JPH01170725A - 車両用駆動力制御装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、駆動輪のスリップを抑制する車両用駆動力制
御装置に関す、る。

（従来の技術） 従来の車両用駆動力制御装置としては、例えば、特開昭
６０−４３１３３号公報に記載されている装置が知られ
ている。

この従来装置は、駆動輪スリップが発生した場合、スリ
ップ率が予め定められた設定値より大きいと、強制的に
スロットル弁を閉動作し、駆動力を減少させる構成とな
っていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような車両用駆動力制御装置にあっ
ては、検出により得られる駆動輪速と車体速とによって
一義的にタイヤ−路面間のスリップ率を演算し、スリッ
プ率が予め定められたスリップ率しきい値より大きくな
ると駆動力減少制御が行なわれる構成となっていた為、
このスリップ率しきい値を一般の穏やかな運転操作を行
なう運転者を基準に小さい値に設定すると、高μ路や低
μ路に限らず、ＦＲ車でリアを振りながらパワースライ
ドによりコーナーを走行することを好むような運転者に
とっては、早期の駆動力減少でパワースライドが出来ず
、面白味に欠けるし、また、スリップ率しきい値をパワ
ースライド等のスポーティな走行を好む運転者を基準に
大きい値に設定すると、駆動輪スリップを許容し過ぎて
一般の運転者にとってはふいのアクセル操作でスピンが
発生する等安全性に欠けてしまう。

（問題点を解決するため９手段） 本発明は、上述のような問題点を解決することを目的と
してなされたもので、この目的達成のために本発明では
以下に述べる解決手段とした。

本発明の解決手段を、第１図に示すクレーム対応図によ
り説明すると、駆動輪速を検出する駆動輪速検出手段ａ
と、車体速を検出する車体速検出手段すと、運転者の運
転操作パターンを検出する運転操作パターン検出手段Ｃ
と、前記駆動輪速と車体速とによってタイヤ−路面間の
実スリップ率を演算する実スリップ率演算手段ｄと、前
記運転操作パターンが注意深い操作パターンである時に
は小さな値でスポーティな操作パターンになるに従って
大きな値を設定するスリップ率しきい値設定手段ｅと、
前記実スリップ率が前記スリップ率しきい値を越えた時
に、駆動輪スリップを抑制するべく駆動力低減制御を行
なう駆動力制御手段ｆと、を備えていることを特徴とす
る。

尚、運転操作パターン検出手段Ｃとは、所定時間内のア
クセル操作子の操作量やアクセル操作子の操作スピード
や両者の組み合せアクセルワーク判別等により運転操作
パターンを検出する手段をいう。

また、前記駆動力制御手段ｆとは、駆動力を低減させ得
る手段をいい、具体的には、スロットル弁開閉制御装置
、燃料カット装置９魚火時期制御装置、ブレーキ装置等
のうち１つ又は２つ以上をと組合わせた手段である。

（作　用） 運転操作パターンが注意深い操作パターンである時には
、運転操作パターン検出手段Ｃによる検出に基づいてス
リップ率しきい値設定手段ｅにおいて小さな値のスリッ
プ率しきい値が設定され、駆動輪スリップを許容しない
スリップ防止制御により高い走行安全性が確保される。

また、スポーティな操作パターンである時には、運転操
作パターン検出手段Ｃによる検出に基づいてスリップ率
しきい値設定手段ｅにおいて大きな値のスリップ率しき
い値が設定され、駆動輪スリップをある程度許容しなが
らのスポーツ走行が実現される。

従って、慎重な運転操作に対しては安全性を重視したス
リップ防止制御で対応し、一方、スポーティな運転操作
に対してはある程度のスリップを許容することでスポー
ツ走行を実現出来るというように、各種の運転操作パタ
ーンに対応しながら最適な駆動力制御を行なうことが出
来る。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面により詳述する。

尚、この実施例を述べるにあたって、後輪駆動車に適用
した駆動力制御装置を例にとる。

まず、実施例の構成を説明する。

実施例の駆動力制御装置Ａが適用される後輪駆動車のパ
ワートレーンＰは、第２図に示すように、エンジン１０
、トランスミッション１１、プロペラシャフト１２、リ
ヤディファレンシャル１３、リヤドライブシャフト１４
．１５、後輪１６．１７を備えている。

前輪１８．１９は非駆動輪である。

実施例の駆動力制御装置Ａは、アクセル操作子であるア
クセルペダル２０と、前記エンジン１０の吸気系である
スロットルチャンバ２１に設けられるスロットル弁２２
とを機械的に非連結とし、アクセルコントロールワイヤ
等の機械的な連結手段に代えてアクセルペダル２０とス
ロットル弁２２との間に設けられる制御装置で、入力セ
ンサとして、後輪回転数センサ３０、右前輪回転数セン
サ３１．左前輪回転数センサ３２、アクセルポテンショ
メータ３３を備え、演算処理手段としてスロットル弁制
御回路３４を備え、スロットルアクチュエータとしてス
テップモータ３５を備えている。

前記後輪回転数センサ３０は、駆動輪速の検出手段で、
前記リヤディファレンシャル１３の入力軸部に設けられ
、後輪回転速度ＶＲに応じた後輪回転信号（ｖｒ）を出
力する。

尚、後輪回転数センサ３０としては光感用センサや磁気
感知センサ等が用いられ、後輪回転信号（ｖｒ）として
パルス信号が出力される場合には、スロットル弁制御回
路３４内の入力インタフェース回路３４１において、Ｆ
／Ｖコンバータでパルス信号の周波数に応じた電圧に変
換され、さらにＡ／Ｄコンバータで電圧値がデジタル値
に変換され、ＣＰＵ３４２やメモリ３４３に読み込まれ
る。

前記右前輪回転数センサ３１及び左前輪回転数センサ３
２は、車体速の検出手段で、前記前輪１８．１９のそれ
ぞれのアクスル部に設けられ、右前輪回転速度ＶＦＩＩ
及び右前輪回転速度ＶＦＬに応じた右前輪回転信号（ｖ
ｆｒ）及び左前輪回転信号（ｖｆｒ２）を出力する。

尚、両前軸回転数センサ３１．３２からの出力信号をス
ロットル弁制御回路３４のＣＰＵ３４２で読み込むため
の信号変換は、前記後輪回転数センサ３０と同様になさ
れる。

前記アクセルポテンショメータ３３は、アクセル操作量
２の検出手段で、前記アクセルペダル２０の位置に設け
られ、アクセル操作量２に応じたアクセル操作量信号（
β）を出力する。

尚、このアクセルポテンショメータ３３からの出力信号
は、電圧値によるアナログ信号であるため、入力インタ
フェース回路３４１のＡ／Ｄコンバータにてデジタル値
に変換され、ＣＰＵ３４２やメモリ３４３に読み込まれ
る。

前記スロットル弁制御回路３４は、前記入力センサから
の入力情報や、メモリ３４３に一時的あるいは予め記憶
されている情報を、所定の演算処理手順に従って処理し
、スロットルアクチュエータであるステップモータ３５
に対しパルス制御信号（Ｃ）を出力するマイクロコンピ
ュータを中心とする電子回路で、内部回路として、入力
インタフェース回路３４１．ＣＰＵ　（セントラル・プ
ロセシング・ユニット）３４２、メモリ（ＲＡＭ。

ＲＯＭ）３４３、出力インタフェース回路３４４を備え
ている。

前記ステップモータ３５は、前記スロットル弁２２を開
閉作動させるアクチュエータで、回転子と励磁巻線を有
する複数の固定子とを備え、励磁巻線へのパルスの与え
方で正転方向及び逆転方向に１ステツプずつ回転する。

次に、実施例の作用を説明する。

まず、ＣＰＵ３４２におけるスロットル弁開閉制御作動
の流れを、第３図に示すメインルーチンのフローチャー
ト図と第４図に示すサブルーチンのフローチャート図と
によって述べる。。

尚、第３図のメインルーチンでの処理は、図示していな
いオペレーティングシステムにより所定周期（例えば２
０　ｍ５ｅｃ）で起動される定時間割り込み処理であり
、第４図のサブルーチンでの処理は、この定時間割り込
みにより決定されるステップモータ３５への信号出力周
期に応じてメインルーチン内で適宜起動されるｏｃｉ（
アウトプット・コンベア・インタラブド）割り込み処理
である。

（イ）初期設定 第３図に示すメインルーチンは、キーシリンダへエンジ
ンキーを差し込み、イグニッションスイッチをＯＦＦか
らＯＮに切り換えた時点から起動が開始され、第１回目
の処理作動時には、最初かどうかの判断がなされ（ステ
ップ１００）、次のイニシャライズステップＬｏｔに進
む。

このイニシャライズステップ１０１では、前回の走行時
に設定された情報を全てクリアにする。

（ロ）スリップ率演算処理 まず、各センサ３０．３１．３２．３３からの入力信号
に基づいて後輪回転速度Ｖ　Ｒ、右前輪回転速度■□　
、左前輪回転速度ＶＦＬ及びアクセル操作量！が読み込
まれ（ステップ１０２）。

ステップ１０３では、右前輪回転速度Ｖ　ＦＲと左前輪
回転速度ＶＦＬとによって前輪回転速度ＶＦが演算によ
り求められる。

尚、前輪回転速度■、の演算式は、 ■ Ｖ　Ｆ　”　　（Ｖ　ＦＲ＋　Ｖ　ＦＬ）であり、平均
値により求めている。

次に、ステップ１０４においてスリップ率Ｓが演算され
る。

ある。

（ハ）スリップ率しきい値設定処理 ステップ１０５では、アクセル操作スピードクが演算に
より求められる。

尚、アクセル操作スピードＣは、単位時間当たりのアク
セル操作量９の変化量、例えば、前回の制御起動で読み
込まれたアクセル操作量εｎ−１と今回の制御起動で読
み込まれたアクセル操作量！。

どの差（ｆｆ、、−βｎ）等で求められる。

ステップ１０６では、予め定められた所定時間（例えば
、２ｓｅｃ）のアクセル操作量βの積算値Σ氾が設定値
に、より大きいかどうか、即ち、運転者がラフなアクセ
ル操作をしたか微妙なアクセル操作をしたかを判定し、
ラフなアクセル操作をした場合にはステップ１１２へ進
み、微妙なアクセル操作をした場合にはステップ１０７
へ進む。

ステップ１０７では、予め定められた所定時間（例えば
、２ｓｅｃ）内でアクセル操作スピードクが設定値り。

を越える回数をカウントし、その数ΣＮ　（Ａ）が設定
値に２より大きいかどうかを判定し、大きければステッ
プ１０８へ進み、小さければステップ１１０へ進む。

即ち、ステップ１０８は「Σ２が小、且つ、ΣＮ（り）
が大」の時であり、アクセル操作量βが小さ（、アクセ
ル操作スピードＣが大きいのは、熟練ドライバーでも未
熟ドライバーでも充分に起り得るパターン（ＮＯＲＭＡ
Ｌパターン）であることから、スリップ率しきい値Ｓ０
は０．１　（標準値）を設定する（ステップ１０９）。

ステップ１１０は「Σ２が小、且つ、ΣＮ　（４）が小
」の時であり、アクセル操作量２が小さ（、アクセル操
作スピードＣが小さいのは、かなり慎重な運転をするド
ライバーのパターン（ＣＡＲＥＦＵＬパターン）である
とみなし、スリップ率しき′い値Ｓ。を０．０５と標準
値より低く設定し、スリップ検知を敏感にすることで安
定性を高めている（ステップ１１１）。

ステップ１１２では、ステップ１０６でΣ℃が大きいと
判断された時にカウント値ΣＮ　（Ａ）が設定値に２よ
り大きいかどうかを判定し、大きい場合には、ステップ
１１５へ進み、小さい場合には、ステップ１１３へ進む
。

ステップ１１３は「Σ２が大、且つ、ΣＮ　（Ａ）が小
コの時であり、アクセル操作量２が大きく、アクセル操
作スピードクが小さいのは、かなり踏み込んだ量が適正
位置に近いため危険な状況になることがなく、従って急
踏み込みや急戻し操作を行なう必要のない場合であり、
少なくともアクセル操作に関してはかなり熟練されたド
ライバーのパターン（ＳＫＩＬＬパターン）であるとみ
なし、スリップ率しきい値Ｓ０を０．２と標準値より高
く設定し、スリップを多少許すものの加速性能を重視し
ている（ステップ１１４）。

ステップ１１５へ進む場合は、［Σ２が大、且つ、ΣＮ
　（Ａ）が大コの時であり、アクセル操作量βが大きく
、アクセル操作スピードでか大きいのは、未熟者あるい
は慎重なドライバーがうっかり踏み込んでしまった場合
なのか、熟練ドライバーが作為的に踏み込んだ場合なの
か判別出来ない。そこで、ステップ１１５では、操作パ
ターンフラグ（ＰＴＮＦＬＧ）を読み取り、ＰＴＮＦＬ
Ｇ＝Ａ、Ｃ，Ｄである場合には、未熟者あるいは一般ド
ライバーがうっかりアクセルを踏み込んでしまったパタ
ーン（ＤＡＮＧＥＲＯＵＳパターン）とみなしくステッ
プ１１８）、スリップ率しきい値Ｓ０を０．０５と標準
値より低（設定し、スリップ検知を敏感にすることで安
定性を高めている（ステップ１１９）。

一方、ＰＴＮＦＬＧ＝Ｂである場合には、熟練ドライバ
ーが例えばコーナーでリアを滑らせながらパワースライ
ド走行する場合等で作為的にアクセルを大きく踏み込ん
だパターン（ＳＰＯＲＴＹパターン）とみなしくステッ
プ１１６）、スリップ率しきい値Ｓ。を０．３と標準値
より大幅に高（設定することにより、かなりのスリップ
を許し、パワースライドが出来るような特性が得られる
ようにしている（ステップ１１７）。

（ニ）駆動力制御処理 まず、ステップ１２０では後述の処理で用いられる実ス
テップ数５ＴＥＰが読み込まれる。

ステップ１２１では、スリップ率Ｓが前記ステップ１０
９．１１１．１１４．１１７．１１９で設定されたスリ
ップ率しきい値Ｓ０を越えているかどうかが判断され、
Ｓ≦ＳｏでＮＯと判断されれば、通常制御パターンとし
てステップ１２２へ進み、前記ステップ１０２で読み込
まれたアクセル操作量２に基づいて、目標ステップ数５
ＴＥＰ＊がステップ内記載の特性線に示す値として演算
により求められる。

また、ステップ１２１でＳ＞Ｓｏであり、ＹＥＳと判断
されれば、ステップ１２３へ進み、スリップ抑制制御パ
ターンとして、全閉方向にスロットル弁２２を閉じるス
リップ抑制制御を行なう為、目標ステップ数５ＴＥＰ＊
がゼロに設定される。

ステップ１２４では、偏差εが目標ステップ数５ＴＥＰ
＊から実ステップ数５ＴＥＰを差し引くことで演算され
、この演算により得られた偏差εに基づいてステップモ
ータ３５のモータスピードの算出、正転、逆転、保持の
判断、さらにはＯＣ１割り込みルーチンの起動周期が求
められ（ステップ１２５）、このステップ１２５で設定
されたステップモータ３５の作動制御内容に従ってｏｃ
ｉ割り込みルーチン（第４図）が起動される（ステップ
１２６）。

次に、第４図によりｏｃｉ割り込みルーチンのフローチ
ャート図について述べる。

まず、ステップモータ３５の状態をそのまま保持する保
持指令出力時かどうかの判断がなされ（ステップ３００
）　、保持指令が出力されている時にはステップモータ
３５の固定子側励磁状態を保持する（ステップ３０１）
。

また、保持指令出力時以外の場合は、ステップモータ３
５を逆転させる逆転指令出力時かどうかの判断がなされ
（ステップ３０２）、逆転指令が出力されている時には
、５ＴＥＰを５ＴＥＰ−１にセットしくステップ３０３
）、５ＴＥＰ−１が得られるパルス信号をステップモー
タ３５に出力する（ステップ３０１）。さらに、ステッ
プモータ３５を正転させる正転指令出力時には、５ＴＥ
Ｐを５ＴＥＰ＋１にセットしくステップ３０４）、５Ｔ
ＥＰ＋１が得られるパルス信号をステップモータ３５に
出力する（ステップ３０１）。

尚、このｏｃｉ割り込みルーチンは、前記ステップ１１
７で設定された起動周期に従ってメインルーチンの起動
周期内で繰り返される。

次に、走行時における作用を述べる。

以上述べた制御処理作動によって、走行時において、ス
リップ率がＳ≦８０で駆動輪スリップの発生がない時は
、ステップ１２１からステップ１２２→ステツプ１２４
へと進む通常制御パターンの流れとなり、アクセルペダ
ル２０の踏み込み位置に応じた開度にスロットル弁２２
が開閉制御される。

また、発進時や加速時や低摩擦係数路走行時等であって
、スリップ率がＳ　＞　Ｓ　ｏで駆動輪スリップの発生
している時は、ステップ１２１からステップ１２３−ス
テップ１２４へと進むスリップ抑制制御パターンの流れ
となり、スロットル弁２２の閉作動で駆動輪スリップが
抑制される。

このようにスリップ抑制の制御開始及び制御解除は、演
算により求められるスリップ率Ｓと運転操作パターンに
より設定されるスリップ率しきい値Ｓ０との大小比較で
なされ、このスリップ率しきい値Ｓ０の設定如何でスリ
ップ抑制の制御開始時期及び制御解除時期が定まること
になる。

そこで、実施例では、ステップ１０６〜ステツプ１１９
において、予め定められた所定時間（例えば、２ｓｅｃ
）でのアクセル操作量２の積算値Σ℃が設定値に、より
大きいかどうかの比較と、予め定められた所定時間（例
えば、２ｓｅｃ）内でアクセル操作スピードβが設定値
途。を越える回数のカウント値ΣＮ　（４）が設定値に
２より太きいかどうかの比較と、操作パターンフラグＰ
ＴＮＦＬＧの判別により、運転操作パターンを検出して
５通りのパターンの場合針けし、各パターンで最も適合
するスリップ率しきい値Ｓ。を設定している。

尚、各運転操作パターンを表にすると、下記のようにな
る。

従って、実施例装置にあっては、慎重な運転操作に対し
ては安全性を重視したスリップ防止制御で対応し、一方
、スポーティな運転操作に対してはある程度のスリップ
を許容することでスポーツ走行を実現出来るというよう
に、各種の運転操作パターンに対応しながら最適な駆動
力制御を行なうことが出来るという効果が得られる。

更に、未熟なドライバーや一般のドライバーのふいのア
クセル操作に対しても、前の操作フラグＰＴＮＦＬＧを
判断するうことにより、スピン等の危険な状況を防ぐこ
とが出来る。

以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、具
体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があって
も本発明に含まれる。

例えば、実施例では駆動力制御手段として、スロットル
弁開閉制御装置の例を示したが、フューエルカット装置
を用いたり、他に、点火時期を調整してエンジン出力を
低下させたり、ブレーキにより車輪に制動力を付与する
等、他の手段であっても、また組合わせ手段により駆動
力を低減させるようにしても、更には、差動制限クラッ
チや４ＷＤ用トランスフアクラツチの締結制御により車
輪への駆動力を減少するような手段でも本発明は有効で
ある。

また、操舵角を検出し、コーナリング中のみにおいて本
実施例のような制御を行なうようにしても良い。

また、スロットル開閉制御としては、本出願人が先に出
願した特願昭６１−１５７３８９号等の明細書に記載さ
れているような、マツプ落ち制御によりスリップ抑制を
行なう装置を用いても良い。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明の車両用駆動力制御装
置にあっては、駆動輪速を検出する駆動輪速検出手段と
、車体速を検出する車体速検出手段と、運転者の運転操
作パターンを検出する運転操作パターン検出手段と、前
記駆動輪速と車体速とによってタイヤ−路面間の実スリ
ップ率を演算する実スリップ率演算手段と、前記運転操
作パターンが注意深い操作パターンである時には小さな
値でスポーティな操作パターンになるに従って大きな値
を設定するスリップ率しきい値設定手段と、前記実スリ
ップ率が前記スリップ率しきい値を越えた時に、駆動輪
スリップを抑制するべく駆動力低減制御を行なう駆動力
制御手段と、を備えていることを特徴とする手段とした
為、慎重な運転操作に対しては安全性を重視したスリッ
プ防止制御で対応し、一方、スポーティな運転操作に対
してはある程度のスリップを許容することでスポーツ走
行を実現出来るというように、各種の運転操作パターン
に対応しながら最適な駆動力制御を行なうことが出来る
という効果が得られる５

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両用駆動力制御装置を示すクレーム
対応図、第２図は本発明実施例の駆動力制御装置を示す
全体図、第３図は実施例のスロットル弁制御回路での制
御作動のメインルーチンを示すフローチャート図、第４
図は実施例のスロットル弁制御回路での制御作動のサブ
ルーチンを示すフローチャート図である。 ａ−・駆動輪速検出手段 ｂ・・・車体速検出手段 Ｃ−・−運転操作パターン検出手段 ｄ・−実スリップ率演算手段 ｅ・−・スリップ率しきい値設定手段 ｆ・・・駆動力制御手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）駆動輪速を検出する駆動輪速検出手段と、車体速を
   検出する車体速検出手段と、 運転者の運転操作パターンを検出する運転操作パターン
   検出手段と、 前記駆動輪速と車体速とによってタイヤ−路面間の実ス
   リップ率を演算する実スリップ率演算手段と、 前記運転操作パターンが注意深い操作パターンである時
   には小さな値でスポーティな操作パターンになるに従っ
   て大きな値を設定するスリップ率しきい値設定手段と、 前記実スリップ率が前記スリップ率しきい値を越えた時
   に、駆動輪スリップを抑制するべく駆動力低減制御を行
   なう駆動力制御手段と、 を備えていることを特徴とする車両用駆動力制御装置。