(57)【要約】【課題】  車両の発進時に駆動輪が空転することを防止可能にするための最大路面伝達駆動力検出装置を提供することを課題とする。【解決手段】  少なくとも４つの車輪のブレーキを独立に制御可能な車両において、一の駆動輪を選択する駆動輪選択手段と、選択された駆動輪を除く他の車輪にブレーキ力を及ぼしつつ、選択された駆動輪に回転が開始するまで駆動力を及ぼすように制御する車輪制御手段と、車輪制御手段が及ぼした駆動力から選択された駆動輪によって路面に伝達され得る最大路面伝達駆動力を検出する駆動力検出手段と、を備えることを特徴とする。【選択図】  図３
2006046120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも４つの車輪のブレーキを独立に制御可能な車両において、
一の駆動輪を選択する駆動輪選択手段と、
該選択された駆動輪を除く他の車輪にブレーキ力を及ぼしつつ、該選択された駆動輪に回転が開始するまで駆動力を及ぼすように制御する車輪制御手段と、
該車輪制御手段が及ぼした該駆動力から該選択された駆動輪によって路面に伝達され得る最大路面伝達駆動力を検出する駆動力検出手段と、
を備えることを特徴とする最大路面伝達駆動力検出装置。
【請求項２】
前記駆動輪選択手段は、
車両の停止直前の減速中、車輪と路面とのスリップ率を車輪ごとに検出し、スリップ率の最も大きい車輪を一の駆動輪として選択することを特徴とする請求項１に記載の最大路面伝達駆動力検出装置。
【請求項３】
車両の傾斜状態を検出する傾斜検出手段を備え、
前記車輪制御手段は、前記駆動力を、前記選択された駆動輪を車両の登坂方向に回転させる駆動力とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の最大路面伝達駆動力検出装置。
【請求項４】
停止状態へ移行するときの制動力に基づいて、予備駆動力を導き出す予備駆動力導出手段を備え、
前記車輪制御手段は、該予備駆動力を前記選択された駆動輪に及ぼした後、前記選択された駆動輪が回転するまで駆動力を及ぼすことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の最大路面伝達駆動力検出装置。
【請求項５】
路面状態に影響する情報を検出する情報検出手段を備え、
前記予備駆動力導出手段は、該情報に基づいて前記予備駆動力を補正することを特徴とする請求項４に記載の最大路面伝達駆動力検出装置。
【請求項６】
前記車輪制御手段は、前記予備駆動力を前記選択された駆動輪に及ぼして所定の時間を維持した後、前記予備駆動力より大きな駆動力を前記選択された駆動輪に及ぼすことを特徴とする請求項４又は５に記載の最大路面伝達駆動力検出装置。
【請求項７】
前記最大路面伝達駆動力を検出中であることを警報する警報手段を備えていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の最大路面伝達駆動力検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の停止状態で、車輪が路面に伝達し得る最大路面伝達駆動力を検出可能にする最大路面伝達駆動力検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両を停止状態から発進させる際、概して、駆動輪の駆動力が、路面との摩擦力を超えない範囲内、すなわち駆動輪が路面を捉え得る範囲内にある場合には、車輪は空転することなく発進することが可能になる。しかし、路面との摩擦力を超える駆動力を駆動輪に及ぼすと駆動輪が空転してエンジンが吹き上がる事態が生じ得るという問題があり、このような問題を解決するために例えば特許文献１に記載の技術が提案されている。
【０００３】
これは、エンジン出力を車輪が路面に伝え得る駆動力の範囲内に自動制御することで車輪の空転を防止するトラクション制御装置であって、停止している車輪を向きが変わるまで操舵して、このときの操舵力から車両を発進させる前に路面の摩擦係数を検知する摩擦係数検知手段と、この摩擦係数検知手段が検知した路面の摩擦係数に従って、車両が発進する時のエンジン出力を制御するエンジン出力制御手段とを具備している。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２８０３８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示のトラクション制御装置は、操舵する車輪として後輪を用いる場合には、後輪を向きが変わるまで操舵して路面の摩擦係数を検知すべく、４ＷＳ方式の車両、すなわちハンドルとは別に後車輪を操舵可能にするシステムが必要であり、４ＷＳ方式を、路面の摩擦係数を検知するためだけに車両に備えるのはコスト面で問題がある。また、特許文献１に開示のトラクション制御装置では、操舵する車輪として前輪又は後輪の二つの車輪を用いるので、二つの車輪が接地している路面の内、摩擦抵抗の大きい方の路面の摩擦係数が求まるに過ぎない。すなわち空転しやすい車輪の方の摩擦係数が求まるわけではないので、この摩擦係数を用いてエンジン出力を制御しても発進時に車輪が空転する場合も生じ得るという問題がある。さらに、特許文献１に開示のトラクション制御装置は、車両がほぼ水平状態にないと、路面の摩擦係数が検知されないという問題や、所々が凍結したような不均一路面においての操舵する車輪と駆動輪が異なる場合に、駆動輪が接地している路面の摩擦係数を検知できないという問題がある。すなわち、検知された摩擦係数を用いてエンジン出力を制御しても、車輪の空転が起こることを防止しつつ発進することができない場合が生じ得る。
【０００６】
一方、摩擦力は、ある物体から摩擦面に垂直に働く垂直抗力に比例し、その比例定数が摩擦係数である。すなわち、車輪を操舵するのに操舵力を及ぼすが、この操舵力から摩擦係数を求めるのには、さらに車両の積載重量により変動する垂直抗力、具体的には接地荷重を求めなければならず、摩擦係数検知のための要素が複数に及ぶのに加えて、例えばさらに車高センサを設ける等、コスト面での問題もある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題を解消し、車両の発進時に駆動輪が空転することを防止可能にするための最大路面伝達駆動力検出装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の一形態に係る最大路面伝達駆動力検出装置は、少なくとも４つの車輪のブレーキを独立に制御可能な車両において、一の駆動輪を選択する駆動輪選択手段と、選択された駆動輪を除く他の車輪にブレーキ力を及ぼしつつ、選択された駆動輪に回転が開始するまで駆動力を及ぼすように制御する車輪制御手段と、車輪制御手段が及ぼした駆動力から選択された駆動輪によって路面に伝達され得る最大路面伝達駆動力を検出する駆動力検出手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の他の形態は、上記一形態において、駆動輪選択手段は、車両の停止直前の減速中、車輪と路面とのスリップ率を車輪ごとに検出し、スリップ率の最も大きい車輪を一の駆動輪として選択することを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明の他の形態は、上記一形態において、車両の傾斜状態を検出する傾斜検出手段を備え、車輪制御手段は、駆動力を、選択された駆動輪を車両の登坂方向に回転させる駆動力とすることを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明の他の形態は、上記一形態において、停止状態へ移行するときの制動力に基づいて、予備駆動力を導き出す予備駆動力導出手段を備え、車輪制御手段は、予備駆動力を選択された駆動輪に及ぼした後、選択された駆動輪が回転するまで駆動力を及ぼすことを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明の他の形態は、上記一形態において、路面状態に影響する情報を検出する情報検出手段を備え、予備駆動力導出手段は、情報に基づいて予備駆動力を補正することを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明の他の形態は、上記一形態において、車輪制御手段は、予備駆動力を選択された駆動輪に及ぼして所定の時間を維持した後、予備駆動力より大きな駆動力を選択された駆動輪に及ぼすことを特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明の他の形態は、上記一形態において、最大路面伝達駆動力を検出中であることを警報する警報手段を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の上記一形態によれば、少なくとも４つの車輪のブレーキを独立に制御可能な車両において、駆動可能な一の駆動輪を選択し、この選択された駆動輪を除く他の車輪にブレーキ力を及ぼしつつ、選択された駆動輪に回転が開始するまで駆動力を及ぼして路面に応じた最大路面伝達駆動力を検出することが出来るので、この最大路面伝達駆動力より小さい駆動力を駆動輪に及ぼして発進し、発進時の車輪の空転を防止することが可能になる。また、ＢＡ（Brake Assist）やＡＢＳ（Anti-lock Brake System）のシステムをセットで搭載した車両や、ＶＳＣ（Vehicle Stability Control）などのシステムを搭載した車両を、少なくとも４つの車輪のブレーキを独立に制御可能な車両として採用することが可能であり、このような場合には、４つの車輪のブレーキ力を独立に制御可能なシステムとしては他のシステムを備える必要がないので、コスト面での問題なく、最大路面伝達駆動力を検出することが可能になる。加えて、車輪の駆動力は概してエンジン制御に用いられるエンジン回転数の関数であり、車輪が路面に伝達し得る駆動力として求めた最大路面伝達駆動力の範囲内の駆動力で発進することにより発進時の車輪の空転を防止することとしているので、駆動力検出のための新たなシステムを搭載することがなくコスト面での問題がさらに軽減され得る。
【００１６】
また、本発明の他の形態によれば、選択される駆動輪として、スリップ率が最も大きい車輪、すなわち最も空転しやすい一の車輪を用いて、発進時の最大路面伝達駆動力を検出することができるので、不均一路面での発進時、すなわち異なる摩擦係数を有する路面をまたいで、車輪が接地しているような場合の発進時でも、車輪が空転することなく発進することが可能になる。
【００１７】
さらに、本発明の他の形態によれば、選択された駆動輪に回転方向を車両の登坂方向とする駆動力を及ぼすので、最大路面伝達駆動力検出時の、ずり下がり等の車両の動きを抑制することが可能になると共に、車両が傾斜状態でも最大路面伝達駆動力を検出することが可能になる。
【００１８】
さらに、本発明の他の形態によれば、予備駆動力をステップ的に選択された駆動輪に及ぼしてから、それよりも大きな駆動力を選択された駆動輪に及ぼすことが可能であるので、最大路面伝達駆動力の検出時間を短くすることが可能になる。
【００１９】
さらに、本発明の他の形態によれば、路面状態に影響する情報に基づいて、すなわち路面の凍結情報や降雨情報等に応じて予備駆動力が補正され得るので、これにより予備駆動力を選択された駆動輪に及ぼしても回転することを防ぐことがさらに万全になる。
【００２０】
さらに、本発明の他の形態によれば、予備駆動力を選択された駆動輪に及ぼしてから所定の時間が経過するまで待って、予備駆動力より大きな駆動力をその選択された駆動輪に及ぼすので、駆動系が予め有するガタやねじれ、およびタイヤの変形の影響を除いた、最大路面伝達駆動力の検出が可能になる。
【００２１】
さらに、ドライバ等に最大路面伝達駆動力を検出中であることを警報することで、万が一最大路面伝達駆動力の検出中に車両に動きが生じることがあっても、ドライバ等は不安感などを抱く心配がなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の番号を付し、重複する説明を避ける。
【００２３】
図１に本発明に係る最大路面伝達駆動力検出装置を搭載した車両の一例における概略構成図を示す。この車両は、４輪のうち前輪を駆動させる前輪駆動車であり、４輪のブレーキが各々独立に制御可能にされていて且つドライバのブレーキ操作以上にブレーキ力を発生させることが可能な車両とされている。
【００２４】
まず、本車両の駆動系は、エンジン２２、トランスアクスル２４、がこの順序で接続されて構成されており、トランスアクスル２４と左右の駆動輪である車輪ＦＬ、ＦＲとはそれぞれ左右のドライブシャフト３０Ｌ、３０Ｒを介して連結されている。そして、エンジン２２は例えばガソリンエンジンであり、トランスアクスル２４は自動変速機構を含んでいる。エンジン２２の吸気系にはスロットルモータ２２ａによって駆動されるスロットルバルブ２２ｂが配置され、その開度を検出するスロットル開度センサ２２ｃが設けられている。なお、スロットルモータ２２ａは、後述するＥＣＵ１００により制御される。また、ドライバからの指示を検出可能にするシフト装置２４ａが備えられていて、停止状態（パーキング）Ｐ、後進状態（リバース）Ｒ、中立状態（ニュートラル）Ｎ、車両の走行状態に応じて変速段を自動的に設定する自動前進状態（ドライブ）Ｄの各状態を設定可能にされている。
【００２５】
一方、この車両の制動系は、各車輪ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬに設けられたディスクブレーキ３０ＦＲ、３０ＦＬ、３０ＲＲ、３０ＲＬを動作させるものである。そして、ブレーキペダル１０、ブレーキブースタ１２、マスタシリンダ１４、アクチュエータ１６が接続されており、このアクチュエータ１６と、各ディスクブレーキ３０ＦＲ、３０ＦＬ、３０ＲＲ、３０ＲＬに設けられたブレーキキャリパ３２ＦＲ、３２ＦＬ、３２ＲＲ、３２ＲＬに配設されているホイールシリンダとは、それぞれ独立の作動油ラインで接続されている。そして、後述するように、各ホイールシリンダへと及ぼされるブレーキ油圧はマスタシリンダ１４から供給されるマスタ油圧に関わらずに独立して加圧可能な構成を有している。
【００２６】
次に、アクチュエータ１６について図２を参照して、さらに詳しく説明する。アクチュエータ１６は、図２に示すように、Ｍ／ＣカットソレノイドバルブＸ１、Ｙ１、保持ソレノイドバルブＸ１１、Ｘ１２、Ｙ１１、Ｙ１２、減圧ソレノイドバルブＸ１３、Ｘ１４、Ｙ１３、Ｙ１４、ポンプＸ１５、Ｙ１５およびリザーバＸ１６、Ｙ１６を含んで構成されている。これらの関係は四つのブレーキ系統の各々で同様であるので、一つのブレーキ系統に関して示すと、ドライバのブレーキペダル１０の操作量に対応する油圧は、マスタシリンダ１４から、Ｍ／ＣカットソレノイドバルブＸ１、保持ソレノイドバルブＸ１１および減圧ソレノイドバルブＸ１３の開閉に応じて制御されたブレーキ油圧が、ブレーキキャリパ３２ＦＬのホイールシリンダに及ぼされるようにされている。そして、一般的には、図２に示すように、Ｍ／ＣカットソレノイドバルブＸ１、Ｙ１は「開」、保持ソレノイドバルブＸ１１、Ｘ１２、Ｙ１１、Ｙ１２は「開」、減圧ソレノイドバルブＸ１３、Ｘ１４、Ｙ１３、Ｙ１４は「閉」の状態にされていて、ブレーキペダル１０の操作量に対応する油圧がマスタシリンダ１４から各ホイールシリンダに及ぼされ、ブレーキ力が発生するようにされている。一方、ブレーキペダル１０の操作量にかかわらず、リザーバＸ１６およびリザーバＹ１６の作動油を用いてポンプＸ１５およびポンプＹ１５によりそれぞれ発生される油圧が調圧されて、ドライバのブレーキ操作量に対応するブレーキ力とは異なる、特にそれよりも大きなブレーキ力を各車輪に及ぼすことが可能にされている。なお、このブレーキは、２系統式ブレーキの内、Ｘ配管方式を採用しているが、前後分割方式であっても良い。
【００２７】
ところで、このアクチュエータ１６から供給されるブレーキ油圧の制御を行う他に、エンジン２２の制御等も行う電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）１００を本発明に係る最大路面伝達駆動力検出装置は備えている。ＥＣＵ１００は、ＣＰＵと、種々のプログラムやデータを記録するメモリと、入力インタフェース回路と、出力インタフェース回路とを備える、例えばマイクロコンピュータで構成されている。このＥＣＵ１００の入力インタフェース回路には、ブレーキペダル１０のＯＮ、ＯＦＦ状態を検出するストップランプスイッチ１０ａのほか、スロットル開度センサ２２ｃ、エンジン回転数を検出するクランクポジションセンサ２２ｄ、シフト装置２４ａ、各車輪ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬに設けられた車輪速センサ３４ＦＲ、３４ＦＬ、３４ＲＲ、３４ＲＬ、車体速度を検出する車速センサ１０２、車両の前後方向の減速度を検出するＧセンサ１０４、およびマスタシリンダ１４の圧力を検出するマスタシリンダ圧力センサ１０６などからの出力信号が入力される。そして、ＥＣＵ１００では、メモリに記憶されているマップや演算式を用いて各種アクチュエータ類に対する制御量が演算され、出力インタフェース回路から出力信号が出力される。その結果、後述するように、ＥＣＵ１００の制御のもとに駆動力およびブレーキ力が各車輪ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬに及ぼされて、車両の発進前における最大路面伝達駆動力を検出することが可能にされる。
【００２８】
次に、上記構成である本発明に係る最大路面伝達駆動力検出装置の第一の実施形態の制御手順の一例について、図３のフローチャートに基づいて説明する。なお、図３のフローチャートに表される制御は、車両の停止時で且つエンジンの運転時に行われる。
【００２９】
まず制御が開始されると、ステップＳ１０１で、発進準備が完了しているのかを調べるべく、シフト装置２４ａからの出力信号により停止状態Ｐ又は中立状態Ｎにシフトレバーが入っていないか否かが判別される。そして、停止状態Ｐや中立状態Ｎではない、すなわち自動前進状態Ｄ又は後進状態Ｒのいずれかに不図示のシフトレバーが入れられていると判別されるとステップＳ１０２へ進み、車両が停止状態であるか否かが判別される。これは、車速センサ１０２の出力信号により、車体速度が「０」であるか否かを判別することにより行われる。そして、車両が停止状態であると判別されると、ステップＳ１０３へ進む。なお、車輪速センサ３４ＦＲ、３４ＦＬ、３４ＲＲ、３４ＲＬにより車体速度を検出して車両が停止状態か否かを判別するようにしても良い。
【００３０】
次に、ステップＳ１０３では、ドライバの停止意思を確認すべく、ブレーキがＯＮにされているか否か、すなわちブレーキペダル１０が踏まれているか否かが判別される。具体的には、ストップランプスイッチ１０ａにより検出されるブレーキペダル１０のＯＮ、ＯＦＦ状態から判別される。そして、ブレーキがＯＮにされていると判別されると、ステップＳ１０４へ進む。なお、この時点では、４輪全てにブレーキ力が及んでいる。また、マスタシリンダ圧力センサ１０６から検出されるマスタシリンダ１４からのマスタ油圧から、ブレーキがＯＮにされているか否かを判別することとしても良い。
【００３１】
次に、ステップＳ１０４では、４輪の中から一の駆動輪が選択される。前述のようにこの車両は前輪駆動車であるので前輪の２輪のいずれか一つが選択され、ここでは予めメモリに記録されているデータに従って右前輪が一の駆動輪として選択される。以下、この選択された駆動輪を、本明細書において選択駆動輪と称する。なお、この選択は、後述するように、車両の停止直前の各車輪のスリップ状況から選択されても良い。また、各車輪にかかっている車重を検出し、その車重の最も小さい駆動可能な車輪を選択駆動輪としても良い。
【００３２】
次に、ステップＳ１０５では、各車輪に及ぼすブレーキ力が決定される。ここでは、メモリに予め記録されているデータに従って、前述のステップＳ１０４で選択された選択駆動輪を除く３つの車輪に、所定の大きさのブレーキ力を及ぼすことが決定される。なお、このブレーキ力は、後述のステップＳ１０８において選択駆動輪へ駆動力が及ぼされる場合であっても、車両を停止状態に維持することを可能にする大きさを有していれば良い。
【００３３】
そして、次に、ステップＳ１０６で、ステップＳ１０５で決定されたブレーキ力を及ぼすように、制御信号が出力インタフェース回路から出力される。これにより、選択駆動輪である車輪ＦＲを除いた三つの各車輪ＦＬ、ＲＬ、ＲＲに、ディスクブレーキ３０ＦＬ、３０ＲＬ、３０ＲＲを介してブレーキ力が及ぼされる。具体的には、出力インタフェース回路からの出力信号に基づいて、アクチュエータ１６を制御し、少なくとも選択駆動輪である車輪ＦＲにブレーキ力を及ぼしている油圧を抜くことが行われる。図４に示されているように、アクチュエータ１６が作動されると、選択駆動輪以外の三つの車輪には、既にブレーキペダル１０の操作量に対応して導かれている油圧に加えて、必要に応じてポンプＸ１５、Ｙ１５で発生される油圧がホイールシリンダへ導かれ、ブレーキ力が所定の大きさにされる。一方、図４に示されているように、選択駆動輪である車輪ＦＲは、最大路面伝達駆動力を求めるべく駆動力が加えられたとき回転可能であるべきであるので、すなわち他の車輪ＦＬ、ＲＬ、ＲＲと同様のブレーキ力を及ぼすわけにはいかないので、既に導かれている油圧やポンプで発生されて導かれている油圧を抜くべく、保持ソレノイドバルブＹ１１が「閉」にされると共に減圧ソレノイドバルブＹ１３が「開」にされる。しかして、選択駆動輪である車輪ＦＲにはブレーキ力が及ぼされず、且つ他の車輪ＦＬ、ＲＬ、ＲＲにはブレーキ力が及ぼされることになる。
【００３４】
再度、図３のフローチャートに戻って、そのステップＳ１０７で、選択駆動輪に及ぼされる駆動力が決定される。具体的には、ステップＳ１０７がエンジン始動後又は車両の停止後にはじめて行われるときには、駆動力の初期値である初期駆動力が決定される。ここでは、この初期駆動力は実験等により予め求められ、選択駆動輪が回転しない小さな駆動力とされている。そして、当該ステップＳ１０７ないし後述のステップＳ１０９により、選択駆動輪に及ぼす駆動力をこの初期駆動力からステップ的又は連続的に増加させることが可能にされている。なお、初期駆動力は「０」であっても良い。また、この初期駆動力から増加される駆動力の増加量は、エンジン２２やトランスアクスル２４などの当該車両の特性に応じた値とされている。
【００３５】
次に、ステップＳ１０８で、選択駆動輪に、直前のステップＳ１０７で決定された駆動力が及ぼされるように制御信号が出力インタフェース回路から出力される。これにより、選択駆動輪に駆動力が及ぼされる。具体的には、エンジン２２は車両停止時でありアイドリング回転数で回転しているので、選択駆動輪へステップＳ１０７で決定された駆動力を及ぼすべく、トランスアクスル２４の制御が行われる。または、エンジン回転数がアイドリング回転数の状態であり、所望の駆動力を得るエンジン出力に満たない場合には、スロットルバルブ２２ｂの開度を補正すべくスロットルモータ２２ａに制御信号が出力される。なお、駆動力は、駆動輪である二つの車輪ＦＲ、ＦＬに出力されるが、選択駆動輪ではない車輪ＦＬには車両を停止状態に維持する所定の大きさのブレーキ力がかかっているので、車輪ＦＬは最大路面伝達駆動力の検出中において回転しない。つまり、実質的に、選択駆動輪にのみ回転が開始するまで駆動力が及ぼされることになる。
【００３６】
次に、ステップＳ１０９で、選択駆動輪に回転が生じたか否かが判別される。この回転が生じたか否かは、右前輪である車輪ＦＲに設けられている車輪速センサ３４ＦＲからの出力信号により検出された車輪速が、ある閾値である車輪速判定値より大きいか否かで判別される。
【００３７】
そして、選択駆動輪に回転が生じていない場合、すなわち検出された車輪速が車輪速判定値以下の場合には、ステップＳ１０９からステップＳ１０７へ戻り、初期駆動力よりもより大きな駆動力が決定される。ここでは、ステップＳ１０７で駆動力の決定が繰り返されるたびに、初期駆動力に、その繰り返された回数分の初期駆動力を加算し、その値を次に選択駆動輪に及ぼす駆動力とする。すなわち、ステップＳ１０７での処理が行われるのがｎ回目であれば初期駆動力にｎを乗じた値が駆動力と決定される。
【００３８】
ステップＳ１０７からステップＳ１０９を繰り返し、選択駆動輪に及ぼされる駆動力を選択駆動輪に回転が開始するまで大きくさせていくと、ステップＳ１０９で検出された車輪速が車輪速判定値より大きいと判別されるようになる。図５を用いて説明すると、上記したように選択駆動輪に及ぼされる駆動力が初期駆動力から増加され、その選択駆動輪に回転が生じて、時間ｔ０で車輪速が車輪速判定値を超えるようになる。そして、このときの駆動力が、ステップＳ１１０で最大路面伝達駆動力として検出されて、メモリに記憶される。その後、ステップＳ１１１で選択駆動輪に及ぼされている駆動力を除くための制御が行われ、そしてステップＳ１１２でその他の三つの車輪に及ぼされているステップＳ１０６で及ぼされた付加的なブレーキ力を除くための制御が行われ、最大路面伝達駆動力検出のための制御は終了される。
【００３９】
なお、前述のステップＳ１０１で停止状態Ｐ又は中立状態Ｎにあると判別された場合、前述のステップＳ１０２で車両が停止状態でないと判別された場合、又は前述のステップＳ１０３でブレーキがＯＮではないと判別された場合には、ステップＳ１０４ないしステップＳ１１２の最大路面伝達駆動力を求めるステップは行われずに、そのルーチンは終了される。
【００４０】
以上により、検出された最大路面伝達駆動力を用いて、車輪の空転を防止した発進が可能になる。より具体的には、車両の発進時に車輪が空転しない駆動力を適切に駆動輪に及ぼすべく、最大路面伝達駆動力よりも小さい駆動力になるように、スロットルモータ２２ａが制御されてスロットルバルブ２２ｂの開度が補正され、エンジン出力等が制御される。
【００４１】
また、上記第一の実施形態では、少なくとも４つの車輪のブレーキ力を独立に制御可能な車両であって、ドライバからのブレーキ操作量以上のブレーキ力を発生可能であることを車両に求めたが、このような車両として例えばＢＡやＡＢＳのシステムをセットで搭載した車両や、ＶＳＣ、ＴＲＣ（Traction Control）などのシステムを搭載した車両を用いることも可能である。これによりこれらのシステムを特別に搭載する必要もなく、コスト面でも優位になる。
【００４２】
さらに、上記第一の実施形態によれば、発進時の車輪の空転を防止すべく、概してエンジン制御に用いられるエンジン回転数の関数であって車輪が路面に伝達し得る最大の駆動力が検出されるのみであるので、路面の摩擦係数を検知する場合等に比して、車両の接地荷重等を求める煩わしさがないばかりか、そのためのシステムを搭載しなくて良いのでコストも抑えられる。
【００４３】
加えて、上記第一の実施形態では、車輪が路面に伝達し得る最大路面伝達駆動力を検出して車輪の空転を防止することとしたが、検出するのは厳密なる駆動力でなくその要素であっても良い。具体的には、駆動力はクランクポジションセンサ２２ｄにより検出されるエンジン回転数の関数であるので、最大路面伝達駆動力の代替として、車輪速センサ３４ＦＲからの出力信号により検出された車輪速が車輪速判定値を超えたときのエンジン回転数、スロットルバルブ２２ｂの開度等を検出して記憶するようにしても良い。そして、この場合には、検出されたエンジン回転数、スロットルバルブ２２ｂの開度を基準に発進時の制御が行われ、車輪の空転を防止することが可能になる。
【００４４】
次に、本発明に係る最大路面伝達駆動力検出装置の第二の実施形態について説明するが、上記第一の実施形態のステップＳ１０４における選択駆動輪の選択決定が異なるのみであるので、上記第一の実施形態と同一箇所の重複説明は避けて、この相違点のみを説明する。
【００４５】
前述の第一の実施形態では、ステップＳ１０４で、選択駆動輪として予めメモリに記憶されている車輪が選択決定された。しかし、車両の停止路面は必ずしも一定とは限らず、すなわち四つの車輪ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬの接地面は全て同じ状態の路面とは限らず、このような不均一路面で、異なる摩擦係数を有する路面をまたいで車輪が接地しているような場合には空転の起こりやすい車輪に着目して最大路面伝達駆動力を求めた方が、より適切に発進時の駆動力が制御される。一方、空転の起こりやすい車輪としては、接地面が凍結している車輪や、接地面が濡れている車輪や、接地面が舗装されていない車輪などがある。従って、そのような接地面である車輪を選択駆動輪と決定するのが望ましい。ここで、四つの車輪の四つの接地面を判別する方法として、走行状態から停止状態へ移行する停止直前の減速中における各車輪と停止する路面とのスリップ率を検出して比較する方法が考えられる。この方法によれば、スリップ率Ｓが最大である車輪は空転の起こりやすい車輪であり、選択駆動輪としてこの車輪が選択決定され得る。但し、スリップ率Ｓは、次式（１）により求められる。
【００４６】
【数１】
2006046120.tif 000003
【００４７】
ここで、車体速度は車速センサ１０２により検出され、車輪速度は車輪速センサ３４ＦＲ、３４ＦＬ、３４ＲＲ、３４ＲＬにより車輪ごとに検出され、そしてスリップ率Ｓは車輪ごとに求められる。なお、選択される選択駆動輪は、動力が伝達されて駆動される駆動輪であることが必要であるので、この実施形態の場合、前輪駆動車であるので前輪の二つの車輪ＦＬ、ＦＲのいずれかである。
【００４８】
さらに、本発明に係る最大路面伝達駆動力検出装置の第三の実施形態について説明するが、上記第一の実施形態のステップＳ１０７における駆動力の決定およびステップＳ１０８における駆動力の出力の一部が異なるのみであるので、上記第一の実施形態と同一箇所の重複説明は避けて、この相違点のみを説明する。
【００４９】
上記第一および第二の実施形態によれば、最大路面伝達駆動力の導出のために、駆動力を及ぼして選択駆動輪を回転する向きを限定していない。ところで、車両の停止箇所が、傾斜面である場合や、又は片輪が路肩に乗り上げていて車両が斜めになっている場合など車両が水平状態にない場合があり得、このような場合に、特に急斜面に停車している場合に、選択駆動輪に斜面を下る回転方向の駆動力を及ぼすと、車両がドライバの意思とは関わらずに動き出す事態が生じないとも限らない。そこで、そのような不具合を解消するために、駆動力の方向を制御するのが好ましい。すなわち、第三の実施形態では、車両の傾斜状態を検出し、選択駆動輪の回転方向を車両の登坂方向とする駆動力を求めて選択駆動輪に及ぼすこととしている。
【００５０】
具体的には、まず、上記ステップＳ１０６の後、Ｇセンサ１０４からの出力信号より車両の前後方向の減速度を検出するが、車両は停止状態であるため、この減速度から車両の傾斜状態が求められる。次に、この車両の傾斜状態から、登坂する方向が、選択駆動輪の前進方向なのか、それとも後進方向なのかを判別する。そして、前述のステップＳ１０７で求められる大きさの駆動力が、例えば、前進方向であればプラス「＋」、後進方向であれば「−」にされる。
【００５１】
そして、次のステップＳ１０８では上記第一の実施形態のステップＳ１０８に加えて、必要に応じて、選択駆動輪に駆動力を及ぼすときに、トランスアクスル２４に制御信号を出力する。そして、シフト装置２４ａで設定されているのが後進状態Ｒ又は自動前進状態Ｄに関わらず、適した後進状態Ｒ又は自動前進状態Ｄのいずれかのモードに切り替えることが行われる。なお、選択駆動輪の駆動がモータによって行われる場合には、回転方向を切り替えることがエンジンによって行われる場合に比して容易であるので、この第三の実施形態は車輪をモータ駆動可能な車両で適応されるのが望ましい。
【００５２】
以上、第三の実施形態によれば、上記制御をおこなうことで、最大路面伝達駆動力検出時の、ずり下がり等の車両の動きを抑制することが可能になる。また、車両が傾斜状態でも最大路面伝達駆動力を適切に検出することが可能になる。
【００５３】
さらに、本発明に係る最大路面伝達駆動力検出装置の第四の実施形態について説明するが、上記第一の実施形態のステップＳ１０７が異なるのみであるので、上記第一の実施形態と同一箇所の重複説明は避けて、その相違点のみを説明する。
【００５４】
上述の上記実施形態によれば、最大路面伝達駆動力の導出のための時間を限定されていない。ところで、例えば、エンジンの始動から発進までの時間が非常に短く、最大路面伝達駆動力の検出前に発進が行われるような場合があり、最大路面伝達駆動力の検出に要する時間が短いほど良い。そこで、以下に示すように第四の実施形態では、最大路面伝達駆動力の検出に要する時間を短くすることを可能にする最大路面伝達駆動力検出装置について説明する。
【００５５】
具体的には、まず、走行状態から停止状態へ移行するとき、すなわち停止直前の制動力をメモリに記憶しておいて、選択駆動輪に及ぼしても車輪の回転が生じない駆動力（以下、予備駆動力という。）を導き出す。そして、図６に示すように、その予備駆動力を前述の初期駆動力として選択駆動輪に及ぼした後、選択駆動輪が回転するまで駆動力をステップ的又は連続的に大きくして及ぼす。なお、この予備駆動力は、前述の初期駆動力に比して、大きな力である。そして、これにより、最大路面伝達駆動力を求めるために変化させる駆動力の範囲を、狭くすることができるので、最大路面伝達駆動力の検出時間を短くすることが可能になる。図６によれば、上記第一の実施形態に比して、予備駆動力を一時に及ぼすことで、ｔ１−ｔ２間の時間を短縮することが可能にされている。なお、停止直前の制動力から予備駆動力を導き出すこととしたが、停止直前の停止に要した車体減速度や、ブレーキ油圧などから、予めメモリに記憶されているマップ等に基づいて、予備駆動力を推定するようにしても良い。
【００５６】
ところで、最大路面伝達駆動力の検出時間をいくら短縮しても、最大路面伝達駆動力の検出完了前にドライバにより発進が望まれる場合がある。そこで、このような場合には、最大路面伝達駆動力の検出を途中で停止し、そして予めドライバにより操作されている状態に戻して、車両を発進することとされた方が良い。すなわち、ドライバにより例えばブレーキペダル１０が戻された、又はアクセルペダル２０が踏み込まれたことをＥＣＵ１００は各種センサからの出力信号より検知し、その出力信号に連動して上述のステップＳ１１１およびステップＳ１１２を強制的に行い、発進する準備を完了することとしても良い。
【００５７】
さらに、本発明に係る最大路面伝達駆動力検出装置の第五の実施形態について説明するが、これは上記第四の実施形態において求められる予備駆動力を補正することとしている点で異なるのみであるので、上記第四の実施形態と同一箇所の重複説明は避けて、その相違点のみを説明する。
【００５８】
上記第四の実施形態では、停止直前の制動力に基づいて予備駆動力が導き出されることとされているが、停止したときと、発進するときとでは車両が停止している路面の状態が異なる場合がある。具体的には、停止したときは路面が乾いていたが、発進するときまでに雨が降り路面が濡れている場合や、停止したときの路面は雨で濡れていたがその後の気温の変化により路面が凍結した場合などがある。そこで、そのような路面状態に影響する情報、すなわち降雨や外気温の変化を検出し、これらの情報に基づいて予備駆動力を補正することとした方が望ましい。なお、降雨や外気温を検出するための手段としては、雨滴センサや外気温センサなどがあり、第五の実施形態では図示しないが、これらのセンサが車両に搭載されている。また、補正量は、予め実験等により求められた各種のデータに基づいて導き出されるのが良い。これにより、予備駆動力を選択駆動輪に及ぼしても回転することを確実に防止することが可能になる。
【００５９】
さらに、本発明に係る最大路面伝達駆動力検出装置の第六の実施形態について説明するが、これは上記第四又は第五の実施形態において、ステップＳ１０７で求められる予備駆動力を、選択駆動輪に及ぼしてからそれを大きくし始めるまでの時間を特に設けている点でステップＳ１０８の駆動力の出力の一部が異なるのみであるので、上記第四又は第五の実施形態と同一箇所の重複説明は避けて、その相違点のみを説明する。
【００６０】
上記第四又は第五の実施形態では、前述の初期駆動力よりも大きな予備駆動力を一時に選択駆動輪に及ぼした後、選択駆動輪が動くまで徐々に大きくしていくこととしている。しかし、停車時の減速状況や路面の状況等により、停車中の車両の駆動系にはガタやねじれが生じている場合や、又はタイヤに予測されない変形が生じている場合もある。そのような場合には、一時に最大路面伝達駆動力に近くて大きな予備駆動力が選択駆動輪に及ぼされると、それらの歪が解消され、選択駆動輪に動きを生じさせる場合が考えられる。すなわち、本来求められるべき最大路面伝達駆動力に、選択駆動輪に及ぼされている駆動力が満たないにもかかわらず、最大路面伝達駆動力に達したと判別される可能性がある。そこで、そのような事態を回避すべく、予備駆動力を選択駆動輪に及ぼしはじめた後、所定の時間内に選択駆動輪に動きが生じても、例え検出された車輪速が閾値を超えていても、その動きは最大路面伝達駆動力検出のために用いられない方が良い。すなわち、図７に示すように、予備駆動力を選択駆動輪に及ぼした後、予備駆動力を選択駆動輪に及ぼした状態を所定の時間（ｔ３−ｔ４間）維持した後に駆動力を大きくしていき、この増加されていった駆動力による選択駆動輪の変化によってのみ最大路面伝達駆動力を求める。但し、図７においてこのｔ３−ｔ４間を「回転判定禁止時間」として示している。なお、この所定の時間は、予め実験により求められて、メモリに記憶されている時間であるが、駆動系のガタ量・剛性、タイヤ剛性、付与トルクを考慮して予め又はその都度決定されることも可能である。
【００６１】
ところで、上記第１から第６の実施形態では、ドライバの意思には関わるか、又は関わらないかによらずに、最大路面伝達駆動力が検出される制御が行われることとしている。しかし、そのような検出中に選択駆動輪が動き、ショックなどがドライバに感じられ、ドライバに不安感や違和感などを与える可能性も存在し得る。そこで、この問題点を確実に解消すべく、最大路面伝達駆動力検出中は、最大路面伝達駆動力を検出中であることをドライバ等の車両の乗務員に警報することとしても良い。なお、警報はＮＡＶＩ画面やインストルメントパネル（共に不図示）に表示されることとしても、音声で出力されることとしても、又はその他の手段によってなされても良い。さらに、警報の出力は、上記ステップのブレーキ力を及ぼすステップＳ１０６からブレーキ力出力終了のステップＳ１１２までは少なくともなされた方が良い。
【００６２】
以上、本発明に係る最大路面伝達駆動力検出装置について、第一から第六の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。例えば、エンジン２２としてはディーゼルエンジンであっても良い。また、ハイブリッド車や電気自動車であれば、モータにより駆動可能な車輪を選択駆動輪として最大路面伝達駆動力や最大の駆動モータトルクを求めることとしても良い。そして、モータにより選択駆動輪を駆動して最大路面伝達駆動力を求める場合には、上述のステップＳ１０９において、上記実施形態と同様に最大路面伝達駆動力を求めるために車輪の車輪速度がある閾値を越えるか否かで判別が行われても良いが、モータ内のレゾルバ式の回転センサにより、選択駆動輪の回転角度を求めて、その回転角度がある閾値以上になったときの駆動力を最大路面伝達駆動力とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明に係る最大路面伝達駆動力検出装置を搭載した車両の一例における概略構成図である。
【図２】４輪のブレーキを各々独立に制御可能なシステムの非作動時の油圧系統図である。
【図３】本発明に係る最大路面伝達駆動力検出装置の第一の実施形態における制御のフローチャートである。
【図４】４輪のブレーキを各々独立に制御可能なシステムの作動時の油圧系統図であり、選択駆動輪以外の三つの車輪にのみブレーキ油圧を及ぼしている図である。
【図５】本発明に係る最大路面伝達駆動力検出装置の第一の実施形態における、最大路面伝達駆動力検出までの駆動力と車輪速との変化を時間に対して表した図である。
【図６】本発明に係る最大路面伝達駆動力検出装置の第四の実施形態における、最大路面伝達駆動力検出までの駆動力と車輪速との変化を時間に対して表した図である。
【図７】本発明に係る最大路面伝達駆動力検出装置の第六の実施形態における、最大路面伝達駆動力検出までの駆動力と車輪速との変化を時間に対して表した図である。
【符号の説明】
【００６４】
ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬ  車輪
１０  ブレーキペダル
１２  ブレーキブースタ
１４  マスタシリンダ
１６  アクチュエータ
２２  エンジン
２４  トランスアクスル
３０ＦＲ、３０ＦＬ、３０ＲＲ、３０ＲＬ  ディスクブレーキ
３２ＦＲ、３２ＦＬ、３２ＲＲ、３２ＲＬ  ブレーキキャリパ
【図１】
2006046120.tif 000004
【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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