JPH0585737B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車両のスキツド制御装置に関し、特
に発進時におけるホイールスピンの発生を防止で
きるようにした装置に関する。

〔従来技術〕

最近の車両には高出力エンジンが搭載される傾
向があり、これに伴つて該エンジンからの駆動力
を路面に効率よく伝達することが重要となつてい
る。勿論車両は雪路、凍結路あるいは泥路等のす
べり易い道路でも使用されるが、このような路面
での走行においては駆動輪に加えられる駆動力が
グリツプ力、即ち路面と駆動輪との間の摩擦抵抗
力よりも大きくなつてしまう場合があり、駆動輪
が空転してしまう、いわゆるスキツドが発生し易
く、このようなすべり易い路面では車両の発進が
困難であるという問題がある。

そこで従来から、このようなグリツプ低下の問
題を解消するため、車両の４輪駆動型化、高性能
タイヤの装着、ロール剛性の向上等ハードウエア
の面からの改善が検討されている。

また上記スキツドの問題をソフトウエアの面か
ら解消できるようにしたものとして、従来、特開
昭59−202963号公報に記載されたスキツドコント
ロール装置であり、これは車両の左又は右側の駆
動輪及び被駆動輪の回転速度を検出して該両輪の
回転速度差を求め、該回転速度差が所定値を越え
るとアクセル又はクラツチのいずれかを制御し、
これによりホイールスピンの発生を防止するよう
にしたものであつた。しかしながらこの従来装置
では、アクセル、クラツチのいずれかを単に駆動
力が減じるように制御するだけであり、例えば駆
動力をどの程度まで減じるかという具体的な制御
目標値がないので、制御精度が低く、結局この従
来装置ではスキツド発生の防止効果はそれほど得
られないものであつた。

〔発明の目的〕 本発明は、かかる従来の状況においてなされた
もので、路面状態を早期に、即ち発進時に把握で
き、該路面状態においてスピンの生じることのな
い駆動力を得ることができ、発進時のホイールス
ピンの発生を確実に防止できる車両のスキツド制
御装置を提供することを目的としている。

〔発明の構成〕

本発明者は、車両の発進時におけるホイールス
ピンの発生機構について鋭意研究し、以下の点を
見い出した。ここで第４図は発進時における駆動
輪、被駆動輪の回転速度の変化特性（曲線Ａ，
Ｂ）を、第５図は実験によつて求めた、駆動輪が
回転を開始してから被駆動輪が回転を開始するま
での遅れ時間T_Dと摩擦係数μとの間の特性をそ
れぞれ示し、図から明らかなように、この遅れ時
間T_Dと摩擦係数μとの間にはT_Dが大きいほどμ
が小さく、従つてすべり易いというような一定の
関連性がある。この点から本発明者はこの遅れ時
間T_Dを計測すれば路面の状態、即ちμを把握で
き、このμに応じた加速度で発進すればホイール
スピンは生じないはずであり、またこの加速度を
目標値として駆動力を制御すればスキツド制御の
精度が向上すると考えた。

即ち本発明は、車両のスキツド制御装置におい
て、第１図の機能ブロツク図に示されているよう
に、第１、第２回転センサ８，９が駆動輪、被駆
動輪の回転開始時を検出し、この両センサ出力か
らタイマ部１０が遅れ時間T_Dを計測し、路面状
態検知部１１が上記遅れ時間T_Dと路面の摩擦係
数μとの間に一定の関連性があることを利用し
て、該遅れ時間T_Dに対応した摩擦係数μを演算
し、さらに該摩擦係数μの路面においてスピンす
ることなく発進できる加速度を目標速度g_Tとして
設定し、加速度制御部１２が、出力トルクを調整
する調整手段であるアクチユエータ１４，１５を
目標加速度g_Tが得られるよう制御するよう構成し
たものであり、これにより本発明では路面状態が
早期に、即ち発進時に把握され、車両は該路面状
態においてスピンの生じない加速度でもつて発進
することとなる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第２図及び第３図は本発明の一実施例を示し、
図において、１は前輪駆動型自動車、２はその車
体、３はエンジンで、これの吸気通路３ａにはス
ロツトル弁３ｂが取り付けられている。４は上記
エンジン３の出力をトランスミツシヨン５に接続
又は遮断するためのクラツチ、６は駆動輪として
の前輪であり、これはエンジン３の出力によりク
ラツチ４、トランスミツシヨン５を介して駆動さ
れる。７は被駆動輪としての後輪であり、これは
上記前輪６の回転による自動車１の前進により車
体２を介して駆動される。また、８は前輪６の回
転速度を検出する第１回転センサとしての前輪セ
ンサ、９は後輪７の回転速度を検出する第２回転
センサとしての後輪センサ、２１，２２はアクセ
ルペダル位置、クラツチペダル位置を検出するア
クセル、クラツチセンサである。

１５はクラツチアクチユエータであり、これは
上記クラツチ４を接断駆動する。即ち該クラツチ
４の位置を制御するためのもので、完全遮断位置
から切れ点、ミート点を経た完全接続位置までの
間でクラツチ４を移動させる。

第３図はスロツトルアクチユエータ１４を示
し、１６は油圧シリンダであり、これのピストン
ロツド１６ａは駆動ワイヤ１６ｂにより上記吸気
通路３ａのスロツトル弁３ｂに連結されており、
また該スピンロツド１６ａの出没位置はフイード
バツク用ポジシヨンであるスロツトル弁センサ１
６ｃにより検出されている。そして１７は上記シ
リンダ１６と油圧ポンプ１８とを連通する油圧供
給通路２０に介設されたサーボバルブで、これは
油圧シリンダ１６への作動油の供給を切換制御す
るためのもので、また１９は油圧ポンプ１８の吐
出圧を所定値に減圧するレデユーシングバルブで
ある。

２５はインタフエイス２３、CPU２７及びメ
モリ２８から構成されたコントロールユニツトで
あり、上記メモ２８にはCPU２７の演算処理の
プログラム、後述する遅れ時間T_D−路面摩擦係
数μマツプ（第５図参照）等が格納されている。
また上記CPU２７は前輪６の回転開始時刻から
後輪７の回転開始時刻までに経過した時間である
遅れ時間T_D０を演算し、上記T_D−μマツプから
この遅れ時間T_D０に対応する摩擦係数μ₀を読み
出し、該摩擦係数μ0から下記式(1)により目標加
速度g_Tを演算し、さらに該目標加速度g_Tを目標値
としてスロツトルアクチユエータ１４、及びクラ
ツチアクチユエータ１５を制御するものである。

g_T＝W_D／W_C×μ0m／S2 …(1) ここでW_Cは該自動車１の全重量、W_Dはそのう
ち前輪６のみに作用する重量である。

そして本実施例では、上記構成におけるCPU
２７が第１図のタイマ部１０、路面状態検知部１
１、及び加速度制御部１２の機能を実現するもの
となつている。

次に作用効果について説明する。

ここで第６図は上記CPU２７のスキツド制御
プログラムのフローチヤートを示し、このスキツ
ド制御プログラムがスタートすると、CPU２７
は計測タイミングが否かを判定し（ステツプ51）、
計測タイミングであるときはまず、ステツプ52〜
54にて発進中か否かが検出される。即ち上記
CPU２７は前輪、後輪センサ８，９の両方から
出力信号があるときは走行中であると判定し、そ
れ以外のときは非走行中であると判定し（ステツ
プ52）、クラツチ４がオフされ、さらにクラツチ
４がミートされてきたとき発進を検出する（ステ
ツプ53，54）。なお、走行中、即ち発進時でない
ときはアクセルペダル位置に対応したスロツトル
弁角を演算する（ステツプ66）。

次にステツプ55〜59において遅れ時間T_D０が
演算される。即ち上記CPU２７は前輪センサ８
からの出力信号が入力されると、前輪６が回転を
開始した。即ち前輪６の回転が立上つちと判定し
（第４図曲線Ａ参照）、これによりタイマを起動し
（ステツプ55，56）、その後後輪センサ９からの出
力信号が入力されると、後輪７の回転が立上つた
と判定し（第４図曲線Ｂ参照）、これによりタイ
マを停止し、このタイマの起動から停止までの時
間を遅れ時間T_D０として演算する（ステツプ57
〜59）。

また、上記遅れ時間T_D０が演算されると、次
に目標加速度g_Tが演算される。即ち、上記CPU
２７は第５図に示すT_D−μマツプから該自動車
１が位置する路面の、上記遅れ時間T_D０に対応
する摩擦係数μ0を読み込み（ステツプ60）、上記
式(1)により目標加速度g_Tを演算し（ステツプ61）、
該目標加速度g_Tを目標値レジスタに格納する（ス
テツプ62）。

そして最後に上記CPU２７は目標加速度g_Tを
実現するためのスロツトル弁開度、クラツチ位置
を演算し（ステツプ63）、このスロツトル弁開度、
クラツチ位置を現在のスロツトル弁開度、クラツ
チ位置と比較してスロツトル弁、クラツチ用サー
ボバルブ制御信号を作成し、このスロツトル弁開
度制御信号、クラツチ位置制御信号を、それぞれ
スロツトル、クラツチアクチユエータ１４，１５
に出力し（ステツプ64，65）、このようにしてア
クチユエータ１４，１５によりスロツトル弁３
ｂ、クラツチ４が上記目標加速度g_Tが得られるよ
う駆動される。

このように本実施例では、まず自動車１の発進
時において前輪６、後輪７の回転開始の遅れ時間
T_D０を計測し、この遅れ時間T_D０から路面の摩
擦係数μ0をマツプ演算するようにしたので、路
面状態を早期に把握でき、また上記演算した摩擦
係数μ0に応じた、即ち該路面においてスピンし
ない目標加速度g_Tを演算し、この加速度g_Tを目標
値としてスロツトル弁３ｂの開度及びクラツチ４
の位置を制御するようにしたので、スピンの発生
を確実に防止でき、すべり易い路面においても容
易に発進できることとなる。またこの際具体的な
制御目標値でもつて加速度制御を行なうので、制
御精度を向上できる。

なお、上記実施例では、目標加速度g_Tを得るた
めにスロツトル弁３ｂ及びクラツ４の両方を制御
するようにした場合について説明したが、これら
はいずれか一方を制御するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明に係る車両のスキツド制御
装置によれば、駆動輪と被駆動輪との回転開始時
の遅れ時間を計測し、該遅れ時間により車両が位
置する路面の状態を検知し、上記駆動輪に伝達す
る出力トルクを燃料量、クラツチ位置を制御する
ことにより調整するようにしたので、路面状態を
早期に把握でき、該路面状態においてスピンの生
じない加速度が得られ、すべり易い路面において
もスピンの発生を防止して容易に発進できる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能ブロツク図、
第２図は本発明の一実施例による車両のスキツド
制御装置の構成図、第３図はそのスロツトルアク
チユエータ部分の構成図、第４図ないし第６図は
その動作を説明するためのもので、第４図は車輪
回転速度一時間特性図、第５図は遅れ時間−路面
摩擦係数特性図、第６図はCPUによるスキツド
制御の内容を示すフローチヤート図である。 １…自動車（車両）、３…エンジン、４…クラ
ツチ、６…前輪（駆動輪）、７…後輪（被駆動
輪）、８…前輪センサ（第１回転センサ）、９…後
輪センサ（第２回転センサ）、１０…タイマ部、
１１…路面状態検知部、１２…加速度制御部、１
４，１５…スロツトル、クラツチアクチユエー
タ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 車両の駆動輪の回転状態を検出する第１回転
   センサと、被駆動輪の回転状態を検出する第２回
   転センサと、該第１、第２回転センサからの出力
   信号により発進時における駆動輪の回転開始時か
   ら被駆動輪の回転開始時までの遅れ時間を計測す
   るタイマ部と、該タイマ部からの遅れ時間により
   該車両が位置する路面の状態を検知する路面状態
   検知部と、上記駆動輪に伝達する出力トルクを調
   整する調整手段と、上記路面状態検知部で検知し
   た路面状態に応じて上記調整手段を制御する加速
   度制御部とを備えたことを特徴とする車両のスキ
   ツド制御装置。