JPS6146725A - 車両用スリツプ防止装置 - 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） 本発明は車両の発進時あるいは加速時の駆動輪の過大な
スリップを防止する車両用スリップ防止装置に関する。

（従来の技術） 従来、この種のものとしては、例えば特公昭５１−３１
９１５号などに示すごとく、車両の駆動輪速度と従動速
度との差が所定値以上になると、駆動輪のスリップ状態
と判定して機関（エンジン）のスロットル弁の開度制御
を行ない、前記エンジンの駆動トルクを抑え、駆動輪の
スリップを防止するものが提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、この装置では前記駆動輪のスリップ状態
に応じてスロットル弁の開度を単純に変えているので、
そのスリップ判定時のエンジン状態によってトルク変動
量、その応答性などが大きく異なり、トルク抑制過剰、
または不足により制御性が悪化し、ドライバビリティが
悪化してしまうことがある。

本発明は、上記の問題を解消するもので、駆動輪のスリ
ップ状態の判定時にエンジンの作動状態に応じた適切な
スロットル開度制御を行ない、制御性を向上させること
を目的としている。

（問題点を解決するための手段） そのために本発明では、第１図に示すように駆動輪速度
検出手段ａおよび従動輪速度検出手段すよりの駆動輪速
度、従動輪速度の変化状態から駆動輪のスリップ状態を
判定するスリップ判定手段Ｃと、そのスリップ判定時に
機関のトルク変更量を求める演算手段ｅと、このトルク
変更量と機関状態検出手段ｄによる機関の作動状態とに
基づいてこの機関ｇのスロットル開度の目標値を求め、
この目標値によりそのスロットル開度を小さくして、駆
動輪りへのトルクを減少させるＩ・ルク制御手段ｆとを
備えている。

（作　用） 上記構成によれば、車両の発進、加速時に駆動輪りのス
リップが生じたとき、機関の作動状態に応じて機関ｇの
スロットル開度を減少調整し、その駆動輪りのスリップ
を適切に防止している。

（実施例） 以下本発明を図に示す実施例について説明する。

第２図は本発明による車両用スリップ防止装置の一実施
例の全体構成を示す全体構成図である。

第２図において、１は駆動輪速度を検出する駆動輪速度
センサ、２は従動輪速度を検出する従動輪速度センサ、
３はエンジン回転数を検出するために、３０°クランク
角毎にパルスを出力するクランク角センサ、４は機関（
エンジン）の冷却水温を検出する水温センサ、５はエン
ジン側のスロットル開度を検出するスロットルセンサ、
６はアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペ
ダルセンサ、７はマイクロコンピュータであり、スリッ
プ状態に応じてスロットル開度を指令するものである。

８はマイクロコンピュータ７の指令により直接スロット
ル開度を調整するステップモータ等を用いたスロットル
アクチュエータ、９はエンジン出力を調整するスロット
ルである。さらに、マイクロコンピュータ７において、
７１はスリップ判定時の演算を行なう中央処理ユニン）
　（ＣＰＵ）、７２は速度センサ１，２）クランク角セ
ンサ３のパルス中を計数するカウンタ、７３は速度セン
サ１．２）クランク角センサ３、水温センサ４、スロッ
トルセンサ５．アクセルペダルセンサ６の信号の入力回
路、７４は演算結果等を一時的に記憶するためのランダ
ムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、７５は演算プログラムや
制御データを記憶しているリードオンリメモリ　（ＲＯ
Ｍ）　、７６はスロットルアクチュエータ（８）へ制御
信号を出力する出力回路である。

次に、上記構成において、その作動を説明する。

今、マイクロコンピュータ７は速度センサ１および２の
速度情報から駆動輪のスリップ状態を判定し、さらにク
ランク角センサ３からエンジン回転数、水温センサ４か
らエンジン冷却水温、スロットルセンサ５からスロット
ル９の開度、アクセルペダルセンサ６からアクセルペダ
ルの踏み込み量のエンジンの作動状態をそれぞれ検出し
、上記スリップ状態およびエンジン作動状態に応してス
ロットルアクチュエータ８に指令を送り、スロットル９
の開度を調整して、駆動輪のスリ、ブを防止する。次に
マイクロコンピュータ７の詳細な動作を第３図のフロー
チャートにより説明する。まず、ステップ１００にて、
各データを入力し、演算処理する。すなわち、駆動輪速
度ＶＷ、従動輪速度Ｖｖ、エンジン回転数Ｎｅ、冷却水
温Ｔ　ｗ　、スロットル開度θ１、アクセルペダル踏み
込み量から求まるスロットル開度θに（運転者からの開
度指令値）を入力演算する。そして、ステップ１０１に
て、従動輪速度Ｖｖを所定スリップ率に対応ずべくに倍
（Ｋ＝１．１〜２．０）Ｌ、て、さらに低速時等の誤動
作防止のため所定速度Ｖｏ　（Ｖｏ＝１／２０ｋｍ／ｈ
）を加えて、スリップ判定レベル■Ｔを作る。すなわち
、Ｖｖ＝に−Ｖｖ＋Ｖ（１である。

そして、ステップ１０２にて、駆動輪速度Ｖｗとスリッ
プ判定レヘルｖ丁を比較して、スリン・ブ判定を行なう
。ステップ１０２にてＶｗ＞Ｖ７が成立し、スリップが
発生していると判定された場合は、ステップ１０３に進
み、エンジントルク変更量△Ｔｅを演算する。この場合
は、スリップを抑えるため、トルクを減少する必要があ
り、ΔＴ６＝−Ｔ、（Ｔ、例えば５０ｋｇ−ｍ／ｓｅｃ
相当の値）とする。

さらに、ステップ１０４にて、上記トルク変更量△Ｔｅ
、スロットル開度θｌ、エンジン回転数Ｎｅ、冷却水温
Ｔｗからスロットル開度θの目標奪 値θ１を演算する。（詳細は後述）そして、ステップ１
０５にて、目標値θキをチェックし、θ１が負値となっ
た場合のみ、ステップ１０６にてθ１−０　（全閉）と
置き変える。そして、ステップ１０７に進み、スロット
ル開度θ工が目標値θ電になるようスロットルアクチュ
エータ８を駆動制御しステップ１００に戻る。この場合
は、θ１≦０１であり、スロットルは閉じ側に制御され
、エンジントルクは減少し、駆動輪のスリップが抑制さ
れていく。

一方、ステップ１０２にて、Ｖｗ≦■■であり、ＶＷ＞
ＶＴが成立しない場合は、スリップが発生していないと
判定され、ステップ１０８に進み、エンジントルク変更
量△Ｔｅを演算する。この場合は、スリップが抑えられ
た、あるいはスリップが発生していない状態であるため
、トルクが減少されている時は徐々にトルクを増加する
必要があり、△Ｔｅ＝＋Ｔ２　　（Ｔ２は例えば４０ｋ
ｇ−ｍ／　ｓ　ｅ　ｃ相当の値）とする。

さらにステップ１０９にて、ステップ１０４と同様に、
トルク変更量△′「ｅ、スロットル開度θ冒、エンジン
回転数Ｎｅ、冷却水温Ｔｗからスロ太 ットル開度θ１の目標値θ買を演算する。（詳細は後述
）そして、ステップ１）０にて、目標値θ貫ネ をチェックし、θｌ〉θ２すなわち、スロットル目標値
がアクセルペダルに対応したスロットル開度θ２を越え
る場合のみ、ステップ１）１にてθｙ　＝０２と置き換
える。そして、ステップ１０７に進み、スロ・ノトル開
度θ１が目標値θ亨になるようスロットルアクチェエー
タ８を駆動制御し、Ｚ　９　ｙ　７”　１°°ゝ″°　
　　　　　　、なお、この場合、θ２が固定されていれ
ばθｌ≧０１であり、スロットルは開き側に制御される
。

そして、θキの上限として、θ２を設けているため、必
要以上にスロットル９が開かれることなく、また、全く
スリップが発生していない場合は、電 常にθ１＝θ２となるように制御されることとなり、ア
クセルペダルに対応したスロットル開度θ宥 ２になるよう、スロットル開度θ１が制御される。

次に、スロットル目標値θ１の演算処理内容（ステップ
１０４，１０９）について説明する。

第４図にエンジン回転数Ｎｅ、スロットル開度θ１とエ
ンジントルクＴｅの関係を示す９図のように、スロット
ル開度θ１が一定であっても、エンジン回転数によって
、トルクＴｅは大きく異なるため、トルクＴｅを△Ｔｅ
変更するために必要なスロットル開度θＣの変更量△θ
ｇも異なってくる。そこで、第４図により、△θ１を求
める方法で説明する。まず、現在のスロットル開度θ１
＝θＣでエンジン回転数Ｎ　ｅ　＝＝　Ｎ　Ａとし、八
Ｔｅだけトルクを変更する場合には、まず（ＮＡθＣ）
によりトルクＴＡが定まり■、ＴＡ＋△Ｔｅに相当する
ＴＢを求め■、ＴＢとエンジン回転数ＮＡとからθ１−
θｂが求められ■、△θ１−θｂ　−θＣとなる。また
、第４図の関係において、エンジン冷却水Ｔｗに応じて
、データを変えれば、暖機中、暖機後等に応じるΔθｌ
が変えられる。

さて、マイクロコンピュータ７では、第５図のようなマ
ツプを用いて△θ１を演算する。すなわち、第４図のデ
ータから、エンジン冷却水温ＴＷ、エンジン回転数Ｎｅ
、スロットル開度θｌが定まれば、その場合にエンジン
トルクＴｅを△Ｔｅだけ変化するのに必要なスロットル
開度θ１の変更量△θ１が定まり、△Ｔｅが小さければ
、△θ１／△Ｔｅはほぼ一定値となるので、）θＩ／ら
Ｔｅが求められる。そこで、各（Ｎｅ、　　θ１．Ｔｗ
）のそれぞれの組合せにおいて、θＩ／Ｔｅを求め、第
５図のようにマツプ化してＲＯＭ７５に格納しておけば
、Ｎｅ、　　θＩ、　Ｔｗ、△Ｔｅを与えれば、△θ！
−）θ＋　／ＱＴ　ｅ　（Ｎ　ｅ　、　　θ１．Ｔｗ）
Ｘ△Ｔｅ の関係から、Δθ！が求まり、さらにスロットル目標値
θ１はθ１−θ１＋Δθ１から求められる。以上の処理
を第６図のフローチャートにより工 再度説明する。これは、スロットル目標値θ１を演算す
るサブプログラム部分であり、第３図のステップ１０４
，１０９に相当する。まず、ステップ２００〜２０４に
おいて、エンジン冷却水温ＴＷに応じてマツプの切換え
を行なう。すなわち、ステップ２００にて冷却水温ＴＶ
とある所定値Ｔｗ＋（例えばＴＷＩ＝６０℃）と比較し
、ＴＷ≧ＴｗＩの場合にはステップ２０２に進み、マツ
プＩを選択しステップ２０５へ進む。一方−ステップ２
００にてＴＷ＜ＴＷｌである場合にはステップ２０１へ
進み、冷却水温Ｔｗとある所定値ＴＷ２（例えばＴＷ２
＝Ｏ°Ｃ）と比較し、Ｔｗ≧ＴＷ２でＴｗ＜ＴＷ２が成
立しない場合は、ステップ２０３に進み、マツプ■を選
択しステップ２０５へ進む。一方、ステップ２０１にて
Ｔ　ｗ　＜　Ｔ　Ｗ　２の場合はステップ２０４へ進み
、マツプ■を選択し１．ステップ２０５へ進む。マツプ
選択後、ステップ２０５にて、マツプを参照して、エン
ジン回転数Ｎｅ、スロットル開度θ１に対応した）θ１
／　ｅ　Ｔ　ｅを求める。これは、第５図のように、Ｎ
ｅとθ１の交点上にあるコθＩ／　２　Ｔ　ｅを取り込
むわけであるが、実際には、（Ｎｅ、　　θり近傍のマ
ツプ値から補間演算して求められる。そして、ステップ
２０６に進み、３θｌ　／−ＩＴｅとトルク変更量△Ｔ
ｅの積からスロットル開度変更量へθＴを求め、ステッ
プ２０７にて、現在のスロットル開度θ１に△θ１を加
え、スロットル開度目標値θ１を算出し、ステップ２０
Ｂにて、メインプログラムに戻る。ずなわら、第３図の
フローチャートのステップ１０４，１０９にそれぞれ戻
る。

なお、上述の第１実施例では、エンジントルクＴｅの変
更量△Ｔｅとして、所定値−ＴＩ、Ｔ２を用いているが
、エンジン回転数Ｎｅ、冷却水温Ｔｗに応じて、これら
の所定値を補正変更しても良い。すなわち、エンジント
ルクの動特性は、エンジン回転数Ｎｅによって異なり（
Ｎｅが低い程、応答性が悪い）また、冷却水温Ｔｗによ
っても異なる（Ｔｗが低い程、応答性は悪い）ため、そ
れぞれのＮｅ、Ｔｗに適した、−Ｔ、、Ｔ２が存在する
からである。

また、第１の実施例ではスリップ状態をスリップ有／無
の２状態のみに分け、△Ｔｅを−Ｔ　＋　。

Ｔ２と切換えているが、スリップ状態をさらに細かく分
けて八Ｔｅを決定しても良い。すなわち、駆動輪速度Ｖ
ｗ、およびその微分値である駆動輪加速度Ｖｗに応じて
△Ｔｅを決定する。本実施例を第７．８図を用いて説明
する。第８図は、本実施例のフローチャート、第７図は
第８図のステップ３０３の説明図であり　、エンジンシ
ルク変更量△Ｔｅの決定方法を示す。すなわち、第７図
において、横軸は駆動輪速度Ｖｗ、ｌ１ｉｉ軸は駆動加
速度Ｖｗであり、ＶＴｌ、ＶＴ２はそれぞれスリップ判
定用速度であり、従動輪速度Ｖｖにより、■ＴＩ＝ＫＩ
ＸＶＶ＋ＶＯ１，ＶＴ２＝に２ＸＶＶ＋ＶＯ２と与えら
れている。　（ここで、例えば、ＫＩ＝１．１．に２＝
１．２５．ＶＯ＋−３ｋｍ／ｈ。

■ｏ２−５ｋｍ／ｈ）。また、Ｇｌ、Ｇ２はそれぞれ判
定用加速度値であり、例えばＧ　＋　＝　１０　ｍ／５
ｅｃ２．Ｇ２−−８ｍ／５ｅｃ２である。そシテ、Ｖｗ
、ｖｗおよびＶＴＩ、Ｖ、Ｔ２．Ｇ１）Ｇ２により第７
図のように９つの領域に分け、それぞれＴ　＋　”　Ｔ
　９と△Ｔｅを与える。

ここで、例えば、Ｔ＋＝Ｔｓ＝Ｔｑ＝Ｏｋｇ・ｍ　／　
ｓ　ｅ　ｃ相当、Ｔ２＝Ｔ６＝　　　２０ｋｇ−ｍ／　
ｓ　ｅ　ｃ相当、Ｔ３＝−６０に’ｇ−ｍ／ｓｅｃ相当
、Ｔ４＝Ｔｅ＝＋２０ｋｇ−ｍ／ｓｅｃ相当、Ｔ７＝＋
５０ｋｇ−ｍ１ｓ　ｅｃ相当である。その結果、スリッ
プが大きい程、トルク減少量が大きく、一方、駆動輪速
度の変化すなわち加速度に応じて、トルク変更量が与え
られるため、非常に良好なスリップ制御が行なわれる。

次に、本実施例における処理の流れを、第８図のフロー
チャートにより、第１の実施例と異なる点を中心に説明
する。まず、ステップ３００にて各データを入力し、ス
テップ３０１にて、駆動輪速度Ｖｗから駆動輪加速度Ｖ
ｗを演算し、ステップ３０２にて前述したようにスリッ
プ判定レベルＶＴＩ、Ｖ丁２を作成し、ステップ３０３
にて、第７図により説明したように、駆動輪速度Ｖｗと
同加速度Ｖｗからトルク変更量△Ｔｅを求め、ス餐 テップ３０４にてスロットル開度の目標値θ１を第１の
実施例と同様に演算し、ステップ３０５〜寡 ３０８にて、θ１が０≦θ↑≦θ２を満たすよう調整し
て、ステップ３０９にてスロットルアクチュエータ８を
駆動制御して、スロットル開度θＩ本 をθｌとして、ステップ３００に戻る。

また、本実施例におけるスリップ判定レヘル、判定加速
度をそれぞれ２段階でなく、より多段階にしても良く、
また、Ｖｗ、Ｖｗの関数として△Ｔｅを連続関数で与え
ても良い。

また、Ｎｅ、Ｔｗに加え、車両変速機のギヤシフト位置
ヲ、クラッチ、ミッション、シフトレバ−等によっ゛ζ
検出し、それぞれの変速位置に最適となるよう△Ｔｅの
代入値を変えても良い。すなわち、変速位置によって駆
動輪の慣性モーメント、および駆動力が大きく異なるた
め、最適な△Ｔｅが異なるため、変速位置による制御パ
ラメータの切換は非常に効果がある。

また、スリップが発生しているときの車両加速度または
従動輪加速度ＶＶから路面摩擦係数μを推定し、μに応
じて△Ｔｅの代入値を変えて良い。

なお、μはμ＃（Ｗ／Ｗｐ）　　・　（Ｖｖ／ｇ）の関
係より求められる。（Ｗ：車両重量、Ｗｌ？：駆動輪荷
重２ｇ：重力加速度）。

また、第１の実施例では、スロットルアクチユニーク８
はスロットル９を直接駆動しいるが、本来のスロットル
とは別にスロットルを設けて、別スロットルを駆動制御
しても良く、また本来のスロットルとアクセルペダルの
間にスロットル開度を戻し側に駆動する装置を設けて制
御を行なっても良い。

また、スリップ抑制のため、スロットル制御に加え、燃
料カット、Ａ／ＦＩＪ−ン化、点火時期遅延等によりエ
ンジントルクの抑制、変速比の変更、駆動輪へのブレー
キ作動等を併用しても良い。

（発明の効果） 以上述べたように本発明では車両の発進、加速時などに
駆動輪のスリップを自動的に判定し、エンジンよりその
駆動輪に加わるトルクを減少させて、そのスリップを防
止することができ、さらにはそのトルクの減少制御のた
めにエンジンスロットル開度を減少制御するとともに、
その制御をエンジン作動状態に応じて適切に補正するこ
とができ、エンジントルクの過変動を抑制して安定に制
御することができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概要を示すブロック線図、第２図は本
発明の第１の実施例を示す全体構成図、第３図は第２図
のマイクロコンピュータの演算処理を示すフローチャー
ト、第４図はエンジン作動状態−トルク特性を示す特性
図、第５図は第３図のスロットル目標値のマツプを示す
説明図、第６図は第３のスロットル目標値演算を示す詳
細フローチャート、第７図は本発明の第２の実施例の領
域選択を区別する説明図、第８図は本発明の第２の実施
例における演算処理を示すフローチャートである。 ａ・・・駆動輪速度検出手段、ｂ・・・従動輪速度検出
手段、Ｃ・・・スリップ判定手段、ｄ・・・機関状態検
出手段、ｅ・・・演算手段、５・・・トルク制御手段、
８・・・機関、ｈ・・・駆動輪、ｌ・・・駆動輪速度セ
ンサ、２・・・従動輪速度センサ、３・・・クランク角
センサ、４・・・水温センサ、５・・・スロットルセン
サ、６・・・アクセルペダルセンサ、７・・・マイクロ
コンピュータ、８・・・スロットルアクチュエータ、９
・・・スロットル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）車両の駆動輪速度を検出する駆動輪速度検出手段
   と、 前記車両の従動輪速度を検出する従動速度検出手段と、 前記従動輪速度と駆動輪速度の相対的な変化状態のレベ
   ル判定に基づいて駆動輪のスリップ状態を判定するスリ
   ップ判定手段と、 前記車両の機関の作動状態を検出する機関状態検出手段
   と、 前記スリップ判定手段による駆動輪のスリップ判定時に
   前記機関のトルク変更量を求める演算手段と、 このトルク変更量と前記機関状態検出手段による機関の
   作動状態とに基づいてこ機関のスロットル開度の目標値
   を求め、この目標値により前記機関のスロットル開度を
   小さくするトルク制御手段とを備える ことを特徴とする車両用スリップ制御装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項に記載のものにおいて、前
   記機関状態検出手段は、 機関回転数または機関温度の少なくともいずれか一方を
   検出するセンサを有する ことを特徴とする車両用スリップ防止装置。