(57)【要約】【課題】左右の駆動輪速の差に基づいて制動力が制御されるモードから、駆動輪速と従動輪速との差に基づいて制動力が制御されるモードへの切り替え時に、運転フィーリングの悪化を抑制する。【解決手段】推定車体速度Ｖが所定値Ｖ１以下の場合には、左右の駆動輪速の差に基づいて高速側の駆動輪のスリップを抑制するように制動力が付加され（ステップＳ１０２、Ｓ１０８）、所定値Ｖ１より大きい場合には、駆動輪速と推定車体速度Ｖとの差に基づいて駆動輪１ＲＲ，１ＲＬのスリップを抑制するように制動力が付加される（ステップＳ１１２）。一方、推定車体速度Ｖが所定値Ｖ１以下の場合であっても、所定値Ｖ２より大きい場合には、駆動輪速と推定車体速度Ｖとの差に基づいて駆動輪１ＲＲ，１ＲＬのスリップを抑制するようにエンジン駆動力が調節される（ステップＳ１１０、Ｓ１１４）。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の速度が第１所定値以下の場合に左右の駆動輪速の差に基づいて高速側の駆動輪のスリップを抑制するように制動力を付加し、前記第１所定値より大きい場合に駆動輪速と従動輪速との差に基づいて駆動輪のスリップを抑制するように制動力を付加する制動手段と、
前記車両の速度が前記第１所定値より低速側に設定されている第２所定値より大きい場合に、駆動輪速と従動輪速との差に基づいて前記駆動輪のスリップを抑制するようにエンジン出力を制御するエンジン出力制御手段と、
を備えることを特徴とする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、駆動輪のスリップを抑制する車両用のトラクション制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、車速が所定値以上のときには、駆動輪速と従動輪速との差に基づいて駆動輪のスリップ量を求め、そのスリップ量を目標スリップ量に一致させるように制動力を制御し、車速が上記所定値未満のときには、駆動輪のスリップ量に無関係に、左右の駆動輪速の差が所定値以下になるように制動力を制御するブレーキトラクション制御技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この技術によれば、駆動輪速と従動輪速との差に基づいて制動力が制御される第１モードと、駆動輪速のスリップ量に無関係に左右の駆動輪速の差に基づいて制動力が制御される第２モードとが、車速によって自動的に切り替えられる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−９９８０１号公報（第３−５頁、第２図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記第２モードでは、左右の駆動輪速の差が所定値以下になるように制御が行われ、両駆動輪が共にスリップ状態となることは許容されている。両駆動輪が共にスリップした状態で、制御モードが第２モードから第１モードに切り替えられた場合には、駆動輪速と従動輪速との差が大きいため、駆動輪のスリップを抑制するために大きな制動力が駆動輪に加えられる。このように、大きな制動力が駆動輪に加えられることにより、ショック及び失速感等が発生し、運転フィーリングが悪化する。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、左右の駆動輪速の差に基づいて制動力が制御されるモードから、駆動輪速と従動輪速との差に基づいて制動力が制御されるモードへの切り替え時に、運転フィーリングの悪化を抑制することができるトラクション制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るトラクション制御装置は、車両の速度が第１所定値以下の場合に左右の駆動輪速の差に基づいて高速側の駆動輪のスリップを抑制するように制動力を付加し、第１所定値より大きい場合に駆動輪速と従動輪速との差に基づいて駆動輪のスリップを抑制するように制動力を付加する制動手段と、車両の速度が第１所定値より低速側に設定されている第２所定値より大きい場合に、駆動輪速と従動輪速との差に基づいて駆動輪のスリップを抑制するようにエンジン出力を制御するエンジン出力制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係るトラクション制御装置によれば、車両の速度が第１所定値以下の場合には、左右の駆動輪速の差に基づいて高速側の駆動輪のスリップを抑制するように制動力が付加されるので、駆動輪が共にスリップ状態となることが許容される。一方、車両の速度が第１所定値以下であっても第２所定値より大きくなると、駆動輪速と従動輪速との差に基づいてエンジン出力が制御されて駆動輪のスリップが抑制される。つまり、車両の速度が増して第１所定値より大きくなったときに、制動力制御が駆動輪速の差に基づくものから駆動輪速と従動輪速との差に基づくものに切り替わるが、そのときには、エンジン出力制御により駆動輪のスリップが抑制されている。そのため、駆動輪速と従動輪速との差が減少しており、大きな制動力が駆動輪に加えられることがない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１０】
まず、図１を用いて、本実施形態に係るトラクション制御装置の全体構成について説明する。
【００１１】
トラクション制御装置が搭載された車両には、駆動輪１ＲＲ，１ＲＬ及び従動輪１ＦＲ，１ＦＬが取り付けられている。ここで、従動輪１ＦＲは運転席からみて前方右側、従動輪１ＦＬは前方左側、駆動輪１ＲＲは後方右側、駆動輪１ＲＬは後方左側の車輪をそれぞれ示している。即ち、この車両では、フロントエンジン・リヤドライブ（ＦＲ）形式が採用されている。なお、フロントエンジン・リヤドライブ形式ではなくフロントエンジン・フロントドライブ（ＦＦ）形式等の他の形式を採用することも可能であることは言うまでもない。
【００１２】
従動輪１ＦＲ，１ＦＬ及び駆動輪１ＲＲ，１ＲＬには、それぞれの車輪速を検出する車輪速センサ２ＦＲ，２ＦＬ，２ＲＲ，２ＲＬが取り付けられている。また、各車輪にはブレーキディスク３が取り付けられている。各ブレーキディスク３に対して、ブレーキパッド４及びホイールシリンダ５を内蔵したブレーキキャリパ６が取り付けられている。各ホイールシリンダ５は、ブレーキ配管７を介してブレーキアクチュエータ８に接続されている。
【００１３】
ブレーキアクチュエータ８は、油圧ポンプや電磁バルブ等を有している。トラクション制御時には、ブレーキアクチュエータ８の油圧ポンプによってマスタシリンダ９内のブレーキオイルをブレーキ配管７を介してホイールシリンダ５に送出することで、ホイールシリンダ５内の油圧を上昇させて各車輪を制動させる。詳細には、ホイールシリンダ５内の油圧を上昇させることで、ブレーキパッド４がブレーキディスク３に押圧され、摩擦力によってブレーキディスク３と連結されている各車輪が制動される。即ち、ブレーキディスク３、ブレーキパッド４、ホイールシリンダ５、ブレーキキャリパ６、ブレーキ配管７及びブレーキアクチュエータ８は制動手段として機能する。
【００１４】
ブレーキアクチュエータ８は、電磁バルブの開閉によってホイールシリンダ５内の油圧を調節することにより、各車輪の制動力を個別に調節する。なお、本実施形態に用いられているブレーキシステムは、ディスクブレーキシステムであるが、ドラムブレーキシステム等でもよい。
【００１５】
ブレーキアクチュエータ８は、車両のトラクションを制御する電子制御装置（以下、ＴＲＣ  ＥＣＵという）１１に接続され、ブレーキアクチュエータ８が有している油圧ポンプや電磁バルブ等がＴＲＣ  ＥＣＵ１１により駆動される。また、車輪速センサ２ＦＲ〜２ＲＬもＴＲＣ  ＥＣＵ１１に接続されている。この車輪速センサ２ＦＲ〜２ＲＬからの検出信号に基づいて推定車体速度及び各駆動輪のスリップ率等が算出される。詳細は後述する。
【００１６】
さらに、このＴＲＣ  ＥＣＵ１１は、エンジン制御用電子制御装置（以下、ＥＮＧ  ＥＣＵという）１２とも接続されており、制動力制御とエンジン出力制御（駆動力制御）とを協調させることができるように構成されている。
【００１７】
ＥＮＧ  ＥＣＵ１２は、エンジン１３及びトランスミッション１４と接続されており、エンジン１３の吸入空気量制御、燃料噴射量制御、点火時期制御等のエンジン制御全般を司っている。即ち、ＥＮＧ  ＥＣＵ１２は、エンジン出力制御手段として機能する。また、ＥＮＧ  ＥＣＵ１２は、トランスミッション１４の変速制御も実行し得る。
【００１８】
ＴＲＣ  ＥＣＵ１１は、その内部に、演算を行うマイクロプロセッサ、このマイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラムを記憶するＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ及び１２Ｖバッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ等を有している。
【００１９】
そして、上記構成によって、ＴＲＣ  ＥＣＵ１１は、従動輪速と駆動輪速との差に応じて駆動輪１ＲＲ，１ＲＬのスリップ率を算出し、このスリップ率を目標スリップ率に一致させるように制動力及びエンジン駆動力を調節する、いわゆる基本的なトラクション制御を行う。これにより、駆動輪１ＲＲ，１ＲＬのスリップを防ぎ、路面状況に応じた駆動力を確保し、車両の発進加速性・旋回安定性などの操縦性を向上させることができる。
【００２０】
また、ＴＲＣ  ＥＣＵ１１によれば、低速側駆動輪の駆動輪速を基準として、より大きくスリップしている側（高速側）の駆動輪に制動を加えることにより、機械的な差動制限装置付終減速機（Ｌｉｍｉｔｅｄ  Ｓｌｉｐ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ（ＬＳＤ））相当の機能を実現することができる。このようなＬＳＤ効果を出すためのブレーキ制御では、高スリップ側の駆動輪のスリップを抑制し、差動作用の制限と駆動力の増加を図ることにより、ぬかるみなどからの脱出性能、不整地での走行性能等を向上させることが可能となる。以下、本明細書では、このＬＳＤ効果を出すためのブレーキ制御をＬＳＤブレーキ制御という。なお、このＬＳＤブレーキ制御は、広義のトラクション制御に含まれる。
【００２１】
まず、基本的なトラクション制御について説明する。
【００２２】
ＴＲＣ  ＥＣＵ１１は、車輪速センサ２ＦＲ，２ＦＬによって検出された従動輪１ＦＲ，１ＦＬの車輪速の平均値を演算し、その演算結果を推定車体速度とする。なお、この推定車体速度の演算においては、推定車体速度の変化勾配に制限等を設けても良い。そして、この推定車体速度と駆動輪１ＲＲ，１ＲＬの車輪速との差に応じて駆動輪１ＲＲ，１ＲＬのスリップ率を算出する。
【００２３】
ＴＲＣ  ＥＣＵ１１は、算出されたスリップ率に基づいて、駆動輪１ＲＲ，１ＲＬに付加する制動力及び駆動輪１ＲＲ，１ＲＬに伝達される駆動力の双方または何れか一方を調節することにより、駆動輪１ＲＲ，１ＲＬのスリップ量を適切な値に制御する。
【００２４】
ここで、駆動輪１ＲＲ，１ＲＬそれぞれに制動力を働かせてトラクション制御を行う場合には、ＴＲＣ  ＥＣＵ１１は、駆動輪１ＲＲ，１ＲＬにそれぞれのスリップ率に応じた制動力を働かせるべく目標制御油圧等を決定する。そして、この目標制御油圧に基づいてブレーキアクチュエータ８の電磁バルブ等が駆動され、駆動輪１ＲＲ，１ＲＬそれぞれに制動力が付加される。以下、本明細書では、この制御をＴＲＣブレーキ制御という。
【００２５】
一方、駆動輪１ＲＲ，１ＲＬに伝達される駆動力を調節してトラクション制御を行う場合には、ＴＲＣ  ＥＣＵ１１は、駆動輪１ＲＲ，１ＲＬのスリップ率に応じた駆動力の調節を行うべく電子制御スロットルバルブ１５のスロットル開度を決定し、ＥＮＧ  ＥＣＵ１２に対して制御信号を送出する。ＥＮＧ  ＥＣＵ１２は、ＴＲＣ  ＥＣＵ１１からの制御信号に基づいて電子制御スロットルバルブ１５を駆動する。このように電子制御スロットルバルブ１５が駆動されることにより、エンジン１３に吸入される吸入空気量が調節され、駆動輪１ＲＲ，１ＲＬに伝達される駆動力が調節される。以下、本明細書では、この制御をＴＲＣエンジン制御という。
【００２６】
なお、このエンジン駆動力の調節は、エンジン１３の点火時期や燃料噴射量を制御することにより行っても良い。
【００２７】
一方、ＬＳＤブレーキ制御では、車輪速センサ２ＲＲ、２ＲＬによって検出された駆動輪１ＲＲ，１ＲＬの車輪速の内、低速側の駆動輪の車輪速を基準とし、両駆動輪の駆動輪速差に応じて、高速側の駆動輪に付加される制動力が求められる。そして、この求められた制動力に応じてブレーキアクチュエータ８が駆動され、高速側の駆動輪に制動力が付加される。これにより、低速側の駆動輪と高速側の駆動輪とのスリップ量の差が所定範囲内に制御される。
【００２８】
次に、図２を参照してトラクション制御装置の動作について説明する。ここで、図２は、トラクション制御装置によるＬＳＤブレーキ制御、ＴＲＣブレーキ制御及びＴＲＣエンジン制御の切り替え処理を示すフローチャートである。図２に示す処理は、車両のイグニションスイッチがＯＮ状態にされてＴＲＣ  ＥＣＵ１１の電源が投入されることにより起動され、所定時間毎に繰り返して実行される。
【００２９】
ステップＳ１００では、従動輪１ＦＲ，１ＦＬの車輪速から求められた推定車体速度Ｖが所定値Ｖ２ｋｍ／ｈ以下であるか否かについての判断が行われる。なお、所定値Ｖ２は、後述する所定値Ｖ１（例えば、５０ｋｍ／ｈ）より低速側に設定されている。
【００３０】
ここで、推定車体速度Ｖが所定値Ｖ２以下である場合にはステップＳ１０２に処理が移行し、所定値Ｖ２より高い場合には、ステップＳ１０６に処理が移行する。
【００３１】
ステップＳ１００が肯定された場合、ステップＳ１０２では、ＬＳＤ効果を出すための制動力制御（ＬＳＤブレーキ制御）が実行される。すなわち、左右の駆動輪１ＲＲ，１ＲＬの車輪速の差に基づいて、車輪速の高い側の駆動輪のスリップを抑制するように制動力が加えられる。この場合、車輪速の低い駆動輪を基準として両駆動輪１ＲＲ，１ＲＬの車輪速差が所定値以下となるように目標制動力が求められ、この目標制動力に応じてブレーキアクチュエータ８が駆動されて高速側の駆動輪が制動される。
【００３２】
この場合、車輪速の低い駆動輪のスリップ率には関係なく制御が行われ、両駆動輪１ＲＲ，１ＲＬが共にスリップ状態になることが許容される。
【００３３】
続くステップＳ１０４では、低速側駆動輪へ伝達される駆動トルクを高めすぎないように、エンジン駆動力の上限が設定され、スリップ率に応じたフィードバック制御は行われない。この場合、設定された目標エンジン駆動力以上の駆動力が出力されないように電子制御スロットルバルブ（ＤＢＷ）１５を駆動する電動モータが制御される。その後、処理がステップＳ１１６に移行する。
【００３４】
ステップＳ１００が否定された場合、ステップＳ１０６において、推定車体速度Ｖが所定値Ｖ１ｋｍ／ｈ（例えば、５０ｋｍ／ｈ）以下であるか否かについての判断が行われる。ここで、推定車体速度Ｖが所定値Ｖ１以下である場合にはステップＳ１０８に処理が移行し、所定値Ｖ１より高い場合には、ステップＳ１１２に処理が移行する。
【００３５】
ステップＳ１０６が肯定された場合、ステップＳ１０８では、ＬＳＤ効果を出すための制動力制御（ＬＳＤブレーキ制御）が実行される。具体的な処理内容については上記ステップＳ１０２と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００３６】
続くステップＳ１１０では、エンジン駆動力を調節することにより駆動輪１ＲＲ，１ＲＬのスリップが抑制される。具体的には、従動輪１ＦＲ，１ＦＬから演算された推定車体速度Ｖを基準とし、駆動輪１ＲＲ，１ＲＬの車輪速と推定車体速度Ｖとの差から駆動輪１ＲＲ，１ＲＬのスリップ率が求められ、このスリップ率に応じてエンジン１３の駆動力が制御される。本実施形態において、エンジン１３の駆動力制御は吸入空気量を調節することにより、即ち電子制御スロットルバルブ（ＤＢＷ）１５の開度を調節することにより行われる。なお、駆動力制御では点火時期制御や燃料カット制御等を用いても良い。ステップＳ１１０における処理が実行された後、ステップＳ１１６に処理が移行する。
【００３７】
ステップＳ１０６が否定された場合、ステップＳ１１２では、制動力を調節することにより駆動輪１ＲＲ，１ＲＬそれぞれのスリップが抑制される。具体的には、従動輪１ＦＲ，１ＦＬから求められた推定車体速度Ｖを基準とし、駆動輪１ＲＲ，１ＲＬそれぞれの車輪速と推定車体速度Ｖとの差から駆動輪１ＲＲ，１ＲＬそれぞれのスリップ率が求められ、このスリップ率に応じて制動力が制御される。ここで、左右の駆動輪１ＲＲ，１ＲＬそれぞれに付与する制動力を互いに独立して制御するため、駆動輪速としては、左右の駆動輪１ＲＲ，１ＲＬそれぞれの駆動輪速が対応した駆動輪の制御に用いられる。
【００３８】
続くステップＳ１１４では、エンジン駆動力を調節することにより駆動輪１ＲＲ，１ＲＬのスリップが抑制される。具体的な処理内容については上記ステップＳ１１０と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００３９】
ステップＳ１０４、Ｓ１１０又はＳ１１４での処理が実行された後、最後に、ステップＳ１１６において、イグニッションスイッチがＯＮ状態であればステップＳ１００に処理が戻され、所定時間ごとに本処理が繰り返して実行される。一方、イグニションスイッチがＯＦＦされた場合には処理が終了される。
【００４０】
図３に本実施形態によるＬＳＤブレーキ制御、ＴＲＣブレーキ制御及びＴＲＣエンジン制御の切り替えのタイミングチャートを示す。図３において実線のチャートは、本実施形態に係るトラクション制御装置により駆動輪１ＲＲ，１ＲＬのトラクション制御を行った場合の駆動輪速の変化を示す。一方、点線のチャートは、従来技術により駆動輪１ＲＲ，１ＲＬのトラクション制御を行った場合の駆動輪速の変化を示す。
【００４１】
図３に実線で示されるように、アクセルペダルが踏み込まれ、エンジン駆動力が上昇するに従って、推定車体速度Ｖ（従動輪速）に対して駆動輪速が高くなり、駆動輪１ＲＲ，１ＲＬがスリップ状態となる。推定車体速度Ｖが所定値Ｖ２ｋｍ／ｈ以下の領域においてはＬＳＤブレーキ制御が実行されると共に、エンジン駆動力は所定値に固定されるため、両駆動輪のスリップ状態が許容される。
【００４２】
推定車体速度Ｖが所定値Ｖ２〜Ｖ１ｋｍ／ｈの領域では、引き続きＬＳＤブレーキ制御が実行される。その一方で、推定車体速度Ｖと駆動輪速との差に基づいて駆動力を調節するＴＲＣエンジン制御が実行されるため、駆動輪１ＲＲ，１ＲＬのスリップ率に応じてエンジン駆動力が低減される。これにより、駆動輪１ＲＲ，１ＲＬのスリップが抑制され駆動輪速が推定車体速度Ｖ（従動輪速）に近づく。
【００４３】
推定車体速度Ｖが所定値Ｖ１ｋｍ／ｈより大きくなると、ＬＳＤブレーキ制御からＴＲＣブレーキ制御に制御モードが切り替えられる。これに伴って、スリップ率を算出する基準となる車輪速が、低速側の駆動輪速から推定車体速度Ｖ（従動輪速）に切り替えられる。この切り替えが行われる際には、既に駆動輪１ＲＲ，１ＲＬのスリップが抑制され駆動輪速が推定車体速度Ｖに近づけられている（Ｄ１）ので、大きな制動力が付加されることはない。
【００４４】
一方、従来技術のように、推定車体速度Ｖが所定値Ｖ２〜Ｖ１ｋｍ／ｈの領域において、推定車体速度Ｖと駆動輪速との差に基づいて駆動力を調節するＴＲＣエンジン制御を実行しなかった場合（点線のチャートを参照）には、駆動輪１ＲＲ，１ＲＬのスリップが抑制されない。このため、切り替え時において駆動輪速と推定車体速度Ｖとの差（Ｄ２）が大きいため、この差Ｄ２に基づいて駆動輪１ＲＲ，１ＲＬに大きな制動力が付与される。
【００４５】
このように、本実施形態によれば、ＬＳＤブレーキ制御とＴＲＣブレーキ制御との切り替え車速Ｖ１よりも低速側に設定された車速Ｖ２からＴＲＣエンジン制御が実行されることにより、制御切り替え時点において、駆動輪速と推定車体速度Ｖ（従動輪速）との差を減少させることができる。よって、制動力の制御切り替え時に大きな制動力が駆動輪１ＲＲ，１ＲＬに加えられることを防止することができるので、運転フィーリングの悪化を抑制することが可能となる。
【００４６】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したとおり、本発明によれば、左右の駆動輪速の差に基づいて制動力が制御される制御モードから、駆動輪速と従動輪速との差に基づいて制動力が制御される制御モードへの切り替えが行われる車速よりも低車速から駆動輪速と従動輪速との差に基づいて駆動輪のスリップを抑制するようにエンジン出力を制御する構成としたので、制動力制御の制御モード切り替え時には、エンジン出力制御により駆動輪のスリップが抑制されており、駆動輪速と従動輪速との差が減少されているため、大きな制動力が駆動輪に加えられることを防止することができる。よって、運転フィーリングの悪化を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係るトラクション制御装置の全体構成を示す図である。
【図２】実施形態に係るトラクション制御装置によるＬＳＤブレーキ制御、ＴＲＣブレーキ制御及びＴＲＣエンジン制御の切り替え処理を示すフローチャートである。
【図３】実施形態に係るトラクション制御装置によるＬＳＤブレーキ制御、ＴＲＣブレーキ制御及びＴＲＣエンジン制御の切り替えのタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ＦＲ，１ＦＬ…従動輪、１ＲＲ，１ＲＬ…駆動輪、２ＦＲ，２ＦＬ，２ＲＲ，２ＲＬ…車輪速センサ、３…ブレーキディスク、４…ブレーキパッド、５…ホイールシリンダ、６…ブレーキキャリパ、７…ブレーキ配管、８…ブレーキアクチュエータ、９…マスタシリンダ、１１…ＴＲＣ  ＥＣＵ、１２…ＥＮＧ  ＥＣＵ、１３…エンジン、１５…電子制御スロットルバルブ。
【図１】
2004308527.tif 000003
【図２】
2004308527.tif 000004
【図３】
2004308527.tif 000005