JPS61192824A

JPS61192824A - 車両の加速スリツプ制御装置

Info

Publication number: JPS61192824A
Application number: JP3219885A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Ebara; 江原　正晴
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1985-02-20
Filing date: 1985-02-20
Publication date: 1986-08-27

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を判定すると内燃機関への
吸入空気量を減少させることにより駆動輪の駆動力を抑
える加速スリップ制御装置に関するものである。

［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や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、このシステムの基本的
な考え方は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−
０，１〜−０，２付。

近に制御するようエンジン出力を抑制しようとするもの
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
発生した場合アクセルペダルの踏込量をマスクしてスロ
ットルアクチュエータを介してスロットルバルブを制御
する。

［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
では効果が薄い。

■については、燃料カット復帰時のショックが比較的大
きい。

■については、燃料復帰時のショックは燃料カットに比
べて小ざいが、気筒減時の撮動が問題となる。

■についてはリンクレス機構の為、信頼性に問題がある
。

［問題点を解決するための手段］本発明は、上記に鑑み、特にエンジン出力の制御範囲を
拡げ、しかもより早くスリップ制御を開始することを主
目的とする。

そのために本発明は、第１図に示すように、内燃機関Ｍ
１の吸気系Ｍ２に、アクセルペダルＭ３に連動する主ス
ロットルバルブＭ４とともに副スロットルバルブＭ５を
設け、かつ、車両の駆動輪Ｍ６の加速度（守ω）を検出
する駆動輪加速度検出手段Ｍ７と、前記主スロットルバルブＭ４の開速度（ＶＨ開）を検出
する主スロットル開速度検出手段Ｍ８と、前記副スロッ
トルバルブＭ５の閉タイミングを判定するための判定基
準となる加速度値（９Ａ）を前記検出された主スロット
ル開速度（ＶＨ開）に応じた値に設定する基準加速度値
設定手段Ｍ９と、前記副スロットルバルブＭ５の閉速度（ＶＳ閉）を、前
記検出された主スロットル開速度（ＶＨ開）に応じた値
に設定する副スロットル閉速度設定手段ＭＩＯと、前記検出された駆動輪加速度（■ω）と前記設定された
基準加速度値（ｖＡ＞とを大小比較する比較手段Ｍ１１
と、この比較手段Ｍ１１から前記駆動輪加速度（Ｑω）が前
記基準加速度値（つＡ）を越えた旨を受けると、前記設
定された閉速度（ＶＳ閉）で前記副スロットルバルブＭ
５を閉じる副スロットル駆動手段Ｍ１２と、を設けたことを要旨としている。

ここで、基準加速度値（ＶＡ）は主スロットル開速度（
ＶＨ開）に対して第２図に示すような特性が与えである
。

また、副スロットル閉速度（ＶＳ閉）は主スロットル開
速度（Ｖ）ｆ開）に対して第３図に示すような特性が与
えである。

［作用］上記のような構成をとることにより、例えば、主スロッ
トルバルブＭ４が急激に開放された場合には、副スロッ
トルバルブＭ５を閉じるタイミングが早めとなり、また
その閉速度は早くなる。従って、エンジン出力がスリッ
プ発生直後に減少し始めしかもその低減量が大きいこと
から、加速スリップが早期に迅速に抑えられる。このた
め特に、スリップ発生からタイヤが路面にグリップする
までに要する時間の短縮が期待できる。またスリップ制
御時の駆動輪の速度変動を小ざく抑えることが期待でき
る。

［実施例］以下に本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第４図は、本実施例の系統図であり、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１ンジン、２は吸気管、３はエ
アフロメータ、４は各気筒毎に設けられ吸入空気中に燃
料を噴射する燃料噴射弁、５は点火プラグ（第４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分配供給するディス
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入空気量を調節す
る通常のスロットルバルブ、つまり本発明にいう主スロ
ットルバルブ、１０はこの主スロットルバルブ８の上流
に設けられ前記バルブ８とともに吸入空気量を調節する
副スロットルバルブ、１１はこの副スロットルバルブ１
０を駆動するＤＣモータ、１２は主スロットルバルブ８
のバルブ開度を検出する主スロットルセンサ、１３は副
スロットルバルブ１０のバルブ開度を検出する副スロッ
トルセンサを表わす。尚このスロットルセンサ１２．１
３にはそれぞれ上記スロットルバルブ８，１０が仝閉位
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・左遊動輪速度セン
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５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）、３
２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ＣＰＵ３１．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
び左遊動輪速度センサ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ＣＰＵ３１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ωを図示せぬ酸素センサ
により検出された排気中の残存酸素濃度などによって補
正し、最終的に、噴射すべき燃料噴射量が算出される。

そして、この燃料噴射量に基づいて燃料噴射弁４の開弁
時間を制御し、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
時期が求められ、これに基づく点火時期信号が図示せぬ
イグナイタに送られることにより、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（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６図に示すフローチ
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
中に矢印で示す如く■副スロットルバルブ１０の開度を
保持する処理、即ち、駆動輪加速度が後述する正の設定
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
加速度が前記正の設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抑え車両を推進させるだめの処理
である。

これらの処理は、駆動輪加速度の判定によって選択的に
行われるが、駆動輪加速度は正・負の値を繰り返しとる
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６、第７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。

次いでステップ１０２では、主スロットルセンサ１３に
より主スロットルバルブ８が全開状態か否かを判定する
。ｒＹＥｓＪと判定されたならば、ステップ１０１に戻
る。一方、ｒＮＯＪと判定されたときはステップ１０３
に進み、ここで、左・右遊動輪速度の平均値■ωＦ、遊
動輪加速度ＶωＦ、左駆動９輪速度■ωＲＬ、右駆動輪
速度ＶωＲＲ２左駆動輪加速度９ωＲＬ、右部動輪加速
度ＶωＲＲ，主スロットル開度θＨ２副スロットル開度
θＳとを各々求める。

次いでステップ１０４では遊動輪速度■ωＦ（車両速度
と考えてよい）が設定した制限車速ＶＭＡＸ、例えば１
１００Ｋ　／ｈより小さいか否かを判定する。「ＮＯ」
と判定されたならばステップ１０１に戻る。また、ｒＹ
ＥｓＪ即ち、１１００Ｋ／ｈ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
輪加速度◇ωＲＲが左駆動輪加速度ΩωＲＬより大きい
か否かを判定する。ｒＹＥｓＪと判定されたならば、ス
テップ１０６で右駆動輪加速度ＶωＲＲを駆動輪加速度
ΩωＲとして設定する。「ＮＯ」と判定されたならば、
ステップ１０７で左駆動輪加速度ＶωＲ１４−ΩωＲと
して設定する。このように加速度の大きい方の駆動輪の
加速度を駆動輪の加速度として設定し、これに基づいて
以後のスリップ制御を行う。

次いでステップ１０８では、次ステツプ１０９の基準値
ΩＡを主スロットルバルブ８の開速度Ｖ表わされる。

次いでステップ１０９では、駆動輪加速度■ωＲが上記
ステップ１０８で定められた基準値９Ａより大きいか否
かを判定する。つまり、瞬時のスリップが発生している
か否かを判定する。そしてここでｒＮＯｊと判定され、
瞬時のスリップが発生していないと判定されるとステッ
プ１１０にジャンプする。ステップ１１０では駆動輪加
速度ΩωＲが負か否かを判定する。「ＮＯ」と判定され
ると、ステップ１１１にジャンプし、その開度を保持し
ステップ１０２に戻る。

（１）　）■の処理このような■のループ処理中に駆動輪加速度ΩωＲが上
昇しＶＡを越えるようになると、このループ処理のステ
ップ１０９ではｒＹＥｓＪと判定されステップ１１２に
ジャンプする。ここでは副スロットルの閉速度ＶＳ閉お
よび目標開度はそれぞれｆ２　（ＶＨ開）およびＯ３閉
とされる。このＶＳ閉は第３図に示すような特性が与え
られる。

この実施例ではθＳ閉はゼロ、つまり全開状態とされる
。従って第７図（ハ）に示すように、副スロットルバル
ブ１０は全開から仝閉へとＤＣモータ１１によって閉速
度ＶＳ閉で駆動され、全開状態に移行される。

（Ｃ）■の処理 ■のループ処理が行われると、駆動輪加速度■ωＲは減
少しステップ１０っでｒＮＯＪと判定ざれるようになる
。すると、ステップ１１０にジャンプし、ここで駆動輪
加速度は正であるのでステップ１１１にジャンプし前述
したように副スロットルバルブ１０が全開状態に保持さ
れる。

（ｄ　）■の処理 ■の処理によって、駆動輪加速度は更に減少し、ステッ
プ１１０では、ｒＹＥｓＪと判定されるようになる。す
るとステップ１１３にジャンプし、駆動輪速度ＶωＲと
遊動輪速度ＶωＦとの差をΔＶωとして設定する。次い
でステップ１１４では、副スロットルバルブ１０を開速
度ｖＳ開（＝−にΔＶω十Ｂ）で開度θＳ開（＝θ■）
まで開ける。

ここでは、副スロットルバルブ１０の開速度ＶＳ開は第
８図に示すような次式にて設定される。

ｖＳ開＝−にΔＶω十Ｂこのようにしたのは、駆動輪加速度が減少し、Ｖ（Ｉ）
Ｒ＝■ωＦとなった時のショックを減少させるためであ
る。つまり、ＶωＲがＶωＦと等しくなってタイヤが路
面をグリップした時に路面との間の摩擦係数が急激に大
きくなり、これにより駆動力が急激に大きくなるのを抑
制するためである。

又、ΔＶω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１１５では副スロットルバルブ１０の
開度θＳがθＨに保たれている経過時間ＴＳが所定値Ｔ
ＯＰより大きいか否かを判定する。

ＱωＲｈｏである時間ＴＳが所定値ＴＯＰ以下であると
きはステップ１０２に戻る。

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ゆく。そして
ステップ１１０でｒＮＯＪと判定されて最初の■の処理
が再び始まる。

以後、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の処理が繰り返
し行われて、駆動輪速度が遊動輪速度に収束してゆく。

従って駆動輪加速度９ωＲは所定レベル９Ａ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１１５で
はｒＹＥｓＪと判定され処理は１０１に戻り副スロット
ルバルブ１０が全開とされ、以下、１０２→１０３→１
０４→１０５→１０６→１０７→１０８→１０９→１１
０→１１１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５実施例において、左右駆動輪速度センサ２４゜２５
とステップ１０３，１０５，１０６，１０７が駆動輪加
速度検出手段に相当し、主スロットルセンサ１２とステ
ップ１０３が主スロットル開速度検出手段に相当し、ス
テップ１０８が基準加速度値設定手段に相当し、ステッ
プ１１２が副スロットル閉速度設定手段に相当し、ステ
ップ１０９が比較手段に相当し、ステップ１１２とＤＣ
モータ１１が副スロットル駆動手段に相当する。

［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閉タイミングが早まり、また閉
速度が主スロットルバルブの開速度に応じて設定される
ことから、スリップ抑制が早期に開始され、またスリッ
プの大きざに適した抑制力が得られることとなり、従っ
て応答性に優れしかもスリップ抑制にかかる時間の短縮
などを達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的構成図、第２図は基準加速度値
を表わしたグラフ、第３図は副スロットル閉速度を表わ
したグラフ、第４図は本発明の一実施例の系統図、第５
図はその電子制御回路のブロック図、第６図は電子制御
回路による加速スリップ制御のための制御プログラムの
内容を示すフローチャート、第７図は駆動輪速度と駆動
輪加速度とスロットル開度との関係を表わすタイミング
チャート、第８図は副スロットル開速度のグラフをそれ
ぞれ表わす。１・・・内燃機関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・・・主スロットルセンサ１３・・・副スロットルセンサ２４・・・左駆動輪速度センサ２５・・・右駆動輪速度センサ３０・・・電子制御回路

Claims

【特許請求の範囲】内燃機関の吸気系に、アクセルペダルに連動する主スロ
ットルバルブとともに副スロットルバルブを設け、かつ
、車両の駆動輪の加速度を検出する駆動輪加速度検出手段
と、前記主スロットルバルブの開速度を検出する主スロット
ル開速度検出手段と、前記副スロットルバルブの閉タイミングを判定するため
の判定基準となる加速度値を前記検出された主スロット
ル開速度に応じた値に設定する基準加速度値設定手段と
、前記副スロットルバルブの閉速度を、前記検出された主
スロットル開速度に応じた値に設定する副スロットル閉
速度設定手段と、前記検出された駆動輪加速度と前記設定された基準加速
度値とを大小比較する比較手段と、この比較手段から前
記駆動輪加速度が前記基準加速度値を越えた旨を受ける
と、前記設定された閉速度で前記副スロットルバルブを
閉じる副スロットル駆動手段と、を設けたことを特徴とする車両の加速スリップ制御装置
。