JPH0227124A

JPH0227124A - 自動車のスリップ制御装置

Info

Publication number: JPH0227124A
Application number: JP17866488A
Authority: JP
Inventors: Kazutoshi Nobumoto; 信本　和俊; Yutaka Tsukahara; 塚原　裕
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1988-07-18
Filing date: 1988-07-18
Publication date: 1990-01-29
Anticipated expiration: 2012-10-29
Also published as: JP2669653B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、車両の駆動輪のスリップを防止して走行安定
性の向上を図るようにした自動車のスリップ制御装置の
改良に関する。

（従来の技術）従来より、この種の自動車のスリップ制御装置として、
例えば特開昭６１−１８２４３４号公報に開示されるよ
うに、車両の駆動輪と従動輪との速度差を駆動輪のスリ
ップ量として検出し、この駆動輪のスリップ量が制御目
標値になるようエンジンのスロットル弁の開度制御でも
ってエンジン出力をフィードバック制御することにより
、駆動輪の回転速度を調整してそのスリップを有効に防
止し、車両の走行安定性の向上を図るようにしたものが
知られている。

（発明が解決しようとする課題）ところで、車両を運転するに際しては、運転者のアクセ
ルペダルの踏込み操作に応じてエンジン出力を増大させ
て車両を加速させることが運転者の操作感を良好なもの
にでき、好ましい。

しかるに、上記の如くスリップ量のフィードバツク制御
を行っている場合には、アクセルペダルの踏込み操作に
拘らず駆動輪のスリップ量が制御目標値に制御されて、
駆動輪の回転速度の上昇が行われないため、運転者はア
クセルペダルを踏込んでも車両速度が上昇しないと感じ
、その操作感が低下する欠点がある。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目
的は、スリップ量のフィードバック制御中でも、可能な
限り運転者のアクセルペダルの踏込み操作に応じて車両
の動きを直接反応させて、操作感の向上を図ることにあ
る。

（課題を解決するための手段）以上の目的を達成するため、本発明では、フィードバッ
ク制御中でもスリップ量が制御目標値未満の状況がある
ことに着目し、この状況ではエンジン出力を若干増大さ
せてもスリップ量制御に支障は生じず、駆動輪のスリッ
プを招かないことから、この状況でのみ運転者のアクセ
ルペダルの踏込み操作に応じてエンジン出力を若干強制
的に増大制御することとしている。

つまり、本発明の具体的な構成は、第１図に示すように
、エンジン出力を調整する出力調整手段１０と、駆動輪
のスリップを検出するスリップ検出手段２５と、該スリ
ップ検出手段２５で検出されるスリップ量を制御目標値
にするよう上記出力調整手段１０をフィードバック制御
するフィードバック制御手段２６とを備えるとともに、
アクセルペダル１１の踏込み時を検出する踏込み検出手
段２７と、該踏込み検出手段２７で検出したアクセルペ
ダル１１の踏込み時に、駆動輪のスリップ量が上記制御
目標値未満の許容値以下のとき、アクセルペダル１１の
踏込みに応じてエンジン出力を増大させるよう上記フィ
ードバック制御手段２６に優先して出力調整手段１０を
制御する増大制御手段２８とを設ける構成としたもので
ある。

（作用）以上の構成により、本発明では、エンジン出力のフィー
ドバック制御時には、駆動輪のスリップ量は制御目標値
に徐々に収束することになるが、制御目標値未満の許容
値以下の状況では、駆動輪のスリップ発生に対して若干
の余裕があるので、この状況で運転者によるアクセルペ
ダル１１の踏込みがあれば、増大制御手段２８によりエ
ンジン出力が強制的に増大制御されても、駆動輪のスリ
ップを生じることなく車両をアクセルペダルの踏込みに
応じて加速させることができる。

（発明の効果）以上説明したように、本発明の自動車のスリップ制御装
置によれば、駆動輪のスリップ量を制御目標値にフィー
ドバック制御している場合、駆動輪のスリップ発生に対
してエンジン出力の増大に余裕があるときには、運転者
によるアクセルペダルの踏込みに応じてエンジン出力を
若干強制的に増大制御したので、駆動輪のスリップ発生
を招くことなく運転者の加速要求に対して車両を直接反
応させて加速させることができ、運転者の操作感の向上
を図ることができる。

（実施例）以下、本発明の実施例を第２図以下の図面に基いて説明
する。

第２図は本発明に係る自動車のスリップ制御装置の全体
概略構成を示し、１はエンジン、２は例えば前進４段、
後退１段の自動変速機であって、該自動変速機２で変速
されたエンジン動力は、変速機２後方に配置した推進軸
３、差動装置４及び後車軸５を介して左右の後輪６．６
に伝達され、該後輪６を駆動輪とし、左右の前輪７，７
を従動輪として構成している。

また、上記エンジン１の吸気通路１ａには、吸入空気量
を制御してエンジン出力を調整する出力調整手段として
のスロットル弁１０が配置されている。該スロットル弁
１０は、アクセルペダル１１とは機械的な連動関係がな
く、ステップモータ等で構成されたスロットルアクチュ
エータ１２により電気的に開度制御される。

さらに、前後左右の車輪６，７近傍には、各々、車輪の
回転速度を検出する車輪速度センサー３゜１３・・・が
設けられていると共に、アクセルペダル１１の開度を検
出する開度センサー４、ステアリング舵角を検出する舵
角センサー５、ブレーキぺダルの踏込時を検出するブレ
ーキセンサ１６、自動変速機２のレンジを検出するレン
ジセンサ１７が設けられている。面して、以上の各セン
サ１３〜１７の検出信号は、ＣＰＵ等を有するコントロ
ラ２０に入力されていて、該コントローラ２０により、
スロットル弁１０の開度制御によりエンジン出力を制御
して、後輪（駆動輪）６のスリップを抑制、防止するよ
うにしている。

次に、コントローラ２０によるスリップ制御を第３図な
いし第５図の制御フローに基いて説明する。

先ず、第３図のメインフローから説明するに、ステップ
ＳＭＩでシステムをイニシャライズした後、ステップＳ
Ｍ２でアクセルペダル１１の踏込み量に応じたスロット
ル弁１０の目標開度ＮＴＡＧを演算し、ステップＳＭ３
で駆動輪６のスリップ制御を第５図のスリップ制御フロ
ーに基いて行い、基本的にスリップ制御時にはその制御
開度５ＴＡＧにスロットル弁１０を開度制御し、スリッ
プ制御を要しない通常制御時には上記ペダル踏込み量に
応じた目標開度ＮＴＡＧに制御することとして、ステッ
プＳＭ２に戻ることを繰返す。

次に、第４図の制御フローを説明するに、該制御フロー
は上記第３図のメインフローに所定時間毎に割込んで開
始し、ステップＳｌ＋で車輪速度、アクセルペダル開度
、舵角等の各種データを入力すると共に信号処理した後
、ステップＳＩ２で各種制御タイマに対しデクリメント
等の処理をし、ステップＳＩ３でスロットル弁１０の開
度を実際に上記目標開度ＮＴＡＧ又は制御開度５ＴＡＧ
に制御して終了する。

続いて、第５図のスリップ制御フローを説明する。先ず
、ステップＳ１でスリップ制御の要／不要を運転者が選
択するトラクションスイッチの０Ｎ１０ＦＦ状態で判別
し、ＯＮ状態でスリップ制御を要求する場合には、ステ
ップＳ２以降で駆動輪（後輪）６のスリップ制御を行う
。

而して、ステップＳ２以降でスリップの程度及び路面の
摩擦係数く以下μという）を判別する。

先ずステップＳ２で後輪速度（駆動輪速度）ＷＲと前輪
速度（従動輪速度）ＦＷとを比較する。ここに、駆動輪
速度ＷＲは左右の後輪のうち大きいほうの速度を用い、
従動輪速度Ｐｗは左右の両輪の回転速度の平均を用いる
。而して、ＷＲ−ＦＷが大きい大スピン時には、ステッ
プＳ３でスピンフラグ５ＰＩＮ（大スピン時に５ＰＩＮ
−０）の値を判別し、５ＰＩＮ≠０の場合には大スピン
の発生時と判断して、ステップＳ４でスピンフラグ５Ｐ
ＩＮ−０に設定すると共に、ステップＳ５で路面のμ判
定用タイマＧＴＩＭを所定値（例えばＧＴＩＭ−３３）
に初期設定すると共に、路面のμ判定終了フラグＧＧＦ
（μ判定終了でＧＧＰ−ＦＦ）をＧＧＰ−０に初期設定
し、また今回の従動輪速度Ｆｗを前回の従動輪速度聞Ｏ
ＬＤとしてステップＳ２以降むこととする。

一方、上記ステップＳ２で前後輪の速度差（νＲＦν）
が大きくない場合には、更にステップｓ６でスピンフラ
グ５ＰＩＮの値を判別し、５ＰＩＮ−０の大スピン時に
限り、ステップＳ７で所定時間計測用のタイマＲＰＣＴ
Ｍを所定値（例えばＲＥＣＴＭ−２２）に初期設定する
。そして、ステップＳ８で前後輪の速度差（ＷＲ−ＦＷ
）が中程度か否かを判別し、中程度の場合にはステップ
Ｓ９でスピンフラグ５ＰＩＮを５ＰＡＮ−１００に、速
度差（ＷＲ−１’Ｗ）か小さい場合にはステップＳＩＯ
で５ＰＩＮ−２５５に各々設定する。

しかる後、ステップＳ２以降で路面のμを判定すること
とし、先ずステップＳ１１でμ判定終了フラグＧＧＰ−
０の場合（μ判定前）に限り、ステップＳＩ２で路面の
μ判定用タイマＧＴＩＭの値を判別し、大スピン発生時
からＧＴＩＭ−０になった所定時間経過時に、ステップ
Ｓ１３でこの時の従動輪速度Ｆνと前回（大スピン発生
時点）の従動輪速度ＦＷＯＬＤとの差から従動輪の加速
度ＧＧ　（−ＦＷ　−ＰＷＯＬＤ）を把握して、ステッ
プ３１４で今回の従動輪速度ＦＷと従動輪の加速度ＧＧ
とに基いて同ステップ中に示すマツプから路面のμを把
握する。ここに、マツプ上、同一の従動輪速度ＦＷでは
従動輪の加速度ＧＧが高いほど路面μも高いから、領域
ＭＵ−１ではμは低く、領域ＭＵ−２ではμは中程度、
領域ＭＵ−３ではμは高い。そして、路面のμを判定し
た後は、ステップＳＩ５でμ判定終了フラグＧＧＦをｃ
ａｐ−ｐｐ（μ判定終了）に設置０定して、ステップＳＩ６以降のスリップ制御に移ること
とする。

ステップＳＩ６以降でのスリップ制御では、先ずステッ
プＳ１６でアクセルペダル１１の踏込みの有無を判別し
、踏込み時（ＯＮ時）限りスリップ制御を行うこととし
、ステップＳＩ７でスリップ制御中フラグ５ＰＩＮＣ（
スリップ制御中て０）の値を判別し、５ＰＩＮＣ≠０の
スリップ制御開始時では、更にステップｓ１８でスピン
フラグ５ＰＩＮの値を判別し、５ＰＩＮ−２５５のスピ
ン収束状態ではスロットル弁開度をアクセルペダルの踏
込み量に応じた開度値に設定すべく、直ちにステップＳ
３２に進む。

一方、上記ステップＳＩ８で５ＰＩＮ≠２５５の場合は
、ステップＳＩ９でスリップ制御中フラグ５ＰＩＮＣを
５ＰＩＮＣ−０に設定した後、ステップＳ２０て駆動輪
の回転速度のフィードバック制御における前後輪の回転
速度差を路面のμ及びアクセルペダル１１の踏込み量に
応じた所定値ΔＮにすべく、駆動輪の目標回転速度ＭＯ
ＫＵを、ＭＯＫＵ＝　ＦＷ＋　ΔＮ　＋、：予め設定す
る。ここに、前後輪の回転速度差（後輪の目標スリップ
量）ΔＮの基本値は、領域ＭＵ−１（低μ路）では例え
ば２ｋｍ／ｈに、領域ＭＵ−２（中μ路）では４廟／ｈ
に、領域ＭＵ−３（高μ路）では６１ａｎ／ｈに各々設
定され、これら基本値をアクセルペダル１１の踏込み量
に応じた補正係数ｋ　ａｃｅで乗算補正して後輪の目標
スリップ量（後輪のスリップの制御ｌ」標値）ΔＮを得
る。この補正係数ｋ　ａｃｅは、第７図に示す如く、ア
クセルペダル１１の所定踏込み全景下の領域では所定値
（例えば０．５を保持し、所定踏込み量を越える領域で
漸次アクセルペダル１１の踏込み量の増大に応じて増大
し、全踏込み１時に１．０値となる特性に設定されてお
り、アクセルペダル１１の踏込み量の増大時には後輪の
目標スリップ量ΔＮも漸次増大して、後輪（駆動輪）の
目標回転速度も高くなる。

しかる後、ステップＳ２＋及びＳ２２で各々スピンフラ
グ５ＰＩＮの値及び大スピン収束後の計測タイマＲＥＣ
ＴＭの値を判別し、５ＰＩＮ−０の大スピン発生時には
、ステップＳ２３に進んでスロットル弁１０の開度を小
さな開度値にフィードフォワード制御する（第６図（イ
）参照）こととし、同ステップ中に示すマツプに基いて
従動輪の回転速度ＦＷに応じた目標のフォワード制御開
度値５ＴＡＧを求める。この制御開度値５ＴＡＧは推定
した路面のμに応じて設定され、路面μが低いほど一層
小さい開度値に求められる。

また、上記の大スピン発生後に、スピンが幾分収まって
上記ステップＳ２＋で５ＰＩＮ≠０となると、タイマＲ
ＥＣＴＭ≠０の所定時間経過前では、上記の如く小開度
値に設定したフォワード制御開度値５ＴＡＧを短時間で
復帰させるようフィードフォワード制御することとしく
第６図（ロ）参照）、ステップＳ２４で同ステップ中に
示すマツプに基いて従動輪の回転速度ＦＷに応じた目標
のフォワード復帰制御値５ＴＡＧを求める。この復帰制
御値５ＴＡＧは上記と同様に、推定路面μに応じて設定
される。

而して、５ＰＩＮ−０で且つタイマＲＥＣＴＭ−０にな
ると、ステップＳ２５では上記ステップＳ２０で求めた
駆動輪の目標回転速度ＭＯＫＵになるようフィードバッ
ク制御（例えばＰＩ−ＰＤ方式）により目標開度値５Ｔ
ＡＧを設定する。

その後は、アクセルペダル１１の踏込み時や開放側操作
時に対処して、その踏込み／開放操作に応じて車両を許
容範囲で直接に加速又は減速反応させるべく、ステップ
Ｓ３でアクセルペダル踏込み量に応じた目標スロットル
弁開度ＮＴＡＧに基いてフィードバック制御の目標開度
５ＴＡＧを下記式により、アクセルペダル踏込み全増大
時には開度の増大側に補正し、踏込み量減少時には開度
の減少側に各々補正する。

５ＴＡＧ＝（ＯＪｘＮＴＡＧ＋０．７　ｘＳＴＡＧ）　
／２そして、ステップＳ２７でアクセルペダル１１か開
かれているか（開動作途中か）否かを判別し、開かれて
いるＹＥＳの場合には、ステップＳ２８で駆動輪６の滑
り率（駆動輪回転速度／従動輪回転速度）が設定値以上
の過大時か否かを判別し、過大でないとき、つまり駆動
輪６のスリップ量が目標値スリップ量（制御目標値）Δ
Ｎの許容値未満の許容値以下のときには、ステップＳ２
９にて上記ステップＳにで求めたアクセルペダル踏込み
時での補正目標開度を制御目標開度５ＴＡＧとする。

一方、上記ステップＳ２７でアクセルペダル１１が踏込
まれていない場合、特にアクセルペダル１１の踏込み量
の減少時には、直ちにステップＳ２９に進んで上記補正
目標開度値を制御目標開度５ＴＡＧとして設定する。

しかる後、ステップＳ３）でスリップ制御での目標開度
５ＴＡＧと、アクセルペダル踏込み量に応じた目標開度
ＮＴＡＧとを比較し、５ＴＡＧ≦ＮＴＡＧの場合には、
スリップ制御の必要時であるので、ステップＳ３１で実
際に制御すべき開度値ＴＡＧＥＴをスリップ制御により
求めた目標開度５ＴＡＧとして制御して、終了する。

一方、上記ステップＳ３０で５ＴＡＧ　＞　ＮＴＡＧの
場合には、通常通りアクセルペダルに応じた開度に制御
すべく、ステップＳ３２でスリップ制御中フラグ５ＰＩ
Ｎｃを５ＰＩＮＣ−２５５（スリップ制御の不要時）に
設定すると共に、ステップＳ３３で路面のμ判定終了フ
ラグｃｃｐをＧＧＰ−ＰＰに設定（μ判定終了）して、
ステップＳ３４で実際に制御すべき開度値ＴＡＧＥＴを
アクセルペダル踏込み量に応じた目標開度ＮＴＡＧとし
て制御して、終了することとする。

よって、４個の車輪速度センサ１３，１３・・・及び第
５図の制御フローのステップＳ２．Ｓ８により、駆動輪
６のスリップを検出するようにしたスリップ検出手段２
５を構成している。また、ステップＳ２０．Ｓ２５によ
り、上記スリップ検出手段２５で検出される駆動輪６の
スリップ量を、第６図（ハ）に示す如く、制御目標値（
駆動輪（後輪）６と従動輪（前輪）７との間の回転速度
差（ＷＲＰＷ））ΔＮ）にするようスロットル弁１０を
フィードバック制御するフィードバック制御手段２６を
構成している。

また、同制御フローのステップＳ２７により、アクセル
ペダル１１の踏込み時を検出する踏込み検出手段２７を
構成していると共に、ステップＳ２８゜Ｓ２８．　　Ｓ
２９により、上記踏込み検出手段２７で検出したアクセ
ルペダル１１の踏込み時に、駆動輪６の滑り率が設定値
未満の時（駆動輪６のスリップ量が目標スリップ量ΔＮ
未満の許容値以下のとき）、補正目標開度値５ＴＡＧを
アクセルペダル踏込み量に応じた目標開度値ＮＴＡＧに
応じて増大補正して、エンジン１の出力をアクセルペダ
ル１１の踏込みに応じて増大させるよう上記フィードバ
ック制御手段２６に優先してスロットル弁１０の開度を
制御するようにした増大制御手段２８を構成している。

したがって、上記実施例においては、駆動輪のＷＲのス
リップ量（回転速度差（Ｗｌ？−Ｆν））に応じてスロ
ットル弁１０の開度制御がフィードバック制御とフィー
ドフォワード制御とに適宜切換えられる。

今、大スリツプ発生時には、側車輪の回転速度差（ＧＭ
−ＰＷ）は第８図に示す如く大きい状況だが、この時に
はスロットル弁１０の開度が第９図に示す如く先ずフィ
ードフォワード制御されて、目標のフォワード制御開度
値５ＴＡＧにまで素早く減少制御された後、再びフィー
ドフォワード制御されて、目標のフォワード復帰制御値
５ＴＡＧにまで素早く復帰制御されるので、駆動輪６の
回転速度が即座に低下してそのスピンの収束が速くなる
と共に、その後に行われるフィードバック制御における
目標回転速度）ＩＯＫυ近傍にまで素早く復帰して、そ
の復帰応答性が良好になる。

そして、その後は、スロットル弁１０の開度がフィード
バック制御手段２６でフィードバック制御されるので、
駆動輪６の回転速度Ｇｗは目標回転速度ＭＯＫＵに良好
に収束し、その後のスリップが有効に防止されることに
なる。

その場合、駆動輪６のスリップ量のフィードバック制御
中において、第１０図に示す如くアクセルペダル１１が
踏込まれた場合には、この踏込み量の増大に応じて駆動
輪６の目標値スリップ量ΔＮも大きくなって駆動輪６の
目標回転速度ＭＯＫＵも大きくなる（第５図のステップ
５２０）。このことにより、フィードバック制御におけ
るスロットル弁１０の目標開度値５ＴＡＧが大きくなり
（ステップ５２５）、この目標開度値５ＴＡＧ及び通常
制御の目標開度値ＮＴＡＧに基づいてスリップ制御の目
標開度値５ＴＡＧが増大側に補正されて（ステップｓ２
６．　　Ｓ２９）、駆動輪６の滑り率が設定値未満でス
リップ発生に余裕のある状態に限り、スロットル弁開度
がこの補正目標開度値５ＴＡＧに増大制御されるので、
エンジン出力が増大して駆動輪６の回転速度か上昇し、
その分車側は加速することになる。よって、駆動輪６の
スリップを招くことなく運転者によるアクセルペダル１
１の踏込み操作に応じて車両を直接反応させて加速させ
ることができ、運転者の操作感の向上を図ることができ
る。

尚、上記実施例では、駆動輪６の目標スリップ量ΔＮを
第７図の特性図に基いてアクセルペダル１１の踏込み量
に応じて可変制御したが、第７図の特性図に代えて、駆
動輪６のスリップ量ΔＮをアクセルペダル開度の変化率
により補正してもよい。また、アクセルペダル踏込み量
に拘らず固定制御する場合についても同様に適用できる
のは勿論である。この場合における駆動輪６の回転速度
の上昇の様子は第１１図のようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。第２図ないし第１０図は本発明の実施例を示し、第２図
は全体概略構成図、第３図ないし第５図はコントローラ
による駆動輪のスリップ制御を示すフローチャート図、
第６図はフィードフォワード制御によるエンジン出力の
減少及び復帰制御、並びにフィードバック制御によるエ
ンジン出力制御の説明図、第７図はアクセルペダルの踏
込み量に対する駆動輪の目標スリップ量の補正係数特性
を示す図、第８菌は大スリツプ時における駆動輪及び従
動輪の回転速度の変化の様子の説明図、第９図は大スリ
ツプ発生時におけるスロットル弁開度の変化の様子を示
す作動説明図、第１０図は大スリツプ収束後におけるフ
ィードバック制御時でのアクセルペダルの踏込みに対す
る駆動輪及び従動輪の回転速度の変化の様子の説明図で
ある。第１１図は駆動輪の目標スリップ量がアクセルペ
ダル踏込み量に応して変化しない場合の第１０図相当図
である。１・・・エンジン、６・・後輪（駆動輪）、７・・・前
輪（従動輪）、１０・・スロットル弁（出力調整手段）
、１３・・・車輪速度センサ、２０・・・コントローラ
、２５・・・スリップ検出手段、２６・・・フィードバ
ック制御手段、２７・・・踏込み検出手段、２８・・・
増大制御手段。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）エンジン出力を調整する出力調整手段と、駆動輪
のスリップを検出するスリップ検出手段と、該スリップ
検出手段で検出されるスリップ量を制御目標値にするよ
う上記出力調整手段をフィードバック制御するフィード
バック制御手段とを備えるとともに、アクセルペダルの
踏込み時を検出する踏込み検出手段と、該踏込み検出手
段で検出したアクセルペダルの踏込み時に、駆動輪のス
リップ量が上記制御目標値未満の許容値以下のとき、ア
クセルペダルの踏込みに応じてエンジン出力を増大させ
るよう上記フィードバック制御手段に優先して出力調整
手段を制御する増大制御手段とを備えたことを特徴とす
る自動車のスリップ制御装置。