JPH07106691B2 - 自動車のスリツプ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、駆動輪への付与トルクつまり駆動輪が路面へ
伝達する駆動トルクを制御することにより、駆動輪の路
面に対するスリップが過大になるのを防止するようにし
た自動車のスリップ制御装置に関するものである。

（従来技術） 駆動輪の路面に対するスリップが過大になることを防止
するのは、自動車の推進力を効果的に得る上で、またス
ピンを防止する等の安全性の上で効果的である。そし
て、駆動輪のスリップが過大になるのを防止するには、
スリップの原因となる駆動輪への付与トルクを減少させ
ればよいことになる。

この種のスリップ制御を行うものとしては、従来、特開
昭58−16948号公報、あるいは特開昭60−56662号公報に
示すものがある。この両公報に開示されている技術は、
共に、駆動輪への付与トルクを低下させるのに、ブレー
キによる駆動輪への制動力付与と、エンジンそのものの
発生トルク低減とを利用して行うようになっている。よ
り具体的には、特開昭58−16948号公報のものにおいて
は、駆動輪のスリップが小さいときは駆動輪の制動のみ
を行う一方、駆動輪のスリップが大きくなったときは、
この駆動輪の制動に加えて、エンジンの発生トルクを低
下させるようになっている。また、特開昭60−56662号
公報のものにおいては、左右の駆動輪のうち片側のみの
スリップが大きいときは、このスリップの大きい片側の
駆動輪のみに対して制動を行う一方、左右両側の駆動輪
のスリップが共に大きいときは、両側の駆動輪に対して
制動を行うと共に、エンジンの発生トルクを低下させる
ようにしている。このように、上記両公報に開示されて
いるものは、ブレーキによる駆動輪への制動を主として
利用し、補助的にエンジンの発生トルクを低下させるも
のとなっている。

（発明が解決しようとする問題点） 前述した制動力調整によるスリップ制御と発生トルク調
整によるスリップ制御とは、それぞれ一長一短がある。
すなわち、制動力を利用する場合は、応答性の点で優れ
ている反面、ショックを生じ易くて運転フィーリングの
面で問題がある他、エネルギの効果的な利用あるいはブ
レーキの信頼性確保の面で不利となる。一方、発生トル
ク調整によるスリップ制御は、滑らかなトルク変動が得
られて運転フィーリングの上で、また無駄なトルクを発
生させないことによるエネルギ効率の面で有利な反面、
応答性の点で問題がある。

上述のような観点から、少なくとも駆動輪のスリップが
大きいときには、ブレーキによる制動力付与とエンジン
からの発生トルク低下との両方を用いてスリップ制御を
行なうことは、このスリップの速やかな収束を得る上で
極めて好ましく、これに加えて応答性、運転フォーリン
グ、エネルギ効率、ブレーキの信頼性確保を適切にバラ
ンスさせることも可能となる。

一方、自動車がスタックしてしまった場合（駆動輪がぬ
かるみ等にはまって殆ど身動きがとれなくなったような
状態）、運転者は、アクセルは勿論のこと、クラッチ付
の自動車にあってはこのクラッチ操作をも微妙に行っ
て、駆動輪のスリップを抑えつつゆっくりと発進し得る
ような操作を行うことになる。このスタック時における
発進を容易に行うためにも、スタック中に駆動輪のスリ
ップ制御を行うことが考えられる。この場合、スタック
中にあっては、運転者は、駆動輪のスリップが過大にな
らないように乾いた路面での発進の場合に比してエンジ
ンの出力を絞る傾向にあり、このためエンストを生じ易
いものとなる。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、
駆動輪への制動力付与とエンジン等のパワーソースその
ものの発生トルク低減との両方を適宜用いて駆動輪のス
リップ制御を行う場合に、通常走行時におけるスリップ
制御を最適設定しつつ、スタック中におけるスリップ制
御によってエンストを生じないようににした自動車のス
リップ制御装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段、作用） 前述の目的を達成するため、本発明においては、基本的
には、駆動輪のスリップが大きいときには、エンジンの
発生トルク調整とブレーキによる制動力付与とによりス
リップ制御を行うようにしてある。またスタック中にあ
っては、エンストを防止すべく、エンジンの回転数を高
めるようにしてある。

具体的には、第18図に示すように、駆動輪が路面へ伝達
する駆動トルクを制御することにより駆動輪の路面に対
するスリップが過大になるのを防止するようにした自動
車のスリップ制御装置において、 トルク発生源となるエンジンの発生トルクを調整する発
生トルク調整手段と、 駆動輪用ブレーキの制動力を調整する制動力調整手段
と、 駆動輪の路面に対するスリップ状態を検出するスリップ
検出手段と、 前記スリップ検出手段からの出力を受け、少くとも駆動
輪のスリップが所定値以上のときは前記発生トルク調整
手段と制動力調整手段とを作動させることによるパワー
ソースの発生トルク低下と駆動輪への制動力付与とによ
りスリップ制御を行うスリップ制御手段と、 自動車がスタック状態にあるか否かを検出するスタック
検出手段と、 スタック中には、前記ブレーキを用いたスリップ制御を
行わせると共に、前記エンジン回転数が非スタック中に
比較して高まる方向に補正する補正手段と、 を備えた構成としてある。

（実施例） 以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明す
る。

全体構成の概要 第１図において、自動車１は、駆動輪となる左右前輪
２、３と、従動輪となる左右後輪４、５との４つの車輪
を備えている。自動車１の前部には、パワーソースとし
てのエンジン６が搭載され、このエンジン６で発生した
トルクが、クラッチ７、変速機８、デファレンシャルギ
ア９を経た後、左右のドライブシャフト10、11を介し
て、駆動輪としての左右の前輪２、３に伝達される。こ
のように、自動車１は、FF式（フロントエンジン・フロ
ントドライブ）のものとされている。

パワーソースとしてのエンジン６は、その吸気通路12に
配設したスロットルバルブ13によって、負荷制御すなわ
ち発生トルクの制御が行なわれるものとされている。よ
り具体的には、エンジン６はガソリンエンジンとされ
て、その吸入空気量の変化によって発生トルクが変化す
るものとされ、吸入空気量の調整が、上記スロットルバ
ルブ13によって行われる。そして、スロットルバルブ13
は、スロットルアクチュエータ14によって、電磁気的に
開閉制御されるようになっている。なお、スロットルア
クチュエータ14としては、例えばDCモータ、ステップモ
ータ、油圧等の流体圧によって駆動されて電磁気的に駆
動制御されるもの等適宜のものによって構成し得る。

各車輪２〜５には、それぞれブレーキ21、22、23あるい
は24が設けられ、各ブレーキ21〜24は、それぞれディス
クブレーキとされている。このディスクブレーキは、既
知のように、車輪と共に回転するディスク25と、キャリ
パ26とを備えている。このキャリパ26は、ブレーキパッ
ドを保持すると共に、ホイールシリンダを備え、ホイー
ルシリンダに供給されるブレーキ液圧の大きさに応じた
力でブレーキパッドをディスク25に押し付けることによ
り、制動力が発生される。

ブレーキ液圧発生源としてのマスタシリンダ27は、２つ
の吐出口27a、27bを有するタンデム型とされている。吐
出口27aより伸びるブレーキ配管28は、途中で２本の分
岐管28aと28bとに分岐され、分岐管28aが右前輪用ブレ
ーキ22（のホイールシリンダ）に接続され、分岐管28b
が左後輪用ブレーキ23に接続されている。また、吐出口
27bより伸びるブレーキ配管29が、途中で２本の分岐管2
9aと29bとに分岐され、分岐管29aが左前輪用ブレーキ21
に接続され、分岐管29bが右後輪用ブレーキ24に接続さ
れている。このように、ブレーキ配管系が、いわゆる２
系統Ｘ型とされている。そして、駆動輪となる前輪用の
ブレーキ21、22に対する分岐管28a、29aには、制動力調
整手段としての電磁式液圧制御バルブ30あるいは31が接
続されている。勿論、マスタシリンダ27に発生するブレ
ーキ液圧は、運転者Ｄによるブレーキペダル32の踏込み
量（踏込力）に応じたものとなる。

ブレーキ液圧制御回路 第２図に示すように、前記液圧制御バルブ30、31は、そ
れぞれ、シリンダ41と、シリンダ41内に摺動自在に嵌挿
されたピストン42とを有する。このピストン42によっ
て、シリンダ41内が、容積可変室43と制御室44とに画成
されている。この容積可変室43は、マスタシリンダ27か
らブレーキ21（22）に対するブレーキ液圧の通過系路と
なっている。したがって、ピストン42の変位位置を調整
することにより、当該容積可変室43の容積が変更され
て、ブレーキ21（22）に対するブレーキ液圧を発生し得
ると共に、この発生したブレーキ液圧を増減あるいは保
持し得ることになる。

ピストン42は、リターンスプリング45により容積可変室
43の容積が大きくなる方向に常時付勢されている。ま
た、ピストン42には、チェックバルブ46が一体化されて
いる。このチェックバルブ46は、ピストン42が容積可変
室43の容積を小さくする方向へ変位したときに、当該容
積可変室43への流入口側を閉塞する。これにより、容積
可変室43で発生されるブレーキ液圧は、ブレーキ21（2
2）側へのみ作用して、従動輪としての後輪４、５のブ
レーキ23、24には作用しないようになっている。

ピストン42の変位位置の調整は、前記制御室44に対する
制御液圧を調整することにより行われる。この点を詳述
すると、リザーバ47より伸びる供給管48が途中で２本に
分岐されて、一方の分岐管48Rがバルブ30の制御室44に
接続され、また他方の分岐管48Lがバルブ31の制御室44
に接続されている。供給管48には、ポンプ49、リリーフ
バルブ50が接続され、またその分岐管48L（48R）には電
磁開閉弁からなる供給バルブSV3（SV2）が接続されてい
る。各制御室44は、さらに排出管51Rあるいは51Lを介し
てリザーバ47に接続され、排出管51L（51R）には、電磁
開閉弁からなる排出バルブSV4（SV1）が接続されてい
る。

この液圧制御バルブ30（31）を利用したブレーキ時（ス
リップ制御時）には、チェックバルブ46の作用により、
基本的には、ブレーキペダル32の操作によるブレーキは
働かないことになる。ただし、液圧制御バルブ30（31）
で発生されるブレーキ液圧が小さいとき（例えば減圧
中）は、ブレーキペダル32の操作によるブレーキが働く
ことになる。勿論、液圧制御バルブ30（31）でスリップ
制御用のブレーキ液圧が発生していないときは、マスタ
シリンダ27とブレーキ21（22）は連通状態となるため、
ブレーキペダル27の操作に起因して通常のブレーキ作用
が行われることになる。

各バルブSV1〜SV4は、後述するブレーキ用コントロール
ユニットUBによって開閉制御がなされる。ブレーキ21、
22へのブレーキ液圧の状態と各バルブSV1〜SV4との作動
関係をまとめて、次表に示してある。

コントロールユニットの構成概要 第１図において、Ｕはコントロールユニットであり、こ
れは大別して、前述したブレーキ用コントロールユニッ
トUBの他、スロットル用コントロールユニットUTおよび
スリップ制御用コントロールユニットUSとから構成され
ている。コントロールユニットUBは、コントロールユニ
ットUSからの指令信号に基づき、前述したように各バル
ブSV1〜SV4の開閉制御を行う。また、スロットル用コン
トロールユニットUTは、コントロールユニットUSからの
指令信号に基づき、スロットルアクチュエータ14の駆動
制御を行う。

スリップ制御用コントロールユニットUSは、デジタル式
のコンピュータ、より具体的にはマイクロコンピュータ
によって構成されている。このコントロールユニットUS
には、各センサ（あるいはスイッチ）61〜68からの信号
が入力される。センサ61は、スロットルバルブ13の開度
を検出するものである。センサ62はクラッチ７が締結さ
れているか否かを検出するものである。センサ63は変速
機８の変速段を検出するものである。センサ64、65は駆
動輪としての左右前輪２、３の回転数を検出するもので
ある。センサ66は従動輪としての左後輪４の回転数すな
わち車速を検出するものである。センサ67は、アクセル
69の操作量すなわちアクセル開度を検出するものであ
る。センサ68はハンドル70の操作量すなわち舵角を検出
するものである。

上記センサ64、65、66はそれぞれ例えばピックアップを
利用して構成され、センサ61、63、67、68は例えばポテ
ンショメータを利用して構成され、センサ62は例えばO
N、OFF的に作動するスイッチによって構成される。

なお、コントロールユニットUSは、基本的にCPU、ROM、
RAM、CLOCKを備えており、その他、出入力インタフェイ
スを備えると共に、入力信号、出力信号に応じてA/Dあ
るいはD/A変換器をも有するが、これ等の点については
マイクロコンピュータを利用する場合における通常のも
のと変るところがないので、その詳細な説明は省略す
る。なお、以下の説明におけるマップ等は、制御ユニッ
トUSのROMに記憶されているものである。

さて次に、コントロールユニットＵの制御内容について
順次説明するが、以下の説明で用いるすべり率Ｓは、次
式（１）によって定義するものとする。

WD:駆動輪（２、３）の回転数 WL:従動輪（４）の回転数（車速） スロットル制御 コントロールユニットUTは、目標スロットル開度となる
ようにスロットルバルブ13（スロットルアクチュエータ
14）をフィードバック制御するものとなっている。この
スロットル制御の際、スリップ制御を行わないときは、
運転者Ｄによって操作されたアクセル69の操作量に1:1
に対応した目標スロットル開度となるように制御し、こ
のときのアクセル開度とスロットル開度との対応関係の
一例を、第12図に示してある。また、コントロールユニ
ットUTは、スリップ制御の際には、第12図に示す特性に
したがうことなく、コントロールユニットUSで演算され
た目標スロットル開度Tnとなるようにスロットル制御を
行う。

コントロールユニットUTを用いたスロットルバルブ13の
フィードバック制御は、実施例では、エンジン６の応答
速度の変動を補償するため、PI−PD制御によって行うよ
うにしてある。すなわち、駆動輪のスリップ制御の際に
は、現在のすべり率が目標すべり率に一致するように、
スロットルバルブ13の開度をPI−PD制御する。より具体
的には、スリップ制御の際の目標スロットル開度Tnは、
次式（２）によって演算される。

WL:従動輪（４）の回転数 WD:駆動輪（２、３）の回転数 KP:比例定数 KI:積分定数 FP:比例定数 FD:微分定数 SET:目標すべり率（スロットル制御用） 上記式（２）のように、スロットル開度Tnは、所定の目
標すべり率SETとなるように駆動輪の回転数をフィード
バック制御している。換言すれば、前記（１）式から明
らかなように、スロットル開度は、目標駆動輪回転数WE
Tが次の（３）式 になるように制御される。

上述したコントロールユニットUTを用いたPI−PD制御
を、ブロック線図として第３図に示してあり、この第３
図に示す「Ｓ′」は「演演子」である。また、各サフィ
クス「ｎ」、「ｎ−１」は現時およびその１回前のサン
プリング時における各信号の値を示す。

ブレーキ制御 スリップ制御時においては、コントロールユニットUBを
用いた左右の駆動輪２、３の回転（スリップ）を、左右
独立に所定の目標すべり率SBTになるようにフィードバ
ック制御する。換言すれば、ブレーキ制御は次式（４）
で設定される駆動輪回転数WBTになるようにフィードバ
ック制御を行なう。

このブレーキの目標すべり率SBTは、本実施例では後述
するようにエンジンの目標すべり率SETよりも大きく設
定してある。換言すれば、本実施例のスリップ制御は、
所定SET（WET）になるようエンジン出力を増減すると共
に、それよりも大きなSBT（WBT）になるようブレーキに
よるトルク増減作用を行なうことにより、ブレーキの使
用頻度を少なくしている。そして、本実施例では、上記
（４）式を満足するようなフィードバック制御を、安定
性に優れたＩ−PD制御によって行うようにしてある。よ
り具体的には、ブレーキ操作量（バルブ30、31における
ピストン44の操作量）Bnは、次式（５）によって演算さ
れる。

KI:積分係数 KD:比例係数 FD:微分係数 上記Bnが０より大きいとき（「正」のとき）がブレーキ
液圧の増圧であり、０以下のときが減圧となる。このブ
レーキ液圧の増減は、前述したようにバルブSV1〜SV4の
開閉を行なうことによりなされる。また、ブレーキ液圧
の増減速度の調整は、上記バルブSV1〜SV4の開閉時間の
割合（デューティ比）を調整（デューティ制御）するこ
とによりなされるが、上記（５）式により求められたBn
の絶対値に比例したデューティ制御とされる。したがっ
て、Bnの絶対値は、ブレーキ液圧の変化速度に比例した
ものとなり、逆に増減速度を決定するデューティ比がBn
を示すものともなる。

上述したコントロールユニットUBによるＩ−PD制御を、
ブロック線図として第４図に示してあり、この第４図に
示す「Ｓ′」は「演算子」である。

スリップ制御の全体概要 コントロールユニットＵによるスリップ制御の全体的な
概要について、第５図を参照しつつ説明する。なお、こ
の第５図中に示す符号、数値の意味することは、次の通
りである。

S/C:スリップ制御領域 E/G:エンジンによるスリップ制御 B/R:ブレーキによるスリップ制御 F/B:フィードバック制御 O/R:オープンループ制御 R/Y:リカバリ制御 B/A:バックアップ制御 A/S:緩衝制御 Ｓ＝0.2:スリップ制御開始時のすべり率（SS） Ｓ＝0.17:ブレーキによる目標すべり率（SBT） Ｓ＝0.09:ブレーキによるスリップ制御を中止するとき
のすべり率（SBC） Ｓ＝0.06:エンジンによる目標すべり率（SET） Ｓ＝0.01〜0.02:緩衝制御を行う範囲のすべり率 Ｓ＝0.01以下：バックアップ制御を行なう範囲のすべり
率 なお、上記数値は、実際にアイスバーンをスパイクタイ
ヤによって走行して得たデータに基づいて示してある。
そして、緩衝制御A/Sを行うＳ＝0.01と0.02、またブレ
ーキによるスリップ制御中止時点のすべり率Ｓ＝0.09
は、実施例ではそれぞれ不変としてある。一方、ブレー
キによる目標すべり率SBTおよびエンジンによる目標す
べり率SET、さらにはスリップ制御の開始時のすべり率S
Sは、路面状況等によって変化されるものであり、第５
図ではその一例として「0.17」、「0.06」あるいは「0.
2」を示してある。そして、スリップ制御開始時のすべ
り率Ｓ＝0.2は、スパイクタイヤを用いたときに得られ
る最大グリップ力発生時点のすべり率を用いてある（第
13図実線参照）。このように、スリップ制御開始時のす
べり率を0.2と大きくしてあるのは、この最大グリップ
力が得られるときの実際のすべり率が求められるように
するためであり、この最大グリップ力発生時のすべり率
に応じて、エンジンおよびブレーキによる目標すべり率
SET、SBTが補正される。なお、第13図実線は、スパイク
タイヤのときのグリップ力と横力との大きさ（路面に対
する摩擦係数として示す）が、すべり率との関係でどの
ように変化するかを示してある。また、第13図破線は、
ノーマルタイヤのときのグリップ力と横力との関係を示
してある。

以上のことを前提として、時間の経過と共に第５図につ
いて説明する。

t₀〜t₁ すべり率Ｓがスリップ制御開始条件となるＳ＝0.2を越
えていないので、スリップ制御は行われない。すなわ
ち、駆動輪のスリップが小さいときは、スリップ制御し
ないことにより、加速性を向上させることができる（大
きなグリップ力を利用した走行）。勿論、このときは、
アクセル開度に対するスロットル開度の特性は、第12図
に示すように一律に定まる。

t₁〜t₂ スリップ制御が開始されると共に、すべり率がブレーキ
によるスリップ制御中止ポイント（Ｓ＝0.09）以上のと
きである。このときは、すべり率が比較的大きいので、
エンジンによる発生トルク低下とブレーキによる制動と
により、スリップ制御が行われる。また、エンジンの目
標すべり率（Ｓ＝0.06）よりもブレーキの目標すべり率
（Ｓ＝0.17）の方が大きいため、大きなスリップ時（Ｓ
＞0.17）はブレーキが加圧されるが、小さなスリップ時
（Ｓ＜0.17）では、ブレーキは加圧されずに、エンジン
のみの制御でスリップが収束するように制御される。

t₂〜t₄（リカバリ制御） スリップが収束（Ｓ＜0.2）してから所定時間（例えば1
70msec）の間、スロットルバルブ13は所定開度に保持さ
れる（オープンループ制御）。このとき、Ｓ＝0/2
（t₂）時点での最大加速度GMAXが求められて、このGMAX
より路面の最大μ（駆動輪の最大グリップ力）が推定さ
れる。そして、駆動輪の最大グリップ力を発生するよう
に、スロットルバルブ13が上述のように所定時間保持さ
れる。この制御は、スリップの収束が急速に起こるため
フィードバック制御では応答が間に合わず、スリップ収
束直後に車体加速度Ｇが落ち込むことを防止するために
なされる。このため、スリップの収束が予測されると
（Ｓ＝0.2より低下）、上述のようにあらかじめ所定ト
ルクを確保して、加速性が向上される。

上記最大グリップ力を発生し得るような駆動輪への付与
トルクを実現するための最適スロットル開度TV₀は、エ
ンジン６のトルクカーブおよび変速比から理論的に求ま
るが、実施例では、例えば第15図に示すようなマップに
基づいて決定するようにしてある。このマップは実験的
手法によって作成してあり、GMAXが0.15以下と0.4以上
のときは、GMAXの計測誤差を勘案して所定の一定値とな
るようにしてある。なお、この第12図に示すマップは、
ある変速段（例えば１速）のときを前提としており、他
の変速段のときは最適スロットル開度TV₀を補正するよ
うにしてある。

t₄〜t₇（バックアップ制御、緩衝制御） すべり率Ｓが異常に低下したときに対処するために、バ
ックアップ制御がなされる（オープンループ制御）。す
なわち、Ｓ＜0.01となったときは、フィードバック制御
をやめて、段階的にスロットルバルブ13を開いていく。
そして、すべり率が0.01と0.02との間にあるときは、次
のフィードバック制御へと滑らかに移行させるため、緩
衝制御が行われる（t₄〜t₅およびt₆〜t₇）。このバック
アップ制御は、フィードバック制御やリカバリ制御でも
対処し得ないときに行われる。勿論、このバックアップ
制御は、フィードバック制御よりも応答速度が十分に速
いものとされる。

このバックアップ制御におけるスロットル開度の増加割
合は、実施例では、スロットル開度のサンプリングタイ
ム14msec毎に、前回のスロットル開度に対して0.5％開
度分だけ上乗せするものとしてある。

また、上記緩衝制御においては、第16図に示すように、
フィードバック制御演算によって得られるスロットル開
度T₂と、バックアップ制御演算によって得られるスロッ
トル開度T₁とを、現在のすべり率S₀によって比例配分す
ることにより得られるスロットル開度T₀とするようにし
てある。

t₇〜t₈ t₇までの制御を行うことによって、エンジンのみによる
スリップ制御へと滑らかに移行する。

t₈以降 運転者Ｄによりアクセル69が全閉されたため、スリップ
制御が中止される。このとき、スロットルバルブ13の開
度を運転者Ｄの意志に委ねても、十分にトルクが減少し
ているため、再スリップの危険はない。なお、スリップ
制御の中止は、実施例では、このアクセルの全閉の他、
スリップ制御による目標スロットル開度が、運転者によ
り操作されるアクセル開度に対応した第12図により定ま
るスロットル開度よりも小さくなったときにも行なうよ
うにしてある。

ここで、スタック中にあっては、ブレーキによるスリッ
プ制御のみを行い、エンジン制御によるスリップ制御は
中止させると共にアイドル回転数を高めるようにしてあ
る。

スリップ制御の詳細（フローチャート） 次に、第６図〜第11図のフローチャートを参照しつつ、
スリップ制御の詳細について説明するが、以下の説明で
Ｐはステップを示す。

第６図（メイン） P1でシステムのイニシャライズが行われた後、P2におい
て、現在スタック中（ぬかるみ等にはまり込んで動きが
とれなくなったような状態）であるか否かが判別され
る。この判別は、後述するスタックフラグがセットされ
ているか否かをみることによって行なわれる。P2の判別
でNOのときは、P3においてアクセル69が全閉であるか否
かが判別される。このP3でNOと判別されたときは、P4に
おいて、現在のスロットル開度がアクセル開度よりも大
きいか否かが判別される。このP4でNOと判別されたとき
は、P5において、現在スリップ制御中であるか否かが判
別されるが、この判別は、スリップ制御フラグがセット
されているか否かをみることによって行なわれる。この
P5でNOと判別されたときは、P6において、スリップ制御
を行なうようなスリップが発生したか否かが判別され
る。この判別は、後述する左右前輪２、３についてのス
リップフラグがセットされているか否かをみることによ
って行なわれる。このP6でNOと判別されたときは、P7に
移行して、スリップ制御が中止される（通常の走行）。

前記P6でYESと判別されたときは、P8に移行して、スリ
ップ制御フラグがセットされる。引き続き、P9におい
て、エンジン（スロットル）用の目標すべり率SETの初
期値（実施例では0.06）がセットされ、またP10におい
てブレーキ用の目標すべり率SBTの初期値（実施例では
0.17）がセットされる。この後は、それぞれ後述するよ
うに、スリップ制御のために、P11でのブレーキ制御お
よびP12でのエンジン制御がなされる。なお、P9、P10で
の初期値の設定は、前回のスリップ制御で得られた最大
加速度GMAXに基づいて、後述するP76と同様の観点から
設定される。

前記P5においてYESと判別されたときは、前述したP11へ
移行して、引き続きスリップ制御がなされる。

前記P4でYESと判別されたときは、スリップ制御は不用
になったときであり、P14に移行する。このP14ではスリ
ップ制御フラグがリセットされる。次いで、P15でエン
ジン制御を中止し、P16でのブレーキ制御がなされる。
なお、このP16でのブレーキ制御では、スタック中に対
処したものとしてなされる。

前記P3でYESと判別されたときは、P13においてブレーキ
を解除した後、P14以降の処理がなされる。

前記P2でYESと判別されたときすなわちスタック中は、P
17において、アイドルアップすなわちエンジン６のアイ
ドル回転数が高まる方向に補正される。この後、P15〜P
16に示すように、エンジンによるスリップ制御は中止し
て、スロットルバルブの開閉は運転者の意志にまかせて
（運転者のアクセル操作通り−第12図の特性にしたが
う）、ブレーキのでスリップ制御が行なわれる。なお、
アイドルアップは、スロットル弁13を全閉状態よりも所
定開度開くことにより、また、既知のようにスロットル
弁６をバイパスするアイドルアップ用のエア通路を有す
るものにあってはこのエア通路の開度を調整する電磁開
閉弁を制御すること等、適宜なし得る。また、アイドル
アップは、通常時のアイドル回転数が800rpm程度のもの
であれば1000〜1200rpm程度に高めるようにしればよ
い。要は、スタック時において運転者が発進のためにエ
ンジン回転数を上昇させる際の当該上昇回転数よりも小
さい範囲で適宜設定すればよい。

第７図、第８図 第７図のフローチャートは、第６図のメインフローチャ
ートに対して、例えば14msec毎に割込みされる。

先ず、P21において、各センサ61〜68からの各信号がデ
ータ処理用として入力される。次いで、P22で後述する
スリップ検出の処理がなされた後、P23でのスロットル
制御がなされる。

P23でのスロットル制御は、第８図に示すフローチャー
トにしたがってなされる。先ず、P24において、スリッ
プ制御フラグがセットされているか否か、すなわち現在
スリップ制御を行っているか否かが判別される。このP2
4でYESのときは、スロットルバルブ13の制御が、スリッ
プ制御用として、すなわち第12図に示す特性に従わない
で、所定の目標すべり率SETを実現するような制御が選
択される。また、P24においてNOと判別されたときは、P
26において、スロットルバルブ13の開閉制御を、運転者
Ｄの意志に委ねるものとして（第12図に示す特性に従
う）選択される。このP25、P26の後は、P27において、
目標スロットル開度を実現させるための制御がなされる
（後述するP68、P70、P71に従う制御あるいは第12図の
特性に従う制御）。

第９図（スリップ検出処理） この第９図のフローチャートは、第７図のP22に対応し
たものである。このフローチャートは、スリップ制御の
対象となるようなスリップが発生したか否か、およびス
タックしているか否かを検出するためのものである。

先ず、P31で、クラッチ７が完全に接続されているか否
かが判別される。このP31でYESと判別されたときは、ス
タック中ではないときであるとして、P32においてスタ
ックフラグがリセットされる。次いで、P33において、
現在車速が低速すなわち例えば6.3km/hよりも小さいか
否かが判別される。

P33でNOと判別されたときは、P34において、ハンドル舵
角に応じて、スリップ判定用の補正値αが算出される
（第14図参照）。この後P35において、左駆動輪として
の左前輪２のすべり率が、所定の基準値0.2に上記P34で
のαを加えた値（0.2＋α）よりも大きいか否かが判別
される。このP35での判別で、YESのときは、左前輪２が
スリップ状態にあるとしてそのスリップフラグがセット
される。逆に、P35でNOと判別されたときは、左前輪３
のスリップフラグがリセットされる。なお、上記補正値
αは、旋回時における内外輪の回転差（特に駆動輪と従
動輪との回転差）を考慮して設定される。

P36あるいはP37の後は、P38、P39、P40において、右前
輪３についてのスリップフラグのセット、あるいはリセ
ットが、P35、P36、P37と同様にして行われる。

前記P33でYESと判別されたときは、低速時であり、車速
を利用したすなわち前記（１）式に基づくすべり率の算
出に誤差が大きくなるので、スリップ状態の判定を、駆
動輪の回転数のみによって検出するようにしてある。す
なわち、P41において、左前輪２の回転数が、車速10km/
h相当の回転数よりも大きいか否かが判別される。このP
41でYESと判別されたときは、P42において左前輪２のス
リップフラグがセットされる。逆に、P41でNOと判別さ
れたときは、P43において左前輪２のスリップフラグが
リセットされる。

P42、P43の後は、P44、P45、P46において、右前輪３に
ついてのスリップフラグがセットあるいはリセットが、
上記P41〜P43の場合と同様にして行われる。

前記P31において、NOと判別されたときは、スタック中
である可能性が考えられるときである（スタック中は、
運転者Ｄは半クラッチを使用しながらぬかるみ等から脱
出しようとする）。このときは、P51に移行して、駆動
輪としての左右前輪２と３との回転数の平均値が小さい
か否かが判別される（例えば車速に換算して2km/h以下
であるか否かが判別される）。P51でNOと判別されたと
きは、P52において、現在スタック制御中であるか否か
が判別される。P52でNOと判別されたときは、P53におい
て、右前輪３の回転数が、左前輪２の回転数よりも大き
いか否かが判別される。P53でYESと判別されたときは、
右前輪３の回転数が左前輪２の回転数の1.5倍よりも大
きいか否かが判別される。このP54でYESと判別されたと
きは、P56でスタックフラグがセットされる。逆にP54で
NOと判別されたときは、スタック中ではないとして、前
述したP32以降の処理がなされる。

また、前記P53でNOと判別されたときは、P55において、
左前輪２の回転数が、右前輪３の回転数の1.5倍よりも
大きいか否かが判別される。このP55でYESのとときはP5
6へ、またNOのときはP32へ移行する。

P56の後は、P57において、車速が6.3km/hよりも大きい
か否かが判別される。このP57でYESとされたときは、前
輪２、３の目標回転数を、車速を示す従動輪回転数の1.
25倍となるようにセットされる（すべり率0.2に相
当）。また、P57でNOのときは、P59において、前輪２、
３の目標回転数が、10km/hに一律にセットされる。P51
でYESのときは、P60において、ブレーキがゆっくりと解
除される。

第10図（エンジン制御） この第10図に示すフローチャートは、第６図のP12対応
している。

P61において、スリップが収束状態へ移行したか否か
（第５図のt₂時点を通過したときか否か）が判別され
る。このP61でNOのときは、P62において、左前輪２のす
べり率Ｓが0.2よりも大きいか否かが判別される。P62で
NOのときは、P63で右前輪３のすべり率Ｓが0.2よりも大
きいか否かが判別される。このP63でNOのときは、P64に
おいて、左右前輪２、３のうち片側のみブレーキ制御中
か、すなわちスプリット路を走行しているときであるか
否かが判別される。P64でYESのときは、P65において、
左右前輪２、３のうちすべり率の低い方の駆動輪に合せ
て、現在のすべり率が算出される（セレクトロー）。逆
に、P64でNOのときは、左右前輪２、３のうち、すべり
率の大きい方の駆動輪に合せて、現在のすべり率が算出
される（セレクトハイ）。なお、P62、P63でNOのとき
も、P66に移行する。

上記P65でのセレクトハイは、すべり易い方の駆動輪の
すべりを抑制すべく現在のすべり率を算出することによ
り、ブレーキの使用をより一層回避し得るものとなる。
逆に、上記P65でのセレクトローは、例えば左右駆動輪
が接地する路面の摩擦係数が異なるようなスプリット路
を走行する場合に、ブレーキによってすべり易い方の駆
動輪のスリップを抑制しつつ、すべり難い側の駆動輪の
グリップ力を生かした走行が行なえることとなる。な
お、このセレクトローの場合は、ブレーキの酷使を避け
るため、例えば一定時間に限定したり、あるいはブレー
キが過熱した場合にこのセレクトローを中止させるよう
なバックアップ手段を講じておくとよい。

P65、P66の後は、P67において、現在のすべり率Ｓが0.0
2よりも大きいか否かが判別される。このP67でYESのと
きは、P68において、スロットルバルブ13が、スリップ
制御のためにフィードバック制御される。勿論、このと
きは、スロットルバルブ13の目標スロットル開度（Tn）
は、P65、P66で設定されたあるいは後述するP76で変更
された目標すべり率SETを実現すべく設定される。

P67でNOのときは、P69において、現在のすべり率Ｓが0.
01よりも大きいか否かが判別される。このP69でYESのと
きはP70において、前述した緩衝制御がなされる。ま
た、P69でNOのときは、P71において、前述したバックア
ップ制御がなされる。

一方、P61でYESのときは、P72へ移行して、スリップ収
束後所定時間（リカバリ制御を行う時間で、実施例では
前述したように170msec）経過したか否かが判別され
る。P72でNOのときは、リカバリ制御を行うべく、P73以
降の処理がなされる。すなわち、先ず、P73で、自動車
１の最大加速度GMAXが計測される（第５図t₂時点）。次
いで、P74において、このGMAXが得られるような最適ス
ロットル開度Tv₀が設定される（第15図参照）。さら
に、P75において、変速機８の現在の変速段に応じて、P
74での最適スロットル開度Tv₀が補正される。すなわ
ち、変速段の相違によって、駆動輪への付与トルクも異
なるため、P74ではある基準の変速段についての最適ス
ロットル開度Tv₀を設定して、P75でこの変速段の相違を
補正するようにしてある。この後は、P76において、P73
でのGMAXより路面の摩擦係数を推定して、エンジン（ス
ロットル）、ブレーキによるスリップ制御の目標すべり
率SET、SBTを共に変更する。なお、この目標すべり率SE
T、SBTをどのように変更するのについては後述する。

前記P72でYESのときは、リカバリ制御終了ということ
で、前述したP62以降の処理がなされる。

第11図（ブレーキ制御） この第11図に示すフローチャートは、第６図のP11およ
びP16に対応している。

先ず、P81において、現在スタック中であるか否かが判
別される。P81でNOのときは、P82において、ブレーキの
応答速度Bn（SV1〜SV4の開閉制御用デューティ比に相
当）のリミット値（最大値）を、車速に応じた関数（車
速が大きい程大きくなる）として設定する。逆に、P81
でYESのときは、P83において、上記リミット値BLMを、P
82の場合よりも小さな一定値として設定する。なお、こ
のP82、83の処理は、Bnとして前記（５）式によって算
出されたままのものを用いた場合に、ブレーキ液圧の増
減速度が速過ぎて振動発生等の原因になることを考慮し
てなされる。これに加えて、P83では、スタック中から
の脱出のため駆動輪への制動力が急激に変化するのが特
に好ましくないため、リミット値として小さな一定値と
してある。

P82あるいはP83の後に、P84において、すべり率Ｓが、
ブレーキ制御の中止ポイントとなる0.09よりも大きいか
否かが判別される。P84でYESのときは、P85において、
右前輪用ブレーキ22の操作速度Bnが算出される（第４図
のＩ−PD制御におけるBnに相当）。この後、P86におい
て、上記Bnが「０」より大きいか否かが判別される。こ
の判別は、ブレーキの増圧方向を正、減圧方向を負と考
えた場合、増圧方向であるか否かの判別となる。P86でY
ESのときは、P87において、Bn＞BLMであるか否かが判別
される。P87でYESのときは、Bnをリミット値BLMに設定
した後、P89において、右ブレーキ22の増圧がなされ
る。また、P87でNOのときは、P85で設定されたBnの値で
もって、P89での増圧がなされる。

前記P86でNOのときは、Bnが「負」あるいは「０」であ
るので、P90でBnを絶対値化した後、P91〜93の処理を経
る。このP91〜P93は、右ブレーキ22の減圧を行うときで
あり、P87、P88、P89の処理に対応している。

P89、P93の後は、P94に移行して、左ブレーキ21につい
ても右ブレーキ22と同じように増圧あるいは減圧の処理
がなされる（P84〜P93に対応した処理）。

一方、P84でNOのときは、ブレーキ制御を中止するとき
なので、P95においてブレーキの解除がなされる。

なお、P85とP86との間において、駆動輪の実際の回転数
と目標回転数（実際のすべり率と目標すべり率）との差
が大きいときは、例えば前記（５）式における積分定数
KIを小さくするような補正を行なうことにより、ブレー
キのかけ過ぎによる加速の悪化やエンストを防止する上
で好ましいものとなる。

目標すべり率SET、SBTの変更（P76） 前記P76において変更されるエンジンとブレーキとの目
標すべり率SET、SBTは、P73で計測された最大加速度GMA
Xに基づいて、例えば第17図に示すように変更される。
この第17図から明らかなように、原則として、最大加速
度GMAXが大きいほど、目標すべり率SET、SBTを大きくす
るようにしてある。そして、目標すべり率SET、SBTに
は、それぞれリミット値を設けるようにしてある。

ここで、目標すべり率SET、SBTとの設定関係が、自動車
１の走りの感覚にどのように影響するかについて説明す
る。

駆動輪のグリップ力 SETとSBTとを全体的に第17図上下方向にオフセットさせ
る。そして、グリップ力を大きくするには、上方向への
オフセットを行う。すなわち、スパイクタイヤの特性と
して、第13図に示すように、すべり率0.2〜0.3位までは
摩擦係数μは増加方向にあるため、すべり率0.2〜0.3以
下の範囲で使用する限り上述のことが言える。

加速感 加速感は、SETとSBTとの「差」を変えることによって変
化し、この「差」が小さいほど加速感が大きくなる。す
なわち、実施例のように、SETをSBTよりも小さい値とし
て設定した場合、すべり率が大きいときはブレーキ制御
が主として働き、すべり率が小さいときはエンジン制御
が主として働くことになる。したがって、SETとSBTとの
「差」を小さくした場合、ブレーキ制御とエンジン制御
とがほぼ同配分で働く方向に近づいてくる。つまり、ブ
レーキによりエンジンの発生トルクをしぼって駆動輪を
駆動している状態となり、加速のためにトルクを急速に
増加させた場合は、ブレーキをゆるめるだけで駆動輪へ
のトルクが応答遅れなく増大する。

加速のなめらかさ SBTを大きく、すなわちSETに比して相対的により大きく
する。このことは、エンジン制御の優先度を高めること
により、エンジン制御の利点である滑らかなトルク変化
をより効果的に発生させ得ることを意味する。

コーナリング中の安定性 SETを小さく、すなわちSETをSBTに比して相対的により
小さくする。このことは、第13図から明らかなように、
最大グリップ力が発生時点となるすべり率Ｓ＝0.2〜0.3
以下の範囲では、目標すべり率を下げることにより、駆
動輪のグリップ力を小さくする一方、横力を極力大きく
して、曲げる力を増大させることになる。

上述した〜の特性（モード）の選択は、例えば運転
車Ｄの好みによって、マニュアル式に選択させるように
することができる（モード選択）。

以上説明した実施例においては、目標すべり率として、
エンジン用のSETよりもブレーキ用のSBTの方を大きく設
定してあるので、小さなスリップ状態におけるブレーキ
制御が行なわれないためその使用頻度を少なくすること
ができると共に、大きなスリップ発生時においてもブレ
ーキ制御の負担が小さくなる。加えて、SBTとSETとの間
にブレーキによるスリップ制御を中止するポイント（SB
C）を設けてあるため、ブレーキ制御中止時においては
ブレーキ圧が十分低下しているため、急激なトルク変動
がおこりにくいものとなる。勿論、本発明においては、
エンジンとブレーキとの各目標すべり率を同じ値として
設定することもできる。

以上実施例について説明したが、本発明はこれに限らず
例えば次のような場合をも含むものである。

スタック中であるか否かの判別をより正確に行うた
め、前述したP31、P51、P53〜P55の判別に加えて、「駆
動輪の回転数が車速（従動輪の回転数）に比して十分大
きい」、さらには、車速がほぼ「０」である」という判
別条件を加えるようにしてもよい。

エンジン６の発生トルク調整としては、エンジンの
発生出力に最も影響を与える要因を変更制御するものが
好ましい。すなわち、いわゆる負荷制御によって発生ト
ルクを調整するものが好ましく、オットー式エンジン
（例えばガソリンエンジン）にあっては混合気量を調整
することにより、またディーゼルエンジンにあっては燃
料噴射量を調整することが好ましい。しかしながら、こ
の負荷制御に限らず、オットー式エンジンにあっては点
火時期を調整することにより、またディーゼルエンジン
にあっては燃料噴射時期を調整することにより行っても
よい。さらに、過給を行うエンジンにあっては、過給圧
を調整することにより行ってもよい。

自動車１としては、前輪２、３が駆動輪のものに限
らず、後輪４、５が駆動輪のものであってもよくあるい
は４輪共に駆動輪とされるものであってもよい。

駆動輪のすべり状態を検出するには、実施例のよう
に駆動輪の回転数のように直接的に検出してもよいが、
この他、車両の状態に応じてこのすべり状態を予測、す
なわち間接的に検出するようにしてもよい。このような
車両の状態としては、例えば、パワーソースの発生トル
ク増加あるいは回転数増加、アクセル開度の変化、駆動
軸の回転変化の他、操舵状態（コーナリング）、車体の
浮上り状態（加速）、積載量等が考えられる。これに加
えて、大気温度の高低、雨、雪、アイスバーン等の路面
μを自動的に検出あるいはマニュアル式にインプットし
て、上記駆動輪のすべり状態の予測をより一層適切なも
のとすることもできる。

第２図のブレーキ液圧回路およびセンサ64、65、66
は、既存のABS（アンチブレーキロックシステム）のも
のを利用し得る。

（発明の効果） 本発明は以上述べたことから明らかなように、ブレーキ
による制動力付与とエンジンからの発生トルク低下との
両方を利用して駆動輪のスリップ制御を行う場合、スタ
ック中にあっては、ブレーキ制御を利用したスリップ制
御を行いつつ、エンジンの回転数を高めるようにしてあ
るので、このスタックからの脱出を図りつつエンストが
確実に防止される。

勿論、駆動輪のスリップが大きくてもスタック中でない
ときは、ブレーキによるスリップ制御の比率が不用に大
きくされることがないので、通常走行時におけるスリッ
プ制御を、制動力と発生トルクとの両方を最適にバラン
スさせてスリップ制御を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体系統図。 第２図はブレーキ液圧の制御回路の一例を示す図。 第３図はスロットルバルブをフィードバック制御すると
きのブロック線図。 第４図はブレーキをフィードバック制御するときのブロ
ック線図。 第５図は本発明の制御例を図式的に示すグラフ。 第６図は〜第11図は本発明の制御例を示すフローチャー
ト。 第12図はスリップ制御を行なわないときのアクセル開度
に対するスロットル開度の特性を示すグラフ。 第13図は駆動輪のグリップ力と横力との関係を、すべり
率と路面に対する摩擦係数との関係で示すグラフ。 第14図はスリップ制御開始時のすべり率をハンドル舵角
に応じて補正するときの補正値を示すグラフ。 第15図はリカバリ制御時における最大加速度に対応した
最適スロットル開度を示すグラフ。 第16図は緩衝制御を行なうときのすべり率とスロットル
開度との関係を示すグラフ。 第17図は目標すべり率を決定する際に用いるマップの一
例を示すグラフ。 第18図は本発明の全体構成図。 1:自動車 ２、3:前輪（駆動輪） ４、5:後輪（従動輪） 6:エンジン 7:クラッチ 8:変速機 13:スロットルバルブ 14:スロットルアクチュエータ 21〜24:ブレーキ 27:マスタシリンダ 30、31:液圧制御バルブ 32:ブレーキペダル 61:センサ（スロットル開度） 62:センサ（クラッチ） 63:センサ（変速段） 64、65:センサ（駆動輪回転数） 66:センサ（従動輪回転数） 67:センサ（アクセル開度） 68:センサ（ハンドル舵角） 69:アクセル 70:ハンドル SV1〜SV4:電磁開閉バルブ U:コントロールユニット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動輪が路面へ伝達する駆動トルクを制御
   することにより駆動輪の路面に対するスリップが過大に
   なるのを防止するようにした自動車のスリップ制御装置
   において、 トルク発生源となるエンジンの発生トルクを調整する発
   生トルク調整手段と、 駆動輪用ブレーキの制動力を調整する制動力調整手段
   と、 駆動輪の路面に対するスリップ状態を検出するスリップ
   検出手段と、 前記スリップ検出手段からの出力を受け、少くとも駆動
   輪のスリップが所定値以上のときは前記発生トルク調整
   手段と制動力調整手段とを作動させることによるパワー
   ソースの発生トルク低下と駆動輪への制動力付与とによ
   りスリップ制御を行うスリップ制御手段と、 自動車がスタック状態にあるか否かを検出するスタック
   検出手段と、 スタック中には、前記ブレーキを用いたスリップ制御を
   行わせると共に、前記エンジン回転数が非スタック中に
   比較して、高まる方向に補正する補正手段と、 を備えていることを特徴とする自動車のスリップ制御装
   置。