JPS61235231A - 車両のスキツド制御装置 - 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、車両のスキッド制御装置に関し、特に発進後
において、ホイールスピンが発生した場合、これを直ち
にに停止できるようにしたスキッド制御装置に関する。

〔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
、これに伴っ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っている。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
れる駆動力がグリップ力、即ち路面と駆動輪との間の摩
擦抵抗力よりも大きくなってしまう場合があり、駆動輪
が空転してしまう、いわゆるスキッドが発生し易（、こ
のようなすべり易い路面では車両の発進が回能であると
いう問題があり、またコーナリング時には車両がコース
アウトしてしまうおそれがある。

そこで従来から、このようなグリップ力低下の問題点を
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。

また上記スキッドの問題をソフトウェアの面がら解消で
きるようにしたものとして、従来、特開昭５９−２０２
９６３号公報に記載されたスキッドコントロール装置が
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ッチのいず
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った。しかしながらこの従来装
置では、アクセル、クラッ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
程度まで減じるが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ンド発生
の防止効果はそれほど得られないものであった。

〔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、
発進後においてホイールスピンが発生した場合には、車
両の駆動力を該走行路面に応じた、つまり該路面におけ
るグリップ力に応じた、スピンの発生することのない駆
動力に制御でき、ホイールスピンを直ちに、かつ確実に
停止せしめることのできる車両のスキッド制御装置を提
供することを目的としている。

〔発明の構成〕

本発明者は、発進後の加速中における車両のホイールス
ピン状態の性質について鋭意研究した結果以下の点を見
い出した。ここで第４図は発進加速中における時間Ｔの
経過に伴う駆動輪の回転速度の変化（曲線Ａ）、加速度
の変化（曲線Ｂ）を示し、また第５ｖ！Ｊはタイヤ摩擦
係数μひいてはグリップ力とスリップ率Ｓとの間の特性
を示し、同図から明らかなように発進加速中においては
、タイヤ摩擦係数μ、即ち車両のグリップ力はスリップ
率Ｓの増大とともに最初は増大しく領域Ｐ１）、限界ス
リップ率ＳＬにて限界摩擦係数μＬとなってそれ以後減
少しく領域Ｐ２）、ホイールスピン状態に至る０本発明
者は、このホイールスピン状態では駆動輪に加えられる
駆動力がグリップ力を越えて過大になっており、この越
えた分は路面には伝達されていないから、該スピン状態
での車両の加速度は上記駆動力の大きさではなく、グリ
ップ力、つまり摩擦係数μに応じた大きさとなっている
はずであり、従ってホイールスピン状態を解消するには
、ホイールスピン発生時の加速度を計測し、上記過大な
駆動力を上記計測した加速度とバランスするよう低減さ
せ、ればよいと考えた。つまり本発明者はホイールスピ
ン継続中においては、ホイールスピン発生時の加速度は
その走行路面においてホイールスピンを停止さるための
制御目標値になる得ると考えたものである。

そこで本発明は、車両のスキッド制御装置において、第
１図の機能ブロッ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、被駆動輪の回転速度を検
出し、ホイールスピン検出部１０が該両センサ８，９か
らの少なくとも第１回転センサ８の出力信号によりホイ
ールスピンの発生を検出し、加速度設定部１１が上記第
２回転センサ９からの出力信号により加速度を演算し、
ホイールスピン検出信号が入力されたときの加速度を目
標加速度として設定し、加速度制御部１２が上記目標加
速度が得られるようアクチュエータ１４．１５を制御す
るように構成したものである。

〔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にはスロットル弁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
ミッション５に接続又は遮断するためのクラッチ、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
よりクラッチ４．トランスミッション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７０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、クラッチペダル位置を検
出するアクセル、クラッチセンサである。

１５はクラッチアクチュエータであり、これは上記クラ
ッチ４を横断駆動する、即ち該クラッチ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ッチ４を移動させる
。

第３図はスロットルアクチュエータ１４を示し、１６は
油圧シリンダであり、これのピストンロッド１６ａは駆
動ワイヤ１６ｂにより上記吸気通路３ａのスロットル弁
３ｂに連結されており、また該ピストンロッド１６ａの
出没位置はフィードバック用ボジシッナであるスロット
ル弁センサ１６Ｃにより検出されている。モして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１９の吐出圧を所定値に減圧
するレデューシングバルブである。

２５はインタフェイス２６．ＣＰＵ２７及びメモリ２８
から構成されたコントロールユニットであり、上記メモ
リ２８にはＣＰＵ２７の演算処理のプログラム等が格納
されている。

そして上記ＣＰＵ２７は発進操作の完了後において、前
輪６と後輪７の回転速度Ｖｄｎ、ＶｒｎＯ差ＶＤを所定
回転速度ＶＱと比較してホイールスピンの発生を検出し
、該スピン発生時に式（１）により加速度ｇを演算し、
該ホイールスピン発生時の加速度を目標加速度ｇＴとし
て設定し、該目標加速度ｇＴを目標値とし上記スロット
ル、クラッチアクチュエータ１４．１５を制御するよう
になっている。

ｇ−（Ｖｒｎ−ＶｒＱ）／Ｋ　　　　＝（１）ここで、
Ｖｒｎ、ＶｒＱはそれぞれ後輪７の今回。

前回の計測タイミングにおける回転速度、Ｋは計測タイ
ミングの間隔、例えば０．０２秒である。

そして本実施例では、上記構成におけるＣＰＵ２７が第
１図のホイールスピン検出部１０．加速度設定部１１及
び加速度制御部１２の機能を実現するものとなっている
。

次に作用効果について説明する。

ここで第６図は上記ＣＰＵ２７によるスキッド制御のフ
ローチャートを示し、本実施例の制御は、例えばエンジ
ン３の始動により開始され、所定の計測タイミング（０
，０２秒）毎に実行される。このスキッド制御プログラ
ムがスタートすると、ＣＰＵ２７は計測タイミングか否
かを判定しくステップ５１）、計測タイミングのときは
、ステップ５２〜５５にて発進が完了したか否かが検出
される。

即ち上記ＣＰＵ２７は前輪、後輪センサ８．９からの出
力により走行中か否かを判定しくステップ５２）、走行
中でない場合に、クラッチ４がオフされ、次にクラッチ
４がミートされ、さらに車速かアイドル車速を越えたと
き発進操作の完了を検出する（ステップ５３〜５５）。

なお、ステップ５２にて走行中のときはアクセルペダル
位置に対応したスロットル弁開度が演算される（ステッ
プ６４）。

発進操作が完了すると、ステップ５６〜５８にてホイー
ルスピンの発生が検出される。即ちＣＰＵ２７は前輪、
後輪センサ８，９からの前輪６゜後輪７の回転速度Ｖｄ
ｎ、Ｖｒｎを読み込み、現回転速度レジスタ部Ｖｒｎ、
前回転速度しジスタ部ＶｒＱをそれぞれ現回転速度Ｖｒ
、現回転速度レジスタ値Ｖｒｎでもって更新しくステッ
プ５６）、前輪６．後輪７の回転速度Ｖｄｎ、Ｖｒｎの
回転速度差ＶＤを演算し、この回転速度差ＶＤが限界回
転速度差ＶＱより大きいか否かによりホイールスピンが
発生したか否かを判定しくステップ５７゜５８）、ホイ
ールスピンが生じていないときはステップ６４に進む。

ホイールスピンが発生したときは、目標加速度が設定さ
れる。即ち、ＣＰＵ２７は上記式（１）により後輪７の
回転速度Ｖｒｎ、ＶｒＱを用いて加速度ｇを演算しくス
テップ５９）、この加速度を目標加速度ｇＴとして目標
値レジスタに格納する（ステップ６０）。

最後に、ステップ６１〜６３にて上記目標加速度２丁が
得られるようにアクチュエータ１４，１５が加速度制御
される。即ちＣＰＵ２７は、上記目標加速度ｇＴを実現
するための目標スロットル弁開度、及び目標クラッチ位
置を演算しくステップ６１）、該演算値と現在のスロッ
トル弁開度及びクラッチ位置とを比較してスロ・ノトル
弁サーボバルブ１７用、及び図示しないクラッチサーボ
バルブ用制御信号を作成し、これをスロットル、クラッ
チアクチュエータ１４．１５に出力する（ステップ６２
．６３）。

すると上記スロットルアクチュエータ１４のサーボバル
ブ１７が上記サーボバルブ制御信号により所定方向に切
換えられ、これにより駆動シリンダ１６が伸縮してスロ
ットル弁３ｂを開方向又は閉方向に回動せしめ、またク
ラッチ４の位置が制御され、その結果前輪６は上記目標
加速度ｇＴが得られる駆動力でもって回転駆動され、ホ
イールスピンは停止することとなる。

このように本実施例では、ホイールスピンが発生すると
、この時の加速度を目標加速度に設定し、該目標加速度
が得られるようにアクチュエータ１４．１５を制御する
ようにしたので、前輪６への駆動力を走行路面のグリッ
プ力に応じた駆動力に規制することができ、ホイールス
ピンを直ちにかつ確実に停止でき、スムーズに走行でき
る。またこの際具体的な制御目標値でもって加速度制御
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、ホイールスピンの発生を前輪６
．後輪７の両方の回転速度Ｖｄｎ、Ｖｒｎの差でもって
検出するようにしたが、このホイールスピンの検出は両
輪の回転速度からスリップ率を求め、これが所定値より
大きいか否かにより判定するようにしてもよく、さらに
前輪６のみの回転速度を用いて行なうこともでき、この
場合は左、右前輪の回転速度差を用いて検出すればよい
。

また上記実施例では、加速度制御をスロットル弁開度及
びクラッチ位置の両方を制御することによって行なうよ
うにしたが、この加速度制御はスロットル弁開度、クラ
ッチ位置のいずれか一方でもって行なうようにしてもよ
い。

〔発明の効果〕

以上のように本発明に係る車両のスキッド制御装置によ
れば、ホイールスピン発生時の加速度を目標値として加
速度制御するようにしたので、走行路面のグリップ力に
応じた駆動力を得ることができ、ホイールスピンを直ち
に、かつ確実に停止して安定して走行できる効果がある
。

【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ック図、第２図は
本発明の一実施例による車両のスキッド制御装置の構成
図、第３図はそのスロットルアクチュエータ部分の構成
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、加速度と経過時間との関
係を示す特性図、第５図はタイヤ摩擦係数μｍスリツブ
率Ｓ特性図、第６図はＣＰＵのスキッド制御の内容を示
すフローチャート図である。 １・・・自動車（車両）、３・・・エンジン、４・・・
クラッチ、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・・・ホイー
ルスピン検出部、１１・・・加速度設定部、１２・・・
加速度制御部、１４．１５・・・スロットル、クラッチ
アクチュエータ。 特　許　出　願　人　マツダ株式会社 代理人　　　弁理士　早　瀬　憲　− 第１図 第３図 第４図　　　　　　　第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）車両の駆動輪の回転速度を検出する第１回転セン
   サと、被駆動輪の回転速度を検出する第２回転センサと
   、上記第１、第２回転センサからの少なくとも第１回転
   センサの出力信号によりホィールスピンの発生を検出す
   るホィールスピン検出部と、発進後のホィールスピン検
   出時に上記第２回転センサからの出力信号により加速度
   を演算し、これを目標加速度として設定する加速度設定
   部と、エンジンへの燃料の供給又はクラッチの接断を行
   なうアクチュエータと、上記加速度設定部からの目標加
   速度を目標値として上記アクチュエータを制御する加速
   度制御部とを備えたことを特徴とする車両のスキッド制
   御装置。