が所定値未満であるときには、路面摩擦係数推定手段により推定された基本路面摩擦係数に対しての、それを車両の駆動輪周速度と従動輪周速度との差が所定値未満となった状態の継続時間に応じて増大させる補正を行うことにより、目標スリップ値の設定に用いられる路面摩擦係数を設定する路面摩擦係数補正手段を含むものとされて、構成される。
【0008】
【作用】上述の如くに構成される本発明に係る車両のトラクション制御装置にあっては、トラクション制御動作中において、例えば、走行路面の状態変化に起因して駆動輪の路面に対するスリップが抑制され、駆動輪の路面に対するスリップが目標スリップ値をとるものとされる状態でなくなった場合に、それによって駆動輪の路面に対するスリップが所定のスリップ値以下のものとなったことがスリップ検出手段により検出され、そのスリップ検出手段の検出出力に基づき、路面摩擦係数推定手段が、車両の従動輪周速度に基づいて基本路面摩擦係数を推定するとともに、推定された基本路面摩擦係数に、それを駆動輪の路面に対するスリップが所定のスリップ値以下のものとなった状態の継続時間に応じて増大させる補正を加えて目標スリップ値の設定に用いられる路面摩擦係数を設定する動作を行い、それにより目標スリップ値を変化させて、駆動輪についてのトルク制御状態を変化させる。その結果、車両の走行状態が、駆動輪の路面に対するスリップが駆動力の増加を路面に効率よく伝達されることになる所定の目標スリップ値のものとされる状態に迅速に復帰せしめられ、加速が意図されてアクセルペダルが踏み込まれた際に良好な加速感が得られることになる。
【0009】
【実施例】図2は、本発明に係る車両のトラクション制御装置の一例を、それが適用された車両と共に概略的に示す。
【0010】図2において、車両における車体10の前部に、エンジン12が搭載されている。エンジン12は、例えば、4つのシリンダ11を有し、それらのシリンダ11の夫々には、吸気通路13を通じた吸入空気と燃料供給系から供給される燃料とで形成される混合気が供給され、各シリンダ11内に供給された混合気は、点火系の作動によって燃焼せしめられて排気通路18に排出される。
【0011】吸気通路13には、アクセルペダル14に連動して開度を変化させる主スロットルバルブ15、及び、スロットルアクチュエータ16により開閉駆動される副スロットルバルブ17が設けられており、これら副スロットルバルブ17及び主スロットルバルブ15によって、吸気通路13を流れる吸入空気の量が調整される。そして、吸気通路13に設けられた副スロットルバルブ17及び主スロットルバルブ15によりその量が調整された吸入空気に燃料供給系からの燃料が混合せしめられて得られる混合気が、シリンダ11内で燃焼せしめられてエンジン12が作動状態とされ、その出力(トルク)が、流体式トルクコンバータ22,自動変速機23,プロペラシャフト24、及び、ディファレンシャル機構25を含んで形成される動力伝達経路を介して、左後輪20L及び右後輪20Rに夫々伝達される。即ち、左後輪20L及び右後輪20Rが、駆動輪とされているのである。
【0012】エンジン12,流体式トルクコンバータ22及び自動変速機23は、一個のブロックを形成するように結合され、その両側に左前輪21L及び右前輪21Rが、従動輪として配されている。これら左前輪21L及び右前輪21Rと左後輪20L及び右後輪20Rとに関連して、ブレーキ制御部30が備えられている。ブレーキ制御部30は、左前輪21L,右前輪21R,左後輪20L及び右後輪20Rの夫々に付設されたディスク32と、ディスク32を押圧するブレーキパッドが設けられたキャリパ34とから成るディスクブレーキ35A,35B,35C及び35Dを有している。ディスクブレーキ35A〜35Dの夫々におけるキャリパ34には、ホイールシリンダ36が備えられていて、各ホイールシリンダ36には、液圧調整部40から伸びる導管37a,37b,37c及び37dが夫々接続されている。各キャリパ34は、ホイールシリンダ36に液圧調整部40から導管37a〜37dを介してブレーキ液圧が供給されると、その供給されたブレーキ液圧に応じた押圧力をもってブレーキパッドをディスク32に押し付けて、左前輪21L,右前輪21R,左後輪20L及び右後輪20Rの制動を行うものとされる。
【0013】液圧調整部40には、ブレーキペダル41の踏込み操作に応じた液圧が、ブレーキペダル41に付随して設けられたパワーシンリダ43から導管42a及び42bを通じて供給されるとともに、ポンプ44及び調圧バルブ45により形成される作動液圧が、導管46を通じて供給される。そして、液圧調整部40は、ブレーキペダル41の踏込み操作に応じたブレーキ液圧を形成して、それを導管37a〜37dを通じてディスクブレーキ35A〜35Dに供給する動作状態、及び、内蔵するものとされた電磁開閉バルブ51,52,53及び54の動作状態に応じて、ディスクブレーキ35C及び35Dに対するブレーキ液圧を個別に形成し、それらをディスクブレーキ35C及び35Dに夫々選択的に供給する動作状態等をとる。
【0014】電磁開閉バルブ51〜54は、電磁開閉バルブ51と電磁開閉バルブ52との組及び電磁開閉バルブ53と電磁開閉バルブ54との組に分けられており、これらの組は、夫々、左後輪20L及び右後輪20Rに設けられたディスクブレーキ35C及び35Dに対するブレーキ液圧の調整に関与するものとされる。各組において、一方の電磁開閉バルブ51及び53が閉状態にされて、他方の電磁開閉バルブ52及び54が開状態にされるときには、ディスクブレーキ35C及び35Dに供給されるブレーキ液圧が夫々減圧され、それとは逆に、各組において、一方の電磁開閉バルブ51及び53が開状態にされ、他方の電磁開閉バルブ52及び54が閉状態にされたときには、ディスクブレーキ35C及び35Dに供給されるブレーキ液圧が夫々増圧され、各組のいずれもが閉状態にされたときには、ディスクブレーキ35C及び35Dに供給されるブレーキ液圧がそのときの状態に保持される。
【0015】上述の構成に加えて、スロットルアクチュエータ16の動作制御及び電磁開閉バルブ51〜54の開閉制御を行う制御ユニット200が設けられている。制御ユニット200には、左前輪21L,右前輪21R,左後輪20L及び右後輪20Rに関連して夫々設けられた速度センサ61,62,63及び64から得られる、左前輪21L,右前輪21R,左後輪20L及び右後輪20Rの各々の周速度を夫々あらわす検出出力信号S1 ,S2 ,S3 及びS4 と、主スロットルバルブ15に関連して設けられたスロットル開度センサ65から得られる、主スロットルバルブ15の開度をあらわす検出出力信号Stと、アクセルペダル・センサ66から得られるアクセルペダル14の踏込量をあらわす検出出力信号Saと、舵角センサ67から得られる、左前輪21L及び右前輪21Rの舵角をあらわす検出出力信号Sdと、車速センサ68から得られる車両の走行速度(車速)をあらわす検出出力信号Svとが供給される。
【0016】制御ユニット200は、検出出力信号S1 ,S2 ,S3 及びS4 ,St,Sa,Sd及びSvを所定の周期をもって取り込み、検出出力信号S1 があらわす左前輪21Lの周速度と検出出力信号S2 があらわす右前輪21Rの周速度との平均をとって平均従動輪周速度を求めるとともに、平均従動輪周速度を微分して従動輪周加速度を求め、求めた平均従動輪周速度と従動輪周加速度とを、内蔵するメモリに予め格納された平均従動輪周速度と従動輪周加速度と路面摩擦係数との関係を定めたデータマップに照合して、左後輪20L及び右後輪20Rについての基本路面摩擦係数μBを推定する。
【0017】また、平均従動輪周速度に加えて、検出出力信号S3 があらわす左後輪20Lの周速度と検出出力信号S4 があらわす右後輪20Rの周速度とのうちの、両者が相違する場合には大なる方のものが選択されるもとでの一方とされる駆動輪周速度を求め、駆動輪周速度と平均従動輪周速度との差を算出して、“駆動輪の路面に対するスリップ”を求める。そして、斯かる“駆動輪の路面に対するスリップ”が、例えば、0.5km/h とされる所定の値未満のものであるときには、推定された基本路面摩擦係数μBに対しての、“駆動輪の路面に対するスリップ”が所定の値未満のものとなる状態の継続時間を、内蔵するメモリに予め格納された継続時間と路面摩擦係数補正値との関係を定めたデータマップに照合して求めた路面摩擦係数補正値をもっての補正を行い、斯かる補正により、基本路面摩擦係数μBが、“駆動輪の路面に対するスリップ”が所定の値未満のものとなる状態のもとにあっては、“駆動輪の路面に対するスリップ”が所定の値未満のものとなる状態の継続時間に伴って増加するものとされて得られる、補正された路面摩擦係数μFを設定する。
【0018】そして、得られた路面摩擦係数μFを、内蔵するメモリに予め格納された路面摩擦係数と基本目標スリップ値との関係を定めたデータマップに照合して、副スロットルバルブ開度調整によるトラクション制御用の第1の基本目標スリップ値と、ブレーキ制御によるトラクション制御用の第2の基本目標スリップ値とを求め、さらに、第1の基本目標スリップ値に、検出出力信号Svがあらわす車速,検出出力信号Saがあらわすアクセル踏込量、及び、検出出力信号Sdがあらわす舵角の夫々に基づく補正係数を乗算して、副スロットルバルブ開度調整によるトラクション制御用の第1の目標スリップ値STTを設定するとともに、第2の基本目標スリップ値に、検出出力信号Svがあらわす車速,検出出力信号Saがあらわすアクセル踏込量、及び、検出出力信号Sdがあらわす舵角の夫々に基づく補正係数を乗算して、ブレーキ制御によるトラクション制御用の第2の目標スリップ値STBを設定する。これら第1及び第2の目標スリップ値STT及びSTBは、第2の目標スリップ値STBが第1の目標スリップ値STTより大となるものとされ、また、“駆動輪の路面に対するスリップ”が所定の値未満のものとなる状態のもとにあっては、路面摩擦係数μFが“駆動輪の路面に対するスリップ”が所定の値未満のものとなる状態の継続時間に伴って増加するものとされるのに伴って変化するものとされる。
【0019】また、制御ユニット200は、取込まれた検出出力信号S1 〜S4 が夫々あらわす左前輪21L,右前輪21R,左後輪20L及び右後輪20Rの周速度に基づき、上述の如くにして、駆動輪周速度と平均従動輪周速度との差から“駆動輪の路面に対するスリップ”を検出するとともにそのスリップ値SPを算出し、また、左前輪21Lの周速度と右前輪21Rの周速度との平均値と、左後輪20Lの周速度との差から、“左後輪20Lの路面に対するスリップ”を検出するとともにそのスリップ値SPLを算出し、さらに、左前輪21Lの周速度と右前輪21Rの周速度との平均値と、右後輪20Rの周速度との差から、“右後輪20Rの路面に対するスリップ”を検出するとともにそのスリップ値SPRを算出する。
【0020】そして、算出された“駆動輪の路面に対するスリップ”のスリップ値SPを、第1の目標スリップ値STTと比較し、スリップ値SPが第1の目標スリップ値STT未満である状態から第1の目標スリップ値STT以上となったとき、スリップ値SPを第1の目標スリップ値STTに合致させるべく、スロットルアクチュエータ16を制御して副スロットルバルブ17の開度を調整することにより、エンジン12の出力を低下させて、左後輪20L及び右後輪20Rについての駆動トルクを低減させる、副スロットルバルブ開度調整によるトラクション制御を開始し、また、算出された“左後輪20Lの路面に対するスリップ”のスリップ値SPLを、予め設定された第2の目標スリップ値STBと比較し、スリップ値SPLが第2の目標スリップ値STB以上であるとき、左後輪20Lの周速度を第2の目標スリップ値STBに対応する目標周速度となすべく、電磁開閉バルブ51及び52を制御してディスクブレーキ35Cを作動させることにより左後輪20Lに作用する駆動トルクを低減させる、ブレーキ制御によるトラクション制御を行い、さらに、算出された“右後輪20Rの路面に対するスリップ”のスリップ値SPRを、予め設定された第2の目標スリップ値STBと比較し、スリップ値SPRが第2の目標スリップ値STB以上であるとき、右後輪20Rの周速度を第2の目標スリップ値STBに対応する目標周速度となすべく、電磁開閉バルブ53及び54を制御してディスクブレーキ35Dを作動させることにより右後輪20Rに作用する駆動トルクを低減させる、ブレーキ制御によるトラクション制御を行う。
【0021】斯かる際、副スロットルバルブ17の開度が調整されて、“駆動輪の路面に対するスリップ”のスリップ値SPが第1の目標スリップ値STTに合致するものとされることにより、例えば、アクセルペダル14が踏み込まれることにより増大せしめられた駆動力が、左後輪20L及び右後輪20Rから効率良く路面に伝達される状態が得られるように、第1の目標スリップ値STTが設定されるものとされる。なお、副スロットルバルブ17は、副スロットルバルブ開度調整によるトラクション制御が行われていないとき、最大の開度をとる状態、即ち、全開状態に維持される。
【0022】副スロットルバルブ開度調整によるトラクション制御は、“駆動輪の路面に対するスリップ”のスリップ値SPが第1の目標スリップ値STT未満とされた、トラクション制御が行われていず、従って、副スロットルバルブ17が全開状態とされた状態から、例えば、アクセルペダル14が踏み込まれて主スロットルバルブ15の開度が増加せしめられる加速状態がとられ、それにより、“駆動輪の路面に対するスリップ”のスりップ値SPが第1の目標スリップ値STT以上とされる状態に移行したとき、制御ユニット200からスロットルアクチュエータ16に、スリップ値SPを第1の目標スリップ値STTに一致させるべく、副スロットルバルブ17の開度を調整するための駆動信号Ctが供給されて行われる。制御ユニット200からスロットルアクチュエータ16に駆動信号Ctが供給されるにあたっては、副スロットルバルブ17の開度を減少させるもしくは増大させる、あるいは、そのときの副スロットルバルブ17の開度を維持させるための制御量が設定されて、その設定された制御量に応じた駆動信号Ctが形成される。そして、スロットルアクチュエータ16に供給された駆動信号Ctに応じて副スロットルバルブ17の開度が調整され、それにより、エンジン12の出力が、駆動輪周速度が第1の目標スリップ値STTに対応する目標周速度に略一致する状態が得られるように制御されるトラクション制御が行われる。
【0023】斯かる際におけるスロットルアクチュエータ16対する制御量の設定にあたっては、例えば、先ず、駆動輪周速度に基づいて駆動輪周加速度を求めるとともに、駆動輪周速度の第1の目標スリップ値STTに対応する目標周速度からの偏差を求め、次に、求められた駆動輪周加速度と駆動輪周速度の目標周速度からの偏差を、内蔵するメモリに予め格納された駆動輪周加速度と駆動輪周速度の目標周速度からの偏差と制御量との関係を定めたデータマップに照合して、求められた駆動輪周加速度と駆動輪周速度の目標周速度からの偏差に対応する制御量を得て、それをスロットルアクチュエータ16対する制御量として設定する。
【0024】また、ブレーキ制御によるトラクション制御は、“左後輪20Lの路面に対するスリップ”のスリップ値SPL、もしくは、“右後輪20Rの路面に対するスリップ”のスリップ値SPRが第2の目標スリップ値STB以上となるとき、副スロットルバルブ開度調整によるトラクション制御に加えて行われ、“左後輪20Lの路面に対するスリップ”のスリップ値SPLが第2の目標スリップ値STB以上となるときには、制御ユニット200から液圧調整部40における電磁開閉バルブ51及び52に駆動信号Ca及びCbが夫々供給されて、ディスクブレーキ35Cが、スリップ値SPLが第2の目標スリップ値STB未満となるように作動せしめられ、また、“右後輪20Rの路面に対するスリップ”のスリップ値SPRが第2の目標スリップ値STB以上となるときには、制御ユニット200から液圧調整部40における電磁開閉バルブ53及び54に駆動信号Cc及びCdが夫々供給されて、ディスクブレーキ35Dが、スリップ値SPRが第2の目標スリップ値STB未満となるように作動せしめられる。
【0025】そして、上述の如くにして行われるトラクション制御中に、例えば、走行路面の状態変化に起因して“駆動輪の路面に対するスリップ”が抑制され、“駆動輪の路面に対するスリップ”のスリップ値SPが、例えば、0.5km/h とされる所定の値未満とされる状態が生じると、路面摩擦係数μFが“駆動輪の路面に対するスリップ”が所定の値未満のものとなる状態の継続時間に伴って増加するものとされるのに伴って、第1及び第2の目標スリップ値STT及びSTBが変化せしめられ、それにより、左後輪20L及び右後輪20Rについての駆動トルクを低減させる制御動作が緩和される。その結果、車両の走行状態が、“駆動輪の路面に対するスリップ”が駆動力の増加を左後輪20L及び右後輪20Rを通じて路面に効率よく伝達することになる所定の目標スリップ値のものとされる状態に迅速に復帰せしめられ、加速が意図されてアクセルペダル14が踏み込まれた際に良好な加速感が得られることになる。
【0026】上述の如くに動作する制御ユニット200は、例えば、マイクロコンピュータによって構成されるが、斯かるマイクロコンピュータがトラクション制御にあたって実行するプログラムの一例について、図3に示されるフローチャートを参照して述べる。
【0027】図3のフローチャートにより示されるプログラムにおいては、スタート後、ステップ70において各種の検出出力信号を取り込み、続くステップ71において、車両における駆動輪、即ち、左後輪20L及び右後輪20Rが接触する路面の路面摩擦係数μFを、平均従動輪周速度と従動輪周加速度とに基づいて基本路面摩擦係数μBを推定するとともに、“駆動輪の路面に対するスリップ”が、例えば、0.5km/h とされる所定の値未満のものであるときには、推定された基本路面摩擦係数μBに、“駆動輪の路面に対するスリップ”が所定の値未満のものとなる状態の継続時間に応じた補正値をもっての補正を加えて路面摩擦係数μFとすることにより、また、“駆動輪の路面に対するスリップ”が、例えば、0.5km/hとされる所定の値以上であるときには、推定された基本路面摩擦係数μBに補正を加えることなく路面摩擦係数μFとすることによって設定する。
【0028】次に、ステップ72において、ステップ71で設定した路面摩擦係数μFに基づいて、副スロットルバルブ開度調整によるトラクション制御用の第1の目標スリップ値STT及びブレーキ制御によるトラクション制御用の第2の目標スリップ値STBを設定する。第1の目標スリップ値STTの設定にあたっては、ステップ71で設定した路面摩擦係数μFを、予めメモリに格納された路面摩擦係数と副スロットルバルブ開度調整によるトラクション制御用の基本目標スリップ値との関係を定めたデータマップに照合し、路面摩擦係数μFに対応する副スロットルバルブ開度調整によるトラクション制御用の基本目標スリップ値を求めてそれを第1の基本目標スリップ値とし、さらに、第1の基本目標スリップ値に、ステップ70において取り込まれた検出出力信号Sv,Sa、及び、Sdが夫々あらわす車速,アクセル踏込量、及び、左前輪21L及び右前輪21Rについての舵角に基づく補正係数を乗算することによって、副スロットルバルブ開度調整によるトラクション制御用の第1の目標スリップ値STTを得る。また、第2の目標スリップ値STBの設定にあたっては、ステップ71で設定した路面摩擦係数μFを、予めメモリに格納された路面摩擦係数とブレーキ制御によるトラクション制御用の基本目標スリップ値との関係を定めたデータマップに照合し、路面摩擦係数μFに対応するブレーキ制御によるトラクション制御用の基本目標スリップ値を求めてそれを第2の基本目標スリップ値とし、さらに、第2の基本目標スリップ値に、ステップ70において取り込まれた検出出力信号Sv,Sa、及び、Sdが夫々あらわす車速,アクセル踏込量、及び、左前輪21L及び右前輪21Rについての舵角に基づく補正係数を乗算することによって、ブレーキ制御によるトラクション制御用の第2の目標スリップ値STBを得る。このようにして得られる第1の目標スリップ値STT及び第2の目標スリップ値STBは、第2の目標スリップ値STBが第1の目標スリップ値STTより大なるものとされる。
【0029】次に、ステップ73において、ステップ70で取り込まれた検出出力信号S1 〜S4 が夫々あらわす左前輪21L,右前輪21R,左後輪20L及び右後輪20Rの周速度に基づき、平均従動輪周速度VWNと、左後輪20Lの周速度VWDLと右後輪20Rの周速度VWDRとのうちの、両者が相違する場合には大なる方のものが選択されるもとでの一方とされる駆動輪周速度VWDとの差(VWD−VWN)から、“駆動輪の路面に対するスリップ”を検出するとともにそのスリップ値SPを算出する。また、平均従動輪周速度VWNと左後輪20Lの周速度VWDLとの差(VWDL−VWN)から“左後輪20Lの路面に対するスリップ”を検出するとともにそのスリップ値SPLを算出し、さらに、平均従動輪周速度VWNと右後輪20Rの周速度VWDRとの差(VWDR−VWN)から“右後輪20Rの路面に対するスリップ”を検出するとともにそのスリップ値SPRを算出する。
【0030】続いて、ステップ74において、ステップ70において取り込まれた検出出力信号Stに基づき、主スロットルバルブ15の開度MHが0か否か、即ち、主スロットルバルブ15が全閉状態にあるか否かを判断する。その結果、主スロットルバルブ15が全閉状態にあれば、ステップ75において、トラクション制御フラッグFTが“0”とされているか否かを判断し、トラクション制御フラッグFTが“0”とされていなければ、ステップ76においてトラクション制御フラッグFTを“0”にした後ステップ70に戻り、また、トラクション制御フラッグFTが“0”とされていれば、直接にステップ70に戻る。
【0031】また、ステップ74での判断の結果、主スロットルバルブ15が全閉状態になければ、ステップ77において、トラクション制御フラッグFTが“1”とされているか否かを判断し、トラクション制御フラッグFTが“1”とされていなければ、ステップ78において、ステップ73で算出された“駆動輪の路面に対するスリップ”のスリップ値SPが、ステップ72で設定された第1の目標スリップ値STT以上であるか否かを判断する。その結果、スリップ値SPが第1の目標スリップ値STT未満であれば、ステップ70に戻り、スリップ値SPが第1の目標スリップ値STT以上であれば、ステップ79において、トラクション制御フラッグFTを1に設定した後、ステップ80に進む。さらに、ステップ77での判断と結果、トラクション制御フラッグFTが“1”とされている場合には、直接にステップ80に進む。
【0032】ステップ80においては、“駆動輪の路面に対するスリップ”のスリップ値SPを第1の目標スリップ値STTに一致するものとなるように調整すべく、スロットルアクチュエータ16に駆動信号Ctを送出して、副スロットルバルブ開度調整によるトラクション制御が行われるようにした後、ステップ81に進む。ステップ80での、スロットルアクチュエータ16に対する駆動信号Ctの送出にあたっては、副スロットルバルブ17の開度を減少させるもしくは増大させる、あるいは、そのときの副スロットルバルブ17の開度を維持させるための制御量を、例えば、先ず、駆動輪周速度に基づいて駆動輪周加速度を求めるとともに、駆動輪周速度の第1の目標スリップ値STTに対応する目標周速度からの偏差を求め、次に、求められた駆動輪周加速度と駆動輪周速度の目標周速度からの偏差を、内蔵するメモリに予め格納された駆動輪周加速度と駆動輪周速度の目標周速度からの偏差と制御量との関係を定めたデータマップに照合して、求められた駆動輪周加速度と駆動輪周速度の目標周速度からの偏差に対応する制御量を得て、それをスロットルアクチュエータ16対する制御量となすことによって設定し、その設定された制御量に応じた駆動信号Ctを形成する。そして、駆動信号Ctの送出に基づく副スロットルバルブ開度調整によるトラクション制御においては、スロットルアクチュエータ16に供給された駆動信号Ctに応じて副スロットルバルブ17の開度が調整され、それにより、エンジン12の出力が、駆動輪周速度が第1の目標スリップ値STTに対応する目標周速度に略一致する状態が得られるように制御される。
【0033】ステップ81においては、ステップ73で算出された“左後輪20Lの路面に対するスリップ”のスリップ値SPLがステップ72で設定された第2の目標スリップ値STB以上であるか否かを判断する。その結果、スリップ値SPLが第2の目標スリップ値STB以上であれば、ステップ82において、“左後輪20Lの路面に対するスリップ”のスリップ値SPLを第2の目標スリップ値STBに一致するものとなるように調整すべく、電磁開閉バルブ51及び52に駆動信号Ca及びCbを夫々送出して、ディスクブレーキ35Cによるブレーキ制御をもってのトラクション制御が行われるようにした後、ステップ83に進む。また、ステップ81での判断の結果、スリップ値SPLが第2の目標スリップ値STB未満であれば、直接にステップ83に進む。
【0034】ステップ83においては、ステップ73で算出された“右後輪20Rの路面に対するスリップ”のスリップ値SPRがステップ72で設定された第2の目標スリップ値STB以上であるか否かを判断する。その結果、スリップ値SPRが第2の目標スリップ値STB以上であれば、ステップ84において、“右後輪20Rの路面に対するスリップ”のスリップ値SPRを第2の目標スリップ値STBに一致するものとなるように調整すべく、電磁開閉バルブ53及び54に駆動信号Cc及びCdを夫々送出して、ディスクブレーキ35Dによるブレーキ制御をもってのトラクション制御が行われるようにした後、ステップ70に戻る。また、ステップ83での判断の結果、スリップ値SPRが第2の目標スリップ値STB未満であれば、直接にステップ70に戻る。
【0035】図4は、図3のフローチャートにより示されるプログラム中のステップ71において行われる、車両における駆動輪、即ち、左後輪20L及び右後輪20Rが接触する路面の路面摩擦係数の設定に際して実行される処理についてのフローチャートを示す。
【0036】図4のフローチャートにより示される処理においては、スタート後、ステップ90において、ステップ70で取り込まれた検出出力信号S1 があらわす左前輪21Lの周速度VWNLとステップ70で取り込まれた検出出力信号S2 があらわす右前輪21Rの周速度VWNRとの平均をとって平均従動輪周速度VWNを算出し、続くステップ91において、平均従動輪周速度VWNを微分して従動輪周加速度AWNを算出する。
【0037】次に、ステップ92において、ステップ90及び91で夫々算出された平均従動輪周速度VWNと従動輪周加速度AWNとを、制御ユニット200に内蔵されたメモリに予め格納された、例えば、下記の表1に示される如くの平均従動輪周速度と従動輪周加速度と路面摩擦係数との関係を定めたデータマップに照合して、対応する路面摩擦係数を求め、求められた路面摩擦係数をもって左後輪20L及び右後輪20Rについての基本路面摩擦係数μBを推定する。
【0038】
【表1】


【0039】続いて、ステップ93において、トラクション制御フラッグFTが“1”であるか否かを判断し、トラクション制御フラッグFTが“1”である場合には、ステップ94において、駆動輪周速度VWDと平均従動輪周速度VWNとの差(VWD−VWN)、即ち、“駆動輪の路面に対するスリップ”のスリップ値SPが、例えば、0.5km/h とされる所定の値未満か否かを判断する。その結果、“駆動輪の路面に対するスリップ”のスリップ値SPが、0.5km/h 未満である場合には、ステップ95において、制御ユニット200に内蔵されたタイマーが作動状態にあるか否かを判断し、タイマーが作動状態にない場合には、ステップ96においてタイマーの作動を開始させた後、ステップ97に進み、また、タイマーが作動状態にある場合には、直接にステップ97に進む。
【0040】ステップ97においては、ステップ92で推定された基本路面摩擦係数μBに対して、“駆動輪の路面に対するスリップ”のスリップ値SPが所定の値未満となる状態の継続時間Ttを、制御ユニット200に内蔵されたメモリに予め格納された、例えば、下記の表2に示される如くの継続時間と路面摩擦係数補正値との関係を定めたデータマップに照合して、対応する路面摩擦係数補正値μAを求め、求められた路面摩擦係数補正値μAを加算する補正を加え、それににより、基本路面摩擦係数μBが“駆動輪の路面に対するスリップ”のスリップ値SPが所定の値未満のものとなる状態の継続時間に伴って増加するものとされて得られることになる路面摩擦係数μF(μF=μB+μA)を設定し、プログラムを終了する。
【0041】一方、ステップ93での判断の結果、トラクション制御フラッグFTが“0”である場合、もしくは、ステップ94での判断の結果、“駆動輪の路面に対するスリップ”のスリップ値SPが0.5km/h 以上である場合には、ステップ98において、制御ユニット200に内蔵されたタイマーが作動状態にあるか否かを判断し、タイマーが作動状態にある場合には、ステップ99においてタイマーの作動を停止させてタイマーのリセットを行ってステップ100に進み、また、タイマーが作動状態にない場合には、直接にステップ100に進む。
【0042】そして、ステップ100においては、ステップ92で設定された基本路面摩擦係数μBを、補正を加えることなく、そのまま路面摩擦係数μFとして設定し、プログラムを終了する。
【0043】
【表2】


【0044】
【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、本発明に係る車両のトラクション制御装置にあっては、車両における駆動輪の路面に対するスリップが所定以上の規模のものとなったときトラクション制御を行い、そのトラクション制御において、路面に対するスリップが所定以上の規模のものとなった駆動輪についての駆動トルクを低減させるべく作動するにあたり、トラクション制御動作中において、例えば、走行路面の状態変化に起因して駆動輪の路面に対するスリップが抑制され、駆動輪の路面に対するスリップが目標スリップ値をとるものとされる状態でなくなった場合に、それによって駆動輪の路面に対するスリップが所定のスリップ値以下のものとなったことが検出され、そのスリップ検出手段の検出出力に基づき、路面摩擦係数設定手段が、車両の従動輪周速度に基づいて基本路面摩擦係数を推定するとともに、推定された基本路面摩擦係数に、それを駆動輪の路面に対するスリップが所定のスリップ値以下のものとなった状態の継続時間に応じて増大させる補正を加えて目標スリップ値の設定に用いられる路面摩擦係数を設定する動作を行い、それにより目標スリップ値を変化させて、駆動輪についてのトルク制御状態を変化させる。
【0045】従って、本発明に係る車両のトラクション制御装置によれば、駆動輪の路面に対するスリップが目標スリップ値をとるものとされる状態でなくなった場合に、車両の走行状態が、駆動輪の路面に対するスリップが駆動力の増加を路面に効率よく伝達されることになる所定の目標スリップ値のものとされる状態に迅速に復帰せしめられ、加速が意図されてアクセルペダルが踏み込まれた際に良好な加速感が得られることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1図】本発明に係る車両のトラクション制御装置を特許請求の範囲に対応させて示す基本構成図である。
【図2】本発明に係る車両のトラクション制御装置の一例をそれが適用された車両と共に示す概略構成図である。
【図3】図2に示される例における制御ユニットが、マイクロコンピュータにより構成された場合における、斯かるマイクロコンピュータが実行するプログラムの例を示すフローチャートである。
【図4】図2に示される例における制御ユニットが、マイクロコンピュータにより構成された場合における、斯かるマイクロコンピュータが路面摩擦係数の設定にあたて実行するプログラムの例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
10 車体
12 エンジン
15 主スロットルバルブ
16 スロットルアクチュエータ
17 副スロットルバルブ
20L 左後輪
20R 右後輪
21L 左前輪
21R 右前輪
30 ブレーキ制御部
35A ディスクブレーキ
35B ディスクブレーキ
35C ディスクブレーキ
35D ディスクブレーキ
51 電磁開閉バルブ
52 電磁開閉バルブ
53 電磁開閉バルブ
54 電磁開閉バルブ
61 速度センサ
62 速度センサ
63 速度センサ
64 速度センサ
68 車速センサ
200 制御ユニット

【特許請求の範囲】
【請求項1】車両の車輪が接触する路面における路面摩擦係数を設定する路面摩擦係数設定手段と、該路面摩擦係数設定手段により設定された路面摩擦係数に基づいて目標スリップ率もしくは目標スリップ量を設定する目標スリップ値設定手段と、上記車両における駆動輪の路面に対するスリップを検出するスリップ検出手段と、上記車両における駆動輪についてのトルク制御を行う駆動トルク制御手段と、上記スリップ検出手段により検出されたスリップを上記目標スリップ率もしくは目標スリップ量のものとすべく上記駆動トルク制御手段を作動させて、トラクション制御動作状態となす動作制御手段とを備えて成り、上記路面摩擦係数設定手段が、上記車両の従動輪周速度に基づいて基本路面摩擦係数を推定する路面摩擦係数推定手段、及び、上記トラクション制御動作状態のもとにおいて、上記車両の駆動輪周速度と従動輪周速度との差が所定値未満であるときには、上記路面摩擦係数推定手段により推定された基本路面摩擦係数に対しての、該基本路面摩擦係数を上記車両の駆動輪周速度と従動輪周速度との差が上記所定値未満となった状態の継続時間に応じて増大させる補正を行って、上記路面摩擦係数を設定する路面摩擦係数補正手段を含むことを特徴とする車両のトラクション制御装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【特許番号】第2892855号
【登録日】平成11年(1999)2月26日
【発行日】平成11年(1999)5月17日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平3−82342
【出願日】平成3年(1991)4月15日
【公開番号】特開平5−187284
【公開日】平成5年(1993)7月27日
【審査請求日】平成10年(1998)2月24日
【出願人】(000003137)マツダ株式会社 (6,115)
【参考文献】
【文献】特開 昭60−99757(JP,A)
【文献】特開 平1−313633(JP,A)
【文献】特開 平1−122763(JP,A)
【文献】特開 平2−27125(JP,A)
【文献】特開 平4−43832(JP,A)
【文献】特開 昭62−3137(JP,A)