JPS63137067A - 自動車のスリツプ制御装置 - Google Patents

自動車のスリツプ制御装置

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Publication number
JPS63137067A
JPS63137067A JP61283758A JP28375886A JPS63137067A JP S63137067 A JPS63137067 A JP S63137067A JP 61283758 A JP61283758 A JP 61283758A JP 28375886 A JP28375886 A JP 28375886A JP S63137067 A JPS63137067 A JP S63137067A
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JP
Japan
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slip
control
brake
slip rate
target
Prior art date
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Pending
Application number
JP61283758A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsuru Nagaoka
長岡 満
Toshihiro Matsuoka
俊弘 松岡
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Filing date
Publication date
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Priority to JP61283758A priority Critical patent/JPS63137067A/ja
Publication of JPS63137067A publication Critical patent/JPS63137067A/ja
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

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、駆動輪への付与トルクを制御することにより
、駆動輪の路面に対するスリップが過大になるのを防止
するようにした自動車のスリップ制御装置に関するもの
である。
(従来技術) 駆動輪の路面に対するスリップが過大になることを防止
するのは、自動車の推進力を効果的に得る上で、またス
ピンを防止する等の安全性の上で効果的である。そして
、駆動輪のスリップが過大になるのを防止するには、ス
リップの原因となる駆動輪への付グ、トルクを減少させ
ればよいことになる。
この種のスリップ制御を行うものとしては、従来、特開
昭58−16948号公報に示すものがある。この公報
に開示されている技術は、駆動輪への付シトルクを低下
させるのに、ブレーキによる駆動輪への制動力付与−と
、エンジンそのものの発生トルク低減とを利用して行う
ようになっている、より具体的には、駆動輪のスリップ
が小さいときは駆動輪の制動のみを行う一方、駆動輪の
スリップが大きくなったときは、この駆動輪の制動に加
えて、エンジンの発生トルクを低下させるようになって
いる。換言すれば、ブレーキによる駆動輪への制動を主
として利用し、補助的にエンジンの発生トルクを低下さ
せるものとなっている。
前記公報においては、駆動輪のスリップ制御を行う場合
として、コーナリング時が挙げられている。すなわち、
旋回方向内側の駆動輪は負荷が小さくなる一方、差動装
置の作用によって外側の駆動輪への付与トルクが大きく
なってそのスリップが増大するので、この外側駆動輪を
スリップ制御する場合が示されている。そして、この外
側駆動輪のスリップ制御は、スリップの小さい内側駆動
輪を基準にして行うこと(いわゆるセレクトロー)も開
示されている。
(発明が解決しようとする問題点) 前述したスリップ制御は、駆動輪の目標すべり率の設定
によってグリップ力と横力とを最適にバランス、すなわ
ち推進力と安全性とを最適にバランスさせることができ
る。すなわち、駆動輪の最大グリップ力(最大摩擦力を
発生するときのすべり率)を越えない範囲では、グリッ
プ力(駆動輪のすべり率)が大きくなるのに伴って横力
が小さくなるという関係があるので、推進力を優先する
場合は目標すべり率を大きくし、逆に安全性を優先する
場合は目標すベリ率を小さくすればよいことになる。
一方、駆動輪のすべり率が同じであったとしても、接地
荷重が変化すると、グリップ力および横力が絶対的に変
化されることになる。すなわち、接地荷重が大きくなる
ほど、グリップ力および横力が共に大きくなる。
ところで、自動車は、平坦路のみならず、坂道等勾配を
有する路面を走行する機会が多々ある。
このように、路面勾配が変化すると、駆動輪の接地荷重
が変化して、駆動輪の接地荷重が変化されてしまうこと
になる。このため、例えばFF車(フロントエンジン・
フロントドライブ車)において急な登板路を走行すると
きに推進力が十分に得られないような事態が生じたり、
あるいはコーナリング時に横力が不足して安定したコー
ナリングが得られない等の問題を生じることになる。
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、
路面勾配に応じて最適に駆動輪のスリップ制御を行える
ようにした自動車のスリップ制御装置を提供することを
目的とする。
(問題点を解決するための手段、作用)前述の目的を達
成するため、本発明においては、次のような構成としで
ある。すなわち、第19図に示すように、 駆動輪への付与トルクを制御することにより駆動輪の路
面に対するスリップが過大になるのを防止するようにし
た自動車のスリップ制御装置において、 駆動輪への付与トルクを調整するトルク調整手段と、 駆動輪の路面に対するスリップ状態を検出するスリップ
検出手段と、 前記スリップ検出手段からの出力を受け、駆動輪のスリ
ップが所定の目標値となるように前記トルク調整手段を
制御するスリップ制御手段と、路面勾配を検出する路面
勾配検出手段と。
路面勾配に応じて前記目標値を補正する目標値補正f一
段と。
を備えた構成としである。
このような構成とすることにより、路面勾配の変化すな
わち駆動輪の接地荷重の変化に応じて当該駆動輪のすべ
り率が最適設定される。例えば、コーナリング時で駆動
輪の接地荷重が小さくなるような登板路では、駆動輪の
目標すべり率を小さくして横力を増大させ、もって安定
したコーナリングを行うことができる。また、直進登板
路で駆動輪の接地荷重が小さくなるようなときは、[1
標すべり率を大キくシてグリップ力を増大させて。
もって上のな推進力を確保することができる。
(実施例〉 以丁本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明する
全体構成の概要 第1図において、自動車lは、駆動輪となる左右前輪2
.3と、駆動輪となる左右後輪4.5との4つの車輪を
備えている。自動車1の前部には、パワーソースとして
のエンジン6が塔載され、このエンジン6で発生したト
ルクが、クラッチ7、変速機8、デファレンシャルギア
9を経た後、左右のドライブシャフト1O111を介し
て、駆動輪としての左右の前輪2.3に伝達される。こ
のように、自動車1は、FF式(フロントエンジン争フ
ロントドライブ)のものとされている。
パワーソースとしてのエンジン6は、その吸気通路12
に配設したスロットルバルブ13によって、負荷制御す
なわち発生トルクの制御が行なわれるものとされている
。より具体的には、エンジン6はガソリンエンジンとさ
れて、その吸入空気ψの変化によって発生トルクが変化
するものとされ、吸入空気量の調整が、上記スロットル
バルブ13によって行われる。そして、スロットルバル
ブ13は、スロットルアクチュエータ14によって、電
磁気的に開閉制御されるようになっている。なお、スロ
ットルアクチュエータ14としては、例えばDCモータ
、ステップモータ、油圧等の流体圧によって駆動されて
電磁気的に駆動制御されるもの等適宜のものによって構
成し得る。
各車輪2〜5には、それぞれブレーキ21.22.23
あるいは24が設けられ、各ブレーキ21〜24は、そ
れぞれディスクブレーキとされている。このディスクブ
レーキは、既知のように、車輪と共に回転するディスク
25と、キャリパ26とを備えている。このキャリパ2
6は、ブレーキパッドを保持すると共に、ホイールシリ
ンダを備え、ホイールシリンダに供給されるブレーキ液
圧の大きさに応じた力でブレーキパッドをディスク25
に押し付けることにより、制動力が発生される。
ブレーキ液圧発生源としてのマスクシリンダ27は、2
つの吐出口27a、27bを有するタンデム型とされて
いる。吐出口27aより伸びるブレーキ配管28は、途
中で2木の分岐管28aと28bとに分岐され、分岐管
28aが右前輪用ブレーキ22(のホイールシリンダ)
に接続され、分岐管g8bか左後輪用ブレーキ23に接
続されている。また、吐出口27bより伸びるブレーキ
配管29が、途中で2本の分岐管29aと29bとに分
岐され、分岐管29aが左前輪用ブレーキ21に接続さ
れ、分岐管29bが右後輪用ブレーキ24に接続されて
いる。このように、ブレーキ配管系が、いわゆる2系統
X型とされている。そして、駆動輪となる前輪用のブレ
ーキ21.22に対する分岐管28a、29aには、制
動力調整手段としての電磁式液圧制御バルブ30あるい
は31が接続されている。勿論、マスクシリンダ27に
発生するブレーキ液圧は、運転者りによるブレーキペダ
ル32の踏込み@(踏込力)に応じたものとなる。
第2図に示すように、前記液圧制御バルブ30.31は
、それぞれ、シリンダ41と、シリンダ41内に摺動自
在に嵌挿されたピストン42とを有する。このピストン
42によって、シリンダ41内が、容積可変室43と制
御室44とに画成されている。この容積可変室43は、
マスクシリンダ27からブレーキ21(22)に対する
ブレーキ液圧の通過系路となっている。したがって、ピ
ストン42の変位位置を調整することにより、当該容積
可変室43の容積が変更されて、ブレーキ21(22)
に対するブレーキ液圧を発生し得ると共に、この発生し
たブレーキ液圧を増減あるいは保持し得ることになる。
ピストン42は、リターンスプリング45により容積可
変室43の容積が大きくなる方向に常時付勢されている
。また、ピストン42には、チェックバルブ46が一体
化されている。このチェックバルブ46は、ピストン4
2が容積可変室43の容積を小さくする方向へ変位した
ときに、当該容積可変室43への魔人口側を閉塞する、
これにより、容積可変室43で発生されるブレーキ液圧
は、ブレーキ21(22)側へのみ作用して、従動輪と
しての後輪4.5のブレーキ23.24には作用しない
ようになっている。
ピストン42の変位位置の調整は、前記制御室44に対
する制御液圧を調整することにより行われる。この点を
詳述すると、リザーバ47より伸びる供給管48が途中
で2本に分岐されて、一方の分岐管48Rがバルブ30
の制御室44に接続され、また他方の分岐管48Lがバ
ルブ31の制御室44に接続されている。供給管48に
は、ポンプ49、リリーフバルブ50が接続され、また
その分岐管48L (48R)には電磁開閉弁からなる
供給バルブSV3 (SV2)が接続されている。各制
御室44は、さらに排出管51Rあるいは51Lを介し
てリザーバ47に接続され、排出管51L(51R)に
は、電磁開閉弁からなる排出バルブ5V4(SVI)が
接続されている。
この液圧制御バルブ30(31)を利用したブレーキ時
(スリップ制御時)には、チェックバルブ46の作用に
より、基本的には、ブレーキペダル32の操作によるブ
レーキは働かないことになる。ただし、液圧制御バルブ
30(31)で発生されるブレーキ液圧が小さいとき(
例えば減圧中)は、ブレーキペダル32の操作によるブ
レーキが働くことになる。勿論、液圧制御バルブ30(
31)でスリップ制御用のブレーキ液圧が発生していな
いときは、マスクシリンダ27とブレーキ21(22)
は連通状態となるため、ブレーキペダル27の操作に起
因して通常のブレーキ作用が行われることになる。
各バルブ5VI−5V4は、後述するブレーキ用コント
ロール二二”z)UBによって開閉制御がなされる。ブ
レーキ21.22へのブレーキ液圧の状態と各バルブS
■1〜SV4との作動関係をまとめて1次表に示しであ
る。
(以下余白) コントロール二二−zLo豊虚且− ffillilにおいて、Uはコントロールユニツトテ
あり、これは大別して、前述したブレーキ用コント0−
ルユ=7)UBの他、スロットル用コントロールユニッ
トUTおよびスリップ制御用コントロールユニットUS
とから構成されている。コントロールユニー/ ) U
B ハ、コントロールユニットUSからの指令信号に基
づき、前述したように各バルブ5VI−3V4の開閉制
御を行う。また、スロットル用コントロールユニットu
rt*、コントロール二二ッ)USからの指令信号に基
づき、スロットルアクチュエータ14の駆動制御を行う
スリップ制御用コントロールユニットUSは。
デジタル式のコンピュータ、より具体的にはマイクロコ
ンピュータによって構成されている。このコントロール
ユニ、)USには、各センサ(あるいはスイッチ)61
〜68および71からの信号が入力される。センサ61
は、スロットルバルブ13の開度を検出するものである
。センサ62はクラッチ7が締結されているか否かを検
出するものである。センサ63は変速機8の変速段を検
出するものである。センサ64.65は駆動輪としての
左右前輪2.3の回転数を検出するものである。センサ
66は従動輪としての左後輪4の回転数すなわち車速を
検出するものである。センサ67は、アクセル69の操
作量すなわちアクセル開度を検出するものである。セン
サ68はハンドル70の操作量すなわち舵角を検出する
ものである。センサ71は、路面勾配を検出するもので
ある。E記センサ64.65.66はそれぞれ例えばピ
ックアップを利用して構成され、センサ61.63.6
7.68は例えばポテンショメータを利用して構成され
、センサ62は例えばON、OFF的に作動するスイッ
チによって構成される。センサ71は、支点を中心にし
て自由状態で吊下されたおもり付きレバーの揺動角度を
検出する形式等、適宜のものを採択し得る。
なお、コントロールユニツ)USは、基本的にCPU、
ROM、RAM、CLOCRl−備えテオリ、その他、
出入力インタフェイスを備えると共に、人力信号、出力
信号に応じてA/DあるいはD 、/ A変換器をも有
するが、これ等の点についてはマイクロコンピュータを
利用する場合における通常のものと変るところがないの
で、その詳細な説明は省略する。なお、以下の説明にお
けるマツプ等は、制御ユニッ)USのROMに記憶され
ているものである。
さて次に、コントロールユニットUの制御内容について
順次説明するが、以下の説明で用いるすべり率Sは、次
式(1)によって定義するものとする。
WD:駆動輪(2,3)の回転数 WL:従動輪(4)の回転数(車速) スロットル制御 コントロールユニットUTは、目標スロットル開度とな
るようにスl:r7トルバルブ13(スコ・・トルアク
チュエータ14)をフィートノくツク制御するものとな
っている。このスロットル制御の際、スリー、ブ制御を
行わないときは、運転者りによって操作されたアクセル
69の操作量にl:1に対応した(」標スロントル開度
となるように制御し、このときのアクセル開度とスロッ
トル制御との対応関係の一例を、第12図に示しである
。また、コントロールユニット0丁は、スリップ制御の
際には、第12図に示す特性にしたがうことなく、コン
トロールユニットUSで演算された目標スロットル開度
Tnとなるようにスロットル制御を行う。
コントロールユニ、)UTを用いたスロットルバルブ1
3のフィードバック制御は、実施例では、エンジ―/6
の応答速度の変動を補償するため、P’I−FD副制御
よって行うようにしである。すなわち、駆81輪のスリ
ップ制御の際には、現在のすべり率が11標すベリ率に
一致するように、スロットルバルブ13の開JffヲP
I−PD1j制御する。より具体的には、スリップ制御
の際の[I標スロットル開度Tnは5次式(2)によっ
て演算される。
Tn=  Tn−1 !−5ET −5ET −F P  (WDn −WDn−1)−F D  (
WD!1−2 X WDn−1+ WDn−2)−・中
 (2) WL:従動輪(4)の回転数 WD:駆動輪(2,3)の回転数 KP:比例定数 KI :積分定数 FP:比例定数 FD:微分定数 S ET :目標すべり率(スロットル制御用)上記式
(2)のように、スロットル開度Tnは、所定の目標す
べり率SETとなるように駆動輪の回転数をフィードバ
ック制御している。換言すれば、前記(1)式から明ら
かなように、スロットル開度は、目標駆動輪回転数WE
Tが次の(3)式になるように制御される。
F述したコントロールユニットU丁を用いたPI−FD
副制御、ブロック線図として第3図に示してあり、この
第3図に示 す「S′」は「演算子」である。また、各
サフィクスrnJ、rn−1」は現時およびその1回前
のサンプリング時における各信号のイ1を示す。
ブレーキ制御 スリ77’ ffjJ御時においては、コントロールユ
ニッ)UBを用いた左右の駆動輪2.3の回転(スリッ
プ)を、左右独立に所定の目標すべり率SBTになるよ
うにフィードバック制御する。換言すれば、ブレーキ制
御は次式(4)で設定される駆動輪回転数WBTになる
ようにフィードバック制御を行なう。
このブレーキの目標すべり率SBTは、本実施例では後
述するようにエンジンの目標すべIJ 率S ETより
も大きく設定しである。換言すれば、本実施例のスリッ
プ制御は、所定5ET(NET)になるようエンジン出
力を増減すると共に、それよりも犬きな5BT(WB丁
)になるようブレーキによるトルり増減作用を行なうこ
とにより、ブレーキの使用頻度を少なくしている。そし
て、本実施例では、上記(4)式を満足するようなフィ
ードバック制御を、安定性に優れたI−po#J御によ
って行うようにしである。より具体的には、ブレーキ操
作量(バルブ30.31におけるピストン44の操作量
)Bnは、次式(5)によって演算される。
Bn=Bn−1 −F P  (WDn −WDn−1)−FD  (W
Dr+ −2XWDn−1+WDn−2)・拳・(5) K■ :積分係数 KD:比例係数 FO:微分係数 上記BnがOより大きいとき(「正」のとき)がブレー
キ液圧の増圧であり、0以丁のときが減圧となる。この
ブレーキ液圧の増減は、前述したようにバルブ5VI−
3V4の開閉を行なうことによりなされる。また、ブレ
ーキ液圧の増減速度の調整は、上記バルブ5VI−3V
4の開閉時間の割合(デユーティ比)を調整(デユーテ
ィ制御)することによりなされるが、上記(5)式によ
り求められたBnの絶対値に比例したデユーティ制御と
される。したがって、Bnの絶対値は、ブレーキ液圧の
変化速度に比例したものとなり、逆に増減速度を決定す
るデユーティ比がBnを示すものともなる。
ヒ述したコントロールユニットUBにょるニーPD制御
を、ブロック線図として第4図に示してあり、この第4
図に示す「S′」は「演算子」である。
スリップ制御の全体概要 コントロールユニットUによるスリップ制御の全体的な
概要について、第5図を参照しつつ説明する。なお、こ
の第5図中に示す符号、数値の意味することは、次の通
りである。
S/Cニスリップ制御領域 E/G :エンジンによるスリップ制御B/Rニブレー
キによるスリップ制御 F/B :フィードバック制御 0/R:オーブンループ制御 R/Y :リカバリ制御 B/A :バックアップ制御 A/S :緩衝制御 S=0.2ニスリップ制御開始時のすべり率(SS ) S=0.17:ブレーキによる目標すべり率(S8丁) S=0.09ニブレーキによるスリップ制御を中1トす
るときのすべり率 (S BC) s=o 、 06 :エンジンによる1]標すベリ率(
SET) S=(101〜0.02:緩衝制御を行う範囲のすべり
率 S=0.01以−ド:バックアップ制御を行なう範囲の
すべり率 1−記数イ直は、実際にアイスバーンをスパイクタイヤ
によって走行して得たデータに基づいて示しである。そ
して、緩衝側iA/Sを行うS−0,01と0.02、
またブレーキによるスリップB制御中止時点のすべり率
S=0.09は、実施例ではそれぞれ不変としである。
一方、ブレーキによる目標すべり率38丁およびエンジ
ンによる1、1標すベリ率SET、さらにはスリフ・プ
制御の開始時のすベリ率SSは、路面状況等によって変
化されるものであり、第5図ではその−・例としてrO
、l 7J、rO,06Jあ6イLL r 0 、2J
を示しである。そして、スリップ制御開始時のすベリ率
S=O,Zは、スパイクタイヤを用いたときに得られる
最大グリップ力発生時点のすべり率を用いである(第1
3図実線参照)。このように、スリップ制御開始時のす
べり率を0.2と大きくしであるのは、この最大グリッ
プ力が得られるときの実際のすべり率が求められるよう
にするためであり、この最大グリップ力発生時のすベリ
率に応じて、エンジンおよびブレーキによる目標すべり
率SET、 SBTが補正される。
なお、第13図実線は、スパイクタイヤのときのグリ−
、ブカと横力との大きざ(路面に対する摩擦係数として
示す)が、すべり率との関係でどのように変化するかを
示しである。また、第13図破線は、ノーマルタイヤの
ときのグリップ力と横力との関係を示しである。
(以ド余白) 以上のことを前提として、面間の経過と共に第5図につ
いて説明する。
■to A/ll すべり率Sがスリップ制御開始条件となるS−0,2を
越えていないので、スリップ制御は行われない。すなわ
ち、駆動輪のスリップが小さいときは、スリップ制御し
ないことにより、加速性を向上させることができる(大
′!!なグリップ力を利用した走行)。勿論、このとき
は、アクセル開度に対するスロットル開度の特性は、第
12図に示すように一律に定まる。
■t1〜t2 スリップ制御が開始されると共に、すべり率がブレーキ
によるスリップ制御中止ポイント(S=0 、09)以
上のときである。このときは、すべり率が比較的大きい
ので、エンジンによる発生トルク低下とブレーキによる
制動とにより、スリップ制御が行われる。また、エンジ
ンの[1標すべり率(S=0.06)よりもブレーキの
[I標すベリ率(S=0.17)の方が大きいため、大
きなスリップ時(S>0 、17)はブレーキが加圧さ
れるが、小さなスリップ時(S<0 、17)では、ブ
レーキは加圧されずに、エンジンのみの制御でスリップ
が収束するように制御される。
(■t2〜1+  (リカバリ制御) スリップが収束(S<0.2)してから所定時間(例え
ば170m5ec)の間、スロットルバルブ13は所定
開度に保持される(オーブンループ制御)、このとき、
S=O/2 (t2 )時点での最大加速度G WAX
が求められて、このG WAXより路面の最大経(駆動
輪の最大グリップ力)が推定される。そして、駆動輪の
最大グリップ力を発生するように、スロットルバルブ1
3が上述のように所定時間保持される。この制御は、ス
リップの収束が急速に起こるためフィードバック制御で
は応答が間に合わず、スリップ収束直後に車体加速度G
が落ち込むことを防止するためになされる。このため、
スリップの収束が予測されると(S=0.2より低下)
、上述のようにあらかじめ所定トルクを確保して、加速
性が向上される。
上記最大グリップ力を発生し得るような駆動輪への付与
トルクを実現するための最適スロットル開度TVoは、
エンジン6のトルクカーブおよび変速比から理論的に求
まるが、実施例では、例えば第15図に示すようなマツ
プに基づいて決定するようにしである。このマツプは実
験的手法によって作成してあり、G WAXが0.15
以下と0.4以−1−のときは、G WAXの計測誤差
を勘案して所定の一定値となるようにしである。なお、
この第12図に示すマツプは、ある変速段(例えばl速
)のときを前提としており、他の変速段のときは最適ス
ロットル開度Tvoを補正するようにしである。
■t4〜t7 (バックアップ制御、緩衝制御)すべり
率Sが異常に低下したときに対処するために、バックア
ップ制御がなされる(オープンループ制御)、すなわち
、s<o、oiとなったときは、フィードバック制御を
やめて、段階的にスロットルバルブ13を開いていく、
そして、すべり率が0.Olと0.02との間にあると
きは、次のフィードバック制御へと滑らかに移行させる
ため、緩衝制御が行われる(14〜t5およびt6〜t
7)、このバックアップ制御は、フィードバック制御や
リカバリ制御でも対処し得ないときに行われる。勿論、
このバックアップ制御は、フィードバック制御よりも応
答速度が十分に速いものとされる。
このバックアップ制御におけるスロットル開度の増加割
合は、実施例では、スロットル開度のサンプリングタイ
ム14m5ec毎に、前回のスロットル開度に対して0
.5%開度分だけ上乗せするものとしである。
また、上記緩衝制御においては、第16図に示すように
、フィードバック制御演算によって得られるスロットル
開度T2と、バックアップ制御演算によって得られるス
ロットル開度T1とを、現在のすべり率Soによって比
例配分することにより得られるスロットル開度Toとす
るようにしである。
■t7〜t8 t7までの制御を行うことによって、エンジンのみによ
るスリップ制御へと滑らかに移行する。
■t8以降 運転者りによりアクセル69が全閉されたため、スリッ
プ制御が中止される。このとき、スロットルバルブ13
の開度を運転者りの意志に委ねても、十分にトルクが減
少しているため、再スリップの危険はない、なお、スリ
ップ制御の中止は、実施例では、このアクセルの全閉の
他、スリップ制御による目標スロットル開度が、?転者
により操作されるアクセル開度に対応した第12図によ
り定まるスロットル開度よりも小さくなったときにも行
なうようにしである。
ここで、路面勾配に応じて目標すべり率を変更するため
、実施例では、第18図に示すように、コーナリング時
の補正をも加味した補正係数Kを用いるようにしである
。すなわち、既述したエンジン制御の目標すべり率SE
Tは直進平坦路の場合を前提として、コーナリングの旋
回半径が小さくなるほど、また急な登板路であるほど、
補正係数Kを小さくして、この補正係数Kを直進平坦路
時における目標すべり率に乗算して最終的な目標すべり
率SETを得るようにしである。ちなみに、ハンドル舵
角が同じようにされたコーナリング中であることを前提
として、第18図、第13図において、目標すべり率S
ETが平坦路でSlであるとすると、緩い上り坂ではS
2とされ、急な上り坂ではS3とされる(S 1 >5
2>S 3) 。
スリーブ制御の詳細(フローチャート 次に、第6図〜tJ+11図のフローチャートを参照し
つつ、スリップ制御の詳細について説明するが、実施例
では、自動車lがぬかるみ等にはまり込んだスタック中
に、ブレーキ制御を利用して当該ぬかるみ等から脱出す
るためのスタック制御をも行なうようになっている。な
お、以下の説明でPはステップを示す。
第6図(メイン) Piでシステムのイニシャライズが行われた後、P2に
おいて、現在スタック中(ぬかるみ等にはまり込んで動
きがとれなくなったような状態)であるか否かが判別さ
れる。この判別は、後述するスタックフラグがセットさ
れているか否かをみることによって行なわれる。P2の
判別でNOのときは、P3においてアクセル69が全閉
であるか否かが判別される。このP3でNoと判別され
たときは、Piにおいて、現在のスロットル開度がアク
セル開度よりも大きいか否かが判別される。このPiで
Noと判別されたときは、P5において、現在スリップ
制御中であるか否かが判別されるが、この判別は、スリ
ップ制御フラグがセットされているか否かをみることに
よって行なわれる。このP5でNOと判別されたときは
、P6において、スリップ制御を行なうようなスリップ
が発生したか否かが判別される。この判別は、後述する
左右前輪2.3についてのスリップフラグがセットされ
ているか否かをみることによって行なわれる。このP6
でNOと判別されたときは、P7に移行して、スリップ
制御が中止される(通常の走行)。
前記P6でYESと判別されたときは、P8に移行して
、スリップ制御フラグがセットされる。
引き続き、P9において、エンジン(スロットル)用の
目標すべり率SETの初期値(実施例ではO,OS)が
セットさ、れた後、P9−2において、前述したように
路面勾配に応じてP9での目標すべり率SETが補正さ
れる。またPIOにおいてブレーキ用の目標すべり率S
BTの初期値(実施例では0.17)がセットされる。
この後は、それぞれ後述するように、スリップ制御のた
めに、Filでのブレーキ制御およびPi2でのエンジ
ン制御がなされる。なお、P9、PIOでの初期値の設
定は、前回のスリップ制御で得られた最大加速度G W
AXに基づいて、後述するP76と同様の観点から行な
われる。
前記P5においてYESと判別されたときは、前述した
Filへ移行して、引き続きスリップ制御がなされる。
前記P4でYESと判別されたときは、スリップ制御は
不用になったときであり、Pi4に移行する。このPi
4ではスリップ制御フラグがリセットされる0次いで、
Pi5でエンジン制御を中止し、Pi6でのブレーキ制
御がなされる。なお、このPi6でのブレーキ制御では
、スタック中に対処したものとしてなされる。
前記P3でYESと判別されたときは、Pi3において
ブレーキを解除した後、P14以降の処理がなされる。
前記P2でYESと判別されたときは、P15以降の処
理がなされる。
第7図、第8図 第7図のフローチャートは、第6図のメインフローチャ
ートに対して、例えば14ms e c毎に割込みされ
る。
先ず、P21において、各センサ61〜68からの各信
号がデータ処理用として入力される。次いで、P22で
後述するスリップ検出の処理がなされた後、P23での
スロットル制御がなされる。
P23でのスロットル制御は、第8図に示すフローチャ
ートにしたがってなされる。先ず、P24において、ス
リップ制御フラグがセットされているか否か、すなわち
現在スリップ制御を行っているか否かが判別される。こ
のP24でYESのときは、スロットルバルブ13の制
御が、スリップ制御用として、すなわち第12図に示す
特性に従わないで、所定の目標すべり率SETを実現す
るようなMf/Bが選択される。また、P24において
Noと判別されたときは、P26において、スロットル
バルブ13の開閉制御を、運転者りの意志に委ねるもの
として(第12図に示す特性に従う)選択される。この
P25、P26の後は、P27において、目標スロット
ル開度を実現させるための制御がなされる(li&述す
るP68.P2O、P71に従う制御あるいは第12図
の特性に従う制御)。
第9図(スリップ検出 理 この第9図のフローチャートは、第7図のP22に対応
したものである。このフローチャートは、スリップ制御
の対象となるようなスリップが発生したか否か、および
スタックしているか否かを検出するためのものである。
先ず、P31で、クラッチ7が完全に接続されているか
否かが判別される。このP31でYESと判別されたと
きは、スタック中ではないときであるとして、P32に
おいてスタックフラグがリセットされる6次いで、P3
3において、現在車速が低速すなわち例えば8.3km
/hよりも小さいか否かが判別される。
P33でNOと判別されたときは、P34において、ハ
ンドル舵角に応じて、スリップ判定用の補正値αが算出
される(第14図参照)、この後P35において、左駆
動輪としての左前輪2のすべり率が、所定の基準値0.
2に上記P34でのαを加えた値(0,2+α)よりも
大きいか否かが判別される。このP35での判別で、Y
ESのときは、左前輪2がスリップ状態にあるとしてそ
のスリップフラグがセットされる。逆に、P35でNO
と判別されたときは、左前輪3のスリップフラグがリセ
ットされる。なお、上記補正値αは、旋回時における内
外輪の回転差(特に駆動輪と従動輪との回転差)を考慮
して設定される。
P2OあるいはP37の後は、P38、P3O、P2O
において、右前輪3についてのスリップフラグのセット
、あるいはリセットが、P35、P36、P37と同様
にして行われる。
前記P33でYESと判別されたときは、低速時であり
、車速を利用したすなわち前記(1)式に基づくすべり
率の算出に誤差が大きくなるので。
スリップ状態の判定を、駆動輪の回転数のみによって検
出するようにしである。すなわち、P41において、左
前輪2の回転数が、車速10km/h相当の回転数より
も大きいか否かが判別される。このP41でYESと判
別されたときは、P42において左前輪2のスリップフ
ラグがセットされる。逆に、P41でNOと判別された
ときは、P43において左前輪2のスリップフラグがリ
セットされる。
P42、P43の後は、P44、P45.P46におい
て、右前輪3についてのスリップフラグがセットあるい
はリセットが、上記P41NF43の場合と同様にして
行われる。
前記P31において、Noと判別されたときは、スタッ
ク中である可能性が考えられるときである(スタック中
は、運転者りは半クラッチを使用しながらぬかるみ等か
ら脱出しようとする)。
このときは、P51に移行して、駆動輪としての左右前
輪2と3との回転数の平均値が小さいか否かが判別され
る(例えば車速に換算して2km/h以下であるか否か
が判別される)、P51でNOと判別されたときは、P
b0において、現在スタック制御中であるか否かが判別
される。Pb0でNOと判別されたときは、P53にお
いて、右前輪3の回転数が、左前輪2の回転数よりも大
きいか否かが判別される。P53でYESと判別された
ときは、右前輪3の回転数が左前輪2の回転数の1.5
倍よりも大きいか否かが判別される。
このP54でYESと判別されたときは、P56でスタ
ックフラグがセットされる。逆にP54でNoと判別さ
れたときは、スタック中ではないとして、前述したP3
2以降の処理がなされる。
また、前記P53でNoと判別されたときは、P55に
おいて、左前輪2の回転数が、右前輪3の回転数の1.
5倍よりも大きいか否かが判別される。このP55でY
ESのとときはP56へ、またNOのときはP32へ移
行する。
P56の後は、P57において、車速が6.3km/h
よりも大きいか否かが判別される。このP57でYES
とされたときは、前輪2.3の目標回転数を、車速を示
す従動輪回転数の1.25倍となるようにセットされる
(すべり率0.2に相当)。また、P57でNoのとき
は、P59において、前輪2.3の目標回転数が、10
km/hに一律にセットされる。
さらに、P51でYESのときは、P2Oにおいて、ブ
レーキがゆっくり解除される。
第10図(エンジン制御) この第1O図に示すフローチャートは、第6図のP12
対応している。
PO2において、スリップが収束状態へ移行したか否か
(第5図のt2時点を通過したときか否か)が判別され
る。このPO2でNoのときは、P62において、左前
輪2のすべり率Sが0.2よりも大きいか否かが判別さ
れる。P62でN。
のときは、P63で右前輪3のすべり率Sが0゜2より
も大きいか否かが判別される。このP63でNOのとき
は、P64において、左右前輪2゜3のうち片側のみブ
レーキ制御中か、すなわちスプリット路を走行している
ときであるか否かが判別される。P64でYESのとき
は、P65において、左右前輪2.3のうちすべり率の
低い方の駆動輪に合せて、現在のすべり率が算出される
(セレクトロー)。逆に、P64でNOのときは、左右
前輪2.3のうち、すべり率の大きい方の駆動輪に合せ
て、現在のすべり率が算出される(セレクトハイ)。な
お、P62、P83でN。
のときも、P66に移行する。
上記P65でのセレクトハイは、すべり易い方の駆動輪
のすべりを抑制すべく現在のすべり率を算出することに
より、ブレーキの使用をより一層回避し得るものとなる
。逆に、上記P65でのセレクトローは、例えば左右駆
動輪が接地する路面の摩擦係数が異なるようなスプリッ
ト路を走行する場合に、ブレーキによってすべり易い方
の駆動輪のスリップを抑制しつつ、すべり難い側の駆動
輪のグリップ力を生かした走行が行なえることとなる。
なお、このセレクトローの場合は、ブレーキの酷使を避
けるため、例えば一定時間に限定したり、あるいはブレ
ーキが過熱した場合にこのセレクトローを中止させるよ
うなバックアップ手段を講じておくとよい。
P65、P6Bの後は、P67において、現在のすべり
率Sが0.02よりも大きいか否かが判別される。この
P67でYESのときは、P68において、スロットル
バルブ13が、スリップ制御のためにフィードバー2り
制御される。勿論、このときは、スロットルバルブ ル開度(T n)は、P65.P66で設定されたある
いは後述するP76で変更された目標すべり率SETを
実現すべく設定される。
P67でNoのときは、P69において、現在のすべり
率Sが0.Olよりも大きいか否かが判別される.この
P69でYESのときはP2Oにおいて、前述した緩衝
制御がなされる.また、P69でNoのときは、P71
において、前述したバックアップ制御がなされる。
一方、PO2でYESのときは、P72へ移行して、ス
リップ収束径所定時間(リカバリ制御を行う時間で、実
施例では前述したように170ms e c)経過した
か否かが判別される。P72でNOのときは、リカバリ
制御を行うべく、P73以降の処理がなされる。すなわ
ち、先ず、P73で,自動車1の最大加速度G WAX
が計測される(第5図t2時点)、次いで、P74にお
いて、このG MAXが得られるような最適スロットル
開度Tv□が設定される(第15図参照)、さらに、P
75において、変速機8の現在の変速段に応じて、P7
4での最適スロットル開度TVOが補正される。すなわ
ち、変速段の相違によって、駆動輪への付与トルクも異
なるため、P74ではある基準の変速段についての最適
スロットル開度TVOを設定して、P75でこの変速段
の相違を補正するようにしである。この後P76におい
て、P73でのG WAXより路面の摩擦係数を推定し
て、エンジン(スロットル)、ブレーキによるスリップ
制御の目標すべり率SET、SBTを共に変更する。な
お、この目標すべり率SET、 58丁をどのように変
更するのについては後述する。そして。
P77において、エンジン制御における目標すべり率S
ETが、前述したように路面勾配に応じて補正される。
前記P72でYESのときは、リカバリ制御終了という
ことで、前述したP62以降の処理がなされる。
第1!図(ブレーキ制′ この第11図に示すフローチャートは、第6図のFil
およびPI3に対応している。
先ず、P81において、現在スタック中であるか否かが
判別される。P81でNOのときは、PO2において、
ブレーキの応答速度Bn(SVI〜SV4の開閉制御用
デユーティ比に相当)のリミット値(最大値)を、車速
に応じた関数(車速が大きい程大きくなる)として設定
する一進に、P81でYESのときは、P83において
、上記リミット値BLMを、PO2の場合よりも小さな
一定値として設定する。なお、このPO2,83の処理
は、Bnとして前記(5)式によって算出されたままの
ものを用いた場合に、ブレーキ液圧の増減速度が速過ぎ
て振gh発生等の原因になることを考慮してなされる。
これに加えて、P83では、スタック中からの脱出のた
め駆動輪への制動力が急激に変化するのが特に好ましく
ないため、リミット値として小さな一定値としである。
PO2あるいはP83の後に、P84において、すべり
率Sが、ブレーキ制御の中止ポイントとなる0、09よ
りも大きいか否かが判別される。P84でYESのとき
は、PO2において、右前輪用ブレーキ22の操作速度
Bnが算出される(第4図のI−FD副制御おけるBn
に相当)。この後、PO2において、上記Bnが「0」
より大きいか否かが判別される。この判別は、ブレーキ
の増圧方向を正、減圧方向を負と考えた場合、増圧方向
であるか否かの判別となる。
PO2でYEs171ときは、PO7において、Bn>
BLMであるか否かが判別される。PO7でYESのと
きは、Bnをリミット値BLMに設定した後、P89に
おいて、右ブレーキ22の増圧がなされる。また、PO
7でNOのときは、PO2で設定されたBnの値でもっ
て、P89での増圧がなされる。
前記P86でNOのときは、Bnが「負」あるいは「0
」であるので、P2OでBnを絶対値化した後、P91
〜93の処理を経る。このP91〜P93は、右ブレー
キ22の減圧を行うときであり、PO7、P88.P8
9の処理に対応している。
P89、P93の後は、P94に移行して、左ブレーキ
21についても右ブレーキ22と同じように増圧あるい
は減圧の処理がなされる(P84〜P93に対応した処
理)。
一方、P84でNoのときは、ブレーキ制御を中止する
ときなので、P95においてブレーキの解除がなされる
なお、PO2とPO2との間において、駆動輪の実際の
回転数と目標回転数(実際のすべり率と目標すべり率)
との差が大きいときは、例えば前記(5)式における積
分定数Klを小さくするような補正を行なうことにより
、ブレーキのかけ過ぎによる加速の悪化やエンストを防
!卜する上で好ましいものとなる。
目標すべ番車SET、 SBTの  (P76)前記P
76において変更されるエンジンとブレーキとの目標す
バユリ率SET、 SBTは、P73で計測された最大
加速度G )IAXに基づいて、例えば第17図に示す
ように変更される。この第17図から明らかなように、
原則として、最大加速度GMAXが大きいほど、目標す
べり率SET、 SBTを大きくするようにしである。
そして、目標すべり率SET、  SBTには、それぞ
れリミット値を設けるようにしである。
(以下余白) 以北実施例について説明したが、本発明はこれに限らず
例えば次のような場合をも含むものである。
■駆動輪への付与トルクの調整は、エンジン制御、ブレ
ーキ制御の他、クラッチ7の締結状態を調整することに
より、あるいは変速機8の変速比を変える(特に無断変
速機の場合に効果的)こと等、駆動輪への付与トルクを
調整し得る適宜の構成要素のいずれか1つあるいはその
組合せによって行うことができる。
■エンジン6の発生トルク調整としては、エンジンの発
生出力に最も影響を与える要因を変更制御するものが好
ましい、すなわち、いわゆる負荷制御によって発生トル
クを調整するものが好ましく、オツト一式エンジン(例
えばガソリンエンジン)にあっては混合気量を調整する
ことにより、またディーゼルエンジンにあっては燃料噴
射量を調整することが好ましい、しかしながら、この負
荷制御に限らず、オツト一式エンジンにあっては点火時
期を[Jすることにより、またディーゼルエンジンにあ
っては燃料噴射時期を調整することにより行ってもよい
、さらに、過給を行うエンジンにあっては、過給圧を調
整することにより行っテモよい、勿論、パワーソースと
しては、内燃機関に限らず、電気モータであってもよく
、この場合の発生トルクの調整は、モータへの供電電力
を調整することにより行えばよい。
■自動車1としては、前輪2.3が駆動輪のものに限ら
ず、後輪4.5が駆動輪のものであってもよくあるいは
4輪共に駆動輪とされるものであってもよい。
後輪駆動の場合は、実施例で説明したFFの場合とは逆
の関係、すなわち下り坂のときに目標すべり率を小さく
するような補正を行えばよい(登り坂のときは目標すべ
り率を大きくする補正)。
また、4輪駆動の場合は、勾配がある路面を走行すると
きは、接地荷重の増減が前輪と後輪とで異なってくるの
で、路面勾配に応じた目標すべり率の補正は、前輪と後
輪とでは大小逆になるようにすればよい。
■駆動輪のすベリ状態を検出するには、実施例のように
駆動輪の回転数のように直接的に検出してもよいが、こ
の他、車両の状態に応じてこのすべり状態を予測、すな
わち間接的に検出するようにしてもよい、このような車
両の状態としては、例えば、パワーソースの発生トルク
増加あるいは回転数増加、アクセル開度の変化、駆動軸
の回転変化の他、操舵状8(コーナリング)、車体の浮
−1;り状態(加速)、積載量等が考えられる。これに
加えて、大気温度の高低、雨、雪、アイスバーン等の路
面弘を自動的に検出あるいはマニュアル式にインプット
して、上記駆動輪のすべり状態の予測をより一層適切な
ものとすることもできる。
■第2図のブレーキ液圧回路およびセンサ64.64.
66は、既存のABS (アンチブレーキロックシステ
ム)のものを利用し得る。
■路面勾配に応じた目標すべり率の変更は、エンジン制
御用のSETのみならず、ブレーキ制御用のSSTをも
変更することにより行なうようにしてもよい(特に直進
平坦路の目標すべり率SBTがブレーキ制御を申出する
ときのすべり率SBCよりも大きいとき)。
■路面勾配に応じた目標すべり率の補正は路面勾配に応
じて、無段階式(連続可変式)とするようにしてもよい
、この場合は、例えばコーナリング用の補正係数と路面
勾配用の補正係数とを互いに別途独立してマツプ化して
、それぞれこの補正係数を直進平坦路用の目標すベリ率
に乗算するようにすればよい。
(発明の効果) 本発明は“以上述べたことから明らかなように、路面勾
配に応じて駆動輪の目標すべり率を補正することにより
、この路面勾配に応じた最適なスリップ制御を行うこと
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す全体系統図。 第2図はブレーキ液圧の制御回路の一例を示す図。 第3図はスロットルバルブをフィードバック制御すると
きのブロック線図。 i4図はブレーキをフィードバック制御するときのブロ
ック線図。 第5図は本発明の制御例を図式的に示すグラフ。 第6図は〜第11図は本発明の制御例を示すフローチャ
ート。 第12図はスリップ制御を行なわないときのアクセル開
度に対するスロットル開度の特性を示すグラフ。 第13図は駆動輪のグリップ力と横力との関係を、すベ
リ率と路面に対する摩擦係数との関係で示すグラフ。 第14図はスリップ制御開始時のすべり率をハンドル舵
角に応じて補正するときの補正値を示すグラフ。 第15図はリカバリ制御時における最大加速度に対応し
た最適スロットル開度を示lグラフ。 第16図は緩衝制御を行なうときのすべり率とスロット
ル開度との関係を示すグラフ。 第17図は目標すべり率を決定する際に用いるマツプの
一例を示すグラフ。 第18図は路面勾配とハンドル舵角とに応じた補正係数
の設定例を示すグラフ。 第19図は本発明の全体構成図。 l:自動車 2.3:前輪(駆動輪) 4.5:後輪(従動輪) 6:エンジン(パワーソース) 7:クラッチ 8:変速機 13:スロットルバルブ 14:スロットルアクチュエータ 21〜24ニブレーキ 27:マスクシリンダ 30.31:液圧制御バルブ 32ニブレーキペダル 61:センサ(スロットル開度) 62:センサ(クラッチ) 63:センサ(変速段) 64.65:センサ(駆動輪回転数) 66:センサ(従動輪回転数) 67:センサ(アクセル開度) 68:センサ(ハンドル舵角) 69ニアクセル ア0:ハンドル 71:センサ(路面勾配検出用) SVI N5V4:電磁開閉バルブ U:コントロールユニット 第10図 第12図 Jv アクばルM1雇(’/、J 第14図 ハンドIt/f泊 第13図 第15図 MAX 第16図 7「へC)−〒3(S] 第17図 (1百進路) MAX 第18図 第19図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)駆動輪への付与トルクを制御することにより駆動
    輪の路面に対するスリップが過大になるのを防止するよ
    うにした自動車のスリップ制御装置において、 駆動輪への付与トルクを調整するトルク調整手段と、 駆動輪の路面に対するスリップ状態を検出するスリップ
    検出手段と、 前記スリップ検出手段からの出力を受け、駆動輪のスリ
    ップが所定の目標値となるように前記トルク調整手段を
    制御するスリップ制御手段と、路面勾配を検出する路面
    勾配検出手段と、 路面勾配に応じて前記目標値を補正する目標値補正手段
    と、 を備えていることを特徴とする自動車のスリップ制御装
    置。
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Cited By (3)

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