JPH01300028A - 駆動輪スリツプ防止制御装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、２組のスロットルバルブを備えた駆動輪スリ
ップ防止制御装置に係り、特に、自動車用のガソリンエ
ンジンに好適な駆動輪スリップ防止制御装置に関する。

［従来の技術］ 自動車が走行するときに、エンジンから車輪（駆動輪）
に与えられる駆動力の方が、この車輪と走行路面との間
の摩擦力よりも大きくなると、いわゆる駆動輪スリップ
を生じ、自動車の方向安定性が損なわれたり、加速性が
低下したりする。

しかして、この駆動輪スリップを防止するためには、ス
リップを感知してエンジンのトルクを制御してやればよ
いが、これを運転者のアクセルペダルに期待するのは、
一般的には無理があり、このため、所定のセンサを用い
てスリップを検出し、これにより所定の制御機能を発動
させてエンジンのトルクを制御するようにした、いわゆ
る駆動輪スリップ防止制御装置が１種々実用化されてい
るが、そのうちの１種に、アクセルペダルで操作される
第１のスロットルバルブとは別に、所定のアクチュエー
タで開閉駆動される第２のスロットルバルブを設け、こ
の第２のスロットルバルブによりエンジンのトルクを制
御する方式の駆動輪スリップ防止制御装置が１例えば特
開昭６１−１２９４３２号公報により開示されている。

ところで、この従来の方式では、駆動輪にスリップが発
生していないときには、その第２のスロットルバルブは
全開位置に保ち、スリップが検出されたら、ここで第２
のスロットルバルブの開度を全開位置・から閉じる方向
に制御するようになっていた。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術は、第２のスロットルバルブの開度が、定
常時には全開位置に保たれているため、スリップが検出
され、それの防止制御が開始したときには、まず第２の
スロットルバルブを全開位置からほぼ全閉位置に近くま
で動かさなければならないという点について配慮がされ
ておらず、実際にトルク制御が効いてくるまでスリップ
が増大し続けてしまい、応答性が悪いという問題があっ
た、。

本発明の目的は、エンジンのトルク制御に充分な応答性
が与えられ、有効な駆動輪スリップ防止制御が容易に得
られるようにした駆動輪スリップ防止制御装置をローコ
ストで提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的は、駆動輪にスリップが検出されていない定常
時にも第２のスロットルバルブの開度を制御する手段を
設け、これにより、定常時に、第２のスロットルバルブ
を、全開位置に保持するのではなく、アクセルペダルで
操作されている第１のスロットルバルブの開度に追従さ
せて開度制御することにより達成される。

［作用］ 本発明では、吸気管内に２組のスロットルバルブを持つ
駆動輪スリップ防止装置を対象としており、このため、
エンジンに吸入される空気量は、２組のスロットルバル
ブのうちの弁開度の小さい方、すなわち開口面積の小さ
い方によって決まってくる。

そこで、駆動輪がスリップを生じてないときに。

第２のスロットルバルブがドライバによって操作されて
いる第１のスロットルバルブより開度が小さくなると、
運転性に不具合を生ずる。しかして、これとは逆に、第
２のスロットルバルブの開度が第１のスロットルバルブ
の開度より大きすぎると、スリップ発生初期に第２のス
ロットルバルブを閉じるまでの時間が長くなってしまう
。

本発明では、第２のスロットルバルブは１通常。

第１のスロットルバルブと同じ開度となるように制御さ
れており、車輪にスリップが生じたときだけ第１のスロ
ットルバルブより開度が小さくされるので、定常時の運
転性を損なうことなく、スリップ発生時には、より早く
エンジントルクを低下させることができる。

［実施例コ 以下、本発明による駆動輪スリップ防止制御装置につい
て、図示の実施例により詳細に説明する。

第２図は本発明の一実施例のハード構成図を示したもの
で、制御部全体は第２スロツトル弁３の目標開度を算出
するＴＣＳコントロールユニット８と、第２スロツトル
弁３の位置制御を行なうスロットル・コントロール・ユ
ニット９とからなっている。

吸気管には第２スロツトル弁３のほかに第１スロツトル
弁６があって、吸入空気量が調節できるようになってい
て、それぞれに開度センサとして第１スロツトルセンサ
７と第２スロツトルセンサ４が付いている。２組の弁の
駆動方法は、第１スロツトル弁６はアクセルペダル５を
介してドライバが操作するようになっており、第２スロ
ツトル弁３はモータ２からなるアクチュエータにより駆
動するようになっている。

第１図は本発明の一実施例における制御ブロック図を示
したもので、以下、これにより、実際に行なわれる制御
について説明するに の実施例の特徴は、フィードバック制御系で目標値が変
わることである。定常走行時、つまり高μ路を走行して
いるときや、低μ路でもスリップしないで走行している
ときは、目標値選択手段２１によって図のＢ側の目標値
を選択する。Ｂ側の目標値は、計測した第１スロツトル
弁６の開度であるから、モータ駆動される第２スロツト
ル弁２は、第１スロツトル弁６と同じ動きをする。

次に、低μ路を走行中に車輪にスリップが生じた場合を
考える。第２スロツトル弁３の目標値はスリップ量が所
定値を越えるとＡ側に切換わるようにしておく。すなわ
ち、第１スロツトル弁６と同じ開度に追従させる制御か
ら、車輪のスリップ状態を車輪速センサ１によって検出
し、目標開度を算出する従来の制御方式に変わる。

目標値を切換えるアルゴリズムを第３図に示す。

初めは駆動輪のスリップの状態を知るため、スリップ率
を演算する。スリップ率Ｓは以下の式で表せる。

■・・・・・・従動輪速度 まず、スリップ率Ｓが所定値ａより大きいかどうかをブ
ロック３０１で判定する。Ｓ≧ａならばブロック３０２
にてＦ　１ａｇに１をたてる。次に。

制御の終了判定のため、ブロック３０３で第１スロツト
ル開度θ１と第２スロツトル開度０２を比較する。θ、
の方が小さければ、ブロック３０４でＦ　ｌａｇをＯに
する。次に、第２スロツトル弁３の目標値を２種設定す
る。一方の目標値は、ＴＣ８制御用のもので、スリップ
率Ｓ等をもとにしてブロック３０５で算出し、この値を
Ａとする。なお、Ｔｅ３とは、トラクション・コントロ
ール・システムの略称である。もう一方の目標値は定常
時用のものであり、ブロック３０６で第１スロツトル弁
７の開度をそのまま目標値Ｂとする。このあと、ブロッ
ク３０７では、ＡとＢのどちらの目標値を選択するかを
Ｆ　ｌａｇによって判定する。フラグが１ならば、ブロ
ック３０８で目標値θ７にＡを代入する。フラグが０な
らば、ブロック３０９で目標値θ６にＢを代入する。最
後に、ブロック３１０でモータ２による第２スロツトル
弁３の位置制御を行ない、第２スロツトル弁の位置決め
をする。

第４図は、第３図のアルゴリズムに従って制御したとき
の第１．第２スロツトル開度とスリップ率を時間変化で
追ったものである。

次に、第５図により、本発明の実施例による特有の効果
について説明する。ここでは、シミュレーションにて従
来の制御方式と、本発明を適用した制御の違いについて
述べる。

シミュレーションの条件は１図の（ａ）が従来の制御法
によるもので、（ｂ）が本発明を適用したものであり、
その他の条件は、いずれも第１スロツトル弁６をドライ
バが１秒かかつて４０″開けたときのもので、路面μは
０．１の滑りやすい路面である。

まず、第５図（ａ）の従来例の場合では、第２スロツト
ル弁が常時開となっていることがわかり、駆動輪の車輪
速が所定値を越えたところで、全開から１０°まで落ち
てきて、駆動車輪速の上昇は、この時点でやつと抑えら
れる。

他方、（ｂ）の本発明の実施例の場合には、始め第２ス
ロツトル弁３の開度は第１スロツトル弁６の開度に追従
している。そして、（、）と同じように、駆動輪の車輪
速が所定値を越えたところで第２スロツトル弁３を閉じ
はじめるが、このときには、すでに３０”程度まで閉じ
ているので、１０゜に閉じられるまでの時間が短くなっ
ている。これにより、従来法よりも跣動輪速の上昇は早
く抑えられ、ピーク値そのものも下がっていることがわ
かる。

以上のように、本発明を適用すれば、同じ性能のモータ
を使用しても、実質的にはモータの応答性が上がり、制
御性が向上する。又、従来例よりも低コストの応答性の
悪いモータを使用しても、従来例と同程度の制御性を得
ることもできる。

次に、本発明の他の実施例について、第６図（ａ）。

（ｂ）により説明する。

この第６図の実施例は、第１スロツトル弁３と第２スロ
ツトル弁７の間に機械的結合を持たせたもので、ワイヤ
６１により駆動される第１スロツトル弁６は常時、アク
セルペダル５（第２図）に合わせた動きをする。この第
１スロツトル弁６の動きは、スプロケットギヤ６２、チ
ェーン６４、スプロケットギヤ６３を介して第２スロツ
トル弁３の７クチユエータであるモータ２に伝えられる
。

このとき、ＴＣ８制御を行なっていなければ、モータ２
を動かさないので、第１スロツトル弁６と第２スロツト
ル弁３は同じ動きをする。そして、ＴＣ８制御に入った
ときには、第３＠のブロック３０５で行なっているのと
同じ演算をして目標開度を算出し、モータ２を作動させ
、第２スロツトル弁３の開度を、スプロケットギヤ６３
の回動位置から動かして、目標開度に追従させるのであ
る。

従って、この実施例によれば、定常時にはモータを駆動
する必要がないので、モータの負担を軽（することがで
きる。なお、この第６図で、（ａ）は断面を表わし、（
ｂ）は側面からみたものである。

ところで、第１図ないし第３図で説明した、本発明の一
実施例では、定常時にも第２スロツトル弁３の開度θ２
を第１スロツトル弁の開度θ１に追従させるのに、モー
タ２が用いられており、このため、この方式では、常に
モータ２が動作させられており、温度上昇が著しく、過
熱の虞れがある。

そこで５本発明の一実施例として、モータ２に温度セン
サを設け、温度が所定値を超えた場合には、第２スロツ
トル弁３の開度θ２を第１スロツトル弁６の開度θ１に
追従制御するのを停止して全開を保つようにし、駆動輪
にスんツブが発生したときだけ、ＴＣ３制御のための閉
弁制御を行なうように構成してもよい。

次に、本発明のさらに別の一実施例として、目標値にオ
フセットを持たせる方法について説明する。

上記したように、定常時に第２スロットル弁開度を第１
スロットル弁開度に追従させるようにすると、今度は、
急激に第１スロツトル弁を開いたときに第２スロツトル
弁３が遅れ、加速性が劣化する可能性を生じる。

そこで、この原因となる、モータ２の初期応答遅れをオ
フセット分で許容するようにすればよい。

詳しく説明すると、これも上記したように、エンジンに
吸入される空気量は、２組のスロットル弁のうち開度の
小さい方で制限される。

これを第７図をもとに説明する。上記したように、第２
スロツトル弁３の開度を第１スロツトル弁６の開度に一
致させるように制御しておくと、第７図（ａ）に示すよ
うに５時刻ｔ０で第１スロツトル弁６の開度が急激に開
いたとき、第２スロツトル弁２の立上りが時刻ｔ１まで
遅れるので、エンジンに吸入される空気量は、すぐには
上らず、アクセルレスポンスが悪くなり、加速性が損な
われる。

そこで、これを防止するための本発明の一実施例として
、第２スロツトル弁３の目標開度θ２を以下のように設
定するのである。

θ２二〇、＋０ＦＳＥＴ ここで、０ＦＳＥＴは所定値（一定値）であり、θ、は
第１スロツトル弁６の開度である。

このようにしてやれば、第７図（ｂ）に示すようになり
、第２スロツトル弁３の遅れが時刻ｔ。からｔ工まであ
っても、時刻ｔ２後での開度の遅れは、同図（ａ）の場
合に比して充分に小さく抑えられ、加速性の低下をなく
すことができる。

ところで、自動車用ガソリンエンジンでは、スロットル
バルブが急激に開かれたときには、燃料を増量させる。

いわゆる加速増量制御の適用が知られており、これによ
りエンジンの加速応答性が改善できる。

そこで、本発明の一実施例として、ＴＣ８制御時にも加
速増量制御を行ない、Ｔｅ３の制御性を改善するように
してもよい。具体的にいえば、Ｔｅ３の制御性を良くす
るために、制御の操作量。

つまり第２スロットル弁開度が急に立ち上った時に、エ
ンジンのトルクも早く立ち上るよう割込噴射を行なうの
である。

次に、近年は、オートマチック・トランスミッション機
構を装備した自動車、いわゆるオートマチック車が多数
派を占めるようになってきている。

そこで、このオートマチック車に本発明を適用した場合
の実施例について、以下に説明する。

まず、このオートマチック車のトランスミッション制御
の一例について説明すると、オートマチック車のギヤシ
フトパターンは、基本的には第８図のように、車速とス
ロットル開度とから求められる。ここで、ＴＣ３Ｃ３作
動中いてみると、このときに実際にエンジンに吸入され
る空気量を絞っているのは第２スロツトル弁になってい
るので、第１スロツトル弁を高開度で移動させてもエン
ジンの制御状態にはほとんど影響を与えることができな
い。換言すれば、このときには、アクセルペダルをかな
り踏み込んだ位置で、それを動かしてもエンジンの状態
にはほとんど変化が現われない。

このため、ドライバはさらにアクセルペダルを踏み込ん
でしまう可能性があり、この結果、第８図から明らかな
ように、ギヤシフトが行なわれてＴｅ３の制御性が悪化
してしまう虞れがある。

そこで、本発明の一実施例として、ＴＣ８作動中は、第
１スロツトル弁の開度でギヤ選択が行なわれるのを禁止
するようにし、ＴＣ８作動前のギヤで走行を継続させ、
ＴＣ３作動状態が終了した後、再び、元のギヤシフト制
御を行なうに構成してもよい。

この実施例によれば、オートマチック車にも本発明を適
用して、充分に応答性のよいＴＣ３制御を与えることが
できる。

［発明の効果コ 本発明によれば、定常時（ＴＣ８非作動時）に第２スロ
ツトル弁を第１スロツトル弁に追従させるように制御し
ているので、駆動輪にスリップが生じたときに、第２ス
ロツトル弁の開度を実際にＴＣ８制御が効力を発揮する
のに必要な全開領域まで戻すまでの移動量を小さくする
ことができ、この結果、従来よりも短時間で第２スロッ
トル弁を全開領域に整定することが可能になり、駆動輪
のスリップ率の上昇を早期に抑え、さらにスリップ量の
上限値も低く抑えることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による駆動輪スリップ防止制御装置の一
実施例を示す制御ブロック図、第２図は本発明の一実施
例を示すハードウェア構成図、第３図は動作説明用のフ
ローチャート、第４図は動作説明用のタイミングチャー
ト、第５図は効果説明用のシミュレーション特性図、第
６図は本発明の他の一実施例を示す構成図、第７図は効
果説明用の特性図、第８図はオートマチック・トランス
ミッションのギヤシフト制御のマツプ説明図である。 １・・・・・・車輪速センサ、２・・・・・・モータ、
３・・・・・・第２スロツトル弁、４・・・・・・第２
スロツトルセンサ、５・・・・・・アクセルペダル、６
・・・・・・第１スロツトル弁、７・・・・・・第１ス
ロツトルセンサ、８・・・・・・ＴＣＳコントロール・
ユニット、９・・・・・・スロットル・コントロール・
ユニット、２１・・・・・・目標値選択手段。 第３図 第４図 時間 第５図 （ａ） 晴間 （ｂ） 時間 第６図 （Ｇ） ｌ （ｂ） 第７図 （Ｇ） ｔｏ　ｔｔ　ｔｚ　　　時間 （ｂ） ！□　ｔ、　ｔｚ　　　時間 第８図 国中の狡宇（２キ゛Ｖ位ｌ 申ｔ　Ｃｋｍ／ｈ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、アクセルペダルに連動して開閉駆動される第１のス
   ロットルバルブと、所定のアクチュエータにより開閉駆
   動される第２のスロットルバルブとを備え、この第２の
   スロットルバルブの開度制御によりスリップ防止のため
   の駆動力制御を行なう方式の駆動輪スリップ防止制御装
   置において、上記第１のスロットルバルブの開度に上記
   第２のスロットルバルブの開度が追従するように上記ア
   クチュエータを制御する追従制御手段を設け、上記スリ
   ップ防止のための駆動力制御が行なわれていないとき、
   上記追従制御手段を動作させるように構成したことを特
   徴とする駆動輪スリップ防止制御装置。 ２、アクセルペダルに連動して開閉駆動される第１のス
   ロットルバルブと、所定のアクチュエータにより開閉駆
   動される第２のスロットルバルブとを備え、この第２の
   スロットルバルブの開度制御によりスリップ防止のため
   の駆動力制御を行なう方式の駆動輪スリップ防止制御装
   置において、上記第１のスロットルバルブの開閉動作に
   上記第２のスロットルバルブの開閉動作を連動させる機
   械的駆動力伝達手段を設け、上記第２のスロットルバル
   ブの開度が、上記アクチュエータによる開閉駆動とは独
   立に、上記第１のスロットルバルブの開度に追従制御さ
   れるように構成したことを特徴とする駆動輪スリップ防
   止制御装置。 ３、特許請求の範囲第１項において、上記スリップ防止
   のための駆動力制御が、駆動輪に現われたスリップ状態
   に基づいて演算された所定の目標開度を制御目標値とす
   るフィードバック・ループ系による制御で実行され、上
   記追従制御手段が、上記第１のスロットルバルブの開度
   を制御目標値とするフィードバック・ループによる制御
   手段で構成されていることを特徴とする駆動輪スリップ
   防止制御装置。 ４、特許請求の範囲第１項において、上記アクチュエー
   タが温度センサを備えた電動アクチュエータであり、上
   記温度センサが所定値を超える温度を検知したときには
   、上記電動アクチュエータに対する駆動電流がカットさ
   れるように構成されていることを特徴とする駆動輪スリ
   ップ防止制御装置。 ５、特許請求の範囲第１項又は第２項のいずれかにおい
   て、上記第１と第２のスロットルバルブが追従制御され
   ているときの、これらのスロットルバルブの開度に所定
   のオフセットが設定されていることを特徴とする駆動輪
   スリップ防止制御装置。 ６、特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかにお
   いて、上記スリップ防止のための駆動力制御が行なわれ
   ているときには、上記第２のスロットルバルブの開度増
   加速度に応じて燃料供給量の増量制御が行なわれるよう
   に構成されていることを特徴とする駆動輪スリップ防止
   制御装置。 ７、特許請求の範囲第１項ないし第６項のいずれかにお
   いて、適用対象となる自動車がオートマチック・トラン
   スミッション装備車であり、上記スリップ防止のための
   駆動力制御が行なわれているときには、上記第１のスロ
   ットルバルブの開度状態に基づいて実行されるオートマ
   チック・トランスミッション機構によるギヤシフト制御
   が禁止されるように構成されていることを特徴とする駆
   動輪スリップ防止制御装置。