JPS61129432A - 車両の加速スリツプ制御装置 - 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］ 本発明は車両の加速スリップ制御装置に関するものであ
る。更に詳しくは、本発明は、駆動輪の回転状態を検出
し、これに応じて副スロットルバルブを制御して、エン
ジン出力を抑えて最適な加速スリップ制御を行う車両の
加速スリップ制′ａ装置に係わるものである。

［従来の技術］ 氷上、雪路等の低摩擦係数路面での発進及び走行は、駆
動輪のスリップ等により尻振りゃ車両スピン等に陥る場
合があり、非常に危険である。そこで従来はタイヤと路
面間の摩擦係数を上げる為に、スパイクタイヤやチェー
ン等を装着している。

また、駆動輪のスリップを抑えるトラクションコントロ
ールシステムも考えられており、上記路面摩擦係数が最
も大きくなるようスリップ比［（車両速度−駆動輪速度
）／駆動輪速度］を一〇。

１〜−０．２付近に制御するようエンジン出力等を抑制
制御しようとするものである。このエンジン出力制御と
しては次のものがある。即ち、■点火進角制御 ■燃料カット ■気筒毎燃料カット ■リンクレススロットルバルブ方式、即ち、スリップが
発生した場合スロットルバルブを制御する。

これらによってエンジン出力が抑えられる結果、加速ス
リップが抑制され、安全な走行が確保される。

Ｌ本発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記従来技術は次のような問題点を有し
ている。即ち、 ■についてはトルク制御範囲が狭い為、低摩擦係数路面
では効果が無い。

■については、燃料カット復帰時にショックが発生する
。

■については、燃料復帰時のショックは小さいが、気筒
減時の振動が問題となる。

■についてはリンクレス芸構の為、信頼性に問題がある
。

［問題を解決するための手段］ 本発明は、主スロットルバルブの他に副スロットルバル
ブを設け、これを用いて上記問題点を解消するものであ
る。即ち、本発明は第１図の基本的構成図に示すように
、 駆動輪加速度を含めた駆動輪Ｍ１の回転状態を検出する
駆動輪回転状態検出手段Ｍ２と、該検出された駆動輪Ｍ
１の回転状態に応じて、駆動輪Ｍ１と路面との摩擦力が
大きくなるよう駆動輪Ｍ１へ伝達されるエンジンＭ３の
トルクを抑制する制御手段Ｍ４とを備える車両の加速ス
リップ制御装置において、 上記制御手段Ｍ４が、 アクセルペダルＭ５と連動する、エンジンＭ３の吸気系
Ｍ６に設けた主スロットルバルブＭ７の上流又は下流に
設けた副スロットルバルブＭ８と、該副スロットルバル
ブＭ８の開及び閏制−を行なう開閉制御部Ｍ９とを備え
るとともに、上記開閉制御の内、開制御が前記駆動輪加
速度の絶対値が所定値より小さいとき実行されるように
構成されたことを特徴とする車両の加速スリップ制御装
置を要旨とするものである。

［作用］ 本発明の車両の加速スリップ制御装置における制御手段
Ｍ４とは、車両の駆動輪Ｍ１の回転状態を検出する駆動
輪回転状態検出手段Ｍ２の検出結果に応じて前記車両の
エンジンＭ３の出力トルクを抑制するものであり、前記
車両のアクセルペダルＭ５と連動するエンジンＭ３の吸
気系Ｍ６に設けられた主スロットルバルブＭ７の上流又
は下流に設けた副スロットルバルブＭ８とその開・閉制
御を実行する開閉制御部Ｍ９とからなる。

エンジンＭ３の出力トルクを制御するために、上記副ス
ロットルバルブＭ８を上記開閉制御部Ｍ９によって適宜
間・閉してエンジンＭ３の吸入空気量を変更するのであ
る。そして、その間・閉のための情報として、少なくと
も前記駆動輪回転状態検出手段Ｍ２によって検出される
駆動輪加速度の絶対値が所定値より小さいときに副スロ
ットルバルブＭ８の開制御を実行することを特徴とじて
いるのである。

ここで所定値とは、車両の型、例えば車両の全重量や空
気抵抗、及び駆動輪に課される車重等により、又は車両
が走行中である路面状態、例えば雪路や乾燥したアスフ
ァルト路等により決せられる値であり、駆動輪が路面に
対して空転をしているか否かを判定する値となるもので
ある。

即ち、駆動輪Ｍ１がスリップを生じると前記のスリップ
比と駆動輪Ｍ１に生じる摩擦力Ｍ１耐横力Ｆとの関係は
第２図に示すごとくある値で摩擦力Ｍが最大値を示すよ
うな特性となるが、この付近で駆動輪Ｍ１を作動させれ
ばより良い加速特性を得ることが可能となる。また耐横
力Ｆはスリップが大きくなるにつれ減少し、耐横力性が
悪くなる。よって駆動力と耐横力性を考慮すると摩擦力
Ｍが最大値となるＳ以内で駆動輪Ｍ１を作動させること
が望ましい。

そこで、車両の型や路面状態等の情報から定まる上記特
性から、駆動輪Ｍ１が最良の駆動特性となる所定の加速
度を予め設定しておぎ、この所定傾向に抑えるよう前記
副スロットルバルブＭ８を開閉制御する。即ちエンジン
Ｍ３のトルクを増減制御するのである。従って、所定値
の決定は通常の車両の運転状態を推定することにより定
数としてもよく、また車両の運転状態や路面状態に応じ
て適宜設定するような変数としてもよい。

［実施例〕 以下に本発明を実施例を挙げて図面と共に説明する。

第３図は、一実施例の概略構成図であり、ガソリンエン
ジンを備えたフロントエンジン・リヤドライブ（ＦＲ方
式）の自動車に本発明を適用したものである。図におい
て、１は４気筒の燃料噴射式エンジン、２は吸気管、３
はエア７０メータ、４は吸入空気中に燃料を噴射する各
気筒毎に設けられた燃料噴射弁、５は点火プラグ（第３
図では燃料噴射弁４、点火プラグ５は１気筒分のみ図示
している。）、６は点火プラグに高電圧を供給するディ
ストリビュータ、７は歯車とＮ磁ピックアップからなる
エンジン回転数センサ、８はリンク機構を介してアクセ
ルペダル９の踏込に応じて駆動されて吸気量を調節する
主スロットルバルブ、１０はこの主スロットルバルブ８
の上流に設けられ吸気量を調節する副スロットルバルブ
、１１はこの副スロットルバルブを駆動するＤＣモータ
、１２は主スロットルバルブ８のスロットルバルブ開度
を検出する主スロツトルセンサ、１３は副スロットルバ
ルブ１０のスロットル開度を検出する副スロツトルセン
サを表わす。尚このスロットルセンサ１２．１３にはそ
れぞれ上記スロットルバルブ８，１０が全閉位置にある
とオンする接点が設けられている。

一方、２０．２１は各々自動車の後輪である左・右駆動
輪であり、エンジン１の動力がトランスミッション２２
．プロペラシャフト２３等を介して伝達される。２４．
２５は各々左駆動輪２０及び右駆動輪２１の回転速度を
検出する左駆動輪速度センサ、右駆動輪速度センサを表
わす。２６゜２７は自動車の走行に伴い、回転される左
・右の遊動輪、２８．２９は各々左・右遊動輪速度セン
サを表わす。

尚、これらのセンサ２４，２５．２８．２９は歯車と電
磁ピックアップから構成される。

また３０は電子制御回路を示し、電子制御回路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、電子制御回路３０の構成は、第４図に示す如
く表わすことができる。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て入力及
び演算し、ＤＣモータ１１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ツプ等のデータが格納さ
れたリードオンリメモリ（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）、３
４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、３
５はＤＣモータ１１、燃料噴射弁４及びディストリビュ
ータ６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ＣＰＩＪ３１．ＲＯＭ３
２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パスライン、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。

次にこの電子制御回路３０の動作を簡単に説明する。上
記左駆動輪速度センサ２４、右駆動輪速度センサ２５及
び左遊肋輪速度センサ２８、右遊動輪速度センサ２９等
の各種検出信号を受け、車両加速時に加速スリップを所
定値内に抑え最大の加速性が得られるよう、副スロット
ルバルブ１０の開度を調整するＤＣモータ１１に駆動信
号を出力してエンジン出力を抑制制御する、スリップ制
御が実行される。

又、周知のようにＣＰｔＪ３１はエアフロメータ３によ
り検出された吸入空気量及び図示せぬ回転角センサによ
り検出されたエンジン回転数のデータを入力部３４を介
して入力し、これらのデータから基本燃料噴射量を算出
する。そして、この基本燃料噴射量を図示せぬ酸素セン
ナにより検出ざれた排気中の残存酸素濃度によって補正
し、実燃料噴射量が算出される。そして、この実燃料噴
射量に基づいて燃料噴射弁４を制御し、エンジンの運転
状態に合った燃料噴射つまり燃料供給が行われる。

同様に、エンジン回転数、吸入空気量等に基づいて、例
えばＲＯＭ３２内のデータマツプを使用して最適点火時
期が算出され、これに基づいて点火時期信号が図示せぬ
イグナイタに送られ、エンジン回転数等のエンジンの運
転状態に応じた点火時期制御が行われる。

次に上記の如く構成された電子制御回路３０にて実行さ
れる加速スリップ制御について、第５図に示すメインル
ーチンのフローチャートに沿って、説明する。まず処理
の概略を説明すると、次のように大きく分けて３つの処
理がある。即ち、図中矢印で示す如く ■副スロットルバルブ１０の開度を保持する処理、即ち
、駆動輪加速度が正の所定値より小さい正の時行なわれ
る処理である。

■副スロットルバルブ１０の閉制御処理、即ち、駆動輪
加速度が正の所定値より大きい時行われる処理であり、
これによってエンジン出力が抑えられる。

■副スロットルバルブ１０の開制御処理、即ち、駆動輪
加速度が負の時行われる処理でエンジン出力を上昇させ
て駆動輪速度の下降を緩かにすると共に車両を加速させ
る処理である。

これらの処理は、駆動輪加速度の判定によって行われる
が、駆動輪加速度は正・負を繰り返すので、■→■→■
→■という処理が１サイクルとなり実行される。次にこ
れらの処理について第５．６図に基づいて詳しく説明す
る。

（ａ）■の処理 まずステップ１０１では副スロットルバルブ１０を全開
にするようＤＣモータ１１を駆動する。

これは制御終了時、副スロットルバルブ１０は常に全開
状態となっているが、メインルーチンの開始時、即ち、
始動時に確実に全開にするための処理である。次いでス
テップ１０２では、主スロツトルセンサ１３により全開
状態か否か、即ち、アイドリングであるか加速中である
かを判定する。

ｒＹＥｓＪ即ち、アイドリングと判定されたならば、ス
テップ１０１に戻る。ここでは加速中の処理なので、ｒ
ＮＯＪと判定されたときにステップ１０３に進み、ここ
で、左・右遊勤輪速度の平均（直Ｖ（１３Ｆ、遊動輪加
速度ツωＦ、左駆動輪速度ＶωＲＬ、右駆動軸速度■ω
ＲＲ，左駆動輪加速度つωＲＬ、右駆動輪加速度つωＲ
Ｒ，主スロットル開度θＨ，ＩＷＩスロットル開度θＳ
とを各々演算する。

次いでステップ１０４では遊動輪速度ＶωＦ（車両速度
と考える）が設定した制御終了車速■ＭＡＸ、例えば１
００Ｋｍ　／Ｈより小さいか否かを判定する。ｒＮＯｊ
と判定されたならばステップ１０１に戻る。また、ｒＹ
ＥｓＪ即ち、１１００Ｋ　／ｆ−１より小さいと判定さ
れると次のステップ１０５に進む。このステップでは、
右駆動輸加速度つωＲＲが左駆動輪加速度夏ωＲＬより
大きいか否かを判定する。即ち、左・右の駆動輪加速度
のうち、どちらがスリップが大きいかを判定する。

ｒＹＥｓＪと判定されたならば、ステップ１０６で右駆
動輪加速度ゾωＲＲを駆動輪加速度９ωＲとして設定す
る。ｒＮＯＪと判定されたならば、ステップ１０７で同
様に左駆動輪加速度夏ωＲＬを９ωＲとして設定する。

このようにスリップの大きい駆動輪を選択し、これによ
って以後のスリップ制御を行う。

次いでステップ１０８では、駆動輪加速度９ωＲが所定
値ＶＡより大きいか否かを判定する。つまり、所定以上
のスリップ比となるスリップ状態か否かを判定する。そ
してここでｒＮＯＪと判定され、所定以下のスリップ比
であると判定されるとステップ１０９にジャンプする。

即ち、スリップが発生しておらず、副スロットルバルブ
１０の開度を保持するか、あるいは開度を増すかいずれ
かの処理を行う。ステップ１０９では駆動輪加速度９ω
Ｒが負か否か即ち、駆動輪加速度がスリップ比０％以下
か否かを判定する。ここでは、加速中であるので、ｒＮ
ＯＪと判定され、ステップ１１ｏにジャンプし、副スロ
ツトル間度θＳは所望のスリップ比を得るのに適した開
度であるとしてその開度を保持しステップ１０２に戻り
、同様な処理を行う。

（ｂ）■の処理 このような■のループ処理においては第６図（イ）のよ
うに駆動輪加速度は１弄する。従って、駆動輪加速度９
ωＲがＶＡを越えるのでこのループ処理のステップ１０
８ではｒＹＥｓＪと判定されステップ１１１にジャンプ
する。ここでは第２スロツトル開度はθＣＬＯ８Ｅまで
減少される。

この実施例ではθＣＬＯ８Ｅはゼロ、つまり全開状態と
される。従って第６図（ハ）に示すように、副スロット
ルバルブ１ｏは全開から全開へとＤＣモータ１１によっ
て駆動され、全開状態が保持されつづける。

（Ｃ”）■の処理 ■のループ処理が行われると、駆動輪加速度守ωＲは減
少しステップ１０８でｒＮＯＪと判定され、ステップ１
０９にジャンプし、ここでは駆動輪加速度は正であるの
でステップ１１０にジャンプし前述したように副スロッ
トルバルブ１０は全開状態に保持される。

＜ｄ　）■の処理 ■の処理によって、駆動輪加速度は減少し、ステップ１
０９では、ｒＹＥｓＪと判定されステップ１１２にジャ
ンプし、駆動輪速度■ωＲと遊動輪速度■ωＦとの差を
Δ■ωとして設定する。次いでステップ１１３では、主
スロツトル開度θＨまでスロットルバルブを開ける。こ
こでは、スロットルバルブの開速度ＶＭは第７図に示す
ように次式にて設定される。

ＶＭ−−にΔ■ω十Ｂ このようにしたのは、駆動輪加速度が減少し、ＶωＲ−
Ｖ（りＦとなった時のショックを減少させるためである
。このショックはタイヤが路面をグリップした時に路面
摩擦係数が大きくなり、駆動力が大きくなるから発生す
る。又、Δ■ωによってＶＭを変化させたのは、小さい
スリップと過大なスリップとでは、駆動輪速度の減少の
程度が異なるためである。

そして、ステップ１１４ではスロットルバルブ１０の開
度θＳがθＨに保たれている経過時間ＴＳが所定１ａＴ
ＯＰより大きいか否かを判定する。

「ＮＯ」と判定されるのでステップ１０２に戻りループ
処理が行われる。

、このように副スロットルバルブ１０が徐々に開けられ
て、エンジン出力が上昇すると駆動輪加速度は上昇して
、ステップ１０９で「ＮＯ」と判定されて最初の■の処
理が再び始まる。このように（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、
（ｄンの処理が繰り返し行われて、駆動輪加速度は徐々
に収束してゆくので、駆動輪速度も収束してゆく。

従って駆動輪加速度は所定レベルｖＡを越えないように
なり、駆動輪加速度が抑えられたと判断して、■と■の
処理が繰り返される。従って、ステップ１１４ではｒＹ
ＥｓＪと判定され処理は１０１に戻りの１スロットルバ
ルブ１０が全開とされ、以下、１０２→１０３→１０４
→１０５→１０６→１０７→１０８→１０９→１１０の
ループ処理が行われ、副スロットルバルブ１０は全開状
態に保持される。

本実施例において、左右駆動輪速度センサ２４゜２５が
駆動輪回転状態検出手段に相当し、電子制御回路３０が
制御手段に相当し、副スロットルバルブ１０が副スロッ
トルバルブであり、ＤＣモータ１１と第５図の制御プロ
グラムの一連の処理が開閉制御部に相当する。

また、本実施例では副スロットルバルブ１０の開制御を
実行する判定基準となる駆動輪加速度ＶωＲの所定値と
してはステップ１０９に示すように「０」を選んでいる
。これにより、駆動輪加速ｒ＊ｖωＲが「０」となった
瞬間には再度副スロットルバルブ１０は開制御に転じ、
駆動輪２０．２１がマイナスの加速度、即ち制動力を車
両へ与える期間は極めて短くなる。即ち、ｎ１スロット
ルバルブ１０を開制御することによりエンジン１の出力
が再び増大するには時間的す遅れが生じる。この遅れは
エンジン１の吸気管の径や形状、更には副スロットルバ
ルブ１０の設置位置からエンジン１のシリンダまでの距
離により推定できるものである。従って、この副スロッ
トルバルブ１０の制御によるエンジン出力の立ち上がり
までのｉ＋＋　ｍ　ｎれを、予めこの駆動輪加速度９ω
Ｒの判定値に反映しておけばエンジン１の立ち上がり特
性の良い優れた制御となるのである。従って、制御遅れ
が大きい埴となる場合、例えばオートマチックトランス
ミッションのようにエンジン１の出力の立ち上がり遅れ
の他に駆動輪までのトルク伝達遅れ等も加わるような制
御系においてはこの判定のための所定値をより大きな値
（正の値）として設定する等のように適宜制御系の特性
に応じて定められるのである。

以上説明したように、本実施例によれば、エンジン出力
制御に副スロットルバルブ１０を用いることによりエン
ジンの吸入空気量を制御できるため空燃比が最適値に保
たれたまま、エンジン出力ｌ１ｉｌｌｌＸｌ範囲が広く
なる。又、副スロットルバルブ１０が故障しても、主ス
ロットルバルブ８にて正常な運転が可能である。

そして、駆動輪のスリップ検出に駆動輪加速度を用いて
いるので、検出を迅速化し得る。又、ａ１スロットルバ
ルブ１０の間制りすを駆動輪加速度負のところから行っ
ているので、トルクの立ち上り、駆動系の遅れを考慮し
た制御が可能となり正確な制御ができる。更に、スリッ
プの程度を示すΔ■ωによって開速度を変えているので
、駆動輪速度■ωＲの下降が緩かになって駆動輪速度Ｖ
ωＲと遊動輪速度ＶωＦとが等しくなる時、即ちタイヤ
が路面をグリップした場合のショックを低減してスムー
スなスリップ制御が実現できる。

以上、本発明の特定の実施例について説明したが、本発
明は、このような実施例に限定されるものではなく、特
許請求の範囲に記載の範囲内で種々の実施態様が包含さ
れるものであり、例えば、本発明は、フロントエンジン
フロントドライブ（ＦＦ方式）にも適用できる。

［発明の効果］ 本発明は次のような優れた効果を有する。即ち、■主ス
ロットルバルブの上流又は下流に副スロットルバルブを
設はエンジンの吸入空気量を制御しているので、空燃比
は最適値に保ったままで、エンジン出力制御範囲が広く
なる。

■副スロットルバルブが故障しても、主スロットルバル
ブにて正常な運転が可能であるので、自動車の安全な走
行が可能となる。

■副スロットルバルブの開制御を駆動輪加速度の絶対値
が所定値より小さいときに実行するので、車両の特性に
（駆動系での遅れ等に）応じてエンジンの立ち上がり特
性を良好とし応答性に優れた制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は基本的構成図、第２図はスリップ比説明図、第
３図は本発明の一実施例の概略構成図、第４図は電子制
御回路のブロック図、第５図は電子制御回路の制御プロ
グラム内容を示すフローチャート、第６図は駆動輪速度
と駆動輪加速度とスロットル開度とのタイミングチャー
ト、第７図は開き速度ＶＭと駆動輪速度と遊動輪速度と
の差ΔＶωとの関係を示すグラフをそ、れぞれ表わす。 ８・・・主スロットルバルブ ９・・・アクセルペダル １０・・・副スロットルバルブ １１・・・ＤＣモータ １２・・・主スロツトルセンサ １３・・・副スロツトルセンサ ２４・・・左部動輪速度センサ ２５・・・右駆動輪速度センサ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 駆動輪加速度を含めた駆動輪の回転状態を検出する駆動
   輪回転状態検出手段と、 該検出された駆動輪の回転状態に応じて、駆動輪と路面
   との摩擦力が大きくなるよう駆動輪へ伝達されるエンジ
   ントルクを抑制する制御手段とを備える車両の加速スリ
   ップ制御装置において、上記制御手段が、 アクセルペダルと連動する、エンジンの吸気系に設けた
   主スロットルバルブの上流又は下流に設けた副スロット
   ルバルブと、 該副スロットルバルブの開及び閉制御を行なう開閉制御
   部とを備えるとともに、上記開閉制御の内、開制御が前
   記駆動輪加速度が所定値より小さいとき実行されるよう
   構成されたことを特徴とする車両の加速スリップ制御装
   置。