JP2593478B2

JP2593478B2 - 車両のトラクション制御装置

Info

Publication number: JP2593478B2
Application number: JP62183703A
Authority: JP
Inventors: 文雄景山
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1987-07-24
Filing date: 1987-07-24
Publication date: 1997-03-26
Anticipated expiration: 2012-03-26
Also published as: JPS6430866A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は車両のトラクション制御装置に関するもので
ある。

（従来の技術）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すなわちトラクション制御を行
うものとしては、従来、特開昭58−16948号公報、ある
いは特開昭60−56662号公報に示すものがある。この両
公報に開示されている技術は、共に、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、特開昭58
−16948号公報のものにおいては、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。また、特開昭60−56662号公報のものにおいては、
左右の駆動輪のうち片側のみのスリップが大きいとき
は、このスリップの大きい片側の駆動輪のみに対して制
動を行う一方、左右両側の駆動輪のスリップが共に大き
いときは、両側の駆動輪に対して制動を行うと共に、エ
ンジンの発生トルクを低下させるようにしている。

（発明が解決しようとする問題点）前述のように、駆動輪の過大なスリップ防止を、ブレ
ーキによる制動力付与とエンジンの発生トルク低下とに
より行なう場合に、高Ｇ旋回時すなわち車両に作用する
横Ｇ（横方向加速度＝遠心力）が大きくなったときに、
スリップ制御により運転性が悪化し易い、という問題を
生じることが判明した。

この点を詳述すると、急旋回時つまり横Ｇが大きくな
ると、左右駆動輪のうち内輪の接地性が悪くなり、極端
な場合は路面から浮き上がってしまうことすらある。こ
のため、内輪側の駆動輪のスリップが大きくなる傾向を
生じ、この大きなスリップを制御すべくエンジンの発生
トルクが大きく低下される。そして、この発生トルク低
下により、外輪側へ伝達されるトルクが小さくなり、こ
の結果旋回中の車両姿勢が乱れたり、あるいは大きな減
速感を与えてしまうことになる。このような問題を回避
するべく、エンジンの発生トルク低下の度合が常に小さ
くなるように設定することも考えられるが、この場合は
その分ブレーキの負担が大きくなり、ブレーキの耐久性
確保の上で好ましくないものとなる。

したがって、本発明の目的は、ブレーキの酷使を避け
つつ、急旋回時の旋回を良好に行なえるようにした車両
のトラクション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、急旋
回時には、エンジンの発生トルク低下の度合を小さくす
るようにしてある。具体的には、駆動輪の路面に対するスリップが大きくなったとき
に、ブレーキによる駆動輪への制動力付与とエンジンの
発生トルク低下とを行なうトラクション制御手段を備え
た車両のトラクション制御装置において、第５図に示す
ように、所定以上の急旋回時であることを検出する急旋回検出
手段と、前記急旋回検出手段によって所定以上の急旋回が検出
されたときに、急旋回時ではないときに比して、前記ト
ランクション制御手段による制御をエンジンの発生トル
ク低下の制御度合が小さくなるように補正してブレーキ
によるトルク低減制御が支配的となるように変更する変
更手段と、を備えた構成としてある。

このような構成とすることにより、横Ｇが小さくなる
急旋回時ではないとき（直進走行中を含む）は、エンジ
ンの発生トルク低下の度合を比較的大きいものに設定し
て、ブレーキの負担を極力軽減しつつ駆動輪の過大なる
スリップが防止される。そして、横Ｇが大きくなる急旋
回時は、発生トルク低下の度合が小さくされることによ
り、外輪側となる駆動輪へ十分にトルクが伝達されて、
減速感を伴うことなく旋回をスムーズに行なうことがで
きる。勿論、内輪側となる駆動輪の大きなスリップは、
主としてブレーキによって防止されることになるが、横
Ｇが大きい状態が続くのは比較的短時間なので、ブレー
キの酷使回避という観点からは特別に支障のないもので
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、従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、プロペラシャフト
９、デファレンシャルギア10を経た後、左右のドライブ
シャフト11L、11Rを介して、駆動輪としての左右の後輪
４、５に伝達される。このように、自動車１は、FR式
（フロントエンジン・リアドライブ）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、上記スロットルブ
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、電磁気的に
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、実施例ではステップモータを
使用しているが、この他DCモータ、油圧等の流体圧によ
って駆動されて電磁気的に駆動制御される適宜のものに
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。このシャリパ26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タシリンダ27は、２
つの吐出口27a,27bを有するタンデム型とされている。
吐出口27aにより伸びるブレーキ配管28は、途中で２本
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本の分
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、駆動輪となる後
輪用のブレーキ23、24に対する分岐管28b、29b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、マスタシリンダ27に発生ブ
レーキ液圧は、運転者Ｄ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
押されたピストン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、マスタシリンダ27か
らブレーキ23（24）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23（24）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。このチエックバルブ46は、ピストン42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23（2
4）側へのみ作用して、従動輪としての前輪２、３のブ
レーキ21、22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、一方の分岐管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4
4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、前
記開閉弁からなる排出バルブSV4（SV1）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
スタシリンダ27とブレーキ23（24）は連通状態となるた
め、ブレーキペダル32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SV1〜SV4は、後述するブレーキ用コントロー
ルユニットＵBによって開閉制御がなされる。ブレーキ2
3、24へのブレーキ液圧の状態と各バルブSV1〜SV4との
作動関係をまとめて、次表に示してある。

コントロールユニットの構成概要第１図において、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。コントロールユニット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SV1〜SV4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ッ
トＵSには、各センサ（あるいはスイッチ）61、64〜68
からの信号が入力される。センサ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64は従動輪と
しての前輪２の回転速度すなわち車速を検出するもので
ある。センサ65、66は駆動輪としての左右後輪４、５の
回転速度を検出するものである。センサ67は、アクセル
68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、車体に作用する横Ｇの大きさを検出す
るものである。

なお、コントロールユニットＵSは、基本的にCPU、RO
M、RAM、CLOCKを備えており、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ップ等は、制御ユニッ
トＵSのROM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、駆動輪の基本的なスリップ値Ｓすな
わちスリップ値は、次式（１）によって算出するように
してある。

ＷD：駆動輪の回転速度ＷL：従動輪の回転速度（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Ｄ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４図に示してある。また、コントロー
ルユニットＵTは、スリップ制御の際には、第４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ブルブ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−PD制御によって行
うようにしてある。すなわち、駆動輪のスリップ制御の
際には、（１）式で算出される現在のスリップ値が目標
スリップ値に一致するように、スロットルバルブ13の開
度をPI−PD制御する。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Ｗ
ETが次の（２）式ＷET＝ＷL×ST ……（２） ST:目標スリップ値になるように制御される。

ブレーキ制御スリップ制御時においては、コントロールユニットＵ
Bを用いた左右の駆動輪４、５の回転（スリップ）を、
左右独立して所定の目標スリップ値ST（エンジン用STと
異なる値とすることも可能）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（３）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
ク制御を行う。

ＷBT＝ＷL×ST ……（３）また、本実施例では、上記（３）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−PD制御によ
って行うようにしてある。より具体的には、ブレーキ操
作量（ブルブ30、31におけるピストン44の操作量）Bn
が、Ｉ−PD演算される。勿論、このBnが０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
下のときが減圧となる。このブレーキ液圧の増減は、前
述したようにバルブSV1〜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SV1〜SV4の開閉時間の割合（デューティ比）を
調整（デューティ制御）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ュ
ーティ制御となされる。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
速度を決定するデューティ比がBnを示すものともなる。

警報制御ブレーキを利用したスリップ制御が所定時間継続して
行なわれたときは、コントロールユニットＵは、少なく
ともブレーキを利用したスリップ制御を中止させると共
に、ブザー、ランプ等の警報器70を作動させる。これに
より、運転者は、アクセルの踏込量が多過ぎることを認
識して、スリップ制御が必要とされないような運転状態
へと移行させることができる。

さて次に、第３図に示すフローチャートを参照しつ
つ、スリップ制御の一例について詳述するが、以下の説
明ではＰはステップを示す。

先ず、P1において、各センサからの出力が読込まれた
後、P2において、左右駆動輪４、５のスリップ値が算出
される。

P3においては、左右駆動輪の少なくとも一方にスリッ
プ制御が必要とされるようなスリップが発生したか否か
が判別される。このP3の判別でNOのときはそのままP1に
戻るが、YESと判別されたときは、P4において、左右駆
動輪のうち片側のみスリップ制御を必要とするような大
きなスリップが発生しているか否かが判別される。

上記P4の判別でYESのときは、現在車速が60km/hより
も大きいか否かが判別される。このP5の判別でYESのと
きは、P6において、車両に作用している横Ｇ（旋回Ｇ）
が0.5Gよりも大きいか否かが判別される。このP6の判別
でYESのときは、エンジンによるスリップ制御を中止す
る（発生トルク低下の度合を小さくする処理）一方、ブ
レーキを利用したスリップ制御を行なう。

前記P4、P5、P6のいずれかの判別でNOとされたとき
は、いずれもP8に移行して、エンジンとブレーキを利用
したスリップ制御が行なわれる（発生トルク低下と制動
力付与）。

P7あるいはP8の後は、P9において、ブレーキを利用し
たスリップ制御が継続して所定時間（例えば３分間）行
なわれているか否かが判別される。このP9の判別でYES
のときは、P10において、スリップ制御そのものを中止
すると共に、警報器70を作動させる。また、P9の判別で
NOのときは、そのままP1に戻る。なお、P9、P10の処理
は、ブレーキの信頼性確保のためになされるので、P10
においては、ブレーキを利用したスリップ制御のみを中
止させて、エンジンの発生トルク低下によるスリップ制
御は継続させるようにしてもよい。

以上実施例について説明したが本発明はこれに限らず
例えば次のような場合をも含むのである。

横Ｇが大きいときのエンジンの発生トルク低下の度合
を小さくするのに、実施例では発生トルク低下そのもの
を止めるようにしているが（エンジンによるスリップ制
御中止）、例えば横Ｇが小さいときの低下度合に対して
半分の低下度合にする等、その設定の仕方は適宜なし得
るものである（例えばエンジン用の目標スリップ値を大
きくする）。

自動車は、前輪が駆動輪とされると共に後輪が従銅輪
とされたものであってもよく、あるいは４輪共に駆動輪
のものであってもよい。

P4あるいはP5での判別を無くしてもよい。もっとも、
発生トルク低下度合を小さくするような状態をより正確
に判断する上では、このP4、P5の判別を含めた方がより
好ましいものとなる。

横Ｇの大きさは、別途専用のセンサ68を用いることな
く、車速とハンドル舵角との関係により理論的に算出す
るようにしてもよい。

（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、常時は
ブレーキの負担を軽減しつつ、急旋回をスムーズにかつ
減速感を与えることなく行なうことができる。

【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。第２図はブレーキ液圧の制御回路の一例を示す図。第３図は本発明の制御例を示すフローチャート。第４図はスリップ制御を行わないときにおけるアクセル
開度とスロットル開度との設定例を示すグラフ。第５図は本発明の全体構成図。 1:自動車２、3:前輪（従動輪）４、5:後輪（駆動輪） 6:エンジン 13:スロットルバルブ 14:スロットルアクチュエータ 21〜24:ブレーキ 27:マスタシリンダ 30、31:液圧制御バルブ 32:ブレーキペダル 60:センサ（スロットル開度） 64:センサ（従動輪回転数） 65、66:センサ（駆動輪回転数） 67:センサ（アクセル開度） 68:センサ（横Ｇ） 69:アクセル SV1〜SV4:電磁開閉バルブ U:コントロールユニット

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動輪の路面に対するスリップが大きくな
ったときに、ブレーキによる駆動輪への制動力付与とエ
ンジンの発生トルク低下とを行うトラクション制御手段
を備えた車両のトラクション制御装置において、所定以上の急旋回時であることを検出する急旋回検出手
段と、前記急旋回検出手段によって所定以上の急旋回が検出さ
れたときに、急旋回時ではないときに比して、前記トラ
クション制御手段による制御をエンジンの発生トルク低
下の制御度合が小さくなるように補正してブレーキによ
るトルク低減制御が支配的となるように変更する変更手
段と、を備えていることを特徴とする車両のトラクション制御
装置。