JP3093805B2 - 車両のスリップ制御装置 - Google Patents

車両のスリップ制御装置

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JP3093805B2
JP3093805B2 JP03045958A JP4595891A JP3093805B2 JP 3093805 B2 JP3093805 B2 JP 3093805B2 JP 03045958 A JP03045958 A JP 03045958A JP 4595891 A JP4595891 A JP 4595891A JP 3093805 B2 JP3093805 B2 JP 3093805B2
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文雄 景山
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は車両のスリップ制御装
置、特に駆動輪のスリップ時に駆動力を低下させるトラ
クション制御システムが備えられた車両のスリップ制御
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、車両においては、駆動輪が過大な
駆動トルクによりスリップして加速性が低下するのを防
止するために、スリップ状態の駆動輪の駆動力を抑制す
るトラクション制御を行うようにしたものがある。この
トラクション制御は、例えば車輪の回転速度を検出する
車輪速センサからの信号に基づいて、駆動輪の従動輪に
対する回転速度差が所定値以上になったときに開始さ
れ、その回転速度差を所定の目標値に収束させるように
エンジン出力をフィードバック制御することにより、駆
動輪に働く駆動力を低減させるように行われる。また、
スリップ状態の駆動輪に制動力を作用させることで、駆
動力を低減させる場合もある。
【0003】ところで、トラクション制御が行われる路
面状態においては、路面摩擦係数が小さいときのように
急なアクセル操作を行わないのが望ましい場合がある
が、例えば特開平1−190552号公報には、この種
のスリップ制御装置において、トラクション制御時にト
ラクション制御中であることを表示するようにした構成
が示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、駆動輪
のスリップ状態は、駆動輪の路面に対するグリップ力に
比べて相対的に過大な駆動トルクが伝達されたときに発
生するようになっており、路面摩擦係数が大きい舗装路
面においても駆動輪のグリップ力に比べて駆動トルクが
大きすぎるときには駆動輪がスリップすることになる。
したがって、上記公報記載の従来技術のようにトラクシ
ョン制御状態を表示させるだけでは、運転者が路面状態
を正確に把握できないという不都合がある。
【0005】この発明は駆動輪のスリップ時に駆動力を
低下させるトラクション制御システムが備えられた車両
における上記の問題に対処するもので、運転者が路面状
態を的確に把握しうるようにすることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】すなわち、本願の請求項
1の発明(以下、第1発明という)に係る車両のスリッ
プ制御装置は、車輪の回転速度を検出する車輪速検出手
段と、この検出手段で検出された駆動輪の従動輪に対す
る回転速度差が所定値以上のときに、その回転速度差を
所定の目標値に収束させるようにエンジン出力をフィー
ドバック制御するフィードバック制御手段とを備えた車
両において、路面摩擦係数を検出する路面摩擦係数検出
手段と、路面摩擦係数に応じて上記フィードバック制御
手段の制御量を補正する補正手段とを備え、該補正手段
を、上記路面摩擦係数検出手段で検出される路面摩擦係
数が小さいほど、エンジン出力のフィードバック制御時
における上記回転速度差の目標値に対するオーバーシュ
ート量が大きくなるように上記フィードバック制御手段
の制御量を補正するように構成したことを特徴とする。
【0007】本願の請求項2の発明(以下、第2発明と
いう)に係る車両のスリップ制御装置は、上記第1発明
において、舵角を検出する舵角検出手段を備えると共
に、上記補正手段を、舵角検出手段で検出される舵角が
所定舵角以上のときに、上記路面摩擦係数検出手段で検
出される路面摩擦係数の大きさにかかわらず、上記オー
バーシュート量が、路面摩擦係数が大きいときの値と同
じになるように上記フィードバック制御手段の制御量を
補正するように構成したことを特徴とする。
【0008】
【作用】上記の構成によれば次のような作用が得られ
る。
【0009】 上記第1、第2発明のいずれにおいても、
スリップ制御時に駆動輪の従動輪に対する回転速度差を
目標値に収束させるフィードバック制御手段の制御量
が、路面摩擦係数が小さいほど、エンジン出力のフィー
ドバック制御時における上記回転速度差の目標値に対す
るオーバーシュート量が大きくなるように補正されるの
で、エンジンが例えば低μ路においてハンチングが大き
くなるなど、路面状態を反映した運転状態を示すことに
なって、運転者が路面状態を的確に把握することが可能
となる。つまり、路面摩擦係数の値が小さい低μ路にお
いては、駆動輪と従動輪との回転速度差が目標値をオー
バーシュートするハンチングが顕著に現れ、これを発生
させるエンジン回転数の大きなハンチングにより、車体
に過度の前後Gを発生させることなく駆動輪のスリップ
状態を運転者に体感させることにな る。また、高μ路に
おいては、上記回転速度差が目標値を過度にオーバーシ
ュートすることがないので、車体に大きな前後Gが発生
して乗車フィーリングを悪化するのを回避することがで
きる。
【0010】 また、第2発明によれば、舵角が所定舵角
以上のときには、 上記フィードバック制御手段の制御量
が、路面摩擦係数の大きさにかかわらず、上記オーバー
シュート量が路面摩擦係数が大きいときの値と同じにな
るように補正されるので、駆動輪速のハンチングが抑え
られることになり低μ路における旋回時の方向安定性
が確保されることになる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【0012】 図1に示すように、この実施例に係る車両
は、左右の前輪1,2が駆動輪、左右の後輪3,4が従
動輪とされていると共に、エンジン5の出力トルクが変
速機6が変速された後、左右の駆動軸7,8を介して左
右の前輪1,2に伝達されるようになっている。
【0013】 上記エンジン5の吸気通路9には運転者に
よって操作されるアクセルペダル10に連結されたメイ
ンスロットル弁11と、スロットル開度調節アクチュエ
ータ12に連結されたサブスロットル弁13とが設置さ
れていると共に、これらのスロットル弁11,13の開
度を調節することにより、エンジン5の吸入空気量が可
変制御されてエンジン出力が調節されるようになってい
る。
【0014】 そして、トラクション制御(以下、TRC
制御という)を行う電子制御式のコントロールユニット
(以下、ECUという)14が備えられており、このE
CU14は各車輪1〜4の回転速度を検出する車輪速セ
ンサ15〜18からの信号と、図示しないハンドルの操
舵量を検出する舵角センサ19からの信号とを入力し、
これらの信号に基づいて上記サブスロットル弁13の開
度を調節するスロットル開度調節アクチュエータ12の
作動を制御するようになっている。
【0015】 ここでECU14によるTRC制御の概略
を説明すると、ECU14は上記車輪速センサ17,1
8からの信号が示す従動輪速に基づいて加速度を算出す
ると共に、この加速度と従動輪速で代表させた車速と用
いて路面摩擦係数μを推定する。これら加速度及び車速
に対する路面摩擦係数μの関係を示すと表1に従ったも
のとなる。
【0016】
【表1】 なお、上記表1において、数字が大きくなるほど摩擦係
数が大きくなることを示している。
【0017】 次いで、ECU14は予め路面摩擦係数μ
をパラメータとして設定したマップからエンジン制御用
スリップ目標基準値を読み出すと共に、この値を車速な
どに応じて補正することにより最終エンジン制御用スリ
ップ目標値SEを得る。
【0018】 そして、ECU14は上記車輪速センサ1
5〜18からの信号に基づいて従動輪速に対する駆動輪
速の回転速度差、すなわち駆動輪である前輪1,2の路
面に対するスリップ値Sを算出し、このスリップ値Sが
エンジン制御用スリップ目標値SEを超えたときにTR
C制御を開始し、上記スリップ値Sがスリップ目標値S
Eに収束するようにスロットル開度調節アクチュエータ
12を介してサブスロットル弁13の開度をフィードバ
ック制御する。
【0019】 次に、図2のフローチャートに従ってEC
U14の制御動作を説明する。
【0020】 すなわち、ECU14はステップS1で各
種データを読み込んだ上で、ステップS2でTRC制御
中か否かを判定し、YESと判定したときにステップS
3に進んで上記舵角センサ19からの信号が示す舵角θ
が所定値θ0よりも大きいか否かを判定する。つまり、
当該車両が旋回中か否かを判定するのである。そして、
NOと判定したときには、ステップS4に進んで路面摩
擦係数μに応じたスロットル制御量を算出する。
【0021】 つまり、ECU14は図3に示すように予
めエンジン制御用スリップ目標値SEに対する駆動輪速
の偏差と車輪速変化量とをパラメータとして設定したゲ
インラベルテーブルを用いて、現実の駆動輪速偏差及び
車輪速変化量に対応するスロットル開度のゲインラベル
を呼び出す。そして、このようにして呼び出したゲイン
ラベルと路面摩擦係数μとに対応するスロットルゲイン
を、図4に示すように路面摩擦係数μに応じてゲインラ
ベルごとにスロットルゲインを設定した第1テーブルか
ら呼び出す。ここで、スロットルゲインは、上記サブス
ロットル弁13の全閉状態から全開状態までの総回転角
に対する百分率で示した値として、同一ラベルについて
路面摩擦係数μが大きくなるほどスロットルゲインが小
さくなるように設定されている。したがって、例えば路
面摩擦係数μの値が1となる低μ路において、上記ゲイ
ンラベルが−側の最大ゲインを示すNBのときには、−
10%のスロットルゲインが得られることになる。な
お、上記ゲインラベルは、NSが−側の最小ゲインを示
し、NMが−側の中間のゲインを示すように設定されて
いると共に、PBは+側の最大ゲイン、PSは+側の最
小ゲイン、PMは+側の中間のゲインを示すように設定
されている。そして、ZOは0%のスロットルゲインを
示している。
【0022】 そして、ECU14はステップS5で上記
スロットルゲインが得られるようにサブスロットル弁1
3に対してスロットル制御信号を出力する。
【0023】 一方、ECU14は上記ステップS3にお
いて舵角θが所定値θ0よりも大きいと判定したときに
は、ステップS6に移り第2テーブルを用いてスロット
ル制御量を算出する。
【0024】 つまり、ECU14は上記図3のテーブル
を用いて現実の駆動輪速偏差及び車輪速変化量に対応す
るゲインラベル呼び出すと共に、そのゲインラベルに対
応するスロットルゲインを、図5に示すようにゲインラ
ベルに応じてスロットルゲインを設定した第2テーブル
から呼び出すことになる。なお、この第2テーブルにお
いては、上記第1テーブルの路面摩擦係数μが5のとき
の値に相当するスロットルゲインが設定されている。し
たがって、この第2テーブルが選択されたときには、路
面摩擦係数μにかかわらずスロットル開度の変化量が小
さく規制されることになる。
【0025】 次に、本実施例の作用を説明すると、例え
ば路面摩擦係数μの値が小さい低μ路においては、スロ
ットルゲインが大きな値に設定されるので、図6に示す
ように駆動輪速がエンジン制御用スリップ目標値SE
オーバーシュートするハンチングが顕著に現れ、これを
発生させるエンジン回転数の大きなハンチングにより、
車体に過度の前後Gを発生させることなく前輪1,2の
スリップ状態を運転者に体感させることになる。
【0026】 一方、路面摩擦係数μの値が大きい高μ路
においては、スロットルゲインが低μ路よりも相対的に
小さな値に設定されるので、図7に示すように駆動輪速
がスリップ目標値SEをオーバーシュートするハンチン
グが小さく抑えられることになり、運転者に過大な前後
Gを感じさせることがない。
【0027】 また、舵角が大きいときにも駆動輪速のハ
ンチングが抑えられるので、低μ路における旋回時の方
向安定性が確保されることになる。
【0028】 なお、点火時期の制御や気筒数制御によっ
てエンジン出力を変化させるようにしたものでも本発明
を適用することができる。
【0029】
【発明の効果】以上のように本発明に係るスリップ制御
装置によれば、スリップ制御時に駆動輪の従動輪に対す
る回転速度差を目標値に収束させるフィードバック制御
手段の制御量が、路面摩擦係数が小さいほど、エンジン
出力のフィードバック制御時における上記回転速度差の
目標値に対するオーバーシュート量が大きくなるように
補正されるので、エンジンが例えば低μ路においてハン
チングが大きくなるなど、路面状態を反映した運転状態
を示すことになって、運転者が路面状態を的確に把握す
ることが可能となる。つまり、路面摩擦係数の値が小さ
い低μ路においては、駆動輪と従動輪との回転速度差が
目標値をオーバーシュートするハンチングが顕著に現
れ、これを発生させるエンジン回転数の大きなハンチン
グにより、車体に過度の前後Gを発生させることなく駆
動輪のスリップ状態を運転者に体感させることになる。
また、高μ路においては、上記回転速度差が目標値を過
度にオーバーシュートすることがないので、車体に大き
な前後Gが発生して乗車フィーリングを悪化するのを回
避することができるのである。
【0030】 特に、第2発明によれば、舵角が所定舵角
以上のときには、上記フィードバック制御手段の制御量
が、路面摩擦係数の大きさにかかわらず、上記オーバー
シュート量が路面摩擦係数が大きいときの値と同じにな
るように補正されるので、駆動輪速のハンチングが抑え
られることになり、低μ路における旋回時の方向安定性
が確保されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 車両の制御システム図である。
【図2】 ECUの制御動作を示すフローチャート図で
ある。
【図3】 ゲインラベルの呼出に用いるテーブルの1例
を示す説明図である。
【図4】 路面摩擦係数に応じたスロットルゲインの設
定に用いるテーブルの1例を示す説明図である。
【図5】 高舵角時に用いるテーブルの1例を示す説明
図である。
【図6】 低μ路における制御態様を示すタイムチャー
ト図である。
【図7】 高μ路における制御態様を示すタイムチャー
ト図である。
【符号の説明】
1,2 前輪 3,4 後輪 5 エンジン 12 スロットル開度調節アクチュエータ 13 サブスロットル弁 14 ECU 15〜18 車輪速センサ 19 舵角センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 津山 俊明 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 平2−27125(JP,A) 特開 昭51−14591(JP,A) 特開 平2−305333(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02D 29/02 311

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車輪の回転速度を検出する車輪速検出手
    段と、この検出手段で検出された駆動輪の従動輪に対す
    る回転速度差が所定値以上のときに、その回転速度差を
    所定の目標値に収束させるようにエンジン出力をフィー
    ドバック制御するフィードバック制御手段とが備えられ
    た車両のスリップ制御装置であって、路面摩擦係数を検
    出する路面摩擦係数検出手段と、路面摩擦係数に応じて
    上記フィードバック制御手段の制御量を補正する補正手
    段とが備えられ、該補正手段は、上記路面摩擦係数検出
    手段で検出される路面摩擦係数が小さいほど、エンジン
    出力のフィードバック制御時における上記回転速度差の
    目標値に対するオーバーシュート量が大きくなるように
    上記フィードバック制御手段の制御量を補正するように
    構成されていることを特徴とする車両のスリップ制御装
    置。
  2. 【請求項2】 舵角を検出する舵角検出手段が備えられ
    ていると共に、上記補正手段は、舵角検出手段で検出さ
    れる舵角が所定舵角以上のときに、上記路面摩擦係数検
    出手段で検出される路面摩擦係数の大きさにかかわら
    ず、上記オーバーシュート量が、路面摩擦係数が大きい
    ときの値と同じになるように上記フィードバック制御手
    段の制御量を補正するように構成されていることを特徴
    とする請求項1に記載の車両のスリップ制御装置。
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