JP2923322B2 - スリップ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車両の走行時に駆動輪への付与トルクを制
御することにより、加速時に駆動輪のスリップが過大に
なるのを防止するスリップ制御装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来、例えば特開昭62−251268号公報に示されるよう
に、車両の加速時に駆動輪の路面に対するスリップ率が
所定値以上となったときに、エンジンの出力を低下させ
るとともに、駆動輪に制動力を付与することにより、車
輪の駆動トルクを減少させてグリップ力を回復させ、車
輪のスリップを抑制することが行われている。

〔発明が解決しようとする課題〕 上記のようにエンジンの出力を低下させて車輪の駆動
トルクを減少させることにより、路面に対する駆動輪の
スリップが過大となるのを抑制するスリップ制御機能を
備えた車両において、車両の上り坂走行時に上記スリッ
プ制御が実行されると、車輪の駆動トルクが不足して加
速感が損なわれ易いという問題がある。すなわち、上り
坂走行時には、その傾斜度に応じた勾配抵抗分だけ走行
抵抗が増大しているため、水平路走行時と同様にエンジ
ントルクを低減すると、減速した可能性がある。また、
上記スリップを抑制するためにスロットル弁を閉じて一
旦エンジントルクを低減すると、再びスロットル弁を開
いてもすぐにはエンジントルクを増大させることはでき
ず、走行抵抗の大きい上り坂走行時に失速感が生じ易い
という問題がある。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもの
であり、上り坂の走行時にエンジンの出力が過度に低下
することによる加速感の不足を防止することができるス
リップ制御装置を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

請求項１に記載された発明は、スロットル弁の開度を
調節してエンジンの出力を制御する出力制御手段と、駆
動輪の制動力制御手段とを有し、上記出力制御手段によ
ってスリップ制御の開始直後にスロットル弁の開度を所
定量だけ急減させた後、目標スリップ率に基づいてスロ
ットル弁の開度を調節することにより駆動輪への付与ト
ルクを制御して加速時に駆動輪のスリップが過大になる
のを防止するように構成されたスリップ制御装置におい
て、走行路の傾斜度を検出する傾斜度検出手段と、この
傾斜度検出手段の検出信号に応じて車両が上り坂を走行
していることが確認された場合に、上記出力制御手段に
よるスリップ制御開始直後のスロットル弁開度の急減量
を、通常路の走行状態におけるスリップ制御開始時に比
べて減少させる制御状態変更手段とを設けたものであ
る。

〔作用〕

上記請求項１記載の本発明によれば、傾斜度検出手段
の検出信号に応じて車両が上り坂を走行中であることが
確認された場合には、スリップ制御時のエンジン出力制
御量が通常の走行時に比べて低減され、上り坂走行時に
エンジン出力が大きく低下することが防止される。

〔実施例〕

第１図は、本発明に係るスリップ制御装置を備えた車
両を示している。この車両は、従動輪となる左右の前輪
1L,1Rと、駆動輪となる左右の後輪2L,2Rとを備え、エン
ジン３の駆動力が自動変速機４、プロペラシャフト５、
ディファレンシャル６および左右の車軸7L,7Rを介して
後輪2L,2Rに伝達されるように構成されている。

上記自動変速機４は、公知のようにトルクコンバータ
８と、多段変速歯車機構９とからなり、この多段変速歯
車機構９の油圧回路に組み込まれた複数のソレノイド10
の励磁と消磁との組み合わせを変更することにより、変
速が行われる。また、上記トルクコンバータ８は、油圧
作動式のロックアップクラッチ11を有し、その油圧回路
に組み込まれたソレノイド12の励磁と消磁とを切り替え
ることにより、締結と締結解除とが行われるようになっ
ている。

上記ソレノイド10,12は、変速制御用の制御ユニット
（図示せず）から出力される制御信号に応じて制御され
る。この制御ユニットは、公知のように予め設定された
変速特性およびロックアップ特性と、スロットル開度セ
ンサおよび車速センサから出力される検出信号とに基づ
いて所定の変速制御およびロックアップ制御を実行する
ための制御信号を上記ソレノイド10,12に出力するよう
に構成されている。

また、上記前輪1L,1Rおよび後輪2L,2Rには、それぞれ
ブレーキ15a〜15dが設けられ、各ブレーキ15a〜15dのキ
ャリパ16a〜16dには、ブレーキ圧供給用の配管17a〜17d
が接続されている。そしてブレーキペダル18の踏込み力
が液圧倍力式の倍力装置19によって倍力されてマスタシ
リンダ20に伝達され、このマスタシリンダ20の第１吐出
口21aから配管17aを経て左前輪1Lのキャリパ16aにブレ
ーキ液圧が供給され、かつマスタシリンダ20の第２吐出
口21bから配管17bを経て右前輪1Rのキャリパ16bにブレ
ーキ液圧が供給されるように構成されている。

上記倍力装置19には、配管22を介してポンプ23からの
液圧が供給され、その余剰液圧はリターン用配管24を介
してリザーブタンク25に戻されるようになっている。上
記配管22から分岐した分岐管22aが後述する配管27との
合流部Ｇに連結され、上記分岐管22aには電磁式の開閉
弁26が設けられている。また、上記倍力装置19において
発生した倍力用液圧は、配管27を介して上記合流部Ｇに
供給されるようになっており、この配管27には電磁式開
閉弁28が設けられている。そして上記配管27には、合流
部Ｇ側へのブレーキ油の流れを許容し、その逆方向の流
れを阻止する一方向弁29が電磁式開閉弁28と並列に設け
られている。

上記合流部Ｇには、左右後輪2L,2R用のブレーキ配管1
7c,17dが接続され、この配管17c,17dには、電磁式開閉
弁29A,30Aが設けられている。そして上記電磁式開閉弁2
9Aの設置部の下流側には、電磁式開閉弁29Bを有するリ
リーフ通路31Lが配設され、また電磁式開閉弁30Aの設置
部の下流側には、電磁式開閉弁30Bを有するリリーフ通
路31Rが配設されている。

上記各開閉弁26,28,29A,29B,30A,30Bは、後輪2L,2Rの
制動力制御手段32を構成し、スリップ制御用の制御ユニ
ットUTRによって制御される。そしてスリップ制御を行
わないときには、図示のように、開閉弁26が閉じられる
とともに、開閉弁28が開かれ、かつ開閉弁29A,30Aが開
かれている。これにより、ブレーキペダル18が踏み込ま
れると、前輪1L,1R用のブレーキ15a,15bにマスタシリン
ダ20からブレーキ液圧が供給される。また、後輪用ブレ
ーキ15c,15dには、液圧倍力装置19からの倍力液圧がブ
レーキ液圧として配管27を介して供給されるようになっ
ている。

また、後輪2L,2Rのスリップ制御を行う場合には、上
記制御ユニットUTRからの制御信号に応じて開閉弁28が
閉じられるとともに、開閉弁26が開かれる。そして、開
閉弁29A,29Bおよび30A,30Bをそれぞれデューティ制御す
ることによってブレーキ液圧の保持と昇圧と降圧とが行
われるようになっている。すなわち、開閉弁26が開いて
いる状態で、各開閉弁29A,29B,30A,30Bが閉じていると
きにブレーキ液圧が保持される。また、開閉弁29A,30A
が開き、開閉弁29B,30Bが閉じているときにブレーキ液
圧が昇圧状態となり、また開閉弁29A,30Aが閉じ、開閉
弁29B,30Bが開いているときにブレーキ液圧が降圧状態
となる。そして分岐管22aを経たブレーキ液圧は、一方
向弁29のバイパス作用によってブレーキペダル18の反力
として作用しないようになっている。

なお、上記制動力制御手段32によってスリップ制御を
行っている状態において、ブレーキペダル18が踏み込ま
れると、その踏み込みに応じて倍力装置19からのブレー
キ液圧が、一方向弁29を介して後輪用ブレーキ15c,15d
に供給される。

上記スリップ制御用の制御ユニットUTRは、スリップ
発生時に後輪2L,2Rへの付与トルクを低減するため、上
記のようにして後輪2L,2Rに制動力を付与して制動力制
御を実行するとともに、エンジン３の駆動トルクを低減
する出力制御を実行する。この出力制御は、エンジン３
の吸気通路33に配設されたサブスロットル開度調節機構
34によって行われる。このサブスロットル開度調節機構
34は、アクセスペダル35によって開閉操作されるスロッ
トル弁36の上流側に配設されたサブスロットル弁37と、
このサブスロットル弁37を駆動するアクチュエータ38と
からなっている。そしてスリップ発生時に、上記制御ユ
ニットUTRからアクチュエータ38に出力される制御信号
に応じ、サブスロットル弁37を開閉操作することによ
り、エンジン３の出力を制御するように構成されてい
る。

上記スリップ制御用の制御ユニットUTRには、各車輪1
L,1R,2L,2Rの回転速度を検出する車輪速センサ39a〜39
d、スロットル弁36の開度を検出するスロットル弁セン
サ40、車速を検出する車速センサ41、サブスロットル弁
37の開度を検出するサブスロットル弁センサ42、ハンド
ルを舵角を検出する舵角センサ43、上記走行モード等を
マニュアル設定する際に使用する使用するスイッチ44、
ブレーキペダル18が踏み込まれたことを検出するブレー
キセンサ45および車両の走行路の傾斜度を検出する傾斜
度センサ46からの出力信号が入力される。

そして上記各出力信号に応じ、上記制御ユニットUTR
において、後輪2L,2Rのスリップ値を算出し、その算出
結果に応じて第２図に示すように、後輪2L,2Rの制動力
制御とエンジン３の出力制御とからなるスリップ制御が
実行される。また、上記制御ユニットUTR内に設けられ
た制御状態変更手段47において、上記傾斜度センサ46か
らなる傾斜度検出手段からの出力信号に応じ、車両が予
め設定された基準角度以上の上り坂を走行していること
が確認された場合には、後述するように、上記サブスロ
ットル開度調節機構34からなる出力制御手段および制動
力制御手段32の制御状態が変更されるように構成されて
いる。

上記第２図において、SSは後輪2L,2Rのスリップ制御
を開始すべきか否かの判断基準となるスリップ値の基準
値を示している。そして車両の加速時において、後輪2
L,2Rのスリップ値が上記基準値SS以上に増大するt₁時点
に至るまでの領域では、サブスロットル弁37が最大開放
状態に維持され、スロットル弁36の開度に応じて吸気通
路33の開度Tnが設定される。すなわち、アクセルペダル
35の踏み込み量に対応して開閉操作される上記スロット
ル弁36の開度TH・Ｂに応じ、吸気通路33の開度Tnが設定
されてエンジン３の出力制御が実行される。

そして後輪2L,2Rの回転速度の増大に応じてそのスリ
ップ値が増大し、上記ススリップ制御開始時の基準値SS
以上となったt₁時点において、アクチュエータ38が作動
され、サブスロットル弁37の開度を予め設定された初期
設定値SMだけ低下させるようにフィードフィード制御が
実行される。この結果、上記サブスロットル弁37の開度
がスロットル弁36の開度よりも小さくなり、このサブス
ロットル弁37の開度に応じて吸気通路33の開度Tnが設定
される。その後、後輪2L,2Rのスリップ値が後述するエ
ンジン出力制御用の目標値SETとなるように、上記サブ
スロットル弁37の開度TH・Ｍがフィードバック制御され
る。

また上記スリップ制御の開始時点t₁から後輪2L,2Rの
スリップ値がさらに増大し、後述する制動力制御用の目
標値SBTを越えた時点t₂において、後輪2L,2Rのブレーキ
15c,15dに対してブレーキ油が供給され、上記後輪2L,2R
のスリップ値が上記目標値SBT以下となるt₃時点に至る
まで、後輪2L,2Rの制動力がフィードバック制御され
る。

次に、制御ユニットUTRによるスリップ制御の詳細に
ついて、第３図に示すフローチャートに基づいて説明す
る。上記制御動作がスタートすると、まずステップS1に
おいて、各センサおよびスイッチからの信号に基づいて
各データが入力される。次いでステップS2において、駆
動輪である後輪2L,2Rの回転速度VKから従動輪である前
輪1L,1Rの回転速度VJを減算することにより、後輪2L,2R
のスリップ値Ｓを算出する。このスリップ値Ｓを算出す
る際には、従動輪用の回転速度VJとして左右前輪1L,1R
の回転速度の平均値を用いる。また、駆動輪用の回転速
度VKとして左右後輪2L,2Rの回転速度のうち大きい方の
値、もしくは左右後輪2L,2Rの個々の回転速度を用い
る。

次いでステップS3において、アクセルが全閉状態であ
るか否がを判定する。そしてアクセルが全閉状態ではな
く、所定の加速状態にあることが確認された場合には、
ステップS4において、スリップフラグSFが１であるか否
か、つまり現在スリップ制御を実行中であるか否かを判
定する。この判定の結果、スリップ制御を実行していな
いことが確認された場合には、ステップS5において、後
輪2L,2Rのスリップ値Ｓが予め設定されたスリップ制御
開始用の基準値SS（通常20％程度）以上であるか否かを
判定する。そして上記ステップS5でYESと判定された場
合には、ステップS6において、スリップフラグSFを１に
セットした後、ステップS7において、エンジン３の出力
制御を実行するとともに、ステップS8において、後輪2
L,2Rの制動力制御を実行する。

上記ステップS4でYESと判定され、現在すでにスリッ
プ制御中であることが確認された場合には、ステップS7
に移行してスリップ制御を継続する。また上記ステップ
３においてアクセルが全閉状態であると判定され、ある
いはステップS5において後輪2L,2Rのスリップ値Ｓがス
リップ制御開始用の基準値SSよりも小さいと判定され、
スリップ制御を実行する必要がないことが確認された場
合には、ステップS9において、スリップフラグを０にセ
ットした後、リターンする。

上記エンジン出力制御を、第４図に示すフローチャー
トに基づいて説明する。まず、ステップS11において、
現時点おいてスリップフラグが０から１に変化したか否
か、つまり現時点が第２図に示すスリップ制御の開始時
点t₁であるか否かを判定する。この判定結果がYESであ
れば、ステップS12において、現在車両が上り坂走行中
であるか否かを判定する。すなわち、傾斜度センサ46に
よって検出された走行路の傾斜度と、予め設定された基
準傾斜度とを比較することによって車両が上り坂走行状
態にあるか否かを判別する。

そして上記ステップS12で車両が上り坂走行状態にな
いことが確認された場合には、ステップS13において、
予め設定された通常の走行時のサブスロットル弁37の初
期設定値、つまりスリップ制御開始時のサブスロットル
開度の急激量SM1を読出した後、ステップS14において、
上記初期設定値SM1に応じてアクチュエータ38を作動さ
せ、サブスロットル弁37の開度を絞って吸気通路33の開
度Tnを制御する。

また、上記ステップS12で車両が上り坂走行状態にあ
ることが確認された場合にはステップS15において、上
記通常の走行時の初期設定値SM1に比べてサブスロット
ル開度の急減量が小さく設定されたサブスロットル弁37
の初期設定値SM2を読出した後、ステップS14に移行す
る。

また、上記ステップS11でNOと判定され、すでにスリ
ップ制御が開始されていることが確認された場合には、
ステップS16において、エンジン出力制御用の目標値SET
を設定する。つまり、第５図に示すように、路面の最大
摩擦係数μmaxをパラメータとして記憶されたエンジン
出力制御用の基本スリップ値STAOのマップから現在の走
行状態に対応する基本スリップ値STAOの値を読出す。そ
して第６図に示す車速をパラメータとするゲイン係数VG
のマップ、第７図に示すアクセル開度をパラメータとす
るゲイン係数ACPGのマップ、第８図に示す舵角をパラメ
ータとするゲイン係数STRGのマップおよび第９図に示す
運転者のスイッチ操作に応じて選択される走行モードに
対応したゲイン係数MODEGのテーブルから各ゲイン係数
を読出し、これらの値を上記基本スリップ値STAOにそれ
ぞれ掛け合わせることにより、エンジン出力制御用の目
標値SETを求める。

次いでステップS17において、後輪2L,2Rのスリップ率
Ｓが上記目標値SETよりも大きいか否かを判定する。こ
のステップS17で上記スリップ率Ｓが上記目標値SET以下
であると判定された場合には、ステップS18に進み、ス
リップフラグSFを０にセットしてスリップ制御を終了す
る。

上記ステップS17で後輪2L,2Rのスリップ率Ｓが上記目
標値SETよりも大きいと判定された場合には、ステップS
19において現在車両が上り坂走行状態にあるか否かを判
定し、上り坂走行状態にないことが確認された場合に
は、ステップS19において、第10図に示すように、車速
および路面の最大摩擦係数μmaxをパラメータとして設
定された第１マップから車両の走行状態に対応したサブ
スロットル開度TH・M1、つまり上記通常の走行時におい
てスリップ値Ｓを目標値SET以下とするために必要なア
クチュエータ38の操作量を読出した後、ステップS14に
進み、アクチュエータ38を作動させて吸気通路33の開度
Tnを制御する。

また、上記ステップS19において車両が上り坂走行状
態にあることが確認された場合には、ステップS21にお
いて、第11図に示すように、上記第１マップに比べてサ
ブスロットル開度が大きな値に設定された第２マップか
ら車両の走行状態に対応したサブスロットル弁37の開度
TH・M2、つまり上り坂走行時においてスリップ値Ｓを目
標値SET以下とするために必要なアクチュエータ38の操
作量を読出した後、ステップS14に進む。

次に、上記後輪2L,2Rの制動力制御を、第12図に示す
フローチャートに基づいて説明する。この制動力制御が
スタートすると、まずステップS21において、現在車両
が上り坂走行状態にあるか否かを判定する。そして車両
が上り坂走行状態にないことが確認された場合には、ス
テップS22において、通常の走行時における制動力制御
用の目標値SBT1を求める。すなわち、第13図に示すよう
に、路面の最大摩擦係数μmaxをパラメータとして記憶
された２種類の制動力制御用の基本スリップ値STB01,ST
B02のうち、値の大きい方の基本スリップ値STB01を読出
し、この値に第５図ないし第８図に示す各ゲイン係数を
掛け合わせて通常の走行時における制動力制御用の目標
値SBT1を算出する。

次いでステップS23において後輪2L,2Rのスリップ値Ｓ
が上記目標値SBT1よりも大きいか否かを判定し、YESと
判定された場合には、ステップS24において、上記スリ
ップ値Ｓを基準値SBT1以下とするための制動力制御を実
行する。また、上記ステップS23において上記スリップ
量Ｓが基準値SBT1以下であると判定された場合には、ス
テップS25において、現在すでに制動力制御を実行中で
あるか否かを判定する。この判定がYESの場合には、ス
テップS26において、上記制動力を徐々に低下させて制
動力制御を終了する。なお、上記ステップS25の判定がN
Oの場合には、そのままリターンする。

また、上記ステップS21において、車両が上り坂走行
状態にあることが確認された場合には、ステップS27に
おいて、第13図に示す基本スリップ値STB02に基づき、
上り坂走行時における制動力制御用の目標値、つまり上
記通常の走行時おける上記目標値SBT1よりも低めに設定
された目標値SBT2を求めた後、ステップS28において、
後輪2L,2Rのスリップ値Ｓが上記目標値SBT2よりも大き
いか否かを判定する。そして上記スリップ率Ｓが目標値
SBT2よりも大きいことが確認された場合には、上記ステ
ップS24に進み、上記スリップ値Ｓを目標値SBT2以下と
するための制動力制御を実行する。また、上記ステップ
S28において上記スリップ値Ｓが目標値SBT2以下である
と判定された場合には、ステップS25に進む。

上記のように、スリップ制御開始時におけるエンジン
出力制御用の初期設定値として大小２種類の値SM1,SM2
を設け、上り坂走行時に小さい方の初期設定値SM2に基
づいてエンジン３の出力制御を実行するように構成した
ため、上り坂走行状態においてスリップ制御を開始する
際に、エンジン出力が過度に低下することを防止するこ
とができる。すなわち、上り坂走行状態においては、通
常の走行時に比べてサブスロットル開度の急減量が小さ
く設定されるため、エンジン出力の低下量が減少するこ
とになる。したがって、上り坂走行時に後輪2L,2Rの駆
動力が不足して加速感が損なわれるのを効果的に防止す
ることができる。

また、上記のように、２種類のエンジン制御用の初期
設定値SM1,SM2を設けたスリップ制御装置において、２
種類の制動力制御用の目標値SBT1,SBT2を設け、上り坂
走行時における制動力制御用の目標値SBT1を、通常の走
行時の目標値SBT2に比べて低めに設定した場合には、後
輪2L,2Rの制動力制御が早期に実行されることとなる。
このため、上り坂走行時に上記エンジン出力制御用の初
期設定値SM2を小さくしてスリップ制御時のエンジン出
力低下量を低減させることによるスリップ制御作用の不
足を、上記制動力制御によって補うことができる。した
がって、上り坂走行時の加速感の不足を防止しつつ、駆
動輪のスリップを抑制するスリップ制御を適正に実行す
ることができる。

なお、エンジン出力制御用の目標値SETとして２種類
の値を設け、上り坂走行時の目標値を通常時に比べて大
きく設定してもよく、この場合には、上り坂走行時に駆
動輪のスリップ値がある程度低下した時点で、通常の走
行時よりも早期にエンジン３の出力制御が停止されるた
め、スリップ制御時にエンジン出力が過度に低下するの
を防止することができるという利点がある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は上り坂走行時に、エン
ジンの出力制御手段によるスリップ制御時のエンジン出
力低下量を、通常の走行時に比べて減少させるように構
成したため、上り坂走行時に駆動輪の駆動トルクが不足
して加速感が損なわれたり、再加速時に迅速な加速が阻
害されたりするのを効果的に防止できるという利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るスリップ制御装置の実施例を示す
全体系統図、第２図はスリップ制御の概要を示すタイム
チャート、第３図はスリップ制御装置の制御動作を示す
フローチャート、第４図はエンジンの出力制御動作を示
すフローチャート、第５図はエンジン制御用の基本設定
値と最大摩擦係数μmaxとの関係を示すマップ、第６図
は車速をパラメータとしたゲイン係数を表すマップ、第
７図はアクセル開度をパラメータとしたゲイン係数を示
すマップ、第８図は舵角をパラメータとしてゲイン係数
を示すマップ、第９図は走行モードに対応したゲイン係
数を示す図表、第10図は通常の走行状態におけるサブス
ロットル開度を示すマップ、第11図は上り坂走行時にお
けるサブスロットル開度を示すマップ、第12図は制動力
制御動作をフローチャート、第13図は路面の最大摩擦係
数μmaxをパラメータとした制動力制御用の基本スリッ
プ値を示すマップである。 1L,1R……従動輪（前輪）、2L,2R……駆動輪（後輪）、
３……エンジン、32……制動力御手段、34……出力制御
手段（サブスロットル開度調節機構）、46……傾斜角度
検出手段（傾斜度センサ）、47……制御状態変更手段。

フロントページの続き (72)発明者 岡崎 晴樹 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63−137067（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−2383（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−175339（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−219464（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02D 29/00 - 29/06 F02D 41/00 - 41/40

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スロットル弁の開度を調節してエンジンの
   出力を制御する出力制御手段と、駆動輪の制動力制御手
   段とを有し、上記出力制御手段によってスリップ制御の
   開始直後にスロットル弁の開度を所定量だけ急減させた
   後、目標スリップ率に基づいてスロットル弁の開度を調
   節することにより駆動輪への付与トルクを制御して加速
   時に駆動輪のスリップが過大になるのを防止するように
   構成されたスリップ制御装置において、走行路の傾斜度
   を検出する傾斜度検出手段と、この傾斜度検出手段の検
   出信号に応じて車両が上り坂を走行していることが確認
   された場合に、上記出力制御手段によるスリップ制御開
   始直後のスロットル弁開度の急減量を、通常路の走行状
   態におけるスリップ制御開始時に比べて減少させる制御
   状態変更手段とを設けたことを特徴とするスリップ制御
   装置。