JPS61116034A - 車両の加速スリツプ制御装置 - Google Patents

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、駆動輪の回転状態を検出
し、これに応じて副スロットルバルブを制御して、エン
ジン出力を抑えて最適な加速スリップ制御を行う車両の
加速スリップ制御装置に係わるものである。

［従来の技術］ 氷上、雪路等の低ｒｐＨＪ係数路面での発進及び走行は
、駆動輪のスリップ等により尻振りつ車両スピン等に陥
る場合があり、非常に危険である。そこで従来はタイヤ
と路面間の摩擦係数を上げる為に、スパイクタイヤやチ
ェーン等を装着している。

また、駆動輪のスリップを抑えるトラクションコントロ
ールシステムも考えら、れており、上記路面摩擦係数が
最も大きくなるようスリップ比［（車両速度−駆動輪速
度）／駆動輪速度］を−０゜１〜−０．２付近に制御す
るようエンジン出力等を抑制制御しようとするものであ
る。このエンジン出力制御としては次のものがある。即
ち、０点火遊角制御 ■燃料カット ■気筒毎燃料カット ■リンクレススロットルバルブ方式、即ち、スリップが
発生した場合スロットルバルブを制御する。

これらによってエンジン出力が抑えられる結果、加速ス
リップが抑制され、安全な走行が確保される。

［本発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記従来技術は次のような問題点を有し
ている。即ち、 ■についてはトルク制御範囲が狭い為、低摩擦係数路面
では効果が無い。

■については、燃料カット復帰時にショックが発生する
。

■については、燃料復帰時のショックは小さいが、気筒
減時の撮動が問題となる。

■についてはリンクレス機構の為、信頼性に問題があっ
た。

し問題を解決するための手段１ 本発明は、主スロツトルセンサの他に副スロットルバル
ブを設け、これを用いて上記問題点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ように
、 駆動輪Ｍ１の回転状態を検出する駆動輪回転状態検出手
段Ｍ２と、 該検出された駆動輪Ｍ１の回転状態に応じて、駆動輪Ｍ
１と路面との摩擦力が大きくなるよう駆動輪Ｍ１へ伝達
されるエンジンＭ３のトルクを抑制する制御手段Ｍ４と
を備える車両の加速スリップ１ｌｉｌｊ　ＩＩＩ装置に
おいて、 上記制御手段Ｍ４が、 車速を検出する車速検出手段Ｍ５と、 アクセルペダルＭ６と連動する、エンジンＭ３の吸気系
Ｍ７に設けた主スロットルバルブＭ８の上流又は下流に
設けた副スロットルバルブＭ９と、該副スロットルバル
ブＭ９の聞及び閉制御を行なう開閉制御部Ｍ１０とを備
えるとともに、上記開閉制御の内、閉制御が上記車速検
出手段Ｍ５にて検出された車速に応じて制御するように
構成されたことを特徴とする車両の加速スリップ制御ｉ
Ｉｌ！！装置を要旨とするものである。

［作用コ 上記回転状態検出手段が、駆動輪の回転状態、つまり駆
動輪がスリップして空転状態になる直前の状態であるか
否かを検出する。この検出は駆動輪速度あるいは駆動輪
加速度を用いることが一般的である。上記開閉制御部が
上記状態検出後に副スロットルバルブを閉制御してエン
ジン出力を抑制制御し、それ以外は副スロットルバルブ
を保持するか、又は閉制御して駆動輪速度の下降を抑え
る。更に副スロットルバルブを用いることによって、エ
ンジン出力の制御範囲も広くなり、故障時にあっても、
主スロツトルセンサが作動しているので、安全である。

［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！７Ｊ１１に本発明を適用したものである。図
において、１は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は歯巾と１！磁ピツクアツプ
からなるエンジン回転数センサ、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、１０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、１１はこの副スロットルバルブを駆動するＤ
Ｃモータ、１２は主スロットルバルブ８のスロツ］−ル
バルブ開度を検出する主スロツトルセンサ、１３は副ス
ロットルバルブ１０のスロットル開度を検出する副スロ
ツトルセンサを表わす。このスロットルセンサ１２．１
３はそれぞれ上記スｕｙトルバルブ８．１０が全開位置
にあるとオンするものである。

一方、２０．２１は各々自ｖＪ車の後輪である左・右駆
動輪であり、エンジン１の動力がトランスミッション２
２．プロペラシャツ］へ２３等を介して伝達される。、
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ｌＩＪ車の走行に伴い、回
転される左・右の遊動輪、２８．２９は各々左・右：ｉ
ｅ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
磁ピックアップから構成される。

また３０は電子制御回路を示す。

ここで電子制御回路３０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３
０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３１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、ＤＣモータ１１
を駆動制御するための処理を行なうセントラルプロセシ
ングユニット（ＣＰＵ）、３２は上記制御プログラムや
マツプ等のデータが格納されたリードオンリメモリ（Ｒ
ＯＭ）、３３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（ＲＡＭ）、３４は波形整形回路や各センサの
出力信号をＣＰＵ３１に選択的に出力するマルチプレク
サ等を備えた入力部、３５はＤＣモータ１１をｃｐｕ３
ｉ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、３６はＣＰＵ３１．ＲＯＭ３２等の各素子及び入
力部３４、出力部３５を結び、各種データの通路とされ
るパスライン、３７は上記各部に電源を供給する電源回
路を夫々表わす。

次にこの電子制御回路３０の作動について簡単に説明す
る。上記左駆動輪速度センサ２４、右駆動輪速度センサ
２５及び左遊肋輸速度亡ンサ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の加速性が得られるよう、副ス
ロットルバルブ１０の開度を調整するＤＣモータ１１に
駆動信号を出力してエンジン出力を抑制制御する、スリ
ップ制御が実行される。

又、周知のようにＣＰＵ３１はエア７０メータ３により
検出された吸入空気量及び図示せぬ回転角センサにより
検出されたエンジン回転数のデータを入力部３４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！）ｌｆｆｉ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ＲＯＭ３２内のデータマツ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３０にて実行さ
れる加速スリップ制御について、第４図に示すメインル
ーチンのフローチャートに沿って、説明する。まず処理
の概略を説明すると、次のように大きく分けて３つの処
理がある。即ち、図中矢印で示す如く ■副スロットルバルブ１０の開度を保持する処理、即ち
、駆動輪加速度が正の所定値より小さい正の時行なわれ
る処理である。

■副スロットルバルブ１０の閉制御処理、即ち、駆動輪
加速度が正の所定値より大きい時行われる処理であり、
これによってエンジン出力が抑えられる。

■副スロットルバルブ１０の閉制御１１］処理、即ち、
駆動輪加速度が負の時行われる処理でエンジン出力を上
昇させて駆動輪速度の下降を緩かにする処理である。

これらの処理は、駆動輪加速度の判定によって行われる
が、駆動輪加速度は正・負を繰り返すので、■→■→■
→■という処理が１サイクルとなり実行される。次にこ
れらの処理について第４．５図に基づいて詳しく説明す
る。

＜ａ　＞■の処理 まずステップ１０１では副スロットルバルブ１０を全開
にするようＤＣモータ１１を駆動する。

これは制御Ｉ終了時、副スロットルバルブ１０は常に全
開状態となっているが、メインルーチンの開始時に確実
に全開にするための処理である。次いでステップ１０２
では、主スロツトルセンサ１３がオンしているか否か、
即ち、アイドリングであるか加速中であるかを判定する
。ｒＹＥｓＪ即ち、アイドリングと判定されたならば、
ステップ１０１に戻る。ここでは加速中の処理なので、
ｒＮＯＪと判定され、ステップ１０３に進み、ここで、
左・右遊動輪速度の平均値■ωＦ、遊動輪加速度９ωＦ
、左側動輪速度ＶωＲＬ、右駆動輪速度ＶωＲＲ，右駆
動輪加速度９ωＲＬ、右駆動輪加速度９ωＲＲ，主スロ
ットル開度θＨ１副スロットル開度θＳとを各々演算す
る。

次いでステップ１０４では遊動輪速度ＶωＦ（車両速度
と考える）が設定した制御終了車速ＶＭＡＸ１例えば１
００ＫＩｌｌ／Ｈより小さいが否かを判定する。「ＮＯ
」と判定されたならばステップ１０１に戻る。ここでは
ｒＹＥｓＪ即ち、１００Ｋｌ／Ｈより小さいので、ステ
ップ１０５に進む。このステップでは、右遊動輪速度守
ωＲＲが右駆動輪加速度９ωＲＬより大きいか否かを判
定する。即ち、左・右の駆動輪加速度のうち、どちらが
スリップが大きいかを判定する。ｒＹＥｓＪと判定され
たならば、ステップ１０６で右駆動輪加速度９ωＲＲを
駆動輪加速度つωＲとして設定する。ｒＮＯＪと判定さ
れたならば、ステップ１０７で同様に左駆動輪加速度９
ωＲＬをつωＲとして設定する。このようにスリップの
大きい駆動輪を選択し、これによってスリップ制御を行
う。

次いでステップ１０８では、駆動輪加速度、ＶωＲが所
定６１Ａより大ぎいか否かを判定する。つまり、スリッ
プ直前状態か否かを判定する。ここではｒＮＯＪと判定
されてステップ１０９にジャンプする。即ち、スリップ
が発生しておらず、副スロットルバルブ１０を保持する
処理を行う。ステップ１０９では駆動輪加速腹立ωＲが
負か否かを判定する。ここでは、加速中であるので、「
ＮＯ」と判定され、ステップ１１０にジャンプし、副ス
ロツトル開度θＳを保持しステップ１０２に戻り、同様
な処理を行う。

（ｂ）■の処理 このような■のループ処理においては第５図（イ）のよ
うに駆動輪加速度は上昇する。従って、駆動輪加速腹立
ωＲがＶＡを越えるので上記ループ処理のステップ１０
８では今度はｒＹＥｓＪと判定されステップ１１１にジ
１Ｆンブする。ここでは第６図に示すように副スロット
ルバルブ１３閉制御時の開度θＣＬＯ８Ｅにに２・Ｖω
Ｆを設定する。但し、Ｋ２は定数である。このθＣＬＯ
３Ｅ値を車速としての遊動輪速度ＶωＦに応じて変更す
る理由は、主に駆動輪速度■ωＲの収束をなめらかにす
るためである。更に詳しくは、例えば、第５図（イ）に
示すように発進状態より制御が働いた場合後輪のスリッ
プは制御が進むにつれてスリップ量を示すΔＶωが減少
して行くことになる。

また車速も高くなっていく。この場合に０１スロットル
バルブ１０を一定値、例えば全開で制御することは車速
が高くなるにつれ■ωＲの制御周波数が高くなり、走行
フィーリング上不快な領域に入る場合がある。そこでθ
ＣＬＯ８Ｅの値を車速により制御することにより上記現
象をさけスムーズな走行状態を得るようにしたものであ
る。

次いでステップ１１２に進み、ここでは副スロツトル開
度はθＣＬＯ８Ｅまで減少される。従って第５図（ハ）
に示すように、副スロットルバルブ１０は全開から全開
へとＤＣモータ１１によって駆動され、全開状態が保持
されつづける。

次いでステップ１１３では駆動輪加速腹立ωＲが前回ま
での駆動輪加速度の最大値つωＲＭＡＸより大きいか否
か判定する。ここでは駆動輪加速度つωＲが最大値に達
せず増加中であるので「ＹＥＳＪと判定されステップ１
１４にジャンプし、ここではステップ１１３の駆動輪加
速度つωＲを駆動輪加速度の最大植立ωＲＭΔＸとして
設定し、一方「ＮＯ」と判定されたならばステップ１１
４をジャンプしステップ１０２に戻る。つまりこのステ
ップ１１３．１１４は駆動輪加速度の最大直立ωＲＭへ
×を検出するための処理である。

（ｃ）■の処理 ■のループ処理が行われると、駆Ｉｊｈｌｉ！加速度つ
ωＲは駆動輪加速度の最大値に達した後減少し、所定値
ＶＡより小さくなるのでステップ１０８でｒＮＯＪと判
定され、ステップ１０９にジャンプし、ここでは駆動輪
加速度は正であるのでステップ１１０にジャンプし前述
したように副スロットルバルブ１０は全■１状態に保持
される。

（ｄ）■の処理 ■の処理によって、駆動輪加速度夏ωＲは減少し、今度
はステップ１０９にて、ｒＹＥｓＪと判定されステップ
１１５にジャンプし、駆動輪速度■ωＲと遊動輪速度■
ωＦとの差をΔＶωとして設定する。次いでステップ１
１６ｒ−は、副スロットルバルブ１０の開速度ＶＭは第
７図に示すように次式にて設定される。

ＲＭＡＸはステップ１１４で求められた（直、ＫｌＢは
定数である。

このようにしたのは、駆動輪加速度が減少し、ＶωＲ−
ＶωＦとなった時のショックを減少させるためである。

このショックはタイヤが路面をグリップした時に路面Ｓ
擦係数が大きくなり、駆動力が大きくなるから発生する
。又、ΔＶωによってＶＭを変化させたのは、小さいス
リップと過大なスリップとでは、駆動輪速度の減少の程
度が異なるため、これに合せて、第５図（ハ）に示すよ
うに直線の傾きをΔＶωによって変更するようにしてい
る。

更にゾωＲＭＡＸによっても変化させた理由は、第８図
に示すように同じ高摩擦係数路（高μ路）では、上述の
ΔＶωによって駆動輪加速度ゾωＲが■ωＦと等しくな
るまでの時間差ＴＨに対応することができるが、高μ路
と低摩擦係数路（低μ路）では更に時間差ＴＬが存在す
る。そこで路面摩擦係数と相関関係を有するＶ（１）Ｒ
ＭＡＸを検出することにより上記時間差Ｔ１−を解消す
る。即ち、第７図に示すように、高μ路のようにゾωＲ
Ｍ△Ｘが小さい時は開速度ＶＭを早く、又、逆に、低μ
路のように９ωＲＭＡＸが大きい時は開速度ＶＭを遅く
制御することによってスリップの減少をスムースにして
上記ショックを解消する。またつωＲ＜Ｏの時点で副ス
ロットルバルブ１０を開き始める理由はエンジン１−ル
クの立上り（応答性）及び駆動系の遅れ、特にオートマ
チックトランスミッションでのｄれ、を考慮し早めに行
おうとしたものである。

次いで、ステップ１１７では副スロットルバルブ１０を
主スロットルバルブの開度θ）」値まで上記開速度ＶＭ
でもって開ける。続くステップ１１８では副スロットル
バルブ１０を開は終えたことから上記駆動輪加速度の最
大値をゼロに設定し初期化する。

そして、ステップ１１９ではスロットルバルブ１０の開
度θＳがθＨに保たれている経過時間ＴＳが所定値ＴＯ
Ｐより大きいか否かを１１定する。

ｒＮＯＪと判定されるのでステップ１０２に戻りループ
処理が行われる。

このように副スロットルバルブ１０が徐々に開けられて
、エンジン出力が上昇すると駆動輪加速度は上昇して、
ステップ１０っでｒＮＯＪと判定されて最初の■の処理
が再び始まる。このように（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（
ｄ）の処理が繰り返し行われて、駆動輪加速度は徐々に
収束してゆくので、駆９輪速度も収束してゆく。

従って駆動輪加速度は所定レベルＶＡを越えないように
なり、駆動輪加速度が抑えられたと判断して、■と■の
処理が繰り返される。従って、ステップ１１９ではｒＹ
ＥｓＪと判定され処理は１０１に戻り副スロットルバル
ブ１０が全開とされ、以下、１０２→１０３→１０４→
１０５→１０６→１０７→１０８→１０９→１１０のル
ープ５１！Ｌ理が行われ、第５図（ハ）に示すように副
スロットルバルブ１０は全開状態に保持される。

又、本実施例において、左右駆動輪速度センサ２４．２
５が駆動輪回転状態検出手段に相当し、電子制御回路３
０が制御手段に相当し、左遊動輪速度センサ２８、右遊
動輪速度センサ２９が車速検出手段に相当し、ＤＣモー
タ１１と第４図の制御プログラムの一連の処理が開閉制
御部に相当する。

以上説明したように、本実施例によれば、エンジン出力
制御に副スロットルバルブ１０を用いることによりエン
ジン吸入空気量をｖＩＩＩＩｌできるので、空燃比を最
適値に保ちながら、エンジン出力制御範囲が広くとれる
。又、副スロットルバルブ１Ｑが故障しても、主スロッ
トルバルブ８にて正常な運転が可能である。

そして、駆動輪のスリップ検出に駆動輪加速度を用いて
いるので、検出を迅速化し得る。又、副スロットルバル
ブ１ｏの閉制御を駆動輪加速度負のところから行ってい
るので、トルクの立ち上り、駆動系の遅れを考慮した正
確な制御が可能となる。

更に、スリップの程度を示すΔ■ωによって開速度ｖＭ
を変えているので、駆動輪速度ＶωＲの下降が緩かにな
って駆ｖＪ輪速度■ωＲとｒｔ肋輪速度ＶωＦとが等し
くなる時、即ちタイヤが路面をグリップした場合のショ
ックを低減できる。

そして、駆動輪加速度の最大値つωＲＭＡＸによって開
速度ＶＭを遅くしているので、低μ路において駆動輪速
度■ωＲの下降が更にゆっくりとなり上記ショックを低
減することができる。

従って高μ路、低μ路いずれにおいても良好なスリップ
制聞が実現できる。

更に、■の処理において副スロットルバルブ１Ｑの開度
θＣＬＯ８Ｅを車速の増加と共に増加させているので、
駆動輪速度■ωＲの制御周波数が滑らかに変化すると共
に、収束時間がゆっくりとなる。従って走行がスムーズ
になって走行フィーリングが良好となると共に車両の耐
久性が向上する。

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、このような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ｔＮｇ様が包含
されるものであり、例えば、本発明は、フロントエンジ
ンフロントドライブ（ＦＦ方式）にも適用できる。

［発明の効果１ 本発明は次のような優れた効果を有する。即ち、■主ス
ロットルバルブの上流又は下流に副スロットルバルブを
設けているので、エンジン吸入空気量を制御できる為、
空燃比を最適値に保ちながら、エンジン出力制御範囲が
広くとれる。

■副スロットルバルブが故障しても、主スロットルバル
ブにて正常な運転が可能であるので、車両の安全な走行
が可能となる。

■開閉υ１１０１部で行われる開閉制御の内、閉１Ｉｌ
ｌＩｌｆＩＩが車速に応じて制御されるので、駆動輪速
度が滑らかに収束する、従って走行がスムーズになって
走行フィーリングが良好となると共に、車両の耐久性が
向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は基本的構成図、第２図は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Ｖ
−ト、第５図は駆動輪速度と駆動輪加速度とスロットル
開度とのタイミングチャート、第６図は開き速度ＶＭと
駆動輪′ａ度と遊動輪速度との差と駆動輪加速度の最大
値９ωＲＭＡＸとの積ΔＶω・つωＲＭＡＸとの関係を
示すグラフ、第７図は閉制御時の開度θＣＬＯ８Ｅと遊
動輪速度■ωＦとの関係を示すグラフ、第８図は高μ路
、低μ路における駆動輪速度と駆動輪加速度のタイミン
グチャートをそれぞれ表わす。 ８・・・主スロットルバルブ ９・・・アクセルペダル １ｏ・・・副スロットルバルブ １１・・・ＤＣモータ １２・・・主スロツトルセンサ １３・・・副スロツトルレンサ ２４・・・左駆動輪速度センサ ２５・・・右駆動輪速度センサ ３０・・・電子制御回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 駆動輪の回転状態を検出する駆動輪回転状態検出手段と
   、 該検出された駆動輪の回転状態に応じて、駆動輪と路面
   との摩擦力が大きくなるよう駆動輪へ伝達されるエンジ
   ントルクを抑制する制御手段とを備える車両の加速スリ
   ップ制御装置において、上記制御手段が、 車速を検出する車速検出手段と、 アクセルペダルと連動する、エンジンの吸気系に設けた
   主スロットルバルブの上流又は下流に設けた副スロット
   ルバルブと、 該副スロットルバルブの開及び閉制御を行なう開閉制御
   部とを備えるとともに、上記開閉制御の内、閉制御が上
   記車速検出手段にて検出された車速に応じて制御するよ
   う構成されたことを特徴とする車両の加速スリップ制御
   装置。