JPS6338035A - 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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JPS6338035A
JPS6338035A JP61181900A JP18190086A JPS6338035A JP S6338035 A JPS6338035 A JP S6338035A JP 61181900 A JP61181900 A JP 61181900A JP 18190086 A JP18190086 A JP 18190086A JP S6338035 A JPS6338035 A JP S6338035A
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brake
engine
drive wheels
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Toshihiro Matsuoka
俊弘 松岡
Mitsuru Nagaoka
長岡 満
Yasuhiro Harada
靖裕 原田
Shoji Imai
祥二 今井
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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与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、
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。
(発明が解決しようとする問題点) 駆動輪のスリップ制御を行う場合、駆動輪のスリップ(
スリップの大きさ一スリップ4fi)がどのような状態
であるかを知ることが先ず必要になる。この駆動輪のス
リップ値は、一般に、駆動輪の回転速度と車速(例えば
従動輪の回転速度)とに基づいて算出される。
ところで、駆動輪のスリップ値の算出は、左右の駆動輪
について個々に知ることが必要である。
この左右駆動輪のスリップ値を個々独立して知る必要が
ある場合としては、例えば、ブレーキによって左右駆動
輪に対して個々独立して制動力を付与する場合が考えら
れる。また、他の例としては、左右のスリップ値が互い
に異なる場合にどちらのスリップ値を採択するかを条件
付けられている場合がある。
このように、左右の駆動輪のスリー2ブ値を個々独立し
て知る場合には、左右の駆動輪にそれぞれその回転速度
を検出するセンサすなわち検出手段を用いればよいこと
になる。しかしながら、このセンサは高価であり、でき
得る限りこのセンサの数を少なくすることが望まれるも
のである。
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、
自動車に一般に付設されている既存のセンサを有効に利
用して、スリップ制御のために付加するセンサの数を極
力少なくすることができ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、左右駆動輪のうち一方
の駆動輪の回転速度はセンサにより検出し、残る他方の
駆動輪の回転速度は、既存の自動車が一般的に備えてい
ることが多いエンジン回転数検出手段と動力伝達系の変
速比を検出する変速比検出手段と、上記一方の駆動輪用
のセンサと、を利用して算出するようにしである。
具体的には、第18図に示すように、 駆動輪の回転速度と車速とに基づくスリップ状態に応じ
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、 左右駆動輪の一方の回転速度を検出する回転速度検出手
段と、 エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と
、 エンジンから駆動輪へ動力を伝達する動力伝達系の変速
比を検出する変速比検出手段と、前記各検出手段からの
出力に基づいて、左右駆動輪の他方の回転速度を算出す
る回転速度算出手段と、 を備えた構成としである。
(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
が、実施例では、ブレーキによる制動力調整とエンジン
の発生トルク調整とによってスリップ制御を行うように
した場合を示しである。
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、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l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・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本の分岐管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、チエツクバルブ46が一体
化されている。このチエツクバルブ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/ヘルプSV4 (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、チエツクバルブ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SVI N5V4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5
VI−5V4との作動関係をまとめて、法衣に示しであ
る。
コントロールユニットの構成概要 $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ッ
トL7B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)USとから
構成されている。コントロールユニット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UT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。
スリップ制御用コントロールユニー、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ッ
トUsには、各センサ(あるいはスイッチ)61〜68
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はエンジン回転数を検出するものである。セ
ンサ65は駆動輪としての左右前輪2、・3のうち右前
輪3の回転数(回転速度)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。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、コントロールユニットUSは、基本的にCPU、
ROM、RAM、CLOCKを備えテオリ、その他、出
入力インタフェイスを備えると共に、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、制御ユニット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、目標スロー、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1=1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
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制御によっ
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、現在のすべり率が目標すべり率に一致する
ように、スロットルバルブ13の開度をP I −P 
D lj制御する。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 −3ET −FP  (WDn−WDn−1) −F D  (WDn −2X WDn−1+ WDn
−2)・命・ (2) WL :従動輪(4ンの回転数 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 :目標すベリ率(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。
上述したコントロールユニッ)UT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べり率SET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5ET(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 (WBT)
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)B
nは、次式(5)によって演算される。
Bn=Bn−1 + K I  (WLnX       −WDr+)
−3BT −F P  (WDn −WDr+−1)−F D  
(WDn −2X WDn−1+ WDn−2)・・・
 (5) KI :積分係数 KD:比例係数 FD :微分係数 上記Bnが0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−
SV4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。
上述したコントロールユニッ)UBによるI−FD副制
御、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 S2O,2ニスリップ制御開始時のすべり率(SS ) S=O,17:ブレーキによる目標すべり率(S BT
) S2O,09ニブレーキによるスリップ制御を中止する
ときのすべり率 (S BC) S2O,06:エンジンによる目標すべり率(S ET
) S2O,01〜0.02:緩衝制御を行う範囲のすべり
率 s=o、oi以下:バックアップ制御を行なう範囲のす
べり率 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
、緩衝制御A/Sを行うS2O,01と0.02、また
ブレーキによるスリップ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ベリ率S 8713よびエンジン
による目標スベリ率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「0゜17」、
rO,06J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ベリ率S=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
点のすべり率を用いである(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
E[のすベリ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、  38丁
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ッ
プ力と横力との大きさく路面に対する斤擦係数として示
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。そして、
第13図に示すように、スイッチ71によりマニュアル
式に選択され得る目標すべり率SDは、スパイクタイヤ
で71°スパーンを走行する状態において、最大グリッ
プ力を発生する時点よりも若干大きい値(ハード)から
、この最大グリップ力発生時点よりも十分に小さい値(
ソフト)との範囲として設定されている。
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。
■to−tl すべり率Sがスリップ制御開始条件となるS2O,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) (S2O,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
ンの目標すべり率(S2O,06)よりもブレーキの目
標すベリ率(S2O,17)の刀が大きいため、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(Sho 、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i) 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(オープンループ制御)。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μ(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13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 MAXが0.15
以下と0.4以上のときは、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(オーブンループ制御)。すなわち
、S<0 、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バルブ13を開いていく
。そして、すべり率が0.01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〜tsおよびt6〜
t7)。このバックアンプ制御は、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。
(の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alk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。
ここで、すべり率Sを(1)式に基づいて決定する場合
、左右の駆動輪の回転数WDの決定の仕方に相違がある
。すなわち、右駆動輪3はセンサ65によってその回転
数WDRが算出される。また、左駆動輪2の回転数WD
Lは、例えば次式(6)によって算出される。
WDL=Ne/n  −VOR−−−(8)Ne:エン
ジン回転数 n:変速比 なお、変速比nは、変速41!8の現在の変速段におけ
る減速比とデファレンシャルギア9の最終減速比とを加
味したイ1とされる。上記(8)は、つまるところ、左
右駆動輪の回転数の和は、デファレンシャルギア9によ
ってトルク分配される直曲のエンジン側回転数に等しい
、という観点から設定されている。
スリーブ制御の  (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。
乳1艮工2エヱ上 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
さ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、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、PI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、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 WAX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
pH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。
’LL皿工呈11 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。
P2O−1,P2O・2.P2O−3において順次、エ
ンジン回転数Ne、右駆動輪の回転数W口R1変速比N
が、センサ63,84.65を利用して計測される。こ
の後、P20Φ4において、上述の6値N e 、 V
OR,Nに基づいて、前記(6)式より左駆動輪2の回
転数WDLが算出される0次いで、P21において、上
記センサ63.64゜65以外のセンサからの各信号が
データ処理用として入力される。そして、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サれているか否か、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P2
5、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(vk述するP6
O,P7O、P71に従う制御あるいは第12図の特性
に従う制御)。
9  スリップ この第9図のフローチャートは、j@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1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を加えた偏(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(特に駆動輪と従動軸との回転差)を考慮
して設定される。
P36あるいはP37の後は、P38、P39、P4O
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(iF43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1M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、Pb0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。Pb0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6.3k m 
/ 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(すベリ率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
、lOkm/hに一律にセ・ントされる。
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10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)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のときセレクト
ハイ)。なお、P62.P63でNo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ベリ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、すベリ難い側の駆動
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
ーキが過熟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、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、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ック制
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SE
Tを実現すべく設定される。
P67でNOのときは、P2Oにおいて、現在のすべり
率Sが0.01よりも大きいか否かが判別される。この
P2O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、P2O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、Pal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170m5 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lの最大加速度G MAX
が計測される(第5図t2時点)0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、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、 SETを共に変更する。
なお、この目標すべり率SET、 SBTをどのように
変更するのについては後述する。
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11図(ブレーキ制御) 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、Palにおいて、現在スタック中であるか否かが
判別される。PalでNo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。逆に、Pal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制御におけるBn
に相当)。この後、P86において、上記BnがrQJ
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でYEs(7)ときは、P87において、Bn>
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、P89に
おいて、右ブレーキ22の増圧がなされる。また、P8
7でNoのときは、P85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rO
J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、P87、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、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、例えば前記(5)式における積
分定数KI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。
目     べ 番 °  S E↑、SBTの   
    P76前記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一4SET、 SBTは、P
73で計測された最大加速度G WAX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GWAXが
大きいほど、目標すべり率SET、 SSTを大きくす
るようにしである。そして、目標すべり率SET、 S
OTには、それぞれリミット値を設けるようにしである
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。
■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a8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2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All!I!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。
■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1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
上り状態(加速)、積a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。
■!iS2図のブレーキ液圧回路およびセンサ64.6
4.66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。
(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、スリップ
制御のために新たに付加するセンサの数を極力少なくし
つつ、左右の駆動輪のスリップ状態を個々独立して知る
ことが可能になる。
【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。 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。 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図および第23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打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図はり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は本発明の全体構成図。 1:自動車 2.3:曲輪(駆動輪) 4.5:後輪(従動輪) 6:エンジン(パワーンース) 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;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:センサ(エンジン回転数) 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 SVI〜SV4 :電磁開閉バルブ U:コントロールユニット 第2図 第12図 第13図 5(f−リ」「) 第15図 MAX 第16図 第17図 lIIAx

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)駆動輪の回転速度と車速とに基づくスリップ状態
    に応じ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、 左右駆動輪の一方の回転速度を検出する回転速度検出手
    段と、 エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と
    、 エンジンから駆動輪へ動力を伝達する動力伝達系の変速
    比を検出する変速比検出手段と、 前記各検出手段からの出力に基づいて、左右駆動輪の他
    方の回転速度を算出する回転速度算出手段と、 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 (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5159990A (en) * 1988-07-07 1992-11-03 Nippon Denso Co Wheel slippage control apparatus in motor vehicle
JP2008116310A (ja) * 2006-11-02 2008-05-22 Toyota Motor Corp 車輪の回転方向推定装置及び車輪の回転方向推定方法

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US5159990A (en) * 1988-07-07 1992-11-03 Nippon Denso Co Wheel slippage control apparatus in motor vehicle
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