(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動輪の空転を検出する空転検出手段と、空転を検出した駆動輪に制動力を付与することで該駆動輪の空転を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、等速ジョイントを介して駆動装置に接続されている操舵可能な駆動輪を含み、前記制動力制御手段は、車速がほぼ停止状態と考えられる所定速度以下で、かつ、前記操舵可能な駆動輪の両輪に対して前記駆動輪の空転抑制制御が行われている場合は、前記駆動輪に付与する制動力をそれ以外の場合に比べて低下させることを特徴とする車両用トラクション制御装置。
【請求項２】
前記操舵可能な駆動輪は前輪である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。
【請求項３】
前記制動力制御手段は、車速が前記所定速度以下であり、かつ、エンジン回転数がアイドル回転数より十分に高いときに付与する制動力を低下させることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の車両用トラクション制御装置。
【請求項４】
前記制動力制御手段は、前記駆動輪のスリップ状態に基づいて該駆動輪に付与する制動力を制御するものであり、車速が前記所定速度以下で、かつ、前記操舵可能な駆動輪の両輪に対して前記駆動輪の空転抑制制御が行われている場合は、前記操舵可能な駆動輪の操舵角に応じて設定されている制動力上限値以下に付与する制動力を制限することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両用トラクション制御装置。
【請求項５】
前記制動力上限値は、前記操舵可能な駆動輪の操舵角が大きいほど小さく設定されていることを特徴とする請求項４記載の車両用トラクション制御装置。
【発明の詳細な説明】
【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】
駆動輪に制動力を付与するいわゆるブレーキ制御式のトラクションコントロール装置においては、頻繁にトラクション制御を行うことによるブレーキパッドの摩耗や駆動系の損傷を軽減する必要がある。
【０００４】
特開平５−２２９４１４号公報に開示されている技術は、トラクション制御をほとんど必要としない高中速域においてはトラクション制御を禁止するものであり、ブレーキ作動を抑制することでブレーキパッドの摩耗や駆動系の損傷を軽減すると記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ブレーキ式のトラクション制御においては、駆動軸に対してエンジン駆動力と制動力が逆向きに働きトルクが発生するため、特に、発進時など車両が停止状態に近く、エンジン駆動力の高い場合にトラクション制御が行われると、トラクション制御がない場合より高トルクが発生し、駆動系に疲労が多く蓄積される。そして、疲労が駆動系の強度容量以上蓄積されると損傷に至る。
【０００６】
さらに、ＦＦ式や４ＷＤ式などの操舵輪が駆動される車両においては、舵角が大きくなって駆動軸と操舵軸との公差角が大きくなっても駆動力を等速で円滑に伝達するために等速ジョイントが用いられているが、このような等速ジョイントで接続された駆動操舵輪に対してブレーキ式のトラクション制御を採用すると、強度容量の小さい等速ジョイントへの負荷が大きい。特に操舵角が大きくなると等速ジョイントの強度容量が低下するため、この問題はより顕著になる。
【０００７】
本発明は上記の問題点に鑑みて、操舵輪を駆動する車両において、駆動操舵輪に接続される駆動系への入力を低減し、疲労の蓄積を抑制することで駆動系の寿命を伸ばすことのでき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。
【０００８】
【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、空転を検出した駆動輪に制動力を付与することで該駆動輪の空転を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、等速ジョイントを介して駆動装置に接続されている操舵可能な駆動輪を含み、制動力制御手段は、車速がほほ停止状態と考えられる所定速度以下で、かつ、操舵可能な駆動輪の両輪に対して駆動輪の空転抑制制御が行われている場合は、駆動輪に付与する制動力をそれ以外の場合に比べて低下させることを特徴とする。
【０００９】
ブレーキ式のトラクション制御装置を搭載しており、駆動可能な操舵輪を有する車両において、車両がほぼ停止状態と考えられる所定速度以下で、かつ、駆動操舵輪の両輪に対して制動力を付与する空転抑制（トラクション）制御が行われている場合、駆動操舵輪はともに停止状態に近くなるので、エンジン駆動力と操舵輪に付与されている制動力とが逆向きにほぼ釣り合い、これにより駆動軸に高トルクが発生し、特に強度容量の小さい等速ジョイントには大きな負荷がかかる。本発明によれば、こうした高トルクが発生する可能性がある場合には、駆動輪に付与する制動力をそれ以外の場合に比べて低下させることにより、空転を許容することで回転エネルギーを逃がしてトルクを抑制することができる。したがって、トルクによる等速ジョイント等の駆動系の疲労の蓄積を低減できる。一般的にはこの操舵可能な駆動輪は前輪である。
【００１０】
この制動力制御手段は、駆動輪のスリップ状態に基づいて該駆動輪に付与する制動力を制御するものであり、車両が所定速度以下で、かつ、駆動操舵輪の両輪に対して制動力を付与するトラクション制御が行われている場合は、操舵可能な駆動輪の操舵角に応じて設定されている制動力上限値以下に付与する制動力を制限することが好ましい。
【００１１】
このようにすれば、駆動系の疲労の蓄積を低減しつつ、トラクション制御を行うことができ、好ましい。
【００１２】
この制動力上限値は、操舵可能な駆動輪の操舵角が大きいほど小さく設定されていることが好ましい。
【００１３】
等速ジョイントの強度容量は操舵角が大きいほど低下するので、操舵角が大きいほどトラクション制御の際に付与する制動力の上限を小さく設定することで等速ジョイントへの疲労の蓄積が低減できる。
【００１４】
【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。
【００１５】
この車両は、４輪のうち操舵輪である前輪１ＦＲ、１ＦＬを駆動輪とするＦＦ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、出力軸５０と、ギヤ５１と、駆動軸５２とが接続されて構成され、駆動軸５２と前輪１ＦＲ、１ＦＬとは、等速ジョイント５３Ｒ、５３Ｌによりそれぞれ接続されている。
【００１６】
一方、操舵系は、ステアリングホイール８と、ステアリングシャフト８０と、ギヤ８２と、タイ・ロッド８３とが接続されて構成され、タイ・ロッド８３が前輪１ＦＲ、１ＦＬに接続されている。そして、ステアリングシャフト８０には操舵角を検出する舵角センサ８１が取り付けられている。操舵系には、さらにパワーステアリング装置が接続されていてもよい。
【００１７】
また、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。
【００１８】
ストップランプスイッチ２１、各車輪速センサ３３、舵角センサ８１の出力はＴＲＣコンピュータ４に入力されており、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。
【００１９】
ここで、通常の走行時のこの車両の基本的な動作を説明する。通常の走行時には、エンジン５の駆動力は、トランスミッション６、出力軸５０、ギヤ５１、駆動軸５２と等速ジョイント５３Ｌ、５３Ｒのそれぞれを介して駆動輪である前輪１ＦＲ、１ＦＬに伝達される。
【００２０】
ステアリングホイール８を操作すると、操舵力はステアリングシャフト８０、ギヤ８２を介してタイロッド８３へと伝達され、操舵輪である前輪１ＦＲ、１ＦＬを所望の方向に転舵することで車両の進行方向を変えることができる。
【００２１】
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。
【００２２】
次に、このトラクション制御装置の動作を図１、図２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。
【００２３】
ステップＳ１においては、推定車速と各車輪の車輪速センサ３３とを比較することでトラクション制御を行うか否かを判定する。推定車速に対して車輪速が所定の閾値以上に速い場合は、その車輪が空転状態にあり、トラクション制御を行う必要があると判定して、ステップＳ２へと移行する。一方、推定車速と車輪速との差が所定以内の場合には空転状態にはなく、トラクション制御を行う必要はないと判定してその後の処理をスキップして終了する。
【００２４】
ステップＳ２においては、車両がスタック状態にあるか否かを判定する。具体的には、推定車速が閾値、例えばほぼ停止状態と考えられるＶ1ｋｍ／ｈ以下であり、後輪１ＲＲ、１ＲＬのうちで車輪速が遅いほうの車輪の車輪速が同様にほぼ停止状態と考えられるＶ2ｋｍ／ｈ以下、かつ、エンジン回転数がアイドル回転数より充分に高いときにスタック状態と判定し、その場合は、ステップＳ３へと移行する。それ以外の場合は、ステップＳ４へと移行する。
【００２５】
ステップＳ３においては、駆動操舵輪である前輪１ＦＲ、１ＦＬの状態を判定する。前輪１ＦＲ、１ＦＬの双方がブレーキ式のトラクション制御による制動状態であれば、ステップＳ５へと移行し、それ以外の場合、つまり、少なくとも一方が制動されていない状態であれば、ステップＳ４へと移行する。
【００２６】
ステップＳ４へ移行した場合は、前輪１ＦＲ、１ＦＬの片方が回転している状態であるから、ブレーキ式のトラクション制御により制動力が付与されても等速ジョイント５３Ｒ、５３Ｌに極端に大きな力がかかることがない。したがって、それぞれの車輪１ＦＲ、１ＦＬのスリップ率に応じて付与すべき制動力を求め、この制動力をブレーキパッド３２ＦＲ、３２ＦＬに発生させるために必要なホイール・シリンダ３１ＦＲ、３１ＦＬに供給すべき制御油圧をそれぞれ設定して、アクチュエーター３から必要な制御油圧を供給する。
【００２７】
ステップＳ５に移行する前輪１ＦＲ、１ＦＬ両輪に制動をかけている場合は、スリップ率に応じて付与すべき制動力をそのまま付与すると、エンジン駆動力とこの制動力によって等速ジョイント５３Ｒ、５３Ｌに大きなトルクが発生する可能性がある。そこで、まず、等速ジョイント５３Ｒ、５３Ｌの許容トルク以内にトルクが抑えられる制動力がブレーキパッド３２ＦＲ、３２ＦＬに発生するようにホイール・シリンダ３１ＦＲ、３１ＦＬへの供給油圧を制御油圧上限値Ｐｍａｘとして設定する。等速ジョイント５３Ｒ、５３Ｌの許容トルクは、前輪の操舵角が大きくなるほど小さくなるから、舵角センサ８１の検出値を基にして、図３に示されるように、操舵角が大きいほどＰｍａｘを小さく設定することが好ましい。
【００２８】
ステップＳ６においては、ステップＳ４と同様にスリップ率に応じて付与すべき制動力を発生させるために必要な制御油圧を求めて推定油圧Ｐｅとする。
【００２９】
ステップＳ７においては、求めたＰｍａｘとＰｅとを比較する。推定油圧Ｐｅが制御油圧上限値Ｐｍａｘ以下の場合は、スリップ率に応じて制動力を制御しても等速ジョイント５３Ｒ、５３Ｌに加わるトルクが許容トルクを超えないので、ステップＳ８に示されるように、該当するホイール・シリンダ３１ＦＲ、３１ＦＬに供給する油圧をＰｅとしてステップＳ４と同様のトラクション制御を行う。
【００３０】
一方、推定油圧Ｐｅが制御油圧上限値Ｐｍａｘより大きい場合は、スリップ率に応じて制動力を制御すると等速ジョイント５３Ｒ、５３Ｌに加わるトルクが許容トルクを超える可能性があるから、ステップＳ９に示されるように、該当するホイール・シリンダ３１ＦＲ、３１ＦＬに供給する油圧をＰｍａｘ以下に設定して制動によるトラクション制御を行う。つまり、ステップＳ４よりもスリップを許容してトラクション制御を行うことにより、等速ジョイント５３Ｒ、５３Ｌに加わるトルクを許容トルク内に抑制してトラクション制御を行う。
【００３１】
さらに、強い制動力が付与されることがないので、ぎくしゃく感やタイヤのグリップ回復時の車両の飛び出し感が抑えられる。舵角が大きいほど制動力を小さくすることで、中・小舵角領域では、スリップ軽減に必要な制動力を確保して走破性を確保する一方、大舵角領域では、等速ジョイント等の寿命を伸ばすことが可能となる。
【００３２】
トラクション制御後は、いずれもステップＳ１０へと移行し、車両の空転が抑えられたか否かを調べることで、トラクション制御を終了させるべきか否かを判定する。トラクション制御続行の必要があれば、ステップＳ２へと戻り、トラクション制御を継続し、必要が無ければ、処理を終了する。
【００３３】
以上の説明では、ＦＦ式の車両を例に挙げて説明してきたが、本発明のトラクション制御装置は、４ＷＤ式の車両における前輪側のトラクション制御に対しても適用可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ブレーキ式のトラクション制御を行う車両において、車両がほぼ停止状態と考えられる所定速度以下で駆動操舵輪が両輪ともトラクション制御が行われている場合には、これら駆動操舵輪へ付与する制動力を制限することで強い制動力を抑制し、等速ジョイント等の駆動系の寿命を伸ばすことができ、ぎくしゃく感やグリップ回復時の飛び出し感を抑制できる。
【００３５】
さらに、トラクション制御時に付与する制動力を大舵角時ほど小さくすることで、実際にトラクション制御が行われやすい領域である中小舵角時における車両の走破性を確保しつつ、前述の駆動系（等速ジョイント等）の寿命を伸ばすことが可能である。
【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】本発明に係る車両用トラクション制御装置における操舵角と制御油圧上限値との関係を示すグラフである。
【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、８…ステアリングホイール、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、５３…等速ジョイント、８１…舵角センサ。
【図１】
0003680918.tif 000002
【図２】
0003680918.tif 000003
【図３】
0003680918.tif 000004