JPS63137035A - 自動車のスリツプ制御装置 - Google Patents

自動車のスリツプ制御装置

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JPS63137035A
JPS63137035A JP28376186A JP28376186A JPS63137035A JP S63137035 A JPS63137035 A JP S63137035A JP 28376186 A JP28376186 A JP 28376186A JP 28376186 A JP28376186 A JP 28376186A JP S63137035 A JPS63137035 A JP S63137035A
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slip
control
brake
driving
wheels
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Mitsuru Nagaoka
長岡 満
Toshihiro Matsuoka
俊弘 松岡
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  • Auxiliary Drives, Propulsion Controls, And Safety Devices (AREA)
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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、駆動輪への付与トルクを制御することにより
、駆動輪の路面に対するスリップが過大になるのを防止
するようにした自動車のスリップ制御装置に関するもの
である。
(従来技術) 駆動輪の路面に対するスリップが過大になることを防止
するのは、自動車の推進力を効果的に得る上で、またス
ピンを防止する等の安全性の上で効果的である。そして
、駆動輪のスリップが過大になるのを防止するには、ス
リップの原因となる駆動輪への付与トルクを減少させれ
ばよいことになる。
この種のスリップ制御を行うものとしては、従来、特開
昭58−16948号公報に示すものがある。この公報
に開示されている技術は、駆動輪への付与トルクを低下
させるのに、ブレーキによる駆動輪への制動力付与と、
エンジンそのものの発生トルク低減とを利用して行うよ
うになっている。より具体的には、駆動輪のスリップが
小さいときは駆動輪の制動のみを行う一方、駆動輪のス
リップが大きくなったときは、この駆動輪の制動に加え
て、エンジンの発生トルクを低下させるようになってい
る。換言すれば、ブレーキによる駆動輪への制動を主と
して利用し、補助的にエンジンの発生トルクを低下させ
るものとなっている。
前記公報においては、駆動輪のスリップ制御を行う場合
として、コーナリング時が挙げられている。すなわち、
旋回方向内側の駆動輪は負荷が小さくなる一方、差動装
置の作用によって外側の駆動輪への付与トルクが大きく
なってそのスリップが増大するので、この外側駆動輪を
スリップ制御する場合が示されている。そして、この外
側駆動輪のスリップ制御は、スリー2プの小さい内側駆
動輪を基準にして行うこと(いわゆるセレクトロー)も
開示されている。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、上記公報記載のように、コーナリング時
におけるスリップ制御を、単に内側駆動輪のスリップを
基準にして行うのでは、コーナリング時の安定性は確保
し得ても、直進走行時における十分な推進力を確保する
ことが困難となる。
すなわち、コーナリング時の安定性を高めるには、駆動
輪の横力(サイドフォース)を高めるべくそのスリップ
を小さいものとすればよいが、このスリップを小さくす
ると、推進力(駆動輪のグリップ力)が低減してしまう
ことになる。
一方、熟練運転者、特にスポーツ走行を好むような運転
者にとっては、コーナリング時にあっても十分な推進力
が確保されることを要求することが多く、この点からの
要求をも満足させ得るものが望まれることになる。
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、
直進走行時における十分な推進力の確保と、運転者の要
求に応じたコーナリング時における安定性確保とを共に
十分に満足し得るようにした自動車のスリップ制御装置
を提供することにある。
(問題点を解決するための手段、作用)前述の目的を達
成するため、本発明にあっては、スリップ制御する際の
目標値、すなわち駆動輪のスリップをどのような値にす
るかを、直進走行時と安定走行を要求するコーナリング
とでは変更するようにしである。すなわち、コーナリン
グ時でかつ運転者が安定走行を要求しているときには、
直進走行時に比して、駆動輪の横力を増加させるべく、
駆動輪のスリップが小さくなるように前記目標値を設定
(直進走行時に比して変更)するようにしである。
具体的には、第19図に示すように、 駆動輪への付与トルクを制御することにより駆動輪の路
面に対するスリップが過大になるのを防止するようにし
た自動車のスリップ制御装置において、 駆動輪への付与トルクを調整するトルク調整手段と、 駆動輪の路面に対するスリップ状態を検出するスリップ
検出手段と、 前記スリップ検出手段からの出力を受け、駆動輪のスリ
ップが所定の目標値となるように前記トルク調整手段を
制御するスリップ制御手段と、コーナリング時であるこ
とを検出するコーナリング手段と。
運転者が安定走行を要求しているか否かを検出する走行
要求検出手段と、 コーナリング時でかつ安定走行を要求しているときには
、直進走行時に比して駆動輪のスリップが小さくなるよ
うに前記目標値を補正する目標値補正手段と、 を備えた構成としである。
(実施例) 以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明する
全体構成の概要 第1図において、自動車1は、駆動輪となる左右前輪2
.3と、駆動輪となる左右後輪4.5との4つの車輪を
備えている。自動車1の前部には、パワーソースとして
のエンジン6が塔載され、このエンジン6で発生したト
ルクが、クラッチ7、変速機8、デファレンシャルギア
9を経た後、左右のドライブシャフト10.11を介し
て、駆動輪としての左右の前輪2.3に伝達される。こ
のように、自動車1は、FF式(フロントエンジン会フ
ロントドライブ)のものとされている。
パワーソースとしてのエンジン6は、その吸気通路12
に配設したスロットルバルブ13によって、負荷制御す
なわち発生トルクの制御が行なわれるものとされている
。より具体的には、エンジン6はガソリンエンジンとさ
れて、その吸入空気量の変化によって発生トルクが変化
するものとされ、吸入空気量の調整が、上記スロットル
バルブ13によって行われる。そして、スロットルバル
ブ13は、スロットルアクチュエータ14によって、″
FL磁気的に開閉制御されるようになっている。なお、
スロットルアクチュエータ14としては、例えばDCモ
ータ、ステップモータ、油圧等の流体圧によって駆動さ
れてTt磁気的に駆動制御されるもの等適宜のものによ
って構成し得る。
各車輪2〜5には、それぞれブレーキ21.22.23
あるいは24が設けられ、各ブレーキ21〜24は、そ
れぞれディスクブレーキとされている。このディスクブ
レーキは、既知のように、車輪と共に回転するディスク
25と、キャリパ26とを備えている。このキャリパ2
6は、ブレーキパッドを保持すると共に、ホイールシリ
ンダを備え、ホイールシリンダに供給されるブレーキ液
圧の大きさに応じた力でブレーキパッドをディスク25
に押し付けることにより、制動力が発生される。
ブレーキ液圧発生源としてのマスクシリンダ27は、2
つの吐出口27a、27i>を有するタンデム型とされ
ている。吐出口27aより伸びるブレーキ配管28は、
途中で2木の分岐管28aと28bとに分岐され、分岐
管28aが右前輪用ブレーキ22(のホイールシリンダ
)に接続され、分岐管28bが左後輪用ブレーキ23に
接続されている。また、吐出口27bより伸びるブレー
キ配管29が、途中で2木の分岐管29aと29bとに
分岐され、分岐管29aが左前輪用ブレーキ21に接続
され、分岐管29bが右後輪用ブレーキ24に接続され
ている。このように、ブレーキ配管系が、いわゆる2系
統X型とされている。そして、駆動輪となる前輪用のブ
レーキ21.22に対する分岐管28a、29aには、
制動力調整手段としての電磁式液圧制御バルブ30ある
いは31が接続されている。勿論、マスクシリンダ27
に発生するブレーキ液圧は、運転者りによるブレーキペ
ダル32の踏込み量(踏込力)に応じたものとなる。
ブレーキ液圧制御回路 第2図に示すように、前記液圧制御バルブ30.31は
、それぞれ、シリンダ41と、シリンダ41内に摺動自
在に嵌挿されたピストン42とを有する。このピストン
42によって、シリンダ41内が、容積可変室43と制
御室44とに画成されている。この容積可変室43は、
マスクシリンダ27からブレーキ21(22)に対する
ブレーキ液圧の通過系路となっている。したがって、ピ
ストン42の変位位置を調整することにより、当該容積
可変室43の容積が変更されて、ブレーキ21(22)
に対するブレーキ液圧を発生し得ると共に、この発生し
たブレーキ液圧を増減あるいは保持し得ることになる。
ピストン42は、リターンスプリング45により容積可
変室43の容積が大きくなる方向に常時付勢されている
。また、ピストン42には、チェックバルブ46が一体
化されている。このチェックバルブ46は、ピストン4
2が容積可変室43の容積を小さくする方向へ変位した
ときに、当該容積可変室43への流入口側を閉塞する。
これにより、容積可変室43で発生されるブレーキ液圧
は、ブレーキ21(22)側へのみ作用して、従動輪と
しての後輪4.5のブレーキ23.24には作用しない
ようになっている。
ピストン42の変位位置の調整は、前記制御室44に対
する制御液圧を調整することにより行われる。この点を
詳述すると、リザーバ47より伸びる供給管48が途中
で2本に分岐されて、一方ノ分岐管48Rがバルブ30
の制御室44に接続され、また他方の分岐管48Lがバ
ルブ31の制御室44に接続されている。供給管48に
は、ポンプ49、リリーフバルブ50が接続され、また
その分岐管48L(48R)には電磁開閉弁からなる供
給バルブSV3 (SV2)が接続されている。各制御
室44は、さらに排出管51Rあるいは51Lを介して
リザーバ47に接続され、排出管51L(51R)には
、電磁開閉弁からなる排出バルブSV4 (SVI)が
接続されている。
この液圧制御バルブ30(31)を利用したブレーキ時
(スリップ制御時)には、チェックバルブ46の作用に
より、基本的には、ブレーキペダル32の操作によるブ
レーキは働かないことになる。ただし、液圧制御バルブ
30(31)で発生されるブレーキ液圧が小さいとき(
例えば減圧中)は、ブレーキペダル32の操作によるブ
レーキが働くことになる。勿論、液圧制御バルブ30(
31)でスリップ制御用のブレーキ液圧が発生していな
いときは、マスクシリンダ27とブレーキ21(22)
は連通状態となるため、ブレーキペダル27の操作に起
因して通常のブレーキ作用が行われることになる。
各バルブSVI〜SV4は、後述するブレーキ用コント
ロールユニブ)UBによって開閉制御がなされる。ブレ
ーキ21.22へのブレーキ液圧の状態と各バルブSv
1〜SV4との作動関係をまとめて、次表に示しである
(1丈下命し) コントロールユニットの構機 gl[Nにおいて、Uはコントロールユニットであり、
これは大別して、前述したブレーキ用コントロールユニ
ットUBの他、スロットル用コントロールユニットUT
およびスリップ制御用コントロールユニットUSとから
構成されている。コントロールユニブ)UBは、コント
ロールユニットUSからの指令信号に基づき、前述した
ように各バルブ5VI−3V4の開閉制御を行う。また
、スロットル用コントロールユニットUTは、コントロ
ールユニットUSからの指令信号に基づき、スロットル
アクチュエータ14の駆動制御を行う。
スリップ制御用コントロールユニットUSは、デジタル
式のコンピュータ、より具体的にはマイクロコンピュー
タによって構成されている。このコントロールユニブ)
USには、各センサ(あるいはスイッチ)61〜68お
よび71からの信号が人力される。センナ61は、スロ
ットルバルブ13の開度を検出するものである。センサ
62はクラッチ7が締結されているか否かを検出するも
のである。センサ63は変速機8の変速段を検出するも
のである。センサ64.65は駆動輪としての左右前輪
2.3の回転数を検出するものである。センサ66は従
動輪としての左後輪4の回転数すなわち車速を検出する
ものである。センサ67は、アクセル69の操作量すな
わちアクセル開度を検出するものである。センサ68は
ハンドル70の操作量すなわち舵角を検出するものであ
る。センサ(スイッチ)71は、運転者りにとるマニュ
アル操作によって、駆動輪のスリップの目標値(目標す
べり率)を入力(選択)するものである。上記センサ6
4.65.66はそれぞれ例えばピックアップを利用し
て構成され、センサ61.63.67.68は例えばポ
テンショメータを利用して構成され、センサ62は例え
ばON、OFF的に作動するスイッチによって構成され
る。さらに、スイッチ71は、運転者が安定走行を要求
しているか否かを検出するものである。この安定走行を
要求しているか否かは、別途このための独立したスイー
7千を設けてもよいが、例えば次のように既存のスイッ
チ(センサ)を利用するようにしてもよい。すなわち、
減衰力可変式のショックアブソーバを備えている自動車
にあっては、そのモードとして「ンフト」が選択されて
いるときは安定走行を要求しているときであるとし、「
ハード」を選択しているときは安定走行ではないスポー
ツ走行を要求しているときであるとすることができる。
同様に、変速特性を任意に選択し得る自動変速機を有す
る自動車にあっては、変速特性として燃費を重視した「
エコノミ」を選択しているときが安定走行要求であると
し、出力を重視した「パワー」を選択しているときはス
ポーツ走行を要求しているときであるとすることができ
る。さらに、スロットル開度があらかじめ定めた所定値
よりも小さいときを安定走行要求しているときとみるこ
とができ、この場合上記所定値を、ハンドル舵角との関
係で変更することもできる。
なお、コントロールユニットUSは、基本的にCPU、
ROM、RAM、CLOCKt−備えており、その他、
出入力インタフェイスを備えると共に、入力信号、出力
信号に応じてA/DあるいはD/A変換器をも有するが
、これ等の点についてはマイクロコンピュータを利用す
る場合における通常のものと変るところがないので、そ
の詳細な説明は省略する。なお、以下の説明におけるマ
ツプ等は、制御ユニブ)USのR0Mに記憶されている
ものである。
さて次に、コントロールユニットUの制御内容について
順次説明するが、以下の説明で用いるすべり率Sは、次
式(1)によって定義するものとする。
WD:駆動輪(2,3)の回転数 WL :従動輪(4)の回転数(車速)スロットル制御 コントロールユニットUTは、目標スロットル開度とな
るようにスロットルバルブ13(スロットルアクチュエ
ータ14)をフィードバック制御するものとなっている
。このスロットル制御の際、スリップ制御を行わないと
きは、運転者りによって操作されたアクセル69の操作
量に1:1に対応した目標スロットル開度となるように
制御し、このときのアクセル開度とスロットル開度との
対応関係の一例を、第12図に示しである。また、コン
トロールユニブ)UTは、スリップ制御の際には、第1
2図に示す特性にしたがうことなく、コントロールユニ
ットUsで演算された目標スロットル開度Tnとなるよ
うにスロットル制御を行う。
コントロールユニットUTを用いたスロットルバルブ1
3のフィードバック制御は、実施例では、エンジン6の
応答速度の変動を補償するため、PI−FD制御によっ
て行うようにしてδる。すなわち、駆動輪のスリップ制
御の際には、現在のすべり率が目標すべり率に一致する
ように、スロットルバルブ13の開度をPI−FD副制
御る。より具体的には、スリップ制御の際の目標スロッ
トル開度Tnは、次式(2)によって演算される。
Tn=  Tn−1 −5ET 1−9E1’ −F P  (WDn −WDn−1)−F D  (
WDn −2X WDn−1+ WDn−2)・・・ 
(2) WL;従動輪(4)の回転数 WD:駆動輪(2,3)の回転数 KP:比例定数 に■ :積分定数 FP:比例定数 FD:微分定数 SET:目標すべり率(スロットル制御用)上記式(2
)のように、スロットル開度Tnは、所定の目標すべり
率SETとなるように駆動輪の回転数をフィードバー・
り制御している。換言すれば、前記(1)式から明らか
なように、スロットル開度は、目標駆動輪回転数WET
が次の(3)式になるように制御される。
上述したコントロールユニブ)UTを用いたPI−FD
副制御、ブロック線図として第3図に示してあり、この
第3図に示 す「S′」は「演算子」である。また、各
サフィクス「n」、rn−1」は現時およびその1回前
のサンプリング時における各信号の値を示す。
ブレーキ制御 スリップ制御時においては、コントロールユニブ)UB
を用いた左右の駆動輪2.3の回転(スリップ)を、左
右独立に所定の目標すベリ率SBTになるようにフィー
ドバック制御する。換言すれば、ブレーキ制御は次式(
4)で設定される駆動輪回転数WBTになるようにフィ
ードバック制御を行なう。
このブレーキの目標すべり率SBTは、本実施例では後
述するようにエンジンの目標すベリ率SETよりも大き
く設定しである。換言すれば、本実施例のスリップ制御
は、所定S ET (WET)になるようエンジン出力
を増減すると共に、それよりも大きなS BT (WB
T)になるようブレーキによるトルク増減作用を行なう
ことにより、ブレーキの使用頻度を少なくしている。そ
して、本実施例では、上記(4)式を満足するようなフ
ィードバック制御を、安定性に優れたI−FD副制御よ
って行うようにしである。より具体的には、ブレーキ操
作量(バルブ30.31におけるピストン44の操作量
)Bnは、次式(5)によって演算される。
Bn=Br+−1 + K I  (WLnX       −WDr+)
−3BT −F P  (WDn −WDr+−1)−F D  
(WDn −2X WDn−1+ WDn−2)・・・
(5) K工 :積分係数 KD:比例係数 FD:微分係数 上記BnがOより大きいとき(「正」のとき)がブレー
キ液圧の増圧であり、0以下のときが減圧トする。この
ブレーキ液圧の増減は、前述したようにバルブSVI〜
SV4の開閉を行なうことによりなされる。また、ブレ
ーキ液圧の増減速度の調整は、上記バルブ5VI−3V
4の開閉時間の割合(デユーティ比)を調整(デユーテ
ィ制御)することによりなされるが、上記(5)式によ
り求められたBnの絶対値に比例したデユーティ制御と
される。したがって、Bnの絶対値は、−ブレーキ液圧
の変化速度に比例したものとなり、逆に増減速度を決定
するデユーティ比がBnを示すものともなる。
上述したコントロールユニットUBによるI−FD制御
を、ブロック線図として第4図に示してあり、この第4
図に示す「S′」は「演算子」である。
スリップ制御の 体概 コントロールユニブ)Uによるスリップ制御の全体的な
概要について、第5図を参照しつつ説明する。なお、こ
の第5図中に示す符号、数値の意味することは、次の通
りである。
S/C:スリー2プ制御領域 E/G :エンジンによるスリップ制御B/Rニブレー
キによるスリップ制御 F/B :フィードバック制御 0/R:オープンループ制御 R/Y :リカバリ制御 B/A :バックアップ制御 A/S :緩衝制御 S=0.2ニスリップ制御開始時のすべり率(SS ) S=0.17:ブレーキによる目標すべり率(38丁) S=0.09ニブレーキによるスリップ制御を中止する
ときのすべり率 (S BC:) S=0 、 O6:エンジンによる目標すべり率(S 
ET) S=0.01〜Q、Q2:緩衝制御を行う範囲のすベリ
率 S=0 、01以下:バックアップ制御を行なう範囲の
すべり率 上記数値は、実際にアイスバーンをスパイクタイヤによ
って走行して得たデータに基づいて示しである。そして
、緩衝制御A/Sを行うS=0.01と0.02、また
ブレーキによるスリップ制御中止時点のすべり率S=0
.09は、実施例ではそれぞれ不変としである。一方、
ブレーキによる目標すべり率SB↑およびエンジンによ
る目標すべり率SET、さらにはスリップ制御の開始時
のすべり率SSは、路面状況等によって変化されるもの
であり、第5図ではその一例としてro、17」、ro
、06Jあるいはro 、 2Jを示しである。そして
、スリップ制御開始時のすべり率S=0.2は、スパイ
クタイヤを用いたときに得られる最大グリップ力発生時
点のすべり率を用いである(第13図実線参照)。この
ように、スリップ制御開始時のすべり率を0.2と太き
くしであるのは、この最大グリップ力が得られるときの
実際のすべり率が求められるようにするためであり、こ
の最大グリップ力発生時のすべり率に応じて、エンジン
およびブレーキによる目標すべり率SET、 SBTが
補正される。
なお、第13図実線は、スパイクタイヤのときのグリッ
プ力と横力との大きさく路面に対する摩擦係数として示
す)が、すべり率との関係でどのように変化するかを示
しである。また、第13図破線は、ノーマルタイヤのと
きのグリップ力と横力との関係を示しである。
(以下余白) 以上のことを前提として、時u打の経過と共に第5図に
ついて説明する。
■to Ntl すべり率Sがスリップ制御開始条件となるS=0.2を
越えていないので、スリップ制御は行われない。すなわ
ち、駆動輪のスリップが小さいときは、スリップ制御し
ないことにより、加速性を向上させることができる(大
きなグリップ力を利用した走行)。勿論、このときは、
アクセル開度に対するスロットル開度の特性は、第12
図に示すように一律に定まる。
(■t1〜t2 スリップ制御が開始されると共に、すべり率がブレーキ
によるスリップ制御中止ポイント(S=0.09)以上
のときである。このときは、すべり率が比較的大きいの
で、エンジンによる発生トルク低下とブレーキによる制
動とにより、スリップ制御が行われる。また、エンジン
の目標すべり率(S=0.06)よりもブレーキの目標
すべり率(S=0.17)の方が大きいため、大きなス
リップ時(Sho 、17)はブレーキが加圧されるが
、小さなスリー、プ時(S<0 、17)では、ブレー
キは加圧されずに、エンジンのみの制御でスリップが収
束するように制御される。
■t2〜14 (リカバリ制御) スリップが収束(S<0.2)してから所定時間(例え
ば170m5ec)の間、スロットルバルブ13は所定
開度に保持される(オープンループ制御)、このとき、
S=O/2(t2)時点での最大加速度G MAXが求
められて、このG WAXより路面の最大jL(駆動輪
の最大グリップ力)が推定される。そして、駆動輪の最
大グリップ力を発生するように、スロットルバルブ13
が上述のように所定時間保持される。この制御は、スリ
ップの収束が急速に起こるためフィードバック制御では
応答が間に合わず、スリップ収束直後に車体加速度Gが
落ち込むことを防出するためになされる。このため、ス
リップの収束が予測されると(S=0.2より低下)、
上述のようにあらかじめ所定トルクを確保して、加速性
が向上される。
上記最大グリップ力を発生し得るような駆動輪への付与
トルクを実現するための最適スロットル[H]FTVo
は、エンジン6のトルクカーブおよび変速比から理論的
に求まるが、実施例では、例えば第15図に示すような
マツプに基づいて決定するようにしである。このマツプ
は実験的手法によって作成してあり、G WAXが0.
15以下と0.4以上のときは、G WAXの計測誤差
を勘案して所定の一定値となるようにしである。なお、
この第12図に示すマツプは、ある変速段(例えば1速
)のときを前提としており、他の変速段のときは最適ス
ロットル開度Tvoを補正するようにしである。
■t4〜t7 (バックアップ制御、緩衝制御)すべり
率Sが異常に低下したときに対処するために、バックア
ップ制御がなされる(オープンループ制御)。すなわち
、s<o 、 o tとなったときは、フィードバック
制御をやめて、段階的にスロットルバルブ13を開いて
いく。そして、すベリ率が0.01と0.02との間に
あるときは、次のフィードバック制御へと滑らかに移行
させるため、緩衝制御が行われる(1+〜t5およびt
6〜t7)。このバックアップ制御は、フィードバック
制御やリカバリ制御でも対処し得ないときに行われる。
勿論、このバックアップ制御は、フィードバック制御よ
りも応答速度が十分に速いものとされる。
このバックアップ制御におけるスロットル開度の増加割
合は、実施例では、スロットル開度のサンプリングタイ
ム14+sgec毎に、前回のスロットル開度に対して
0.5%開度分だけ上乗せするものとしである。
また、上記緩衝制御においては、第16図に示すように
、フィードバック制御演算によって得られるスロットル
開度T2と、バックアップ制御演算によって得られるス
ロットル開度T、とを、現在のすベリ率Soによって比
例配分することにより得られるスロットル開度Toとす
るようにしである。
(うt7〜t8 t7までの制御を行うことによって、エンジンのみによ
るスリップ制御へと滑らかに移行する。
(Φt8以降 運転者りによりアクセル69が全閉されたため、スリッ
プ制御が中止される。このとき、スロットルバルブ13
の開度を運転者りの意志に委ねても、十分にトルクが減
少しているため、再スリップの危険はない。なお、スリ
ップ制御の中止は、実施例では、このアクセルの全閉の
他、スリップ制御による目標スロットル開度が、運転者
により操作されるアクセル開度に対応した第12図によ
り定まるスロットル開度よりも小さくなったときにも行
なうようにしである。
ここで、コーナリング時には、運転者が安定走行を要求
していることを前提として、エンジン制御およびブレー
キ制御による各目標すべり率SET、 SBTを直進走
行時に比して小さくなるように設定しである(実施例で
は0にする)。なお、エンジン制御の目標すべり率SE
Tのみを小さくしてもよい(ブレーキ制御における目標
すベリ率SB↑そのものがコーナリング時において適し
たすべり率よりも十分に大きくしである)、なお、コー
ナリング時であるか否かは、実施例ではハンドル70の
操作状態によってみるようにしであるが、この他、左右
のサスペンションのストローク長さの相違、左右従動輪
の回転比、車体に作用する横力等、従来からコーナリン
グを検出するために採用されている種々の手法を採択し
得るものである。
スリップ制御の詳細(フローチャート)次に、第6図〜
第11図のフローチャートを参照しつつ、スリップ制御
の詳細について説明するが、実施例では、自動車1がぬ
かるみ等にはまり込んだスタック中に、ブレーキ制御を
利用して当該ぬかるみ等から脱出するためのスタック制
御をも行なうようになっている。なお、以下の説明でP
はステップを示す。
第6図(メイン) Plでシステムのイニシャライズが行われた後、P2に
おいて、現在スタック中(ぬかるみ等にはまり込んで動
きがとれなくなったような状態)であるか否かが判別さ
れる。この判別は、後述するスタックフラグがセットさ
れているか否かをみることによって行なわれる。P2の
判別でNOのときは、P3においてアクセル69が全閉
であるか否かが判別される。このP3でNOと判別され
たときは、P4において、現在のスロットル開度がアク
セル開度よりも大きいか否かが判別される。このP4で
NOと判別されたときは、P5において、現在スリップ
制御中であるか否かが判別されるが、この判別は、スリ
ップ制御フラグがセットされているか否かをみることに
よって行なわれる。このP5でNoと判別されたときは
、P6において、スリップ制御を行なうようなスリップ
が発生したか否かが判別される。この判別は、後述する
左右前輪2.3についてのスリップフラグがセットされ
ているか否かをみることによって行なわれる。このP6
でNOと判別されたときは、P7に移行して、スリップ
制御が中止される(通常の走行)。
前記P6でYESと判別されたときは、P8に移行して
、スリップ制御フラグがセットされる。
引き続き、P9において、エンジン(スロットル)用の
目標すべり率SETの初期値(実施例では0.06)が
セットされた後、PIOにおいてブレーキ用の目標すべ
り率SBTの初期値(実施例では0.17)がセットさ
れる。この後、PIO−1において後述するように、コ
ーナリング時に対応した目標すべり率の補正がなされる
。そして、それぞれ後述するように、スリップ制御のた
めに、pHでのブレーキ制御およびPl2でのエンジン
制御がなされる。なお、P9、PlOでの初期値の設定
は、前回のスリップ制御で得られた最大加速度G MA
Xに基づいて、後述するP76と同様の観点から行なわ
れる。
Ejn記P5においてYESと判別されたときは、前述
したpHへ移行して、引き続きスリップ制御がなされる
前記P4でYESと判別されたときは、スリップ制御は
不用になったときであり、PI3に移行する。このPI
4ではスリップ制御フラグがリセットされる。次いで、
PI3でエンジン制御ヲ中正し、PI3でのブレーキ制
御がなされる。なお、このPI3でのブレーキ制御では
、スタック中に対処したものとしてなされる。
前記P3でYESと判別されたときは、PI3において
ブレーキを解除した後、P14以降の処理がなされる。
前記P2でYESと判別されたときは、P15以降の処
理がなされる。
第7図、第8図 第7図のフローチャートは、第6図のメインフローチャ
ートに対して、例えば14ms e c毎に割込みされ
る。
先ず、P21において、各センサ61〜68からの各信
号がデータ処理用として入力される0次いで、P22で
後述するスリップ検出の処理がなされた後、P23での
スロットル制御がなされる。
P23でのスロットル制御は、第8図に示すフローチャ
ートにしたがってなされる。先ず、P24において、ス
リップ制御フラグがセットされているか否か、すなわち
現在スリップ制御を行っているか否かが判別される。こ
のP24でYESのときは、スローi トルバルブ13
の制御が、スリップ制御用として、すなわち第12図に
示す特性に従わないで、所定の目標すべり率SETを実
現するような制御が選択される。また、P24において
Noと判別されたときは、P2Bにおいて、スロットル
バルブ13のBH1!制御を、運転者りの意志に委ねる
ものとして(第12図に示す特性に従う)選択される。
このP25、P26の後は、P27において、目標スロ
ットル開度を実現させるための制御がなされる(後述す
るP68、P2O、P71に従う制御あるいは第12図
の特性に従う制御)。
第9図(スリップ検出 この第9図のフローチャートは、第7図のP22に対応
したものである。このフローチャートは、スリー、ブ制
御の対象となるようなスリップが発生したか否か、およ
びスタックしているか否かを検出するためのものである
先ず、P31で、クラッチ7が完全に接続されているか
否かが判別される。このP31でYESと判別されたと
きは、スタック中ではないときであるとして、P32に
おいてスタックフラグがリセットされる0次いで、P3
3において、現在車速が低速すなわち例えば6.3km
/hよりも小さいか否かが判別される。
P33でNOと判別されたときは、P34において、ハ
ンドル舵角に応じて、スリップ判定用の補正値αが算出
される(第14図参照)。この後P35において、左駆
動輪としての左前輪2のすべり率が、所定の基準値0.
2に上記P34でのαを加えた値(0,2+α)よりも
大きいか否かが判別される。このP35での判別で、Y
ESのときは、左前輪2がスリップ状態にあるとしてそ
のスリップフラグがセットされる。逆に、P35でNO
と判別されたときは、左前輪3のスリップフラグがリセ
ットされる。なお、上記補正値αは、旋回時における内
外輪の回転差(特に駆動輪と従動輪との回転差)を考慮
して設定される。
P36あるいはP37の後は、P38、P39、P2O
において、右前輪3についてのスリップフラグのセット
、あるいはリセットが、P35、P36、P37と同様
にして行われる。
前記P33でYESと判別されたときは、低速時であり
、車速を利用したすなわち前記(1)式に基づくすべり
率の算出に誤差が大きくなるので、スリップ状態の判定
を、駆動輪の回転数のみによって検出するようにしであ
る。すなわち、P4工において、左前輪2の回転数が、
車速10km/h相当の回転数よりも大きいか否かが判
別される。このP41でYESと判別されたときは、P
42において左前輪2のスリップフラグがセットされる
。逆に、P41でNOと判別されたときは、P43にお
いて左前輪2のスリップフラグがリセットされる。
P42、P43の後は、P44、P45.Pd2におい
て、右前輪3についてのスリップフラグがセットあるい
はリセットが、上記P41−P43の場合と同様にして
行われる。
前記P31において、NOと判別されたときは、スタッ
ク中である可能性が考えられるときである(スタック中
は、運転者りは半クラッチを使用しながらぬかるみ等か
ら脱出しようとする)。
このときは、P51に移行して、駆動輪としての左右前
輪2と3との回転数の平均値が小さいか否かが判別され
る(例えば車速に換算して2km、/h以下であるか否
かが判別される)、P51でNOと判別されたときは、
P52において、現在スタック制御中であるか否かが判
別される。P52でNoと判別されたときは、P53に
おいて、右前輪3の回転数が、左前輪2の回転数よりも
太きいか否かが判別される。P53でYESと判別され
たときは、右前輪3の回転数が左前輪2の回転数の1.
5倍よりも大きいか否かが判別される。
このP54でYESと判別されたときは、P56でスタ
ックフラグがセットされる。逆にP54でNOと判別さ
れたときは、スタック中ではないとして、前述したP3
2以降の処理がなされる。
また、前記P53でNoと判別されたときは、Pb0に
おいて、左前輪2の回転数が、右前輪3の回転数の1.
5倍よりも大きいか否かが判別される。このPb0でY
ESのとときはP56へ、またNOのときはP32へ移
行する。
P56の後は、Pb0において、車速が6.3km/h
よりも大きいか否かが判別される。このPb0でYES
とされたときは、前輪2.3の目標回転数を、車速を示
す従動輪回転数の1.25倍となるようにセットされる
(すべり率0.2に相当)。また、Pb0でNOのとき
は、P59において、前輪2,3の目標回転数が、10
km/hに一律にセットされる。
さらに、P51でYESのときは、P2Oにおいて、ブ
レーキがゆっくり解除される。
第10図(エンジン制御) この第1O図に示すフローチャートは、第6図のP12
対応している。
P61において、スリップが収束状態へ移行したか否か
(第5図のt2時点を通過したときか否か)が判別され
る。このP61でNoのときは、P62において、左前
輪2のすべり率Sが0.2よりも大きいか否かが判別さ
れる。P62でNOのときは、P63で右前輪3のすべ
り率Sが0゜2よりも大きいか否かが判別される。この
P63でNoのときは、P64において、左右前輪2゜
3のうち片側のみブレーキ制御中か、すなわちスプリッ
ト路を走行しているときであるか否かが判別される。P
64でYESのときは、P65において、左右前輪2.
3のうちすべり率の低い方の駆動輪に合せて、現在のす
ベリ率が算出される(セレクトロー)、逆に、P64で
Noのときは、左右前輪2.3のうち、すべり率の大き
い方の駆動輪に合せて、現在のすべり率が算出される(
セレクトハイ)。なお、P62、P63でNOのときも
、P66に移行する。
上記P65でのセレクトハイは、すべり易い方の駆動輪
のすべりを抑制すべく現在のすべり率を算出することに
より、ブレーキの使用をより一層回避し得るものとなる
。逆に、上記P65でのセレクトローは、例えば左右駆
動輪が接地する路面の摩擦係数が異なるようなスプリッ
ト路を走行する場合に、ブレーキによってすべり易い方
の駆動輪のスリップを抑制しつつ、すベリ難い側の駆動
輪のグリップ力を生かした走行が行なえることとなる。
なお、このセレクトローの場合は、ブレーキの酷使を避
けるため、例えば一定時間に限定したり、あるいはブレ
ーキが過熱した場合にこのセレクトローを中止させるよ
うなバックアップ手段を講じておくとよい。
P65、P66の後は、P67において、現在のすべり
率Sが0.02よりも大きいか否かが判別される。この
P67でYESのときは、P68において、スロットル
バルブ13が、スリップ制御のためにフィードバック制
御される。勿論、このときは、スロットルバルブ ル開度(Tn)は、P65、P66で設定されたあるい
は後述するP76で変更された目標すべり率SETを実
現すべく設定される。
P67でNoのときは,P69において、現在のすベリ
率Sが0.01よりも大きいか否かが判別される。この
P69でYESのときはP2Oにおいて、前述した緩衝
制御がなされる。また、P69でNOのときは、P71
において、前述したバックアップ制御がなされる。
一方、P61でYESのときは、P72へ移行して、ス
リップ収束径所定時間(リカバリ制御を行う時間で、実
施例では前述したように170msec)経過ルたか否
かが判別される.P72でNOのときは、リカバリ制御
を行うべく,P73以降の処理がなされる.すなわち、
先ず、P73で,自動車1の最大加速度G WAXが計
′a声れる(第5図t2時点)。次いで、P74におい
て、このG MAXが得られるような最適スロットル開
度Tv□が設定される(第15図参照)、さらに、P7
5において、変速機8の現在の変速段に応じて、P74
での最適スロットル開度Ty□が補正される。すなわち
、変速段の相違によって、駆動輪への付与トルクも異な
るため、P74ではある基準の変速段についての最適ス
ロットル開度Tvot−設定して、P75でこの変速段
の相違を補正するようにしである。この後P76におい
て、P73でのG WAXより路面の摩擦係数を推定し
て、エンジン(スロットル)、ブレーキによるスリップ
制御の目標すべり率SET. SBTを共に変更する.
なお、この目標すべり率SET、SBTをどのように変
更するのについては後述する。そして、P77において
、コーナリング時に対処すべくエンジン制御における目
標すべり率が補正されるが、この点についても後述する
こととする。
前記P72でYESのときは、リカバリ制御終了という
ことで,前述したP62以降の処理がなされる。
第11図(ブレーキ制御) この第11図に示すフローチャートは、第6図のpHお
よびPlBに対応している。
先ず、P81において、現在スタック中であるか否かが
判別される.paiでNoのときは、P82において、
ブレーキの応答速度Bn(SVI〜SV4の開閉制御用
デユーティ比に相当)のリミット値(最大値)を、車速
に応じた関数(車速が大きい程大きくなる)として設定
する。逆に、P81でYESのときは、P83において
、上記リミット値BLMを、P82の場合よりも小さな
一定値として設定する。なお、このP82、83の処理
は、Bnとして前記(5)式によって算出されたままの
ものを用いた場合に、ブレーキ液圧の増減速度が速過ぎ
て振動発生等の原因になることを考慮してなされる.こ
れに加えて、P83では、スタック中からの脱出のため
駆動輪への制動力が急激に変化するのが特に好ましくな
いため、リミット値として小さな一定値としである。
P82あるいはP83の後に、P84において、すべり
率Sが、ブレーキ制御の中止ポイントとなる0.09よ
りも大きいか否かが判別される。P84でYESのとき
は,P85において、右前輪用ブレーキ22の操作速度
Bnが算出される(第4図のI−FD量制御おけるBn
に相当)。この後、P86において、上記Bnが「0」
より大きいか否かが判別される。この判別は、ブレーキ
の増圧方向を正、減圧方向を負と考えた場合、増圧方向
であるか否かの判別となる。
P86でYESのときは、P87において、Bn>BL
Mであるか否かが判別される。P87でYESのときは
、Bnをリミット値BLMに設定した後、P89におい
て、右ブレーキ22の増圧がなされる.また、P87で
Noのときは、P85で設定されたBnの値でもって、
P89での増圧がなされる。
前記P86でNOのときは、Bnが「負」あるいは「0
」であるので、P2OでBnを絶対値化した後、P91
〜93の処理を経る。このP91〜P93は、右ブレー
キ22の減圧を行うときであり、P87、P88、P8
9の処理に対応している。
P89、P93の後は、P94に移行して、左ブレーキ
21についても右ブレーキ22と同じように増圧あるい
は減圧の処理がなされる(P84〜P93に対応した処
理)。
一方、P84でNoのときは、ブレーキ制御を中止する
ときなので、P95においてブレーキの解除がなされる
なお、P85とP88との間において、駆動輪の実際の
回転数と目標回転数(実際のすべり率と目標すべり率)
との差が大きいときは、例えば前記(5)式における積
分定数KIを小さくするような補正を行なうことにより
、ブレーキのかけ過ぎによる加速の悪化やエンストを防
止する上で好ましいものとなる。
目標すべり率SET、 SETの変更(P76)前記P
76において変更されるエンジンとブレーキとの目標す
べり率SET、 SBTは、P73で計測された最大加
速度G WAXに基づいて、例えば第17図に示すよう
に変更される。この第17図から明らかなように、原則
として、最大加速度G)IAXが大きいほど、目標すべ
り率SET、 5EiTを大きくするようにしである。
そして、目標すべり率SET、 SETには、それぞれ
リミット値を設けるようにしである。
目標 べ番車の補正 第18図 前記PIO−1およびP77での補正である。
先ず、PIOl、P2O3において、安定走行の要求が
あるか否かが判別される。この判別は、実施例では、減
衰力可変式のサスペンションが「ソフト」を要求してい
ること(PIOI)およびアクセル開度が所定値以下で
あること(P I O2)の両方の条件を満たしている
か否かによって行うようにしである。そして、安定走行
を要求していると判断されたときは(PIOl、P2O
3で共にYESのと1.Plo3において、ハンドル舵
角力(所定値以上であるか否か、すなわちコーナリング
中であるか否かが判別される。このPIO3の判別でY
ESのときは、P2O3において、コーナリング時の安
定性を高めるべく、エンジンとブレーキとの各目標すベ
リ率SETとSBTが共にrOJにセットされる。
前記P101、P2O3、P 103テNO,!=判別
されたときは、P2O3の処理がなされないまま、すな
わち目標すべり率SETとSBTとが、共に直進路と同
じように設定されることになる。もつとも、目標すべり
率の補正は、大きい方から小さい方に順に、直進時、コ
ーナリング時(安定走行要求なし)、コーナリング時(
安定走行要求有り)というように設定するようにしても
よい。
(以下余白) 以上実施例について説明したが1本発明はこれに限らず
例えば次のような場合をも含むものである。
■駆動輪への付与トルクの調整は、エンジン制御、ブレ
ーキ制御の他、クラッチ7の締結状態を調整することに
より、あるいは変速機8の変速比を変える(特に無断変
速機の場合に効果的)こと等、駆動輪への付与トルクを
調整し得る適宜の構成要素のいずれか1つあるいはその
組合せによって行うことができる。
■エンジン6の発生トルク調整としては、エンジンの発
生出力に最も影響を与える要因を変更制御するものが好
ましい、すなわち、いわゆる負荷制御によって発生トル
クを調整するものが好ましく、オツト一式エンジン(例
えばガソリンエンジン)にあっては混合気量を調整する
ことにより、またディーゼルニンジンにあっては燃料噴
射量を調整することが好ましい、しかしながら、この負
荷制御に限らず、オツト一式エンジンにあっては点火時
期を調整することにより、またディーゼルエンジンにあ
っては燃料噴射時期を調整することにより行ってもよい
。さらに、過給を行うエンジンにあっては、過給圧を調
整することにより行っテモよい。勿論、パワーソースと
しては、内燃機関に限らず、電気モータであってもよく
、この場合の発生トルクの調整は、モータへの供電電力
を31整することにより行えばよい。
■自動車lとしては、前輪2.3が駆動輪のものに限ら
ず、後輪4.5が駆動輪のものであってもよくあるいは
4輪共に駆動輪とされるものであってもよい。
■駆動輪のすべり状態を検出するには、実施例のように
駆動輪の回転数のように直接的に検出してもよいが、こ
の他、車両の状態に応じてこのすべり状態を予測、すな
わち間接的に検出するようにしてもよい、このような車
両の状態としては、例えば、パワーソースの発生トルク
増加あるいは回転数増加、アクセル開度の変化、駆動軸
の回転変化の他、操舵状態(コーナリング)、車体の浮
上り状態(加速)、積載量等が考えられる。これに加え
て、大気温度の高低、雨、雪、アイスバーン等の路面p
を自動的に検出あるいはマニュアル式にインプットして
、上記駆動輪のすべり状態の予測をより一層適切なもの
とすることもできる。
■第2図のブレーキ液圧回路およびセンサ64.64.
66は、既存のAES(アンチブレーキロックシステム
)のものを利用し得る。
(発明の効果) 本発明は以上述べたことから明らかなように、直進走行
時における十分な推進力の確保とコーナリング時におけ
る安定性確保とを共に満足させることができる。
特に、コーナリング時における安定性確保は、運転者の
要求があった場合にのみ行なうので、換言すれば運転者
の要求が無い限りコーナリング時にあっても十分な推進
力が確保されるので、スポーツ走行を楽しむこともでき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す全体系統図。 vg2図はブレーキ液圧の制御回路の一例を示す図。 第3図はスロットルバルブをフィードバック制御すると
きのブロック線図。 第4図はブレーキをフィードバック制御するときのブロ
ック線図。 第5図は本発明の制御例を図式的に示すグラフ。 第6図〜第it図および第18図は本発明の制御例を示
すフローチャート。 第12図はスリップ制御を行なわないときのアクセル開
度に対するスロットル開度の特性を示すグラフ。 第13図は駆動輪のグリップ力と横力との関係を、すべ
り率と路面に対する彦擦係数との関係で示すグラフ。 第14図はスリップ制御開始時のすベリ率をハンドル舵
角に応じて補正するときの補正値を示すグラフ。 第15図はリカバリ制御時における最大加速度に対応し
た最適スロットル開度を示すグラフ。 第16図は緩衝制御を行なうときのすべり率とスロット
ル開度との関係を示すグラフ。 第17図は目標すべり率を決定する際に用いるマツプの
一例を示すグラフ。 第19図は本発明の全体構成図。 1:自動車 2.3:前輪(駆動輪) 4.5:後輪(従動輪) 6:エンジン(パワーソース) 7:クラッチ 8:変速機 13:スロットルバルブ 14:スロットルアクチュエータ 21〜24ニブレーキ 27:マスクシリンダ 30.31:液圧制御バルブ 32ニブレーキペダル 61:センサ(スロットル開度) 62:センサ(クラッチ) 63:センサ(変速段) 64.65:センサ(駆動輪回転数) 66:センサ(従動輪回転数) 67:センサ(アクセル開度) 68:センサ(ハンドル舵角) 69ニアクセル ア0:ハンドル 71:センサ(安定走行検出用) SVI〜SV4 :電磁開閉バルブ U:コントロールユニット 第2図 第10図 第12図 ハン5rしE角 第13図 5ffA−94’−1 第15図 MAX 第16図 すべり学(SJ 第17図 (1逮略) MAX

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)駆動輪への付与トルクを制御することにより駆動
    輪の路面に対するスリップが過大になるのを防止するよ
    うにした自動車のスリップ制御装置において、 駆動輪への付与トルクを調整するトルク調整手段と、 駆動輪の路面に対するスリップ状態を検出するスリップ
    検出手段と、 前記スリップ検出手段からの出力を受け、駆動輪のスリ
    ップが所定の目標値となるように前記トルク調整手段を
    制御するスリップ制御手段と、コーナリング時であるこ
    とを検出するコーナリング手段と、 運転者が安定走行を要求しているか否かを検出する走行
    要求検出手段と、 コーナリング時でかつ安定走行を要求しているときには
    、直進走行時に比して駆動輪のスリップが小さくなるよ
    うに前記目標値を補正する目標値補正手段と、 を備えていることを特徴とする自動車のスリップ制御装
    置。
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