(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動輪がスリップ状態で前記駆動輪のスリップを防止制御する車両用スリップ防止装置において、エンジン回転数とエンジン回転数前回値とからエンジン回転数差分値を計算し、このエンジン回転数差分値に基づいてスリップの発生を判定し、このスリップの発生の判定時に、前記エンジン回転数前回値を基準車両速度として設定し、サンプリング毎に予め設定された車両速度増加量を、前記基準車両速度に加えることにより算出される車両速度増加量推定値と、サンプリング時のエンジン回転数と前記基準車両速度との差から算出される速度増加量とを比較し、前記車両速度増加量推定値が前記速度増加量よりも大きいときにはスリップが収束したと判定する判定部が備えられた制御手段を設けたことを特徴とする車両用スリップ防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用スリップ防止装置に係り、特に簡単な構成で適切に駆動輪のスリップ防止制御を果し得る車両用スリップ防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両にあっては、駆動輪にスリップが発生した時に、駆動輪のスリップを防止制御するように、スリップ防止装置が備えられているものがある。
【０００３】
このスリップ防止装置は、一般に、駆動輪及び従動輪に回転速度を検出する車輪速度センサを夫々設け、駆動輪と従動輪との回転速度差によってスリップの発生及びスリップの収束を判断し、スリップ防止制御を行っている。
【０００４】
このようなスリップ防止装置としては、例えば、特開平３−２２９９６８号公報、特開平４−５９４５４号公報、特開平７−１２７４９１号公報に開示されている。特開平３−２２９９６８号公報に記載のものは、駆動輪の回転速度と従動輪の回転速度とに基づいてタイヤ路面間のスリップ率を演算し、このスリップ率が設定値よりも大きい時に、スロットルバルブによってエンジンへの燃料供給量を少なくして駆動力を減少させるとともにアクセル操作量に対する目標エンジン出力特性を変化させてトラクションコントロールを行うものである。特開平４−５９４５４号公報に記載のものは、触媒温度が所定温度よりも高い時に、スリップ防止制御の実行を抑制することにより、未燃ガスの排出を抑制するものである。特開平７−１２７４９１号公報に記載のものは、駆動輪のスリップの発生を車両の走行状態で推定して駆動輪のスリップの発生を抑制し、走行状態を安定させるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来、スリップ防止装置にあっては、駆動輪のスリップの発生及びスリップの収束の判定のために、車両速度を従動輪の車輪速度センサによって検出する必要があった。
【０００６】
このため、部品点数が増加して構成が複雑になり、また、全輪駆動車の場合は、車速と常に等価となる従動輪を持っていないので、全車輪が共にスリップ状態になった場合に、スリップ防止制御を適切に行うことができないという不都合があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述の不都合を除去するために、駆動輪がスリップ状態で前記駆動輪のスリップを防止制御する車両用スリップ防止装置において、エンジン回転数とエンジン回転数前回値とからエンジン回転数差分値を計算し、このエンジン回転数差分値に基づいてスリップの発生を判定し、このスリップの発生の判定時に、前記エンジン回転数前回値を基準車両速度として設定し、サンプリング毎に予め設定された車両速度増加量を、前記基準車両速度に加えることにより算出される車両速度増加量推定値と、サンプリング時のエンジン回転数と前記基準車両速度との差から算出される速度増加量とを比較し、前記車両速度増加量推定値が前記速度増加量よりも大きいときにはスリップが収束したと判定する判定部が備えられた制御手段を設けたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
この発明は、エンジン回転数とエンジン回転数前回値とからエンジン回転数差分値を計算し、このエンジン回転数差分値に基づいてスリップの発生を判定し、スリップの発生の判定時に、エンジン回転数前回値を基準車両速度として設定し、サンプリング毎に予め設定された車両速度増加量を、基準車両速度に加えることにより算出される車両速度増加量推定値と、サンプリング時のエンジン回転数と基準車両速度との差から算出される速度増加量とを比較し、車両速度増加量推定値が速度増加量よりも大きいときにはスリップが収束したと判定することから、スリップの発生やスリップの収束を、エンジン回転数の変化量によって判定させ、車輪速度センサを不要とし、部品点数を低減して構成を簡単にし、また、全輪駆動車でもスリップ防止制御を適切に行うことができる。
【０００９】
【実施例】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。図１〜９は、この発明の第１実施例を示すものである。図７において、２は車両、４はエンジン、６は変速機、８は前車輪、１０は後車輪である。
【００１０】
また、図８に示す如く、エンジン４には、点火時期制御機構１２と燃料噴射制御機構１４とが連絡している。
【００１１】
この点火時期制御機構１２と燃料噴射制御機構１４とは、制御手段１６に備わっている。この制御手段１６には、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ１８と、変速機６のギヤ位置を検出するギヤポジションセンサ２０と他のセンサ類とが連絡している。
【００１２】
制御手段１６においては、各種センサから各種信号を入力し、点火時期制御機構１２と燃料噴射制御機構１４とを作動してエンジン４の運転状態を制御する。また、制御手段１６は、エンジン回転数とエンジン回転数前回値とからエンジン回転数差分値を計算し、このエンジン回転数差分値に基づいてスリップの発生及びスリップの収束を判定する判定部２２を備えている。
【００１３】
制御手段１６は、スリップの発生の判定時に、エンジン回転数前回値を基準車両速度として設定し、サンプリング毎に予め設定された車両速度増加量を、基準車両速度に加えることにより算出される車両速度増加量推定値（スリップ時車両速度増加量推定値）と、サンプリング時のエンジン回転数と基準車両速度との差から算出される速度増加量とを比較し、車両速度増加量推定値が速度増加量よりも大きいときにはスリップが収束したと判定するとともに、スリップが継続中にはスリップ率を算出して定義し、更に、このスリップ率によってトルク低減量を決定し、スリップ量をトルク低減量にフィードバックするものである。
【００１４】
次に、この第１実施例の作用を、図１、２のフローチャートに基づいて説明する。
【００１５】
図１のスリップ発生判定ルーチンにおいて、制御手段１６のプログラムがスタートすると、スリップフラグが、スリップ発生中の「１」又はスリップ無しの「０」かを判断する（ステップ１０２）。
【００１６】
このステップ１０２において、スリップ無しで、スリップフラグが「０」の場合には、エンジン回転数（ＮＥ）からエンジン回転数前回値（ＮＥ前回値）を引き算したエンジン回転数差分値（ＤＮＥ）を計算する（ステップ１０４）（図３参照）。
【００１７】
また、スリップ判定値（ＤＮＥＬ）を、図４のスリップ判定値（ＤＮＥＬ）マップから検索して設定する（ステップ１０６）。
【００１８】
そして、エンジン回転数差分値（ＤＮＥ）とスリップ判定値（ＤＮＥＬ）とを比較し、スリップが発生したか否かを判断する（ステップ１０８）。
【００１９】
このスリップの発生があったか否かは、例えば、図３において、例えば、ｔ4 時点でのエンジン回転数差分値（ＤＮＥ４）がこの時のスリップ判定値（ＤＮＥＬ）よりも小さいので、スリップが発生していないと判断され、次のｔ5 時点でのエンジン回転数差分値（ＤＮＥ５）では、この時のスリップ判定値（ＤＮＥＬ）よりも大きいので、スリップが発生したと判断されるものである。
【００２０】
ステップ１０８において、ＤＮＥ＞ＤＮＥＬで、スリップが発生し、ＹＥＳの場合には、スリップ時車両速度増加量推定値（ＶＳ）をクリア、つまり、ＶＳ＝０とし（ステップ１１０）、そして、基準車両速度（ＶＳＢ）をセット、つまり、ＶＳＢ＝ＮＥ前回値とし（ステップ１１２）、次いで、スリップフラグをセット、つまり、フラグ＝１とする（ステップ１１４）。
【００２１】
一方、前記ステップ１０８において、ＤＮＥ＜ＤＮＥＬで、スリップが無く、ＮＯの場合には、プログラムをリターンさせる（ステップ１１６）。
【００２２】
前記ステップ１０２において、スリップ発生中でスリップフラグが「１」の場合、及び、前記ステップ１１４において、フラグ＝１とした後には、図２のスリップ収束判定ルーチンに移行して、スリップの収束の判定を行う。
【００２３】
この図２のスリップ収束判定ルーチンにおいては、１サンプリング当りの車両速度増加量（ＤＶ）を、図５のＤＶテーブルから検索し、設定する（ステップ２０２）。このサンプリング当りの車両速度増加量（ＤＶ）は、ギヤポジションによって決定される。
【００２４】
また、スリップ時車両速度増加量推定値（ＶＳ）を、ＶＳ＝ＶＳ前回値＋ＤＶによって計算する（ステップ２０４）。
【００２５】
更に、基準車両速度（ＶＳＢ）からの速度増加量（ＪＶ）を、ＪＶ＝ＮＥ−ＶＳＢによって計算する（ステップ２０６）。
【００２６】
そして、基準車両速度（ＶＳＢ）からの速度増加量（ＪＶ）とスリップ時車両速度増加量推定値（ＶＳ）とを比較して、スリップの収束の判定を行う（ステップ２０８）。
【００２７】
ステップ２０８において、ＪＶ≧ＶＳで、スリップ継続中のＹＥＳの場合には、スリップ率（ＳＲ）を、ＳＲ＝ＪＶ÷ＶＳで計算し、定義する（ステップ２１０）。
【００２８】
このスリップ率（ＳＲ）を算出するにあっては、例えば、図９において、スリップの発生を判定したｔ5 時点で、エンジン回転数前回値（ＮＥ４）を基準車両速度（ＶＳＢ）とし、この基準車両速度（ＶＳＢ）からの速度増加量（ＪＶ）を算出、つまり、ｔ5 時点で、ＪＶ5 ＝ＮＥ5 −ＶＳＢとする。そして、１サンプリング当りの車両速度増加量（ＤＶ）を、図５のＤＶテーブルから検索して設定し、スリップ時の基準車両速度（ＶＳＢ）からの車両速度増加量推定値（ＶＳ）を算出、つまり、ｔ5 時点で、ＶＳ5 ＝ＤＶ、（ｔ6 時点で、ＶＳ6 ＝ＶＳ5 ＋ＤＶ）とする。このＪＶ5 、ＶＳ5 からスリップ率（ＳＲ）を算出、つまり、ｔ5 時点で、ＳＲ5 ＝ＪＶ5 ÷ＶＳ5 とし、そして、次のサンプリング（ｔ6 ）時は、上述の基準車両速度（ＶＳＢ）からの速度増加量（ＪＶ）の算出から再度行う。つまり、スリップ率（ＳＲｎ）＝ＪＶｎ÷ＶＳｎで算出される（ｎ＝５，６，７，８）。
【００２９】
即ち、スリップ率（ＳＲ）の算出の過程で求めた基準車両速度（ＶＳＢ）からの速度増加量（ＪＶ）と基準車両速度（ＶＳＢ）からの車両速度増加量推定値（ＶＳ）が、ＶＳ≧ＪＶとなった場合に、スリップが収束したと判断する。図９のサンプリングのｔ9 時点で、ＮＥ9 −ＶＳＢ＝ＪＶ9 、ＶＳ8 ＋ＤＶ＝ＶＳ9 が計算され、ＶＳ9 ≧ＪＶ9 となるので、この時点（ｔ9 ）で、スリップ収束と判断してトルク低減制御を終了する。
【００３０】
そして、スリップの継続中にあっては、トルクの低減量（例えば点火リタード量）を、図６の点火リタード量マップから検索し、つまり、上述のスリップ率（ＳＲ）とギヤポジションとによって、点火リタード量を検索し、点火時期制御機構１２においてこの点火リタード量によってトルクを低減する（ステップ２１２）。
【００３１】
このステップ２１２の処理後は、プログラムをリターンさせる（ステップ２１４）。
【００３２】
一方、前記ステップ２０８において、ＪＶ≦ＶＳで、スリップが収束してＮＯの場合には、スリップフラグをクリア、つまり、フラグ＝０とし（ステップ２１６）、プログラムをリターンする（ステップ２１８）。
【００３３】
この結果、スリップの発生の判定時に、エンジン回転数前回値（ＮＥ前回値）を基準車両速度（ＶＳＢ）として設定し、サンプリング毎に予め設定された車両速度増加量（ＤＶ）を、基準車両速度（ＶＳＢ）に加えることにより算出される車両速度増加量推定値（スリップ時車両速度増加量推定値）（ＶＳ）と、サンプリング時のエンジン回転数（ＮＥ）と基準車両速度（ＶＳＢ）との差から算出される速度増加量（ＪＶ）とを比較し、車両速度増加量推定値（ＶＳ）が速度増加量（ＪＶ）よりも大きいときには、スリップが収束したと判断することから、スリップの発生やスリップの収束を、エンジン回転数の変化量によって判定させ、従来の車輪速度センサを不要とし、部品点数を低減し、構成を簡単にし、廉価とすることができ、また、従動輪を有しない車両（全輪駆動車）でもスリップ防止制御を適切に行うことができ、更に、車輪速度センサを備えた車両でもスリップ防止制御においてセンサフェール時のバックアップとして利用することが可能となる。
【００３４】
また、スリップ率（ＳＲ）を定義し及びスリップ率（ＳＲ）による点火リタード量を決定する方法は、スリップ量（ＳＤ）がトルクの低減量にフィードバックされるので、スリップ防止制御を良好に行わせることができる。
【００３５】
図１０〜１７は、この発明の第２実施例を示すものである。
【００３６】
この第２実施例において、制御手段１６は、スリップ発生の判定を第１実施例の場合と同様に行うが、スリップ収束の判定を第１実施例の場合とは異なるように行う。
【００３７】
次に、この第２実施例の作用を、図１０、１１のフローチャートに基づいて説明する。
【００３８】
図１０のスリップ発生判定ルーチンにおいて、制御手段１６のプログラムがスタートすると、スリップフラグが、スリップ発生中の「１」又はスリップ無しの「０」かを判断する（ステップ３０２）。
【００３９】
このステップ３０２において、スリップ無しで、スリップフラグが「０」の場合には、エンジン回転数（ＮＥ）からエンジン回転数前回値（ＮＥ前回値）を引き算したエンジン回転数差分値（ＤＮＥ）を計算する（ステップ３０４）（図１２参照）。
【００４０】
また、スリップ判定値（ＤＮＥＬ）を、図１３のスリップ判定値（ＤＮＥＬ）マップから検索して設定する（ステップ３０６）。
【００４１】
そして、エンジン回転数差分値（ＤＮＥ）とスリップ判定値（ＤＮＥＬ）とを比較し、スリップが発生したか否かを判断する（ステップ３０８）。
【００４２】
このスリップの発生があったか否かは、例えば、図１２において、ｔ4 時点でのエンジン回転数差分値（ＤＮＥ４）が、この時のスリップ判定値（ＤＮＥＬ）よりも小さいので、スリップが発生していないと判断され、次のｔ5 時点でのエンジン回転数差分値（ＤＮＥ５）ではこの時のスリップ判定値（ＤＮＥＬ）よりも大きいので、スリップが発生したと判断されるものである。
【００４３】
ステップ３０８において、ＤＮＥ＞ＤＮＥＬで、スリップが発生し、ＹＥＳの場合には、スリップ時車両速度増加量推定値（ＶＳ）をクリア、つまり、ＶＳ＝０とし（ステップ３１０）、そして、基準車両速度（ＶＳＢ）をセット、つまり、ＶＳＢ＝ＮＥ前回値とし（ステップ３１２）、次いで、スリップフラグをセット、つまり、フラグ＝１とする（ステップ３１４）。
【００４４】
一方、前記ステップ３０８において、ＤＮＥ＜ＤＮＥＬで、スリップが無く、ＮＯの場合には、プログラムをリターンさせる（ステップ３１６）。
【００４５】
前記ステップ３０２において、スリップ発生中でスリップフラグが「１」の場合、及び、前記ステップ３１４において、フラグ＝１とした後には、図１１のスリップ収束判定ルーチンに移行して、スリップの収束の判定を行う。
【００４６】
この図１１のスリップ収束判定ルーチンにおいては、基準車両速度（ＶＳＢ）からの速度増加量（ＪＶ）を、ＪＶ＝ＮＥ−ＶＳＢで計算する（ステップ４０２）。
【００４７】
そして、基準車両速度（ＶＳＢ）からの速度増加量（ＪＶ）とスリップ時車両速度増加量推定値（ＶＳ前回値）とを比較し、スリップの収束の判断を行う（ステップ４０４）。
【００４８】
このステップ４０４において、ＪＶ＞ＶＳ前回値で、スリップ継続中のＹＥＳの場合には、スリップ量（ＳＤ）を、ＳＤ＝ＪＶ−ＶＳ前回値で計算する（ステップ４０６）。
【００４９】
そいて、スリップ時動力伝達率（ＤＲ）を、図１５のＤＲマップから検索し、設定する（ステップ４０８）。
【００５０】
そして、１サンプリング当りの車両速度増加量（ＤＶＳ）を、ＤＶＳ＝ＳＤ×ＤＲで計算する（ステップ４１０）。
【００５１】
次いで、スリップ時車両速度増加量推定値（ＶＳ）を、ＶＳ＝ＶＳ前回値＋ＤＶＳで計算する（ステップ４１２）。
【００５２】
次いで、スリップ率（ＳＲ）を、ＳＲ＝ＪＶ÷ＶＳで計算する（ステップ４１４）。
【００５３】
そして、このスリップ率（ＳＲ）とギヤポジションとにより、図１６の点火リタード量マップから点火リタード量を決定し（ステップ４１６）、点火時期制御機構１２によってトルクを低減し、プログラムをリターンする（ステップ４１８）。
【００５４】
一方、前記ステップ４０４において、ＪＶ＜ＶＳ前回値で、スリップ収束のＮＯの場合には、スリップフラグをクリア、つまり、フラグ＝０とし（ステップ４２０）、プログラムをリターンさせる（ステップ４１２）。
【００５５】
即ち、この図１１のスリップ収束判定ルーチンにあっては、スリップ継続中と判定した場合、図１４によってスリップ時車両速度の推定を行う。この図１４において、例えば、ｔ5 時点にスリップ発生と判定した時点のＮＥ前回値（ＮＥ４）を、基準車両速度（ＶＳＢ）とする。そして、基準車両速度（ＶＳＢ）からの速度増加量（ＪＶ）を、ｔ5 時点で、ＪＶ5 ＝ＮＥ5 −ＶＳＢで計算する。次いで、スリップ量（ＳＤ）を計算、つまり、速度増加量（ＪＶ）と車両速度増加量推定値（ＶＳ）前回値との差を、ＳＤ5 ＝ＪＶ5 −０（ｔ5 時点、ＶＳ4 ＝０）、（ＳＤ6 ＝ＪＶ6 −ＶＳ5 （ｔ6 時点））で計算する。次いで、スリップ時動力伝達率（ＤＲ）を図１５のＤＲマップから検索して設定し、また、１サンプリング当りの車両速度増加量（ＤＶＳ）を、ＤＶＳ5 ＝ＳＤ5 ×ＤＲ5 （ｔ5 時点）で計算する。次に、スリップ時車両速度増加量推定値（ＶＳ）を、ＶＳ5 ＝０＋ＤＶＳ5 （ｔ5 時点、ＶＳ4 ＝０）、（ＶＳ6 ＝ＶＳ5 ＋ＤＶＳ6 （ｔ6 時点））で計算し、次のサンプリング（ｔ6 ）時点は、上述の速度増加量（ＪＶ）を算出することから再度行う。
【００５６】
また、スリップ率（ＳＲ）の算出及びトルク低減制御にあっては、図１７に示す如く、スリップ継続中と判定した場合には、最新のスリップ時車両速度増加量推定値（ＶＳ）を算出し（ステップ４１２）、ＶＳｎ、ＪＶｎにより、スリップ率（ＳＲｎ）を、ＳＲｎ＝ＪＶｎ÷ＶＳｎで計算し（ステップ４１４）、このスリップ率（ＳＲｎ）とギヤポジションとによる図１６の点火リタード量マップから、点火リタード量を決定し、トルクを低減する。
【００５７】
一方、スリップ収束の判定にあっては、速度増加量（ＪＶ）を算出した後、そのＪＶｎ（最新値）とＶＳｎ-1（前回値）とを比較し、ＶＳｎ-1≧ＪＶｎとなった場合に、スリップが収束したと判定し、図１７のサンプリングｔ10時点に、ＪＶ10≦ＶＳ9 となるので、スリップ収束と判断し、トルク低減制御を終了する。
【００５８】
これにより、上述の第１実施例と同じ効果を得るとともに、図１４のように、スリップ時車両速度の推定をしていることから、スリップの発生及びスリップの収束をより細かく判定することができ、トルク低減制御を適切に行わせることができる。
【００５９】
なお、上述の第１、第２実施例にあっては、エンジン４のトルク低減制御として、点火リタード量としたが、点火間引きや燃料噴射カット等の他の手段で行うことも可能である。
【００６０】
【発明の効果】
以上詳細な説明から明らかなようにこの発明によれば、エンジン回転数とエンジン回転数前回値とからエンジン回転数差分値を計算し、このエンジン回転数差分値に基づいてスリップの発生を判定し、スリップの発生の判定時に、エンジン回転数前回値を基準車両速度として設定し、サンプリング毎に予め設定された車両速度増加量を、基準車両速度に加えることにより算出される車両速度増加量推定値と、サンプリング時のエンジン回転数と基準車両速度との差から算出される速度増加量とを比較し、車両速度増加量推定値が速度増加量よりも大きいときにはスリップが収束したと判定する判定部が備えられた制御手段を設けたことにより、スリップの発生やスリップの収束を、エンジン回転数の変化量によって判定させ、車輪速度センサを不要とし、部品点数を低減して構成を簡単にし、また、全輪駆動車でもスリップ防止制御を適切に果し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例におけるスリップ発生判定ルーチンのフローチャートである。
【図２】第１実施例におけるスリップ収束判定ルーチンのフローチャートである。
【図３】スリップ発生判断のタイムチャートである。
【図４】スリップ判定値マップの図である。
【図５】ＤＶテーブルの図である。
【図６】点火リタード量マップの図である。
【図７】車両の概略図である。
【図８】スリップ防止装置のブロック図である。
【図９】第１実施例におけるタイムチャートである。
【図１０】第２実施例におけるスリップ発生判定ルーチンのフローチャートである。
【図１１】第２実施例におけるスリップ収束判定ルーチンのフローチャートである。
【図１２】スリップ発生判断のタイムチャートである。
【図１３】スリップ判定値マップの図である。
【図１４】スリップ時車両速度の推定のタイムチャートである。
【図１５】ＤＶテーブルの図である。
【図１６】点火リタード量マップの図である。
【図１７】第２実施例におけるタイムチャートである。
【符号の説明】
２  車両
４  エンジン
１２  点火時期制御機構
１６  制御手段
１８  エンジン回転数センサ
２０  ギヤポジションセンサ
２２  判定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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