JPS6331862A - 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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JPS6331862A
JPS6331862A JP17381086A JP17381086A JPS6331862A JP S6331862 A JPS6331862 A JP S6331862A JP 17381086 A JP17381086 A JP 17381086A JP 17381086 A JP17381086 A JP 17381086A JP S6331862 A JPS6331862 A JP S6331862A
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slip
control
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brake
torque
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Kazutoshi Nobumoto
信本 和俊
Yasuhiro Harada
靖裕 原田
Mitsuru Nagaoka
長岡 満
Toshihiro Matsuoka
俊弘 松岡
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Original Assignee
Mazda Motor Corp
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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丘で効果的である。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与トルクを減少させれ
ばよいことになる。
この種のスリンブ制御を行うものとしては、従来、特開
昭58−16948号公報、あるいは特開昭60−56
662号公報に示すものがある。
この両公報に開示されている技術は、共に、駆動輪への
付与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、ニ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、特
開昭58−16948号公報のものにおいては、駆動輪
のスリップが小さいと5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。また、特開昭60−56662号公報
のものにおいては、左右の駆動輪のうち片側のみのスリ
ップが大きいときは、このスリップの大きい片側の駆動
輪のみに対して制動を行う一方、左右両側の駆動輪のス
リップが共に大きいときは、両側の駆動輪に対して制動
を行うと共に、エンジンの発生トルクを低下させるよう
にしている。
(発明が解決しようとする問題点) このようにエンジンをも利用してスリップ制御を行なう
ようにしたものにあっては、エンジン制御の特性から以
下の問題を有することとなる。
すなわち、エンジン制御の特性として制御の応答遅れの
問題があり、したがってスリップ制御のためにエンジン
の発生トルクが大きく絞り込まれたときには、その回復
に時間が必要となり、このため発生トルクを増大させる
エンジン制御に応答遅れを生じてしまう。
そこで、本発明の目的は、エンジンの発生トルクの増大
制御を応答よく行なうようにした自動車のスリップ制御
装置を提供することにある。
(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、スリップ制御中におけ
るエンジン制御に下限値を設け、これによりエンジンの
増大を図るのに上方なトルクを確保しつつスリップ制御
を行なうようにしである。すなわち、第20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を前提として、 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、 エンジンの発生トルクを調整する発生トルク調整手段と
、 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信号を受け、駆動輪のスリ
ップが目標値となるように前記発生トルク調整手段を制
御するスリップ制御手段と、を備え、 該スリップ制御手段には、エンジンノ発生トルクが所定
値を下まわらないように、下限値が設定されている構成
としである。
(実施例) 以下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5要 第1図において、自動車1は、駆動輪となる左右前輪2
.3と、従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10.11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lは、FF式(フロントエンジン会フ
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、その吸入空気量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とを罰えている。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28bが左後輪用ブレーキ23に接
続されている。また、吐出o27bより伸びるブレーキ
配管29が、途中で2木の分岐管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プレ
ー+21.22に対する分岐管28a、29aには、制
動力調整手段としてのM、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の踏込み量(踏込力)に応じたものとなる。
ブレーキ液圧制御回路 第2図に示すように、前記液圧制御/ヘルプ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により容量可
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への流入口側を閉塞する。
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木に分岐されて、−万の分岐管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″?lf磁開閉弁開閉
弁る供給/ヘルプ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(51
R)には、電磁開閉弁からなる排出バルブSV4 (S
VI)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の操作によるプ
レーキが働くことになる。勿論、液圧制御バルブ3゜(
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SV1〜SV4は、後述するブレーキ用コント
ロールユニット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SV
I〜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) コントロールユニットの構成概要 第1図において、Uはコントロールユニットであり、こ
れは大別して、前述したブレーキ用コントロールユニブ
1−UBの他、スロットル用コントロールユニー、トL
J1’およびスリップ制御用コントロールユニブ)US
とから構成されている。コントロールユニ、、トUBは
、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SV1〜SV4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0丁は、
コントロールユニット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・ンブ制御用コントロールユニブ)US4t、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
ブ)USには、各センサ(あるいはスイッチ)51〜6
8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a8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7
0の操作量すなわち舵角を検出するものである。上記セ
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61.63.67.68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。
なお、コントロールユニブ)USは、基本的にCPU、
ROM、RAM、CLOCKを備えテオリ、その他、出
入力インクフェイスを備えると共に、入力信号、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、制御ユニブ)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)によって回答するものとする。
WD −WL S=□ −・・ (1) WD 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
るようにスロットルバルブ13(スロットルアクチュエ
ータ14)をフィードバック制御するものとなっている
。このスロットル制御の際、スリップ制御を行わないと
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:lに対応した目標スロッ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開度との
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UTは、スリップ制御の際には、第1
2図に示す特性にしたがうことなく、原則的にコントロ
ールユニブhUs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ようになっている。
そして、この目標スロットル開度Tnに対し、その下限
値TLが設けられて、目標スロットル開度Tnが下限値
TLより小さいときには、目標スロットル開度Tuに変
えて上記下限値TLに基づいてスリップ制御を行うよう
になっており、上記下限値TLは、本実施例では車速に
応じて可変とされている(第18図参照)。
コントロールユニット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、エンジン6の
応答速度の変動を補償するため、PI−FD副制御よっ
て行うようにしである。すなわち、駆動輪のスリップ制
御の際には、現在のすベリ率が目標すベリ率に一致する
ように、スロットルバルブ13の開度をPI−FD副制
御る。より具体的には、スリップ制御の際の目標スロッ
トル開度Tnは、次式(2)によって演算される。
Tn =  Tn−1 −5ET −5ET −F P  (WDr+ −WDn−1)−FD  (
WDn−2XWDn−1+WDn−2)−・・ 〔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 に工 :積分定数 FP :比例定数 FD:132分定数 SET二目標すべり率(スロットル制御用)L記憶(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WETが
次の(3)式になるように制御される。
上述したコントロールユニット0丁を用1.%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rs ′J lま「演算子」である。
また、各サフイクス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値を示す。
ブレーキ制御 スリップ制御時においては、コントロールユニット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ベリ率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ベリ率SETは、本実施例では後
述するようにエンジンの目標すべり率SET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S ET (WET)になるようエンジン出力
を増減すると共に、それよりも大きなS ET (WB
T)になるようブレーキによるトルク増減作用を行なう
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−FD副制御よ
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1
)Bnは、次式(5)によって演算される。
Bn=Bn−1 + K I  (WLnX       −WDn)−
5BT −FP  (WDn−WDr+−1) −F D  (WDn −2X WDn−1+ WDn
−2)・・・ (5) K■ :積分係数 KD:比例係数 FD: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、O以下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−
5V4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SVI〜SV
4の開閉時間の割合(デユーティ比)を調整(デユーテ
ィ制H)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。
上述したコントロールユニットUBによるニーFD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。
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  コ 1m 制m 5=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(S BT
) S=0.09ニブレーキによるスリップ制御を中止する
ときのすベリ率 (S BC) S=0.06:エンジンによる目標すべり=略(S E
T) S=0.01〜0.02:緩衝制御を行う範囲のすべり
率 S=0.01以下:バックアップ制御を行なう範囲のす
べり率 なお、上記数値は、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、緩衝制ggA/Sを行うS=0.Olと0,0
2、またブレーキによるスリップ制御中止時点のすベリ
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SBTおよびエン
ジンによる目標すべり率SET、さらにはスリップ制御
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図ではその一例としてrO,17
J、「0.06」あるいはrO、2Jを示しである。そ
して、スリップ制御開始時のすへり1s=0.2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
生時点のすへり率を用いである(第13図実線参照)。
このように、スリップ制御開始時のすベリ率を0.2と
犬きくしであるのは、この最大ク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べり率に応じて、エン
ジンおよびブレーキによる目標すべり率SET、  S
BTが補正される。なお、第13囚実線は、スパイクタ
イヤのときのグリップ力と横力との大きさく路面に対す
るa!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。
(以下余白) 以上のことを前提として、時間の経過と共に第5図につ
いて説明する。
■toNt1 すベリ率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
き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1υ制御が行われる。また、エン
ジンの目標すべり率(S=0.06)よりもブレーキの
目標すべり率(S=0.17)の方が大きいため、大き
なスリップ時(S>0 、17)はブレーキが力U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(Sho 、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=0/2 (t2)時点での最大加速度G MAX
が求められて、このG MAXより路面の最大角(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。
」−記最大グリップカ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辿比から理論的に
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 MAXが061
5以下と0.4以上のときは、G MAX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1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。
[株]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、Sho 、01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/ヘルプ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、次のフィート/へツタ制御へと滑らかに
移行させるため、緩衝制御が行われる(t4〜t5およ
びt6〜t7)。このバックアップ制御は。
フィードバック制御やり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、下記の式に示すように前回のスロ
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。
式: T=Tn−4+ 0 、5% ここで、Tn :目標スロットル開度 Tn−1:前回のスロットル開度 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Tl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目標スロットル開度Tnを算出す
るようにしである。
(6) t 7〜七8 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。
(?) t B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、このアクセルの全開の
他、スリップ制御による目標スロットル開度が、運転者
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。
スリップ制御の詳細(フローチャート)次に、第6図〜
第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1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) Pl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が全開
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、P4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P4で
NOと判別されたときは、P5において、現在スリップ
制御中であるが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)。
m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、またPIOにおいてブレーキ用の目標すべ
り率SBT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、Pllでのブレーキ制御およびPI3での
エンジン制御がなされる。なお、P9、Ploでの初+
tJI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 MAXに基づいて、後述するP76と同様の
観点からなされる。
前記P5においてスリップ制御フラグにより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、PI3に移行する。このPI
3ではスリップ制御フラグがリセットされる。次いで、
PI3でエンジン制御を中止し、PI3でのブレーキ制
御がなされる。なお、このPI3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、PIO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、F15以降の処
理がなされる。
第7図、第8図 7tfJ7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、:58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、所定の目標すベリ率SETを実現
するような制御が選択される。また、P24においてN
o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P
25、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(後述するP6
8.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(スリップ検出処理) 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。次いで、P3
3において、現在車速が低速すなわち例えば6.3km
/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2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。
P36あるいはP37の後は、P38、P2O、P2O
において、右駆動輪としての右前輪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、P3
6、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)式に基づくすベリ
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、P
d2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。
Pd2、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P41〜P43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
52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。P52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
す従動輪回転の1.25倍となるようにセットされる(
すべり:40.2に和尚)。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。P51でYESのとき
は、P2Oにおいて、ブレーキがゆっくりと解除される
第10図(ブレーキ制御) この第10図に示すフローチャートは、第6図のpH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N、Oのときは、P82において
、ブレーキの応答速度Bn(SVI〜SV4の開閉制御
用デユーティ比に和名)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。逆に、P81でYESのときは、P83におい
て、上記リミット値BLMを、P82の場合よりも小さ
な一定値として設定する。なお、このP82.83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
ぎて振動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。
P82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、P85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、P86において、1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、増圧力向
であるか否かの判別となる。
P86’t’YES(7)ときは、P87において、B
n>BLMであるか否かが判別される。P87でYES
のときは、Bnをリミット値BLMに設定した後、P8
Oにおいて、右ブレーキ22の増圧がなされる。また、
P87でNOのときは、P85で設定されたBnのfi
6でもって、P8O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〜F93は、右プレー
+22の減圧を行うときであり、P87、P88、P8
Oの処理に対応している。
P8O、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〜F93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、P85とP86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1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
止する上で好ましいものとなる。
第11図(エンジン制御) この第11図に示すフローチャートは、第6図のP12
対応している。
P61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うが判別され
る。このP61でNOのときは、P62において、左前
輪2のすベリ率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のすベリ率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
低い方の駆動輪を基準として、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、P63でN。
のときも、P66に移行する。
上記P66でのセレクトハイは、すベリ易い方の駆動輪
のすベリ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ン
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l二させる
ようなバックアップ手段を1講じておくとよい。
P65、P66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、フィードバ
ック制御に基づく目標スロッ[・ル開度Tnが算出され
る。勿論、このときは、スロットルバルブ13の目標ス
ロットル開度(Tn)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ベリ率SE
Tを実現すべく設定される。
P67でNOのときは、P69において、現在のすベリ
率Sが0.01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
制御における目標スロットル開度Tnの算出がなされる
。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における目標スロットル開度Tn
の算出がなされる。
このようにしてP68あるいはP2O,P71で求めら
れた目標スロットル開度Tnは、後述するようにスロッ
トル下限値TLとの比較がなされた」二で最終的な設定
がなされる(P72、P73、P74) 一方、P61でYESのときは、駆動輪の大きなスリッ
プが収束しつつある状態にあるとしてP75へ移行して
、スリップ収束方向へ移行した後所足時間(リカバリ制
御を行う時間で、実施例では前述したように170m5
ec)経過したか否かが判別される。P75でNOのと
きは、リカ/ヘリ制御を行うべく、P76以降の処理が
なされる。すなわち、先ず、P76で、自動車1の最大
加速度G MAXが計測される(第5図t2時点)。
次いで、P77において、このG WAX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、P78において、変速機8の現在の変
速段に応じて、P77での最適スロットル開度Tv□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、P77ではある基準の変
速段についての最適スロットル開度Tv□を設定して、
P78でこの変速段の相違を補正するようにしである。
この後は、P79において、P76でのG MAXより
路面の斤擦係数を推定して、その後のエンジン(スロッ
トル)、ブレーキによるスリップ制御の目標すへり率S
ET、 SBTを共に変更する。
前記P75でYESのときは、リカ八す制御終了という
ことで、前述したP62以降の処理がなされる。
このP76において変更されるエンジンとブレーキとの
目標すべり率SET、  SBTは、P73で計測され
た最大加速度G MAXに基づいて、例えば第171N
、第18図に示すように変更される。この第17図は直
進路の場合を示し、第18図は曲進路の場合を示しであ
る。この第17図、第18図から明らかなように、原則
として、最大加速度G MAXが大きイホト、目標tべ
GJ′:rASET、SBTを太きくするようにしであ
る。そして、目標すべり1sET、SBTには、それぞ
れリミット値を設けるようにしである。
スロットル下限値(TL )の設定(P72、P73、
P74) P72において、目標スロットル開度の下限値TLが、
第18図に示すマツプに基づいて、現在の車速及び変速
段に応じた値に設定される。すなわち、本実施例では、
現車速を維持するのに必要なスロットル開度を下限値T
しとして設定するようにされている。そして、次のP7
3において、前記P68あるいはP74、P71で得ら
れた目標スロットル開度Tnと上記スロットル下限値T
Lとの比較がなされ、目標スロットル開度Tnが下限値
Tしより小さいときは、P74でこの下限値TLが目標
スロットル開度Tnとされる。これにより、スリップ制
御中におけるスロットルバルブ13が全閉となるまで絞
り込まれることなく、最低限、現車速を維持するのに必
要なスロットル開度までで抑えられ、スリップ収束直後
でのエンジン発生トルクは応答よく立ち上がることとな
る。勿論、スリップ収束に対応して余剰となるエンジン
の発生トルクは、第5図に示すように、ブレーキ制御で
吸収される。
第19図は本発明の他の実施例を示すものである。本実
施例においては、スリップ〃j御開始直後はエンジン制
御のみで行うとされ、駆動輪の回転数(Wo)が減少し
始めたとき、つまり駆動輪たことを検出して、スロット
ル開度を下限値(TL )に設定することとされている
。また、これに対応してブレーキによる制動を付与し、
これにより余剰トルクを吸収することとされている。
本実施例によれば、ブレーキの使用時間が短縮され、ブ
レーキの酷使を防止することができる。
以上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。
■下限値TLとしては、例えば最適スロットル開度Tv
□を設定するようにしてもよく、また予め設定した一定
値としてもよい。
■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2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、オツトー式エンジン(例
えばガソリンエンジン)にあっては混合気G: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、オツトー式エンジンにあっては点火
時期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てもよい、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。
[株]駆動輪のすべり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Δi
ll、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、操舵状態(コーナリング)
、車体の浮E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
等の路面ル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、上記駆動輪のすベリ状態の予A111をよ
り一層適切なものとすることもできる。
■第2図のブレーキ液圧制御回路およびセンサ64.6
5.66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6(発明の効果) 以上述べたことから明らかなように、本発明によれば、
スリップ制御のためにエンジンの発生トルクが大きく絞
り込まれることがないため、発生トルクを増大させる制
御の応答性を向上することができる。
【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図はスロットルノヘルプをフィードバック制御する
ときのブロック線図。 第4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6 第5図は本発明の制御例を図式的に示すグラフ。 第6図〜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13rAは駆動輪のグリンブカと横力との関係を、す
べり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すグラフ。 第16図は緩衝制御を行なうときのすベリ率とスロット
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図はスロットル開度の下限値TLと車速との関係
を示すグラフ。 第19図は本発明の他の制御例の特性を示すグラフ。 第20図は本発明の全体構成図。 1:自動車 ?、3:前輪(駆動輪) 4.5:後輪(従動輪) 6:エンジン(パワーソース) 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m /ヘルプ 32ニブレーキペダル 61:センサ(スロットル開度) 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:センナ(アクセル開度) 69:アクセル SVI〜SV4 :電磁開閉バルブ U:コントロールユニット 第2図 第7図      第8図 第12図 ハント勺しE袴 第13図 Sc心゛リ−1P) 第15図 PIIAX 第16図 丁へす牢(S) 第17図 MAX 第18図 示度 第20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、 エンジンの発生トルクを調整する発生トルク調整手段と
    、 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信号を受け、駆動輪のスリ
    ップが目標値となるように前記発生トルク調整手段を制
    御するスリップ制御手段と、を備え、 該スリップ制御手段には、エンジンの発生トルクが所定
    値を下まわらないように、下限値が設定されている、 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 examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01285629A (ja) * 1988-05-11 1989-11-16 Akebono Brake Ind Co Ltd 車両のトラクション制御方法
JPH0270939A (ja) * 1988-09-05 1990-03-09 Mitsubishi Motors Corp 車両の加速スリップ防止装置

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