車両の駆動制御装置
【課題】砂地を検出して、砂地に適合させて駆動輪の駆動を制御する。
【解決手段】駆動輪が駆動されたことを検出し、かつ駆動輪の下方向への移動を検出した場合、車両の走行路が砂地であると判定する。砂地走行と判定時、駆動輪スリップ防止のため、駆動輪の駆動トルクが予め設定したしきい値まで減少するようにエンジントルクを制御するとともに、しきい値は、車体速度が大きくなるほど大きな値に変化させる。
【解決手段】駆動輪が駆動されたことを検出し、かつ駆動輪の下方向への移動を検出した場合、車両の走行路が砂地であると判定する。砂地走行と判定時、駆動輪スリップ防止のため、駆動輪の駆動トルクが予め設定したしきい値まで減少するようにエンジントルクを制御するとともに、しきい値は、車体速度が大きくなるほど大きな値に変化させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動輪の駆動を制御する車両の駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、駆動輪のスリップ量又はスリップ率の累積値が大きくなったときに、駆動トルクの抑制を緩和させている。これにより、例えば、砂地から駆動輪を脱出させることを可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１４０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、駆動輪のスリップ量又はスリップ率を基に駆動輪の駆動トルクを制御して砂地から駆動輪を脱出させているので、スリップ量又はスリップ率を検出するために駆動輪をある程度駆動させなければならず、その駆動により駆動輪が砂地に嵌ってしまうという課題は残る。
本発明の課題は、砂地を検出して、砂地に適合させて駆動輪の駆動を制御することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、本発明に係る車両の駆動制御装置は、走行路が砂地であることが検出された場合であって、砂地に対して滑らない又は砂地に沈み込まない駆動トルク相当に設定されたしきい値を駆動輪の駆動トルクが越えている場合には、駆動輪の駆動トルクをしきい値に一致させ、そのしきい値は、車体速が大きくなるほど大きな値に変化させる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、走行路が砂地の場合に、砂地に適合させて駆動輪の駆動トルクを制御できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１の実施形態の車両の構成を示す概略構成図である。
【図２】ＡＢＳ／ＴＣＳコントロールユニットによる砂地検出のための演算処理のフローチャートである。
【図３】ストローク速度の説明に使用した図である。
【図４】駆動トルク（エンジントルク）としきい値Ａとの関係を示す特性図である。
【図５】ＡＢＳ／ＴＣＳコントロールユニットによるトラクション制御のための演算処理の手順を示す。
【図６】車体速度Ｖに応じて上限エンジントルクＴLとの関係を示す特性図である。
【図７】駆動方式と車輪のストローク変位との関係を示す特性図である。
【図８】砂地で車両を発進させた際の駆動トルクＴの経時変化（（ａ））及び車体速度Ｖの経時変化（（ｂ））を示す。
【図９】本発明の第２の実施形態の車両の構成を示す概略構成図である。
【図１０】第２の実施形態における、ＡＢＳ／ＴＣＳコントロールユニットによるトラクション制御のための演算処理の手順を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
（第１の実施形態）
（構成）
図１は、本発明に係る駆動力制御装置を搭載した第１の実施形態を示す車両の構成を示す。この車両は、前輪駆動車両である場合を示している。図中、１はエンジン、２は自動変速機、３、４はドライブシャフト、５、６は前輪（駆動輪）、７、８は後輪（従動輪）、９はスロットルバルブ、１０はスロットル制御モータ、１１はアンチスキッド制御（図ではＡＢＳ（Anti-lockBrake System））／駆動力制御（図ではＴＣＳ（Traction Control System））コントロールユニット、１２、１３、１４、１５は車輪速度センサ、１７はスリップインジケータ、１８はＴＣＳ／ＯＦＦインジケータ、１９はＴＣＳ／ＯＦＦスイッチ、２０はエンジンコントロールユニット、２１は自動変速機（図ではＡＴ）コントロールユニット、２２は多重通信線、２３はエンジン回転数センサ、２４はアクセル操作量センサ、２５はスロットル開度センサ、２６はエンジン回転速度センサ、２７は前後加速度センサ、２８、２９、３０、３１は各輪の上下ストロークを検出するストロークセンサである。
【０００９】
このような構成において、エンジン１の吸気管路には、スロットルバルブ９の開度を制御するスロットル開度制御アクチュエータとしてのスロットル制御モータ１０が設けられている。また、自動変速機２としては、多段階に変速段、すなわちギア位置が変更される有段変速機が用いられており、ＡＴコントロールユニット２１からの変速指令に応じて変速比、すなわちギア比やギア位置が制御される。
【００１０】
また、自動変速機２では、ＡＴコントロールユニット２１からの制御信号によってギア比の制御が行われる。このＡＴコントロールユニット２１で制御される自動変速機２内のギア比は、周知のように、出力軸回転速度として代用される車速とスロットル開度センサ２５で検出されたスロットル開度とを変数として、或いはエンジン回転数センサ２３で検出されたエンジン回転数を参照しながら制御される。ちなみに、本実施形態のＡＴコントロールユニット２１は、エンジンコントロールユニット２０と相互に情報の授受を行ってエンジン１及び自動変速機２の通常走行時における最適化制御を実施しており、例えば選択されている現在のギア位置ＣＵＲＧＰや変速シフト操作によって変更された次の目標ギア位置ＮＥＸＴＧＰをエンジンコントロールユニット２０に向けて出力し、駆動力制御用（以下、ＴＣＳ制御用とも記す）ギア位置ＧＲＰＯＳをＡＢＳ／ＴＣＳコントロールユニット１１から取得する。
【００１１】
ＡＢＳ／ＴＣＳコントロールユニット１１は、トラクション制御としてエンジントルク（駆動トルク）を制御するために、アクセル操作量センサ２４からのアクセル操作量ＡＣＣ、各車輪速度センサ１２〜１５からの車輪速度ＶｗFL〜ＶｗRR、エンジン回転速度センサ２６で検出されたエンジン回転速度ＮＥ、ＡＴコントロールユニット２１からの現在ギア位置ＣＵＲＧＰ及び次の目標ギア位置ＮＥＸＴＧＰを読み込み、ＴＣＳ制御用ギア位置ＧＲＰＯＳを算出すると共に、エンジントルク指令値ＴＥ−ＣＯＭを算出してそれらをエンジンコントロールユニット２０に向けて出力する。従って、エンジンコントロールユニット２０では、このエンジントルク指令値ＴＥ−ＣＯＭ等を入力すると、そのエンジントルクが達成されるようにスロットル制御モータ１０を制御する。
【００１２】
また、ＡＢＳ／ＴＣＳコントロールユニット１１は、通常行うトラクション制御とは別に砂地用のトラクション制御を行えるようにも構成されている。砂地用のトラクション制御では、自車両の走行路が砂地であることを検出した場合、予め設定した上限エンジントルクＴL内で駆動トルクを抑える制御を行う。すなわち、通常のトラクション制御では、車輪のスリップ状態に基づいて駆動トルクを制御、具体的には車輪がスリップした場合に駆動トルクを抑える制御をしており、砂地用のトラクション制御では、自車両の走行路が砂地であることを検出したことを条件に駆動トルクを抑えており、この点で通常のトラクション制御と異なる。ここで、砂地の検出については、ストロークセンサ２８〜３１からの検出値である車輪のストローク量を基に行っている。
【００１３】
エンジンコントロールユニット２０は、図示されないマイクロコンピュータ等を内蔵して構成されており、例えばエンジン回転数センサ２３で検出されたエンジン回転速度ＮＥ、アクセル操作量センサ２４で検出されたアクセル操作量ＡＣＣ、スロットル開度センサ２５で検出されたスロットル開度等に基づいて、独自の演算処理に応じ、或いはＡＴコントロールユニット２１やＡＢＳ／ＴＣＳコントロールユニット１１からの要求信号や情報信号に応じて、燃料噴射装置、所謂インジェクタのＯＮ／ＯＦＦ及びそのタイミングと燃料噴射量や、スロットル制御モータ１０によるスロットルバルブ９のスロットル開度等を調整して空燃比や吸気量を調整することで、エンジン１の回転状態を制御して、これによりスムーズな加速感や必要にして十分な減速感を得たり、点火時期やアイドル回転数等を車両の状態に応じて最適制御したりする。
【００１４】
図２は、ＡＢＳ／ＴＣＳコントロールユニット１１による砂地検出のための演算処理の手順を示す。なお、この演算処理では、特に通信のためのステップを設けていないが、演算処理装置で算出された演算結果は随時記憶装置に記憶され、記憶装置に記憶されている情報は随時演算処理装置のバッファ等に伝達記憶されるようになっている。例えば、この演算処理は、１０msec.程度の所定制御時間ΔＴ毎にタイマ割り込み処理によって実行される。
図２に示すように、処理を開始すると、先ずステップＳ１において、アクセル操作量センサ２４で検出されたアクセル操作量ＡＣＣを基に、アクセル開度が０よりも大きいか否かを判定する。すなわち、運転者がアクセル操作をしているか否かを判定する。ここで、アクセル開度が０よりも大きい場合（アクセル開度＞０）、ステップＳ２に進み、アクセル開度が０の場合（アクセル開度＝０）、すなわち、運転者がアクセル操作をしていない場合、ステップＳ８に進む。
【００１５】
ステップＳ２では、四輪駆動状態か否かを判定する。ここで、四輪駆動状態の場合、ステップＳ３に進み、四輪駆動状態でない場合、すなわち、前輪又は後輪のいずれかで駆動している場合（駆動方式がＦＦ又はＦＲの場合）、ステップＳ６に進む。
ステップＳ３では、ストロークセンサ２８〜３１の検出値に基づいて、駆動輪のストローク速度が０以下か否かを判定する。ここで、図３に示すように、ストローク速度が負値の場合、ストローク（サスペンション）が伸びる（増加する）方向に車輪が変位（移動）していることを意味する。
このステップＳ３で、駆動輪のストローク速度が０以下の場合（ストローク速度≦０）、車両の走行路が砂地であるとして、ステップＳ４に進み、そうでない場合（ストローク速度＞０）、車両の走行路が砂地でない、例えばアスファルト路面であるとして、ステップＳ５に進む。
【００１６】
なお、前左右輪のうちの少なくとも何れかの駆動輪のストローク速度が０以下であり、かつ後左右輪のうちの少なくとも何れかの駆動輪のストローク速度が０以下である場合に、駆動輪のストローク速度が０以下の場合であるとして、ステップＳ４に進む。
また、この処理では、駆動輪のストローク速度が０以下か否かを判定しているが、駆動輪のストローク速度が０未満か否かを判定することもできる。
ステップＳ４では、砂地判定用フラグＦを１に設定する。そして、当該図２に示す処理を終了する。
ステップＳ５では、砂地判定用フラグＦを０に設定する。そして、当該図２に示す処理を終了する。
【００１７】
一方、ステップＳ６では、ストロークセンサ２８〜３１の検出値に基づいて、駆動輪のストローク速度が０以下で、かつ従動輪のストローク速度の絶対値（｜従動輪のストローク速度｜）がしきい値Ａ以下か否かを判定する。しきい値Ａは、図４に示すように、駆動トルク（エンジントルク）とともに増加する。ここで、駆動輪のストローク速度が０以下で、かつ従動輪のストローク速度の絶対値がしきい値Ａ以下の場合（駆動輪のストローク速度≦０かつ｜従動輪のストローク速度｜≦Ａ）、ステップＳ７に進み、そうでない場合（駆動輪のストローク速度＞０又は｜従動輪のストローク速度｜＞Ａ）、ステップＳ８に進む。
【００１８】
ステップＳ７では、砂地判定用フラグＦを１に設定する。そして、当該図２に示す処理を終了する。
ステップＳ８は、前記ステップＳ１でアクセル開度が０の場合でもあり、このステップＳ８では、砂地判定用フラグＦを０に設定する。そして、当該図２に示す処理を終了する。
以上のように、ＡＢＳ／ＴＣＳコントロールユニット１１による砂地検出のための演算処理を行う。なお、エンジンコントロールユニット２０により、砂地検出のための演算処理を行うこともできる。
【００１９】
図５は、ＡＢＳ／ＴＣＳコントロールユニット１１によるトラクション制御のための演算処理の手順を示す。なお、この演算処理では、特に通信のためのステップを設けていないが、演算処理装置で算出された演算結果は随時記憶装置に記憶され、記憶装置に記憶されている情報は随時演算処理装置のバッファ等に伝達記憶されるようになっている。例えば、この演算処理は、１０msec.程度の所定制御時間ΔＴ毎にタイマ割り込み処理によって実行される。
図５に示すように、処理を開始すると、先ずステップＳ２１において、砂地判定用フラグＦが１か否かを判定する。ここで、砂地判定用フラグＦが１の場合、ステップＳ２２に進み、砂地判定用フラグＦが０の場合、ステップＳ２５に進む。
【００２０】
ステップＳ２５では、通常のトラクション制御を行う。すなわち、車輪のスリップ状態に基づいて駆動トルクを制御する。そして、当該図５に示す処理を終了する。
ステップＳ２２では、上限エンジントルク（砂地用トラクション制御介入しきい値）ＴLを設定する。上限エンジントルクＴLは、駆動輪を駆動させるが、その駆動により駆動輪が砂地に対して滑らない又は砂地に沈み込むことがない程度の値として設定される。例えば、実験値や経験値により、又は車両諸元に基づいて上限エンジントルクＴLを設定する。さらに、車体速度Ｖに応じて上限エンジントルクＴLが変化するように設定する。例えば、図６に示すように、車体速度Ｖが大きくなるほど、上限エンジントルクＴLを大きくする。この車体速度Ｖに対する上限エンジントルクＴLの特性についても、実験値や経験値として得る。
【００２１】
ステップＳ２３では、現在のエンジントルクが前記ステップＳ２２で設定した上限エンジントルクＴLよりも大きいか否かを判定する。ここで、現在のエンジントルクが前記ステップＳ２２で設定した上限エンジントルクＴLよりも大きい場合（現在のエンジントルク＞ＴL）、ステップＳ２４に進み、そうでない場合（現在のエンジントルク≦ＴL）、前記ステップＳ２５に進む。
ステップＳ２４では、砂地用トラクション制御を実施する。具体的には、実エンジントルク（駆動トルク）を上限エンジントルクＴLまで減少させる処理を行う。そして、当該図５に示す処理を終了する。
【００２２】
（動作）
動作は次のようになる。
先ず、砂地検出を行う。すなわち、アクセル開度が０よりも大きく、四輪駆動状態であり、かつ駆動輪のストローク速度が０以下の場合、砂地判定用フラグＦを１に設定する（ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４）。また、アクセル開度が０よりも大きいが、四輪駆動状態でなければ、すなわち、駆動方式がＦＦ又はＦＲのときには、駆動輪のストローク速度が０以下で、かつ従動輪がストローク速度の絶対値がしきい値Ａ以下の場合、砂地判定用フラグＦを１に設定する（ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ６→ステップＳ７）。
一方、アクセル開度が０の場合、砂地判定用フラグＦを０に設定する（ステップＳ１→ステップＳ８）。さらに、アクセル開度が０よりも大きいが、駆動輪のストローク速度が０以下でなければ、砂地判定用フラグＦを０に設定する（ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ５又はステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ６→ステップＳ８）。
【００２３】
そして、前記砂地検出結果（砂地判定用フラグＦの設定結果）に応じたトラクション制御を行う。すなわち、砂地判定用フラグＦが１の場合、上限エンジントルクＴLを設定し、現在のエンジントルクがその設定した上限エンジントルクＴLよりも大きければ、砂地用トラクション制御を実施する（前記ステップＳ２１→ステップＳ２２→ステップＳ２３→ステップＳ２４）。すなわち、砂地用トラクション制御として、上限エンジントルクＴLを越えないように実エンジントルクを制御する。また、現在のエンジントルクが上限エンジントルクＴL未満の場合、実エンジントルクを上限エンジントルクＴLまで減少させる処理を行うことなく、処理を終了する（前記ステップＳ２１→ステップＳ２２→ステップＳ２３→処理終了）。一方、砂地判定用フラグＦが０の場合、通常のトラクション制御を行う（前記ステップＳ２１→ステップＳ２５）。通常のトラクション制御では、車輪のスリップ状態に基づいて駆動トルクを制御する。
【００２４】
（作用及び効果）
作用及び効果は次のようになる。
前述のように、スロットル開度が０よりも大きく、駆動輪のストローク速度が０以下の場合（駆動輪のストレークがある速度で伸びる場合）、すなわち、運転者のアクセル操作に対応して駆動輪が駆動され、その駆動輪のストローク速度が０以下になる場合、車両の走行路が砂地であると判定している。これは、砂地で駆動輪が回転を開始すると（その回転が１回転に満たない場合でも）、該駆動輪が砂地に沈み始める。このとき、少なくとも駆動輪のストロークが伸びる方向に変化する（駆動輪のストロークが変化しないことを含む）。このように、駆動輪が回転直後に砂地に沈み始めたタイミングを、運転者のアクセル操作に対応して駆動された駆動輪のストローク速度が０以下になることを条件とすることで、検出している。これにより、駆動輪が砂地に沈み始める早い段階、又は駆動輪を１回転させるまでの間に、砂地の検出を可能している。
【００２５】
また、前述のように、駆動方式がＦＦ又はＦＲの場合、従動輪のストローク速度の絶対値（｜従動輪のストローク速度｜）がしきい値Ａ以下になることも条件として、車両の走行路が砂地である判定している。前述のように、走行路が砂地の場合、駆動輪は砂地に沈むようになるが、従動輪については、駆動輪の駆動が路面（砂地）に伝わり難くなっていることで、駆動輪の駆動による車体の荷重移動が少なくなることで、そのストローク速度の変化は０又はほぼ０になる。このようなことから、砂地で駆動輪が駆動され始めても、従動輪のストローク速度の絶対値（｜従動輪のストローク速度｜）がしきい値Ａ以下になっていることを条件として含めて、砂地を判定している。これにより、より精度よく砂地の検出をすることができる。
【００２６】
また、そのしきい値Ａについては、駆動トルクとともに増加している。これは、駆動トルクが増加すれば、駆動輪の駆動による車体の荷重移動も多くなっていく、すなわち、従動輪のストローク速度も多少変化をみせるようになる。このようなことから、駆動トルクとともにしきい値Ａを増加させることで、そのような実情を踏まえて、砂地を判定できるようになる。これにより、より精度よく砂地の検出をすることができる。
また、しきい値Ａをアスファルト路面等の通常の路面の走行時（特に発進時）に得られる従動輪のストローク速度（絶対値）よりも小さくしておくことで、アスファルト路面を砂地と誤判定してしまうのを防止できる。
【００２７】
また、前述のように、砂地用トラクション制御では、予め設定した上限エンジントルクＴLを越えないように実エンジントルクを制御している。そして、この上限エンジントルクＴLは、駆動輪を駆動させるが、その駆動により駆動輪が砂地に対して滑らない又は砂地に沈み込むことがない値である。これにより、砂地を検出したタイミングで上限エンジントルクＴLが設定されるので、砂地用トラクション制御は、砂地を検出した直後から、砂地に対して滑ることなく又は砂地に沈み込むことなく駆動輪を駆動させることができる。
また、上限エンジントルクＴLについては、車体速度Ｖとともに増加している。例えば、砂地走行では、車速がある程度のってきた場合、むしろその車速を抑制しないようにするのが好ましい。例えば、減速させてしまうと駆動輪が砂地に沈み込む可能性が大きくなるなどの理由からである。このようなことから、車体速度Ｖとともに上限エンジントルクＴLを増加させることで、そのような実情を踏まえた砂地用トラクション制御を実現できる。
【００２８】
なお、図７は、駆動方式（ＦＦ、ＦＲ、４ＷＤ）と車輪のストローク変位（変位方向）との関係を示す。
図７に示すように、駆動方式に関係なく、砂地であれば、駆動輪のストローク変位がストロークが伸びる方向に変化する。
なお、砂地以外の路面、例えばアスファルト路面では、駆動方式に関係なく、車両の進行側に位置する車輪（例えば前進するＦＦ車であれば前輪）のストローク変位がストロークが伸びる方向に変化し、その反対側に位置する車輪（例えば前進するＦＦ車であれば後輪）のストローク変位がストロークが縮む方向に変化する。これは、駆動力の変化により、車両において荷重移動が発生するからである。
【００２９】
例えば、このような図７に示す関係に基づいて走行路を判定することもできる。この場合、車両の進行方向を判定する車両進行方向判定手段と、車体に対する車輪の上下方向の移動を検出する車輪上下動検出手段と、前記車両進行方向判定手段の判定結果と前記車輪上下動検出手段の検出結果とに基づいて、車両の走行路状態を判定する走行路状態判定手段と、を備え、前記走行路状態判定手段は、前記進行方向判定手段が判定した車両進行方向側の車輪について、前記車輪上下動検出手段が下方向への移動を検出し、かつ前記進行方向判定手段が判定した車両進行方向とは反対側の車輪について、前記車輪上下動検出手段が上方向への移動を検出した場合、車両の走行路が砂地以外の路面、具体的には、砂地よりも路面摩擦係数が大きい路面であると判定し、それ以外の場合、車両の走行路が砂地であると判定する。ここで、車両進行方向判定手段及び走行路状態判定手段をＡＢＳ／ＴＣＳコントロールユニット１１により実現し、車輪上下動検出手段をストロークセンサ２８〜３１により実現する。
【００３０】
また、図８は、砂地で車両を発進させた際の駆動トルク（エンジントルク）Ｔの経時変化（同図の（ａ））及び車体速度Ｖの経時変化（同図の（ｂ））を示す。図８において、実線は本発明（砂地用トラクション制御）を適用して得られる結果を示し、点線は従来（通常のトラクション制御）による結果を示す。
同図（ａ）に示すように、従来（点線）では、駆動トルクＴがある値（スリップする駆動トルク）になってから（同図に示すＢ領域）、該駆動トルクＴが抑制される。すなわち、ドライバが要求すると駆動トルク（ドライバ要求トルク）に応じて駆動トルクＴを上昇させたときに駆動輪のスリップを検出した場合、該駆動トルクＴを減少させている。これに対して、本発明を適用した場合（実線）、発進時に瞬時に砂地であることを検出し、設定した上限エンジントルクＴLを上限値として駆動トルクＴを制御している。
【００３１】
このような駆動トルクＴの変化に対応して、同図（ｂ）に示すように、従来（点線）では、車体速度Ｖが一旦増加する（同図に示すＢ領域）。これに対して、本発明を適用した場合（実線）、発進直後から車体速度Ｖがそのような増加を示すことなく徐々に増加するようになる。
なお、前記実施形態を次のような構成により実現することもできる。
すなわち、前記実施形態では、車輪の上下方向の移動を車輪のストローク速度に基づいて得ている。これに対して、車輪のストローク量（変位量）、ストローク加速度（変位加速度）に基づいて車輪の下方向への移動を得ることもできる。また、車輪の移動をストロークセンサ以外の他の検出手段で検出することもできる。
【００３２】
また、前記実施形態では、駆動輪のストローク速度が０以下の場合、すなわち、駆動輪がそのストロークが伸びる方向に変位したとき、車両の走行路が砂地であると判定している。これに対して、ストローク速度が０以下であり、かつそのストローク速度（絶対値）がある程度の大きさになっていることを条件に、車両の走行路が砂地であると判定することもできる。
なお、前記実施形態の説明において、ＡＢＳ／ＴＣＳコントロールユニット１１のステップＳ１の処理は、駆動輪の駆動状態を検出する駆動状態検出手段を実現しており、ストロークセンサ２８〜３１は、車体に対する前記駆動輪の上下方向変位を検出する駆動輪上下動検出手段を実現しており、ＡＢＳ／ＴＣＳコントロールユニット１１のステップＳ３及びステップＳ４又はステップＳ６及びステップＳ７の処理は、前記駆動状態検出手段が駆動輪が駆動されたことを検出し、かつ前記駆動輪上下動検出手段が前記駆動輪の下方向への変位を検出した場合、車両の走行路が砂地であると判定する砂地判定手段を実現している。
【００３３】
また、ストロークセンサ２８〜３１は、車体に対する従動輪の上下方向の移動を判定する従動輪上下動判定手段を実現している。
また、ＡＢＳ／ＴＣＳコントロールユニット１１は、駆動輪の駆動状態を制御する駆動制御手段を実現しており、ＡＢＳ／ＴＣＳコントロールユニット１１のステップＳ２１の処理は、車両の走行路状態を検出する走行路状態検出手段を実現しており、ＡＢＳ／ＴＣＳコントロールユニット１１のステップＳ２２〜ステップＳ２４の処理は、前記駆動制御手段が、前記走行路状態検出手段が走行路が砂地であることを検出した場合、前記駆動輪の駆動トルクが、砂地に対して駆動輪が滑らないような駆動トルク相当に設定したしきい値を越えないように、該駆動トルクを制御することを実現している。
【００３４】
（第２の実施形態）
次に第２の実施形態を説明する。
（構成）
第２の実施形態は、砂地用のトラクション制御の作動を運転者の手動によりオン及びオフするためのスイッチを備えている。すなわち、前記第１の実施形態では、ストロークセンサの検出値に基づいて車両の走行路状態を検出し、砂地を検出した場合、砂地用のトラクション制御を作動させており、これに対して、第２の実施形態では、運転者による手動操作で砂地用のトラクション制御を作動させている。
【００３５】
図９は、第２の実施形態の車両の構成を示す。
図９に示すように、第２の実施形態の車両の基本的構成は、前記図１に示した第１の実施形態の車両の構成と同一であるが、第２の実施形態の車両では、特に、砂地用のトラクション制御の作動を手動操作するためのスイッチ４１を備えている。なお、以下の説明では、第２の実施形態の車両において、前記第１の実施形態の車両の構成と同一符号を付してある構成については、特に言及しない限りは同一である。
【００３６】
図１０は、第２の実施形態の車両における処理手順を示す。
図１０に示す第２の実施形態における処理手順の基本的な部分は、前記図１に示した第１の実施形態における処理手順と同一であるが、第２の実施形態の処理では、特に、前記ステップＳ２１に換えてステップＳ３１を設けている。なお、以下の説明では、第２の実施形態の処理において、前記第１の実施形態の処理と同一符号を付してあるものについては、特に言及しない限りは同一である。
ステップＳ３１では、スイッチ４１がオン操作されているか否かを判定する。ここで、スイッチ４１がオン操作されている場合、ステップＳ２２に進み、スイッチ４１がオン操作されていない場合（オフ状態の場合）、ステップＳ２５に進む。ステップＳ２２以降の処理又はステップＳ２５以降の処理は、前記第１の実施形態と同様な処理になる。
【００３７】
（動作）
これにより、特に第２の実施形態では、スイッチ４１が運転者によりオン操作されている場合、上限エンジントルクＴLを設定し、現在のエンジントルクがその設定した上限エンジントルクＴLよりも大きければ、砂地用トラクション制御を実施する（前記ステップＳ３１→ステップＳ２２→ステップＳ２３→ステップＳ２４）。一方、スイッチ４１がオフ状態の場合、通常のトラクション制御を行う（前記ステップＳ３１→ステップＳ２５）。
【００３８】
（作用及び効果）
これにより、運転者による手動操作で砂地用のトラクション制御の作動状態をオン及びオフさせることができるようになり、運転者の感覚に合致させて砂地用のトラクション制御を作動させることができる。これにより、例えば、ストロークセンサの検出値に基づいて砂地を検出できないような状況下でも、運転者の判断で砂地用のトラクション制御を作動させることができるようになり、最適な状況や最適タイミングで砂地用のトラクション制御を作動させることができる。
【００３９】
また、前記第２の実施形態では、ストロークセンサに換えて、スイッチ４１を設けているが（前記図９参照）、ストロークセンサとスイッチ４１とを同時に備えていても良い。これにより、例えば、ストロークセンサの検出値に基づいて砂地を検出して、砂地用のトラクション制御を作動させ、その後、運転者の判断で、スイッチ４１を操作することで、該砂地用のトラクション制御をオフ状態にすることが可能になる。これにより、砂地用のトラクション制御の作動状態を運転者の感覚に合致させることができる。
なお、前記第２の実施形態の説明において、スイッチ４１は、前記駆動制御手段による制御の作動状態を手動操作でオン及びオフするための操作手段を実現している。
【符号の説明】
【００４０】
１ エンジン、２ 自動変速機、３，４ ドライブシャフト、５，６ 前輪（駆動輪）、７，８ 後輪（従動輪）、９ スロットルバルブ、１０ スロットル制御モータ、１１ ＡＢＳ／ＴＣＳコントロールユニット、１２，１３ 車輪速度センサ、１４，１５ 車輪速度センサ、２０ エンジンコントロールユニット、２１ 自動変速機コントロールユニット、２３ エンジン回転数センサ、２８〜３１ ストロークセンサ、４１ スイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動輪の駆動を制御する車両の駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、駆動輪のスリップ量又はスリップ率の累積値が大きくなったときに、駆動トルクの抑制を緩和させている。これにより、例えば、砂地から駆動輪を脱出させることを可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１４０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、駆動輪のスリップ量又はスリップ率を基に駆動輪の駆動トルクを制御して砂地から駆動輪を脱出させているので、スリップ量又はスリップ率を検出するために駆動輪をある程度駆動させなければならず、その駆動により駆動輪が砂地に嵌ってしまうという課題は残る。
本発明の課題は、砂地を検出して、砂地に適合させて駆動輪の駆動を制御することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、本発明に係る車両の駆動制御装置は、走行路が砂地であることが検出された場合であって、砂地に対して滑らない又は砂地に沈み込まない駆動トルク相当に設定されたしきい値を駆動輪の駆動トルクが越えている場合には、駆動輪の駆動トルクをしきい値に一致させ、そのしきい値は、車体速が大きくなるほど大きな値に変化させる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、走行路が砂地の場合に、砂地に適合させて駆動輪の駆動トルクを制御できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１の実施形態の車両の構成を示す概略構成図である。
【図２】ＡＢＳ／ＴＣＳコントロールユニットによる砂地検出のための演算処理のフローチャートである。
【図３】ストローク速度の説明に使用した図である。
【図４】駆動トルク（エンジントルク）としきい値Ａとの関係を示す特性図である。
【図５】ＡＢＳ／ＴＣＳコントロールユニットによるトラクション制御のための演算処理の手順を示す。
【図６】車体速度Ｖに応じて上限エンジントルクＴLとの関係を示す特性図である。
【図７】駆動方式と車輪のストローク変位との関係を示す特性図である。
【図８】砂地で車両を発進させた際の駆動トルクＴの経時変化（（ａ））及び車体速度Ｖの経時変化（（ｂ））を示す。
【図９】本発明の第２の実施形態の車両の構成を示す概略構成図である。
【図１０】第２の実施形態における、ＡＢＳ／ＴＣＳコントロールユニットによるトラクション制御のための演算処理の手順を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
（第１の実施形態）
（構成）
図１は、本発明に係る駆動力制御装置を搭載した第１の実施形態を示す車両の構成を示す。この車両は、前輪駆動車両である場合を示している。図中、１はエンジン、２は自動変速機、３、４はドライブシャフト、５、６は前輪（駆動輪）、７、８は後輪（従動輪）、９はスロットルバルブ、１０はスロットル制御モータ、１１はアンチスキッド制御（図ではＡＢＳ（Anti-lockBrake System））／駆動力制御（図ではＴＣＳ（Traction Control System））コントロールユニット、１２、１３、１４、１５は車輪速度センサ、１７はスリップインジケータ、１８はＴＣＳ／ＯＦＦインジケータ、１９はＴＣＳ／ＯＦＦスイッチ、２０はエンジンコントロールユニット、２１は自動変速機（図ではＡＴ）コントロールユニット、２２は多重通信線、２３はエンジン回転数センサ、２４はアクセル操作量センサ、２５はスロットル開度センサ、２６はエンジン回転速度センサ、２７は前後加速度センサ、２８、２９、３０、３１は各輪の上下ストロークを検出するストロークセンサである。
【０００９】
このような構成において、エンジン１の吸気管路には、スロットルバルブ９の開度を制御するスロットル開度制御アクチュエータとしてのスロットル制御モータ１０が設けられている。また、自動変速機２としては、多段階に変速段、すなわちギア位置が変更される有段変速機が用いられており、ＡＴコントロールユニット２１からの変速指令に応じて変速比、すなわちギア比やギア位置が制御される。
【００１０】
また、自動変速機２では、ＡＴコントロールユニット２１からの制御信号によってギア比の制御が行われる。このＡＴコントロールユニット２１で制御される自動変速機２内のギア比は、周知のように、出力軸回転速度として代用される車速とスロットル開度センサ２５で検出されたスロットル開度とを変数として、或いはエンジン回転数センサ２３で検出されたエンジン回転数を参照しながら制御される。ちなみに、本実施形態のＡＴコントロールユニット２１は、エンジンコントロールユニット２０と相互に情報の授受を行ってエンジン１及び自動変速機２の通常走行時における最適化制御を実施しており、例えば選択されている現在のギア位置ＣＵＲＧＰや変速シフト操作によって変更された次の目標ギア位置ＮＥＸＴＧＰをエンジンコントロールユニット２０に向けて出力し、駆動力制御用（以下、ＴＣＳ制御用とも記す）ギア位置ＧＲＰＯＳをＡＢＳ／ＴＣＳコントロールユニット１１から取得する。
【００１１】
ＡＢＳ／ＴＣＳコントロールユニット１１は、トラクション制御としてエンジントルク（駆動トルク）を制御するために、アクセル操作量センサ２４からのアクセル操作量ＡＣＣ、各車輪速度センサ１２〜１５からの車輪速度ＶｗFL〜ＶｗRR、エンジン回転速度センサ２６で検出されたエンジン回転速度ＮＥ、ＡＴコントロールユニット２１からの現在ギア位置ＣＵＲＧＰ及び次の目標ギア位置ＮＥＸＴＧＰを読み込み、ＴＣＳ制御用ギア位置ＧＲＰＯＳを算出すると共に、エンジントルク指令値ＴＥ−ＣＯＭを算出してそれらをエンジンコントロールユニット２０に向けて出力する。従って、エンジンコントロールユニット２０では、このエンジントルク指令値ＴＥ−ＣＯＭ等を入力すると、そのエンジントルクが達成されるようにスロットル制御モータ１０を制御する。
【００１２】
また、ＡＢＳ／ＴＣＳコントロールユニット１１は、通常行うトラクション制御とは別に砂地用のトラクション制御を行えるようにも構成されている。砂地用のトラクション制御では、自車両の走行路が砂地であることを検出した場合、予め設定した上限エンジントルクＴL内で駆動トルクを抑える制御を行う。すなわち、通常のトラクション制御では、車輪のスリップ状態に基づいて駆動トルクを制御、具体的には車輪がスリップした場合に駆動トルクを抑える制御をしており、砂地用のトラクション制御では、自車両の走行路が砂地であることを検出したことを条件に駆動トルクを抑えており、この点で通常のトラクション制御と異なる。ここで、砂地の検出については、ストロークセンサ２８〜３１からの検出値である車輪のストローク量を基に行っている。
【００１３】
エンジンコントロールユニット２０は、図示されないマイクロコンピュータ等を内蔵して構成されており、例えばエンジン回転数センサ２３で検出されたエンジン回転速度ＮＥ、アクセル操作量センサ２４で検出されたアクセル操作量ＡＣＣ、スロットル開度センサ２５で検出されたスロットル開度等に基づいて、独自の演算処理に応じ、或いはＡＴコントロールユニット２１やＡＢＳ／ＴＣＳコントロールユニット１１からの要求信号や情報信号に応じて、燃料噴射装置、所謂インジェクタのＯＮ／ＯＦＦ及びそのタイミングと燃料噴射量や、スロットル制御モータ１０によるスロットルバルブ９のスロットル開度等を調整して空燃比や吸気量を調整することで、エンジン１の回転状態を制御して、これによりスムーズな加速感や必要にして十分な減速感を得たり、点火時期やアイドル回転数等を車両の状態に応じて最適制御したりする。
【００１４】
図２は、ＡＢＳ／ＴＣＳコントロールユニット１１による砂地検出のための演算処理の手順を示す。なお、この演算処理では、特に通信のためのステップを設けていないが、演算処理装置で算出された演算結果は随時記憶装置に記憶され、記憶装置に記憶されている情報は随時演算処理装置のバッファ等に伝達記憶されるようになっている。例えば、この演算処理は、１０msec.程度の所定制御時間ΔＴ毎にタイマ割り込み処理によって実行される。
図２に示すように、処理を開始すると、先ずステップＳ１において、アクセル操作量センサ２４で検出されたアクセル操作量ＡＣＣを基に、アクセル開度が０よりも大きいか否かを判定する。すなわち、運転者がアクセル操作をしているか否かを判定する。ここで、アクセル開度が０よりも大きい場合（アクセル開度＞０）、ステップＳ２に進み、アクセル開度が０の場合（アクセル開度＝０）、すなわち、運転者がアクセル操作をしていない場合、ステップＳ８に進む。
【００１５】
ステップＳ２では、四輪駆動状態か否かを判定する。ここで、四輪駆動状態の場合、ステップＳ３に進み、四輪駆動状態でない場合、すなわち、前輪又は後輪のいずれかで駆動している場合（駆動方式がＦＦ又はＦＲの場合）、ステップＳ６に進む。
ステップＳ３では、ストロークセンサ２８〜３１の検出値に基づいて、駆動輪のストローク速度が０以下か否かを判定する。ここで、図３に示すように、ストローク速度が負値の場合、ストローク（サスペンション）が伸びる（増加する）方向に車輪が変位（移動）していることを意味する。
このステップＳ３で、駆動輪のストローク速度が０以下の場合（ストローク速度≦０）、車両の走行路が砂地であるとして、ステップＳ４に進み、そうでない場合（ストローク速度＞０）、車両の走行路が砂地でない、例えばアスファルト路面であるとして、ステップＳ５に進む。
【００１６】
なお、前左右輪のうちの少なくとも何れかの駆動輪のストローク速度が０以下であり、かつ後左右輪のうちの少なくとも何れかの駆動輪のストローク速度が０以下である場合に、駆動輪のストローク速度が０以下の場合であるとして、ステップＳ４に進む。
また、この処理では、駆動輪のストローク速度が０以下か否かを判定しているが、駆動輪のストローク速度が０未満か否かを判定することもできる。
ステップＳ４では、砂地判定用フラグＦを１に設定する。そして、当該図２に示す処理を終了する。
ステップＳ５では、砂地判定用フラグＦを０に設定する。そして、当該図２に示す処理を終了する。
【００１７】
一方、ステップＳ６では、ストロークセンサ２８〜３１の検出値に基づいて、駆動輪のストローク速度が０以下で、かつ従動輪のストローク速度の絶対値（｜従動輪のストローク速度｜）がしきい値Ａ以下か否かを判定する。しきい値Ａは、図４に示すように、駆動トルク（エンジントルク）とともに増加する。ここで、駆動輪のストローク速度が０以下で、かつ従動輪のストローク速度の絶対値がしきい値Ａ以下の場合（駆動輪のストローク速度≦０かつ｜従動輪のストローク速度｜≦Ａ）、ステップＳ７に進み、そうでない場合（駆動輪のストローク速度＞０又は｜従動輪のストローク速度｜＞Ａ）、ステップＳ８に進む。
【００１８】
ステップＳ７では、砂地判定用フラグＦを１に設定する。そして、当該図２に示す処理を終了する。
ステップＳ８は、前記ステップＳ１でアクセル開度が０の場合でもあり、このステップＳ８では、砂地判定用フラグＦを０に設定する。そして、当該図２に示す処理を終了する。
以上のように、ＡＢＳ／ＴＣＳコントロールユニット１１による砂地検出のための演算処理を行う。なお、エンジンコントロールユニット２０により、砂地検出のための演算処理を行うこともできる。
【００１９】
図５は、ＡＢＳ／ＴＣＳコントロールユニット１１によるトラクション制御のための演算処理の手順を示す。なお、この演算処理では、特に通信のためのステップを設けていないが、演算処理装置で算出された演算結果は随時記憶装置に記憶され、記憶装置に記憶されている情報は随時演算処理装置のバッファ等に伝達記憶されるようになっている。例えば、この演算処理は、１０msec.程度の所定制御時間ΔＴ毎にタイマ割り込み処理によって実行される。
図５に示すように、処理を開始すると、先ずステップＳ２１において、砂地判定用フラグＦが１か否かを判定する。ここで、砂地判定用フラグＦが１の場合、ステップＳ２２に進み、砂地判定用フラグＦが０の場合、ステップＳ２５に進む。
【００２０】
ステップＳ２５では、通常のトラクション制御を行う。すなわち、車輪のスリップ状態に基づいて駆動トルクを制御する。そして、当該図５に示す処理を終了する。
ステップＳ２２では、上限エンジントルク（砂地用トラクション制御介入しきい値）ＴLを設定する。上限エンジントルクＴLは、駆動輪を駆動させるが、その駆動により駆動輪が砂地に対して滑らない又は砂地に沈み込むことがない程度の値として設定される。例えば、実験値や経験値により、又は車両諸元に基づいて上限エンジントルクＴLを設定する。さらに、車体速度Ｖに応じて上限エンジントルクＴLが変化するように設定する。例えば、図６に示すように、車体速度Ｖが大きくなるほど、上限エンジントルクＴLを大きくする。この車体速度Ｖに対する上限エンジントルクＴLの特性についても、実験値や経験値として得る。
【００２１】
ステップＳ２３では、現在のエンジントルクが前記ステップＳ２２で設定した上限エンジントルクＴLよりも大きいか否かを判定する。ここで、現在のエンジントルクが前記ステップＳ２２で設定した上限エンジントルクＴLよりも大きい場合（現在のエンジントルク＞ＴL）、ステップＳ２４に進み、そうでない場合（現在のエンジントルク≦ＴL）、前記ステップＳ２５に進む。
ステップＳ２４では、砂地用トラクション制御を実施する。具体的には、実エンジントルク（駆動トルク）を上限エンジントルクＴLまで減少させる処理を行う。そして、当該図５に示す処理を終了する。
【００２２】
（動作）
動作は次のようになる。
先ず、砂地検出を行う。すなわち、アクセル開度が０よりも大きく、四輪駆動状態であり、かつ駆動輪のストローク速度が０以下の場合、砂地判定用フラグＦを１に設定する（ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４）。また、アクセル開度が０よりも大きいが、四輪駆動状態でなければ、すなわち、駆動方式がＦＦ又はＦＲのときには、駆動輪のストローク速度が０以下で、かつ従動輪がストローク速度の絶対値がしきい値Ａ以下の場合、砂地判定用フラグＦを１に設定する（ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ６→ステップＳ７）。
一方、アクセル開度が０の場合、砂地判定用フラグＦを０に設定する（ステップＳ１→ステップＳ８）。さらに、アクセル開度が０よりも大きいが、駆動輪のストローク速度が０以下でなければ、砂地判定用フラグＦを０に設定する（ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ５又はステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ６→ステップＳ８）。
【００２３】
そして、前記砂地検出結果（砂地判定用フラグＦの設定結果）に応じたトラクション制御を行う。すなわち、砂地判定用フラグＦが１の場合、上限エンジントルクＴLを設定し、現在のエンジントルクがその設定した上限エンジントルクＴLよりも大きければ、砂地用トラクション制御を実施する（前記ステップＳ２１→ステップＳ２２→ステップＳ２３→ステップＳ２４）。すなわち、砂地用トラクション制御として、上限エンジントルクＴLを越えないように実エンジントルクを制御する。また、現在のエンジントルクが上限エンジントルクＴL未満の場合、実エンジントルクを上限エンジントルクＴLまで減少させる処理を行うことなく、処理を終了する（前記ステップＳ２１→ステップＳ２２→ステップＳ２３→処理終了）。一方、砂地判定用フラグＦが０の場合、通常のトラクション制御を行う（前記ステップＳ２１→ステップＳ２５）。通常のトラクション制御では、車輪のスリップ状態に基づいて駆動トルクを制御する。
【００２４】
（作用及び効果）
作用及び効果は次のようになる。
前述のように、スロットル開度が０よりも大きく、駆動輪のストローク速度が０以下の場合（駆動輪のストレークがある速度で伸びる場合）、すなわち、運転者のアクセル操作に対応して駆動輪が駆動され、その駆動輪のストローク速度が０以下になる場合、車両の走行路が砂地であると判定している。これは、砂地で駆動輪が回転を開始すると（その回転が１回転に満たない場合でも）、該駆動輪が砂地に沈み始める。このとき、少なくとも駆動輪のストロークが伸びる方向に変化する（駆動輪のストロークが変化しないことを含む）。このように、駆動輪が回転直後に砂地に沈み始めたタイミングを、運転者のアクセル操作に対応して駆動された駆動輪のストローク速度が０以下になることを条件とすることで、検出している。これにより、駆動輪が砂地に沈み始める早い段階、又は駆動輪を１回転させるまでの間に、砂地の検出を可能している。
【００２５】
また、前述のように、駆動方式がＦＦ又はＦＲの場合、従動輪のストローク速度の絶対値（｜従動輪のストローク速度｜）がしきい値Ａ以下になることも条件として、車両の走行路が砂地である判定している。前述のように、走行路が砂地の場合、駆動輪は砂地に沈むようになるが、従動輪については、駆動輪の駆動が路面（砂地）に伝わり難くなっていることで、駆動輪の駆動による車体の荷重移動が少なくなることで、そのストローク速度の変化は０又はほぼ０になる。このようなことから、砂地で駆動輪が駆動され始めても、従動輪のストローク速度の絶対値（｜従動輪のストローク速度｜）がしきい値Ａ以下になっていることを条件として含めて、砂地を判定している。これにより、より精度よく砂地の検出をすることができる。
【００２６】
また、そのしきい値Ａについては、駆動トルクとともに増加している。これは、駆動トルクが増加すれば、駆動輪の駆動による車体の荷重移動も多くなっていく、すなわち、従動輪のストローク速度も多少変化をみせるようになる。このようなことから、駆動トルクとともにしきい値Ａを増加させることで、そのような実情を踏まえて、砂地を判定できるようになる。これにより、より精度よく砂地の検出をすることができる。
また、しきい値Ａをアスファルト路面等の通常の路面の走行時（特に発進時）に得られる従動輪のストローク速度（絶対値）よりも小さくしておくことで、アスファルト路面を砂地と誤判定してしまうのを防止できる。
【００２７】
また、前述のように、砂地用トラクション制御では、予め設定した上限エンジントルクＴLを越えないように実エンジントルクを制御している。そして、この上限エンジントルクＴLは、駆動輪を駆動させるが、その駆動により駆動輪が砂地に対して滑らない又は砂地に沈み込むことがない値である。これにより、砂地を検出したタイミングで上限エンジントルクＴLが設定されるので、砂地用トラクション制御は、砂地を検出した直後から、砂地に対して滑ることなく又は砂地に沈み込むことなく駆動輪を駆動させることができる。
また、上限エンジントルクＴLについては、車体速度Ｖとともに増加している。例えば、砂地走行では、車速がある程度のってきた場合、むしろその車速を抑制しないようにするのが好ましい。例えば、減速させてしまうと駆動輪が砂地に沈み込む可能性が大きくなるなどの理由からである。このようなことから、車体速度Ｖとともに上限エンジントルクＴLを増加させることで、そのような実情を踏まえた砂地用トラクション制御を実現できる。
【００２８】
なお、図７は、駆動方式（ＦＦ、ＦＲ、４ＷＤ）と車輪のストローク変位（変位方向）との関係を示す。
図７に示すように、駆動方式に関係なく、砂地であれば、駆動輪のストローク変位がストロークが伸びる方向に変化する。
なお、砂地以外の路面、例えばアスファルト路面では、駆動方式に関係なく、車両の進行側に位置する車輪（例えば前進するＦＦ車であれば前輪）のストローク変位がストロークが伸びる方向に変化し、その反対側に位置する車輪（例えば前進するＦＦ車であれば後輪）のストローク変位がストロークが縮む方向に変化する。これは、駆動力の変化により、車両において荷重移動が発生するからである。
【００２９】
例えば、このような図７に示す関係に基づいて走行路を判定することもできる。この場合、車両の進行方向を判定する車両進行方向判定手段と、車体に対する車輪の上下方向の移動を検出する車輪上下動検出手段と、前記車両進行方向判定手段の判定結果と前記車輪上下動検出手段の検出結果とに基づいて、車両の走行路状態を判定する走行路状態判定手段と、を備え、前記走行路状態判定手段は、前記進行方向判定手段が判定した車両進行方向側の車輪について、前記車輪上下動検出手段が下方向への移動を検出し、かつ前記進行方向判定手段が判定した車両進行方向とは反対側の車輪について、前記車輪上下動検出手段が上方向への移動を検出した場合、車両の走行路が砂地以外の路面、具体的には、砂地よりも路面摩擦係数が大きい路面であると判定し、それ以外の場合、車両の走行路が砂地であると判定する。ここで、車両進行方向判定手段及び走行路状態判定手段をＡＢＳ／ＴＣＳコントロールユニット１１により実現し、車輪上下動検出手段をストロークセンサ２８〜３１により実現する。
【００３０】
また、図８は、砂地で車両を発進させた際の駆動トルク（エンジントルク）Ｔの経時変化（同図の（ａ））及び車体速度Ｖの経時変化（同図の（ｂ））を示す。図８において、実線は本発明（砂地用トラクション制御）を適用して得られる結果を示し、点線は従来（通常のトラクション制御）による結果を示す。
同図（ａ）に示すように、従来（点線）では、駆動トルクＴがある値（スリップする駆動トルク）になってから（同図に示すＢ領域）、該駆動トルクＴが抑制される。すなわち、ドライバが要求すると駆動トルク（ドライバ要求トルク）に応じて駆動トルクＴを上昇させたときに駆動輪のスリップを検出した場合、該駆動トルクＴを減少させている。これに対して、本発明を適用した場合（実線）、発進時に瞬時に砂地であることを検出し、設定した上限エンジントルクＴLを上限値として駆動トルクＴを制御している。
【００３１】
このような駆動トルクＴの変化に対応して、同図（ｂ）に示すように、従来（点線）では、車体速度Ｖが一旦増加する（同図に示すＢ領域）。これに対して、本発明を適用した場合（実線）、発進直後から車体速度Ｖがそのような増加を示すことなく徐々に増加するようになる。
なお、前記実施形態を次のような構成により実現することもできる。
すなわち、前記実施形態では、車輪の上下方向の移動を車輪のストローク速度に基づいて得ている。これに対して、車輪のストローク量（変位量）、ストローク加速度（変位加速度）に基づいて車輪の下方向への移動を得ることもできる。また、車輪の移動をストロークセンサ以外の他の検出手段で検出することもできる。
【００３２】
また、前記実施形態では、駆動輪のストローク速度が０以下の場合、すなわち、駆動輪がそのストロークが伸びる方向に変位したとき、車両の走行路が砂地であると判定している。これに対して、ストローク速度が０以下であり、かつそのストローク速度（絶対値）がある程度の大きさになっていることを条件に、車両の走行路が砂地であると判定することもできる。
なお、前記実施形態の説明において、ＡＢＳ／ＴＣＳコントロールユニット１１のステップＳ１の処理は、駆動輪の駆動状態を検出する駆動状態検出手段を実現しており、ストロークセンサ２８〜３１は、車体に対する前記駆動輪の上下方向変位を検出する駆動輪上下動検出手段を実現しており、ＡＢＳ／ＴＣＳコントロールユニット１１のステップＳ３及びステップＳ４又はステップＳ６及びステップＳ７の処理は、前記駆動状態検出手段が駆動輪が駆動されたことを検出し、かつ前記駆動輪上下動検出手段が前記駆動輪の下方向への変位を検出した場合、車両の走行路が砂地であると判定する砂地判定手段を実現している。
【００３３】
また、ストロークセンサ２８〜３１は、車体に対する従動輪の上下方向の移動を判定する従動輪上下動判定手段を実現している。
また、ＡＢＳ／ＴＣＳコントロールユニット１１は、駆動輪の駆動状態を制御する駆動制御手段を実現しており、ＡＢＳ／ＴＣＳコントロールユニット１１のステップＳ２１の処理は、車両の走行路状態を検出する走行路状態検出手段を実現しており、ＡＢＳ／ＴＣＳコントロールユニット１１のステップＳ２２〜ステップＳ２４の処理は、前記駆動制御手段が、前記走行路状態検出手段が走行路が砂地であることを検出した場合、前記駆動輪の駆動トルクが、砂地に対して駆動輪が滑らないような駆動トルク相当に設定したしきい値を越えないように、該駆動トルクを制御することを実現している。
【００３４】
（第２の実施形態）
次に第２の実施形態を説明する。
（構成）
第２の実施形態は、砂地用のトラクション制御の作動を運転者の手動によりオン及びオフするためのスイッチを備えている。すなわち、前記第１の実施形態では、ストロークセンサの検出値に基づいて車両の走行路状態を検出し、砂地を検出した場合、砂地用のトラクション制御を作動させており、これに対して、第２の実施形態では、運転者による手動操作で砂地用のトラクション制御を作動させている。
【００３５】
図９は、第２の実施形態の車両の構成を示す。
図９に示すように、第２の実施形態の車両の基本的構成は、前記図１に示した第１の実施形態の車両の構成と同一であるが、第２の実施形態の車両では、特に、砂地用のトラクション制御の作動を手動操作するためのスイッチ４１を備えている。なお、以下の説明では、第２の実施形態の車両において、前記第１の実施形態の車両の構成と同一符号を付してある構成については、特に言及しない限りは同一である。
【００３６】
図１０は、第２の実施形態の車両における処理手順を示す。
図１０に示す第２の実施形態における処理手順の基本的な部分は、前記図１に示した第１の実施形態における処理手順と同一であるが、第２の実施形態の処理では、特に、前記ステップＳ２１に換えてステップＳ３１を設けている。なお、以下の説明では、第２の実施形態の処理において、前記第１の実施形態の処理と同一符号を付してあるものについては、特に言及しない限りは同一である。
ステップＳ３１では、スイッチ４１がオン操作されているか否かを判定する。ここで、スイッチ４１がオン操作されている場合、ステップＳ２２に進み、スイッチ４１がオン操作されていない場合（オフ状態の場合）、ステップＳ２５に進む。ステップＳ２２以降の処理又はステップＳ２５以降の処理は、前記第１の実施形態と同様な処理になる。
【００３７】
（動作）
これにより、特に第２の実施形態では、スイッチ４１が運転者によりオン操作されている場合、上限エンジントルクＴLを設定し、現在のエンジントルクがその設定した上限エンジントルクＴLよりも大きければ、砂地用トラクション制御を実施する（前記ステップＳ３１→ステップＳ２２→ステップＳ２３→ステップＳ２４）。一方、スイッチ４１がオフ状態の場合、通常のトラクション制御を行う（前記ステップＳ３１→ステップＳ２５）。
【００３８】
（作用及び効果）
これにより、運転者による手動操作で砂地用のトラクション制御の作動状態をオン及びオフさせることができるようになり、運転者の感覚に合致させて砂地用のトラクション制御を作動させることができる。これにより、例えば、ストロークセンサの検出値に基づいて砂地を検出できないような状況下でも、運転者の判断で砂地用のトラクション制御を作動させることができるようになり、最適な状況や最適タイミングで砂地用のトラクション制御を作動させることができる。
【００３９】
また、前記第２の実施形態では、ストロークセンサに換えて、スイッチ４１を設けているが（前記図９参照）、ストロークセンサとスイッチ４１とを同時に備えていても良い。これにより、例えば、ストロークセンサの検出値に基づいて砂地を検出して、砂地用のトラクション制御を作動させ、その後、運転者の判断で、スイッチ４１を操作することで、該砂地用のトラクション制御をオフ状態にすることが可能になる。これにより、砂地用のトラクション制御の作動状態を運転者の感覚に合致させることができる。
なお、前記第２の実施形態の説明において、スイッチ４１は、前記駆動制御手段による制御の作動状態を手動操作でオン及びオフするための操作手段を実現している。
【符号の説明】
【００４０】
１ エンジン、２ 自動変速機、３，４ ドライブシャフト、５，６ 前輪（駆動輪）、７，８ 後輪（従動輪）、９ スロットルバルブ、１０ スロットル制御モータ、１１ ＡＢＳ／ＴＣＳコントロールユニット、１２，１３ 車輪速度センサ、１４，１５ 車輪速度センサ、２０ エンジンコントロールユニット、２１ 自動変速機コントロールユニット、２３ エンジン回転数センサ、２８〜３１ ストロークセンサ、４１ スイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動輪の駆動状態を制御する駆動制御手段と、
車両の走行路状態を検出する走行路状態検出手段と、を備え、
前記駆動制御手段は、
前記駆動輪を駆動させたときその駆動により当該駆動輪が砂地に対して滑らない又は砂地に沈み込まない駆動トルク相当にしきい値を設定し、
前記走行路状態検出手段によって前記走行路が砂地であることが検出された場合であって、且つ、前記駆動輪の現在の駆動トルクが前記しきい値よりも大きい場合には、前記駆動輪の駆動トルクを前記しきい値まで減少させる一方、
前記しきい値を、車体速度が大きくなるほど大きな値に変化させることを特徴とする車両の駆動制御装置。
【請求項２】
運転者により操作可能なスイッチをさらに備え、
前記駆動制御手段は、運転者により前記スイッチがオン操作されている場合には、前記走行路が砂地であることを検出した場合であると判断することを特徴とする請求項１記載の車両の駆動制御装置。
【請求項３】
前記走行路状態検出手段は、
駆動輪の駆動状態を検出する駆動状態検出手段と、
車体と前記駆動輪との間の上下方向距離の変化である前記駆動輪の上下方向の移動を検出する駆動輪上下動検出手段と、
前記駆動状態検出手段が前記駆動輪が非駆動状態から駆動されたことを検出し、且つ、前記駆動輪上下動検出手段が前記車体に対する前記駆動輪の下方向への移動を検出した場合に、車両の走行路が砂地であると判定する砂地判定手段と、
を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両の駆動制御装置。
【請求項４】
前記走行路検出手段は、
車体に対する従動輪の上下方向の移動を判定する従動輪上下動判定手段をさらに備え、
前記砂地判定手段は、
前記駆動状態検出手段が前記駆動輪が非駆動状態から駆動されたことを検出し、且つ、前記駆動輪上下動検出手段が前記駆動輪の下方向への移動を検出した場合において、前記従動輪上下動判定手段が前記従動輪が上下方向で位置が維持されていると判定したとき、車両の走行路が砂地であると判定することを特徴とする請求項３記載の車両の駆動制御装置。
【請求項５】
前記駆動輪上下動検出手段は、前記駆動輪の上下方向の変位速度及び変位加速度のうちの少なくとも何れかに基づいて、前記駆動輪の下方向への移動を検出することを特徴とする請求項３又は請求項４記載の車両の駆動制御装置。
【請求項６】
前記従動輪上下動判定手段は、前記従動輪の上下方向の変位速度及び変位加速度のうちの少なくとも何れかが、該変位速度又は変位加速度に対応して設定したしきい値未満となる場合、前記従動輪が上下方向で位置が維持されていると判定することを特徴とする請求項４記載の車両の駆動制御装置。
【請求項７】
車速が大きくなるほど、前記変位速度又は変位加速度に対応して設定した前記しきい値を大きくすることを特徴とする請求項６記載の車両の駆動制御装置。
【請求項８】
駆動輪の駆動状態を制御する駆動制御手段と、
運転者により操作可能なスイッチと、を備え、
前記駆動制御手段は、
前記駆動輪を駆動させたときその駆動により当該駆動輪が砂地に対して滑らない又は砂地に沈み込まない駆動トルク相当にしきい値を設定し、
運転者により前記スイッチがオン操作されている場合であって、且つ、前記駆動輪の現在の駆動トルクが前記しきい値よりも大きい場合には、前記駆動輪の駆動トルクを前記しきい値まで減少させる一方、
前記しきい値を、車体速度が大きくなるほど大きな値に変化させることを特徴とする車両の駆動制御装置。
【請求項１】
駆動輪の駆動状態を制御する駆動制御手段と、
車両の走行路状態を検出する走行路状態検出手段と、を備え、
前記駆動制御手段は、
前記駆動輪を駆動させたときその駆動により当該駆動輪が砂地に対して滑らない又は砂地に沈み込まない駆動トルク相当にしきい値を設定し、
前記走行路状態検出手段によって前記走行路が砂地であることが検出された場合であって、且つ、前記駆動輪の現在の駆動トルクが前記しきい値よりも大きい場合には、前記駆動輪の駆動トルクを前記しきい値まで減少させる一方、
前記しきい値を、車体速度が大きくなるほど大きな値に変化させることを特徴とする車両の駆動制御装置。
【請求項２】
運転者により操作可能なスイッチをさらに備え、
前記駆動制御手段は、運転者により前記スイッチがオン操作されている場合には、前記走行路が砂地であることを検出した場合であると判断することを特徴とする請求項１記載の車両の駆動制御装置。
【請求項３】
前記走行路状態検出手段は、
駆動輪の駆動状態を検出する駆動状態検出手段と、
車体と前記駆動輪との間の上下方向距離の変化である前記駆動輪の上下方向の移動を検出する駆動輪上下動検出手段と、
前記駆動状態検出手段が前記駆動輪が非駆動状態から駆動されたことを検出し、且つ、前記駆動輪上下動検出手段が前記車体に対する前記駆動輪の下方向への移動を検出した場合に、車両の走行路が砂地であると判定する砂地判定手段と、
を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両の駆動制御装置。
【請求項４】
前記走行路検出手段は、
車体に対する従動輪の上下方向の移動を判定する従動輪上下動判定手段をさらに備え、
前記砂地判定手段は、
前記駆動状態検出手段が前記駆動輪が非駆動状態から駆動されたことを検出し、且つ、前記駆動輪上下動検出手段が前記駆動輪の下方向への移動を検出した場合において、前記従動輪上下動判定手段が前記従動輪が上下方向で位置が維持されていると判定したとき、車両の走行路が砂地であると判定することを特徴とする請求項３記載の車両の駆動制御装置。
【請求項５】
前記駆動輪上下動検出手段は、前記駆動輪の上下方向の変位速度及び変位加速度のうちの少なくとも何れかに基づいて、前記駆動輪の下方向への移動を検出することを特徴とする請求項３又は請求項４記載の車両の駆動制御装置。
【請求項６】
前記従動輪上下動判定手段は、前記従動輪の上下方向の変位速度及び変位加速度のうちの少なくとも何れかが、該変位速度又は変位加速度に対応して設定したしきい値未満となる場合、前記従動輪が上下方向で位置が維持されていると判定することを特徴とする請求項４記載の車両の駆動制御装置。
【請求項７】
車速が大きくなるほど、前記変位速度又は変位加速度に対応して設定した前記しきい値を大きくすることを特徴とする請求項６記載の車両の駆動制御装置。
【請求項８】
駆動輪の駆動状態を制御する駆動制御手段と、
運転者により操作可能なスイッチと、を備え、
前記駆動制御手段は、
前記駆動輪を駆動させたときその駆動により当該駆動輪が砂地に対して滑らない又は砂地に沈み込まない駆動トルク相当にしきい値を設定し、
運転者により前記スイッチがオン操作されている場合であって、且つ、前記駆動輪の現在の駆動トルクが前記しきい値よりも大きい場合には、前記駆動輪の駆動トルクを前記しきい値まで減少させる一方、
前記しきい値を、車体速度が大きくなるほど大きな値に変化させることを特徴とする車両の駆動制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２１９０９２（Ｐ２０１１−２１９０９２Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３８７７８（Ｐ２０１１−１３８７７８）
【出願日】平成２３年６月２２日（２０１１．６．２２）
【分割の表示】特願２００６−１９３３０２（Ｐ２００６−１９３３０２）の分割
【原出願日】平成１８年７月１３日（２００６．７．１３）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２２日（２０１１．６．２２）
【分割の表示】特願２００６−１９３３０２（Ｐ２００６−１９３３０２）の分割
【原出願日】平成１８年７月１３日（２００６．７．１３）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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