JPH0350354A - 車輌の加速スリップ制御装置 - 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、自動車等の車輌の加速スリップ制御装置に係
り、特にサブスロットル弁により内燃機関の吸入空気量
を制限して駆動輪の過大トルクを低減する加速スリップ
制御装置に係る。

［従来の技術］ 自動車等の車輌に於いて、駆動輪と路面との間の加速ス
リップを低減する加速スリップ制御装置の一つとして、
アクセルペダルの踏込みに応じて開閉するメインスロッ
トル弁以外に内燃機関の吸気通路にサブスロットル弁を
有し、加速スリップ発生時にはトラクション制御手段に
より前記サブスロットル弁を所定開度まで閉弁すること
により内燃機関の吸入空気量を制限し、内燃機関の出力
トルクの低減によって駆動輪の過大トルクを低減する加
速スリップ制御装置が既に知られており、これは、例え
ば、特開昭６２−２３７０４７号公報に示されている。

［発明が解決しようとする課題］ サブスロットル弁は、加速スリップ発生時以外の通常運
転時に於ては、メインスロットル弁による吸入空気量制
御、換言すれば内燃機関の出力制御に影響を与えないよ
う、全開位置に保持されている。このため、加速スリッ
プ発生時にはサブスロットル弁は、加速スリップの低減
のために、いち速く所定開度にまで閉弁されるべきであ
るが、しかし、このサブスロットル弁の閉弁開始位置が
全開位置であるため、これがトラクション制御に適した
所定開度にまで閉弁するには時間を要し、特にサブスロ
ットル弁の閉弁駆動が定量的に行われるべくステップモ
ータにより行われる場合には、ステップモータの作動特
性上、さほど急速にはサブスロットル弁を閉弁駆動する
ことができず、このため不可避の閉弁遅れが生じる。

加速スリップはその発生初期に大きいから、この発生初
期に於てスリップが充分に低減されるべく適切なトラク
ション制御によって適切な加速スリップ制御が行われる
べきであるが、しかし加速スリップの発生が検知されて
から、上述の如くサブスロットル弁の所定開度への閉弁
が全開位置より開始されたのでは、サブスロットル弁の
閉弁遅れが大きく、このため加速スリップの発生初期に
於て駆動輪の過大トルクを充分に低減することができず
、適切な加速スリップ制御が行われない。

これに対し、サブスロットル弁の開度が常にメインスロ
ットル弁の開度と同等の開度になるように、サブスロッ
トル弁の開度を常時制御すること、即ち追随制御を行う
ことが考えられる。しかしこの場合にはサブスロットル
弁を開閉駆動するステップモータの負荷が大きくなり過
ぎ、またサブスロットル弁のメインスロットル弁追随制
御とトラクション制御との両立から、サブスロットル弁
の開度制御理論がむずかしいものになり、この様な制御
が行われても、メインスロットル弁の開度が増大して生
じる加速スリップ発生時の初期に於て、必ずしも駆動輪
の過大トルクを充分に低減する適切な加速スリップ制御
が行われない。

本発明は、上述の如き不具合に鑑み、サブスロットル弁
の開閉駆動負荷を過大にすることがなく、加速スリップ
発生時にはサブスロットル弁特有の閉弁遅れを伴なうこ
となく早期にトラクション制御に適した所定開度まで閉
弁するようにし、良好な加速スリップ制御が行われるよ
う、改良された加速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］ 上述の如き目的は、本発明によれば、第１図に示されて
いる如く、アクセルペダルＡの踏込みに応じて開閉する
メインスロットル弁Ｂ以外に内燃機関Ｃの吸気通路りに
サブスロットル弁Ｅを有し、加速スリップ発生時にはト
ラクション制御手段Ｆにより前記サブスロットル弁Ｅを
所定開度まで閉弁することにより内燃機関Ｃの吸入空気
量を制限して駆動輪の過大トルクを低減する車輌の加速
スリップ制御装置に於て、車輌の加速スリップの発生を
予測する加速スリップ予測手段Ｊと、前記加速スリップ
予測手段Ｊにより加速スリップの発生が予測された時に
は前記サブスロットル弁Ｅを所定量閉弁させるスタンバ
イ制御手段Ｈとを有していることを特徴とする車輌の加
速スリップ制御装置によって達成される。

［作用］ 上述の如き構成によれば、車輌の加速スリップの発生が
予測されれば、サブスロットル弁が加速スリップの発生
に先立って所定量閉弁され、従ってこの後の加速スリッ
プ発生時にはサブスロットル弁はその閉弁位置よりトラ
クション制御に適した所定開度にまで閉弁すればよくな
り、加速スリップ発生時からサブスロットルがその所定
開度にまで閉弁するに要する時間が短縮されることにな
る。

［実施例］ 以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳細
に説明する 第２図は本発明による加速スリップ制御装置を備えた車
輌の一実施例を示している。第２図に於て、１０．１２
は従動輪として左右の前輪を、１４．１６は駆動輪とし
ての左右の後輪を各々示している。左右の後輪１４と１
６には内燃機関１８の出力トルクが、変速装置２０、プ
ロペラ軸２２、ディファレンシャル装置２４及び左右の
車軸２６．２８を経て伝達されるようになっている。

内燃機関１８は、吸気通路３０、サージタンク３２より
空気を吸入し、燃料インジェクタ３４より燃料を噴射供
給され、吸入空気量制御により調速、即ち出力トルクの
制御を行われるようになっている。

吸気通路３０には吸入空気量の制御を行うメインスロッ
トル弁３６が設けられている。メインスロットル弁３６
は、アクセルペダル３８と駆動連結され、アクセルペダ
ル３８の踏込みに応じて開弁するようになっている。

燃料インジェクタ３４は、内燃機関制御装置４０からの
制御信号によって開弁時期及び開弁時間を制御され、開
弁時間に応じた流量の燃料を内燃機関１８に対し噴射供
給するようになっている。

内燃機関制御装置４０による燃料噴射量制御は、基本的
には吸入空気量或いは吸気管圧力と機関回転数より見出
される一行程当りの吸入空気量に応じて行われるように
なっている。

吸気通路３０のメインスロットル弁３６よす吸気流で見
て上流側にはサブスロットル弁４２が設けられている。

サブスロットル弁４２はステップモータ４４により開閉
されるようになっている。

ステップモータ４４は、加速スリップ制御用の電子制御
装置４６よりの制御信号に応じて作動し、その制御信号
に応じてサブスロットル弁４２の開度を定量的に制御す
るようになっている。

電子制御装置４６は、一般的なマイクロコンピュータを
含むものであってよく、駆動輪車速センサ４８より後輪
駆動系の回転数を駆動輪車速として取込み、左右の従動
輪車速センサ５０．５２より左右の前輪１０．１２の回
転数を左右の従動輪車速として取込み、スロットル開度
センサ５４よリメインスロットル弁３６の開度に関する
情報を取込み、内燃機関制御装置４４より該制御装置に
て算出される内燃機関１８の回転数に関する情報を取込
み、これら情報に従って加速スリップ発生時であるか否
かを判別し、加速スリップ発生時にはサブスロットル弁
４２をトラクション制御に適した所定開度まで閉弁させ
る制御信号をステップモータ４４へ出力し、またこれは
別に加速スリップの発生を予測し、加速スリップの発生
が予測された時にはサブスロットル弁４２を所定量閉弁
させてこれを前記所定開度近くにまで閉弁させるべくス
テップモータ４４へ制御信号を出力するようになってい
る。

次に第３図を用いて本発明による加速スリップ制御装置
の制御要領の一例について説明する。

まずステップ１０に於ては、トラクション制御フラッグ
Ｆｔが１であるか否かの判別が行われる。

Ｆｔ＝１である時は既にトラクション制御が行われてい
る時であり、この時にはステップ３８へ進み、そうでな
い時はステップ１２へ進む。

ステップ１２に於ては、駆動輪車速センサ４８により検
出される駆動輪車速Ｖｄが左右の従動輪車速センサ５０
．５２により検出される左右の従動輪車速の平均値算出
より見出される車体車速（実車速）Ｖｂに所定量αを加
算した値より大きいか否かの判別が行われる。Ｖｄ　＞
Ｖｂ＋αである時は加速スリップ発生時であり、この時
にはトラクション制御ルーチン及びトラクションフィー
ドパツク制御ルーチンが実行され、そうでない時はステ
ップ１４へ進む。

ステップ１４に於ては、スタンバイ制御フラッグＦｓが
１であるか否かの判別が行われる。Ｆｓ＝１である時は
既にスタンバイ制御が行われた時であり、この時にはス
テップ２４へ進み、そうでない時はステップ１６へ進む
。

ステップ１６に於ては、駆動輪車速Ｖｄが車体車速ｖｂ
に比較的小さい所定量Δ■（ΔＶくα）を加算した値よ
り大きいが否かの判別が行われる。

Ｖｄ≧ｖｂ十ΔＶである時は加速スリップが発生する虞
れがある時であり、この時はステップ２２へ進み、そう
でない時はステップ１８へ進む。

ステップ１８に於ては、スロットル開度センサ５４によ
り検出されるメインスロットル弁３６の開度ｅｍ（７）
変化率（ｄ　／ｄｉ）θ印が所定値ｅ　ｌｌｌ５ｅｔよ
り大きいか否かの判別が行われる。（ｄ　／ｄｔ）θｍ
≧ｏｎ＋ｓｅｔである時は加速スリップが発生する虞れ
がある急加速時であり、この時はステップ２２へ進み、
そうでない時はステップ２０へ進む。

０ ステップ２０は加速スリップが発生しておらず、しかも
その発生の虞れさえない時に実行され、ステップ２０に
於ては、サブスロットル弁４２の制御目標開度ＴθＳを
最大値θ５ＩＩｌａＸにすることが行われる。これによ
りサブスロットル弁４２はステップモータ４４によって
全開位置にまで開弁されることになる。

ステップ２２は加速スリップの発生が予測された時、即
ち駆動輪車速ｖｂが車体車速Ｖｄより少し高い時、或い
はメインスロットル弁３６が急速に開かれた急加速時に
実行され、このステップ２２に於て、スタンバイ制御フ
ラッグＦｓを１にすることが行われる。ステップ２２の
次はステップ２４へ進む。

ステップ２４に於ては、現在の内燃機関１８の回転数に
応じてスタンバイ制御開度ｅｓｓを決定することが行わ
れる。スタンバイ制御開度θＳＳは内燃機関の出力トル
クを大幅に低減することがない最大閉弁開度に定められ
ればよく、これは内燃機関のトルク特性からして機関回
転数に応じて変化］１ するから、このスタンバイ制御開度θｓｓは機関回転数
に応じて可変設定されればよく、これは、大旨、機関回
転数が低い時はど小さい値、換言すればより多く閉じら
れる開度に設定される。

第４図（Ａ）はスロットル開度と機関出力トルクとの関
係を各機関回転数について示しており、このような機関
トルク特性が得られる場合には、スタンバイ開度ｅｓｓ
は機関回転数に関し第４図（Ｂ）に示される如き特性に
従って定められればよい。何故なら、第４図（Ａ）に示
すように、機関出力トルクが大幅に低減されるスロット
ル開度が、機関回転数が高くなる程、大きくなるからで
ある。

ステップ２４の次はステップ２６へ進み、ステップ２６
に於ては、ステップ２４にて決定されたスタンバイ制御
開度θＳＳがメインスロットル弁３６のスロットル開度
θｍに所定量Δθを加算した値より小さいか否かの判別
が行われる。ｅｓｓ＜ｅｍ＋Δｅである時はステップ２
８へ進み、そうでない時はステップ３０へ進む。

２ ステップ２８に於ては、ステップ２４にて決定されたス
タンバイ制御開度ｅｓｓをサブスロットル弁４２の制御
目標開度ＴθＳとすることが行われる。これによりサブ
スロットル弁４２はステップモータ４４によってスタン
バイ制御開度ｅｓｓまで閉弁することになり、所謂スタ
ンバイ制御が実行される。

ステップ３０はメインスロットル弁３６のスロットル開
度θ府に所定間Δθを加算した開度よりスロットル制御
開度θＳＳが大きい時に実行され、このステップ３０に
於ては、メインスロットル弁３６のスロットル開度θｍ
に所定量Δθを加算した開度をサブスロットル弁４２の
制御目標開度ＴθＳとすることが行われる。この時には
スロットル開度ｅｍ＋Δθをもってサブスロットル弁４
２によるスタンバイ制御が行われることになる。

ステップ２８及びステップ３０の次はステップ３２へ進
み、ステップ３２に於ては、スタンバイ制御経過時間を
計測するカウンタのカウント値ＳＳを１つアップカウン
トすることが行われる。ス３ テップ３２の次はステップ３４へ進む。

ステップ３４に、於ては、カウント値Ｃｓが所定値Ｓ　
５ｓｅｔより大きいか否かの判別が行われる。Ｃ５≧Ｓ
　５ｓｅｔである時、たとえばスタンバイ制御が５００
乃至１０００１００Ｏに亘って行われた時はステップ３
６へ進み、そうでない時はこのルーチンが終了する。

ステップ３６に於ては、スタンバイ制御フラッグＦｓを
０にし、またカウンタのカウント値Ｃｓを０に戻すこと
が行われる。

ステップ３８は、既にトラクション制御か行われた時に
実行され、このステップ３８に於ては、トラクション制
御終了条件が成立したか否かの判別が行われる。トラク
ション制御終了条件成立時はステップ４０へ進み、そう
でない時はトラクションフィードバック制御ルーチンが
再び実行される。

ステップ４０に於ては、トラクション制御フラッグＦｔ
を０とし、またサブスロットル弁４２の制御目標開度Ｔ
ｅｓを最大値θ５ＩＩｌａｘにすることが４ 行われる。これによりサブスロットル弁４２はステップ
モータ４４によって全開位置にまで駆動されることにな
り、トラクション制御が終了される。

第５図はトラクション制御ルーチンを示している。

トラクション制御ルーチンに於ては、まずスタンバイ制
御フラッグＦｓを０とし、トラクション制御フラッグＦ
ｔを１とし、そしてトラクション制御開度θｓｔを決定
することが行われる。トラクション制御開度θｓｔはメ
インスロットル弁３６の開度、機関回転数、吸入空気量
等に応じて適宜に定められればよい。

次にこのトラクション制御開度ｅｓｔをサブスロットル
弁４２の制御目標開度ＴθＳとすることが行われる。こ
れによりこの時にはサブスロットル弁４２はステップモ
ータ４４によりトラクション制御開度θｓｔになるよう
に閉弁され、トラクション制御が実行される。これによ
って内燃機関１８の出力トルクが低減し、これに伴ない
駆動輪である後輪１４及び１６の過大トルクが低減する
よう５ になる。

このトラクション制御に先立って、スタンバイ制御によ
り、サブスロットル弁４２はスタンバイ制御開度θｓｓ
或いはθｍ＋Δθの開度まで閉弁しているから、トラク
ション制御開始時にはサブスロットル弁４２はその開度
よりトラクション制御開度ｅｓｔまで閉弁すればよく、
これよりザブスロットル弁４２は大きい閉弁遅れを伴な
うことなくトラクション制御開度まで閉弁することにな
る。

またこの時には機関回転数Ｎｅの変化率（ｄ／ｄｉ）Ｎ
ｔが所定値Ｎ　ｅｓｅｔ以下になるまで、即ち機関回転
数の低減率が所定値以下になるまで燃料カット制御が行
われる。

第６図はトラクションフィードバックルーチンの一例を
示している。このトラクションフィードバック制御ルー
チンは、所定のスリップ率をもって車輌が走行するよう
、車体車速ｖｂに（１＋β）を積算した値を制御目標車
速Ｖｔとし、この制御目標車速Ｖｔと駆動輪車速Ｖｄと
の差を制御偏差量Ｄｖとし、またそれらの変化率の差を
制御偏差６ 方向Ｄｂとし、それらの関数計算によってサブスロット
ル弁４２の制御目標開度Ｔｅｓを決定することが行われ
る。

第７図は上述の如きフローチャートに従って本発明によ
る加速スリップ制御が行われた場合のメインスロットル
弁３６とサブスロットル弁４２の開度θｍ、ｅｓ、車体
車速Ｖｌ＋、駆動輪車速Ｖｄ。

機関回転数ＮＯの各々の経時的変化、スタンバイ制御及
びトラクション制御の開始タイミングを示している。

このグラフからも明らかな如く、上述の如くスタンバイ
制御が行われれば、図にて破線で示されている様に、サ
ブスロットル弁４２のスタンバイ制御が行われない場合
に比してサブスロットル弁は加速スリップ発生時に駆動
輪の過大トルクを有効に低減する開度にまで速かに閉じ
られ、有効なトラクション制御が行われるようになる。

［発明の効果］ 以上の説明より理解されるように、本発明による加速ス
リップ制御装置に於ては、車輌の加速ス］　７ リップの発生が予測されれば、サブスロットル弁が加速
スリップの発生に先立って所定量閉弁されるスタンバイ
制御が行われ、従ってこの後の加速スリップ発生時には
サブスロットル弁はその閉弁位置よりトラクション制御
に適した所定開度にまで閉弁すればよい。このことから
加速スリップ発生時点からサブスロットル弁がトラクシ
ョン制御に必要な所定開度にまで閉弁するに要する時間
はサブスロットル弁が全開位置よりその所定開度にまで
閉弁する場合に比して短縮される。これにより加速スリ
ップの発生初期に於て駆動輪の過大トルクが充分に低減
されるようになり、良好な加速スリップ制御が行われる
ようになる。そして、このスタンバイ制御は加速スリッ
プの発生が予測されたのみ行われるから、この制御によ
ってサブスロットル弁の開閉駆動負荷が過大に増大する
には至らない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による加速スリップ制御装置の概念的構
成図、第２図は本発明による加速スリブ　８ プ制御装置を備えた車輌の一つの実施例を示す概略構成
図、第３図は本発明による加速スリップ制御装置の作動
要領の一例を示すフローチャート、第４図（Ａ）は一般
的な内燃機関に於けるスロットル開度と出力トルクの関
係を各機関回転数について示すグラフ、第４図（Ｂ）は
スタンバイ制御開度特性の一例を示すグラフ、第５図は
トラクション制御ルーチンの一例を示すフローチャート
、第６図はトラクションフィードバック制御ルーチンの
一例を示すフローチャート、第７図は本発明による加速
スリップ制御が行われた場合に於けるメインスロットル
弁とサブスロットル弁の開度変化及び車体車速、駆動輪
車速、機関回転数の各々の変化とスタンバイ制御開始タ
イミング及びトラクション制御タイミングを示すタイム
チャートである。 １０．１２・・・従動輪、１４．１６・・・駆動輪、１
８・・・内燃機関、２０・・・変速装置、２２・・・プ
ロペラ軸、２４・・・ディファレンシャル装置、２６．
２８・・・車軸、３０・・・吸気通路、３２・・・サー
ジタンク。 １つ ３４・・・燃料インジェクタ、３６・・・メインスロッ
トル弁、３８・・・アクセルペダル、４０・・・内燃機
関制御装置、４２・・・サブスロットル弁、４４・・・
ステップモータ、４６・・・電子制御装置、４８・・・
駆動輪車速センサ、５０．５２・・・従動輪車速センサ
、５４・・・スロットル開度センサ 特　許　出　願　人　　　トヨタ自動車株式会社代　　
　理　　　人　　　弁理士　　明石　昌毅　０ −１：１１１− 妬 開

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アクセルペダルの踏込みに応じて開閉するメインスロッ
   トル弁以外に内燃機関の吸気通路にサブスロットル弁を
   有し、加速スリップ発生時にはトラクション制御手段に
   より前記サブスロットル弁を所定開度まで閉弁すること
   により内燃機関の吸入空気量を制限して駆動輪の過大ト
   ルクを低減する車輌の加速スリップ制御装置に於て、車
   輌の加速スリップの発生を予測する加速スリップ予測手
   段と、前記加速スリップ予測手段により加速スリップの
   発生が予測された時には前記サブスロットル弁を所定量
   閉弁させるスタンバイ制御手段とを有していることを特
   徴とする車輌の加速スリップ制御装置。