JPS61286542A - 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］ 本発明は加速スリップ発生時に内燃機関の吸気系に設け
られたスロットルバルブを閉方向に駆動して、内燃機関
の出力トルクを抑制し、加速スリップを防止する車両の
加速スリップ制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 車両発進時や走行時に急加速を行なうと駆動輪がスリッ
プするが、この現象が生ずると、単に駆動輪が空転して
タイヤの寿命を短くするだけでなく、タイヤと路面との
横坑力も減少して操縦性を失ったり、燃費が悪化する等
、種々の問題が生ずることとなる。

そこで近年この問題の対策の為に種々の加速スリップ制
御装置が開発され、その一つとして、加速スリップ発生
時に内燃機関の吸気系に設けられたスロットルバルブを
閉方向に駆動して吸気量を強制的に減少し、内燃機関の
出力トルクを抑制して駆動輪の回転を抑制しようとする
ものがある（例えば特願昭５９−１８４７６８号等）。

［発明が解決しようとする問題点］ この種の加速スリップ制ｍ装置は内燃機関の吸入空気量
を直接ｔ＋１）Ｉｌｌして出力トルクを抑制しようとす
るものであることから、燃費や排気を悪化することなく
良好に加速スリップを抑制することができるのであるが
、従来のものは加速スリップが発生するとスロットルバ
ルブを閉じ、加速スリップが生じていないとスロットル
バルブを開く、といったスロットルバルブの単純な開閉
制御によるものであることから、車両走行時に加速スリ
ップを生じた際にはそのままスロットルバルブが閉じら
れ、大きなエンジンブレーキが発生し、車両が前後に撮
動して安定した走行性が得られないといった問題があっ
た。

そこで本発明は上記のように加速スリップ発生時にスロ
ットルバルブを閉じる際、その駆動量を車速に応じて制
限し、車両走行中の加速スリップ発生時に大きなエンジ
ンブレーキを発生することなくスムーズに加速スリップ
を抑制し得る車両の加速スリップ−Ｊｉｍ装置を提供す
ることを目的としており、以下の如き構成をとった。

［問題点を解決するための手段］ 即ち上記問題点を解決するための手段としての本発明の
構成は、第１図に示す如く、 駆動輪Ｍ１の回転速度又は回転加速度を検出する回転状
態検出手段Ｍ２と、 該回転状態検出手段Ｍ２で検出された駆動輪Ｍ１の回転
速度又は回転加速度を一つのパラメータとして、上記駆
動輪Ｍ１の加速スリップを検出する加速スリップ検出手
段Ｍ３と、 咳加速スリップ検出手段Ｍ３で上記駆動輪Ｍ１の加速ス
リップが検出された際、内燃機関Ｍ４の吸気系Ｍ５に設
けられたスロットルバルブＭ６を閉方向に駆動して、上
記駆動輪Ｍ１に伝達される内燃機１ｍＭ４の出力トルク
を抑制する駆動制御手段Ｍ７と、 を備えた車両の加速スリップ制御装置において、車両の
走行速度を検出する車体速度検出手段Ｍ８と、 上記駆動制御手段Ｍ７が駆動する上記スロットルバルブ
Ｍ６の閉方向への駆動量を、上記検出された車両の走行
速度に基づき設定するバルブ駆動量設定手段Ｍ９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
を要旨としている。

ここで、加速スリップ構出手段Ｍ３は車両加速時に駆動
輪Ｍ１の回転が、タイヤと路面との面摩擦係数が最も大
きくなる回転速度、即ちスリップ率［（車体速度−駆動
輪回転速度）／駆動輪速度］が−０，１〜−０，２とな
る回転速度、を越えたことを検出するものであって、駆
動輪Ｍ１の回転速度、あるいは回転加速度を一つのパラ
メーターとしてその旨を検出する従来の方法をそのまま
適用することができる。具体的には例えば駆動輪の回転
速度が所定の加速度以上となった時とか、その回転速度
が車体速度に対して所定値以上になりた時等を加速スリ
ップ発生時として検出すればよいのである。

次に加速スリップ発生時にスロットルバルブＭ６を閉方
向に駆動する駆動制御手段Ｍ７とは、加速スリップ発生
時に駆動輪Ｍ１の回転を抑制して加速スリップを防止し
ようとするものであって、スロットルバルブＭ６により
、内燃機関Ｍ４に吸入される空気量を抑制し、駆動輪Ｍ
１に伝達される内燃機関Ｍ４の出力トルクを減少させる
ものである。尚、副スロツトルバルブＭ６を駆動するた
めに、従来よりＤＣモータ等が用いられているが、バル
ブ駆動量設定手段Ｍ９によってその駆動量、即ち副スロ
ツトルバルブＭ６の開度が設定されることから、駆動量
を調整し易いサーボモータやステップモータ等を用いる
ことが望ましい。

車体速度検出手段Ｍ８は車両の走行速度、即ち車体の移
動速度を検出するものであり、例えば内燃機１１１Ｍ４
によって駆動されない遊動輪の回転速度を車体速度とし
て検出するよう遊動輪に速度センサを設けるとか、ある
いは車体にドツプラー効果を利用した速度センサを設け
ることによって、簡単に検出することができる。

バルブ駆動量設定手段Ｍ９は、加速スリップが生じた際
上記駆動制御手段Ｍ７で駆動されるａ１スロットルバル
ブＭ６の駆動量を、車体速度検出手段Ｍ８で検出された
車両の走行速度に基づき設定するものであるが、これは
車両走行時、特に高速走行時に加速スリップが生じた際
、スロットルバルブＭ６が全開もしくは全問に近い状態
となって大きなエンジンブレーキが発生することを防止
するためのものであって、車両の走行速度に対応してス
ロットルバルブＭ６の開度をｉｌｌ限するのである。

［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、加速スリップ発生時には、駆動制御手段
Ｍ７が、バルブ駆動量設定手段Ｍ９で設定された車両の
走行速度に対応した駆動量で、スロットルバルブＭ６を
閉方向に駆動する。従って加速スリップ発生時に制御さ
れるスロットルバルブＭ６の開度は車両の走行速度で異
なり、各走行速度に対応して加速スリップをスムーズに
抑制することができる。

［実施例］ 以下に本発明の実施例を図面と共に説明する。

第２図は、本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はエンジンで４気筒の燃料噴射式エンジン、２は
吸気管、３はエアフロメータ、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（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は歯車と電磁ピックアップか
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
節する主スロツトルバルブ、１０はこの主スロツトルバ
ルブ８の上流に設けられ加速スリップ制御時に吸気量を
調節する副スロツトルバルブ、１１はこの副スロツトル
バルブを駆動するＤＣモータ、１２は主スロツトルバル
ブ８のスロットルルー４開度を検出する主スロツトルセ
ンサ、１３は副スロツトルバルブ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はそれぞれ上記各スロットルバル
ブ８，１０の開度に応じた検出信号を出力するものであ
る。

一方、２０．２１は各々左右の駆動輪を表わし、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。また２４．２５は各々左
・右駆動輪２０．２１の回転速度を検出する左・右駆動
輪速度センサ、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
度センサである。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。

次に３０はマイクロコンピュータを用いて構成された電
子制御回路であって、第３図に示す如く構成されている
。第３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！１１１６１１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１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１１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．Ｒ
ＯＭ３２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。

この電子１ＩｌｌｖＡ回路３０では上記左駆動輪速度セ
ンサ２４、右駆動軸速度センサ２５及び左遊勤輪速度セ
ンサ２８、右遊勤輪速度センサ２９等の各種検出信号を
受け、車両加速時に加速スリップが生じることなく最大
の加速性が得られるよう、副スロツトルバルブ１０の開
度を調整するＤＣモータ１１に駆動信号を出出力してエ
ンジン出力を抑制するといった、本発明にかかわる主要
な処理である加速スリップ制御を実行するほか、上記エ
アフロメータ３やエンジン回転数センサ７等により検出
されるエンジン１の運転状態に応じて燃料噴射量や点火
時期を制御する、周知のエンジン制御も合わせて実行す
る。

以下、上記電子制御回路３０で実行される加速スリップ
制御について第４図及び第５図に示すフローチャートに
沿って詳しく説明する。

まず第４図は左・右駆動輪２０．２１の加速スリップを
検出すると共に副スロツトルバルブ１０の開度を設定し
、ＤＣモータ１１の駆動量（具体的にはＤＣモータ１１
のモータ速度）を算出する加速スリップ判定ルーチンを
表わしており、この処理を所定時間毎にくり返し実行す
ることで加速スリップを常に監視することができるので
ある。

処理が開始されるとまずステップ１０１を実行し、上記
各車輪に設けられた速度センサ２４，２５．２８．２９
からの検出信号及び各スロットルセンサ１２，１３から
の検出信号を読み込み、左・右駆動輪の平均回転速度Ｖ
ｒ　　（以下、駆動輪速度という。）、左・右遊肋輪の
平均回転速度Ｖｆ、（以下、遊動輪速度という。）、主
スロツトル開度θ１及び副スロツトル開度θ２を算出す
る。

次にステップ１０２では上記水められた遊動輪速度Ｖｆ
に基づき、加速スリップを判定するための基準車輪速度
Ｖｔを次式 ％式％ を用いて算出する。尚この係数１．２は、加速時に駆動
輪のタイヤと路面との闇に最大摩擦力が生じ、最適な加
速性が得られるよう、即ちスリップ率が２０％になるよ
う駆動輪の回転を制御するため設定された値である。

ステップ１０２にて基準車輪速度Ｖｔが算出されると、
ステップ１０３に移行して、上記ステップ１０１にて求
められた駆動輪速ａＶｒが基準車輪速度Ｖｔを越えたか
否か、即ち駆動輪のスリップ率が２０％を越え、タイヤ
が空転し始めたか否かを判断する。そしてｖｒ〉Ｖｔの
場合には、その加速スリップを防止するため、ＤＣモー
タ１１を副スロツトルバルブ１０の開方向に駆動する旨
を表わすフラグＦをセットして次ステツプ１０４に移行
する。

ステップ１０４では副スロツトルバルブ１０を閉じる際
の、副スロツトルバルブ１０の目標開度０２′を、遊動
輪速度Ｖｆをパラメータとする第６図に示す如きマツプ
Ａを用いて設定し、ステップ１０６に移行する。

一方上記ステップ１０３でＶｒ≦ｙｔである旨判断され
ると、即ち、駆動輪に加速スリップが生じていない旨判
断されると、ステップ１０７に移行してフラグＦをリセ
ットする。そして次ステツプ１０８では、副スロツトル
バルブ１０の目標開度０２′を、駆動輪速度Ｖｒと基準
車輪速度Ｖｔとの偏差（Ｖｒ　−Ｖｔ　）をパラメータ
とする第７図に示す如きマツプＢを用いて算出し、ステ
ップ１０９に移行する。

ステップ１０９においては上記ステップ１０８にて求め
られた副スロツトルバルブ１０の目標開度θ２′が主ス
ロツトル開度θ１より大きいか否かを判断する。モして
θ２′〉θ１である場合にはステップ１１０に移行して
、目標開度θ２′に０１の値を設定し、ステップ１０６
に移行し、０２′≦θ１である場合にはそのままステッ
プ１゜６に移行する。

尚上記ステップ１０８ないしステップ１１０の処理は、
駆動輪に加速スリップが生じていない場合、副スロツト
ルバルブ１０を全開すると再度加速スリップが生じた際
の応答性が遅れることを考慮して付加された処理であっ
て、加速スリップが発生しそうな時には副スロツトルバ
ルブ１０の開方向への駆動を制限すると共に、その開度
を主スロツトルバルブ８の開度以上とする必要はないの
で、目標開度θ２′が主スロツトルバルブ８のスロット
ル開度θ１を越えないよう制限しているのである。

以上のように副スロツトルバルブ１０の目標開度θ２′
が設定されると、ステップ１０６が実行されるが、この
ステップ１０６では上記設定された目標開度θ２′と、
上記ステップ１０１にて求められた副スロツトル開度θ
２とを比較して、その偏差に応じてＤＣモータ１１の回
転速度を設定する。尚この回転速度の設定に際しては第
８図に示す如きマツプＣが用いられる。

次に第５図は上記第４図の加速スリップ判定ルーチンで
求められたＤＣモータ１１の回転速度ＶＳ及びフラグＦ
の直を基にＤＣモータを副スロツトルバルブ１０の開方
向、あるいは開方向に駆動して、実際にスリップ制御を
実行する、スリップ制御ルーチンを表わしている。

この処理は所定時間毎の割り込みにより実行される。処
理が開始されるとまずステップ２０１を実行し、フラグ
Ｆがセットされているか否か、即ち現在加速スリップ発
生中で副スロツトルバルブ１ｏを閉方向に駆動するのか
否か、を判断する。

そしてフラグＦがセットされている場合にはステップ２
０２に移行して、ＤＣモータ１１を前記ステラ７１０６
で設定された回転速度Ｖｓで副スロツトルバルブ１０の
開方向に駆動する。一方上記ステップ２０１にてフラグ
Ｆがリセット状態である旨判断されるとステップ２０３
に移行して、ＤＣモータ１１を上記回転速度ＶＳで副ス
ロツトルバルブ１０の開方向に駆動する。尚この時、回
転速度Ｖｓが「０」となっていることがあるが、その場
合にはＤＣモータ１１は駆動されないこととなる。

第９図及び第１０図は上記の加速スリップ制御によって
、車両始動時の加速スリップ及び車両走行中の加速スリ
ップが１ＩＪＩＩＩされた場合の、駆動輪速度Ｖｒ１遊
動輪速度Ｖ［、基準車輪速度■ｔ１主スロットル開度θ
１及び副スロツトル開度θ２の変化を表わすタイムチャ
ートである。この図からも明らかなように、本実施例の
加速スリップ制御装置においては、駆動輪速度Ｖｒが基
準速度Ｖｔを越え、加速スリップが生ずると、副スロツ
トルバルブ１０の目標開度θ２′が遊動輪速度Ｖｆ。

即ち車両の走行速度に応じて設定され、それに応じて副
スロツトルバルブ１０が閉じられることから、車両走行
時に大きなエンジンブレーキを発生することなく、エン
ジン出力をスムーズに抑制することができる。またａ１
スロットルバルブを開閉するＤＣモータ１１の回転速度
は副スロツトル開度θ２と目標開度θ２′との偏差に応
じて設定されることから、大きな加速スリップが生じた
際には副スロツトルバルブ１０が速やかに閉じられ、小
さな加速スリップが生じた際には副スロツトルバルブ１
０が緩やかに閉じられることとなる。従って副スロツト
ルバルブの開閉もスムーズに行なうことができ、副スロ
ツトル開度θ２の過制御を防止することができる。更に
加速スリップが発生していない場合の副スロツトル開度
θ２は、全開とされず、駆動輪のスリップの程度、即ち
スリップ率に応じて制御され、また主スロツトル開度θ
１よりも大きくならないように制御されることから、加
速スリップ発生時には副スロツトル開度θ２をより早く
目標開度０２′に制御することもできる。

尚上記実施例では内燃機関の吸気系に設けられるスロッ
トルバルブを２つに分け、一方をアクセルペダルに連動
する主スロツトルバルブ、他方をＤＣモータにより駆動
される副スロツトルバルブとして、加速スリップ制御に
は副スロツトルバルブを用いるよう構成したが、アクセ
ルペダルとは連動しない、いわゆるリンクレススロット
ルバルブを用いた車両の場合、上記のように加速スリッ
プ制御用の副スロツトルバルブを設けることなく、リン
クレススロットルバルブを直接駆動制御して上記の如き
加速スリップ制御を実行することができる。そしてこの
場合には上記のように主スロツトルバルブの開度を検出
し、そのバルブ開度に応じて副スロツトルバルブを開く
といった処理は不要となることから、加速スリップ制御
をより簡略化することができる。

［発明の効果］ 以上詳述した如く、本発明の車両の加速スリップ制御装
置では、加速スリップ発生時に閉方向に駆動されるスロ
ットルバルブの駆動量を、車両の走行速度に応じて設定
するよう構成されていることから、車両走行中の加速ス
リップ発生時にスロットルバルブが全開になり大きなエ
ンジンブレーキが発生するといったことはなく、車両の
走行速度に応じて速やかに加速スリップを抑制すること
ができるようになる。従って急激なエンジンブレーキに
より生ずる車両のサージングあるいはハンチング等を防
止でき、安定した走行性を得ることかできるようになる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を表わすブロック図、第２図ない
し第１０図は本発明の一実施例を示し、第２図はその概
略構成図、第３因は電子制御回路を表わすブロック図、
第４図は電子制御回路で実行される加速スリップ制御の
加速スリップ判定ルーチンの制御プログラムを表わすフ
ローチャート、第５図は同じくスリップｉｌｌ　ＩＩＩ
ルーチンの１ＩＩＩＷＪプログラムを表わすフローチャ
ート、第６図ないし第８図は夫々加速スリップ判定ルー
チンで用いられるマツプＡないしマツプＣの内容を表わ
す縮図、第９図及び第１０図は加速スリップ制御により
変化する車輪速度及びスロットル開度を表わすタイムチ
ャートである。 ８・・・主スロツトルバルブ ９・・・アクセルペダル １０・・・副スロツトルバルブ 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・・・左駆肋輪速度センサ ２５・・・右駆動輪速度センサ ３０・・・電子！ＩＩ　ｍ回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　駆動輪の回転速度又は回転加速度を検出する回転状態
   検出手段と、 該回転状態検出手段で検出された駆動輪の回転速度又は
   回転加速度を一つのパラメーターとして、上記駆動輪の
   加速スリップを検出する加速スリップ検出手段と、 該加速スリップ検出手段で上記駆動輪の加速スリツプが
   検出された際、内燃機関の吸気系に設けられたスロット
   ルバルブを閉方向に駆動して、上記駆動輪に伝達される
   内燃機関の出力トルクを抑制する駆動制御手段と、 を備えた車両の加速スリップ制御装置において、車両の
   走行速度を検出する車体速度検出手段と、上記駆動制御
   手段が駆動する上記スロットルバルブの閉方向への駆動
   量を、上記検出された車両の走行速度に基づき設定する
   、バルブ駆動量設定手段と、 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
   。