JPH02277936A - ４輪駆動車の加速スリップ防止方法 - 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４輪駆動車の加速スリップ防止方法、特に発進
時や加速時における駆動輪の加速スリップを防止する方
法に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、駆動輪の加速スリップは、凍結路や積雪路のよ
うな路面摩擦係数が小さく滑りやすい路上において、車
両を発進させたり加速する場合に発生しやすい。この加
速スリップを防止する方法として、エンジン吸気系にア
クセル操作と連動する主スロットルバルブとアクチュエ
ータによって作動される副スロットルバルブとを直列に
設け、加速スリップ発生時に副スロットルバルブを閉じ
る方向へ制御し、エンジン出力を抑制する方法が知られ
ている。

副スロットルバルブの具体的な制御方法としては、スリ
ップ率Ｓを次式にて計算し、このスリップ率Ｓが最大駆
動力が得られる範囲（例えばｓ−０，１−０，１５）に
入るように副スロツトル開度を制御する方法がある。

駆動輪速度 〔発明が解決しようとする課題〕 ところで、２輪駆動車の場合には、車体速度を非駆動輪
の速度から推定することが可能であるため、スリップ率
Ｓを計算するのは容易であるが、４輪駆動車の場合には
すべての車輪が駆動輪であるため、駆動輪と非駆動輪の
区別がなく、上記のような方法でスリップ率Ｓを計算で
きない。そのため、４輪駆動車の場合には２輪駆動車と
同様な方法で副スロットルバルブを制御できない。

また、２輪駆動車の場合には前輪または後輪の一方のみ
が駆動輪であるため、４輪すべてに加速スリップが発生
することはないが、４輪駆動車の場合には、氷上のよう
に路面摩擦係数μが小さくかつμのばらつきが比較的小
さい状態では、比較的小さな駆動力でも４輪が同時にス
リップする恐れがあり、走行安定性を著しく阻害する。

一方、μのばらつきが大きい場合には、４輪駆動車でも
４輪が同時にスリップする恐れは少ないが、４輪のうち
いずれかの車輪のスリップ量が急激に増加するため、こ
れに応じてエンジン出力を急激に低下させると、加速性
も低下してしまう問題がある。

そこで、本発明の第１の目的は、４輪駆動車でも容易に
副スロットルバルブを制御できる４輪駆動車の加速スリ
ップ防止方法を提供することにある。

また、第２の目的は、路面の摩擦係数μのばらつきに応
じて加速スリップを効果的に抑制できる４輪駆動車の加
速スリップ防止方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、第１の発明は、エンジン吸気
系にアクセル操作と連動する主スロットルバルブとアク
チュエータによって作動される副スロットルバルブとを
直列に設け、車輪の加速スリップ発生時にエンジン出力
を抑制するべく副スロットルバルブを制御する４輪駆動
車の加速スリップ防止方法において、４個の車輪速度か
ら最高速車輪速度Ｖ工と最低速車輪速度ｖＬとを検出し
、その車速差（ＶＭ　　ＶＬ）に応じて副スロットルバ
ルブの開度を制御することを特徴とするものである。

また、第２の発明は、第１の発明において、副スロット
ルバルブの開度θを次式で決定するとともに、 １１＝に＋　　＋Ｋｚ　　（Ｖｓ　　　ＶＬ　　）（但
し、Ｋ７．Ｋｇ　　：制御ゲイン）最高速車輪速度ＶＨ
と最低速車輪速度■、の速度差の時間変化パターンによ
って４輪が接している路面の摩擦係数μのばらつきを判
定し、該摩擦係数μのばらつきが大きい場合には小さい
場合より制御ゲインに２を小さくすることを特徴とする
ものである。

〔作用〕

即ち、４輪駆動車の加速スリップ防止方法として、例え
ば最高速車輪速度■８と最低速車輪速度ＶＬとの車速差
（ＶニーＶＬ）を最高速車輪速度■８で除算した値を仮
にスリップ率とし、このスリップ率が所定範囲内に入る
ように制御してもよいが、この場合には最低速車輪速度
ＶＬが必ずしも車両速度と近偵するとは限らないので、
適正なスリップ制御はできない。そのため、本発明では
最高速車輪速度■８と最低速車輪速度ＶＬとの差を計算
し、その車速差（ＶＳ〜Ｖｔ）に応じて副スロットルバ
ルブを制御している。これによれば、最低速車輪のスリ
ップ如何に関係なく、４輪駆動車の加速スリップを防止
できる。

また、第２の発明によれば、最高速車輪速度■８と最低
速車輪速度ＶＬの速度差の時間変化パターンによって４
輪が接している路面の摩擦係数μのばらつきを判定して
いる。μのばらつきが太きい場合には、第７図のように
加速スリップ発生当初から高速車輪と低速車輪との速度
差が大きいのに対し、μのばらつきが小さい場合には、
第８図のように加速スリップ発生当初は高速車輪と低速
車輪との速度差が小さく、やがて会２激に速度差が増大
する傾向を示す。したがって、速度差の時間変化のパタ
ーンによってμのばらつきを判定できることになる。

そこで、副スロットルバルブの開度θを上記式によって
求め、その制御ゲインに２をμのばらつきが大きい場合
には小さくし、μのばらつきが小さい場合には大きくす
ることにより、μのばらつきに応じて加速スリップを抑
制している。つまり、μのばらつきが大きい場合には、
低速車輪速度は車体速度に近いことから、速度差を大き
くとっても４輪スリップに至るまでに車輪速度を制御す
るこ七ができるため、多少の加速スリップを許容しても
加速性を優先する。また、μのばらつきが小さい場合に
は、４輪が同時にスリップする可能性が高いため、制御
ゲインに２を大きくすることにより速度差を抑制する方
向に制御し、４輪スリップを防止している。

〔実施例〕

第１図は本発明が適用される４輪駆動車のエンジン出力
制御系の構成図を示す。

エンジン１には吸気マニホルド２と排気マニホルド３と
が接続されており、喚気マニホルド２には下流側（エン
ジン側）に主スロットルバルブ４、上流側に副スロット
ルバルブ５が直列に設けられている。主スロットルバル
ブ４は従来と同様にアクセルペダル６と連結されており
、アクセルペダル６の踏み込み量に連動して開度が変化
する。また、副スロ・ン］・ルバルフ′５はステンバモ
ータナトのアクチュエータフによって作動される。これ
らスロットルバルブ４，５にはそれぞれ開度を検出する
ためのスロットルポジションセンサ８，９が設けられて
いる。なお、１０は燃料噴射弁、１１は点火プラグであ
る。

電子制御装置１２はマイクロコンピュータよりなり、ス
ロットルポジションセンサ８，９および４個の車輪速度
センサ１３〜１６から検出信号が入力されるとともに、
出力信号をアクチュエータ７と燃料噴射弁１０とに出力
している。

次に、電子制御装置１２の動作、即しエンジン出力制御
方法の一例を第２図にしたがって説明する。

まず制御がスタートすると、最初に各センサ８９．１３
〜１６からの検出信号、即ち主スロツトル開度、副スロ
ントル開度、左右前輪速度、左右後輪速度を入力する　
（ステップ２０）。つぎに、加速スリップ制御中である
か否かを判定するため、モードが０であるか否かを判別
する（同２１）。未だ制御を開始していない場合であれ
ばモードは０であるから、次に加速スリップが発生した
か否かを判別する　（同２２）。

加速スリップの具体的な判別方法は第３図のとおりであ
る。まず、最初にステップ２０で検出された４個の車輪
速度から最高速車輪速度■。と最低速車輪速度ＶＬとを
選択しくステップ２３）、最高速車輪速度■。と最低速
車輪速度ＶＨとの速度差Δ■を計算する（同２４）、即
ち、 ΔＶ　”’　Ｖ　ｎ　　　Ｖ　ｔ となる。そして、さらに速度差Δ■の時間変化率ｄ（Δ
Ｖ）／ｄｔを計算する（同２５）。この時間変化率は、
１回前の速度差と今回の速度差との差により計算できる
。これら計算した速度差ΔＶを設定値Ａと比較する（同
２６）とともに、速度差の時間変化率ｄ（ΔＶ）／ｄｔ
を設定値Ｂと比較する（同２７）。

μのばらつきの大きな路面で加速スリップが発生すると
、第７図のような変化を示し、μのばらつきの小さな路
面で加速スリップが発生すると、第８図のような変化を
示す。

ステップ２６とステップ２７の判定において、ΔＶ≧Ａ
またはｄ（ΔＶ）／ａｔ≧Ｂのいずれかの条件が満たさ
れた場合には、加速スリップが発生したと判定し、第２
図のステップ２８以下のエンジン出力制御へ移行する。

即ち、μのばらつきの大小によって車輪速度は第７図あ
るいは第８図のような変化を示すので、速度差が設定値
Ａ以上または速度差の時間変化率が設定値８以上のいず
れかの条件が満たされた場合に加速スリップが発生した
と判定ずれば、μのばらつきに関係な（迅速に加速スリ
ップを判定できる。なお、双方の条件が満たされない場
合には、加速スリップが発生していないと判定し、ステ
ップ２０ヘリターンする。

加速スリップを判定した場合には、大減速を行うために
燃料噴射弁１０を閉して燃料供給を遮断しく同２Ｂ）、
エンジン１の出力を急激に低下させる。

そして、同時に副スロットルバルブ５を急閉するべくア
クチュエータ７を制御した後（同２９）、モードを「１
１にセットしく同３０）、リターンする。

上記のように副スロットルバルブ５を急閉するのは、目
標開度まで迅速に到達できるようにするためである。

次に、再び信号入力（同２０）を行い、モードはｒｌｌ
であるからステップ２１　、３１を経て加速スリップが
大であるか否かを判別する（同３２）、この判別は、例
えばスリップ率Ｓが設定値より大であるか否かにより判
定できる。加速スリ・ンプが大であれば、ステップ２８
．２９の制御を続行し、加速スリ、ブが大きくなければ
、燃料供給を再開しく同３３）、副スロットルバルブ５
を緩やかに閉じるべ（アクチュエータ７を制御した後（
同３４）、モードを１２１にセットしく同３５）、リタ
ーンする。

つまり、ある程度加速スリップが抑制された場合には、
燃料の遮断を続行すると却ってエンジンｌの動力性能を
低下させ、最悪の場合にはエンジン１が停止するおそれ
があるからである。また、この段階で副スロットルバル
ブ５を緩やかに閉じるのは、ステップ２９のように急閉
を続行すると、必要以上に副スロツトル開度が閉じられ
、後述する開閉制御に支障を来すからである。

再び信号入力（同２０）を行い、モードは「２１である
からステップ２１．３１．３６を経て加速スリップが小
であるか否かを判別する　（同３７）。この判定レベル
はステップ３２の判定レベルより低く設定されており、
加速スリップが大と小の中間であれば、ステップ３３．
３４の制御を続行し、加速スリップが小であれば、モー
ドを「３」にセントしく同３８）、リターンする。

そして、信号人力（同２０）のあと、ステップ２１゜３
１　、３６を経てエンジン出力制御の終了条件を満足し
たか否かを判別する（同３９）。つまり、主スロットル
バルブ４の開度と副スロットルバルブ５の開度とを比較
し、王スロットル開度≧副スロットル開度であれば、エ
ンジン出力制御を続行するべく第４図に示される副スロ
ットルバルブ５の開閉制御を行う（同４０）。

即ち、最初に速度差ΔＶの時間変化パターンによってμ
のばらつきを判定する（＾テップ４１）。

その具体的方法としては、例えば第７図のように加速ス
リップ発生当初から高速車輪と低速車輪との速度差が大
きい場合にはμのばらつきが大きいと判定し、第８図の
ように加速スリップ発生当初は高速車輪と低速車輪との
速度差が小さく、やがて会、激に速度差が増大する場合
にはβのばらつきが小さいと判定する。μのばらつきが
大きい場合には制御ゲインに２を小さい値としく同４２
）、μのばらつきが小さい場合には制御ゲインに２を大
きい値とする（同４３）。そして、次式によって副スロ
ットルバルブ５の開度θを計算する（同４４）。

θ＝に、　　＋に、　　・Δ■ その後、上記開度θを副スロットルバルブ５のアクチュ
エータフに指令しく同４５）、リターンする。

上記のように制御ゲインに２を小さい値に設定する（μ
ばらつき大）と、速度差Δ■の変化に対する副スロツト
ル開度の変化量が少な（、第５図の斜線で示すようにス
リップ制御域を高スリップ域まで広くした場合に相当す
る。したがって、低μ路面の最大駆動力付近を利用して
エンジン出力を制御でき、加速性が向上する。一方、１
ｌｉｌＪ　′４’ｌＩゲインに２を大きい値に設定する
（μばらつき小）と、速度差ΔＶの変化に対する副スロ
ツトル開度の変化量が大きく、第５図の斜線で示すよう
にスリップ制御域を低スリップ域へ狭くした場合に相当
する。つまり、４輪の加速スリップ量の差をできるだけ
小さくシ６、加速性を多少犠牲にしても４輪が同時にス
リップするのを防止している。

一方、ステップ３９の判定において主スロツトル開度く
副スロ・ントル開度であれば、運転者が加速スリツプを
防止しようとして主スロットルバルブ４を閉した場合で
あるから、副スロットルバルブ５による制御効果が失わ
れる。そのため、副スロットルバルブ５の開閉制御を続
行しても無意味であるから、エンジン出力制御を終了す
べく副スロットルバルブ５を急速に開き（同４６）、モ
ードをｒＯ，にセントして（同４７）リターンする。

なお、本発明において、副スロットルバルブ５の開度を
Δ■の一次式で求めたが、これに限らず、他の関数で求
めてもよい。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかなように、第１の発明によれば４輪
駆動車の最高速車輪速度と最低速車輪速度との差によっ
て副スロットルバルブの開度を決定したので、最低速車
輪のスリップ如何に関係なく、４輪駆動車の加速スリッ
プを防止できる。

また、第２の発明によれば、最高速車輪速度と最低速車
輪速度との速度差の時間変化パターンによって路面摩擦
係数μのばらつきを判定し、μのばらつきに応じて制御
ゲインを変化させたので、μのばらつきが大きい場合に
は加速性を向上させ、μのばらつきが小さい場合には全
輪のスリン１を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる４輪駆動車のエンジン出力制御
系の構成図、第２図は加速スリップ防止方法の一例を示
すフローチャート図、第３図は加速スリシブ判定方法の
フローチャート図、第４図は副スロットルバルブの開閉
制御の一例のフローチャート図、第５図はμばらつきの
大きな路面における加速スリップ特性図、第６図はμば
らつきの小さな路面における加速スリップ特性図、第７
図はμばらつきの大きな路面における加速スリップの時
間変化図、第８図はμばらつきの小さな路面における加
速スリップの時間変化図である。 １・・・エンジン、４・・・主スロットルバルブ、５・
・・副スロット・ルバルブ、１２・・・電子制御装置、
１３〜１６・・・車輪速度センサ。 特許出１１人　　ダイハツ工業株式会社代　理　人　　
弁理士　筒井　秀隆 第１図 第３図 第２図 第５図 第６図 スリ゛ノア牛 スリ“ノブ平 第７図 第８図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジン吸気系にアクセル操作と連動する主スロ
   ットルバルブとアクチュエータによって作動される副ス
   ロットルバルブとを直列に設け、車輪の加速スリップ発
   生時にエンジン出力を抑制するべく副スロットルバルブ
   を制御する４輪駆動車の加速スリップ防止方法において
   、 ４個の車輪速度から最高速車輪速度Ｖ＿Ｈと最低速車輪
   速度Ｖ＿Ｌとを検出し、その車速差（Ｖ＿Ｈ−Ｖ＿Ｌ）
   に応じて副スロットルバルブの開度を制御することを特
   徴とする４輪駆動車の加速スリップ防止方法。
2. （２）請求項（１）記載の４輪駆動車の加速スリップ防
   止方法において、 副スロットルバルブの開度θを次式で決定するとともに
   、 θ＝Ｋ＿１＋Ｋ＿２（Ｖ＿Ｈ−Ｖ＿Ｌ） （但し、Ｋ＿１、Ｋ＿２：制御ゲイン） 最高速車輪速度Ｖ＿Ｈと最低速車輪速度Ｖ＿Ｌの速度差
   の時間変化パターンによって４輪が接している路面の摩
   擦係数μのばらつきを判定し、該摩擦係数μのばらつき
   が大きい場合には小さい場合より制御ゲインＫ＿２を小
   さくすることを特徴とする４輪駆動車の加速スリップ防
   止方法。