JPH0216341A

JPH0216341A - 自動車のスリップ制御装置

Info

Publication number: JPH0216341A
Application number: JP16617288A
Authority: JP
Inventors: Kazutoshi Nobumoto; 信本　和俊; Yutaka Tsukahara; 塚原　裕
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1988-07-04
Filing date: 1988-07-04
Publication date: 1990-01-19
Anticipated expiration: 2012-10-29
Also published as: JP2669648B2

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、車両の駆動輪のスリップを防止して走行安定
性の向上を図るようにした自動車のスリップ制御装置の
改良に関する。

（従来の技術）従来より、この種の自動車のスリップ制御装置として、
例えば特開昭６１−１８２４３４号公報に開示されるよ
うに、車両の駆動輪と従動輪との速度差を検出し、この
速度差か所定値になるようエンジンのスロットル弁開度
制御でもってエンジン出力をフィードバック制御するこ
とにより、駆動輪の速度を調整してそのスリップを有効
に防止し、車両の走行安定性の向上を図るようにしたも
のが知られている。

（発明が解決しようとする課題）しかるに、上記従来のものでは、エンジン出力のフィー
ドバック制御でもって駆動輪のスリップを防止する関係
上、大スリップの発生時には、エンジン出力の低下が遅
く、駆動輪の回転の抑制に時間を要して、スリップの素
早い収束性を得るため改善の余地がある。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目
的は、駆動輪のスリップ制御に際し、基本的にフィード
バック制御を採用しつつ、大スリップの発生時には、エ
ンジン出力の他の制御を選択することにより、エンジン
出力を短時間で低下させて駆動輪の収束性を早め、走行
安定性の一層の向上を図ることにある。

その場合、単にエンジン出力を短時間で低下制御する場
合には、駆動輪の良好な収束性が得られるものの、その
後のフィードバック制御が低いエンジン出力状態から開
始されるために、駆動輪速度の目標値への収束に遅れが
生じて復帰応答性か低下し、良好な加速性が得られない
憾みが生じる。

このため、本発明では、大スリップの発生時には、スリ
ップの収束性に加えて、スリップ収束後の加速性をも良
好に確保することも本発明の目的である。

（課題を解決するための手段）以上の目的を達成するため、本発明では、フィトバック
制御に加えてフィードフォワード制御をも採用すること
により、スリップ量の程度に拘らず駆動輪のスリップを
良好に抑制、防止せんとしている。

つまり、本発明の具体的な構成は、第１図に示す如く、
エンジン１の出力を調整して駆動輪のスリップを防止す
るようにした自動車のスリップ制御装置を対象とする。

そして、エンジン出力を調整する出力調整手段１０と、
エンジン出力を低下させるよう上記出力調整手段１０を
フィードフォワード制御する第１制御手段２５と、該第
１制御手段２５により低下制御されたエンジン出力を復
帰させるよう出力調整手段１０をフィードバック制御す
る第２制御手段２６と、駆動輪のスリップ、例えば駆動
輪と従動輪との間の速度差を１］標値にするよう出力調
整手段１０をフィードバック制御する第３制御手段２７
とを備えるとともに、駆動輪のスリップを検出するスリ
ップ検出手段２８と、該スリップ検出手段２８で検出さ
れるスリップ量が大きいとき、第１制御手段２５、第２
制御手段２６、第３制御手段２７の順序でエンジン出力
を制御し、スリップ量が小さいとき、第３制御手段２７
でエンジン出力を制御する制御切換手段２９とを設ける
構成としたものである。

（作用）以上の構成により、本発明では、駆動輪の小スリップ時
には、駆動輪のスリップの目標値に対するズレ量が少な
いので、エンジン出力か加速性が確保できる第３制御手
段２７のみで従来と同様にフィードバック制御されても
、そのスリップは短時間で素早く目標値に収束する。

一方、駆動輪の大スリツプ時には、エンジン出力が先ず
第１制御手段２５でフィードフォワード制御されて素早
く低下するので、駆動輪の速度が短時間で大きく低下し
て、その大スリップが素早く収束する。その後は、エン
ジン出力が第２制御手段２６てフィードフォワード制御
されて増大側に復帰するので、駆動輪のスリップは目標
値近傍に素早く復帰できて復帰応答性が良好になり、エ
ンジン出力低下に伴う加速性の低下を最少銀にとどめる
ことができ、良好な加速性が得られる。そして、その後
は、エンジン出力が第３制御手段２７てフィードバック
制御されて、駆動輪のスリップが目標値に収束するので
、駆動輪のスリップか良好に防止される。

（発明の効果）以上説明したように、本発明の自動車のスリップ制御装
置によれば、駆動輪のスリップ量に応じてエンジン出力
の制御を切換選択し、小スリップ時にはフィードバック
制御を選択し、大スリツプ時には、フィードフォワード
制御でエンジン出力の低下、復帰制御の後、フィードバ
ック制御を行うので、駆動輪の大スリツプ発生時にも、
スリップを素早く収束できて収束性の向上を図ることが
できると共に、その収束後の駆動輪速度の復帰応答性を
良好にして加速性の向上を図ることができ、−層の走行
安定性の向上を図ることかできる。

（実施例）以下、本発明の実施例を第２図以下の図面に基いて説明
する。

第２図は本発明に係る自動車のスリップ制御装置の全体
概略構成を示し、１はエンジン、２は例えば前進４段、
後退１段の自動変速機であって、該自動変速機２で変速
されたエンジン動力は、変速機２後方に配置した推進軸
３、差動装置４及び後車軸５を介して左右の後輪６．６
に伝達され、該後輪６を駆動輪とし、左右の前輪７．７
を従動輪として構成している。

また、上記エンジン１の吸気通路１ａには、吸入空気工
を制御してエンジン出力を調整する出力調整手段として
のスロットル弁１０が配置されている。該スロットル弁
１０は、アクセルペダル１１とは機械的な連動関係がな
く、ステップモータ等で構成されたスロットルアクチュ
エータ１２により電気的に開度制御される。

さらに、前後左右の車輪６，７近傍には、各々、車輪の
回転速度を検出する車輪速度センサ１３゜］３・・・が
設けられていると共に、アクセルペダル１１の開度を検
出する開度センサ１４、ステアリング舵角を検出する舵
角センサ１５、ブレーキペダルの踏込時を検出するブレ
ーキセンサ１６、自動変速機２のレンジを検出するレン
ジセンサ１７が設けられている。而して、以上の各セン
サ１３〜１７の検出信号は、ＣＰＵ等を有するコントロ
ラ２０に入力されていて、該コントローラ２０により、
スロットル弁１０の開度制御によりエンジン出力を制御
して、後輪（駆動輪）６のスリップを抑制、防止するよ
うにしている。

次に、コントロ〜う２０によるスリップ制御を第３図な
いし第５図の制御フローに基いて説明する。

先ず、第３図のメインフローから説明するに、ステップ
ＳＭＩでシステムをイニシャライズした後、ステップＳ
Ｍ２でアクセルペダル１１の踏込み量に応じたスロット
ル弁１０の目標開度ＮＴＡＧを演算し、ステップｓＭ３
で駆動輪６のスリップ制御を第５図のスリップ制御フロ
ーに基いて行い、基本的にスリップ制御時にはその制御
開度５ＴＡＧにスロットル弁１０を開度制御し、スリッ
プ制御を要しない通常制御時には上記ペダル踏込み量に
応じた目標開度ＮＴＡＧに制御することとして、ステッ
プＳＭ２に戻ることを繰返す。

次に、第４図の制御フローを説明するに、該制御フロー
は上記第３図のメインフローに所定時間毎に割込んで開
始し、ステップＳｌ＋で車輪速度、アクセルペダル開度
、舵角等の各種データを人力すると共に信号処理した後
、ステップＳＩ２で各種制御タイマに対しデクリメント
等の処理をし、ステップＳＩ３でスロットル弁１０の開
度を実際に上記目標開度ＮＴＡＧ又は制御開度５ＴＡＧ
に制御して終了する。

続いて、第５図のスリップ制御フローを説明する。先ず
、ステップＳ１でスリップ制御の要／不要を運転者が選
択するトラクションスイッチの０Ｎ１０ＦＦ状態で判別
し、ＯＮ状態でスリップ制御を要求する場合には、ステ
ップＳ２以降で駆動輪（後輪）６のスリップ制御を行う
。

而して、ステップＳ２以降でスリップの程度及び路面の
摩擦係数（以下μという）を判別する。

先ずステップＳ２で後輪速度（駆動輪速度）ＷＲと前輪
速度（従動輪速度）Ｆｗとを比較する。ここに、駆動輪
速度ＷＲは左右の後輪のうち大きいほうの速度を用い、
従動輪速度ＦＷは左右の両輪の回転速度の平均を用いる
。而して、ＷＲ−ＦＷが大きい大スピン時には、ステッ
プＳ３でスピンフラグ５ＰＩＮ（大スピン時に５ＰＩＮ
−０）の値を判別し、５ＰＩＮ≠０の場合には大スピン
の発生時と判断して、ステップＳ４でスピンフラグ５Ｐ
ＩＮ−０に設定すると共に、ステップＳ５で路面のμ判
定用タイマＧＴＩＭを所定値（例えばＧＴＩＭ−３３）
に初期設定すると共に、路面のμ判定終了フラグＧＧＰ
（μ判定終了でＧＧＦ−ＦＦ）をＧＧＰ−０に設定し、
また今回の従動輪速度ＦＷを前回の従動輪速度ＰＷＯＬ
ＤとしてステップＳｌ＋に進むこととする。

一方、上記ステップＳ２で前後輪の速度差（ＷＲ−Ｆｗ
）が大きくない場合には、更にステップｓ６でスピンフ
ラグ５ＰＩＮの値を判別し、５ＰＩＮ−０の大スピン時
に限り、ステップＳ７で所定時間計測用のタイマＲＥＣ
ＴＭを所定値（例えば１住ＣＴＭ−２２）に初期設定す
る。そして、ステップＳ８で前後輪の速度差（ＷＲ−Ｆ
Ｗ）か中程度か否かを判別し、中程度の場合にはステッ
プＳ９でスピンフラグ５ＰＩＮを５ＰＩＮ−１００に、
速度差（ＷＲ−［’Ｗ）が小さい場合にはステップＳＩ
Ｏで５ＰＩＮ−２５５に各々設定する。

しかる後、ステップＳ１１以降で路面のμを判定するこ
ととし、先ずステップＳｌ＋てμ判定終了フラグＧＧＰ
−０の場合（μ判定前）に限り、ステップＳＩ２で路面
のμ判定用タイマＧＴＩＨの値を判別し、大スピン発生
時からＧＴＩＭ−０になった所定時間経過時に、ステッ
プ５１３でこの時の従動輪速度ＦＷと前回〈大スピン発
生時点）の従動輪速度ＦＷＯＬＤとの差から従動輪の加
速度ＧＧ（−ＰシーＰＷＯＬＤ）を把握して、ステップ
Ｓ＋４で今回の従動輪速度ＦＷと従動輪の加速度ＧＧと
に基いて同ステップ中に示すマツプから路面のμを把握
する。ここに、マツプ上、同一の従動輪速度ＦＷでは従
動輪の加速度ＧＧが高いほど路面μも高いから、領域Ｍ
Ｕ−１ではμは低く、領域ＭＵ−２ではμは中程度、領
域ＭＬＩ−３ではμは高い。そして、路面のμを判定し
た後は、ステップＳ１５でμ判定終了フラグＧＧＰをＧ
ＧＦ−ＦＦ（μ判定終了）に設定して、ステップＳ１６
以降のスリップ制御に移る。

ステップＳ１１以降でのスリップ制御では、先ずステッ
プＳ＋６でアクセルペダル１１の踏込みのａ無を判別し
、踏込み時（ＯＮ時）限りスリップ制御を行うこととし
、ステップＳ１７でスリップ制御中フラグＳＰ　Ｉ　Ｎ
Ｃ（スリップ制御中で０）の値を判別し、５ＰＩＮＣ≠
０のスリップ制御開始時では、更にステップＳ１８でス
ピンフラグ５ＰＩＮの値を判別し、５ＰＩＮ−２５５の
スピン収束状態ではスロットル弁開度をアクセルペダル
の踏込み口に応じた開度値に設定すべく、直ちにステッ
プＳ　３２に進む。

一方、上記ステップＳＩ８で５ＰＩＮ≠２５５の場合は
、ステップ５１９でスリップ制御中フラグ５ＰＩＮＣを
５ＰＩＮＣ−０に設定した後、ステップ３２０で駆動輪
の回転速度のフィードバック制御における前後輪の回転
速度差を路面のμに応じた所定値ΔＮにすべく、駆動輪
の目標回転速度ＭＯＫｔｌを、ＭＯＫＵ−ＦＷ＋ΔＮに
予め設定する。

しかる後、ステップ５２＋及びＳ２２で各々スピンフラ
グ５ＰＩＮの値及び大スピン収束後の計測タイマの値を
判別し、５ＰＩＮ−０の大スピン発生時には、ステップ
Ｓ２３に進んでスロットル弁１０の開度を小さな開度値
にフィードフォワード制御することとし、同ステップ中
に示すマツプに基いて従動輪の回転速度Ｆνに応じた目
標のフォワード制御開度値５ＴＡＧを求める。この制御
開度値５ＴＡＧは推定した路面のμに応じて設定され、
路面μが低いほど一層小さい開度値に求められる。

また、上記の大スピン発生後に、スピンが幾分酸まって
上記ステップＳ２＋で５ＰＩＮ≠０となると、タイマＲ
ＥＣＴＭ≠０の所定時間経過前では、上記の如く小開度
値に設定したフォワード制御開度値５ＴＡＧを短時間で
復帰させるようフィードフォワード制御することとし、
ステップＳ２４で同ステップ中に示すマツプに基いて従
動輪の回転速度ＦＷに応じた目標のフォワード復帰制御
値５ＴＡＧを求める。この復帰制御値５ＴＡＧは上記と
同様に、推定路面μに応じて設定される。

而して、ＳＰ　Ｉ　Ｎ−０で且つタイマＩ？ＥＣＴＭ−
０になると、ステップＳ２５で駆動輪の目標回転速度Ｍ
ＯＫＵになるようフィードバック制御（例えばＰＩ−Ｐ
Ｄ方式）により目標開度値５ＴＡＧ　ｌを設定する。こ
の場合、目標開度値５ＴＡＧ　ｌが全閉近傍にまで小さ
くなる時もあって、この時にはスピン収束後の加速性が
損なわれるから、目標開度値５ＴＡＧの最小値をリミッ
タ値に制限することとしている。つまり、ステップ８２
６でリミッタ値５ＴＡＧ２を上記ステップＳ２３と同様
のマツプに基いて従動輪速度ＦＷから求め、その後、ス
テップＳ２７でフィードバック制御から求めた目標開度
値５ＴＡＧ　１を５ＴＡＧ２と比較し、その大きな値の
方をステップ３２８及びＳ２９で求めて、最小でもリミ
ッタ値５ＴＡＧ２に制限している。

その後は、ステップＳ３０でこのスリップ制御での目標
開度５ＴＡＧと、アクセルペダル踏込み量に応じた目標
開度ＮＴＡＧとを比較し、５ＴＡＧ≦ＮＴＡＧの場合に
は、スリップ制御の必要時であるので、ステノブＳ３＋
で実際に制御すべき開度値ＴＡＧＥＴをスリップ制御に
より求めた目標開度５ＴＡＧとして制御して、終了する
。

一方、５ＴＡＧ　＞　ＮＴＡＧの場合には、通常通りア
クセルペダルに応じた開度に制御すべく、ステップＳη
でスリップ制御中フラグ５ＰＩＮＣを５ＰＩＮＣ−２５
５（スリップ制御の不要時）に設定すると共に、ステッ
プＳ３３で路面のμ判定終了フラグＧＧＦをＧＧＰ−Ｐ
Ｉ’に設定（μ判定終了）して、ステップＳ３４で実際
に制御すべき開度値ＴＡＧＥＴをアクセルペダル踏込み
量に応じた目標開度ＮＴＡＧとして制御して、終了する
こととする。

よって、第５図の制御フローにおいて、ステップＳ２３
により、エンジン出力を低下させるようスロットル弁１
０（出力調整手段）の開度を第６図（イ）に示す如く従
動輪速度ＦＷに応じた小さな開度値５ＴＡＧにまでフィ
ードフォワード制御するようにした第１制御手段２５を
構成していると共に、ステップＳ２４より、上記第１制
御手段２５のスロットル弁開度制御に基づき低下制御さ
れたエンジン出力を復帰させるよう、スロットル弁１０
の開度を同図（ロ）示す如く小さな開度値からワイドフ
ォワード制御により従動輪速度ＦＷに応した復帰開度値
５ＴＡＧにまで増大制御するようにした第２制御手段２
６を構成している。また、ステップ８２０、Ｓ２５によ
り、駆動輪（後輪）６と従動輪（前輪）７との間の回転
速度差（シＲ−ＦＷ）を同図（ハ）に示す如く目標値Δ
Ｎ（路面のμに応じて異なる）にするようスロットル弁
１０をフィードバック制御するようにした第３制御手段
２７を＋１４成している。

また、４個の車輪速度センサ１３，１３・・・及び第５
図の制御フローのステップｓ２．ｓ８により、駆動輪６
のスリップを検出するようにしたスリップ検出手段２８
を構成している。そして、ステップＳＪ　〜Ｓ７　、　
　Ｓ９　、　　ＳＩＱ　ＳＳ２＋、　　Ｓ２２により、
上記スリップ検出手段２８で検出されるスリップ量（回
転速度差（ＷＲ−ＦＷ））が大きいときには、制御の順
序を、第１に第１制御手段２５、第２に第２制御手段２
６、第３に第３制御手段２７の順序でもってスロットル
弁１０の開度を調整してエンジン出力を制御し、一方、
スリップ量が小さいときには、第３制御手段２７のみて
エンジン出、力を制御するようにした制御切換手段２９
を構成している。

したがって、上記実施例においては、駆動輪の速度ＷＲ
のスリップ量（回転速度差（ＷＲ−Ｆν））に応じてス
ロットル弁１０の開度制御が制御切換手段２つで適宜切
換えられる。

今、小及び中スリップ時には、第３制御手段２７のみで
制御される。このことにより、スロットル弁１０の目標
開度値５ＴＡＧがフィードバック制御により漸次小さく
設定されるので、スロットル弁１０の開度は、第７図に
示す如く、スリップ発生後徐々に小さくなって、スリッ
プが消失する。そして、それ以後は、従動輪速度ＰＶが
漸次速くなる状況では、これに伴い目標開度値５ＴＡＧ
かフィードバック制御により漸次大きく設定されるのに
応して次第に大きく開度調整されて、駆動輪速度ＧＷが
速くなるので、両車幅の回転速度差（ＧシーＦＷ）が設
定値に保持されて、以後のスリップの発生が有効に防止
される。尚、目標開度値５ＴＡＧは路面のμに応じて異
なり、路面のμが低いほど小値に設定されるので、エン
ジン出力は低μ路はど低く調整されて、駆動輪６のスリ
ップが有効に防止される。

一方、大スリツプ発生時には、スロットル弁１０の開度
制御が第１、第２、第３の制御手段２５２６．２７で順
次行われる。このことにより、両車幅の回転速度差（Ｇ
シーＦＷ）は第９図に示す如く大きい状況だが、この時
には第８図に示す如く、スロットル弁１０の開度が先ず
第１制御手段２５によりフィードフォワード制御されて
、従動輪の回転速度ＦＷに応じた目標のフォワード制御
開度値５ＴＡＧにまで素早く減少制御される。このこと
により、エンジン出力は短時間で大きく低下して駆動輪
６の回転速度が即座に低下し、そのスピンの収束が速く
なる。その後は、スロットル弁１０の開度が第２制御手
段２６でフィードフォワード制御されて、従動輪の回転
速度１’Ｗに応じた目標のフォワード復帰制御値５ＴＡ
Ｇにまで素早く復帰制御されてエンジン出力か増大し、
この状態がタイマ時間ＲＥＣＴＭの間たけ維持される。

したがって、このスロットル弁開度の見込み復帰制御に
より、駆動輪６の回転速度Ｇ讐はその後に行われるフィ
ードバック制御における目標回転速度ＭＯＫＵ近傍に素
早く復帰するので、復帰応答性が良好になり、良好な加
速性が得られる。そして、その後は、スロットル弁１０
の開度が第３制御手段２７でフィードバック制御される
ので、駆動輪６の回転速度ＧＷは目標回転速度ＭＯＫＵ
に良好に収束し、その後のスリップが釘効に防止される
。

よって、大スリップの発生時にもその収束性を良好にで
きると共に、その後の加速性を良好に確保することがで
きる。

なお、本実施例においてスリップの検出は駆動輪と従動
輪との速度差により行っているが、これは速度比により
行ってもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。第２図ないし第９図は本発明の実施例を示し、第２図は
全体概略構成図、第３図ないし第５図はコントローラに
よる駆動輪のスリップ制御を示すフローチャート図、第
６図は第１．第２及び第３制御手段によるスロットル弁
開度制御の説明図、第７図及び第８図は各々小、中スリ
ップ時及び大スリツプ時のスロットル弁開度の変化の様
子を示す作動説明図、第９図は大スリツプ時における駆
動輪及び従動輪の回転速度の変化の様子の説明図である
。１・・・エンジン、６・・・後輪（駆動輪）、７・・・
前輪（従動輪）、１０・・・スロットル弁（出力調整手
段）、１３・・・車輪速度センサ、２０・・・コントロ
ーラ、２５・・・第１制御手段、２６・・・第２制御手
段、２７・・・第３制御手段、２８・・・スリップ検出
手段、２つ・・・制御切換手段。特許出願人　マ　ツ　ダ　株　式　会　社　１−　・ｉ
ｉ・

Claims

【特許請求の範囲】

（１）エンジンの出力を調整して駆動輪のスリップを防
止するようにした自動車のスリップ制御装置であって、
エンジン出力を調整する出力調整手段と、エンジン出力
を低下させるよう上記出力調整手段をフィードフォワー
ド制御する第１制御手段と、該第１制御手段により低下
制御されたエンジン出力を復帰させるよう出力調整手段
をフィードフォワード制御する第２制御手段と、駆動輪
のスリップを目標値にするよう出力調整手段をフィード
バック制御する第３制御手段とを備えるとともに、駆動
輪のスリップを検出するスリップ検出手段と、該スリッ
プ検出手段で検出されるスリップ量が大きいとき、第１
制御手段、第２制御手段、第３制御手段の順序でエンジ
ン出力を制御し、スリップ量が小さいとき、第３制御手
段でエンジン出力を制御する制御切換手段とを備えたこ
とを特徴とする自動車のスリップ制御装置。