JPS61235232A - 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
停止させることのできるスキッド装置に関する。

〔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く、こ
のようなすべり易い路面では車両の発進が困難であると
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、このようなグリラッカ低下の問題を解
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から解消で
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及びクラッチのいず
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
程度まで減じるか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ッド発生
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、スピンが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駆動軸。

及び被駆動軸の回転速度の変化特性を研究した結果、以
下の点を見い出した。ここで第５図はタイヤの摩擦係数
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、発進加速中においてはタイヤ摩擦係数μ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Ｐ１）、ホイールスピン状態に至る。また第
４図は駆動輪、被駆動輪の回転速度の変化（曲線Ａ。

Ｂ）を示し、同図から明らかなように点ａにおいて、駆
動輪の回転速度が急激に上昇しており、つまりホイール
スピンが発生している０本発明者はこの点ａの回転速度
に対応するスリップ率が該走行路面における最大グリッ
プ力、ひいては限界摩擦係数に相当すると考えた。つま
りこの点ａにおけるスリップ率Ｓが上記第５図に示すタ
イヤ摩擦係数μｍスリツブ率Ｓ特性における限界スリッ
プ率Ｓｌ、を表わしており、従って上記点ａにおけるス
リップ率を把握すれば、これはスキッド制御における目
標値となり得るものであると考えた。

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、被駆動輸の回転速度を検
出し、上記第１．第２回転センサ８，９の出力からスリ
ップ率演算部１０がスリップ率Ｓを演算し、スリップ率
設定部１１が、該スリップ率Ｓの変化率αを演算し、こ
のスリップ率Ｓの変化率αが所定値α０より大きくなっ
た時前回演算したスリップ率ＳＱを目標スリップ率ＳＴ
として設定し、加速度制御部１２がアクチュエータ１４
．１５をスリップ率が上記目標値ＳＴになるように制御
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
駆動軸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７の回転速
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を接話駆動する、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
を経て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ェエータ１４を示し、１６は
油圧シリンダであり、これのピストンロフト１６ａは駆
動ワイヤ１６ｂにより上記吸気通路３ａのスロ７）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ポジショナであるスロット
ル弁センサ１６Ｃにより検出されている。そして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パルプで、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１８の吐出圧を所定値に減圧
するレゾエーシングバルブである。

２５はインクフェイス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、上記イン
タフェイス２６は該ユニット２５への入力情報の読み込
み、該ユニット２５がらの制御信号の出力を行なうため
のもので、また上記メモリ２８にはＣＰＵ２７のスキ７
ド制御プログラム等が格納されている。

そして上記ＣＰＵ２７は式（１）によりスリップ率Ｓを
、式（２）によりスリップ率変化率αをそれぞれ所定の
計測タイミング、例えば０．０２秒毎に演算し、該変化
率αが所定値α０以上になったとき、前回の計測タイミ
ング時のスリップ率ｓｏを目標スリップ率ＳＴとして設
定し、該目標スリップ率Ｓｌ−を目標値として上記スロ
ットル、クラッチアクチェエータ１４．１５を制御する
ようになっている。

ここでＶｄｎ、Ｖｒｎはそれぞれ今回の計測タイミング
時の前輪６．後輪７の回転速度、Ｓｎ、　　３゜はそれ
ぞれ今回、前回の計測タイミング時のスリップ率、Ｋは
計測タイミング間隔、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図のスリップ率演算部１０．スリップ率設定部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、本実施例制御は、例えばエンジン
３の始動より開始され、所定の計測タイミング（０，０
２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
力信号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角が演算される（ステ
ップ６５）。

発進操作が完了すると、ステップ５６〜６１にて目標ス
リップ率ＳＴが設定される。即ちＣＰＵ２７は上記前輪
、後輪センサ８，９の出力Ｖｄｎ。

Ｖｒｎを読み込み、上記式＋１）によりスリップ率Ｓを
演算しくステップ５６）、スリップ率変化率計算用レジ
スタの現スリップ率しジスタ部Ｓ　ｎ　ｒ　前スリップ
率しジスタ部ＳＯをそれぞれ現スリップ率Ｓ、現スリッ
プ率レジスタ値Ｓｎでもって更新しくステップ５７）、
上記式（２）によりスリップ率変化率αを演算し、該変
化率αの正、負を判定する（ステップ５８．５９）。こ
の変化率αが正のときは該変化率αが所定の変化率α０
より大きいか否かを判定しくステップ６０）、大きいと
きは前回計測タイミング時のスリップ率ＳＯの目標スリ
ップ率ＳＴとして目標値レジスタ内に格納する（ステッ
プ６１）、なお、ステップ５９．６０においてαが負の
場合、及びαがα０より小さい場合は上記ステップ６５
に進む。

最後にＣＰＵ２７はステップ６２〜６４において・車両
のスリップ率が上記目標スリップ率ＳＴになるように加
速度制御する。即ち、上記目標スリラフ’率ＳＴを実現
するための目標スロット）Ｉ４開度、目標クラッチ位置
を演算しくステップ６２）、現在のスロットル弁開度、
クラッチ位置と上記演算された開度１位置とを比較し、
スロッ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
ルアクチュエータ１４．クラッチアクチュエータ１５に
出力する（ステップ６３．６４）。

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は上記目標ス
リップ率ｓＴが得られる駆動力でもって駆動され、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、発進操作が完了すると、スリ
ップ率Ｓの変化率αを演算し、該変化率αが所定値α０
より大きくなった時、即ちホイールスピン状態になった
ときは、その前回の計測タイミング時のスリップ率Ｓｏ
、即ちグリップ力が最大でかつホイールスピンの生じる
ことのないスリップ率を目標値としてアクチュエータ１
４．１５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制御でき、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、発進操作完了後において、スリップ率の変化率
が所定値以上になったとき、前回計測タイミング時のス
リップ率を目標値として加速度制御を行なうようにした
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、かつ確実に停止でき
、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ェエータ部分の構成
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図は時間の経過に伴う車輪の回転速度の変化
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）、ｌＯ・・・スリ
ップ率演算部、１１・・・スリップ率設定部、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

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回転センサからの出力信号によりスリ
   ップ率を演算するスリップ率演算部と、該スリップ率の
   変化率を演算し、上記スリップ率の変化率が設定値より
   大きい時前回演算されたスリップ率を目標スリップ率と
   して設定するスリップ率設定部と、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
   記スリップ率設定部からの目標スリップ率を目標値とし
   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。