JPS61235234A - 車両のスキツド制御装置 - 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、車両のスキッド制御装置に関し、特に発進時
にホイールスピンが生じて発進に失敗した後、再度発進
する場合にホイールスピンが生じないようにしたスキッ
ド制御装置に関する。

〔従来技術〕

最近の車両には高出力エンジンが搭載される傾向があり
、これに伴って該エンジンからの駆動力を路面に効率よ
（伝達することが重要となっている。勿論、車両は雪路
、凍結路あるいは理路等のすべり易い道路でも使用され
るが、このような路面での走行においては駆動輪に加え
られる駆動力がグリップ力、即ち路面と駆動輪との間の
摩擦抵抗力より大きくなってしまう場合があり、駆動輪
が空転してしまう、いわゆるスキッドが発生し易く、こ
のようなすべり易い路面では車両の発進が困難であると
いう問題がある。

そこで従来から、このようなグリップ力低下の問題を解
消するため、車両の４輪駆動型化、高性能タイヤの装着
、ロール剛性の向上等ハードウェアの面からの改善が検
討されている。

また上記スキッドの問題をソフトウェアの面から解消で
きるようにしたものとして、従来、特開昭５９−２０２
９６３号公報に記載されたスキッドコントロール装置が
あり、これは車両の左又は右側の駆動輪及び被駆動輪の
回転速度を検出して該両輪の回転速度差を求め、該回転
速度差が所定値を越えるとアクセル又はクラッチのいず
れかを制御し、これによりホイールスピンの発生を防止
するようにしたものであった。しかしながらこの従来装
置では、アルセル、クラッチのいずれかを単に駆動力が
減じるように制御するだけであり、例えば駆動力をどの
程度まで減じるかという具体的な制御目標値がないので
、制御精度が低（、結局この従来装置ではスキッド発生
の防止効果はそれほど得られないものであった。

〔発明の目的〕

本発明は、かかる従来の状況においてなされたもので、
発進時にホイールスピンを起こして発進に失敗した後再
発進する場合は、ホイールスピンの生じない加速度に制
御でき、確実に発進できる車両のスキッド制御装置を提
供することを目的としている。

〔発明の構成〕

本発明者は、発進時においてホイールスピンが生じ、発
進の失敗に至る過程について検討し、以下の点を見い出
した。ここで第４図は時間の経過に伴う駆動輪の回転速
度の変化（曲線Ａ）、車両の加速度の変化（曲ＩＩＩ　
Ｂ　）を示し、第５図はスリップ率Ｓとタイヤ摩擦係数
μとの関係を示す９発進に失敗した場合は、第４図に示
すように、駆動輪の回転速度は時間の経過とともに上昇
する（曲線Ａ）が、車両の加速度はある時点ａまで増大
し、これ以後減少する（曲線Ｂ）、また第５図に示すよ
うにタイヤ摩擦係数μ、即ち車両のグリップ力はスリッ
プ率Ｓの増大とともに最初は増大し、限界スリップ率Ｓ
Ｌにて限界摩擦係数μしとなってそれ以後は減少する０
本発明者は第４図において加速度の変化が正から負に転
じた点ａにおけるスリップ率が上記限界スリップ率Ｓｌ
、に相当し、このａ点におけるスリップ率を求め、これ
を目標値として加速度制御をすればホイールスピンは生
じないものと考えた。

そこで本発明は、車両のスキッド制御装置において・第
１図の機能ブロック図に示されているように、ホイール
スピン検出部１０がホイールスピンの発生を検出し、発
進時においてホイールスピンが検出されたとき発進失敗
検出部１３が発進の失敗を検出し、スリップ率設定部１
１が加速度の増加率が正から負に転じたときのスリップ
率を目標スリ、ブ率として設定し、加速度制御部１２が
発進失敗後の再発進時において上記目標スリップ率を目
標値としてアクチュエータ１４．１５を制御するように
したものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第２図及び第３図は本発明の一実施例を示し、図におい
て、１は前輪駆動型自動車、２はその車体、３はエンジ
ンで、これの吸気通路３ａにはスロットル弁３ｂが取り
付けられている。４は上記エンジン３の出力をトランス
ミッション５に接続又は遮断するためのクラッチ、６は
駆動輪としての前輪であり、これはエンジン３の出力に
よりクラッチ４．トランスミッション５を介して駆動さ
れる。７は被駆動輪としての後輪であり、これは上記前
輪６の回転による自動車１の前進により車体２を介して
駆動される。８は前輪６の回転速度を検出する第１回転
センサとしての前輪センサ、９は後輪７の回転速度を検
出する第２回転センサとしての後輪センサである。

１５はクラッチアクチュエータであり、これは上記クラ
ッチ４を接断駆動する、即ち該クラッチ４の位置を制御
するためのもので、完全遮断位置からの切れ点、ミート
点を経た完全接続位置までの間でクラッチ４を移動させ
る。

第３図は上記スロットルアクチュエータ１４を示し、１
６は油圧シリンダであり、これのピストンロッド１６ａ
は駆動ワイヤ１６ｂにより上記吸気通路３ａのスロット
ル弁３ｂに連結されており、また該ピストンロッド１６
ａの出没位置はフィードバック用ポジショナであるスロ
ットル弁センサ１６Ｃにより検出されている。そして１
７は上記シリンダ１６と油圧ポンプ１８とを連通ずる油
圧供給通路２０に介設されたサーボバルブで、これは油
圧シリンダ１６への作動油の供給を切換制御するための
もので、また１９は油圧ポンプ１８の吐出圧を所定値に
減圧するレデエーシングノくルブである。

２５はインタフェイス２６．ＣＰＵ２７及びメモリ２８
から構成されたコントロールユニットであり、上記メモ
リ２８にはＣＰＵ２７の演算処理のプログラム等が格納
されている。

上記ＣＰＵ２７は、上記第１．第２回転センサ８．９か
らの出力によりホイールスピンの発生を検出し、またス
ロットル弁開度センサ１６ｃからの出力を受け、車速か
アイドル車速以下で、スロットル弁３ｂが開で、かつホ
イールスピンが発生したとき発進が失敗したと判定し、
発進時において加速度の増加率が正から負に転じたとき
のスリップ率を目標スリップ率に設定し、このスリップ
率を目標値としてアクチュエータ１４．１５を制御する
。

そして本実施例では、上記構成におけるＣＰＵ２７が上
記第１図のホイールスピン検出部１０゜目標スリップ率
設定部１１．加速度制御部１２及び発進失敗検出部１３
の機能を実現するものとなっている。

次に作用効果について説明する。

ここで第６図は上記ＣＰＵ２７のスキッド制御の内容を
示すフローチャートであり、まず、本実施例スキッド制
御の概要について説明すれば、本装置は発進操作中にお
いて、自動車１のスリップ率及び加速度を演算し、加速
度の増加率が正から負に転じたときのスリップ率を目標
スリップ率として設定し、ホイールスピンが発生して発
進に失敗した場合にドライバが再発進操作を行なうと、
上記設定した目標スリップ率を目標値として加速制御を
行なう。

以下、フローチャートに沿って詳述する。

（１）発進操作の検出 本実施例プログラムはエンジン３の始動等によってスタ
ートし、所定の計測タイミング、例えば０．０２秒毎に
実行される。エンジン３が始動するとＣＰＵ２７は、計
測タイミングが否かを判定しくステップ５１）、計測タ
イミングのときは前輪６、後輪７の回転速度、アクセル
ペダル位置、スロットル弁開度等を読み込み（ステップ
５２）、スリップ率等の車両の走行状態量を演算しくス
テップ５３）、ホイールスピンが発生しているか否かを
判定する（ステップ５４）。このホイールスピンの検出
は、前輪６．後輸７の回転速度差が所定値を越えた場合
にホイールスピンが発生したものと判定するのであるが
、これは従来公知であるのでその詳細は省略する。

この場合はホイールスピンは発生しておらず、アクセル
ペダル位置に対応したステップ弁開度が演算される（ス
テップ５５）とともに、発進操作の検出がなされる。即
ちＣＰＵ２７は発進操作中であることを示すスタートフ
ラッグ（ＳＦ）が“Ｏ”である場合に、停車中でクラッ
チが踏み込まれ、さらにクラッチが接続されると発進操
作中と判定してスタートフラッグを“１″にしくステッ
プ５６〜６０）、さらにステップ６１にて再発進操作中
か否かを判定する。

（ｎ）目標スリップ率の設定 この場合再発進操作中ではないので、ステップ６２〜７
２に進み、ここで目標スリップ率が設定される。即ちＣ
ＰＵ２７は式＋１１によりスリップ率Ｓを演算しくステ
ップ６２）、現スリ、ブ率しジスタ部りｎ、前スリップ
率レジスタ部Ｓｏをそれぞれ現スリップ率Ｓ、現スリッ
プ率レジスタ値Ｓｎでもって更新し、さらに現回転速度
レジスタ部Ｖｒｎ、前回転速度しジスタ部Ｖｒｏをそれ
ぞれ現回転速度Ｖｒ、現回転速度レジスタ値Ｖｒｎでも
って更新しくステップ６３）、また式（２）により加速
度ｇを演算し、該演算値ｇが正のときは加速度反転フラ
ッグＦを“Ｏ”にし、クラッチが完全ミートされていな
い場合はステップ６２に戻る（ステップ６４〜６７）。

ｇ−（Ｖｒｎ−ＶｒＯ）／Ｋ　　　−（２）ここでＶｒ
、ＶＤはそれぞれ後輪７．前輪６の回転速度、Ｖｒｎ、
Ｖｒ□はそれぞれ後輪７の今回。

前回計測タイミング時の回転速度、Ｋは計測タイミング
（０，０２秒）である。

そして演算加速度ｇが負に反転したときは加速度反転フ
ラッグを“ｌｏにしくステップ６２〜６５．６８．６９
）、再度ステップ６７．６２〜６５．６８から７０に進
み、ここでこの場合にステップ６２にて演算したスリッ
プ率Ｓを目標スリップ率ＳＴとして設定し、これを目標
値レジスタに格納する（ステップ７０．７１）、なお、
クラッチが完全ミートされた場合は発進操作完了と判定
してスリップ率０．２を目標値とする（ステップ６７．
７２）。

（Ｉｌｒ）発進失敗の検出 次にホイールスピン状態になると、ＣＰＵ２７はステッ
プ５４からステップ７３．７４に進み、ここで上記ステ
ップ７１で求めた目標スリップ率ＳＴを読み込み、該ス
リップ率ＳＴを実現するためのスロットル弁開度を演算
し、ステップ７５で発進操作中と判定してステップ６１
にジャンプし、再発進操作中ではないので、上述と同様
にしてステップ６２〜７２にて目標スリップ率Ｓ丁を演
算し、ステップ７６に進む。そしてステップ７６〜８２
において、発進の失敗が検出される。即ち、ＣＰＵ２７
はスロットル弁が開かれており、車速かアイドル車速以
下であるとき（ステップ７６゜７７）、この判断結果と
上述のステップ５４によるホイールスピン発生中である
条件とで発進が失敗したと判定するとともに、スロット
ル弁を全閉にしくステップ７８）、ドライバがアクセル
ペダルを全閉にすると、発進操作中と判定するとともに
再発進操作中であることを示すリトライフラッグ（ＲＥ
ＴＦ）を“１″にし、スタートフラッグ（＃　Ｓ　Ｆ　
）をリセットする（ステップ７９〜８２）。

（ＩＶ）再発進操作の検出 上述のようにして発進の失敗が検出されると、ステップ
５５〜６０に進み、ここで上記（１）と同様にして発進
操作中であることが検出され、スタートフラッグを“１
”にする。なお、ステップ５６．５７においてＳＦが１
０”で、かつ停車中でないときは通常の状態で走行して
いるとしてステップ８５に進み、またクラッチが踏まれ
ていないか、又は踏まれたが接続されていないかして一
定時間が経過するとりトライフラッグを＠０”にして（
ステップ９０．９１）、ステップ８５に進む。

そしてＣＰＵ２７は上記ステップ６０にてＳＦを“ｌｏ
にした後ステップ６１に進み、再発進操作中か否かを判
定し、この場合は再発進操作中であるので、ステップ８
３に進み、前回発進時に演算した目標スロットル弁開度
と現在の開度とを比較し、現在の開度が大きいときは該
スロットル弁開度を目標開度に狭め（ステップ８４）、
次に上記（ＩＩ）と同様にステップ６２〜７２を経てス
テップ７６．７７に移行する。この場合、スロットル弁
は所定開度より狭いか、又は車速かアイドル車速より高
（なっているので、ステップ８５に進む。

（Ｖ）加速度制御 最後にステップ８５〜８９において再発進時の加速度制
御が行なわれる。即ちＣＰＵ２７は発進操作中と判定し
、クラッチが完全に接続されていないか又は車速かアイ
ドル車速以下であるとき、ステップ８９にて現在のスロ
ットル弁開度と目標開度とを比較してサーボ制御信号を
作成し、これを上記スロットルアクチュエータ１４に出
力する。

なお、車速かアイドル車速を越えるとＳＦをＯ”にした
（ステップ８７．８８）後ステップ８９に移行する。

すると上記スロットルアクチュエータ１４のサーボバル
ブ１７が上記サーボバルブ制御信号により所定方向に切
換えられ、これにより駆動シリンダ１６が伸縮してスロ
ットル弁３ｂを開方向又は閉方向に回動せしめ、その結
果前輪６は上記目標スリップ率ＳＴが得られる駆動力で
もって回転駆動され、自動車１はホイールスピンが発生
することなく発進することとなる。

このように本実施例では、発進時におけるホイールスピ
ン発生時のスリップ率を求め、発進失敗後の再発進時に
は上記目標スリップ率でもって加速度制御するようにし
たので、すべり易い路面においても再発進時には確実に
発進できる。

なお、上記実施例ではホイールスピンの発生を前輪６．
後輪７０両方の回転速度の差でもって検出するようにし
たが、これは前輪のみの回転速度を用いて行なうことも
でき、この場合は左、右前輪の回転速度差を用いて検出
すればよい。また上記実施例では加速度制御をスロット
ル弁開度及びクラッチ位置の両方を制御することにより
行なったが、これはスロットル弁開度、クラッチ位置の
いずれか一方でもって行なってもよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明にかかる車両のスキッド制御装置に
よれば、発進時に加速度が正から負に転じたときのスリ
ップ率を求めておき、発進失敗後の再発進時には上記ス
リップ率を目標値として加速度制御を行なうようにした
ので、発進失敗後の再発進を容易確実に行なうことがで
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能プロ、り図、第２図は
その一実施例による車両のスキッド制御装置の構成図、
第３図はそのスロットルアクチュエータ部分の構成図、
第４図ないし第６図はその動作を説明するためのもので
、第４図は車輪回転速度、加速度と経過時間との関係を
示す特性図、第５図はタイヤ摩擦係数μｍスリップ率Ｓ
特性図、第６図はＣＰＵのスキッド制御の内容を示すフ
ローチャート図である。 １・・・自動車（車両）、３・・・エンジン、４・・・
クラッチ、６・・・前輪（駆動輪）、７・・・後輪（被
駆動軸）、８・・・前輪センサ（第１回転センサ）、９
・・・後輪センサ（第２回転センサ）、１ｏ・−・ホイ
ールスピン検出部、１１・・・スリップ率設定部、１２
・・・加速度制御部、１３・・・発進失敗検出部、１４
．１５・・・スロットル、クラッチアクチュエータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ホィールスピンの発生を検出するホィールスピン
   検出部と、発進時における加速度の増加率が正から負に
   転じたときのスリップ率を目標スリップ率として設定す
   るスリップ率設定部と、発進時においてホィールスピン
   検出信号が入力されたとき発進の失敗を検出する発進失
   敗検出部と、エンジンへの燃料の供給又はクラッチの接
   断を行なうアクチュエータと、発進失敗後の再発進時上
   記スリップ率設定部からの目標スリップ率を目標値とし
   て上記アクチュエータを制御する加速度制御部とを備え
   たことを特徴とする車両のスキッド制御装置。