JPS62203937A - 自動車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、駆動輪のスリップ状態に応じて駆動力を制御
するスキッド制御を行うようにした自動車のスキッド制
御装置に関するものである。

（従来技術） 従来より、自動車の駆動輪の回転速度制御を行うスキッ
ド制御（もしくはトラクション制御）として、特開昭５
９−２０２９６３号に見られるように、駆動輪と従動輪
との回転差が設定値を越えてスリップが発生した時に、
クラッチまたはアクセルを制御することにより駆動輪に
伝わるトルクを減じて駆動輪のスリップを除去するよう
にした技術が公知である。

上記のようなスキッド制御は、自動車の運転状態に応じ
て駆動力を運転者のアクセル操作とは切離して、このア
クセル操作ｍに対応して最適の駆動状態が得られるよう
に制御することができるものであり、特に、滑りやすい
路面状態に対してエンジン駆動力が大きくスリップが発
生した時に、駆動力を低減してスリップを抑制しようと
するものである。しかして、上記スキッド制御において
、スリップの発生が許容値を越える状況は路面状態およ
び駆動状態に応じて変化するものであり、一度スリップ
が発生してスキッド制御を行った後、駆動状態の変化に
対して再びスリップが発生した時には、路面状態が同じ
であってもこのスリップを抑制するためのスキッド制御
の最適値をさがす制御を行うことになり、最適状態に達
するまでに時間を要し、応答性の向上を図る際の障害と
なる。

すなわち、スリップはエンジンが全開状態に操作された
場合に生起しやすいものであって、このスリップが起こ
り始める時は、急激にスリップ率が増加するので、スリ
ップの発生に伴って所定の低減率で駆動力を低減し、そ
の低減状態でスリップが減少しているかどうかを判定し
てざらに駆動力を低減するようなスキッド制御を行って
いると、駆動力の変化程度が小さくスキッド制御を開始
する時に大きなスリップが生じることになる。一方、駆
動力の変化程度を大きくすると、スリップ発生時の収束
性は向上するが、最適スリップ状態での駆動力の制御安
定性が低下することになる。

（発明の目的） 本発明は上記事情に鑑み、スリップの発生に応じたスキ
ッド制御を行うについて、スリップ発生初期の応答性を
向上するようにした自動車のスキッド制ｉｆＯ装置を提
供することを目的とするものである。

（発明の構成） 本発明のスキッド制御装置は、駆動輪のスリップ状態を
検出し、スリップ状態に応じて駆動力を制御するスキッ
ド制御手段と、スリップ状態を最適状態とする前記スキ
ッド制御手段の制ａｍを検出する制御口検出手段と、該
制御］ｆｌ検出手段の信号を受け、制御′ａωに基づい
て路面状態を判定する路面状態判定手段と、この路面状
態判定手段の信号に基づきスリップ発生初期の制御２１
Ｉ口を前記スキッド制御手段に設定する初期制御ｍ設定
手段とを備えたことを特徴とするものである。

第１図は本発明の構成を明示するための全体構成図であ
る。自動車１に対し、駆動輪２，３と従ＵＪ輪４，５と
の回転差もしくは駆動輪２，３の回転加速度等から駆動
輪２，３のスリップ状態を検出するスリップ検出手段７
を設け、このスリップ検出手段７の信号を受け、スリッ
プ発生時にエンジン６のスロットル開度等を調整するこ
とによって駆動力をスリップが最適状態となるように制
御するスキッド制御手段８が設けられている。

そして、上記スキッド制御手段８の制御ｍを検出する制
御ω検出手段９を設置し、該制御最検出手段９の信号は
路面状態判定手段１０に出力される。この路面状態判定
手段１０は、前記検出制御ωに基づいて路面の滑りやす
さの程度を判定する。

この路面状態判定手段１０の信号は初期制御ｍ設定手段
１１に出力され、該設定手段１１は前記路面の滑りやす
さの程度に基づいて、スキッド制御手段８にスリップ発
生初期の制御■を設定し次回のスキッド制御に反映させ
るものである。

（発明の効果） 本発明によれば、スキッド制御手段によるスキッド制御
の制御量を検出し、これに基づいて路面状態を判定し、
次のスリップ発生時にはこの路面状態に対応してスキッ
ド制御の制ｆｉｌωを最適値に設定することができ、ス
リップ発生初期のスキッド制御を最適状態近傍に短時間
で制御でき応答性に優れ、この状態からスリップの発生
状態に応じてスキッド制御ができ、早期にスリップの発
生を抑制し、より大きな駆動力を得ることができるもの
である。

（実施例） 以下、図面に沿って本発明の詳細な説明する。

第２図は具体例の全体構成図である。

自動車１は右左の駆動輪２．３と従動輪４．５とを備え
、駆動輪２．３にはエンジン６の駆動力がプロペラシャ
フト１５および駆動軸１６を介して伝達される。

前記エンジン６の駆動力は、スロットルバルブ１７の開
度を調整するスロットルモータ１８の作動によって制御
される。該スロットルモータ１８にはコントロールユニ
ット２０からの制御信号が出力されてその作動すなわち
エンジン出力が制御される。

上記コントロールユニット２０には、駆動輪２゜３のス
リップ状態を検出するために、右左の駆動輪２，３およ
び従動輪４．５に対して設置され、各車輪２〜５の回転
速度を検出する速度センサ２１〜２４からの回転速度信
号Ｖｒ　’、　Ｖｌ　、　Ｖｏｒ。

Ｖｏｌがそれぞれ入力される。また、エンジン６の運転
状態を検出するために、スロットルバルブ１７の開度を
検出するスロットルセンサ２５からのスロットル開度信
号ＴＡ、エンジン回転数を検出する回転数センサ２６か
らのエンジン回転数信号Ｎｅ、変速機のギアシフト位置
を検出するギヤ位置センサ２７からのギヤ位置信号ＧＰ
１アクセルペダル２８の操作量を検出するアクセルセン
サ２９からのアクセル信号Ａａがそれぞれコントロール
ユニット２０に入力される。

そして、上記コントロールユニット２０は、前記第１図
の各手段の機能を有し、駆動輪２，３の右左平均速度お
よび従動輪４．５の右左平均速度を求めて両者の差に基
づくスリップ率を求め、このスリップ率が最適状態とな
るようにエンジン６のスロットルモータ１８に制御信号
を出力して駆動力をスキッド制御する。一方、上記スキ
ッド制御における平均スロットル開度とエンジン回転数
の関係から路面の滑りやすさの程度を判定し、この滑り
やすさの程度に応じた初期設定スロットル開度の制御マ
ツプを選択する。次にスリップが発生してスロットル開
度をスキッド制御する際に、初期スロットル開度を前記
路面状態に応じて選択した制御マツプからエンジン回転
数とギヤ位置に対応して求め、まず、この初期スロット
ル開度に制御し、そのスロットル開度でのスリップ状態
に応じてスキッド制御を開始するものである。

上記コントロールユニット２０の基本作動を第３図のフ
ローチャートに基づいて説明する。スタート後、ステッ
プＳ１で前記各種センサの出力信号をそれぞれ読み込む
。そして、ステップＳ２で右左駆動輪２．３の平均速度
Ｖを求め、ステップＳ３で同様に右左従動輪４．５の平
均速度■。を求め、両平均速度の差Ｖ　　Ｖａに基づい
てステップＳ４で駆動輪２，３のスリップ率Ｓを算出す
る。

ステップＳ５は上記スリップ率Ｓが設定値５Ｓｔ（制御
開始のための基準スリップ率）を越えているか否かを判
定するものである。この設定値３Ｓｔ以下のスリップ率
Ｓの領域は、第５図にスリップ率Ｓと駆動力Ｗとの関係
を示すように、駆動力Ｗおよびスリップ率Ｓが低くスキ
ッド制御を行わない領域である。従って、ステップＳ５
の判定がＮＯの場合には、ステップＳ１２でスロットル
開度ＴＡをアクセル操作ｆｆ１Ａａのみの関数として設
定し、このスロットル開度ＴＡにスロットルバルブ１７
を制御するようにスロットルモータ１８に制御信号を出
力するものである（ステップ５１４）。

一方、前記ステップＳ５の判定がＹＥＳでスリップ率Ｓ
が設定値Ｓｓｔを越えている場合には、ステップＳ６で
前回のスリップ率Ｓ′が前記設定値ＳＳｔ以下であった
か否かを判定し、この判定がＹＥＳで始めてスリップ率
Ｓが設定値Ｓｓｔを越えた時には、ステップＳ７でスロ
ットル開度ＴＡを初期設定値ＴＡｏに設定した後に、ス
テップＳ８に進む。

ステップ＄８はスリップ率Ｓが目標値ＳＯ以下か否かを
判定するものである。この目標値ＳＯは、第５図に示す
ように、駆動力Ｗが最大となる最適状態のものであり、
この目標値Ｓｏ以下のスリップ率Ｓではエンジン出力を
増大して最適駆動力が得られる目標スリップ状態とする
。一方、目標値ＳＯを越えるスリップ率Ｓではエンジン
出力を増大してもスリップ率Ｓが大きくなって駆動輪２
゜３が空転状態となるものであり、この領域ではエンジ
ン出力を抑制して上記最適駆動力が得られる目標スリッ
プ率ＳＯに制御するものである。

従って、前記ステップＳ８の判定がＹＥＳで、スリップ
率Ｓが目標、値ＳＯ以下の領域では、ステップ＄９でス
ロットル開度ＴＡを所定値ΔＴＡずつ増加して、エンジ
ン出力の増大を図るものである。一方、上記ステップＳ
８の判定がＮｏで、目標値ＳＯを越えるスリップ領域で
は、ステップ＄１１でスロットル開度ＴＡを所定値ΔＴ
Ａずつ減少して、エンジン出力の低下を図るものである
が、スロットル開度ＴＡが下限値ＴＡｍｉｎ以下に低下
しないように、ステップＳ１０でこの下限値ＴＡ１ｎよ
り大きい値であるか否かを判定している。

上記のように修正設定されたスロットル開度ＴＡに相当
する制御信号を、ステップ８１４でスロットルモータ１
８に出力してエンジン出力を制御し、これに伴うスリッ
プ状態が最適状態となるようにフィードバック制御によ
るスキッド制御を行うものである。

次に、ステップＳ１３は上記のようなスリップ率Ｓが目
標値ＳＯになるようにスキッド制御するについて、その
制ｒｎｆｆｉとしてのスロットル開度ＴＡを学習すると
ともに、前記ステップＳ７で設定する初期設定１Ｍ！Ｔ
Ａｏを路面状態に応じて算出するものである。

このステップ８１３の処理内容の詳細を、第４図のサブ
ルーチンに示す。まず、ステップ８１５で上記スキッド
制御におけるスロットル間１１ＪｔＴＡの平均値ＴＡａ
を算出する。この平均スロットル開度ＴＡａは、スリッ
プ率Ｓが目標値ＳＯとなるように制御するのに要したス
ロットル開度であり、同一路面状態においては自動車の
停止等によって前記スキッド制御が中止した後に、再び
開始する際に、スリップ率Ｓが設定値ＳＳｔを越えて目
標値ＳＯにスキッド制御する時に再現されるスロットル
開度となるものである。

そして、ステップ８１６で上記平均スロットル開度ＴＡ
ａの算出が完了したか否かを判定し、完了した場合には
、ステップ８１７．１８でこの平均スロットル開度ＴＡ
ａとエンジン回転数Ｎｅとの関係から路面状態の判定を
行う。すなわち、第６図の判定テーブルに示すように、
エンジン回転数Ｎｅに対して平均スロットル開度ＴＡａ
が小さいほど路面状態は滑りやすいものであり、境界線
Ａ、８によって３つの領域に分け、すべりやすさの小さ
い順に領域区分番号ｒ＝１．２．３の領域に区分して路
面状態を判定するものである。

ステップ３１７は前記領域Ｉ＝３を区分する境界１％ｌ
Ａより平均スロットル開度ＴＡａが大きいか否かを判定
し、ステップ８１８は前記領域Ｉ−１を区分する境界線
Ｂより平均スロットル開度ＴＡａが大きいか否かを判定
するものであり、ステップ８．１７の判定がＮｏの時が
最も滑りやすさの大きい状態でステップＳ２１で領域Ｉ
＝３に設定し、ステップ８１８の判定がＹＥＳの時が滑
りやすさの小さい状態でステップＳ１９で領域Ｉ−１に
設定し、ステップ８１８の判定がＮｏの時にはステップ
Ｓ２０で領域１−２に設定するものである。

そして、上記のように路面状態を判定した後、ステップ
Ｓ２２で上記領域■に相当するマツプからスロットル開
度の初期設定値ＴＡｏを求める。

このマツプは第７図に示すように、エンジン回転数Ｎｅ
とギヤ位ｆｉｔＧＰとの関係でスロットル開度の初期設
定値ＴＡｏが設定されているものであり、゛　このマツ
プが上記路面状態に応じた領域Ｉ＝１゜２ｊ３毎にそれ
ぞれ形成されている。領域１＝１のマツプに対して領域
１−３のマツプは、同じエンジン回転数Ｎｅとギヤ位置
Ｇ　Ｐであっても、初期設定値ＴＡＯは小さい値に設定
されている。上記結果はメモリに記憶され、前記ステッ
プＳ７の設定において、そのときの運転状態に応じて最
適初期設定値ＴＡｏに設定される。

上記実施例によれば、スロットル開度ＴＡを調整してス
リップ率Ｓを目標スリップ率ＳＯに向けてフィードバッ
ク制御しているスキッド制御において、その制御量すな
わちスロットル開度ＴＡはその運転条件において路面の
滑りやすさを示す目安となるものであり、このスロット
ル開度ＴＡを各ギアシフト位置ＧＰでのエンジン回転数
Ｎｅに応じた基準値と比較することにより、路面状態を
判定し、その結果をメモリに記憶する。次に、軽負荷運
転に移行したこと等により、一度スキッド制御を中止し
た後、再びアクセル操作ａが増大してスリップ率Ｓが設
定値ＳＳｔを越えた場合は、路面状態に対応して選定し
たマツプから読み込んだ初期設定値ＴＡｏにスロットル
開度を設定し、このスロットル開度から目標スリップ率
ＳＯに向けてのスキッド制御を開始するものである。

なお、上記実施例においては、駆動輪ど従動輪との回転
速度の差から駆動輪のスリップ状態を検出するようにし
ているが、駆動輪の回転加速度の程度からスリップ状態
を検出するようにしてもよい。また、路面状態の区分は
さらに細分化してもよいものである。さらに、駆動力の
制御は、スロットル開度調整の他、各種のエンジン出力
調整手段を制御するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を明示するための全体構成図、 第２図は具体例の全体構成図、 第３図はコントロールユニットの作動を説明するための
基本フローチャート図、 第４図は路面状態の判別を行うサブルーチンを示すフロ
ーチャート図、 第５図はスリップ率と駆動力との関係を示す特性図、 第６図は路面状態判定用のテーブルを示す特性図、 第７図はスロットル開度の初期設定値のマツプを示す図
である。 １・・・・・・自動車　　　　　　２，３・・・・・・
駆動輪４．５・・・・・・従動輪　　　　６・・・・・
・エンジン７・・・・・・スリップ検出手段 ８・・・・・・スキッド制御手段　９・・・・・・制御
圏検出手段１０・・・・・・路面状態判定手段 １１・・・・・・初期制御１１ｍ設定手段１７・・・・
・・スロットルバルブ １８・・・・・・スロットルモータ ２０・・・・・・コントロールユニット２１〜２４・・
・・・・速度センサ 第２図 第゛４因 第５図 北Ｔ　　　Ｓｏ　　　スリブ７・４（Ｓ第７図 工〉シ′〉回転畝Ｎｅ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）駆動輪のスリップ状態を検出し、スリップ状態に
   応じて駆動力を制御するスキッド制御手段を備えた自動
   車のスキッド制御装置であって、スリップ状態を最適状
   態とする前記スキッド制御手段の制御量を検出する制御
   量検出手段と、該制御量検出手段の信号を受け、制御量
   に基づいて路面状態を判定する路面状態判定手段と、こ
   の路面状態判定手段の信号に基づきスリップ発生初期の
   制御量を前記スキッド制御手段に設定する初期制御量設
   定手段とを備えたことを特徴とする自動車のスキッド制
   御装置。