JPS63109247A - 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、スロットルバルブを開閉して内燃機関の出力
トルクを制御することで、車両発進時又は走行時に駆動
輪に生ずる加速スリップを抑制する車両の加速スリップ
制御装置に関する。

［従来の技術］ 車両発進時や走行時に急加速を行い駆動輪がスリップす
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抗力も減少して車両の操
縦性が悪化したり、燃費が悪化する等、種々の問題が生
ずる。

このため近年では、例えば特願昭６０−１３０５８５号
、特願昭６０−１４７２７７号に記載のように、駆動輪
の回転速度と車両の走行速度との偏差等から駆動輪のス
リップ状態を検出し、そのスリップ状態に応じて内燃機
関のスロットルバルブを開閉制御して、加速スリップを
抑制する、といったことが提案されている。つまり駆動
輪のスリップ状態に応じてスロットルバルブを開閉制御
することで内燃機関の出力トルクを制御し、車両加速時
に生ずる加速スリップを抑制すると共に、そのときのス
リップ率を所望の値に制御して最適な加速性が得られる
ようにしているのである。

またこのようにスロットルバルブの開閉制御によって駆
動輪の加速スリップを制御する場合、例えば第７図に示
すように、スロットルバルブの開度（以下、スロットル
開度という。）の変化量に対する内燃機関の出力トルク
の変化量がそのときの内燃機関の運転状態（機関回転数
、吸気管負圧、点火時期等）によって大きく異なること
が知られている。そこで従来では、スロットルバルブの
開閉制御によって内燃機関の出力トルクを必要以上に変
化させることのないよう、即ち出力トルクの変化量が大
きくなって、駆動輪の回転を抑制し過ぎたり、加速スリ
ップを抑制した後再度スリップを発生させてしまうこと
のないよう、スロットルバルブの制御量をスロットル開
度の変化量に対して最大のトルク変化を生ずる内燃機関
の運転状態に合せて設定するようにされている。

し発明が解決しようとする問題点］ 従って上記従来の加速スリップ制御装置を用いた場合、
内燃機関が上記運転条件下で運転されているときには内
燃機関の出力トルクをその運転状態に応じて最適に制御
でき、駆動輪の加速スリップ制御を良好に実行できるの
であるが、内燃機関が上記運転条件以外で運転されてい
る場合には、駆動輪のスリップ状態に対して設定される
スロットルバルブの制御量が小さくなって、制御の応答
性が低下する、といった問題が生じてくる。

即ち従来では、内燃機関の運転状態を考慮せず、単に駆
動輪のスリップ状態のみに基づきスロットルバルブの制
御量を決定していることから、内燃機関の運転状態に対
応して出力トルクを制御することができず、駆動輪のス
リップ状態が同じであっても内燃機関の出力トルクを常
時安定して良好に制御することができなくなるのでおる
。

そこで本発明は、スロットルバルブの制御量を、単に駆
動輪のスリップ状態に応じて決定するだけでなく、内燃
機関の運転状態によって異なるスロットル開度の変化量
に対する内燃機関の出力トルクの変化量をも考慮して決
定できる車両の加速スリップ制御装置を提供することで
、車両加速時のスリップ制御を応答性よく常時安定して
実行できるようにすることを目的としてなされた。

［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になされた本発明の構成
は、例えば第１図に示すように、車両用内燃機関Ｍ１の
吸気通路Ｍ２を開閉するスロットルバルブＭ３と、 駆動輪Ｍ４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Ｍ５と、 該回転状態検出手段Ｍ５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として、上記駆動輪
Ｍ４のスリップ状態を検出するスリップ状態検出手段Ｍ
６と、 該検出された駆動輪Ｍ４のスリップ状態に応じて上記ス
ロットルバルブＭ３の制御量を算出する制ｔＩＩＩ量算
出手段Ｍ７と、 該算出された制御量に応じて上記スロットルバルブＭ３
を駆動制御し、上記内燃機関の出力トルクを制御するス
ロットルバルブ駆動制御手段Ｍ８と、 を備えた車両の加速スリップ制御装置において、上記ス
ロットルバルブＭ３の開度の変化量に対する上記内燃機
関Ｍ１の出力トルクの変化量を表す内燃機関Ｍ１の所定
の運転状態を検出する運転状態検出手段Ｍ９と、 該運転状態検出手段Ｍ９の検出結果に応じて上記制御量
算出手段Ｍ７で算出される制御量を補正する制御量補正
手段Ｍ１０と、 を設り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。

ここでスリップ状態検出手段Ｍ６は回転状態検出手段Ｍ
５で検出される駆動輪Ｍ４の回転速度又は回転加速度を
一つのパラメータとして駆動輪Ｍ４のスリップ状態を検
出するもので、具体的には例えば、車両の走行速度に基
づき駆動輪Ｍ４のスリップ率［（走行速度−駆動輪回転
速度）／駆動輪回転速度］が所望の値（通常、−〇、１
〜−〇。

２の値に設定される〉となる駆動輪Ｍ４の目標回転速度
を求め、その目標回転速度と駆動輪Ｍ４の回転速度との
偏差を駆動輪Ｍ４のスリップ状態を表すパラメータとし
て検出するとか、或は駆動輪Ｍ４のスリップ率が所望の
値になるよう予め基準加速度を設定しておき、その設定
された基準加速度と駆動輪Ｍ４の回転加速度との偏差を
駆動輪Ｍ４のスリップ状態を表すパラメータとして検出
するよう構成すればよい。

また制御量算出手段Ｍ７は、上記スリップ状態検出手段
Ｍ６の検出結果に応じてスロットルバルブＭ３の制御量
を算出するものであるが、ここではスロットルバルブＭ
３の目標開度又はスロットルバルブＭ３の回転速度を算
出するようすればよい。

次に運転状態検出手段Ｍ９が検出する内燃機関Ｍ１の所
定の運転状態とは、スロットルバルブＭ３の開度（即ち
スロットル開度）の変化量に対する内燃機関Ｍ１の出力
トルクの変化量を表すことのできる運転状態であれば何
でもよく、例えば機関回転数、スロットル開度、点火時
期等を検出すればよい。つまり上述したように、スロッ
トル開度の変化量に対する出力トルクの変化量は、内燃
機関Ｍ１の機関回転数やスロットル開度、或は点火時期
等によって異なることから、この運転状態検出手段Ｍ９
で内燃機関の出力トルクに影響を与えるこれらの運転状
態を検出しておくことで、後述の制御量補正手段Ｍ１０
で内燃機関Ｍ１の運転状態に応じてスロットルバルブの
制御量を補正できるようにしているのである。

次に制御量補正手段Ｍ１０は、制御量算出手段Ｍ７で算
出されるスロットルバルブＭ３の制御量が駆動輪Ｍ４の
スリップ状態のみをパラメータとして算出され、スロッ
トルバルブＭ３を同じ制御量で制御しても内燃機関Ｍ１
の運転状態によって出力トルクの変化量が異なることか
ら、制御量算出手段Ｍ７で算出されるスロットルバルブ
Ｍ３の制御量を運転状態検出手段Ｍ９で検出される内燃
機関Ｍ１の運転状態に応じて補正することで、駆動輪Ｍ
４のスリップ状態に対して内燃機関Ｍ１の出力トルクを
最適に制御できるようにするためのものである。尚、こ
の制御量補正手段Ｍ１０で制御量を補正する具体的手法
としては、運転状態検出手段Ｍ９の検出結果に応じて補
正係数を求め、駆動輪Ｍ４のスリップ状態に応じて算出
される制御量に乗するようにすればよい。

［作用］ 以上のように構成された本発明の車両の加速スリップ制
御装置では、制御量算出手段Ｍ７で駆動輪Ｍ４のスリッ
プ状態に応じて算出されるスロットルバルブＭ３の制御
量が、運転状態検出手段Ｍ９で検出される内燃機関Ｍ１
の運転状態に応じて補正され、これに応じてスロットル
バルブＭ３が駆動制御される。このため内燃機関Ｍ１の
出力トルクが、内燃機関Ｍ１の運転状態に影響されるこ
となく、駆動輪Ｍ４のスリップ状態に応じて常時最適に
制御されることとなる。

［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７０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、点火フラグ５は１気筒分の
み示している。）、６は点火プラグに印加するための高
電圧を発生するイグナイタ、７はイグナイタで発生され
た高電圧を各気筒の点火プラグ５に分配するディストリ
ビュータ、８はディストリビュータ７に設けられ、エン
ジン回転数を検出する回転数センサ、９はリンク機構を
介してアクセルペダル１０の踏込に応じて駆動され、吸
気量を調節する主スロツトルバルブ、１１はこの主スロ
ツトルバルブ９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、１２はこの副
スロツトルバルブを駆動するＤＣモータ、１３は主スロ
ツトルバルブ９のスロットル開度を検出する主スロツト
ルセンサ、１４は副スロツトルバルブ１１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１３．１４はそれぞれ上記各スロットル
バルブ９．１１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・右の従動輪、２８．２９は各々左・右従動輪速
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
子制御回路で必って、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１２を駆動制御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、ＲＯＭ３２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７ｍを併
給する雷個回％をキ々夷ねＬＴいる−この電子制御回路
３０では、上記各センサからの検出信号を受け、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１１の開度を調整する
ＤＣモータ１２に駆動信号を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図に示すフローチャートに沿って詳し
く説明する。

図に示す如く本実施例の加速スリップ制御が開始される
と、まずステップ１００で、現在加速スリップ制御の実
行条件が成立しているか否かを判断する。この処理は主
スロツトルバルブ１１が全開であるとか、トランスミッ
ション２２がニュートラル状態であるというように、車
両が加速スリップが発生することのない運転条件下にあ
ったり、ＤＣモータ１２等、副スロツトルバルブ１１の
駆動系に異常がある場合には、当該加速スリップ制御の
必要がなく、また良好な制御を実行することができない
ことから、車両がこのような状態にある場合には、その
まま本ルーチンの処理を終了して、ステップ１１０以降
の処理を禁止するための処理である。

次にステップ１１０では、前回次ステツプ１２０以降の
処理で加速スリップ制御が実行された後所定時間、例え
ばＦ３　［ｍ５ｅｃ、　］以上経過したか否かを判断し
、所定時間以上経過していなければそのまま本ルーチン
の処理を終了する。即ちこのステップ１’ＩＯは、スリ
ップ制御の実行条件成立時に、ステップ１２０以降の処
理、即ち加速スリップ制御を所定時間毎に実行させるた
めの処理である。

このようにして処理がステップ１２０に移行すると、左
右の従動輪速度センサ２８．２９からの検出信号に基づ
き左右従動輪２６．２７の平均回転速度Ｖｆが算出され
、次ステツプ１３０で、その算出された平均回転速度Ｖ
ｆに基づき駆動輪の目標回転速度ＶｒＯが算出される。

即ち、車両加速時には左右従動輪２６．２７はスリップ
せず、その平均回転速度■ｆが車両の走行速度と一致し
、また左右駆動輪２０，２１のタイヤと路面との間の摩
擦力が大きくなって良好な加速性が得られるのは駆動輪
の回転速度が車両の走行速度に対して１．１〜１．２倍
になったときであることから、ステップ１２０で左右従
動輪２６．２７の平均回転速度Ｖｆを車両の走行速度と
して算出し、ステップ１３０でその算出された平均回転
速度Ｖｆを所定倍（本実施例では１．１２倍）して車両
加速時の駆動輪の目標回転速度Ｖｒｏを算出するように
しているのである。

ステップ１３０で駆動輪の目標回転速度ＶｒＯが算出さ
れると、ステップ１４０が実行され、今度は、左右の駆
動輪速度センサ２４．２５からの検出信号に基づき左右
駆動輪２０，２１の平均回転速度が駆動輪の実回転速度
Ｖｒとして算出される。そして続くステップ１５０では
、回転数センサ８を用いて検出されるエンジン回転数Ｎ
Ｅとスロットル開度θとをパラメータとをする第５図に
示す如きデータマツプを用いた補間計算によって、次ス
テツプ１６０で副スロツトルバルブ１１の制重量（本実
施例では副スロツトルバルブ１１の回転速度ｅ２０）を
算出するのに用いる補正係数Ｋを１出する。尚この算出
に用いるスロットル開度θには、主スロツトルセンサ１
３を用いて検出される主スロツトル開度ｅ１及び副スロ
ツトルセンサ１４を用いて検出される副スロツトル開度
θ２のいずれか小さい方の値が用いられる。

そして続くステップ１６０では、次式 ０式％） を用いて副スロツトルバルブ１１の制御ｌ量としてその
回転速度ｅ２ｏを算出し、次ステツプ１７０でその算出
された回転速度６２ｏに応じてＤＣモータ１２を駆動し
た後、本ルーチンの処理を一旦終了する。尚、上式にお
いて、八Ｖは駆動輪の目標回転速度■ｒＯと実回転速度
Ｖｒとの偏差（Ｖｒ。

−ｖｒ＞、α及びβは定数である。

以上説明したように、本実施例では、加速スリップ制御
の実行条件が成立すると、所定時間毎にステップ１２０
〜ステツプ１７０の処理が実行され、従動輪の平均回転
速度Ｖｆに基づき求められる駆動輪の目標回転速度ｙｒ
ｏと実回転速度Ｖｒとの偏差ΔＶ１及び、エンジン回転
数ＮＥとスロットル開度θとに基づき求められる補正係
数に１に応じて算出される副スロツトルバルブ１１の回
転速度６２０に応じてＤＣモータ１２が駆動される。

このため従来のように単に駆動輪の目標回転速度ＶｒＯ
と実回転速度Ｖｒとの偏差△Ｖに基づきスロットルバル
ブの制御量を算出するのとは異なり、駆動輪のスリップ
状態に応じてエンジン１の出力トルクを最適に制御する
ことができるようになり、車両加速時には、駆動輪の回
転速度ｖｒを目標回転速度ｖｒｏに速やかに制御するこ
とができるようになる。

つまり第６図のブロックダイヤグラムに示すように、駆
動輪の回転速度ｖｒは、エンジン特性、エンジンから駆
動輪への動力伝達系の特性（車体駆動系特性）、及び路
面とタイヤとのスリップ率によって決定される（Ｐｌ）
が、本実施例では、路面とタイヤとのスリップ率が所定
の値となるよう設定された駆動輪の目標回転速度ｖｒｏ
と実回転速度Ｖｒとの偏差へＶに応じて定数α及びβを
用いて副スロツトルバルブ１１の回転速度６２０を算出
しくＰ２）、その算出された回転速度６２ｏを、エンジ
ン１の運転状態に応じて設定される副スロツトルバルブ
１１の変化量に対するエンジン出力トルクの変化量に対
応した補正係数Ｋを用いて補正する（Ｐ３）ようされて
いることから、従来のように、単に車体駆動系特性だけ
でなく、エンジン特性に応じて副スロツトルバルブ１１
の制御量を決定することができるようになり、エンジン
１の出力トルクを駆動輪のスリップ状態に応じて常時最
適に制御することができるようになるのである。また補
正係数Ｋ及び定数α、βは、夫々、エンジン形式及び車
両形式に応じて個々に設定すればよいので、当該制御シ
ステムの設計を容易に行うことができるようになる。

尚上記実施例では、制ｔｉｕｉとして副スロツトルバル
ブ１１の回転速度６２０を算出するよう構成したが、上
記演算式の両辺を積分して得られる次式ｅ２ｏ＝　Ｋ　
（ｒｘ、−Δｖ−ｄｔ十β−Δｙ）＋ｃを用いて副スロ
ツトルバルブ１１の目標開度（Ｅ）２゜を制御量として
算出するよう構成しても上記と同様の効果を得ることが
できる。

次に上記実施例では、補正係数Ｋをエンジン回転数ＮＥ
とスロットル開度Ｏとから設定するよう構成したが、補
正係数Ｋを単にスロットル開度θのみをパラメータとし
て設定するよう構成してもよい。また補正係数Ｋを設定
する際、上記実施例のエンジン回転数ＮＥの代わりに、
車量の走行速度ＳＰＤ及びトランスミッションのシフト
位＠ＧＲＰを検出し、これら各位とスロットル開度θと
を用いて補正係数Ｋを算出するよう構成してもよく、ｅ
の代わりに、吸気負圧を用いるようにしてもよい。

更に上記実施例では、吸気管２に主スロットルバルブ９
と副スロツトルバルブ１１の２つのスロットルバルブを
設け、アクセルペダル１０と連動しない副スロツトルバ
ルブ１１を用いて加速スリップ制御を実行するＪこうし
ているが、吸気管２にアクセルペダル１０と連動しない
スロットルバルブを１個だけ設Ｃブ、これを用いて上記
加速スリップ制御を実行するようしてもよい。この場合
、アクセルペダル１０の踏込み量に応じてスロットルバ
ルブの制御量を算出すると共に、上記のように車両のス
リップ状態に応じて求められる制御量と比較してスロッ
トル開度が小さくなる方の制御量を求め、その制御量に
応じてスロットルバルブを開閉するよう構成すればよい
。

［発明の効果コ 以上詳述したように、本発明の車両の加速スリップ制御
装置においては、スロットルバルブの制ｔｌＬｆｆｔを
、スロットル開度の変化量に対する内燃機関の出力トル
クの変化量に応じて設定することができるので、内燃機
関の出力トルクを駆動輪のスリップ状態に応じて最適に
制御することができ、スリップ制御を応答よく良好に実
行することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を例示するブロック図、第２図乃至第６
図は本発明の一実施例を表し、第２図は実施例全体の構
成を表す概略構成図、第３図は電子制御回路の構成を表
すブロック図、第４図は電子制御回路で実行される加速
スリップ制御を表すフローチャート、第５図は加速スリ
ップ制御を実行する際用いる補正係数Ｋを算出するため
のデータマツプを表す説明図、第６図はこの加速スリッ
プ制御を表すブロックダイヤグラム、第７図はスロット
ル開度の変化量に対する内燃機関出力トルクの変化量が
内燃機関の運転状態で異なることを説明する線図、であ
る。 Ｍｌ・・・内燃機関 Ｍ２・・・吸気通路 Ｍ３・・・スロットルバルブ Ｍ４．２１．２２・・・駆動輪 Ｍ５・・・回転状態検出手段 Ｍ６・・・スリップ状態検出手段 Ｍｌ・・・制御量算出手段 Ｍ８・・・スロットルバルブ駆動制御手段Ｍ９・・・運
転状態検出手段 Ｍ”１０・・・制御量補正手段 １・・・エンジン　　　２・・・吸気管１１・・・副ス
ロツトルバルブ １２・・・ＤＣモータ ３０・・・電子制御回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 車両用内燃機関の吸気通路を開閉するスロットルバルブ
   と、 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として、上記駆動輪のス
   リップ状態を検出するスリップ状態検出手段と、 該検出された駆動輪のスリップ状態に応じて上記スロッ
   トルバルブの制御量を算出する制御量算出手段と、 該算出された制御量に応じて上記スロットルバルブを駆
   動制御し、上記内燃機関の出力トルクを制御するスロッ
   トルバルブ駆動制御手段と、を備えた車両の加速スリッ
   プ制御装置において、上記スロットルバルブの開度の変
   化量に対する上記内燃機関の出力トルクの変化量を表す
   内燃機関の所定の運転状態を検出する運転状態検出手段
   と、 該運転状態検出手段の検出結果に応じて上記制御量算出
   手段で算出される制御量を補正する制御量補正手段と、 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
   。