JPH0733779B2 - 車両用駆動力制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、駆動輪のスリップを抑制する車両用駆動力制
御装置に関する。

（従来の技術） 従来の車両用駆動力制御装置としては、例えば、特開昭
60−43133号公報に記載されている装置が知られてい
る。

この従来装置は、駆動輪スリップが発生した場合、スリ
ップ率が予め定められた設定値より大きいと、強制的に
スロットル弁を閉動作し、駆動力を減少させる構成とな
っていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような車両用駆動力制御装置にあっ
ては、一義的にタイヤ−路面間のスリップ率を演算し、
スリップ率が予め定められた設定スリップ率より大きく
なると常に駆動力減少制御が行なわれる構成となってい
た為、雪やぬかるみにスタックした時にも、駆動力低減
制御が行なわれてしまい、スタック脱出が出来ないとい
う課題があった。

すなわち、駆動力低減制御では、スタックに入り込んだ
駆動輪がスピンを起こした場合、駆動輪スリップ状態で
あると検出され駆動力が低減される。そして、駆動力を
低減してもスタックの場合には駆動輪スピンは収束せ
ず、さらに、駆動力が低減されるというように、低駆動
力レベルまで駆動力が低減されることになる。

一方、左右駆動輪のうち片輪がスタックに入り込んだ場
合、左右駆動輪間の差動制限力（差動制限クラッチを有
しないディファレンシャルの場合には内部摩擦に起因し
た反力、差動制限クラッチ付きディファレンシャルの場
合にはクラッチ締結力）を増し、乾燥路等の高μ路側の
片輪へ伝達される駆動力を高め、この片輪による路面伝
達駆動力によりスタック脱出を図る。

よって、駆動力低減制御が行なわれると脱出路面である
高μ路側の片輪へ伝達される駆動力も低減され、その結
果、脱出駆動力不足によりスタック脱出ができなくな
る。

そこで、駆動力制御装置が搭載されている車両でスタッ
ク脱出性を確保したいという要求に応えるべくスタック
脱出時に駆動力制御を禁止する手動スイッチを設けた装
置が市販及び発表されるに至った。

しかし、手動スイッチを設けた場合、OFFにしてのスタ
ック脱出後、ONに戻すのを運転者が忘れる場合があり、
この状態では、駆動力制御装置が搭載されているという
感覚のままでラフな踏み込みによるアクセルワークを行
なうことから過大な駆動スリップが発生することが予測
される。

従って、理想的には、運転者が意図的にスイッチOFFと
した場合には、駆動力制御を全面的に禁止し、また、運
転者が忘却によりスイッチOFFとしたままである場合に
は、駆動力制御を全面的に実行する制御がベストであ
る。

しかしながら、ここで問題となるのが、制御で用いる検
出スイッチ信号には運転者の意図が全く含まれない点で
ある。つまり、手動スイッチ操作位置はスイッチからの
オン・オフ信号によりみるが、運転者により意図的に行
なわれた操作の結果なのか、運転者の忘却による結果な
のかは判別できない。

そこで、本発明では、スイッチ操作位置の検出限界を考
慮した上で、要求されるスタック脱出性の確保と、忘却
によるスイッチOFF時の駆動スリップ抑制との両立を図
ることを課題とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上述のような課題を解決することを目的とし
てなされたもので、この目的達成のために本発明では以
下に述べる解決手段とした。

本発明の解決手段を、第１図に示すクレーム対応図によ
り説明すると、駆動力低減制御を禁止するための手動ス
イッチａと、トランスミッションのギヤ位置を検出する
ギヤ位置検出手段ｂと、駆動輪速検出手段ｃによる駆動
輪速と車体速検出手段ｄによる車体速とによってタイヤ
−路面間の実スリップを演算する実スリップ率演算手段
ｅと前記ギヤ位置が低速側ギヤ位置で手動スイッチａが
禁止位置の時には駆動力低減制御を禁止させ、ギヤ位置
が低速側ギヤ位置以外の時には手動スイッチａの位置に
よらず実スリップ率が所定の設定スリップ率を越えた時
に、駆動輪スリップを抑制するべく駆動力低減制御を行
なう駆動力制御手段ｆと、を備えていることを特徴とす
る。

尚、前記駆動力制御手段ｆとは、駆動力を低減させ得る
手段をいい、具体的には、スロットル弁開閉制御装置，
燃料カット装置，点火時期制御装置，ブレーキ装置等の
うち１つ又は２つ以上を組み合わせた手段である。

（作 用） スタック脱出時に手動スイッチａを禁止位置に切り換え
た場合、駆動力制御手段ｆにおいて、ギヤ位置が低速側
ギヤ位置である限り駆動力低減制御が禁止される。よっ
て、エンジンから駆動輪へ伝達される駆動力がアクセル
操作に応じて通常通り確保されることで、左右駆動輪の
うち片輪がスタックに入り込んだ場合、左右駆動輪間の
差動制限力が増大し、乾燥路等の高μ路側の片輪へ伝達
される駆動力が高められ、この片輪による路面伝達駆動
力によりスタック脱出が図られる。尚、このスタック脱
出時には、マニュアルトランスミッション搭載車ではギ
ヤ位置が１速等の低速側ギヤ位置にシフトされるし、オ
ートマチックトランスミッション搭載車では車両停止状
態にあることで自動的に１速や２速の低速側ギヤ位置と
される。

そして、手動スイッチａの戻し操作を忘れ禁止位置にし
たまま走行した場合、駆動力制御手段ｆにおいて、ギヤ
位置が低速側ギヤ位置以外の走行中である限り駆動力低
減制御が実行され、駆動輪スリップが抑制されることに
なり、走行安全性が確保される。

このように、ギヤ位置を判断条件に加え、スタック脱出
が行なわれる低速側ギヤ位置の時にのみ駆動力制御を禁
止し、妥協的ではあるが、低速側ギヤ位置以外の時には
手動スイッチの位置によらず駆動力制御を実行すること
で、スタック脱出性の確保と、忘却によるスイッチOFF
時の駆動スリップ抑制との両立が図られることになる。

また、スタック脱出時以外で運転車が意図的に手動スイ
ッチａを禁止位置とした場合、低速側ギヤ位置に限って
駆動力制御が禁止されることで、低速側ギヤ位置となる
発進時等に限って運転車の意図が反映される。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面により詳述する。

尚、この実施例を述べるにあたって、後輪駆動車に適用
した駆動力制御装置を例にとる。

まず、実施例の構成を説明する。

実施例の駆動力制御装置Ａが適用される後輪駆動車のパ
ワートレーンＰは、第２図に示すように、エンジン10、
トランスミッション11、プロペラシャフト12、リヤティ
ファレンシャル13、リヤドライブシャフト14,15、後輪1
6,17を備えている。

前輪18,19は非駆動輪である。

実施例の駆動力制御装置Ａは、アクセル操作子であるア
クセルペダル20と、前記エンジン10の吸気系であるスロ
ットルチャンバ21に設けられるスロットル弁22とを機械
的に非連結とし、アクセルコントロールワイヤ等の機械
的な連結手段に代えてアクセルペダル20とスロットル弁
22との間に設けられる制御装置で、入力手段として、後
輪回転数センサ30,右前輪回転数センサ31,左前輪回転数
センサ32,アクセルポテンショメータ33,手動スイッチ3
9,ギヤ位置センサ40を備え、演算処理手段としてスロッ
トル弁制御回路34を備え、スロットルアクチュエータと
してステップモータ35を備えている。

前記後輪回転数センサ30は、駆動輪速の検出手段で、前
記リヤティフアレンシャル13の入力軸部に設けられ、後
輪回転速度V_Rに応じた後輪回転信号（vr）を出力する。

尚、後輪回転数センサ30としては光感知センサや磁気感
知センサ等が用いられ、後輪回転信号（vr）としてパル
ス信号が出力される場合には、スロットル弁制御回路34
内の入力インタフェース回路341において、F/Vコンバー
タでパルス信号の周波数に応じた電圧に変換され、さら
にA/Dコンバータで電圧値がデジタル値に変換され、CPU
342やメモリ343に読み込まれる。

前記右前輪回転数センサ31及び左前輪回転数センサ32
は、車体速の検出手段で、前記前輪18,19のそれぞれの
アクスル部に設けられ、右前輪回転速度V_FR及び左前輪
回転速度V_FLに応じた右前輪回転信号（vfr）及び左前輪
回転信号（vfl）を出力する。

尚、両前輪回転数センサ31,32からの出力信号をスロッ
トル弁制御回路34のCPU342で読み込むための信号変換
は、前記後輪回転数センサ30と同様になされる。

前記アクセルポテンショメータ33は、アクセル操作量ｌ
の検出手段で、前記アクセルペダル20の位置に設けら
れ、アクセル操作量ｌに応じたアクセル操作量信号
（ｌ）を出力する。

尚、このアクセルポテンショメータ33からの出力信号
は、電圧値によるアナログ信号であるため、入力インタ
フェース回路341のA/Dコンバータにてデジタル値に変換
され、CPU342やメモリ343に読み込まれる。

前記手動スイッチ39は、運転席から手の届く車室内位置
に設けられ、ドライバーによる手動操作で駆動力低減制
御を禁止するか否かの選択を可能とするスイッチで、こ
の手動スイッチ39がON側の時には、原則的に、スリップ
発生時にスロットル全閉による駆動力低減制御を行な
い、手動スイッチ39がOFF側の時には、原則的に、駆動
力低減制御を禁止する。

前記ギヤ位置センサ40は、ギヤ位置G_Pを検出してギヤ位
置信号（gp）を出力する。

前記スロットル弁制御回路34は、前記入力センサからの
入力情報や、メモリ343に一時的あるいは予め記憶され
ている情報を、所定の演算処理手順に従って処理し、ス
ロットルアクチュエータであるステップモータ35に対し
パルス制御信号（ｃ）を出力するマイクロコンピュータ
を中心とする電子回路で、内部回路として、入力インタ
フェース回路341、CPU（セントラル・プロセシング・ユ
ニット）342、メモリ（RAM,ROM）343、出力インタフェ
ース回路344を備えている。

前記ステップモータ35は、前記スロットル弁22を開閉作
動させるアクチュエータで、回転子と励磁巻線を有する
複数の固定子とを備え、励磁巻線へのパルスの与え方で
正転方向及び逆転方向に１ステップずつ回転する。

次に、実施例の作用を説明する。

まず、CPU342におけるスロットル弁開閉制御作動の流れ
を、第３図に示すメインルーチンのフローチャート図と
第４図に示すサブルーチンのフローチャート図とによっ
て述べる。

尚、第３図のメインルーチンでの処理は、図示していな
いオペレーティングシステムにより所定周期（例えば20
msec）で起動される定時間割り込み処理であり、第４図
のサブルーチンでの処理は、この定時間割り込みにより
決定されるステップモータ35への信号出力周期に応じて
メインルーチン内で適宜起動されるoci（アウトプット
・コンペア・インタラプト）割り込み処理である。

（イ）初期設定 第３図に示すメインルーチンは、キーシリンダへエンジ
ンキーを差し込み、イグニッションスイッチをOFFからO
Nに切り換えた時点から起動が開始され、第１回目の処
理作動時には、最初かどうかの判断がなされ（ステップ
100）、次のイニシャライズステップ101に進む。

このイニシャライズステップ101では、前回の走行時に
設定された情報を全てクリアにする。

（ロ）スリップ率演算処理 まず、各センサ30,31,32からの入力信号に基づいて後輪
回転速度V_R,右前輪回転速度V_FR,左前輪回転速度V_FLが読
み込まれる（ステップ102）。

ステップ103では、右前輪回転速度V_FRと左前輪回転速度
V_FLとによって前輪回転速度V_Fが演算により求められ
る。

尚、前輪回転速度V_Fの演算式は、 であり、平均値により求めている。

次に、ステップ104においてスリップ率Ｓが演算され
る。

尚、スリップ率Ｓの演算式は、 である。

（ハ）駆動力制御処理 まず、ステップ105では、ギヤ位置センサ40からのギヤ
位置G_Pと、手動スイッチ39からのスイッチ信号S_Wと、ア
クセルポテンショメータ33からのアクセル操作量ｌとが
読み込まれる。

ステップ106では、読み込まれたギヤ位置G_Pによって最
低速側ギヤ位置である１速位置（ローギヤ位置）かどう
か判断され、ステップ107では読み込まれたスイッチ信
号B_Wにより手動スイッチ39がON側かOFF側かが判断され
る。

そして、ギヤ位置G_Pによって最低速側ギヤ位置以外の場
合（セカンド位置，サード位置，トップ位置等）には、
ステップ107を飛び越えてステップ106からステップ108
へ進むし、ギヤ位置G_Pが１速位置であり、手動スイッチ
39がON側である時にも、ステップ106→ステップ107から
ステップ108へと進む。

また、ギヤ位置G_Pが１速位置であり、手動スイッチ39が
OFF側である時には、ステップ106→ステップ107からス
テップ109へ進み、ステップ111での駆動力低減制御が禁
止される。

ステップ108では、スリップ率Ｓが設定スリップ率S
₀（例えば、0.1）を越えているかどうかが判断され、Ｓ
≦S₀の場合には、通常制御パターンとして、ステップ10
9で実ステップ数STEPが読み込まれ、ステップ110で前記
ステップ105で読み込まれたアクセル操作量ｌに基づい
て、目標ステップ数STEP^＊がステップ内記載の特性線に
示す値として演算により求められる。

また、Ｓ＞S₀の場合には、ステップ111へ進み、スリッ
プ抑制制御パターンとして、全閉方向にスロットル弁22
を閉じるスリップ抑制制御を行なう為、目標ステップ数
STEP^＊がゼロに設定される。

ステップ112では、偏差εが目標ステップ数STEP^＊から
実ステップ数STEPを差し引くことで演算され、この演算
により得られた偏差εに基づいてステップモータ35のモ
ータスピードの算出，正転，逆転，保持の判断、さらに
はoci割り込みルーチンの起動周期が求められ（ステッ
プ113）、このステップ113で設定されたステップモータ
35の作動制御内容に従ってoci割り込みルーチン（第４
図）が起動される（ステップ114）。

次に、第４図によりoci割り込みルーチンのフローチャ
ート図について述べる。

まず、ステップモータ35の状態をそのまま保持する保持
指令出力時かどうかの判断がなされ（ステップ300）、
保持指令が出力されている時にはステップモータ35の固
定子側励磁状態を保持する（ステップ301）。

また、保持指令出力時以外の場合は、ステップモータ35
を逆転させる逆転指令出力時かどうかとの判断がなされ
（ステップ302）、逆転指令が出力されている時には、
ステップをSTEP−１にセットし（ステップ303）、STEP
−１が得られるパルス信号をステップモータ35に出力す
る（ステップ301）。さらに、ステップモータ35を正転
させる正転指令出力時には、STEPをSTEP＋１にセットし
（ステップ304）、STEP＋１が得られるパルス信号をス
テップモータ35に出力する（ステップ301）。

尚、このoci割り込みルーチンは、前記ステップ117で設
定された起動周期に従ってメインルーチンの起動周期内
で繰り返される。

次に、走行時における作用を述べる。

（イ）手動スイッチON時 駆動力制御装置Ａのシステム作動を望み手動スイッチ39
をON側にしている時には、ギヤ位置G_Pにかかわらず、ス
テップ106→ステップ108またはステップ106→ステップ1
07→ステップ108の流れ、即ち、ステップ108へ必ず進む
流れとなり、このステップ108でスリップ率Ｓの判断処
理が行なわれることになる。

従って、スリップ率がＳ≦S₀で駆動輪スリップの発生が
ない時には、ステップ109からステップ110→ステップ11
2へと進む通常制御パターンの流れとなり、アクセルペ
ダル20の踏み込み位置に応じた開度にスロットル弁22が
開閉制御される。

また、スリップ率がＳ＞S₀で駆動輪スリップの発生して
いる時は、ステップ108からステップ111→ステップ112
へと進むスリップ抑制制御パターンの流れとなり、スロ
ットル弁22の閉作動で駆動輪スリップが抑制される。

（ロ）手動スイッチOFF時 手動スイッチ39をOFF位置に切り換えた場合には、ギヤ
位置G_Pが最低速側ギヤ位置である１速位置の時のみ、ス
テップ106→ステップ107→ステップ109へ進む流れとな
り、駆動力低減制御が禁止される。

従って、駆動トルクの最も大きな１速位置でなされるス
タック脱出時には、手動スイッチ39をOFF位置に切り換
えることで駆動力低減制御が禁止され、スタック脱出を
図ることが出来る。

そして、手動スイッチ39の戻し操作（OFF→ON）を忘れO
FF位置にしたままでの走行中には、ギヤ位置G_Pが１速位
置以外である限りは手動スイッチ39の位置によらずステ
ップ106からステップ108へ進む流れとなり、前述のよう
に、スリップ率Ｓが所定の設定スリップ率S₀を越えた時
に、駆動輪スリップを抑制するべく駆動力低減制御を行
なわれ、駆動輪スリップの抑制を図ることが出来る。

以上、説明したように実施例の駆動力制御装置Ａにあっ
ては、手動スイッチ39によるスタック脱出を達成しなが
ら、手動スイッチ39の戻し操作を忘れたままでの走行中
にも駆動輪スリップの抑制作用を享受出来るという効果
が得られる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、具
体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があって
も本発明に含まれる。

例えば、実施例では駆動力制御手段として、スロットル
弁開閉制御装置の例を示したが、フューエルカット装置
を用いたり、他に、点火時期を調整してエンジン出力を
低下させたり、ブレーキにより車輪に制動力を付与する
等、他の手段であっても、また組合わせ手段により駆動
力を低減させるようにしても、更には、差動制限クラッ
チや4WD用トランスファクラッチの締結制御により車輪
への駆動力を減少するような手段でも本発明は有効であ
る。

また、スロットル開閉制御としては、本出願人が先に出
願した特願昭61−157389号等の明細書に記載されている
ような、マップ落ち制御によりスリップ抑制を行なう装
置を用いても良い。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明の車両用駆動力制御装
置にあっては、駆動力低減制御を禁止するための手動ス
イッチと、トランスミッションのギヤ位置を検出するギ
ヤ位置検出手段と、駆動輪速検出手段による駆動輪速と
車体速検出手段による車体速とによってタイヤ−路面間
の実スリップ率を演算する実スリップ率演算手段と、前
記ギヤ位置が低速側ギヤ位置で手動スイッチが禁止位置
の時には駆動力低減制御を禁止させ、ギヤ位置が低速側
ギヤ位置以外の時には手動スイッチの位置によらず実ス
リップ率が所定の設定スリップ率を越えた時に、駆動輪
スリップを抑制するべく駆動力低減制御を行なう駆動力
制御手段と、を備えていることを特徴とする手段とした
為、手動スイッチによるスタック脱出を達成しながら、
手動スイッチの戻し操作を忘れたままでの走行中にも駆
動輪スリップの抑制作用を享受出来るという効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両用駆動力制御装置を示すクレーム
対応図、第２図は本発明実施例の駆動力制御装置を示す
全体図、第３図は実施例のスロットル弁制御回路での制
御作動のメインルーチンを示すフローチャート図、第４
図は実施例のスロットル弁制御回路での制御作動のサブ
ルーチンを示すフローチャート図である。 ａ……手動スイッチ ｂ……ギヤ位置検出手段 ｃ……駆動輪速検出手段 ｄ……車体速検出手段 ｅ……実スリップ率演算手段 ｆ……駆動力制御手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動力低減制御を禁止するための手動スイ
   ッチと、 トランスミッションのギヤ位置を検出するギヤ位置検出
   手段と、 駆動輪速検出手段による駆動輪速と車体速検出手段によ
   る車体速とによってタイヤ−路面間の実スリップ率を演
   算する実スリップ率演算手段と、 前記ギヤ位置が低速側ギヤ位置で手動スイッチが禁止位
   置の時には駆動力低減制御を禁止させ、ギヤ位置が低速
   側ギヤ位置以外の時には手動スイッチの位置によらず実
   スリップ率が所定の設定スリップ率を越えた時に、駆動
   輪スリップを抑制するべく駆動力低減制御を行なう駆動
   力制御手段と、 を備えていることを特徴とする車両用駆動力制御装置。