JPS6320253A - 加速スリツプ制御方法 - 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］ 本発明は車両の加速時に駆動輪が路面に対してスリップ
を生ずる、いわゆる加速スリップを低減し、車両を効率
良く加速させるための技術に関するものである。

［従来の技術］ 従来より車両加速時に生ずる駆動輪の加速スリップを防
止するため、加速スリップ発生時には駆動輪の回転を抑
制する種々の車両の加速スリップ制御装置が提案されて
いる。例えば、本来の主スロツトルバルブの他に副スロ
ツトルバルブを設け、加速スリップ発生時には車両運転
者のアクセル操作に拘らず吸入空気量を副スロツトルバ
ルブにて減量して内燃機関の出力トルクを抑制するもの
がある。又、加速スリップ発生時には従来からある制動
装置を用いて駆動輪の回転を直接制御するものが必る。

さらに他の手段として、点火時期を遅角させることによ
って、駆動輪に伝達される内燃機関の出力トルクを抑制
し、駆動輪の回転を間接的に抑制するものも従来より考
えられ、提案されている。

加速スリップの制御装置は、例えば駆動輪の回転速度と
遊動輪の回転速度（これは車体の速度に比例する。）と
を比較することにより、駆動輪のスリップ率を検出し、
そのスリップ率が所定の値となるように上記各種手段を
制御するのである（特願昭６１−８３８０号、特願昭６
１−１０７２４６号等）。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記の加速スリップ制御において目標とされる駆動輪の
スリップ率は、従来法のような考えの下に決定されてい
た。第９図は、タイヤの回転方向と路面との間のスリッ
プ率に対して、その方向の駆動力Ｔとそれと直角方向の
サイドフォースＦとがどのように変化するかを示すグラ
フである。従来の加速スリップ制御では、車両の加速力
確保を主眼に置き、目標とするスリップ率は、駆動力下
が最大となるスリップ率ＳＭを採用していた。

車両が発進直後で、車速があまり高くないときには、車
両の加速力確保という目的が優先されるため、目標のス
リップ率の設定は上記の通りで構わないのであるが、車
両の速度が既にある程度高くなっているときには、その
ような目標スリップ率の設定には問題がある。その理由
は次の通りである。

タイヤが路面から受ける力には、第１０図の通り、タイ
ヤの進行方向に平行な駆動力下とそれと直角方向のサイ
ドフォースＦとがある。それらの合力は決してタイヤと
路面との間の摩擦力μＷ（ここでμはタイヤと路面との
間の動摩擦係数、Ｗはそのタイヤにかかる車体重量。）
を越えない。

すなわち、 ６〒〒百≦μＷ 従って、駆動輪の駆動力下とサイドフォースＦとは常に
第１０図の半径μＷの円内になければならないことから
、駆動力Ｔをできるだけ大きくしようとすると、サイド
フォースＦが小さくならざるを得ない。

車両が高速走行を行っているときには特に、車輪の横す
べりは危険であるため、タイヤのサイドフォースＦを重
視する必要がある。サイドフォース［を大きくするため
には、第９図で示されている通り、タイヤのスリップ率
Ｓはできるだ【プ小さい方が良い。従って、従来のよう
に駆動力Ｔが最大となるスリップ率ＳＭを目標として設
定したのでは、高速走行時にはサイドフォースＦが十分
に確保できなくなる可能性がある。

本発明はこのような問題点を解決するために成されたも
のであり、低速時の駆動力を確保しつつ、高速走行時に
も安定した走行を確保するための加速スリップ制御方法
を提供するものである。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するために成された本発明は、第１図
にその概略の流れを例示するごとく、車両の加速時に駆
動輪の路面に対するスリップ率が所定値以上になったと
き（３２，３３＞、駆動輪のスリップ率が所定の目標値
に近づくように制御を行う（Ｓ４）車両の加速スリップ
制御方法において、 前記駆動輪の目標スリップ率を車両の走行速度に応じて
変化させる（＄１）ことを特徴とする加速スリップ制御
方法をその要旨とするものである。

［作用］ まず、走行時に車両の走行速度より駆動輪の目標スリッ
プ率を決定する（Ｓｌ）。ここで、車両走行速度は、例
えば駆動輪でない車輪、すなわち遊動輪、の回転速度を
検出することにより検出される。次に、例えばその遊動
輪の回転速度と駆動輪の回転速度とを比較することによ
り、駆動輪の路面との間のスリップ率を検出する（Ｓ２
）。この検出されたスリップ率が、先に決定された目標
スリップ率以上であるかどうかを判断しくＳ３）、目標
値以上であれば駆動輪のスリップ制御を行う（Ｓ４）。

例えば、エンジンの出力を抑制したり、駆動輪の制動を
行ったり、あるいはそれらを組み合わせて駆動輪の回転
速度を低下させ、該目標スリップ率に近づけるように制
御を行うのである。

なお、加速スリップ制御を行うときに駆動輪のスリップ
率の目標値とは別に、加速スリップ制御を開始するため
に該目標値よりも高い所定のスリップ率（しきい値）を
設ける制御方法においても、このしきい値を車両の走行
速度に応じて決定することができる。

［実施例コ 本発明を加速スリップ制御装置とアンチスキッド制御装
置とを備えた車両に実施した例を次に示す。第２図は本
実施例のフロントエンジン・リアドライブ（ＦＲ）方式
の車両のエンジン、プレー主系統及び制御系統の概略図
である。まずエンジン周辺の説明を行う。エンジン１内
ではピストン２によりガソリンと空気との混合気が圧縮
され、点火プラグ３により点火されて爆発し、ピストン
２を押し下げることにより動力が発生される。シリンダ
への混合気の導入は吸気弁４より行われるが、混合気の
うちガソリンは燃料噴射弁５より所定の時期に所定の時
間噴射され、空気はエアクリーナ８．エアフロメータ７
、サージタンク６を通って供給される。吸気管のエアフ
ロメータ７とサージタンク６の間には、アクセルペダル
９と連動する主スロツトルバルブ１０とＤＣモータ１２
により駆動される副スロツトルバルブ１４とが備えられ
ている。また、主スロツトルバルブ１０と副スロツトル
バルブ１４の開度を検出するために、各々スロットル開
度センサ１６及び１７が設けられている。

次にブレーキ系統の説明を行う。ブレーキペダル２１の
踏み込みにより、マスクシリンダ２２のピストンが移動
して、作動油は各車輪毎に備えられたホイールシリンダ
２８，２９，３０．３１へ供給される。詳しく述べると
、右・左の前輪すなわち遊動輪２４．２５のホイールシ
リンダ２Ｂ。

２９へはマスクシリンダ２２から直接作動油が送られ、
右・左の後輪すなわち駆動輪２６．２７のホイールシリ
ンダ３０．３１へはチェンジバルブ３２、スレーブシリ
ンダ３３を経由して送られる。

以上が通常のブレーキ系統である。

チェンジバルブ３２は連通モード及び遮断モードを有す
る２位置弁であり、通常はばねの作用により、第２図に
示すごとく、連通モードとなっており、電磁ソレノイド
に通電されている間のみ第２図における左方の遮断モー
ドとなり、通常ブレーキ系統を遮断する。

アンチスキッド用油圧系は、車両制動時に所定以上のス
リップを生じた場合にブレーキ油圧を発生するための油
圧系であって、油をリザーバタンク３４より汲み出す油
ポンプ３５と、該油を一時的に蓄えるアキュムレータ３
６と、連通モード及び遮断モードを有しアキュムレータ
３６からの油圧を制御する２位置弁３７と、増圧モード
、減圧モードを有し、同じくアキュムレータ３６からの
油圧を制御する２位置弁３８と、既述のスレーブシリン
ダ３３とから構成され、アキュムレータ３６からのブレ
ーキ油圧がホイールシリンダ３０゜３１に伝達される。

加速スリップ制御用油圧系は、車両加速時に駆動輪２６
．２７に所定以上のスリップを生じた場合にブレーキ油
圧を発生するための油圧系であって、既述の油ポンプ３
５．アキュムレータ３６と、増圧モード及び減圧モード
を有しアキュムレータ３６からの油圧を制御する２位置
弁３９と、連通モード及び遮断モードを有し、同じくア
キュムレータ３６からの油圧を制御する２位置弁４０と
、スレーブシリンダ４１と、既述のスレーブシリンダ３
３と、マスクシリンダ２２への圧力伝達を防ぐ逆止弁２
２ａとから構成され、アキュムレータ３６からのブレー
キ油圧がホイールシリンダ３０゜３１に伝達される。な
お、上記各２位置弁３７゜３８．３９，４０には、片ソ
レノイド型の電磁操作弁が用いられ、通常、ばねによっ
て第２図に示す弁位置に固定されており、後述する電子
制御装置４２より出力される駆動信号を受けることによ
って電磁ソレノイドに通電され、もう一方の弁位置に切
り替えられることとなる。

また油圧回路中には油圧スイッチ／１８があり、アキュ
ムレータ３６に伝達される油圧が所定圧力以下となった
場合にオン状態とされる。駆動輪速度センサ４９は駆動
輪２６．２７の回転速度の平均値、すなわち、駆動輪速
度Ｖ「を検出するために、例えば図示しないトランスミ
ッションの出力軸に設けられ、遊動輪速度センサ５０は
遊動輪２４．２５の回転速度の平均値、すなわち遊動輪
速度Ｖｆを検出するために、例えば図示しない遊動輪軸
に設けられている。

さらに車両の加速度を検出する加速度センサ５１が車体
に、また、ブレーキペダルが踏み込まれるとＯＮとなる
ブレーキスイッチ５２がブレーキペダル２１のところに
設けられている。

次に電子制御回路４２について説明する。電子制御回路
４２は、駆動輪速度センサ４９、遊動輪速度センサ５０
．第１スロツトル開度センサ１６、第２ス日ットル開度
センサ１７、油圧スイッチ４８、加速度センサ５１、及
びブレーキスイッチ５２からの信号を受け、加速スリッ
プ制御処理及びアンチスキッド制御処理を実行するもの
であり、マイクロコンピュータを中心に構成されている
。

この電子制御回路４２の主要構成要素は、第３図に示す
如く、油圧スイッチ４Ｂ及び駆動輪速度センサ４９、遊
動輪速度センサ５０、主スロットル開度センサ１６、副
スロツトル開度センサ１７、ブレーキスイッチ５２及び
加速度センサ５１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、駆動モー
タ４３、各２位置弁３２．３７．３８．３９．４０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＞　６２と、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＞
６３と、上記各センサからのデータや演粋制御に必要な
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＞６４と、波形整形回路や各センサの出力信
号をＣＰＵ６２に選択的に出力するマルチプレクサ等を
備えた入力部６５と、ＤＣモータ１２、各２位置弁３２
゜３７．３８．３９．４０をＣＰ（Ｊ６２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６６と、Ｃ
ＰＵ６２、ＲＯＭ６３等の各素子、入力部６５、出力部
６６を結び各種データの通路とされるパスライン６７と
、上記各部に電源を供給する電源回路６８と、である。

次に上記の如く構成された電子制御回路４２にて実行さ
れるスリップ制ｆｇついて、第４図ないし第５図に示す
制御プログラムのフローチャートに基づいて説明する。

第４図はスリップ制御のメインルーヂンを示すものであ
る。

まず、本プログラムの処理が開始されると、ステップ７
０にてブレーキスイッチ５２が’ＯＮ”となっているか
否かを判定する。“’ＯＮ”と判定されると、ステップ
７２にてブレーキフラグＦＢをセットし、続くステップ
７４のアンチスキッド制御ルーチンを実行した後、この
スリップ制御ルーチンは終了する。

一方、ブレーキスイッチ５２が”　ＯＮ　’″でないと
ブレーキフラグＦＢをリセットし、加速スリップ制御ル
ーチン７８に移行する。

ステップ７８の加速スリップ制御ルーチンが実行された
後、このスリップ制御ルーチンは終了する。

以下本発明の実施例を、ステップ７８の加速スリップ制
御ルーチンの説明により詳しく述べる。

加速スリップ制御ルーチンの詳細を第５図（イ）及び（
ロ）に示すが、本ルーチンが開始されると、まずステッ
プ１００にて、上記主スロットル開度センサ１６から主
スロツトル開度θ１を算出し、ステップ１０１にてθ１
が所定の小さい開度θαより大きいか否かの判定を行な
う。つまりアクセルペダル９が踏み込まれている場合に
第１スロットル間度θ１は所定開度θα以上であること
から、この処理としてはアクセルペダル９が踏み込まれ
ている場合に加速時と判定することとなる。本ステップ
１０１にて車両が加速状態であると判断すると続くステ
ップ１０２に移行し、一方、加速状態でないと判断する
とそのまま本ルーチンの処理を終える。

次にステップ１０２においては、駆動輪速度センサ４９
、遊動輪速度センサ５０及び副スロツトルセンサ１７か
らの検出信号に基づき駆動輪速度Ｖｒ、遊動輪速度Ｖｆ
及び副スロツトル開度θ２を算出し、続くステップ１０
３に移行する。そしてステップ１０３においては上記算
出された遊動輪速度Ｖｆを基に、基準車輪速度Ｖｔ＠算
出する。

このステップ１０３以降における基準車輪速度Ｖｔの締
出方法を詳しく述べると次の通りである。

まずステップ１０３では遊動輪速度Ｖｆに遊動輪の円周
長１０を乗じて車速ＶＶを算出する。次にステップ１０
４にて、現車速ＶＶが所定値ＶｖＯより小であるか否か
を判断する。ＶｖがＶｖＯ以下であればステップ１０５
へ進み、低車速用の基準車輪速度締出方法を用い、Ｖｖ
がＶｖＯ以上であればステップ１０６の方へ進み、高車
速用の基準車輪速度締出方法を用いる。

まず、ステップ１０５では基準車輪速度ｙｔを次式（１
）により求める。

Ｖｔ　＝ＭＡＸ　（Ｖｆ　十ａ、ｂｘＶｆ　）　　＝−
（１）ここでＭＡＸ　（α、β）とは、α、βのうち小
さくない方の値をとる関数を表わす。また、ａ及びｂは
定数である。

一方、ステップ１０６では基準車輪速度ｙｔは次式（２
）により求める。

Ｖｔ　＝ＭＡＸ　（ｃ、ｄｘＶｆ　）　　　　　・・・
（２）ここでもＣ及びｄは同じく定数であるが、Ｃは既
出のす、ＶｖＯ及び１０と ｃ＝ｂｘＶｖＯ／ｌｏ　　　　　　　　　　−（３）の
関係にあり、ざらにｄはｂよりも小さい数とする。

以上の式より、車速Ｖｖと基準車輪速度ｙｔとの関係を
グラフにすると、第６図の通りとなる。

車速Ｖｖが低いときの基準車輪速度ｙｔの遊動輪速度Ｖ
ｆに対する傾きｂはすなわち駆動輪の路面に対するスリ
ップ率であるが、タイヤの回転方向の駆動力が最大とな
るように、第９図の３Ｍ近傍の値をとる。一方、車速Ｖ
ｖが高いときの傾きｄは、上述の通り低車速側の傾きｂ
よりも小さいが、これは第９図から理解される通り、サ
イドフォースを大きくするためである。なお、最も車速
ＶＶの低い部分で基準車輪速度ｙｔがｙｒ＋ａとされて
いるのは、遊動輪速度Ｖｆの検出値自体に多少の誤差が
あるため、Ｖｆをあまりに小さい値に設定しても後述の
制御が無意味となるからである。

また、車速ＶＶが所定値ＶＶＯを越えたところでＶｔ＝
ｃと定数とされているのは、それ以前の基準車輪速度Ｖ
ｔの設定（Ｖｔ　＝ｂｘＶｆ　）とそれ以後の設定（Ｖ
ｔ　＝ｄｘＶｆ　）との間を連続させるために行われて
いるものである。定数Ｇの値はそのために式（３）のよ
うに定められるのである。

第５図へもどり、ステップ１０５又は１０６でＷ単車輪
速度ｙｔの値を決定した後、ステップ１０７へ進み、駆
動輪速度Ｖｒがその基準車輪速度Ｖｔ以上であるかどう
かを判断する。Ｖｒがｙｔ以上であれば、ステップ１１
０へ進み、以降、駆動輪の加速スリップを減少させるよ
うにエンジン出力の抑制及び駆動輪の制動が行われる。

まず、ステップ１１０では副スロツトルバルブ１４を閉
じる際の目標開度θ２０を、遊動輪速度Ｖｆをパラメー
タとする第７図のごときマツプＡを用いて設定する。そ
してステップ１１１では副スロツトルバルブ１４がその
目標開度θ２０になるようにＤＣモータ１２を閉方向へ
駆動する。さらにステップ１１２では右・左の駆動輪２
６，２７を制動する処理を行う。具体的には、チェンジ
バルブ３２を遮断モードに、２位買弁３９を増圧モード
に切り替えるとともに、２位買弁４０の連通・遮断モー
ドをそのスリップ状態に応じて高速で切り替えることに
より実行される。続いてステップ１１３で加速スリップ
制御実行中であることを示すフラグＦｔをセット（Ｆｔ
←１）し、ステップ１１４でタイマ↑ｔをクリア（ｔｔ
４−０）する。ここで本ルーチンの処理を終え、第４図
のルーチンへ戻る。

第５図のステップ１０７で駆動輪速度ｙｒがＶを以上で
ないと判定されると、ステップ１２０へ進む。こちらの
方ではまずステップ１２０にて、副スロツトルバルブ１
４の目標開度θ２０を、駆動輪速度Ｖｒと基準車輪速度
Ｖｔとの差の絶対伯ＩＶｒ−Ｖｔｌをパラメータとして
、第８図のごときマツプＢを用いて設定する。そしてス
テップ１２１にて副スロツトルバルブ１４がその目標開
度θ２０になるようにＤＣモータ１２を開方向へ駆動す
る。さらにステップ１２２では、上記ステップ１１２で
行った制動処理を停止する処理を行う。

具体的には、チェンジバルブ３２を遮断モードに、２位
買弁３８を減圧モードに、また２位買弁３９も減圧モー
ドに切り替えることにより実行される。

続いてステップ１２３でタイマを士を１単位増加し、ス
テップ１２４でそのタイマを士の値が所定の時間Ｔ１を
越えたかどうかをヂＴツクする。時間Ｔ１は加速スリッ
プ制御の終了を判断するためのもので、Ｖｒ＜Ｖｌであ
る状態がこの時間Ｔ１以上継続したときには、ステップ
１２５で加速スリップ制御中であることを示すフラグＦ
ｔをリセツトする（Ｆｔ　４−０）。タイマ１１の値が
時間Ｔ１に達していないときには、そのまま本ルーチン
の処理を終え、第４図のルーチンへ戻る。

本実施例は以上のごとく構成されているため、車速が低
いときには比較的高いスリップ率になるように駆動輪の
回転速度が制御され、その結果第９図に示される通りタ
イヤの回転方向の駆動力が確保され、加速が充分に行え
る。また、車速か高いときにはスリップ率が比較的低い
数値になるように制御されるため、サイドフォースが大
きく確保され、タイヤの横すべりの可能性が少なくなり
、操縦性、安定性が良くなる。

なお、上記実施例では基準車輪速度Ｖｔの設定を、ある
車速ＶＶＯを境に低車速側と高車速側に単純に二分し、
また各々の領域内でも遊動輪速度Ｖｆに対する比較的単
純な一次関数で決定したが、これはあくまで−例であり
、本発明の趣旨をとらえて様々な決定方法を行うことが
可能である。

［発明の効果］ 本発明の方法により車両の各走行速度に応じて加速スリ
ップ制御時の目標駆動輪スリップ率を定めることにより
、車両の各走行時において最適の加速スリップ制御を行
うことができる。例えば低速では加速力を重視した設定
とし、高速では車両の操縦性安定性を重視した設定とす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概略の流れを例示するフローチャート
、第２図は本発明の実施例が適用される車両の概略構成
図、第３図はそのうち、電子制御回路の電気的構成を示
すブロック図、第４図はその電子制御回路において実行
されるスリップ制御の概略の流れを示すフローチャート
、第５図はそのうち、加速スリップ制御に関するルーチ
ンのフローチャート、第６図は車速と基準車輪速度との
関係を示すグラフ、第７図は副スロツトルバルブの目標
開度を決定するためのマツプ、第８図も同じく副スロツ
トルバルブの目標開度を決定するためのマツプ、第９図
はタイヤのスリップ率とサイドフォース及び駆動力との
関係を示すグラフ、第１０図はタイヤのサイドフォース
と駆動力との関係を示すグラフである。 １・・・エンジン ２４．２５・・・遊動輪 ２６．２７・・・駆動輪 ４２・・・電子制御回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　車両の加速時に駆動輪の路面に対するスリップ率が
   所定値以上になったとき、駆動輪のスリップ率が所定の
   目標値に近づくように制御を行う車両の加速スリップ制
   御方法において、 前記駆動輪の目標スリップ率を車両の走行速度に応じて
   変化させることを特徴とする加速スリップ制御方法。