JP2508093B2 - 車両用スリップ制御装置 - Google Patents

車両用スリップ制御装置

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JP2508093B2 JP62138034A JP13803487A JP2508093B2 JP 2508093 B2 JP2508093 B2 JP 2508093B2 JP 62138034 A JP62138034 A JP 62138034A JP 13803487 A JP13803487 A JP 13803487A JP 2508093 B2 JP2508093 B2 JP 2508093B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は車両用スリップ制御装置に関し、詳しくは、
車両発進時または加速時に生ずる駆動輪の過大な加速ス
リップを抑えるべく、内燃機関の出力制御を実行すると
共に駆動輪へのブレーキ制御を実行する車両用スリップ
制御装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、この種の装置としては、例えば特開昭61-10804
0号「車輪スリップ制御装置」がある。従来装置は、駆
動車の回転速度、回転加速度を上、下限値と比較して、
車両の発進、加速時に駆動輪の加速スリップを検出する
と、そのスリップ状態に応じて、内燃機関の（第２の）
スロットバルブとアンチスキッド装置のブレーキ機構と
をそれぞれ独立に制御することによって、駆動輪の加速
スリップを抑制するものである。
ところで、初期の加速スリップを速やかに抑制するた
めには、ブレーキ機構による制御の方が、スロットルバ
ルブの制御よりも効果が大きいことが知られている。こ
れは、スロットルバルブ制御による駆動力制御には、内
燃機関や駆動力伝達系等での応答遅れがあるためであ
る。このため、従来の様に加速スリップ抑制のため、ブ
レーキ機構とスロットルバルブを同様にそれぞれ独立に
制御しようとすると、ブレーキ機構のみで加速スリップ
が一時的に抑制され、その結果、スロットルバルブ制御
がしばらく実行されず、内燃機関が高出力に、すなわち
余分なエンジントルクが維持されてしまうという第１の
問題点が考えられる。
また、従来のものでは、駆動輪の加速スリップが発生
したことを検知して、初めてスリップ抑制制御を開始す
る。このため、発進・加速時の初期の駆動輪の空転は、
ある程度回避することができないという第２の問題点が
ある。これにより、圧雪の登板路面などでは、駆動輪の
直下のダイヤ接触路面が、磨かれて路面摩擦係数が小さ
くなったり、あるいは掘られたりするため、発進が不可
能になる場合があることも考えられる。
また、車両旋回時には、内輪差により各車輪は異なる
速度で回転する。前輪駆動（FF）車の場合、小さな旋回
半径で旋回を開始すると、加速スリップが発生していな
いにもかかわらず、駆動輪である前輪が従動輪である後
輪よりも速く回転する。このため、従来では駆動輪が基
準（上限）値よりも速く回転している。すなわち加速ス
リップが発生していると検出し、スロットルバルブを制
御してしまうという第３の問題点が考えられる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は上記問題点の中でも第１の問題点に鑑みて、
加速スリップ発生時の余分な内燃機関の出力を、制動力
調整手段としてのブレーキ機構の作動状態に依存して、
例えばブレーキ油圧に基づいて、適切に抑制する車両用
スリップ制御装置を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
そこで本発明は、第１図に示す様に、 少なくとも駆動輪速度に基づいて加速スリップを検出
する加速スリップ検出手段（M4）と、 加速スリップ検出手段の検出結果により、所定出力指
令値（θs）に基づいて内燃機関の発生出力を減少させ
る内燃機関出力制御手段（M7）と、 加速スリップ検出手段（M4）の検出結果により、前記
駆動輪への制動力を調整する制動力調整手段（M8）とを
備えた車両用スリップ制御装置において、 前記駆動輪の車輪状態に基づいて、スリップを抑制す
べく前記駆動輪へ加える前記所定制動量（Bpa）を求め
る制動量演算手段（M6）と、 少なくとも前記駆動輪速度から求められる内燃機関の
発生出力制御量から、前記所定制動量（Ｂpa）に対応し
た内燃機関の余剰出力を減少せしめて、前記所定指令値
（θs）を求める出力減少量演算手段（M5）とを備える
ことを特徴とする。
〔作用〕
本発明の上記構成によると、加速時等に駆動輪のスリ
ップが発生すると、前記制動量演算手段が、その駆動輪
の車輪状態に基づいて、スリップを抑制するべく駆動輪
へ加える所定制動量を求め、前記制動力調整手段が制動
力を調整する。一方、その時駆動輪のスリップを発生さ
せている内燃機関の余剰出力を、前記出力減少量演算手
段が求める。この余剰出力は、駆動輪速度による出力制
御量、更には前記所定制動量に関連することに着目し、 前記制動量に対応して減少させるべく所定指令値として
求められる。前記内燃機関の出力制御手段は、前記制御
量に関連して求められた前記指定指令値に基づいて、内
燃機関の余剰出力を減少させる。
〔発明の効果〕
以上述べた様に、本発明は、加速スリップ発生時に駆
動輪へ加えられる制動量に関連して、その時の加速スリ
ップを発生させている内燃機関の余剰出力を求め、その
余剰出力を減少せしめるようにしたことから、加速スリ
ップ時の余剰出力を速やかに、かつ確実に抑制すること
ができるという効果がある。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
〈スロットル制御アクチュエータ〉 第２図は、車両用スリップ制御装置を備えた車両のシ
ステムの内、内燃機関出力制御手段としてのスロットル
バルブを制御する部分の構成図である。同図は前輪W1L,
W1Rが駆動輪、後輪W2L,W2Rが従動輪である前輪駆動車を
表している。
第２図において、10はエンジンを示し、10aはシリン
ダ、10bはピストン、10cは点火プラグ、10dは吸気弁、1
0eは燃料噴射弁、10fはサージタンク、10gはエアフロメ
ータ、10hはエアクリーナを表している。上記エアフロ
メータ10gとサージタンク10fの間の吸気通路に、アクセ
ルペダルAP1と連動して吸気量を調整するスロットルバ
ルブSV1が備えられている。またアクセルペダルAP1には
該アクセルペダルAP1の操作量を検出するアクセル操作
量センサAPS1が設けられている。さらにスロットルバル
ブSV1には、その開度を検出するスロットル開度センサS
VS1が備えられるとともに、該スロットルバルブを電子
制御装置（以下単にECUと呼ぶ）。17の指定に従って駆
動するスロットルアクチュエータSVA1が配設されてい
る。
一方、W1L,W1Rはそれぞれ左・右前輪（駆動輪）を示
し、W2L,W2Rはそれぞれ左・右後輪（従動輪）を表して
いる。これらの各車輪には、その回転速度を検出して信
号を上記ECU1に出力す左・右駆動輪センサS1L,S1Rおよ
び左・右従動輪センサS2L,S2Rが設けられている。
尚、内燃機関出力制御手段としては、点火プラグ10c
の点火時期、燃料噴射弁10eからの噴射量等を制御して
もよい。
〈ブレーキ制御アクチュエータ〉 第３図は車両用スリップ制御装置を備えた車両のシス
テムの内、制動力調整手段としてのブレーキ圧を制御す
る部分の概略的な構成図である。
同構成は、制動時のアンチスキッドコントロールと、
発進時等の加速スリップを防止する、いわゆるトラクシ
ョンコントロールの双方とも可能な構成であり、カット
弁12を連通状態にすると、アンチスキッドコントロール
用となり、遮断状態にすると、トラクションコントロー
ル用となる。
第１図においてモータ１により駆動される油圧ポンプ
３の吸込口と吐出口との間には、ブレーキペダル５踏込
時に、ブレーキマスタシリンダ７の油圧により、油圧ポ
ンプ３の吐出口と吸込口との間を連通状態から遮断状態
に反転、保持する切換弁９が設けられている。これによ
りマスタシリンダ圧に油圧ポンプ圧を追従させることが
できる。トラクションコントロール時は、油圧ポンプを
マスタシリンダ圧に追従させる必要がないので、カット
弁12を励磁し、切換弁９の油圧回路を遮断し、油圧ポン
プ３の吐出圧を独立にする。
また、油圧ポンプ３の吐出口は逆止弁４を通り３ポー
トの２位置電磁弁11を介してホイールシリンダ13と連通
している。このホイールシリンダ13とマスタシリンダ７
とは、並列に設けたカット弁８と戻し逆止弁8aとにより
連結されている。２位置電磁弁11は、非励磁時には、油
圧ポンプ３吐出口とホイールシリンダ13とを連通状態に
保ち、一方、励磁時にはホイールシリンダ13とリザーバ
15とを連通状態に保つ。
カット弁８、カット弁12及び２位置電磁弁11は電子制
御回路17によりその励磁の切り替えが制御されるブレー
キアクチュエータに該当する。
上述した油圧系において、リザーバ15から油圧ポンプ
３、逆止弁４及び電磁弁11を経てホイールシリンダ13へ
至る系が増圧系に該当し、ホイールシリンダ13から電磁
弁11を経てリザーバ15へ至る系が減圧系に該当する。ま
た電磁弁11が増圧と減圧切換手段である。
19は、回路速度検出センサで、第２図のS1L,S1Rに該
当する。17は、電子制御回路（ECU）である。
〈電子制御回路〉 上記ECU17は、第３図、第４図に示すように構成され
ている。第４図において17aは上記各センサにて検出さ
れたデータを制御プログラムに従って入力及び演算する
とともに、その結果に対応して上記スロットルアクチュ
エータSVA1及びブレーキアクチュエータ（8,11,12）を
駆動するための処理を行うセントラルプロセッシングユ
ニット（以下単にCPUと呼ぶ）、17bは上記制御プログラ
ム及びマップ等のデータか格納されたリードオンリーメ
モリ（以下単にROMと呼ぶ）、17cは上記各センサにより
検出されたデータか演算制御に必要なデータが一時的に
記憶されるランダムアクセスメモリ（以下単にRAMと呼
ぶ）、17dはキースイッチがOFFされても以後の必要なデ
ータを保持するようバッテリによってバックアップされ
たバックアップランダムアクセスメモリ（以下単にバッ
クアップRAMと呼ぶ）、17eは上記各車輪速度センサS1L,
S1R,S2L,S2Rとアクセス操作量センサAPS1、スロットル
開度センサSVS1及びブレーキランプスイッチBS、必要に
応じてプレート油圧センサの信号を入力するとともに各
センサの出力信号をCPU17aに選択的に出力するマルチプ
レクサ、アナログ信号をディジタル信号に変換するA/D
変換器等が備えられた入力部、17fは上記スロットルア
クチュエータSVA1に制御信号を出力すると共に駆動電流
を流す駆動回路を備えた出力部、17gはCPU17a,ROM17b等
の各素子及び入力部17e、出力部17fを結ぶ各種データが
送られるパスラインをそれぞれ表している。また17hはC
PU17aを始めROM17b,RAM17c等へ所定の間隔で制御タイミ
ングとなるクロック信号を送るクロック回路を表してい
る。
第４図において、ECU17は速度センサS1L,S1R,S2L,S2R
の速度情報から駆動輪のスリップ状態を、センサAPS1,S
VS1からそれぞれアクセル操作量、スロットル開度を検
出し、上記スリップ状態等に応じてスロットルアクチュ
エータSVA1及びブレーキアクチュエータ（8,11,12）に
指令を送り、スロットル開度及びブレーキ油圧を調整し
て駆動輪のスリップを防止する。
〈メインルーチン〉 次に以上のように構成されたECU1により実行される駆
動輪のスリップ防止制御処理について第５図に示すフロ
ーチャートに基づいて詳細に説明する。本処理は所定時
間毎に繰り返し実行される。なお、３桁の番号は、その
処理のステップ番号を示す。
まず、ステップ101においてスロットル開度センサSVS
1よりスロットル開度θt及びアクセル操作量センサAPS1
よりアクセル操作量θp及びブレーキランプスイッチBS
からの信号を入力する。次にステップ102Aに進み、左・
右駆動輪センサS1L,S1R及び左・右従動輪センサS2L,S2R
の出力から各車輪の車輪速度ＶW及び各車輪の車輪加速
度Wを求める。次にステップ102Bで、左・右従動輪速
度ＶWRR,VWRLより算出したスリップのない場合の左・右
駆動輪速度ＶWFR0,VWFL0及びその平均値ＶWF0と左・右
駆動輪速度ＶWFL,VWFRの平均値ＶWF及びその加速度
WF0，WFを求める。
《左・右駆動輪速度ＶWFR0,VWFL0の算出手法》 車両がスリップすることなしに正常旋回する時の各車
輪の回転速度は、任意の２つの車輪の回転速度が判れ
ば、他の車輪の回転速度も計算で求めることができる。
具体的な例として、後側２輪の速度が判っている時の前
側２輪の速度の求め方を第14図、第15図を用いて示す。
車両が第14図の様に右旋回しているとする。この時、
各車輪はすべて同じ角速度で旋回しているので、各車輪
の回転速度は、各車輪の旋回半径に比例する。したがっ
て、後外輪の速度ＶWRLと後内輪の速度ＶWRRの間には、
後内輪の旋回半径Ｒと、トレッドＴを使って次の式が成
り立つ。
式（１−１）を変形して、Ｒは となるので、４つの車輪の接地点と旋回中心合計５ヶの
点の相対位置がすべて判る。
第15図の中で、ホイールベースＨとトレッドＴは車両
諸元に基づいて定まる値なので前内輪旋回半径ｌRと、
前外輪の旋回半径ｌLは、それぞれ と求められる。よって、スリップしていない時の前内輪
の速度ＶWFR0と前外輪の速度ＶWFL0は、 と求められる。この式（１−５），（１−６）に、式
（１−２）を代入して整理すると、 が求められる。
以上の説明より、ステップ102Bにより、旋回時であっ
ても従動輪である左・右後輪速度差（ＶWRR−ＶWRL）に
基づいて、すなわち車輌旋回度合に基づく補正されて、
車輌にスリップが発生していない時の適正な左・駆動輪
速度（ＶWFL0,VWFR0）を各々求めることができる。
次にステップ103では、４つの車輪速度から車体速度
ＶB及び車体加速度Bを求める。トラクション制御時
は、２つの従動輪の平均速度をもって車体速度ＶBと
し、車体加速度Bは前記車体速度ＶBの変化分として求
める。
次に、ステップ104に進み、ブレーキング中である
か、否かを判定し、ブレーキング中であれば、ステップ
500のアンチスキッドコントロールルーチンに進み、ブ
レーキング中でなければ、トラクションコントロールル
ーチン200,300,400方に進む。なお、ブレーキング中で
あるか否かの判定は、通常はブレーキングランプスイッ
チBSから信号等によって行うが、ブレーキングランプス
イッチ断線などの場合を考慮し、４車輪のうち少なくと
も１輪の速度が極端に低下した場合等は、ブレーキング
と判定する。
前記ステップ104でブレーキング中でないと判定する
と、ステップ105に進み、加速スリップが発生している
かどうかを判別するためのスリップ判定ＶSJを演算す
る。スリップ判定速度ＶSJは、左従動輪速度ＶWRL・右
従動輪速度ＶWRRから算出したスリップのない時の左従
動輪速度ＶWFL0・右従動輪速度ＶWFR0の平均値Ｖ
WF0（ＶWF0＝1/2（ＶWFR0＋ＶWFL0））をＫSJ倍（ＫSJ
＝1.1〜2.0）して、さらに低速時等の誤動差防止のた
め、所定速度ＶSJ0（ＶSJ0＝１〜20km/h）を加えて、次
式 ＶSJ＝ＫSJ・1/2（ＶWFR0＋ＶWFL0）＋ＶSJ0 から演算する。
なお、ステップ200,300,400については後に詳細に説
明する。
〈プリベンティブ・トラクションコントロール（PT
C）〉 第６図（ａ）は、第５図のステップ200（PTC）をさら
に詳細なフローチャートとしたものである。
まずステップ201で、PTCでの目標スロットル開度θPT
を演算する。θPTはアクセルが踏み込まれた時から起算
してあらかじめ設定してある時間ごとに、ステップ状に
上がっていき、最終的に目標スロットル開度を100％と
する。本実施例では、θPTをステップ状に適度に上げて
いくことによって、駆動輪トルクを徐々に上げようとし
ている。しかし、別の方法として、エンジン回転とスロ
ットル開度と動力伝達系の状態（ギヤ比等）から駆動輪
トルクを演算し、これをフィードバックしながら、トル
クが徐々に上がる様にPTC目標スロットル開度θPTを演
算してもよい。
次にステップ202では、第６図（ｂ）に示す様に、前
記PTC目標スロットル開度θPTとアクセル操作量θ
P（１），（２）とを比較し、θP（１）の様にアクセル
操作量θPがPTC目標スロットル開度θPT以下ならば、ス
ロットルアクチュエータのコントロールはせずに、前記
ステップ106に進む。またθP（２）の様に、ペダル開度
θPがPTC目標スロットル開度θPT以上であれば、ステッ
プ210に進み、スロットルアクチュエータを駆動して、
スロットル開度θtを前記PTC目標スロットル開度θPTに
抑制した後に前記ステップ106に進む。
〈ブレーキ・トラクションコントロール（BTC）〉 第７図は、第５図のステップ300（BTC）の、さらに詳
細なフローチャートを示すものである。
まずステップ301では左・右BTC目標速度ＶTBFL,VTBFR
を演算する。ＶTBは、２つの従動輪速度から計算したス
リップのない時の左・右駆動輪速度ＶWFR0及びＶWFL0を
それぞれＫB倍（ＫB＝1.1〜2.0）して、さらに所定速度
ＶB0（ＶB0＝１〜20km/h）を加えて、 ＶTBFR＝ＫB・ＶWFR0＋ＶB0 ＶTBFL＝ＫB・ＶWFL0＋ＶB0 として、左右独立に演算して求める。
次にステップ302では、左・右駆動輪の状態を示すパ
ラメータであるＷpaFL,WpaFRを演算する。ＷpaFL,WpaFR
は、前記BTC目標速度ＶTBFL・ＶTBFRから駆動輪速度Ｖ
VFL・ＶWFRを差し引いたものに、駆動輪加速度WFL・
WFRを係数ＫW倍して加えたもので、 ＷpaFR＝ＶTBFR−ＶWFR＋ＫB・WFR ＷpaFL＝ＶTBFL−ＶWFL＋ＫB・WFL として求める。
次にステップ303では、左・右輪にかけるブレーキ油
圧の基準となる基準制御油圧Ｂpaを演算する。Ｂpaは、
次の（３−１）式より求められ、初期値は０で、車輪状
態（パラメータ）Ｗpaとスロットル開度θtによって増
減する値である。
Ｂpa（ｎ）＝Ｂpa(n-1)＋Ｘ1・Ｗpa−ｋ1・（100−
θt） ……（３−１） ただし、Ｘ1＝Ｋ2・Ｂpa＋ｋ3,k1,k2,k3は定数、Ｂ
pa(n-1)は前回演算値である。
駆動輪速度がBTC目標速度と一致し、安定している状
態、すなわちＷpa＝０であり、またスロットル開度θt
が100％であれば、Ｂpaは変化しない。この状態からス
リップ方向に進めばＢpaは緩やかに増加をはじめ、逆に
スリップが減るかもしくはスロットル開度θtが小さく
なると緩やかに減少し、実際のブレーキ油圧はＢpaを基
準として制御されるので、結果的にＢpaはその時点では
制動距離を最小にするに最適と思われる油圧値（路面μ
に対応した値）を追尾し、その値に収束することにな
る。なお、Ｂpaは、その値は小さい（低μ路に相当）時
は比較的ゆっくり変化し、その値が大きい（高μ路に相
当）時は比較的速く変化する様にＸ1が設定されてい
る。なぜならＢpa、すなわち基準となる制御油圧値が小
さい時は、大きな油圧変動は必要なく、あまり油圧変化
を速くすれば、かえって過制御の傾向が出てくるからで
ある。
尚、ステップ303が制動量演算手段に該当する。
次にステップ304,305に進み、基準制御油圧Ｂpaが左
・右輪ともある設定（例えば10kg/cm2）以下の状態があ
る程度（例えば１秒）以上連続した場合は、BTCは必要
がなくなったと判定して、ステップ311に進んでBTCを終
了する。それ以外はステップ306に進み、実際に制御す
べき左・右輪目標制御油圧Ｐy0を演算する。
Ｐy0は、基準制御油圧Ｂpaに車輪状態パラメータＷpa
をＸ倍して加算したものであり、係数Ｘは、基準制御油
圧Ｂpaに比例し、Ｂpaが小さい時はＸも小さくなり、Ｐ
y0の変動分を抑え、過制御を防止する。Ｐy0は左・右輪
とも次の式で求める。
Ｐy0＝Ｂpa＋Ｘ2・Ｗpa ただしＸ2＝ｋ4・Ｂpa＋ｋ5で、ｋ4及びｋ5は定数であ
る。
ここで、基準制御油圧Ｂpaは、前回値に基づいて演算
されるため、左・右輪速度の挙動に対してゆっくりと変
化し、最適と予想される油圧値（路面μに対応した適切
なブレーキ油圧）に収束していくパラメータで、駆動輪
へ加える所定制動量に該当する。一方、目標ブレーキ油
圧にＰy0は基準制御油圧Ｂpaを基準として左・右駆動輪
速度の挙動に対してすばやく対応し、車輪速度の急激な
変動や、路面μの急激な変動にも対応できるパラメータ
である。
次にステップ307に進む。ステップ308までに、左・右
駆動輪とも独立に目標制御油圧Ｐy0を演算したが、この
ステップでは左・右の制御油圧に関連をもたせて各々を
補正し、最終的な目標油圧Ｐyを求める。左・右の路面
μが異なる、いわゆるまたぎ路では、これに対応して左
・右の目標制御油圧Ｐy0も異なるが、左・右のブレーキ
油圧が大きく異なる場合には、ディファレンシャルに大
きな負荷がかかることがあり好ましくない。そこで、こ
のステップ307では、左・右目標制御油圧Ｐy0に大きな
差がつくことを禁止し、この差を例えば10kg/cm2に制限
し、各輪の最終目標油圧Ｐyはその車輪のＰy0と反対車
輪のＰy0−10のうち、大きな値の方とする。
ＰyR＝MAX〔Ｐy0R,Py0L−10〕 ＰyL＝MAX〔Ｐy0L,Py0R−10〕 尚、添字Ｒは右車輪、Ｌは左車輪を示す。
次にステップ308に進み、左・右輪の最終目標油圧Ｐy
からそれぞれ左・右輪アクチュエータの駆動デューティ
ーＤを演算し、ステップ309にてブレーキアクチュエー
タを駆動してBTCルーチンを終了する。
〈出力デューティ演算〉 次に、ステップ308での出力デューティ演算及び制御
について第８図より簡単に説明する。ステップ308Aで前
記最終目標油圧Ｐyを設定入力し、ステップ308Bで、現
在の（後述する）推定油圧値ＰxからＰmax,Pminを求め
る。Ｐmaxは、Ｐxからデューティー比100％（増圧指令
のみ）の制御をしたときに、増圧して演算周期終了時に
達する油圧値、ＰminはＰxからデューティ比０％（減圧
指令のみ）の制御をした時に、減圧して達する油圧値で
ある。尚、この増圧、減圧量は、ブレーキの増圧系、減
圧系で予め定まる値により定められている。
次にステップ308Cで、目標油圧ＰyとＰmax,Pminと大
小比較され、各条件で、ステップ308D,308F,308Kに進
む。Ｐy≦Ｐminのときは、ステップ308D,Eで、デューテ
ィ比を０％（減圧指令のみ）とにし、このＰminをブレ
ーキの推定油圧地Ｐxとする。Ｐx≧Ｐmaxのときは、ス
テップ308K,Lでデューティ比を100％（増圧指令のみ）
とし、このＰmaxを推定油圧値Ｐxとする。
Ｐmin＜Ｐy＜Ｐmaxのときには、目標油圧Ｐyと推定油
圧Ｐx、及びデューティ比との関係を表すマップに基づ
いて、デューティ比Ｄを求めた後、目標油圧Ｐyをブレ
ーキの推定油圧Ｐxとする。
ここで、Ｐyを推定油圧Ｐxとできる理由について説明
する。第９図に演算様周期Ｔ毎の目標油圧Ｐyと実際の
油圧Ｐ′xのデータを示す。一周期後の目標油圧Ｐy1,P
y2,Py2……を出力するべく、デューティ比（周期Ｔの間
の増圧時間ｄ）ｄ0,d1,d2……を出力し、油圧を制御す
ると、実際油圧はＰx1′,Px2′,Px3′となる。この様
に、増圧特性はポンプ特性によって直線的に増圧し、減
圧特性は油粘性などによって決まる指数関数的に減圧す
る。このため、初期の目標油圧Ｐy0と実際油圧Ｐ′x0が
相違していても、制御毎に両者の差が減少し、ｎ周期後
には、Ｐyn＝Ｐ′xnとなることが分かる。よって、目標
油圧Ｐyをブレーキ指定油圧Ｐxとすることができる。こ
れにより、ブレーキ油圧を検出する油圧センサがなくて
も、ブレーキ油圧を高精度に指定することができる。
また、最終目標油圧Ｐyが実際の油圧Ｐ′xと精度良く
対応していることと、最終目標油圧Ｐyが基準制御油圧
Ｂpaを基準として求められていることとより、結果的に
は、基準制御油圧Ｂpaも実際のブレーキ油圧に対応して
いることとなる。
〈スロットル・トラクションコントロール（TTC）〉 第10図は、第５図のステップ400（TTC）のさらに詳細
なフローチャートを示したものである。
まず、ステップ401で、目標速度ＶTとその加速度T
を演算する。目標速度ＶTは所定スリップ率に対応すべ
く、スリップのない時の駆動輪速度ＶWF0をＫ倍（Ｋ＝
1.1〜2.0）して、さらに低速時等の誤作動防止のため、
所定速度Ｖ0（Ｖ0＝１〜20km/h）を加えて、ＶT＝Ｋ・
ＶWF0＋Ｖ0として演算する。また、目標加速度TはT
＝Ｋ・WF0として演算する。
次にステップ402に進みスロットル基準開度θSを演算
する。基準開度θSはスリップ制御時に基準とするスロ
ットル開度で次に示す（４−１）式のようにして算出す
る。
θS＝Ｂ1・WF0＋Ｂ2・（ＶT−ＶWF）＋Ｂ3・ＶWF0＋
θSS−Ｂ4・（ＢpaR＋ＢpaL）＋θSd ……（４−１） ここで、θSd＝θSd＋ＢS・（ＶT−ＶWF）＋Ｂ6 ……
（４−２） ここで、Ｂ1,B2,B3,B4,B5,B6（＞０）は定数、θSSは
初期値がθSS0で、後述する様に、制御中に変化する学
習補正項である。また、第１項のＢ1・WF0は路面摩擦
係数に対応する項目、第２項のＢ2・（ＶT−ＶWF）は、
目標速度ＶTと駆動輪速度ＶWFとのズレで第１項を補正
する項、第３項のＢ3・ＶWF0は一定のエンジントルクを
保つために車輪速度ＶWF0に応じて基準開度θSを変化さ
せる項である。
また、第５項のＢ4・（ＢpaR＋ＢpaL）は、左・右の
基準制御油圧の分だけ、基準開度θSを下げる項であ
り、第６項のθSdは、（４−２）で示す様に、初期値Ｂ
6で、目標速度ＶTと左・右駆動輪平均速度ＶWFのずれに
対応し、比較的ゆっくりと変動する項であり、ＶWFがＶ
Tを上まわる状況（過大トルク状況）が続けば小さくな
り、ＶWFがＶTを下まわる状況（トルク不足）が続くと
大きくなり、基準開度θSを補正していく項である。
尚、ステップ402が出力減少量演算手段の１つに該当す
る。
次に、ステップ403に進み駆動輪スリップが発生して
いるか否かを判定する。ここではステップ102で検出し
た駆動輪速度ＶWFとステップ401で算出した目標速度ＶT
を比較してＶWFがＶTを上回るか否かにより駆動輪のス
リップ発生の有無を判定している。この条件に該当する
場合、すなわち駆動輪のスリップが検出された場合はス
テップ406に進む。一方、上記条件に該当しない場合、
すなわち駆動輪のスリップが検出されない場合はステッ
プ404に進む。このステップ404ではスリップ制御が実行
中か否かを判定する。もしステップ制御実行中でなけれ
ばステップ440に進む。一方、スリップ制御実行中であ
ればスリップ405に進む。このステップ405ではスリップ
スロットル開度θtとアクセル操作量θpを比較すること
により、両者の対応状態を検出して両者が等しくなった
場合はステップ440に進み駆動輪のスリップ制御を終了
するようにしている。なお、ここで理論的には上記のよ
うにスロットル開度θtとアクセル操作量θpが等しくな
った場合にスリップ制御を終了するわけである。ところ
で、この理論通りθt＝θpの場合に限り上記制御終了と
判定するようにプログラムを作成すると、上記両者が完
全に一致しないと制御は終了しなくなるが、実際の走行
中に両者が完全に一致することは極めて稀である。この
本実施例のステップ405ではθt≧θpとして判定するこ
とにより実際の走行状態に対応して判定の幅を持たせて
いる。
一方、上記スロットル開度θtとアクセル操作量θpが
対応していない場合、すなわちθt＜θpの場合はステッ
プ406に進み、スリップ制御を継続する。ステップ406で
は目標スロットル開閉速度*を次に示す（４−３）式
のようにして算出する。* ＝Ａ1・（ＶT−ＶWF）＋Ａ2・（T−WF）−Ａ3・
（ＢpaR＋ＢpaL） ………（４−３） ここで、Ａ1,A2,A3（＞０）は定数である。また第３
項のＡ3・（ＢpaR＋ＢpaL）は左・右のブレーキ基準制
御油圧の和に比例して、目標速度*を負の方向（閉方
向）にする項で、ブレーキ油圧が大きければ、エンジン
トルクが過大であると判断し、ブレーキ油圧の大きさに
従って、スロットルの閉じる速度を大きくする。尚、ス
テップ406が出力減少量演算手段の１つに該当する。
次にステップ407に進む。ここでは、ステップ406で求
めた目標スロットル開閉速度*が正か負かを判定す
る。ここで*が正の場合にはスロットルバルブを開く
方向、負の場合はスロットルバルブを閉じる方向を意味
する。ステップ407において、*≧０の場合はステップ
420に進み、一方、*＜０の場合はステップ420に進
む。ステップ410では、スロットル開度θtとステップ40
2で算出した基準開度θSに対する許容開度θSmin（θS
−５％）、θmax（θS＋５％）とを比較する。ここでθ
t＜θSmaxであればステップ430へ進む。一方θt≧θ
Smaxであればステップ411へ進み目標スロットル開閉速
度*＝０としてスロットル開閉制御を制限し、ステッ
プ412へ進む。ステップ412ではθ*≧０かつθt≧θSmax
の状態が所定時間（例えば0.1〜5sec）継続しているか
否かを判定する。ステップ412にてこの状態が所定時間
継続していない場合はステップ430へ進み、一方所定時
間継続している場合はステップ413へ進む。ステップ413
へ進んだ場合は、ステップ402で求めた基準開度θSが理
想的なスロットル開度より小さいことを意味し、ステッ
プ413では（４−１）式のスロットル開度学習補正項θ
SSを増加させて、基準開度θSを補正し、ステップ430へ
進む。
一方ステップ407からステップ420へ進んだ場合は、ス
テップ420でスロットル開度θtと基準開度θSを比較す
る。ここでθt＞θSminであればステップ430へ進む。一
方、θt≦θSminであればステップ421へ進み、目標スロ
ットル開閉速度*＝０としてスロットル開閉制御を制
限し、ステップ422へ進む。ステップ422では*＜０か
つθt≦θSminの状態が所定時間（例えば0.1〜5sec）継
続しているか否かを判定する。ステップ422にてこの状
態が所定時間継続していない場合はステップ430へ進
み、一方所定時間継続している場合はステップ423へ進
む。ステップ423へ進んだ場合は、ステップ402で求めた
基準開度θSが理想的なスロットル開度より大きいこと
を意味し、ステップ423では（４−１）式の学習補正項
θSSを減少させて基準開度θSを補正し、ステップ430へ
進む。
ここではスロットルバルブSV1の開閉速度が、上記ス
テップ406,411,421で求めた目標スロットル開閉速度*
となるようにECU17が制御信号を出力するとともに駆動
電流を通電し、スロットルアクチュエータSVA1を駆動さ
せる。ここで*は正、負の両値をとるが、スロットル
アクチュエータSVA1は*＜０の場合はスロットル開方
向に、*＜０の場合はスロットル閉方向に開閉速度｜
*｜で駆動される。
一方、前記ステップ440に進んだ場合はスリップ制御
を終了し、スロットル開度θtとアクセス操作量θpが常
に等しくなるように、ECU17がスロットルアクチュエー
タSVA1を駆動させて、TTCルーチンを終了する。
上記処理により、スリップ制御中のスロットルバルブ
の開閉駆動は基本的に（４−３）式で求められる目標ス
ロットル開度速度*で行われるが、スロットルバルブ
を基準開度θSから離れる方向に動かす駆動のみ禁止す
ることができる。
次にECU17によって実行される前記したプリベンティ
ブ・トラクションコントロール（PTC）を第11図
（ａ），（ｂ）に基づいて説明する。
第11図（ａ）は、〈PTC〉を行わない場合の制御波形
で、同（ｂ）はPTCを行った場合の制御波形であり、ど
ちらも同じμの低い路面で発進した時のものである。こ
こで、ＶWは１つの駆動輪速度、ＶWF0はその車輪がスリ
ップしていない時の速度、θpはアクセルペダルの開
度、θtはスロットルの開度、Ｐはその車輪のブレーキ
油圧を示す。
まず、Ｔ＝ｔ0において、ドライバーがアクセルペダ
ルを全開まで踏み込むと、第11図（ａ）の場合は〈PT
C〉を行っていないので、スロットルも全開となり、エ
ンジンも一気に大きなトルクを発生する。そのため、駆
動輪はグリップの限界を一気に超え、Ｔ＝ｔ1（ＶW＞Ｖ
SJ）の時、制御開始判定速度を超えて制御を開始する。
ところが、この時の車輪速ＶWの持ち上がりは非常に急
激であるため、すばやくスロットルを閉じ、すばやくブ
レーキ油圧をかけても間に問わず、大きな駆動輪の初期
空転は避けられない、特にA/T車の場合はトルコンのト
ルク増倍効果によって、また大きなブレーキ油圧を必要
とする。一般にブレーキで車輪空転を抑えることは車体
に振動が発生することや、動力伝達系、及びエンジン及
びブレーキ自身ばかりか、車体各部にも大きな負荷を負
わせることにもなるので、あまり好ましくない。
そこで、第11図（ｂ）の様に〈PTC〉制御を行う。ま
ず、Ｔ＝ｔ0のタイミングで、ドライバーがアクセルペ
ダルを全開まで踏み込むと、ECU17は、アクセルペダル
開度センサAPS1で検知し、前記〈PTC〉制御を開始す
る。
ECT17は、PTC目標スロットル開度θPTをあらかじめ設
定した適度な速度でステップ状に上げていき、アクセル
ペダル開度θPがθPTを上回れば、スロットル開度θtを
PTC目標開度に制限するので、θtはθPTに従いステップ
状に開いていく。
これに応じてエンジン発生トルクも徐々に増加してい
き、ある時点で駆動輪トルクがグリップ力を上回りスリ
ップが発生し、Ｔ＝ｔ1において、ついには制御開始判
定速度（ＶSJ）を超えると、前述した〈BTC〉及び〈TT
C〉制御を開始する。
このとき、ここで駆動輪トルクは徐々に増加し、スリ
ップ発生時の駆動輪速度の持ち上がりは比較的緩やかで
あるため、〈TTC〉及び、〈BTC〉制御による、すばやい
スロットル開度の閉動作とブレーキ油圧の発生により、
小さな駆動輪の初期空転に抑えることが可能となる。ま
た、ブレーキ油圧も低くて済むので、車体各部の過負荷
も小さく抑え、車体の振動も小さく、フィーリングのよ
い発進が可能となる。
なお、本実施例ではPTC目標開度θPTを予め実験的
に、十分な加速性があり、なおかつスリップ抑制効果の
ある開き方を求めて設定しているが、他の例として、エ
ンジン回転数及びスロットル開度及び動力伝達系の状態
（変速比）等から、もしくはトルクセンサ等から駆動輪
トルクを検出し、こけをフィードバックしながらえPTC
目標速度を設定する方法も考えられる。
また、〈PTC〉制御を行うかどうかを選択するスイッ
チを設け、ドライバーに選択をゆだねる方法も考えられ
る。
次に、第12図、第13図を用いて、上述した〈BTC〉，
〈TTC〉制御の作用を説明する。第12図は、従来の技
術、すなわちスロットルバルブとブレーキを各々独立し
て制御した場合の特性を示す従来図、第13図は本実施
例、すなわちスロットルバルブの開度をブレーキ油圧に
関連を持たせ、ブレーキによる制動量分だけスロットル
バルブを閉じるべく制御した場合の特性を示す図であ
る。
第12図の従来例においては、t1の加速スリップ発生
時、ブレーキ油圧が印加されて駆動輪速度が抑制されて
いることが分かる。しかし、ブレーキ油圧により加速ス
リップの大部分が抑制されたことにより、スロットルバ
ルブの開度は、多少減少されるが、ほぼ加速スリップ発
生時のエンジン出力を維持してしまう。すなわち、本来
は、加速スリップが発生する程、過大な（余剰な）エン
ジン出力があるにもかかわらず、その出力を抑制せずに
ブレーキのみによって加速スリップを抑制するため、エ
ンジン、ブレーキの相互に高負荷が作用し、好ましくな
い状況であることが分かる。
一方、第13図の本実施例では、駆動輪速度ＶWFがスリ
ップ判定速度ＶSJを越えると、上述した〈BTC〉，〈TT
C〉制御を行う。このとき、〈BTC〉制御による適切な最
終目標油圧Ｐy0に基づいて、ブレーキ油圧が制御され
る。これとともに、〈TTC〉制御では、〈BTC〉制御で求
められた基準制御油圧Ｂpaに対応した余剰エンジントル
クが求められ、この余剰エンジントルクに対応してスロ
ットルバルブの開度が適切に閉じられる。これにより、
余剰なエンジントルク、駆動輪トルクが抑制されて、加
速スリップが減少するため、〈BTC〉制御でのブレーキ
油圧も速やかに減少する。
よって、加速スリップ発生時には適切なブレーキ油圧
で速やかに、そのスリップを抑制するとともに、ブレー
キ油圧に対応して余剰エンジントルクを抑制するため、
一旦ブレーキによりスリップが抑制された後は、ブレー
キによらずスロットルバルブの制御のみによって、適切
なスリップ防止ができる。
尚、第12図、第13図には、〈BTC〉制御によって演算
される基準制御油圧Ｂpaを図示したが、これと実際の油
圧とを比較すると、よく対応していることも分かる。よ
って上述実施例では、ブレーキ油圧センサを用いずに前
記Ｂpaに基づいてスロットルの〈TTC〉制御を行った
が、必要に応じて実際のブレーキ油圧センサからの油圧
信号を入力し、これに基づいて〈TTC〉制御を行っても
よい。尚、この場合には、油圧センサから信号をフィル
タリング等の処理により平滑化した平均的な油圧値を用
いるのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の概略構成を示す構成図、第２図は本発
明の一実施例の内のスロットル駆動アクチュエータ部を
示す構成図、第３図は実施例の内のブレーキ制御アクチ
ュエータ部を示す構成図、第４図は第３図中の電子制御
系の詳細を示すブロック図、第５図は第４図のECU（1
7）のメインルーチン演算処理を示すフローチャート、
第６図は第５図中のステップ200（プリベンティブ・ト
ラクションコントロール:PTC）の詳細を示すフローチャ
ート、第７図は第５図中のステップ300（ブレーキ・ト
ラクションコントロール:BTC）の詳細を示すフローチャ
ート、第８図は第７図中のステップ308（出力デューテ
ィ演算）の詳細を示すフローチャート、第９図は第８図
のフローチャートの作動を説明するための波形図、第10
図は第５図中のステップ400（スロットル・トラクショ
ンコントロール:TTC）の詳細を示すフローチャート、第
11図（ａ），（ｂ）は〈PTC〉制御の説明のための波形
図で、第11図（ａ）が〈PTC〉のない場合を、第11図
（ｂ）が〈PTC〉制御のある場合を各々示す。第12図は
内燃機関出力（スロットル）制御と制動力（ブレーキ）
制御とを各々独立に制御した従来例を示す波形図、第13
図は本実施例の〈BTC〉〈TTC〉制御の作動説明のための
波形図、第14図、第15図は、〈左・右駆動輪速度ＶWF0
・ＶWF0の算出方法〉を説明するための説明図である。 SV1……スロットルバルブ,10……エンジン,W1L,W1R……
駆動輪,S1L,S1R……駆動輪センサ,S2L,S2R……従動輪セ
ンサ,AP1……アクセルペダル,APS1……アクセル操作量
センサ,SVS1……スロットル開度センサ,SVA1……スロッ
トルアクチュエータ,8,11,12……電磁弁,13……ホイー
ルシリンダ,17……電子制御回路,M1……内燃機関,M2…
…駆動輪,M3……従動輪,M4……加速スリップ検出手段,M
5……出力減少量演算手段,M6……制動量演算手段,M7…
…内燃機関出力制御手段,M8……制動力調整手段。

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】少なくとも駆動輪速度に基づいて加速スリ
    ップを検出する加速スリップ検出手段と、 加速スリップ検出手段の検出結果により、所定出力指令
    値（θs）に基づいて内燃機関の発生出力を減少させる
    内燃機関出力制御手段と、 加速スリップ検出手段の検出結果により、前記駆動輪へ
    の制動力を調整する制動力調整手段とを備えた車両用ス
    リップ制御装置において、 前記駆動輪の車輪状態に基づいて、スリップを抑制すべ
    く前記駆動輪へ加える前記所定制動量（Bpa）を求める
    制動量演算手段と、 少なくとも前記駆動輪速度から求められる内燃機関の発
    生出力制御量から、前記所定制動量（Ｂpa）に対応した
    内燃機関の余剰出力を減少せしめて、前記所定指令値
    （θs）を求める出力減少量演算手段とを備えることを
    特徴とする車両用スリップ制御装置。
  2. 【請求項２】前記制動量演算手段は、路面状態に対応し
    たブレーキ油圧の基準制御油圧（Ｂpa）を演算すること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の車両用スリッ
    プ制御装置。
  3. 【請求項３】前記基準制御油圧（Ｂpa）は、前記内燃機
    関の発生出力に対応した信号（θt）により、その信号
    （θt）が小さくなるに従って、前記基準制御油圧（Ｂ
    pa）は小さく設定演算されることを特徴とする特許請求
    の範囲第２項記載の車両用スリップ制御装置。
  4. 【請求項４】前記内燃機関出力制御手段は、吸気量を調
    整するスロットルバルブであることを特徴とする特許請
    求の範囲第１項記載の車両用スリップ制御装置。
  5. 【請求項５】前記出力減少量演算手段は、前記スロット
    ルバルブの基準開度（θs）を演算し、前記基準開度
    （θS）は、駆動輪加速度（ＶWF）と駆動輪速度
    （ＶWF）とから求められる開度に対して、前記所定制動
    量（Ｂpa）に対応する余剰出力〔Ｂ4（ＢpaR＋
    ＢpaL）〕を減ずることにより演算されることを特徴と
    する特許請求の範囲第４項記載の車両用スリップ制御装
    置。
  6. 【請求項６】前記出力減少量演算手段は、前記スロット
    ルバルブの開閉速度（*）を演算し、前記開閉速度
    （*）は、駆動輪速度（ＶWF）と駆動輪加速度
    （WF）とから求められる開閉速度に対して、前記所定
    制動量（Ｂpa）に対応する余剰出力減少率〔Ｂ4（ＢpaR
    ＋ＢpaL）〕を減ずることにより演算されることを特徴
    とする特許請求の範囲第４項記載の車両用スリップ制御
    装置。
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