JPH0792003B2 - 車両の加速スリップ制御装置 - Google Patents

車両の加速スリップ制御装置

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JPH0792003B2
JPH0792003B2 JP59275532A JP27553284A JPH0792003B2 JP H0792003 B2 JPH0792003 B2 JP H0792003B2 JP 59275532 A JP59275532 A JP 59275532A JP 27553284 A JP27553284 A JP 27553284A JP H0792003 B2 JPH0792003 B2 JP H0792003B2
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    • B60K28/00Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions
    • B60K28/10Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions responsive to conditions relating to the vehicle 
    • B60K28/16Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions responsive to conditions relating to the vehicle  responsive to, or preventing, spinning or skidding of wheels

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、車両加速時における駆動輪のスリップを制御
する車両の加速スリップ制御装置に関する。
[従来の技術] 従来より、この種の加速スリップ制御装置として、例え
ば特開昭59−82544号公報に開示されている如く、車両
に、従動輪の回転速度を検出する従動輪回転速度検出機
構と、駆動輪の回転速度を検出する駆動輪回転速度検出
機構とを設け、各機構から検出される従動輪と駆動輪と
の各回転速度の比が予め設定した所定値となるように、
スロットル調整機構を駆動して、駆動輪のスリップを制
御するものが提案されている。
つまり、この種の装置においては、従動輪の回転速度と
駆動輪の回転速度とに基づき駆動輪のスリップを検出
し、その検出結果に応じて駆動輪に伝達されるトルクを
制御するようにしているのである。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記従来の装置では、車両が路面の凹凸
が大きい悪路を走行した場合や、ハイドロプレーニング
現象が発生した場合には、従動輪の回転速度が通常状態
で起こり得る変化速度以上で増加或いは減少することと
なり、駆動輪のスリップを正確に検出することができな
くなってしまうという問題があった。即ち、実際には駆
動輪がスリップしていないにも関わらずスリップが発生
したと判断したり、逆に、駆動輪が大きくスリップして
いるにも関わらずスリップが発生していないと判断した
りして、車両加速時における駆動輪のスリップ制御を的
確に行うことができなかったのである。
本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、
車両加速時における駆動輪のスリップ制御を常に的確に
行うことができる車両の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] 即ち、上記目的を達成するためになされた本発明は、第
1図に例示する如く、 従動輪の回転速度を検出する従動輪回転速度検出手段
と、 駆動輪の回転速度を検出する駆動輪回転速度検出手段
と、 前記従動輪の回転速度に基づき、所定の算出タイミング
毎に近似車体速度を算出する近似車体速度算出手段と、 車両の加速時に、前記近似車体速度算出手段により算出
された近似車体速度と前記駆動輪回転速度検出手段によ
り検出された駆動輪の回転速度とに基づき、前記駆動輪
のスリップ状態を判定するスリップ判定手段と、 該スリップ判定手段の判定結果に基づき、前記駆動輪が
所定のスリップ状態となるように前記駆動輪に伝達され
るトルクを変化させるトルク制御手段と、 を備えた車両の加速スリップ制御装置において、 前記近似車体速度算出手段が、 前記従動輪の回転速度に基づいて仮車体速度を演算する
仮車体速度演算手段と、 前回の算出タイミングで算出した近似車体速度を所定の
加速度で増加させた上限車体速度を演算する上限車体速
度演算手段と、 前回の算出タイミングで算出した近似車体速度を所定の
減速度で減少させた下限車体速度を演算する下限車体速
度演算手段と、 前記仮車体速度,上限車体速度及び下限車体速度の3値
の中間値を、前記近似車体速度として設定する近似車体
速度決定手段と、 を備えたことを特徴とする車両の加速スリップ制御装置
を要旨としている。
[作用] このように構成された本発明の車両の加速スリップ制御
装置においては、従動輪回転速度検出手段が従動輪の回
転速度を検出すると共に、駆動輪回転速度検出手段が駆
動輪の回転速度を検出し、近似車体速度算出手段が、従
動輪の回転速度に基づいて、所定の算出タイミング毎に
近似車体速度を算出する。そして、スリップ判定手段
が、車両の加速時に、近似車体速度算出手段により算出
された近似車体速度と駆動輪回転速度検出手段により検
出された駆動輪と回転速度とに基づき、駆動輪のスリッ
プ状態を判定し、トルク制御手段が、スリップ判定手段
の判定結果に基づき、駆動輪が所定のスリップ状態とな
るように駆動輪に伝達されるトルクを変化させる。
また本発明では、近似車体速度算出手段において近似車
体速度を算出する際には、仮車体速度演算手段が従動輪
の回転速度に基づいて仮車体速度を算出し、上限車体速
度演算手段が前回の算出タイミングで算出した近似車体
速度を所定の加速度で増加させた上限車体速度を算出
し、下限車体速度演算手段が前回の算出タイミングで算
出した近似車体速度を所定の減速度で減少させた下限車
体速度を算出し、近似車体速度決定手段が、これら算出
された仮車体速度,上限車体速度及び下限車体速度の3
値の中間値を近似車体速度として設定する。
つまり、車両が路面の凹凸が大きい悪路を走行したり、
車両走行中にハイドロプレーニング現象が発生した場合
等には、従動輪の回転速度が通常起こり得ない加速度又
は減速度で変化することがあり、従来装置のように、ス
リップ判定用の近似車体速度として、仮車体速度演算手
段にて従動輪の回転速度に基づき算出した仮車体速度を
そのまま設定するようにしていると、駆動輪のスリップ
を誤判定してしまうことがあるため、本発明では、従動
輪の回転速度に基づき算出した仮車体速度が、前回求め
た近似車体速度を所定の加速度で増加させた上限車体速
度を越えた場合(換言すれば上限車体速度が上記3値の
中間値となった場合)には、この上限車体速度を近似車
体速度として設定し、逆に、車体速度が、前回求めた近
似車体速度を所定の減速度で減少させた下限車体速度を
下回った場合(換言すれば下限車体速度が上記3値の中
間値となった場合)には、この下限車体速度を近似車体
速度として設定する。
このため、車両の走行条件によって従動輪の回転速度が
通常起こり得ない変化速度で増加或は減少しても、近似
車体速度の変化速度は、上限或は下限車体速度演算手段
にて上限或は下限車体速度を算出するのに用いた加速度
或は減速度に制限されることになり、スリップ判定手段
におけるスリップ判定精度,延いては加速スリップ制御
の制御精度を向上することができるようになる。
[実施例] 以下、本発明をより具体的に説明するために実施例を挙
げて詳述する。
まず第2図は、本実施例の車両の加速スリップ制御装置
が搭載された車両のエンジン周辺及び車輪部分を示す概
略構成図であって、1はエンジン、2はピストン、3は
点火フラグ、4は吸気弁、5は燃料噴射弁、6はサージ
タンク、7はエアフロメータ、8はエアクリーナを表わ
している。そして本実施例においてはエアフロメータ7
とサージタンク6との間の吸気通路に、従来より備えら
れている、アクセルペダル9と連動して吸気量を調整す
る第1スロットルバルブ10の他に、DCモータ12により駆
動され上記第1スロットルバルブ10と同様に吸気量を調
整する第2スロットルバルブ14が備えられており、また
アクセルペダル9には踏み込み操作がなされてないとき
ON状態となるアイドルスイッチ16が設けられている。
一方20ないし23は当該車両の車輪を示し、20及び21はエ
ンジン1の動力がトランスミッション25、プロペラシャ
フト26等を介して伝達され、当該車両を駆動するための
左・右の駆動輪を、22及び23は車両の走行に伴い回転さ
れる左・右の従動輪を夫々表わしている。そして左従動
輪22及び右従動輪23には夫々その回転速度を検出するた
めの従動輪速度センサ27及び28が設けられており、また
トランスミッション25には、左駆動輪20及び右駆動輪21
の平均回転速度を検出するための駆動輪速度センサ29が
設けられている。
また30は駆動制御回路を示し、上記アクセルセンサ16、
左従動輪速度センサ27、右従動輪速度センサ28及び駆動
輪速度センサ29からの各種検出信号を受け、車両加速時
に加速スリップが生じることなく最大の加速性が得られ
るよう、第2スロットルバルブ14の開度を調整するDCモ
ータ12に駆動信号を出力してエンジン出力を制御する、
スリップ制御が実行される。
ここで本実施例においては上記駆動制御回路30をマイク
ロコンピュータを用いて構成したものとし、説明を進め
ると、駆動制御回路30の構成は、第3図に示す如く表わ
すことができる。尚図において31は上記各センサにて検
出されたデータを制御プログラムに従っで入力及び演算
し、DCモータ12を駆動制御するための処理を行なうセン
トラルプロセシングユニット(CPU)、32は上記制御プ
ログラムやマップ等のデータが格納されたリードオンメ
モリ(ROM)、33は上記各センサからのデータや演算制
御に必要なデータが一時的に読み書きされるランダムア
クセスメモリ(RAM)、34は波形整形回路や各センサの
出力信号をCPU31に選択的に出力するマルチプレクサ等
を備えた入力部、35はDCモータ12をCPU31からの制御信
号に従って駆動する駆動回路を備えた出力部、36はCPU3
1、ROM32等の各素子及び入力部34、出力部35を結び、各
種データの通路とされるバスライン、37は上記各部に電
源を供給する電源回路を夫々表わしている。
次に上記の如く構成された駆動制御回路30にて実行され
るスリップ制御について、第4図に示す制御プログラム
のフローチャートに基づいて説明する。本プラグラムは
車両のスタータスイッチがON状態とされるとCPU31にて
繰り返し実行されるものである。
まず、本プラグラムの処理が開始されるとRAM33の内容
のクリア及び各フラグやカウンタのリセット等の初期化
処理が実行(ステップ100)され、以下の処理に備え
る。次いで、CPU31の動作不良を自己診断するためのウ
ォチドックタイマ(W.D)がリセットされ(ステップ11
0)駆動制御回路30の動作確認がなされる。ステップ120
及びステップ130は、本制御に用いる各種のセンサやア
クチュエータ等の動作確認を実行するもので所定期間TB
を経過する(ステップ120)毎にチェックが実行され
(ステップ130)、TB経過前であれば直接ステップ140以
後の処理へと進む。ステップ140はアイドルスイッチ16
がON状態、即ちアクセルペダル9の踏み込み操作が解除
されているか否かを判断するもので、このスイッチの状
態により本制御プログラムの制御が必要か否かを判断す
るのである。アクセルペダル9の操作が解除されていれ
ば再度ステップ110へ戻り各装置の動作確認を繰り返
し、アイドルスイッチ16がOFFのときのみ次のステップ1
50へ進む。このステップ150では以下の制御においてモ
ード決定の条件となる車両の走行状態を検出するための
各センサの出力の取込みを実行するのである。各センサ
の出力とは、左従動輪速度センサ27の出力VWFL、右従動
輪速度センサ28の出力VWFR及び駆動輪速度センサ29の出
力VWRrのことである。続くステップ160は上記3種の情
報から次の4つの制御の基準となる速度を演算、算出す
る。まず第1に(1)式より車両の近似車体速度VSOを
算出する。
VSOn=MED(VWO,VSOn-1 −αD・t,VSOn-1+αu・t) …(1) ただし 添字nは演算の順序 VWO=(VWFR+VWFL)/2 αDは車体基準減速度 αUは車体基準加速度 MED( )は中間値 即ち、近似車体速度VSOnとは前回の演算値VSOn-1に車体
が通常状態で取り得る加・減速度(αD・αU)を加味
したもの、及び実測した左・右従動輪の速度VWFR、VWFL
の平均値VWOの3値の中間値として算出されるのであ
る。これにより、例えば車両が悪路走行中等で従動輪の
回転数が車体速度と無関係に高速で回転したりしても車
体速度の誤検出をすることがなく精度の向上が図れるの
である。第2の算出する速度は進角駆動輪速度VWRであ
り、(2)式より算出される。
VWR=AR・VWRr+AD・WRr …(2) ただし AR及びADは定数 VWRrは駆動輪速度 WRrは駆動輪加速度 即ち、進角駆動輪速度VWRは駆動輪20、21の回転速度及
び回転加速度に適当な重み付け(AR、ADの値の大小)を
施したものの和として定義されるものである。そして、
(2)式における定数AR及びADの値は、夫々、実験的に
又は理論的に決定されるものであり、この定数AR、ADの
値を適宜選択することにより、後述する制御にどれほど
駆動輪速度と駆動輪加速度とを帰還させるかが決定され
るのである。例えば、定数AR、ADの値を決定する条件と
しては、車両のエンジンの出力トルクの大小、慣性モー
メント、及びエンジンの出力トルクが実際に駆動輪の駆
動力として伝達されるまでの伝達の遅れ等がある。次
に、第3には、2つの基準速度、下限基準速度VML及び
上限基準速度VMHの2種が(3)、(4)式によって算
出される。
VML=AML・VSOn+ΔVML …(3) VMH=AMH・VSOn+ΔVMH …(4) ただし AML及びAMHは定数 ΔVML及びΔVMHは定数 これら2つの基準速度は上記進角駆動輪速度VWRと比較
する際の基準値となるもので、(3)、(4)式から明
らかなように近似車体速度VSOに平行な関係となる。ま
た、それぞれの式中の定数は、進角駆動輪速度VWRがど
の程度であるとき最適スリップ状態で加速できるのかを
理論的に、又は実験的に適宜選択されるものである。最
後に、第4番目の算出速度としてスタンバイ速度VSBが
(5)式より算出される。
VSB=ASB・VSOn+ΔVSB …(5) ただし ASB及びΔVSBは定数 このスタンバイ速度VSBは、本実施例のスリップ制御装
置を作動させる作動開始速度を与えるもので、VSB以上
にVWRがなったときにスリップ制御の実行が行われるの
である。
上記VSO、VML、VMH及びVSBの値の一例として第5図
(A)にVSOが単調に増加していくとき(車体が加速さ
れているとき)の関係図を示している。ここで前記
(1)式における定数はαD=1[G]、αU=0.4
[G]に設定しており、また(3)、(4)式の定数は
AML=1.0、ΔVML=25[km/H]、AMH=1.0、ΔVMH=10
[km/H]に、(5)式の定数はASB=1.0、ΔVSB=15[k
m/H]に設定したものである。なお、この値の設定は、
車体の重量や駆動輪分担荷重及び車体の空気抵抗等の車
体条件、更には駆動輪20、21までの駆動力伝達の遅れ時
間等を全て考慮してなされるものであり、本実施例を適
用する内燃機関システムに応じて最適値を算出すること
はいうまでもないことである。
上記のような種々のチェックや情報の入力及び処理が終
了すると、続いてステップ170の実行され進角駆動輪速
度VWRがスタンバイ速度VSB以上となりスリップ制御を実
行すべきか否かを判断する、スリップ判定手段としての
処理が実行される。そして、VWR<VSBであればステップ
180にてスリップ制御が前回に実行中であったか否かの
判断をフラグFSの内容から判定し、FS=0であれば前回
もスリップ制御がされておらず、何ら制御が必要ないと
して再度前述のステップ110へ戻り、一方FS=1であれ
ばまだ制御が必要である場合もあり得るとして後述する
ステップ300以下の処理へと移る。また、VWR≧VSBであ
るときは、スリップ制御を実行すべき条件が成立したと
してステップ190へ移り、今回が始めてスリップ制御の
条件が成立した時点であるか否かをフラグFFの内容より
判断する。スリップ制御の開始時点では後述するステッ
プ200〜ステップ220の特別な処理が必要であるため、こ
のフラグFFの内容によりその判断をし、FF=0である場
合のみステップ200へ移り、それ以外(FF=1)であれ
ばステップ300以下の処理へと進む。
まず、スリップ制御の開始時点の処理について詳述す
る。ステップ200では前述した2つのフラグFF及びFSを
「1」にセットしてスリップ制御が開始されたことを記
憶する。そして、第2スロットルバルブ14の開度θMを
θTMに変更するのである。この関係を示したものが第5
図(C)である。即ち、VWRがVSBを超えたとき第2スロ
ットルバルブ14は最初の制御をしていない全開状態から
開度θTMまで閉じられるようにDCモータ12が駆動される
のである。しかしDCモータ12が実際に第2スロットルバ
ルブ14を閉側に駆動するのに時間を要するため、実際の
第2スロットルバルブ14の開度θMは第5図(c)中の
実線のごとく徐々に閉じられていくことになる。更に、
処理はステップ210へと進み進角駆動輪速度VWRが上記基
準速度VMHよりも大きい値か否かを判断する、スリップ
判定手段としての処理が実行され、もしVWR>VMHならば
極めて大きなスリップが駆動輪20,21に生じていると推
定して第2スロットルバルブ14を予め設定している開度
の最小値θMINにまで閉制御し(ステップ220)、ステッ
プ300へ移る。また、VWR≦VMHであれば前述のθM=θT
Mとした約半閉制御で充分であるとしてステップ300へ移
るのである。尚、第5図(C)は、ステップ210にてVWR
>VMHと判断された場合を示しており、θMがθTMに達
するまでにVWRがVMHを超えてしまったためθは連続的に
θMINに向けて閉制御されているところを表わしてい
る。
ステップ300以後がスリップ制御として常に実行される
処理を記述したものである。まず、ステップ300では進
角駆動輪速度VWRと下限基準速度VMLとの大小比較を行
う、スリップ判定手段としての処理が実行される。そし
て、VWR<VMLであれば第2スロットルバルブ14の閉制御
が充分過ぎると判断して第2スロットルバルブ14を開制
御するためにステップ310にて後述する開モードの設定
がされ、以下の制御がこの開モードに基づいて実行され
る。次に、この開モードの制御が実行されている時間を
計時するためのカウンタCがカウントアップ(ステップ
320)され、そのカウンタCの内容が予め設定される期
間CBよりも大きくなったか否かをステップ330にて判断
する。開モードとは、第2スロットルバルブ14を開制御
するモードのことで、第2スロットルバルブ14が全開と
なってしまえば後は運転者の操作する第1スロットルバ
ルブのみでエンジン1の出力制御がなされ、最早スリッ
プ制御は必要ないことになる。そこで開モードの期間が
充分連続(C>CB)したときにはスリップ制御の終了を
行うためステップ340にて前述したフラグFF、FS及びカ
ウンタC等のこれまでの制御で設定したもの全てをクリ
ア、リセットして再度ステップ110へ戻るのである。ま
た、この期間を経過していなければ後述するステップ50
0〜ステップ530のDCモータ12の制御処理へと進む。一
方、ステップ300にてVWR≧VMLと判断されたときにはス
テップ350にて進角駆動輪速度VWRが上限基準速度VMHよ
りも大きいか否かを判断する、スリップ判定手段として
の処理が実行される。そして、VWR≧VMHならば前述した
ようにエンジン1の出力が大き過ぎて駆動輪20、21に過
大な加速スリップが生じるとして第2スロットルを閉制
御するための処理ステップ360〜ステップ380が実行され
る。まずステップ360では第2スロットルバルブ14をど
の程度まで閉制御するべきかその開度の目標値(目標開
度)θMdが演算される。この目標値θMdとは、(6)式
により算出されるものである。
θMdn=θMdn-1+K・dVn …(6) ただし 添字nは演算の順序 Kは定数 ここで、dVnは、直前の閉モード時における下限基準速
度VMLと進角駆動輪速度VWRとの左(VML−VWR)の最大値
を表しており、θMdn-1は、前回算出した目標開度を表
している。即ち、進角駆動輪速度VWRが第5図(A)に
示すように変化したとすると、dVnは、図に示すようにd
V1、dV2、dV3、…の値を示すこととなり、前回の目標開
度θMdn-1に直前の開モード時におけるdVnを定数K倍し
た値を加えたものが今回の目標開度θMdnとなるように
している。従って、今回の目標開度θMdnは、直前の開
モード時におけるdVnの値が大きい程、大きな値に設定
されることとなり、これにより、進角駆動輪速度VWRを
上限基準速度VMHと下限基準速度VMLとの間に安定して収
束させるようにしているのである。尚、dVnの値に重み
付けをするための定数Kは、前述した各式中の定数と同
様に種々の車両条件に適合して決定されており、第5図
は、K=0.3に設定されている場合を例示している。
このようにして第2スロットルバルブ14の目標開度θMd
が算出されると、次のステップ370にて以下の制御は閉
モードである旨を設定した後に前述したカウンタCをリ
セットして(ステップ380)、前回同様ステップ500〜ス
テップ530のDCモータ制御処理へ移る。
次にステップ350でVWR<VHMと判断されたとき、即ち、V
ML≦VWR<VMHのときの制御について説明する。この条件
成立は、駆動輪20、21は最適なスリップ状態で加速をす
ることが可能な状態であることを示すのである。従っ
て、第2スロットルバルブ14の開度を変更することなく
以前の開度を保持する保持モードに設定される(ステッ
プ410)。ただし、本実施例では、ステップ410の処理の
前にまずステップ390により前回が閉モードであったか
否かが判断され、もし、閉モードであったときには次に
開モードになったときの目標開度θMDの演算を予め実行
し(ステップ400)、ステップ410のモード設定を行って
いる。このステップ400で実行される目標開度θMDの演
算は(7)式により行われる。
θMDn=θMDn-1+k・DVn …(7) ただし 添字nは演算の順序 kは定数 ここで、DVnは、直前の閉モード時における進各駆動輪
速度VWRと上限基準速度VMHとの左(VWR−VMH)の最大値
を表しており、θMDn-1は、前回算出した目標開度を表
している。即ち、進角駆動輪速度VWRが第5図(A)に
示すように変化したとすると、DVnは、図に示すようにD
V1、DV2、DV3、…の値を示すこととなり、前回の目標開
度θMDn-1から直前の閉モード時におけるDVnを定数k倍
した値を減じたものが今回の目標開度θMDnとなるよう
にしている。従って、今回の目標開度θMDnは、直前の
閉モード時におけるDVnの値が大きい程、小さな値に設
定されることとなり、これにより、進角駆動輪速度VWR
を上限基準速度VMHと下限基準速度VMLとの間に安定して
収束させるようにしているのである。尚、DVnの値に重
み付けをするための定数kは、前述した定数Kの場合と
同様に種々の車両条件に適合して決定されており、第5
図は、k=0.3に設定されている場合を例示している。
以上説明した開モード、閉モード及び保持モードの3種
のモード設定並びに開・閉モードのときの第2スロット
ルバルブ14の目標開度との関係を第5図(A)、
(B)、(C)に表わしている。第5図(A)に示すよ
うに進角駆動輪速度VWRが変化したとき、(B)図のよ
うに制御モードが設定され、(C)図の一点鎖線で示す
ような目標開度θMDn又はθMdnが算出されるのである。
このようにして制御モード(開・閉・保持)及び第2ス
ロットルバルブの目標開度θMD又はθMdが決定された後
にDCモータ12を制御するステップ500〜ステップ530の処
理が実行される。まず、ステップ500ではDCモータ12を
駆動する必要のない保持モードであるか否かが判断さ
れ、もし、保持モードならばステップ510にてDCモータ1
2を停止して再びステップ110へ戻る。開・閉モードであ
るときにはステップ520にてDCモータ12の動作速度を予
め演算し、その演算の結果得られた動作速度で目標開度
θMD又はθMdまで第2スロットルバルブ14を実際に駆動
する、トルク制御手段としての処理(ステップ530)を
実行して、その後、再度ステップ110へ戻るのである。
ここで、CDモータ12の制御の詳細について第6図を参照
して説明する。第6図は横軸に第2スロットルバルブ14
の現実の開度θMと目標開度θMD及びθMdとの差、即
ち、実際に第2スロットルバルブ14を開・閉制御すると
きの制御量を、縦軸にDCモータ12へ供給する電機子電流
IDの絶対値、いわゆる駆動力をとったグラフである。従
って、グラフの中央(制御量が「0」)より左右ではDC
モータ12の電機子電流IDの値は逆転した値である。そし
て、上述したように開・閉モード、及び各モードにおけ
る目標開度θMD、θMdが決定されると、CPU31は第6図
のグラフよりDCモータ12へ供給する電機子電流を決定し
てモータを駆動するのである。図より明らかなように目
標開度θMD又はθMdと実際の開度θMとの差が大きいと
きには駆動力は大となり第2スロットルバルブ14は大き
な速度で制御され目標値に近づくにつれその速度は小さ
くなり目標値に到達したときのオーバシュートを防止し
ている。また、目標開度に達し、θM=θMd又はθM=
θMDとなったとき(図の制御量が「0」のとき)にも駆
動力Fd、FDがDCモータ12に与えられ続けている。これ
は、DCモータ12自体が任意の回転位置で停止し続ける静
止トルクを発生し得ないために、吸気管内の圧力に耐え
て一定開度を保つために与えられる静止用の駆動力であ
る。このとき、FD>Fdとしているのは第2スロットルバ
ルブ14には開側へ制御するときには吸気管負圧により閉
側へ制御するときより大きなトルクを必要とすることか
ら定められているものである。
このようにDCモータ12を制御することは、静止トルクを
自ら有するステッピングモータ等の高価なアクチュエー
タを使用しなくてもよく、またウォームギア等を介する
ことで静止トルクを発生させる代償として第2スロット
ルバルブ14の制御の速度を損うこともなく極めて有効な
手段となる。
このように本実施例の加速スリップ制御装置で実行され
るスリップ制御においては、近似車体速度VSOを算出す
るに当り、従動輪速度センサ27,28により検出される左
・右従動輪の速度VWFR,VWFLを平均した仮の車体速度と
しての平均値VWOと、前回の演算値VSOn-1に車体が通常
状態のときに取り得る減・加速度(αD・αU)を夫々
加味した値VSOn-1−αD・t,VSOn-1+αU・tとの3値
の中間値を今回の近似車体速度VSOnとして設定し、この
近似車体速度VSOnに基づき、上限基準速度VMH、下限基
準速度VML、及びスタンバイ速度VSBを算出するようにし
ている。そして、このように算出したVMH,VML,VSBと、
駆動輪速度センサ29により検出される駆動輪速度VWRr
基づき算出される進角駆動輪速度VWRとを比較し、その
比較結果に応じて、第2のスロットルバルブ14を開閉さ
せる開・閉モード、及び各モードでの目標開度θMD,θM
dを設定するようにしている。
よって、車両が路面の凹凸が大きい悪路を走行したりハ
イドロプレーニング現象が発生したりして、従動輪22,2
3の回転速度が通常状態で起こり得る変化速度以上で増
加或いは減少した場合で、今回算出され近似車体速度VS
Onの値は、前回値VSOn-1に車体が通常状態のときに取り
得る減・加速度(αD・αU)を夫々加味した値VSOn-1
−αD・t,VSOn-1+αU・tに制限されることとなり、
それに応じて、進角駆動輪速度VWRと比較される上限基
準速度VMH、下限基準速度VML、及びスタンバイ速度VSB
の変化も制限されることとなる。
従って、本実施例の加速スリップ制御装置によれば、従
動輪22,23の回転速度が通常状態で起こり得る変化速度
以上で増加或いは減少した場合でも、ステップ170,210,
300,350の各処理における判定結果に基づき駆動輪20,21
へ伝達されるトルクを最適に制御することができるよう
になるのである。
つまり、本実施例の加速スリップ制御装置によれば、駆
動輪20,21がスリップしていないにも関わらずスリップ
が発生したと判断したり、逆に、駆動輪20,21がスリッ
プしているにも関わらずスリップが発生していないと判
断したりすることが防止され、車両加速時における駆動
輪20,21のスリップ制御を的確に行うことができるので
ある。
また、本実施例の加速スリップ制御装置においては、駆
動輪20,21の回転速度や回転加速度をそのまま制御に用
いるのではなく、それらに種々の車両条件を加味して
(2)式の如く算出される進角駆動輪速度VWRを用いて
制御を行っている。従って、駆動輪20,21の回転状態を
事前に推定して応答性と安定性の良い制御が達成できる
のである。
更に本実施例では進角駆動輪速度VWRの上・下限値の他
にスタンバイ速度VSBを設定し、車体始動時等にこのス
タンバイ速度以上に進角駆動輪速度VWRがなったときに
は直ちに第2スロットルバルブ14を約半閉状態に制御
し、それでも進角駆動輪速度VWRが上限値を超えるとき
にはほぼ全閉状態にまで制御している。このため、特に
車体が始動を開始する際等の車体の慣性力が大きく駆動
輪がスリップしやすい時にはより一層の効果を奏し、エ
ンジン1の出力が過大となることを防止しているのであ
る。
次に、第2スロットルバルブ14の開・閉制御について
も、単にDCモータ12を駆動して一定速度で開・閉を実行
するのではなく、前回の進角駆動輪速度VWRの観測値(D
Vn、dVn)に応じた目標開度θMDn、θMd.を演算し、目
標開度まで実際の開度θMを駆動するのに時間を要する
ときにはDCモータ12にはより大きな駆動力を与えている
(第6図)。よってスリップ制御はより適正な値で早い
応答性を持つことになる。その上、第2スロットルバル
ブ14は安価で動作速度の速いDCモータ12を減速機構を用
いることなく適用しているためスリップ制御の応答性、
安定性達成のために最良のシステムとなっているのであ
る。
[発明の効果] 以上実施例を挙げて詳述したように、本発明の車両の加
速スリップ制御装置においては、駆動輪のスリップ状態
を判定するための近似車体速度として、従動輪の回転速
度に基づき算出した仮車体速度と、前回の算出タイミン
グで算出した近似車体速度を所定の加速度で増加させた
上限車体速度と、同じく前回の算出タイミングで算出し
た近似車体速度を所定の減速度で減少させた下限車体速
度と、の3値の中間値を設定するようにしている。
このため、車両の走行条件(悪路走行,ハイドロプレー
ニング現象等)によって従動輪の回転速度が通常起こり
得ない変化速度で増加或は減少したとしても、近似車体
速度の変化速度は、上限或は下限車体速度を算出する際
に用いた加速度或は減速度に制限されることになり、駆
動輪がスリップしていないにも関わらずスリップが発生
したと判定したり、逆に、駆動輪がスリップしているに
も関わらずスリップが発生していないと判定したりする
ことが防止でき、車両加速時における駆動輪のスリップ
制御を的確に行うことができる。
なお、従動輪の回転速度が急変した場合の影響を抑制す
る方法として、例えば、従動輪回転速度検出手段の検出
結果やそれに基づいて演算される仮の車体速度をデジタ
ル処理等でフイルタリングすることが考えられるが、こ
の場合には、従動輪の回転速度が急変しない時にまでフ
イルタリング処理による影響が出る可能性がある。即
ち、フイルタリング処理により、検出さえる従動輪の回
転速度や演算される仮の車体速度に遅延が生じ、加速ス
リップ制御の応答性が悪化してしまうのである。これに
対して、本発明の車両の加速スリップ制御装置によれ
ば、仮の車体速度が急変しない場合には、その仮の車体
速度がそのまま近似車体速度として使用されるため、制
御応答性を犠牲にすることなく、常に的確に駆動輪のス
リップ制御を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の基本的構成図、第2図は実施例の構成
概略図、第3図はその制御系のブロック図、第4図はそ
の制御プログラムのフローチャート、第5図はその制御
の説明図、第6図はDCモータ制御の説明図を示す。 12……DCモータ 14……第2スロットルバルブ 16……アイドルスイッチ 27……左従動輪速度センサ 28……右従動輪速度センサ 29……駆動輪速度センサ 30……駆動制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 和正 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−189666(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】従動輪の回転速度を検出する従動輪回転速
    度検出手段と、 駆動輪の回転速度を検出する駆動輪回転速度検出手段
    と、 前記従動輪の回転速度に基づき、所定の算出タイミング
    毎に近似車体速度を算出する近似車体速度算出手段と、 車両の加速時に、前記近似車体速度算出手段により算出
    された近似車体速度と前記駆動輪回転速度検出手段によ
    り検出された駆動輪の回転速度とに基づき、前記駆動輪
    のスリップ状態を判定するスリップ判定手段と、 該スリップ判定手段の判定結果に基づき、前記駆動輪が
    所定のスリップ状態となるように前記駆動輪に伝達され
    るトルクを変化させるトルク制御手段と、 を備えた車両の加速スリップ制御装置において、 前記近似車体速度算出手段が、 前記従動輪の回転速度に基づいて仮車体速度を演算する
    仮車体速度演算手段と、 前回の算出タイミングで算出した近似車体速度を所定の
    加速度で増加させた上限車体速度を演算する上限車体速
    度演算手段と、 前回の算出タイミングで算出した近似車体速度を所定の
    減速度で減少させた下限車体速度を演算する下限車体速
    度演算手段と、 前記仮車体速度,上限車体速度及び下限車体速度の3値
    の中間値を、前記近似車体速度として設定する近似車体
    速度決定手段と、 を備えたことを特徴とする車両の加速スリップ制御装
    置。
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