JPH0343635A

JPH0343635A - トラクシヨン制御装置

Info

Publication number: JPH0343635A
Application number: JP17495289A
Authority: JP
Inventors: Haruo Fujiki; 晴夫藤木
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1989-07-06
Filing date: 1989-07-06
Publication date: 1991-02-25

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、車両の急加速時に車輪スリップが生じた場合
は、駆動力の制御によりスリップを防いで最適加速する
トラクション制御装置に関し、詳しくは、スリップ時の
スロットル弁の閉制御とグリップ時のスロットル弁の開
制御とに関する。

〔従来の技術〕

一般に車両においては、エンジン出力の高出力化等に伴
い急加速時に車輪スリップが生じることがあり、かかる
車輪スリップ時には、スロットル弁を閉じてエンジン出
力を制御することでスリップを防止する。いわゆるトラ
クション制御が提案されている。このトラクション制御
では、スリップとグリップの判断、スリップ時のスロッ
トル弁の耐制御およびグリップ時のスロットル弁の開制
御をいかに行うかが重要である。

そこで従来、上記トラクション制御に関しては、例えば
特開昭６１−１８２４３４号公報の先行技術がある。こ
こで、従動輪速度に基づき基準速度を定めて、この基準
速度と駆動輪速度との関係によりスリップを判断する。

また、駆動および従動輪の加速度と駆動輪速度とにより
補正速度を算出し、スリップ時には基準および補正の速
度の差に比例した速度でスロットル弁を開閉することが
示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記先行技術のものにあっては、従動輪速度
に基づく基準速度と駆動輪速度との関係でスリップを判
断するので、４輪駆動車には適用できない。また、路面
状況に対し無関係に基準速度が設定されるので、低摩擦
路（低μ路）と高摩擦路（高μ路）で適切にスリップ等
を判断できない。更に、基準速度と補正速度の差に比例
した速度でスロットル弁を開閉するので、スリップ時の
スロットル弁閉制御の応答性が悪化する。また、路面状
況を判断していないため、低μ路ではスリップが繰返さ
れてその完全な解消に時間がかかる。

一方、高摩擦路および低車速以外では、急激なグリップ
により負の加速度が生じる等の問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、路面の状況に応じて適切にスリップ等
を判断し、スリップ防止制御の応答性等を向上すること
が可能なトラクション制御装置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、本発明のトラクション制御装
置は、車輪速と車体速との関係で車輪スリップ、車輪グ
リップを判断してスロットル弁を制御する制御系におい
て、スリップ時に対する補正スロットル開度設定手段を
有し、少なくとも上記車体速との関係で補正スロットル
開度を定め、スリップ時に上記補正スロットル開度まで
上記スロットル弁を所定速度で閉じるように制御し、グ
リップ時に対する補正スロットル開速度設定手段を有し
、路面摩擦係数との関係で補正スロットル開速度を定め
、グリップ時に上記補正スロットル開速度により上記ス
ロットル弁を徐々に開くように制御するものである。

〔作　　　用〕

上記構成に基づき、急加速時の車輪速が車体速より設定
値以上高くなってスリップと判断されると、このときの
車体速による補正スロットル開度まで直ちにスロットル
弁が閉制御され、走行状況等に対し確実にスリップを防
止する。そして車輪速の低下によりグリップと判断され
ると、このときの路面摩擦係数μによる補正スロットル
開速度でスロットル弁は徐々に開制御され、低μ路でも
スリップの再発を防ぎながら復帰するようになる。

〔実　施　例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、センターディファレンシャル付４輪駆
動車の場合について述べると、符号ｉはエンジンであり
、このエンジンｌが変速機２を介してセンターディファ
レンシャル装置３に伝動構成される。センターディファ
レンシャル装置３からのフロントドライブ軸４は、フロ
ントディファレンシャル装置５．車軸６を介して左右の
前輪７Ｌ。

７Ｒに連結され、リヤドライブ軸８は、プロペラ軸９等
を介してリヤディファレンシャル装置ＩＯに連結し、更
に車軸１１を介して左右の後輪１２Ｌ　、　１２Ｒに連
結している。また、エンジンＬのスロットル弁Ｌ３には
モータＬ４が連結し、図示しないアクセルペダルの操作
に応じて電気的にスロットル弁１３を開閉動作するよう
になっている。

次いで、電気制御系について述べると、スロットル弁１
３に取付けられるスロットル開度センサ２０゜アクセル
ペダルに取付けられるアクセル開度センサ２１．左右前
輪７Ｌ、　７Ｒおよび左右後輪１２Ｌ　、　１２Ｒに取
付けられる各車輪速センサ２２Ｌ　、　２２Ｒ、２３Ｌ
および２３Ｒ１車体側に取付けられる加速度センサ２４
を有し、これらのセンサ信号が制御ユニット３０に人力
する。

制御ユニット３０は、駆動輪車輪速算出手段３１゜車体
速算出手段３２．路面μ検出手段３３を有する。

駆動輪車輪速算出手段３ｉには、４輪の各車輪速センサ
２２Ｌ　、　２２Ｒ、２３Ｌ　、　２３Ｒの各車輪速Ｕ
ｐｔ、＋Ｕ　ＦＲＩ　Ｕ　ＲＬＩ　Ｕ　ＲＲが入力し、
これらにより車輪速Ｕを以下のように算出する。

Ｕ　＝　ｆ（Ｕ　ＲＬＩ　　Ｕ　ＰＲ，Ｕ　ＲＬ、　Ｕ
　ＲＲ）ここで、スリップを検出し易くするため、関数
ｒは左右の前輪速２ｊｐｔ＋　　ＵｐＲの大きい方の値
をとり、左右の後輪速ＵＲＬｒ　　ＵＲ＊の大きい方の
値をとり、両者の平均値を求める。即ち、Ｕ　ｐｔ　＞
　Ｖ　ＦＲＩＵ＋ｕ、＞Ｕ＊＊の場合は、Ｕ　−（Ｕ　
ＲＬＩ　Ｕ　ＩＩｔ）　／２となり、こうして太き目に
定める。

車体速算出手段３２には、上述の左前輪速ＵｐＬ＋右前
輪速Ｕｐ＊＋左後輪速ＵｌｌＬ、右後輪速Ｕ□と車体加
速度センサ２４の車体加速度Ｇとが人力し、車体速Ｖを
以下のように算出する。

Ｖ＝ｇ（Ｇ、　　Ｕｐｔ、、　　ＵｐＲ，１７＊ｔ、　
　ＭＲＲ）ここでスリップを検出し易くするには、上述
のように車輪速Ｕは太き目に定め、これに対し車体速Ｖ
は小さ目に定める必要がある。そこで関数ｇは、加速度
Ｇの積分値ｆＧｄｔと４輪の各車輪速の中で最も小さい
値を選択して求める。即ち、ＵＲＲ＞　Ｕｐｔ　（−Ｕ
ｐＩＩ）　＞　ＵＲＬ＞　ｆ　Ｇｄｔの場合は、Ｖ−Ｊ
”Ｇｄｔとする。

路面μ検出手段３３は、路面摩擦係数μを検出するもの
であるが、スリップ時に路面摩擦係数μの値が低くてス
リップが発生し易い場合は、車体加速度Ｇの値も小さい
。そして路面摩擦係数μの値が高く乾燥路面に近くなる
と、スリップが発生しにくくなり、車体加速度Ｇの値が
大きくなり、こうして路面摩擦係数μは車体加速度Ｇと
比例関係になる。そこで路面μ検出手段３３には車体加
速度Ｇが人力して路面摩擦係数μを、μ−ｋＧ（ｋは定
数）により設定する。

上述の車輪速Ｕおよび車体速Ｖはスリップ判定手段３４
およびグリップ判定手段３５に人力し、両者の差び一■
と設定値ｖＡとを比較する。モしてＵ−Ｖ＞ＶＡの場合
にスリップと判断して、スリップ信号を補正スロットル
開度設定手段３６に人力する。一方、Ｕ−ｖ≦ｖＡの場
合はグリップと判断し、グリップ信号を補正スロットル
開速度設定手段３７に入力する。

補正スロットル開度設定手段３６は、スリップ時に直ち
にスロットル弁１３を閉制御するものであり、スロット
ル閉速度ｄは最大値６Ｍでスリップ状態に応じた補正ス
ロットル開度θ、まで閉じる。ここで補正スロットル開
度θ５を一律に所定値に設定すると、車体速Ｖが大きい
時には車体は負の加速度を生じ、車体速Ｖが小さい時に
はグリップまでの応答性が悪化する。そこで補正スロッ
トル開度θ５が、車体速Ｖとの関係で第２図（ａ）のよ
うに比例的に設定されており、このマツプを車体速Ｖに
より検索して補正スロットル開度θＳを設定する。

補正スロットル開速度設定手段３７は、スリップ後のグ
リップ時にスロットル弁（３を開制御して元に復帰する
ものであり、所定の補正スロットル開速度６．が与えら
れて、この補正スロットル開速度度６５から徐々に復帰
する。このグリップ時には、スリップが繰返して生じる
を防ぎながら迅速に復帰することが望まれ、この点で路
面摩擦係数μの影響が大きい。即ち、路面摩擦係数μが
低い程スリップを繰返す可能性が大きいため、これを回
避するには補正スロットル閉速度６．を小さく定める必
要があり、このことから、第２図（ｂ）のように、補正
スロットル開速度６ｓが路面摩擦係数μとの関係で設定
される。そこで、このマツプを路面摩擦係数μにより検
索して、補正スロットル開速度δＳを定める。

そしてこれらスロットル閉速度ｅ　ｙ　＋補正スロット
ル開度θ５．補正スロットル開速度６．は、スロットル
駆動手段３８に入力し、これに応じたスロットル制御信
号をモータ１４に出力するようになっている。

一方、スロットル開度センサ２０のスロットル開度θは
、実スロツトル開度検出手段８９に入力して実スロツト
ル開度θ、を検出する。またアクセル開度センサ２１の
アクセル開度φは、目標スロットル開度設定手段４０に
人力してアクセル開度φに応じた目標スロットル開度θ
。を定める。そしてスリップの生じていない通常走行時
は、目標スロットル開度θ。および実スロツトル開度θ
、は、スロットル駆動手段３８に人力して実スロツトル
開度θ、を目標スロットル開度θ。に追従するようにフ
ィードバック制御してモータ１４を駆動させる。

更に、上述のスリップおよびグリップの判定信号、実ス
ロットル開度θ１．目標スロットル開度θ０が入力する
制御モード判定手段４１を有し、スリップ、スリップ後
のグリップおよび通常走行の各モードを判断し、このモ
ード信号を駆動手段３８に入力する。そして各モードに
応じてスロットル制御信号を出力し、特にスリップ後の
グリップ時でθ、≧θ。になると、通常モードに切換え
る。

次いで、かかる構成のトラクション制御装置の作用を、
第３図のフローチャートと第４図のタイミングチャート
を用いて述べる。

先ず、発進時等においてアクセルペダルを踏込むことで
、エンジンｌからの動力が、変速機２゜センターディフ
ァレンシャル装置３等を介して前輪７Ｌ、　７Ｒおよび
後輪１２Ｌ　、　１２Ｒに伝達する。そこで前輪７Ｌ、
　７Ｒおよび後輪１２Ｌ　、　Ｌ２Ｒの回転により車両
が走行する。

このとき、第３図のフローチャートが実行され、ステッ
プ５１０（で各車輪速Ｕ　ＰＬＩ　Ｕ　ＰＲＩ　１）　
ＲＬＩ　’１１　ＲＲが読込まれ、ステップ５１０２で
前後車輪速の大きい方の平均値により車輪速Ｕが算出さ
れる。また、ステップ５ｔｏａで加速度センサ２４で検
出された車体加速度Ｇが読込まれ、ステップ５１０４で
車体速■が、車体加速度Ｇの積分値と上述の各車輪速Ｕ
ｐｔ。

Ｕ　ＰＲＩ　２７　ＲＬＩ　ぴＲ□の中の最小値で算出
されるのであり、こうして車輪速Ｕと車体速Ｖとの関係
で、スリップを高い精度で検出することが可能になる。

また、ステップ３１０５でスロットル開度センサ２０に
より検出された実スロットル開度θ２．アクセル開度φ
に応じた目標スロットル開度θ。が設定される。

そこで、ステップ３１０６で車輪速Ｕと車体速Ｖとの差
と、設定値ＶＡとによりスリップの有無が判断され、ノ
ンスリップの場合はステップ５１０７でトラクション制
御フラグＦを見て、クリアされている場合は通常モード
と判断する。そしてステップ５（０８でスロットル閉速
度６を最大ＩｉｉθＭに設定し、ステップ５１０９でフ
ラグＦクリアした後、実スロツトル開度θ、が目標スロ
ットル開度θ。に追従するようにスロットル制御する。

そこでモータ１４は、アクセル開度φに応じた目標スロ
ットル開度θ。

まで正逆転駆動し、スロットル弁ｔ３を電気的に開閉動
作する。

一方、第４図のように低μ路での急発進時において、車
体速Ｖに対し車輪速Ｕが急上昇して時点ｔ１で２ｚ−ｖ
ａｖ＾になると、スリップと判断されてステップ９１０
６からステップ８１１０へ進む。そして車体速Ｖに応じ
て補正スロットル開度θ、が設定され、ステップ５ｉｔ
ｔで補正スロットル開度θＳに応じてスロットル閉速度
６を最大値６Ｍに設定し、ステップ５ＩＬ２でトラクシ
ョン制御フラグＦがセットされる。そこで時点ｔ１にお
いて、第４図のように直ちにスロットル弁１３が補正ス
ロットル開度θ５に閉制御されてスリップを防止し、こ
の場合に車体速Ｖが小さくてスリップ量大の状態では補
正スロットル開度θ５が小さく設定されて、スリップを
確実に防止する。

かかるスロットル弁１３の閉制御により車輪速Ｕは低下
し、時点ｔ２でｙ−ｖ＜ｖ＾になるとグリップと１１１
断される。そこで、ステップ５ｉｏｅからステップ３１
０７を経てステップ５（１３に進み、更にステップ３１
１４で車体加速度Ｇにより路面摩擦係数μが設定され、
ステップ５ｌ１５で路面摩擦係数μに応じて補正スロッ
トル開速度６．が算出され、ステップ９１１Ｂでこの補
正スロットル開速度４ｓをスロットル閉速度６として記
憶し、これに応じてスロットル制御する。そこで時点ｔ
２以降、スロットル弁１３は補正スロットル開度θ、か
ら補正スロットル開速度ｄ、により徐々に開いて復帰す
ることになり、このため車輪速Ｕは、急激に復帰して再
びスリップすることが抑えられ、車体速Ｖの上昇に略沿
って上昇する。ここで補正スロットル開速度ｄｓは、路
面摩擦係数μの関係で設定されているため、低μ路で車
体速Ｖの上昇が小さくてスリップし易いと車輪速Ｕの上
昇も小さく、高μ路で車体速Ｖの上昇が大きい場合は車
輪速Ｕも大きく上昇することになる。

モしてθ、≧θ０になると、ステップ５１１３からステ
ップ３１０８に進んで、通常モードに戻るのである。

第５図において、本発明の他の実施例について述べる。

これは、補正スロットル開度θＳを車体速Ｖと車体加速
度Ｇの二次元マツプで設定するものであり、式で示すと
以下のようになる。

θ５−　Ｋ　ｏ＋　Ｋ　１　　・Ｇ　＋　Ｋ　２　・Ｖ
（Ｋｏ　、に１．に２は定数）そこで、かかるマツプによると、車体速Ｖが高くても低
μ路で車体加速度Ｇの値が小さい場合は、補正スロット
ル開度θ、が比較的小さい値になり、スリップ防止効果
が大きくなる。

以上、本発明の実施例について述べたが、２輪駆動車に
も同様に通用し得る。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、本発明によれば、車両のトラク
ション制御において、スリップ時は直ちにスロットル弁
を閉制御し、グリップ時は緩やかにスロットル弁を開制
御するので、スリップ防止の応答性、確実性がよく、グ
リップ時のスリップ再発等を確実に防止し得る。

さらに、スリップ時は車体速またはそれと車体加速度と
により設定される補正スロットル開度により、走行や路
面摩擦係数の状況に応じてスリップ防止を確実化し得る
。

さらにまた、グリップ時は路面摩擦係数による補正スロ
ットル開速度により、路面状況に応じてスリップ再発を
適切に防止し得る。

また、スリップとグリップの判断は、車輪速と車体加速
度を加味した車体速との関係で高精度に行うことができ
、４輪駆動車にも適用し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のトラクション制御装置の実施例を示す
構成図、第２図（ａ）　、　（ｂ）は補正スロットル開度と補正
スロットル開速度のマツプを示す図、第３図はトラクション制御の作用を示すフローチャート
図、第４図はスリップ時のスロットル開度変化と車輪速、車
体速の関係を示す特性図、第５図は補正スロットル開度の他のマツプを示す図であ
る。ｌ・・・エンジン、１３・・・スロットル弁、Ｌ４・・
・モータ、３０・・・制御ユニット、３４・・・スリッ
プ判定手段、３５・・・グリップ判定手段、３６・・・
補正スロットル開度設定手段、３７・・・補正スロット
ル開速度設定手段、３８・・・スロットル駆動手段

Claims

【特許請求の範囲】

（１）車輪速と車体速との関係で車輪スリップ、車輪グ
リップを判断してスロットル弁を制御する制御系におい
て、スリップ時に対する補正スロットル開度設定手段を有し
、少なくとも上記車体速との関係で補正スロットル開度
を定め、スリップ時に上記補正スロットル開度まで上記
スロットル弁を所定速度で閉じるように制御し、グリップ時に対する補正スロットル開速度設定手段を有
し、路面摩擦係数との関係で補正スロットル開速度を定
め、グリップ時に上記補正スロットル開速度により上記
スロットル弁を徐々に開くように制御することを特徴と
するトラクション制御装置。
（２）上記補正スロットル開度、補正スロットル開速度
は、車体速、路面摩擦に対しいずれも増大関数で設定す
る請求項（１）記載のトラクション制御装置。
（３）上記補正スロットル開度を車体速と車体加速度に
応じて設定する請求項（１）記載のトラクション制御装
置。