(57)【要約】【課題】制御中に他の制御モードへ円滑に変更できるトラクション制御装置を提供すること。【解決手段】少なくとも駆動輪速と従動輪速の差に基づいてスリップ抑制を行うＴＲＣ制御と左右の駆動輪１ＲＲ、１ＲＬの車輪速の差に基づいてスリップ抑制を行うＬＳＤ制御とを選択的に実行可能なトラクション制御装置であって、ＴＲＣ制御中に所定の制御モード変更条件が成立した場合に（Ｓ１２）、エンジントルクを徐々に増加させてＬＳＤ制御を実行する（Ｓ１６、Ｓ１８）。これにより、エンジントルクの急激な増加によってエンジンが過剰に吹き上がって走行状態が不安定なるような事態を回避でき、所望のエンジントルクとなった時に運転者がアクセルを緩めるなどの操作を余裕持って行え、円滑に制御モードの変更が可能となる。【選択図】  図２
2005146913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、駆動輪速と従動輪速の差に基づいてスリップ抑制を行う第一制御と、左右の駆動輪の車輪速の差に基づいてスリップ抑制を行う第二制御とを選択的に実行可能なトラクション制御装置において、
前記第一制御の制御中に所定の制御モード変更条件が成立した場合に、エンジントルクを徐々に増加させて前記第二制御を実行すること、
を特徴するトラクション制御装置。
【請求項２】
前記第一制御の制御中に所定の制御モード変更条件が成立した場合に、エンジン駆動制御における目標トルク値を徐々に増加させることによって前記エンジントルクを徐々に増加させること、
を特徴とする請求項１に記載のトラクション制御装置。
【請求項３】
少なくとも、駆動輪速と従動輪速の差に基づいてスリップ抑制を行う第一制御と、左右の駆動輪の車輪速の差に基づいてスリップ抑制を行う第二制御とを選択的に実行可能なトラクション制御装置において、
前記第二制御の制御中に所定の制御モード変更条件が成立した場合に、エンジン駆動制御を行って駆動輪速を所定以下に減速した後、制動制御を行って前記第一制御を実行すること、
を特徴するトラクション制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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ものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、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として、特開平６−９９８０１号公報に記載されるように、駆動輪速と従動輪速との差に基づいてスリップ抑制を行う第一モードと左右の駆動車輪の車輪速の差に基づいてスリップ抑制を行う第二モードなど複数の制御モードを実行可能なものが知られている。この制御装置は、路面状態や走行状態に応じて複数の異なるトラクション制御を選択可能とし、車両の発進性能及び走破性を向上させようとするものである。
【特許文献１】特開平６−９９８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このトラクション制御装置は、モード設定スイッチのスイッチ設定に応じて異なるスリップ制御を行うことができる。このように複数の異なるスリップ制御が行えるトラクション制御装置において、ある制御モードの制御中に走行状態などに応じて他の制御モードにモード変更したい場合がある。例えば、砂地や砂利路で走行中に、駆動輪速と従動輪速との差に基づいてスリップ抑制制御を開始し、車速が低下しかけた際に、左右の駆動車輪の車輪速の差に基づいてスリップ抑制制御を実施したい場合がある。
【０００４】
しかしながら、このように制御中に他の制御モードにモード変更すると、走行状態が不安定になるという不具合がある。例えば、アクセルの踏み込みにより駆動輪がスリップして、駆動輪速と従動輪速との差に基づいてスリップ抑制制御が開始された後に、突然に左右の駆動車輪の車輪速の差に基づいてスリップ抑制制御を実施すると、アクセルの踏み込みによって過剰にエンジンが吹けて走行状態が不安定になるおそれがある。
【０００５】
一方、スリップ制御中に他の制御モードにモード変更する際、アクセルを緩めれば、円滑に制御モードを変更することができる。しかしながら、そのようにモード変更すると、坂道などでは失速し発進できなくなるというおそれがある。
【０００６】
そこで本発明は、制御中に他の制御モードへ円滑に変更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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、本発明に係るトラクション制御装置は、少なくとも、駆動輪速と従動輪速の差に基づいてスリップ抑制を行う第一制御と、左右の駆動輪の車輪速の差に基づいてスリップ抑制を行う第二制御とを選択的に実行可能なトラクション制御装置において、第一制御の制御中に所定の制御モード変更条件が成立した場合に、エンジントルクを徐々に増加させて第二制御を実行することを特徴する。
【０００８】
また本発明に係るトラクション制御装置は、第一制御の制御中に所定の制御モード変更条件が成立した場合に、エンジン駆動制御における目標トルク値を徐々に増加させることによってエンジントルクを徐々に増加させることを特徴とする。
【０００９】
これらの発明によれば、第一制御中に第二制御へ制御モードを切り替える際、エンジントルクを目標トルクに一気に上げずに徐々に増加させる。このため、エンジントルクの急激な増加によってエンジンが過剰に吹き上がって走行状態が不安定なるような事態を回避できる。また、所望のエンジントルクとなった時に運転者がアクセルを緩めるなどの操作を余裕持って行え、円滑に制御モードの変更が可能となる。さらに、第一制御中に第二制御へ制御モード変更する際に、運転者はアクセルを緩めてから制御モードの変更を行う必要がないため、不要な失速などが生じず、制御モードの変更がスムーズに行える。
【００１０】
また本発明に係るトラクション制御装置は、少なくとも、駆動輪速と従動輪速の差に基づいてスリップ抑制を行う第一制御と、左右の駆動輪の車輪速の差に基づいてスリップ抑制を行う第二制御とを選択的に実行可能なトラクション制御装置において、第二制御の制御中に所定の制御モード変更条件が成立した場合に、エンジン駆動制御を行って駆動輪速を所定以下に減速した後、制動制御を行って第一制御を実行することを特徴する。
【００１１】
この発明によれば、第二制御中に第一制御へ制御モードを変更する際に、エンジンの駆動制御を先に実行して駆動輪速を所定以下に低下させてから制動制御を行うことにより、第一制御への制御モード変更によって急激にブレーキがかかり、急な失速や減速による強い衝撃が生ずることを防止できる。このため、衝撃による車両構成部品の破損を防止でき、運転フィーリングや乗り心地の向上が図れ、円滑に制御モードの変更が可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、制御中に他の制御モードへ適切に変更することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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。
【００１４】
図１は、本実施形態に係るトラクション制御装置の構成概略図である。
【００１５】
本図に示すように、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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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可能となっている。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など他のブレーキシステムであってもよい。
【００１９】
ブレーキアクチュエータ８は、車両のトラクション制御を行うトラクションＥＣＵ（Electronic Control Unit）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トラクションＥＣＵ１１により駆動される。また、車輪速センサ２ＦＲ〜２ＲＬもトラクション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。
【００２０】
さらに、このトラクションＥＣＵ１１は、エンジン制御用電子制御装置であるエンジンＥＣＵ１２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。
【００２１】
エンジン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、エンジンＥＣＵ１２は、エンジン出力制御手段として機能する。また、エンジンＥＣＵ１２は、トランスミッション１４の変速制御も実行し得る。
【００２２】
トラクションＥＣＵ１１は、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。
【００２３】
そして、このような構成によって、トラクションＥＣＵ１１は、異なる複数のスリップ抑制制御が実行可能であり、少なくとも駆動輪速と従動輪速の差に基づいてスリップ抑制を行う第一制御と、左右の駆動輪の車輪速の差に基づいてスリップ抑制を行う第二制御とを選択的に実行可能となっている。
【００２４】
すなわち、トラクションＥＣＵ１１は、第一制御として、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。以下、本明細書では、駆動輪速と従動輪速の差に基づいてスリップ抑制を行うトラクション制御をＴＲＣ制御という。
【００２５】
また、トラクションＥＣＵ１１は、第二制御として、低速側駆動輪の駆動輪速を基準とし、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つつ、エンジンを所定のトルクで駆動させることにより、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効果を出すためスリップ抑制制御をＬＳＤ制御という。なお、このＬＳＤ制御は、広義のトラクション制御に含まれる。
【００２６】
トラクション制御装置には、制御モード設定スイッチ１６が設けられている。制御モード設定スイッチ１６は、制御モードをＴＲＣ制御及びＬＳＤ制御のいずれかに設定するためのスイッチである。この制御モード設定スイッチ１６は、車両の運転者によってマニュアル操作される。例えば、制御モード設定スイッチ１６としては、オンオフ式のスイッチが用いられ、スイッチオフ時にはＴＲＣ制御が所定の条件下で実行され、スイッチオン時にはＬＳＤ制御が所定の条件下で実行される。
【００２７】
次に、本実施形態に係るトラクション制御装置の動作について説明する。
【００２８】
図２に本実施形態に係るトラクション制御装置においてＴＲＣ制御中にＬＳＤ制御に制御モードを切り替える場合の制御処理のフローチャートを示す。図２にＳ１０に示すように、ＴＲＣ制御が実行中であるか否かが判断される。すなわち、制御モード設定スイッチ１６がオフであり従動輪速と駆動輪速との差が所定以上であって、駆動輪のスリップ率が目標フリップ率になるように制動力及びエンジン駆動力が制御されているか否かが判断される。このＳ１０にて、ＴＲＣ制御が実行中でないと判断されたときには、制御終了する。
【００２９】
一方、ＴＲＣ制御が実行中であると判断されたときには、制御モード設定スイッチ１６がオフ状態からオン状態に切り替えられたか否かが判断される（Ｓ１２）。制御モード設定スイッチ１６がオフ状態からオン状態に切り替えられていないと判断されたときには、要求エンジントルクＴ（ｎ）としてＴＲＣ制御用の設定値Ｔｔｒｃがセットされ、ＴＲＣ制御が継続される（Ｓ１４）。
【００３０】
一方、制御モード設定スイッチ１６がオフ状態からオン状態に切り替えられたと判断されたときには、制御モードがＴＲＣ制御からＬＳＤ制御に変更され、要求エンジントルクＴ（ｎ）が所定のトルク値Ａ以上であるか否かが判断される（Ｓ１６）。所定のトルク値Ａは、予めトラクションＥＣＵ１１などに設定される設定値であって、要求エンジントルクＴ（ｎ）の最終目標トルク値である。
【００３１】
Ｓ１６にて要求エンジントルクＴ（ｎ）が所定のトルク値Ａ以上であると判断されたときには、制御処理を終了する。一方、要求エンジントルクＴ（ｎ）が所定のトルク値Ａ以上でないと判断されたときには、要求エンジントルクＴ（ｎ）として、前回の要求エンジントルクＴ（ｎ−１）に所定値Ｂを加算したものがセットされる（Ｓ１８）。所定値Ｂは、予めトラクションＥＣＵ１１などに設定される設定値であって、トルク値Ａに対し小さい値に設定されている。そして、Ｓ１８の処理後、制御処理を終了する。
【００３２】
このようなＴＲＣ制御中におけるＬＳＤ制御への制御モード変更処理によれば、ＴＲＣ制御中にＬＳＤ制御に制御モードを切り替える際、図３に示すように、エンジントルクを目標トルクまで一気に上げずに（破線）、一定の勾配をもって徐々に増加させている（実線）。すなわち、要求エンジントルクＴ（ｎ）として直ぐに最終的な目標トルク値Ａを設定せず、所定値Ｂを繰り返し加算して徐々に目標トルク値Ａとなるようにしている。例えば、図２の制御処理を５ｍｓ毎に繰り返して実行する場合、５ｍｓ毎に所定値Ｂだけエンジントルクが増加することとなる。
【００３３】
このように、ＴＲＣ制御中にＬＳＤ制御へ制御モードを変更する際に徐々にエンジントルクを増加させることによって、エンジンが過剰に吹き上がって走行状態が不安定なることを防止できる。また、エンジントルクが徐々に増加するため、所望のエンジントルクとなった時に運転者がアクセルを緩めるなどの操作を余裕持って行え、円滑に制御モードの変更が可能となる。さらに、ＴＲＣ制御中にＬＳＤ制御へ制御モード変更した場合に、運転者は、アクセルを緩めてから制御モードの変更を行う必要がないため、不要な失速などが生じず、制御モードの変更がスムーズに行える。
【００３４】
図４に本実施形態に係るトラクション制御装置においてＬＳＤ制御中にＴＲＣ制御に制御モードを切り替える場合の制御処理のフローチャートを示す。図４にＳ４０に示すように、ＬＳＤ制御が実行中であるか否かが判断される。すなわち、制御モード設定スイッチ１６がオンであり左右の駆動輪速の差が所定以上であって、駆動輪のスリップを抑制するように制動力及びエンジン駆動力が制御されているか否かが判断される。このＳ４０にて、ＬＳＤ制御が実行中でないと判断されたときには、制御処理を終了する。
【００３５】
一方、ＬＳＤ制御が実行中であると判断されたときには、制御モード設定スイッチ１６がオン状態からオフ状態に切り替えられたか否かが判断される（Ｓ４２）。制御モード設定スイッチ１６がオン状態からオフ状態に切り替えられていないと判断されたときには、ＬＳＤ制御が継続して行われ、制御処理を終了する。
【００３６】
一方、制御モード設定スイッチ１６がオン状態からオフ状態に切り替えられたと判断されたときには、ＴＲＣエンジン制御が行われる（Ｓ４４）。ＴＲＣエンジン制御は、ＴＲＣ制御におけるエンジン駆動制御であり、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エンジン駆動力を調節する制御である。
【００３７】
そして、Ｓ４６に移行し、駆動輪速Ｖｗが従動輪速Ｖｗ０に所定の速度値ＶＡを加えた値以下であるか否かが判断される。所定の速度値ＶＡは、予めトラクションＥＣＵ１１などに設定される設定値である。このＳ４６にて駆動輪速Ｖｗが従動輪速Ｖｗ０に所定の速度値ＶＡを加えた値以下でないと判断されたときには、Ｓ４４に戻る。一方、駆動輪速Ｖｗが従動輪速Ｖｗ０に所定の速度値ＶＡを加えた値以下であると判断されたときには、駆動輪のスリップが所定以下に低減されたとして、ＴＲＣブレーキ制御が行われる（Ｓ４８）。ＴＲＣブレーキ制御は、ＴＲＣ制御における制動制御であり、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を調節する制御である。ＴＲＣブレーキ制御を行った後、制御処理を終了する。
【００３８】
このように、ＬＳＤ制御中にＴＲＣ制御へ制御モードを変更する際に、エンジンの駆動制御を先に実行して駆動輪速を所定以下に低下させてから制動制御を行うことにより、ＴＲＣ制御への制御モード変更によって急激にブレーキがかかり、急な失速や減速による強い衝撃が生ずることを防止できる。このため、衝撃による車両構成部品の破損を防止でき、運転フィーリングや乗り心地の向上が図れ、円滑に制御モードの変更が行える。
【００３９】
なお、本実施形態では、車両の運転者により制御モード設定スイッチ１６の切替操作が行われた際に制御モード変更条件が成立したとして制御モードの変更を行う場合について説明したが、本発明に係るトラクション制御装置はそのようなものに限られるものではなく、運転者のスイッチ操作以外を制御モード変更条件とし、その制御モード変更条件が成立した場合に制御モードの変更を行うものであってもよい。
【００４０】
また、本実施形態では、トラクション制御としてＴＲＣ制御、ＬＳＤ制御の二つの制御モードを備えたトラクション制御装置について説明したが、本発明に係るトラクション制御装置はそのようなものに限られるものではなく、少なくとも駆動輪速と従動輪速の差に基づいてスリップ抑制を行うＴＲＣ制御と左右の駆動輪の車輪速の差に基づいてスリップ抑制を行うＬＳＤ制御とを選択的に実行可能なものであればよく、その他の制御モードを選択できるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態に係るトラクション制御装置の構成概要図である。
【図２】図１のトラクション制御装置における制御処理のフローチャートである。
【図３】図２の制御処理におけるエンジントルク増加の説明図である。
【図４】図１のトラクション制御装置における制御処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００４２】
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…トラクションＥＣＵ、１２…エンジンＥＣＵ、１３…エンジン、１６…制御モード設定スイッチ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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