JPH0615826B2 - 車両加速スリツプ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は車両加速スリップ制御装置に関するものであ
る。更に詳しくは、本発明は、車両発進時及び加速時に
駆動輪の空転が発生しないようにエンジントルクを制限
する車両加速スリップ制御装置に係わるものである。

［従来の技術］ 前輪駆動車では、駆動輪が加速時にスリップしやすく、
また、スリップ時に、不快なボデー振動が発生しやす
い。また、雪上や氷上での路面の摩擦が少ない所での発
進が困難になる。特に高性能エンジンを搭載した場合
に、運転者のアクセルコントロールが非常にむづかしく
なる。従来は、高性能タイヤや雪路等でのタイヤの駆動
力を増すスパイクやチェーンが使われているが、スパイ
クやチェーンは禁止されることが多いため、スリップ防
止が困難である。

本発明者等は、このような問題を解消するものとして、
駆動輪速度と従（遊）動輪速度との差が所定値を越えた
とき、エンジンへの燃料供給量及び変速機のギヤ位置を
制御することにより、エンジンから駆動輪への伝達トル
クを低下させるようにした車両加速スリップ制御装置を
先に提案した（特開昭５８−３８３４７）。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記発明は、スリップを制御する為、現実にはスリップ
が発生し振動が起った時点から制御を行っており制御の
応答性が遅く、また、燃料カットを行っているので復帰
時にショックが発生するという改善すべき点があった。

［問題を解決するための手段］ 本発明は、車両加速時及び車両制動時のスリップトルク
に着目した本発明者の鋭意検討の結果成されたものであ
り、エンジンから駆動輪への伝達トルクをこのスリップ
トルク以下に抑えるという従来にない技術的思想に基づ
き上記問題を解消するものである。即ち、本発明は、第
１図の基本的構成図に示す如く、 駆動輪速度と遊動輪速度とを検出し、当該検出値に応じ
て駆動輪のスリップを検出するスリップ判定手段Ｍ１
と、 車両制動時に、上記スリップ判定手段Ｍ１により第一所
定値以上の駆動輪のスリップが検出された場合、ブレー
キ圧力を検出し、当該検出値を車両加速時のスリップト
ルクに換算するスリップトルク換算手段Ｍ２と、 車両加速時に、上記スリップ判定手段Ｍ１により第二所
定値以上の駆動輪のスリップが検出された場合、駆動輪
の駆動トルクを検出し、当該検出値を車両加速時のスリ
ップトルクとして検出するスリップトルク検出手段Ｍ３
と、 上記スリップトルク換算手段Ｍ２または上記スリップト
ルク検出手段Ｍ３にて換算または検出されたスリップト
ルクの内、時間的に新しい方を記憶し、当該スリップト
ルク以下にエンジントルクを抑制するエンジントルク制
御手段Ｍ４と、 を備えることを特徴とする車両加速スリップ制御装置を
要旨とするものである。

［作用］ このように構成された本発明では、スリップトルク換算
手段Ｍ２は、車両制動時に、スリップ判定手段Ｍ１によ
り第一所定値以上の駆動輪のスリップが検出された場
合、ブレーキ圧力を検出し、当該検出値を車両加速時の
スリップトルクに換算する。また、スリップトルク検出
手段Ｍ３は、車両加速時に第二所定値以上の駆動輪のス
リップが検出された場合、駆動輪の駆動トルクを検出
し、当該検出値を車両加速時のスリップトルクとして検
出する。

そして、エンジントルク制御手段Ｍ４は、スリップトル
ク換算手段Ｍ２またはスリップトルク検出手段Ｍ３にて
換算または検出されたスリップトルクの内、時間的に新
しい方を記憶し、当該スリップトルク以下にエンジント
ルクを抑制する。このため、本発明では、上記第一また
は第二所定値以上のスリップが１回発生すれば、これに
基づいて路面状況を把握し、スリップが発生しないよう
にエンジントルクを制御することが可能となる。

ここで、上記第一所定値および第二所定値は、同一の値
でもよく互いに異なる値でもよい。例えば、この所定値
として、路面と駆動輪との摩擦力が最大となるスリップ
量を設定することもできる。

また、スリップ換算手段Ｍ２とは、上記制動時のブレー
キ圧力と車両加速時のスリップトルクとの間に所定の関
係があることを利用して、上記ブレーキ圧力から上記ス
リップトルクを推定するものである。

［実施例］ 以下に本発明を実施例を挙げて図面と共に説明する。

第２図は、一実施例の概略構成図であり、ガソリンエン
ジンを備えたフロントエンジン・リヤドライブ（ＦＲ方
式）の自動車に本発明を適用したものである。図におい
て、１はエンジンで４気筒の燃料噴射式エンジン、２は
吸気管、３はエアフロメータ、４は吸入空気中に燃料を
噴射する各気筒毎に設けられた燃料噴射弁、５は点火プ
ラグ（第２図では燃料噴射弁４、点火プラグ５は１気筒
分のみ図示している。）、６は点火プラグに高電圧を供
給するディストリビュータ、７は歯車と電磁ピックアッ
プからなるエンジンの回転数センサ、８はリンク機構を
介してアクセルペダル９の踏込に応じて駆動されて吸気
量を調節する主スロットルバルブ、１１はアクセルペダ
ル９の開度を検出するアクセルセンサ、１２は上記主ス
ロットルバルブ８を駆動するＤＣモータ、１３はこの主
スロットルバルブ８の上流に設けられ吸気量を調節する
副スロットルバルブ、１４はこの副スロットルバルブを
駆動するＤＣモータを表わす。

このエンジン１においては、いわゆるリンクレス機構を
採用しており、スロットルバルブ８の開度制御を、アク
セルペダル９の踏込み操作によって直接行わず、ＤＣモ
ータ１２によって行っている。このＤＣモータ１２は、
アクセルペダル９の踏込み量を検出するアクセルセンサ
１１からの信号に基づいて駆動される。

次に１８はブレーキペダル、１９はブレーキペダル１８
の踏込み量に応じたブレーキ油圧を検出するブレーキ油
圧センサを表わす。

一方、２０，２１は各々自動車の後輪である左・右駆動
輪であり、２４，２５は各々左駆動輪２０及び右駆動輪
２１の回転速度を検出する左駆動輪速度センサ、右駆動
輪速度センサを表わす。２６，２７は自動車の走行に伴
い、回転させる左・右の遊動輪、２８，２９は各々左・
右遊動輪速度センサを表わす。

尚、これらのセンサ２４，２５，２８，２９は歯車と電
磁ピックアップとから構成される。

３０は変速機，差動機を含むパワートレーン，３１はエ
ンジン出力軸、３２，３３はエンジン発生トルクを検出
するトルクセンサで、出力軸３１に設けられた所定距離
離間された歯車と、その歯車に対応してその回転を検出
する電磁ピックアップとから構成される。従って、出力
軸３１のねじれが所定距離離間された歯車の回転速度信
号のずれにより検出されることで、トルクが検出される
ことになるのである。なお、エンジン発生トルクは、気
筒の圧力を気筒内圧力センサ３４によって検出し、その
検出データから求めることもできる。

また５０は電子制御回路を示し、本実施例においては上
記電子制御回路５０をマイクロコンピュータを用いて構
成したものとし、説明を進めると、電子制御回路５０の
構成は、第３図に示す如く表わすことができる。図にお
いて５１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し、燃料噴射弁４，ディ
ストリビュータ６，ＤＣモータ１２，１４を駆動制御す
るための処理を行うセントラルプロセシングユニット
（ＣＰＵ）、５２は上記制御プログラムやマップ等のデ
ータが格納されたリードオンリメモリ（ＲＯＭ）、５３
は上記各センサからのデータや演算制御に必要なデータ
が一時的に読み書きされるランダムアクセスメモリ（Ｒ
ＡＭ）、５４は波形整形回路や各センサの出力信号をＣ
ＰＵ５１に選択的に出力するマルチプレクサ等を備えた
入力部、５５は燃料噴射弁４，ディストリビュータ６，
ＤＣモータ１２，１４をＣＰＵ５１からの制御信号に従
って駆動する駆動回路を備えた出力部、５６はＣＰＵ５
１，ＲＯＭ５２等の各素子及び入力部５４、出力部５５
を結び、各種データの通路とされるバスライン、５７は
上記各部に電源を供給する電源回路を夫々表わしてい
る。

ここで電子制御回路５０の動作を簡単に説明する。上記
ＲＯＭ５２には本実施例にかかる特徴的なプログラムが
格納されていて、上記左駆動輪速度センサ２４、右駆動
輪速度センサ２５及び左遊動輪速度センサ２８、右遊動
輪速度センサ２９等の各種検出信号を受け、車両加速時
に加速スリップが生じることなく最大な加速性が得られ
るよう、ＲＡＭ５３の所定メモリ領域を用いて、上記デ
ータ等の所定演算がＣＰＵ５１にて行われ、更に、その
結果に応じて、副スロットルバルブ１３の開度を調整す
るＤＣモータ１４に駆動信号を出力してエンジン出力を
抑制制御することによって、加速スリップ現象が発生し
ないようにしている。

そして、周知のようにＣＰＵ５１はエアフロメータ３に
より検出された吸入空気量及び回転数センサにより検出
されたエンジン回転数のデータを入力部５４を介して入
力し、これらのデータから基本燃料噴射量を算出する。
そして、この基本燃料噴射量を図示せぬ酸素センサによ
り検出された排気中の残存酸素濃度によって補正し、実
燃料噴射量が算出される。そして、この実燃料噴射量に
基づいて燃料噴射弁４を制御し、エンジンの運転状態に
合った燃料噴射つまり燃料供給が行われる。

同様に、エンジン回転数、吸入空気量等に基づいて、例
えばＲＯＭ５２内のデータマップを使用して最適点火時
期が算出され、これに基づいて点火時期信号が図示せぬ
イグナイタに送られ、エンジン回転数等のエンジンの運
転状態に応じた点火時期制御が行われる。

次に上記の如く構成された電子制御回路５０にて実行さ
れる加速スリップ制御について、第４図に示すサブルー
チンのフローチャートに沿って、説明する。このサブル
ーチンは所定時間間隔毎に実行されるものであり、各種
データの初期化が行われた後、実行される。まず処理の
概略を説明すると、次のように大きく分けて５つの処理
がある。即ち、 車両制動時に、スリップ率Ｓが最大スリップ率Ｓｍと
等しい時ブレーキ圧力を検出し、この圧力値から車両加
速時の基準値ＴＯを推定し、この値を記憶する処理。

車両制動時に、スリップ率ＳがＳｍと等しくない時、
上記基準値ＴＯを用いて副スロットルバルブ１３を制御
し、最大制動トルクを得る処理。

車両加速時に、スリップ率Ｓが最大スリップ率ＳＭよ
り小さい時、上記車両制動時のＴＯを用いて副スロット
ルバルブ１３を制御し最大駆動トルクを得る処理。

車両加速時に、スリップ率Ｓが所定値ＳＭに等しい
時、スリップトルクＴＳと車速ＶＢとから基準値ＴＯを
算出し記憶する処理。

加速時に、スリップ率ＳがＳＭより大きい時、上記基
準一値ＴＯを用いて副スロットルバルブ１３を制御して
最大駆動トルクを得る処理。

尚、最初のスリップが制動時でなく加速時に発生すれ
ば、加速時の基準値ＴＯを用いて制御が行われることは
勿論である。

次に上述の〜の処理について順を追って説明する。

の処理 まず、ステップ１０１ではアクセルセンサ１１から検出
されたアクセル開度θが正であるか否かを検出する。こ
こでは加速時でないので「ＮＯ」と判定されステップ１
０２にジャンプし、ブレーキ油圧センサ１９から検出さ
れたブレーキ油圧Ｐが正であるか否かを判定する。ここ
では制動時であるので「ＹＥＳ」と判定されステップ１
０３にジャンプし、制動時のスリップ率Ｓを次式のよう
に算出する。

Ｓ＝（ＶＴ−ＶＢ）／ＶＢ …（１） ここでＶＴは、左駆動輪速度センサ２４，右駆動輪速度
センサ２５の検出値の平均値としての駆動輪速度、ＶＢ
は、左遊動輪速度センサ２６，右遊動輪速度センサ２７
の検出値の平均値としての車速である。又、この時スリ
ップ率Ｓとトルクセンサ３２，３３から得られる制動時
の発生トルクＴ（制動トルクＴ）とは第５図のような関
係を有し、ＳがＳｍの時制動トルクＴが、最大値である
スリップトルクＴＳをとる。このＳｍ付近において、路
面摩擦係数は最大となりもっとも加速性が得られ、かつ
スリップが良好に抑えられる。

次いでステップ１０４では、スリップ率Ｓが上記Ｓｍと
等しいか否かを判定する。即ち、制動トルクＴが最大と
なっているか否かを判定する。ここでは、Ｓ＝Ｓｍが成
立しているので「ＹＥＳ」と判定される。但し、実際に
はディジタル処理をしているのでＳｍはある微小な所定
範囲を有している。ステップ１０５に進み、上述のブレ
ーキ油圧Ｐをブレーキ油圧ＰＳとして取り込みステップ
１０６に進み、ここでは第６図に示すように、この油圧
ＰＳを駆動時のスリップトルクＴＳに換算する。第６図
に示すように、油圧ＰＳとスリップトルクＴＳとは比例
関係となっている。

次いでステップ１０７に進み上記スリップトルクＴＳと
車速ＶＢとの関係から基準値ＴＯを算出する。即ち、第
７図の点線に示すように、検出された車速ＶＢとスリッ
プトルクＴＳとから１点Ｋが定まり、この点Ｋを通り、
設定された傾き−Ａの直線を引き、Ｙ軸との交点の値を
基準値ＴＯと決定することになる。

次いでステップ１０８ではこの学習制御用の基準値ＴＯ
をＲＡＭ５３内の所定エリアに格納し、次いでステップ
１０９ではステップ１０３にて求めた車速ＶＢからスリ
ップトルクＴＳを算出することになるが、ステップ１０
７と１０９ではＶＢの値が同じであるのでここでは検出
されたスリップトルクＴＳそのものの値である。

次いでステップ１１０では第８図に示すように発生トル
クＴがスリップトルクＴＳ以下になるよう、エンジン回
転数［ｒ．ｐ．ｍ．］と発生トルク［Ｋｇｍ］とのマッ
プからスロットル開度［％］を求める。次いでステップ
１１１では、副スロットルバルブ１３の開度が上記ステ
ップ１１０で求めたスロットル開度になるようＤＣモー
タ１４を駆動し、図示せぬメインルーチンに戻る。

の処理 の処理中ステップ１０４で「ＮＯ」と判定された場合
はステップ１０９，１１０，１１１が行なわれて、上記
ＴＯを用いた制御が行われる。即ち、ステップ１０９で
は例えば点線で示す如く第７図から現時点での車速ＶＢ
Ｏに対応するスリップトルクＴＳＯを読みとり、これを
用いて第８図のマップからスロットル開度を求めること
となるのである。

尚、θ＝０、Ｐ＝０のときはそのまま処理を終えメイン
ルーチンに戻る。

の処理 上記制動時の処理が終了し、次いでアクセルペダル９が
踏まれると まず、加速中であるので、ステップ１０１で「ＹＥＳ」
と判定されステップ１１２にジャンプし、スリップ率Ｓ
を前述の（１）式のように算出する。尚、この場合スリ
ップ率Ｓと駆動トルクＴＳとの関係は前述の第５図と同
様な関係であり、第９図に示すようにスリップ率ＳＭの
ときの駆動トルクＴが、最大値であるスリップトルクＴ
Ｓとなる。

次いでステップ１１３ではスリップ率Ｓが上記スリップ
率ＳＭと等しいか否かを判定され次いでステップ１１４
にジヤンプし、スリップ率ＳがＳＭより小さいか否かを
判定する。ここでは「ＹＥＳ」と判定されステップ１１
５に進み、駆動トルクＴを経過時間に応じて増加しステ
ップ１１６に進みこのの処理の経過時間ｔがτより小
さいか否かを判定する。ここでは「ＹＥＳ」と判定され
ステップ１０９，１１０，１１１と処理が行われる。つ
まり、上述の制動時のの処理で得られたＴＯを用いて
第７図のグラフから現時点ＶＢ１でのＴＳ１を読み取
り、これによって第８図のようにスロットル開度を求め
ることになる。

の処理 このように駆動トルクＴが増加するとスリップ率Ｓも増
加するので、ステップ１０１，１１２の処理後に行われ
るステップ１１３で「ＹＥＳ」と判定されステップ１１
７に進み、駆動トルクＴを駆動時スリップトルクＴＳと
して取り込みステップ１０７に進み。ここでは第７図に
示すように、新たな基準値として、前述のＴＯとは異な
るＴＯが算出される。そしてステップ１０８，１０９，
１１０，１１１が行われ副スロットルバルブ１３が制御
される。

の処理 更にアクセルペダル９が大きく踏み込まれるとＳＭ＜Ｓ
となるのでステップ１１４で「ＮＯ」と判定されるとス
テップ１０９，１１０，１１１が行われての処理で求
めたＴＯを用いた副スロットルバルブ１３の制御が実行
される。

そして、ステップ１１６で所定時間τが経過すると「Ｎ
Ｏ」と判定されステップ１０７，１０８でＴＯの更新処
理が行われ、次いでステップ１０９，１１０，１１１が
行われ、車速が落ち込んで加速性が悪くならないように
している。

ここでの処理は目標とするＴＯが大きくなるので、事実
上副スロットルバルブ１３は全開状態となっている。

尚、左駆動輪速度センサ２４，右駆動輪速度センサ２
５，左遊動輪速度センサ２８，右遊動輪速度センサ２
９，第４図のフローチャートのステップ１０３，１０
４，１１２，１１３がスリップ判定手段に相当し、ブレ
ーキ油圧センサ１９，トルクセンサ３２，３３、第４図
のフローチャートのステップ１０２，１０５，１０６が
スリップトルク換算手段に相当し、トルクセンサ３２，
３３、第４図のフローチャートのステップ１１２，１１
３，１１７がスリップトルク検出手段に相当し、副スロ
ットルバルブ１３とＤＣモータ１４、第４図のフローチ
ャートのステップ１１４，１１５，１１６，１０７，１
０８，１０９，１１０，１１１がエンジントルク制御手
段に相当する。

以上述べたように本実施例によれば、制動時又は駆動時
にスリップが発生した場合のスリップトルクを記憶し、
その路面においてスリップが発生した駆動力以上のエン
ジントルクが発生しないようスロットルバルブ１３の開
度が決定されてＤＣモータ１４が駆動される。この結
果、運転者のアクセルペダル９の操作にかかわらず、駆
動輪２０，２１の空転する加速スリップ現象は起こらな
いようエンジン出力が制御される。従って１回のスリッ
プで路面状況を把握し、スリップが発生しないよう制御
するため、フィードバック制御のようなスリップ制御の
オン・オフによる振動が発生せず、しかも応答性が速
い。

第１０図は、本発明をディーゼルエンジン４０に適用し
た場合であり、ディーゼルエンジン４０の場合は、エン
ジン出力制御を、燃料噴射量および燃料噴射タイミング
によって行うが、その他は上述のガソリンエンジンの場
合とほぼ同様であるので、第１０図中、対応部分には第
２図と同一符号を付して、詳細な説明は省略する。尚、
第１０図において、４２はエアクリーナ、４４は燃料ポ
ンプ、４３は燃料噴射弁である。又、第４図のフローチ
ャートにおいては、ステップ１０１ないし１０９は上述
のガソリンエンジンと同様であるが、ステップ１１０で
はスロットル開度の代わりに燃料噴射量および燃料噴射
タイミングを算出し、次いでステップ１１１で副スロッ
トルバルブの制御の代わりに、燃料噴射ポンプ４４を駆
動することになる。

以上、本発明の特定の実施例について説明したが、本発
明は、この実施例に限定されるものではなく、特許請求
の範囲に記載の範囲内で種々の実施態様が包含されるも
のであり、例えば、本発明は、前輪駆動車にも適用でき
る。又、路面摩擦状況によって第４図のステップ１０
４，１１３，１１４のＳｍ，ＳＭを可変としても良い。

［発明の効果］ 本発明は次のような優れた効果を有する。即ち、 スリップトルク換算手段又は上記スリップトルク検出
手段にて換算または検出されたスリップトルクの内、時
間的に新しい方を記憶し、当該スリップトルク以下にエ
ンジントルクを抑制するので１回のスリップで路面状況
を把握しスリップが発生しないよう制御することができ
る効果、 フィードバック制御のようなスリップ制御によるオン
・オフの振動が生じない効果、 従って制御の応答性が早い効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的構成図、第２図本発明の一実施
例の概略構成図、第３図は電子制御回路のブロック図、
第４図は電子制御回路の制御プログラム内容を示すフロ
ーチャート、第５図はスリップ率と制動トルクとの関係
を示すグラフ、第６図は制動時ブレーキ油圧と駆動時ス
リップトルクとの関係を示すグラフ、第７図は車両速度
と駆動時スリップトルクとの関係を示すグラフ、第８図
はエンジン回転数と発生トルクとからスロットル開度を
求める説明図、第９図はスリップ率と駆動トルクとの関
係を示すグラフ、第１０図は他の実施例の概略構成図を
それぞれ表わす。 ７……回転数センサ ９……アクセルペダル １１……アクセルセンサ １２，１４……ＤＣモータ １３……副スロットルバルブ １９……ブレーキ油圧センサ ２４……左駆動輪速度センサ ２５……右駆動輪速度センサ ３２，３３……トルクセンサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動輪速度と遊動輪速度とを検出し、当該
   検出値に応じて駆動輪のスリップを検出するスリップ判
   定手段と、 車両制動時に、上記スリップ判定手段により第一所定値
   以上の駆動輪のスリップが検出された場合、ブレーキ圧
   力を検出し、当該検出値を車両加速時のスリップトルク
   に換算するスリップトルク換算手段と、 車両加速時に、上記スリップ判定手段により第二所定値
   以上の駆動輪のスリップが検出された場合、駆動輪の駆
   動トルクを検出し、当該検出値を車両加速時のスリップ
   トルクとして検出するスリップトルク検出手段と、 上記スリップトルク換算手段または上記スリップトルク
   検出手段にて換算または検出されたスリップトルクの
   内、時間的に新しい方を記憶し、当該スリップトルク以
   下にエンジントルクを抑制するエンジントルク制御手段
   と、 を備えることを特徴とする車両加速スリップ制御装置。