JP2621858B2 - 自動車のスリツプ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、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低減させ
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、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減させるのに、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） しかしながら、スリップの収束性を好ましいものとす
るには、スリップの大小とは別に路面の状況を加味した
上で駆動輪への付与トルクを低減させる必要がある。

すなわち、ブレーキを利用して駆動輪への付与トルク
を低減させる場合、雪路などの滑り易い路面（以下、低
μ路という）では、アスファルト路などの滑り難い路面
（以下、高μ路）に比べて路面からの抵抗が小さいこと
から、駆動輪への付与トルクの調整を高μ路のときと同
じような速度で行なった場合には、目標値から大きく落
込む、いわゆるオーバーシュート現象が生じてしまい、
タイヤロック等の問題が生じ易くなる。

逆に、低μ路面に合せてブレーキの制御速度を最適設
定したときは、高μ路のときにおいて駆動輪のスリップ
の収束性が悪いものとなってしまう。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもの
で、その目的は、ブレーキを利用して駆動輪の路面に対
するスリップが過大になるのを防止するようにしたもの
を前提として、路面μに応じてブレーキの制御速度を最
適設定でき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） 前記目的を達成するため、本発明にあっては次のよう
な構成としてある。すなわち、第20図にブロック図的に
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低減させるためのブレーキ
と、 路面のμ状況を検出する路面μ検出手段と、 前記路面μ検出手段からの信号を受け、低μ時には高
μ時に比して単位時間当たりの変化量を小さくすること
によって前記ブレーキの制御速度を小さくする制御調整
手段と、 を備えた構成としてある。

（発明の効果） 本発明によれば、低μ時にはブレーキの制御速度が小
さくされてオーバシュートを防止しつつ駆動輪のスリッ
プが収束され、また高μ時にはブレーキの制御速度が大
きくされて駆動輪のスリップをすみやかに収束させるこ
とができ、駆動輪のスリップを路面μに応じて適切に収
束させる上で好ましいものとなる。

（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、従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、エンジン６が搭載され、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・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はカゾ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、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、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電磁気的に駆
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28
b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299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、マスタシリンダ27に発生する
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
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、マスタシリンダ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42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21（2
2）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、電
磁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
1、22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図においては、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）61〜68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。上記センサ64、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、6
3、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は例えはON、OFF的に作動するスイッチに
よって構成される。

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Ｕ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、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 ＷD：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、運転車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12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12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−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、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−PD制御する。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。

ＷL：従動輪（４）の回転数 ＷD：駆動輪（２、３）の回転数 ＫP：比例定数 ＫI：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
ドバック制御している。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ットＵTを用いたPI−PD制
御を、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」、「ｎ−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、コントロールユニットＵ
B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べり率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べり率ＳETよりも大きく
設定してある。換言すれば、本実施例のスリップ制御
は、所定ＳET（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ＳBT（ＷBT）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−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（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。

ＫI：積分係数 ＫD：比例係数 ＦD：微分係数 上記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）をす
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される。

上述したコントロールユニットＵBによるＩ−PD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。

そして、本実施例では、路面の滑り易さに応じて上記
ブレーキ操作量Bnが補正され、低μ路になる程ブレーキ
操作量Bnを小さな値とする補正が加えられて、路面が滑
り易いとき（低μ路）ではブレーキ速度を遅くするよう
になっている。また、路面状況の検出は後述する最大加
速度ＧMAXを利用して行なわれるようになっている。

スリップ制御の全体概要 コントロールユニット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:スリップ制御領域 E/G:エンジンによるスリップ制御 B/R:ブレーキによるスリップ制御 F/B:フィードバック制御 O/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: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（ＳBT） Ｓ＝0.09: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（ＳBC） Ｓ＝0.06:エンジンによる目標すべり率（ＳET） Ｓ＝0.01〜0.02:緩衝制御を行う範囲のすべり率 Ｓ＝0.01以下：バックアップ制御を行なう範囲のすべり
率 なお、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てあ
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てある。一方、ブレ
ーキによる目標すべり率ＳBT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、路面状況通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「0.17」、「0.06」あるいは
「0.2」を示してある。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てある
（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と大きくしてあるのは、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（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てある。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
を示してある。

以上のことを前提として、時間の経過と共に第５図に
ついて説明する。

t₀〜t₁ 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と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（Ｓ＞0.17）はブレーキが加圧されるが、小さなスリ
ップ率（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〜t₄（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170msec）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＝0/2
（t₂）時点での最大加速度ＧMAXが求められて、このＧM
AXより路面の最大μ（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止するため
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開度ＴV
_０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
マップに基づいて決定するようにしてある。このマップ
は実験的手法によって作成してあり、ＧMAXが0.15以下
と0.4以上のときは、ＧMAXの計測誤差を勘案して所定の
一定値となるようにしてある。なお、この第12図に示す
マップは、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ＴV_０
を補正するようにしてある。

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＜0.01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、すべり率が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（t₄〜t₅およびt₆〜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14msec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てある。

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T₁とを、現在のすべり率S₀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T₀とするよう
にしてある。

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。

t₈以降 運転車Ｄ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
開度を運転車Ｄ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、運転車
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行なう
ようにしてある。

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、以下の説明ではＰはステップを示す。

第６図（メイン） P1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と判別されたときな、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、またP10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。この後は、それぞれ後述するよ
うに、スリップ制御のために、P11でのブレーキ制御お
よびP12でのエンジン制御がなされる。なお、P9、P10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ＧMAXに基づいて、後述するP76と同様の観点から
なされる。

前記P5においてスリップ制御フラグによりYESと判別
されたときは、前述したP11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、P14に移行する。このP14ではス
リップ制御フラグがリセットされる。次いで、P15でエ
ンジン制御を中止し、P16でのブレーキ制御がなされ
る。なお、このP16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、P13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14msec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。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、スロットルバルブ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、P26において、スロットルバルブ13の開閉制御を、
運転者Ｄ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、P70、P71に従う制御あるいは第12
図の特性に従う制御）。

第９図（スリップ検出処理） 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、スリップ制御
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。次いで、P33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、YES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２
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、P40において、右
駆動輪としての右前輪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てある。
すなわち、P41において、左前輪２の回転数が、車速10k
g/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、P42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、P46において、左前輪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Ｄ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
大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P
54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P32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、P55におい
て、左前輪２の回転数が、左前輪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P55でYESのととき
はP56へ、またNOのときはP32へ移行する。

P56の後は、P57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P57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、P57でNOのときは、P59において、前輪２、
３の目標回転数が、10km/hに一律にセットされる。P51
でYESのときは、P60において、ブレーキがゆっくりと解
除される。

第10図（エンジン制御） この第10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。P64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を基準
として、現在のすべり率が算出される（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P66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、すべり難い側の駆動
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13の目標スロットル開度（T
n）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、現在のすべり率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P70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、駆動輪の大きなスリップが
収束しつつある状態にあるとしてP72へ移行して、スリ
ップ収束方向へ移行した後所定時間（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）経過し
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ＧMAXが計測される
（第５図t₂時点）。次いで、P74において、このＧMAXが
得られるような最適スロットル開度Tv₀が設定される
（第15図参照）。さらに、P75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Tv₀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Tv₀を設定して、P75で
この変速段の相違を補正するようにしてある。この後
は、P76において、P73でのＧMAXより路面の摩擦係数を
推定して、その後のエンジン（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。

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。

前記P76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ＧMAX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ＧMAXが大きいほど、目標すべり率ＳET、ＳBT
を大きくするようにしてある。そして、目標すべり率Ｓ
ET、ＳBTには、それぞれリミットを設けるようにしてあ
る。

路面状況の検出 前回のスリップ制御で得られた最大加速度ＧMAX（第1
0図中、P73）が第13図に示すように路面の滑り易さと対
応していることから、この最大加速度ＧMAXに基づいて
路面の滑り易さを検出するようになっている。

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P11お
よびP16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。P81でNOのときは、P82において、ブレーキ
の増減圧速度のリミット値（BLM）を、以下の式に基づ
いて、車速に応じた値（車速が大きい程大きくなる）が
設定される。

BLM＝ｆ（ｖ） ここで、v:車速 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、
及び車速に応じた制動を得ること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てあ
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の操作量Bnが算出される（第４
図のＩ−PD制御におけるBnに相当）。

そして、次のP86において、上記P85で得られたブレー
キ操作量Bnに対して、路面状況に応じた補正がなされ
る。すなわち、補正係数αは、第18図に示すように、最
大加速度ＧMAXに応じて、最大加速度ＧMAXが小さい程
（路面が滑り易い程）小さな値に設定されて、ブレーキ
操作量Bnを小さくする補正が加えられる。

この後、P87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。P87でYESのときは、P88において、Bn＞B
LMであるか否かが判別される。P88でYESのときは、補正
後のブレーキ操作量Bnがリミット値BLMを越えていると
して、Bnをリミット値BLMに設定した（P89）後、P90に
おいて、右ブレーキ22の増圧がなされる。また、P88でN
Oのときは、P86において補正されたBnの値でもって、P9
0での増圧がなされる。この一連のステップにより、ブ
レーキ速度は、路面状況に応じて変更されることとなる
（第19図参照）。

前記P87でNOのときは、Bnが「負」あるいは「０」で
あるので、P91でBnを絶対値化した後、P92〜94の処理を
減る。このP92〜P94は、右ブレーキ22の減圧を行うとき
であり、前記P88、P89、P90の処理に対応している。

P90、P94の後は、P95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〜P94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、P96においてブレーキの解除がなされる。

なお、P85とP86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。

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ものである。

ブレーキ速度を変える手段として、ブレーキ操作量Bn
を路面状況により補正することとしたが（第11図中、P8
6）、ブレーキ制御における各動作の制御ゲイン、例え
ばKI値（（５）式）を路面状況に応じて変更（路面が滑
り易いときにはKI値を小）するようにしてもよい（第11
図中、P85）。あるいは第11図中、P82においてリミット
値BLMを路面状況に応じて変えることにより、ブレーキ
速度を路面状況に応じたリミット値BLMで規制するよう
にしてもよい。

別途ブレーキ圧センサを設け、このブレーキ圧センサ
で直接ブレーキ圧を検出することにより、ブレーキ増圧
速度を規制するようにしてもよい。例えば、第11図に示
すフローチャートにおいてP88あるいはP92の前に、ブレ
ーキ圧センサで検出された値が所定値のときブレーキ圧
を保持するステップを設ければよい。

路面状況の検出としては、大気温度の高低、雨、雪、
アイスバーン等をセンサにより検出、あるいはマニュア
ル式に検出するものでもよい。

駆動輪への付与トルク調整をエンジンの発生トルクに
より行なう場合には、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、オットー式エンジン（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
ィーゼルエ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
ットー式エンジンにあっては添加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
ってもよい。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調整することによ
り行えばよい。また、エンジンのみならず、クラッチ７
の接続状態、変速機８の変速比を調整することにより行
なってもよい。この場合、特に無段変速機（CVT）であ
ることが好ましい。

自動車１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μ
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。

【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11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
率と路面に対する摩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べり率をハンドル舵角
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ップの一
例を示すグラフ。 第18図はブレーキ操作量の補正係数と最大加速度ＧMAX
との関係を示すグラフ。 第19図は車速に応じたブレーキ制御例を示すもので第５
図に対応したグラフ。 第20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: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 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） SV1〜SV4:電磁開閉バルブ U:コントロールユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今井 祥二 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ ダ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−99757（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−39946（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−29461（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項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低減させるためのブレーキと、 路面のμ状況を検出する路面μ検出手段と、 前記路面μ検出手段からの信号を受け、低μ時には高μ
   時に比して単位時間当たりの変化量を小さくすることに
   よって前記ブレーキの制御速度を小さくする制御調整手
   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。