(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無段変速機を介してエンジンに連結された駆動輪と、
車両の運転状態に応じて前記無段変速機の変速比を設定する変速制御手段と、
前記駆動輪の路面に対する加速スリップが所定値を超えたときに駆動輪の空転を判定する駆動力制御開始判定手段と、
前記駆動力制御開始判定手段が駆動輪の空転を判定したときに駆動輪の駆動力を低減する駆動力抑制手段とを備えた車両用駆動力制御装置において、
前記変速制御手段は、
車速を検出する車速検出手段と、
少なくとも車速に応じて変速比を設定する変速比設定手段と、
前記駆動力制御開始判定手段が駆動輪の空転を判定してから所定期間内であるかを判定する初期スリップ判定手段と、
前記所定期間内のときのみ、検出車速の変動量に対する変速比の変動量を低減し、加速スリップ状態ではあるもののスリップ収束状態にあるときには前記検出車速の変動量に対する変速比の変動量を低減を禁止する車速ゲイン低減手段とを備えたことを特徴とする車両用駆動力制御装置。
【請求項２】
前記車速ゲイン低減手段は、前記検出車速の一次遅れの値を演算するとともに前記変速比設定手段へ出力するフィルタを有することを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動力制御装置。
【請求項３】
前記車速ゲイン低減手段は、通常走行用の第１の変速マップと、前記第１変速マップよりもＨｉ側の変速比で、かつ変速比変化量の小さい第２の変速マップを備えて、前記所定期間内である場合には第２の変速マップへ切り換えることを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動力制御装置。
【請求項４】
前記初期スリップ判定手段は、駆動輪の加速スリップ率が所定値以上、かつ、駆動輪の加速スリップ率変化量が所定値以上のときに、前記所定期間内であると判定することを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動輪の空転を防いで車両の安定性及び運転性を確保する駆動力制御装置に関し、特に無段変速機を備えた駆動力制御装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
加速時等に駆動輪が空転して、加速性能が低下するのを防止する駆動力制御装置（あるいはＴＣＳ＝トラクションコントロールシステム）としては、アクチュエータに駆動される第２スロットルの開度や燃料噴射カット、点火タイミングリタード制御などによりエンジン出力を抑制したり、制動装置を作動させることで駆動輪の空転を抑制するものが従来から知られており、さらに、無段変速機を備えた車両の駆動力制御装置としては、例えば、特開平４−５０４４０号公報等が知られている。
【０００３】
また、無段変速機としてはＶベルト式やトロイダル式が従来から知られており、これら無段変速機の変速制御は、車速やスロットル開度（又はアクセルペダル踏み込み量）等の運転状態に基づいて、変速比を連続的に変化させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の車両用駆動力制御装置にあっては、燃料噴射カット、点火時期制御や制動制御のように、応答性の高い駆動力制御を行った場合、無段変速機の変速応答性が駆動力制御に追従できず、特に図５に示すように、例えば、発進時等の加速状態において、駆動輪が空転して駆動輪速Ｖｗｒが従動輪速Ｖｗｆよりも大きいしきい値Ｖｗｓを超える初期スリップ状態になる時間ｔ０以降では、駆動力制御装置が燃料噴射カット、点火時期制御あるいは制動制御を開始して、時間ｔ１までに駆動輪速Ｖｗｒをしきい値以下のスリップ状態へ迅速に収束させる。
【０００５】
一方、無段変速機の変速制御は、一般的に無段変速機の出力軸回転数≒駆動輪速Ｖｗｒと入力軸回転数の比を実際の変速比とし、この実変速比を運転状態に応じた目標変速比へ一致させるように制御するため、図５の時間ｔ０からｔ１までの間では、駆動輪速Ｖｗｒの急変に呼応して、図中斜線部のように目標変速比ＲＴＯも急激にＨｉ側へ変化した後にＬｏ側へ復帰するが、上記したように変速制御の応答性は駆動力制御に比して低いため、図６に示すように、実際の変速比は図中実線で示す所定の変速線に沿って変化できず、図中一点差線で示したＬｏ側とＨｉ側の間でハンチングを起こし、この変速比のハンチングによって駆動輪のトルクも急変するため、車体に加わる前後方向の加速度も振動して運転性及び安定性を損なう場合があった。
【０００６】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、駆動力制御装置が作動したときの無段変速機の変速比のハンチングを抑制することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、無段変速機を介してエンジンに連結された駆動輪と、車両の運転状態に応じて前記無段変速機の変速比を設定する変速制御手段と、前記駆動輪の路面に対するスリップが所定値を超えたときに駆動輪の空転を判定する駆動力制御開始判定手段と、前記駆動力制御開始判定手段が駆動輪の空転を判定したときに駆動輪の駆動力を低減する駆動力抑制手段とを備えた車両用駆動力制御装置において、
前記変速制御手段は、車速を検出する車速検出手段と、少なくとも車速に応じて変速比を設定する変速比設定手段と、前記駆動力制御開始判定手段が駆動輪の空転を判定してから所定期間内であるかを判定する初期スリップ判定手段と、前記所定期間内のときのみ、検出車速の変動量に対する変速比の変動量を低減し、加速スリップ状態ではあるもののスリップ収束状態にあるときには前記検出車速の変動量に対する変速比の変動量を低減を禁止する車速ゲイン低減手段とを備える。
【０００８】
また、第２の発明は、前記第１の発明において、前記車速ゲイン低減手段は、前記検出車速の一次遅れの値を演算するとともに前記変速比設定手段へ出力するフィルタを有する。
【０００９】
また、第３の発明は、前記第１の発明において、前記車速ゲイン低減手段は、通常走行用の第１の変速マップと、前記第１変速マップよりもＨｉ側の変速比で、かつ変速比変化量の小さい第２の変速マップを備えて、前記所定期間内である場合には第２の変速マップへ切り換える。
【００１０】
また、第４の発明は、前記第１の発明において、前記初期スリップ判定手段は、駆動輪の加速スリップ率が所定値以上、かつ、駆動輪の加速スリップ率変化量が所定値以上のときに、前記所定期間内であると判定する。
【００１２】
【発明の効果】
したがって、第１の発明は、駆動輪が空転を開始して、初期スリップ状態の間は検出車速の変動量に対する変速比の変動量が低減されるため、応答性の高い駆動力制御に比して応答性の低い変速制御のハンチングを防止することが可能となって、前記従来例のような変速比のハンチングに起因する車体前後加速度の振動を抑制しながらも、確実に駆動輪の空転を抑制することが可能となって、無段変速機を備えた駆動力制御装置の運転性及び安定性を大幅に向上させることが可能となる。
【００１３】
また、第２の発明は、検出車速を一次遅れのフィルタによって処理して、この値に基づいて変速比の設定を行うことにより、駆動輪が空転を開始してから所定期間は、検出車速の変動量に対する変速比の変動量が低減されるため、応答性の高い駆動力制御に比して応答性の低い変速制御のハンチングを防止することが可能となる。
【００１４】
また、第３の発明は、駆動輪が空転を開始してから所定期間は、通常走行用の第１の変速マップから第１変速マップよりもＨｉ側の変速比で、かつ変速比変化量の小さい第２の変速マップへ切り換えられるため、駆動輪が空転を開始してから所定期間は、検出車速の変動量に対する変速比の変動量が低減されるため、応答性の高い駆動力制御に比して応答性の低い変速制御のハンチングを防止することが可能となる。
【００１５】
また、第４の発明は、駆動輪の加速スリップ率Ｓが所定値上、かつ、駆動輪の加速スリップ率変化量Ｓｄｔが所定値以上のときに、駆動輪が空転を開始した所定期間内であると判定するため、変速制御のハンチングが生じやすい期間を正確に判定することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１において、駆動力制御装置はマイクロコンピュータ等から構成されたＴＣＳコントローラ１と、ＴＣＳコントローラ１の駆動力低減指令に応じてエンジン４へ燃料カット制御、点火タイミングリタード制御を行うエンジンコントローラ２と、同じくＴＣＳコントローラ１の駆動力低減指令に応じて駆動輪ＲＲ、ＲＬのブレーキ装置２１ＲＲ、２１ＲＬを制御する制動力制御装置２０と、ＴＣＳコントローラ１の駆動力低減指令に応じて変速制御の車速ゲインを低下させるＣＶＴコントローラ３から構成した場合を示す。
【００１９】
無段変速機６に連結されたエンジン４は、エンジンコントローラ２によって燃料噴射量や点火時期等を運転状態に応じて制御されており、前記従来例と同様にエンジンコントローラ２は、通常の運転時ではスロットル開度センサ１１が検出したスロットル開度ＴＶＯ（又はアクセルペダル踏み込み量）に応じてエンジン回転数Ｎｅを制御している。
【００２０】
無段変速機６は駆動輪としての後輪ＲＲ、ＲＬに連結されており、ＣＶＴコントローラ３が決定した目標変速比ＲＴＯとなるよう実際の変速比を変更するもので、ＣＶＴコントローラ３は、スロットル開度センサ１１が検出したスロットル開度ＴＶＯと、車速センサ５が検出した車速ＶＳＰ等の運転状態に応じて、図示しないマップから目標変速比ＲＴＯを演算する。
【００２１】
なお、無段変速機６は後輪ＲＲ、ＲＬと連結されるＦＲ式を構成しており、以下、左右後輪ＲＬ、ＲＲを駆動輪とし、左右前輪ＦＬ、ＦＲを従動輪とする。
【００２２】
ＴＣＳコントローラ１には、各車輪または車軸の回転速度を検出する車輪速センサ１２ＦＲ、１２ＦＬ、１２ＲＲ、１２ＲＬの検出信号がそれぞれ入力され、ＴＣＳコントローラ１は、これら各車輪速ＶＷＦＲ、ＶＷＦＬ、ＶＷＲＲ、ＶＷＲＬに基づいて駆動輪ＲＲ、ＲＬの空転を検出し、駆動輪ＲＲ、ＲＬが空転した場合には、エンジンコントローラ２及び制動力制御装置２０へ駆動力制御要求を送出し、前記従来例のように燃料カットや点火タイミングリタードを行ってエンジン４の出力を抑制するとともに、後輪ＲＲ、ＲＬのブレーキ装置２１ＲＲ、２１ＲＬを作動させ、さらにＴＣＳコントローラ１はＣＶＴコントローラ３へも駆動力制御中を示す駆動力制御信号を送出する。
【００２３】
そして、ＣＶＴコントローラ３はこのＴＣＳコントローラ１からの駆動力制御信号に応じて、車速センサ５が検出した車速ＶＳＰのゲインを低下させる。なお、車速センサ５は無段変速機６の出力軸回転数を検出し、これに所定の定数を乗じたものを車速ＶＳＰとして用いる。
【００２４】
ここで、ＴＣＳコントローラ１及びＣＶＴコントローラ３で行われる駆動力制御及び変速制御の一例を図２のフローチャートに示し、以下、このフローチャートを参照しながら駆動力制御と変速制御について詳述する。なお、このフローチャートに基づく制御は所定時間毎に実行されるものである。
【００２５】
ステップＳ１〜Ｓ６、Ｓ８及びＳ１０はＴＣＳコントローラ１で行われる制御を示し、ステップＳ７、Ｓ９はＴＣＳコントローラ１の指令に応じてＣＶＴコントローラ３で行われる制御を示す。
【００２６】
ステップＳ１では、ＴＣＳコントローラ１が各車輪速センサ１２ＦＲ〜１２ＲＬの出力を読み込んで、各車輪の速度ＶＷＦＲ、ＶＷＦＬ、ＶＷＲＲ、ＶＷＲＬを求める。
【００２７】
そして、ステップＳ２では、従動輪の平均速度Ｖｗｆを、左右前輪ＦＲ、ＦＬの車輪速ＶＷＦＲ、ＶＷＦＬの平均値より求め、ステップＳ３では、同様にして駆動輪の平均速度Ｖｗｒを左右後輪ＲＲ、ＲＬの車輪速ＶＷＲＲ、ＶＷＲＬから求める。
【００２８】
次に、ステップＳ４では、駆動輪の空転を検出するとともに、駆動力制御の目標値となる駆動輪速の目標値Ｖｗｓを、現在の車速を代表する従動輪平均速Ｖｗｆに所定値αを加算して求める。
【００２９】
Ｖｗｓ＝Ｖｗｆ＋α
ここで、目標駆動輪速Ｖｗｓの設定は、例えば、従動輪平均速Ｖｗｆに所定値α（例えば、２〜５Ｋｍ／ｈ）を加算した値となる。
【００３０】
ステップＳ５では、駆動輪平均速Ｖｗｒが目標駆動輪速Ｖｗｓを超えたか否かを判定することで駆動輪の空転を検出し、駆動輪平均速Ｖｗｒが目標駆動輪速Ｖｗｓを超えたときには、駆動輪が空転したと判定してステップＳ６の処理へ進む一方、駆動輪平均速Ｖｗｒが目標駆動輪速Ｖｗｓ以下の場合には、通常走行中であると判定してステップＳ９以降へ進む。
【００３１】
次に、駆動輪の空転が検出されたステップＳ６では、現在のスリップ状態が初期状態、すなわち、図５に示したように、加速スリップ率Ｓが大きい状態であるか否かを判定し、初期スリップ状態であると判定された場合にはステップＳ７へ進む一方、そうでない場合、すなわち、図５のスリップ収束状態にあれば、ステップＳ８へ進む。
【００３２】
この初期スリップ状態では、ＴＣＳコントローラ１はエンジンコントローラ２へ燃料カット、点火タイミングリタードを要求するとともに、制動力制御装置２０へ制動開始要求を送出する。
【００３３】
なお、駆動輪の加速スリップ率Ｓは、
Ｓ＝Ｖｗｒ／Ｖｗｆ
で表される。
【００３４】
そして、ステップＳ７では、初期スリップ状態と判定されている間、ＣＶＴコントローラ３は車速センサ５が検出した車速ＶＳＰにフィルタ処理を行って、車速ＶＳＰの変化量に対するゲインを低減する。このフィルタ処理は、例えば、一次遅れフィルタ処理などによって実行され、フィルタ処理後の値ＶＳＰ’を変速制御に用いる車速ＶＳＰ’として設定する。
【００３５】
一方、加速スリップ状態ではあるが、スリップ収束状態にある場合では、ステップＳ８へ進んで、変速制御に用いる車速ＶＳＰ’に車速センサ５の検出値である車速ＶＳＰを代入した後、ステップＳ１０へ進む。
【００３６】
ステップＳ１０では、前記したように、ＴＣＳコントローラ１がスリップ状態に応じてエンジンコントローラ２又は制動力制御装置２０へ駆動力制御信号を送出して駆動力制御を行う。
【００３７】
なお、上記ステップＳ５で通常走行中であると判定された場合には、駆動力制御を行わずに、ステップＳ９へ進んで、変速制御に用いる車速ＶＳＰ’に車速センサ５の検出値である車速ＶＳＰを代入した後、ステップＳ１１へ進む。
【００３８】
次に、ステップＳ１１では、上記ステップＳ７〜Ｓ９のいずれかで設定された車速ＶＳＰ’とスロットル開度ＴＶＯに基づいて、目標変速比ＲＴＯを演算した後、ステップＳ１２で無段変速機６へ指令する。
【００３９】
上記ステップＳ１〜ステップＳ１２の処理を所定時間毎に行うことにより、駆動輪ＲＲ又はＲＬが空転を開始して、初期スリップ状態になると、ＣＶＴコントローラ３は、車速センサ５のが検出した車速ＶＳＰに一次遅れなどのフィルタ処理を加えて、検出車速ＶＳＰに対するゲインを低減した値ＶＳＰ’を変速制御に用いるようにしたため、初期スリップ状態の間は、応答性の高い駆動力制御に比して応答性の低い変速制御に用いる車速ＶＳＰ’の変動量が抑制されるため、前記従来例のような変速比のハンチングに起因する車体前後加速度の振動を抑制しながらも、確実に駆動輪の空転を抑制することが可能となって、無段変速機６を備えた駆動力制御装置の運転性及び安定性を大幅に向上させることが可能となるのである。
【００４０】
そして、駆動輪ＲＲ、ＲＬの空転状態が図５に示したスリップ収束状態に入ると、車速ＶＳＰ’＝車速ＶＳＰとなって、通常の変速制御を行うことができるのである。
【００４１】
なお、上記実施形態において、初期スリップ状態が判定されている間は、ステップＳ７の車速フィルタ処理を行うようにしたが、図示はしないが、初期スリップ状態が判定されたときから所定時間だけ、上記ステップＳ７を実行してもよい。
【００４２】
図３は第２の実施形態を示し、前記第１実施形態のステップＳ７で行う車速ＶＳＰのフィルタ処理に代わって、変速マップを切り換えるようにしたもので、その他の構成は前記第１実施形態と同様である。
【００４３】
図３のマップは、ＣＶＴコントローラ３に予め設定されるもので、通常走行用に使用する「Ｎｏｒｍａｌ」モードと、積雪路等に用いる「Ｓｎｏｗ」モードの変速マップを示しており、「Ｓｎｏｗ」モードの変速マップは「Ｎｏｒｍａｌ」モードに対してＨｉ側の目標変速比に設定され、かつ車速ＶＳＰの変化に対する目標変速比の変化が小さく設定されている。
【００４４】
上記ステップＳ７において、初期スリップ状態の間は変速マップを「Ｓｎｏｗ」モードへ切り換えることにより、車速ＶＳＰの変動量に対する目標変速比ＲＴＯの変動量を通常走行用の「Ｎｏｒｍａｌ」モードに比して低減することができ、前記第１実施形態と同様に、初期スリップ状態の間は、車速の変動量が抑制されるため目標変速比ＲＴＯの変動量も抑制され、前記従来例のような変速比のハンチングに起因する車体前後加速度の振動を抑制しながらも、確実に駆動輪の空転を抑制することが可能となり、駆動輪ＲＲ、ＲＬの空転状態がスリップ収束状態に入ると、変速マップは「Ｎｏｒｍａｌ」モードへ復帰して通常の変速制御を行うことができるのである。
【００４５】
図４は第３の実施形態を示し、前記第１実施形態のステップＳ６で行う初期スリップ状態の判定を、加速スリップ率Ｓと加速スリップ率変化量Ｓｄｔのマップより行うようにしたもので、その他の構成は前記第１実施形態と同様である。
【００４６】
図４のマップにおいて、加速スリップ率Ｓは前記第１実施形態と同様に、駆動輪平均速Ｖｗｒと従動輪平均速Ｖｗｆの比であり、加速スリップ率変化量Ｓｄｔは加速スリップ率Ｓの微分値である。
【００４７】
ステップＳ６において、上記加速スリップ率Ｓ及び加速スリップ率変化量Ｓｄｔを演算し、図４に示すように、加速スリップ率Ｓが所定値Ｓ１以上、かつ加速スリップ率変化量Ｓｄｔが所定値Ｓｄｔ１以上の領域にあれば、初期スリップ状態であると判定することができ、初期スリップ状態の判定、すなわち、変速制御のハンチングが生じやすい期間を正確に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す駆動力制御装置の概略図。
【図２】同じくＴＣＳコントローラ及びＣＶＴコントローラで行われる制御の一例を示すフローチャート。
【図３】第２の実施形態を示し、スロットル開度ＴＶＯをパラメータとする車速に応じた変速比のマップである。
【図４】第３の実施形態を示し、初期スリップ状態を判定するマップを示し、加速スリップ率Ｓと加速スリップ率変化量Ｓｄｔの関係を示すマップである。
【図５】従来例を示し、駆動輪が空転したときの各車輪速と変速比の関係を示すグラフで、図中実線はスリップ状態の場合を、図中波線は駆動輪のグリップ状態を示す。
【図６】同じく、加速スリップ状態の変速比変動の様子を示し、車速ＶＳＰと入力軸回転数の関係を示す。
【符号の説明】
１  ＴＣＳコントローラ
２  エンジンコントローラ
３  ＣＶＴコントローラ
４  エンジン
５  車速センサ
６  無段変速機
１１  スロットル開度センサ
１２ＦＲ、１２ＦＬ、１２ＲＲ、１２ＲＬ  車輪速センサ
【図１】
0003575223.tif 000002
【図２】
0003575223.tif 000003
【図３】
0003575223.tif 000004
【図４】
0003575223.tif 000005
【図５】
0003575223.tif 000006
【図６】
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