JPH0833113B2 - 車両加速スリツプ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明は車両加速時の駆動輪のタイヤと路面との過剰
スリップを防止するよう制御する車両加速スリップ制御
装置に関し、特に駆動輪の回転を内燃機関の出力によっ
て制御する車両加速スリップ制御装置に関するものであ
る。

［従来の技術］ 従来より、車両加速時に生ずる駆動輪の空転を防止す
ると共に、車両加速時の駆動輪のタイヤと路面との摩擦
力が最大となるよう駆動輪の回転を制御して車両の走行
安定性、加速性等を向上する車両加速スリップ制御装置
が発明・提案されている。

この種の車両加速スリップ制御装置は、通常、駆動輪
の回転速度を１つのパラメータとして駆動輪のスリップ
率を検知し、そのスリップ率の程度が所定値以上の場合
に、例えば点火時期や空燃比を制御することによって内
燃機関の出力を制御し、駆動輪の回転を抑制している。
また、特開昭61-60331号の「車両スリップ制御装置」に
示されるように、上記スリップ率が最適な値となるよう
スロットルまたはサブスロットルの開度率を運転者のア
クセルペダル踏込量に相当する開度率以下で制御する提
案等も為されている。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記制御を行なう車両加速スリップ制御装置は、車両
のスリップを防止し車輪のタイヤと路面との摩擦力を最
大とするよう働くといった優れた効果を有するものの、
猶、次のような問題が考えられた。

即ち、上記制御を行なう車両加速スリップ制御装置
は、車輪のタイヤと路面との摩擦力を最大とするようス
リップ率を常に10％付近に制御している。このため、運
転者が急にアクセルペダルを踏み込んでも車両はほとん
どスリップせず、かえって運転者は路面状態を知ること
が困難になるといった問題があった。また、上記問題等
により路面状態を知らずに走行することは、路面状態に
より異なる制動距離を認識せずに走行することに繋り急
停止時等に困るといった問題も有していた。

発明の構成 ［問題点を解決するための手段］ 本発明の車両加速スリップ制御装置は、上記問題を解
決することを目的として為されたものであり次の如く構
成されている。

本発明の車両加速スリップ制御装置は、第１図にその
基本構成を例示するように、 車両の駆動輪のスリップ率を検出するスリップ率検出
手段（M1）と、 アクセルペダルの踏込率を検出する踏込率検出手段
（M2）と、 上記検出されたスリップ率が零の場合に関係づけた、
上記検出される踏込率の上昇に対するスロットルバルブ
の目標とする開度率の上昇勾配を、上記検出されるスリ
ップ率が高くなるほど減少させて、上記踏込率から上記
目標開度率を求める目標開度率演算手段（M3）と、 上記スロットルバルブの開度率を上記求められた目標
開度率に一致させるよう制御し車輪駆動用内燃機関の出
力制御を行なう開度制御手段（M4）と、 を備えて車両の過剰スリップを防止するよう働く車両
加速スリップ制御装置であって、 上記目標開度率演算手段（M3）には、 上記検出されたアクセルペダルの踏込率が全開状態の
踏込率に近くなるほど、上記目標開度率をスリップ率零
の上記踏込率と目標開度率との関係に近づける補正手段
（M5）、 を備えたことを特徴とする車両加速スリップ制御装
置。

［作用］ 上記のように構成された本発明の車両加速スリップ制
御装置においては、スリップ率検出手段が、車両の駆動
輪のスリップ率を検出し、踏込率検出手段が、アクセル
ペダルの踏込率を検出する。そして、目標開度率演算手
段が、その検出された駆動輪のスリップ率とアクセルペ
ダルの踏込率とに基づき、スロットルバルブの目標開度
率を求め、開度制御手段が、スロットルバルブの開度率
を目標開度率に一致させるように制御することにより、
車両駆動用内燃機関の出力制御を行う。

また、目標開度率演算手段は、駆動輪のスリップ率が
零の場合に関係づけたアクセルペダルの踏込率の上昇に
対するスロットルバルブの目標開度率の上昇勾配を、駆
動輪のスリップ率が高くなるほど減少させ、その上昇勾
配に従って、アクセルペダルの踏込率からスロットルバ
ルブの目標開度率を求めるが、本発明では、目標開度率
演算手段に補正手段が備えられ、この補正手段が、アク
セルペダルの踏込率が全開状態の踏込率に近くなるほ
ど、スロットルバルブの目標開度率を、スリップ率零の
踏込率と目標開度率との関係に近付ける。

このため、目標開度率演算手段にて設定されるスロッ
トルバルブの目標開度率は、アクセルペダルの踏込率が
一定であれば、駆動輪のスリップ率が高いほど小さい値
に設定されるものの、アクセルペダルの踏込率が全開状
態の踏込率に近付くに従って、駆動輪のスリップ率の変
化に対する目標開度率の変化割合は小さくなり、アクセ
ルペダルの踏込率が全開状態となる領域では、駆動輪の
スリップ率が変化しても、目標開度率はスリップ率零の
場合の値から殆ど変化しなくなる。

この結果、本発明の車両加速スリップ制御装置によれ
ば、アクセルペダルの踏込率が比較的低い場合には、駆
動輪のスリップ率の上昇に伴いスロットルバルブの開度
率を抑制して、加速スリップの発生を良好に防止するこ
とができ、アクセルペダルの踏込率が全開状態の踏込率
に近付くに従い、駆動輪のスリップ率の上昇に伴うスロ
ットルバルブの開度率の抑制割合を小さくし、アクセル
ペダルの踏込率が全開状態となる領域では、スロットル
バルブの開度率を抑制せずに、スリップ率零のときの開
度率に対応させることができる。

［実施例］ 次に、本発明の車両加速スリップ制御装置の構成を一
層明らかにするために好適な実施例を図面と共に説明す
る。

第２図は本発明一実施例の車両加速スリップ制御装置
が搭載された車両の内燃機関周辺および車輪部分を示す
概略構成図である。

図示するように４気筒の内燃機関１の吸気管２には、
サージタンク３の上流に吸入空気量を制限するためのス
ロットルバルブ4,内燃機関１の燃焼室５内に燃料噴射を
行なう燃料噴射弁6,等が取り付けられている。上記スロ
ットルバルブ４はステップモータ７により開閉され、そ
の開度率はスロットル開度センサ８により検出される。
スロットルバルブ４の上流には、吸入空気を浄化するエ
アフィルタ9,および吸入空気量を検出するエアフロメー
タ10が備えられている。

また、内燃機関１には、内燃機関１の冷却水温を検出
する水温センサ11,内燃機関１の回転と同期してイグナ
イタ12より発生される高電圧を各気筒の点火プラグ（図
示しない）に分配するディストリビュータ13,ディスト
リビュータ13の回転に従ってパルス信号を出力する回転
数センサ14,等も備えられている。

上記スロットル開度センサ8,水温センサ11および回転
数センサ14等は電子制御装置（以下、単にECUと呼ぶこ
ともある）20に接続され、ECU20はこれらの各センサか
らの入力に基づき上記ステップモータ７や燃料噴射弁６
等を制御するよう働く。

ECU20には、更に、アクセルペダル21の踏み込み率に
応じた検出信号を出力するアクセルポジションセンサ2
2,車両の左右駆動輪23L,Rの平均回転速度を検出するた
めに駆動輪速度センサ24,左右従動輪25L,Rの各々の回転
速度を検出する従動輪速度センサ26L,R、等も接続させ
ている。

次に、ECU20の構成について説明する。

ECU20は、第３図に示すように、周知のCPU30,ROM31,R
AM32等を中心とし、これらと外部入力出路33および外部
出力回路34等をバス35により相互に接続した論理演算回
路として構成されている。

外部入力回路33には、上述したスロットル開度センサ
8,エアフロメータ10,水温センサ11,回転数センサ14,ア
クセルポジションセンサ22,駆動輪速度センサ24,左従動
輪速度センサ26Lおよび右従動輪速度センサ26R等の各種
センサが接続され、外部出力回路34には、燃料噴射弁６
およびステップモータ７等が接続されている。

上記構成によりECU20は、上述した如く各種センサか
らの入力に基づいて内燃機関１の運転状態を好適に制御
するが、ここで第４図のフローチャートを用いてECU20
がスロットルバルブ４について行なう処理について説明
する。

第４図に示す「スロットルバルブ制御ルーチン」は、
ハード割り込みにより定期的（本実施例では4ms）に実
行されるものである。

処理が本処理に移行すると、先ず、CPU30は駆動輪速
度センサ24から読み込んだ値に基づき車輪速度Vdを算出
する（ステップ100）。続いて、左右従動輪速度センサ2
6L,Rから読み込んだ値の平均値から車体速度Vsを算出す
る（ステップ110）。この後、本処理が実行される毎に
算出し記憶されたｎ個のスリップ率S1ないしSnを１個ず
つシフトして最新のｎ−１個のスリップ率S1ないしSn−
１をRAM32に残し（ステップ120）、上記ステップ100お
よび110において算出された車輪速度Vdおよび車体速度V
sから今回のスリップ率Snを次式から算出する（ステッ
プ130）。

Sn＝（Vd−Vs）/Vd 上記処理ステップ100ないし130により最新のｎ個のス
リップ率S1ないしSnがRAM32に記憶される。

続いて、上記最新のｎ個のスリップ率S1ないしSnから
最大のスリップ率Smaxが算出される（ステップ140）。

ステップ150では、こうして算出された最大スリップ
率Smaxとアクセルポジションセンサ22より検出されるア
クセル踏込率θａとを用いて第５図に示すマップから目
標スロットル開度率θbaseが決定される。即ち、このス
テップ150の処理は、目標開度率演算手段に相当し、本
実施例では、最新のｎ個のスリップ率S1ないしSnの内の
最大スリップ率Smaxと今回検出されたアクセル踏込率θ
ａとから目標スロットル開度率θbase（％）が決定され
る。尚、第５図には、スリップ率Ｓ＝0,S＝0.1およびＳ
＝0.2における各々のマップのみを記載したが、スリッ
プ率Ｓ＝０からＳ＝0.1までの間およびスリップ率Ｓ＝
0.1からＳ＝0.2までの間には図示するマップを補充する
マップがあるものとする。また第５図において、スリッ
プ率Ｓ＝0.2のマップは、アクセル踏込率θａが０〜80
％までの間は、目標スロットル開度率θbase＝０とな
り、アクセル踏込率θａが80％を越えると、アクセル踏
込量θａの増加に従って目標スロットル開度率θbaseが
スリップ率Ｓ＝０のときの値に近付き、アクセル踏込率
θａが100％のときには、スリップ率Ｓ＝０と同じ目標
スロットル開度率θbaseになるように設定されており、
それ以外のスリップ率（図ではスリップ率Ｓ＝0.1）の
領域においても、アクセル踏込率θａの最大値付近で
は、このスリップ率Ｓ＝0.2のマップに従い、アクセル
踏込量θａの増加に伴い目標スロットル開度率θbaseが
スリップ率Ｓ＝０のときの値に近付くようにされてい
る。従って、本実施例においては、スリップ率Ｓ＝0.2
におけるアクセル踏込率θa:80〜10％の領域のマップ
が、本発明の補正手段として機能することになる。

続くステップ160では、算出された目標スロットル開
度率θbase（％）と前回本処理において出力されたスロ
ットル開度率θｔ（％）との比較が行なわれる。ここ
で、スロットル開度率θｔ≦θbaseが成立するものと判
定されたときには処理はステップ170に、不成立と判定
されたときには処理はステップ180に、各々進む。

ステップ170では、今回出力すべきスロットル開度率
θｔを前回出力したスロットル開度率θｔにδ（本実施
例では１％）を加算した開度率とする処理が行なわれ
る。

一方、ステップ180では、今回出力すべきスロットル
開度率θｔをステップ150において算出された目標スロ
ットル開度率θbaseとする処理が行なわれる。

上記ステップ170または180の処理を実行した後に、算
出されたスロットル開度率θｔは外部出力回路34を介し
てステップモータ７に出力され（ステップ190）、本処
理は「RETURN」に抜ける。

次に上記処理を行なう本実施例の動作を、アクセルペ
ダル21を全閉状態から40％まで踏み込み、その後、急に
アクセルペダルを95％程度まで踏み込んだ場合につき第
５図および第６図を用いて説明する。

先ず、アクセルペダル21が全閉（アクセル踏込量θａ
＝０％）状態では、スロットルバルブ４も全閉（スロッ
トル開度θｔ＝０％）状態となりスリップ率Ｓは零とな
る。ここでアクセル踏込率θａを40％とするようアクセ
ルペダル21を踏み込むと、今回までの最大スリップ率Sm
axは零のままであるため（ステップ100ないし140）、目
標スロットル開度率θbaseは第５図のマップから40％と
される（ステップ150）。このとき、スロットル開度率
θｔはまだ零の状態であるためスロットル開度率θｔ≦
θbaseが成立し（ステップ160）、今回出力されるスロ
ットル開度率θｔはδとして出力される（ステップ170
および190）。これにより、車両の駆動力Ｆが発生しス
リップ率Ｓは増加する。この増加するスリップ率Ｓによ
り最大スリップ率Smaxは更新され（ステップ100ないし1
40）、目標スロットル開度率θbaseは40％から少し減少
する（ステップ150）。しかしながら、まだスロットル
開度率θｔ≦θbaseが成立しスロットル開度率θｔは２
×δとして出力される（ステップ170および190）。これ
を繰り返すことにより、第６図に示すように、目標スロ
ットル開度率θbaseは漸減し駆動力（スロットル開度θ
ｔ）Ｆは漸増して両者が等しくなるポイントP1で制御は
バランス制御される（ステップ160ないし190）。

上記状態では、スリップ率Ｓは、約0.1として制御さ
れる。ここで、運転者がアクセルペダル21を踏み込みア
クセル踏込率θａを約95％程度にすると、第５図のマッ
プから目標スロットル開度率θbaseは約75％とされる
（ステップ100ないし150）。これにより、目標スロット
ル開度率θbaseは図示するポイントP2に移行するが、目
標スロットル開度率θbaseが高いため（第６図に目標ス
ロットル開度率θ′baseとして示す）、スロットル開度
率θｔは更に増加されてゆく（ステップ160,170および1
90）。この結果、アクセル踏込率θａに近いスロットル
開度率θｔを出力することになる。

尚、アクセルペダル21を全閉状態近くした場合も、ア
クセルペダル21を全開状態近くした場合と同様、第５図
のマップに示すように各スリンプ率Ｓにおける目標スロ
ットル開度率θbaseはスリップ率Ｓ＝０の目標スロット
ル開度率θbaseに近くなるためアクセル踏込率θａに近
いスロットル開度率θｔを出力することになる。

以上、詳細に説明した本実施例の車両加速スリップ制
御装置によると、アクセルペダル21の通常踏み込み状態
（10％≦アクセル踏込率θａ≦80％）には、駆動輪のス
リップ率Ｓを好適な値（本実施例では零ないし0.2）と
して制御し駆動力Ｆを大きくするよう働き、アクセルペ
ダル21を全開状態近くまで踏み込んだとき等には、アク
セル踏込率θａに近い値のスロットル開度率θｔを出力
するよう働くという優れた効果を有する。これにより、
運転者は、アクセルペダル21を踏み込むことにより、い
つでも路面状態を知ることができるといった優れた効果
を有し、一層の安全上の効果を期待することができる。

尚、第７図（イ）に示すグラフは、各路面状態、即ち
各路面摩擦係数μにおける本考案実施例のアクセル踏込
率θａと駆動輪のスリップ率Ｓとの関係を示すものであ
り、第７図（ロ）に示すグラフは、従来のトラクション
コトロール制御装置を搭載した車両の各路面摩擦係数μ
におけるアクセル踏込率θａとスリップ率Ｓとの関係を
示すグラフである。この各々のグラフを比較しても分る
ように、本実施例の車両加速スリップ制御装置は、アク
セルペダルを全開状態近く踏み込むことにより路面状態
に応じたスリップ率Ｓを得ている。

以上、本発明の車両加速スリップ制御装置の一実施例
について詳細に説明したが、本発明の車両加速スリップ
制御装置は上記実施例に何等限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実
施することができる。

発明の効果 以上詳述したように、本発明の車両加速スリップ制御
装置によれば、アクセルペダルの踏込率が比較的低い場
合には、駆動輪のスリップ率の上昇に伴いスロットルバ
ルブの開度率を抑制して、加速スリップの発生を良好に
防止することができ、アクセルペダルの踏込率が全開状
態の踏込率に近付くに従い、駆動輪のスリップ率の上昇
に伴うスロットルバルブの開度率の抑制割合を小さく
し、アクセルペダルの踏込率が全開状態となる領域で
は、スロットルバルブの開度率を抑制せずに、スリップ
率零のときの開度率に対応させることができる。

従って、本発明によれば、アクセルペダルを全開状態
の踏込率付近まで大きく踏み込めば、駆動輪は路面状態
に応じてスリップすることになり、車両運転者は、この
ときの駆動輪のスリップ状態から路面状態を正確に把握
して、車両の運転を行うことができ、車両走行時の安全
性をより一層高めることができる。

また、本発明では、アクセルペダルの踏込率が全開状
態の踏込率付近に達した時点で、アクセルペダルの踏込
率に対するスロットルバルブの目標開度率をスリップ率
零のときの値に切り換えるのではなく、アクセルペダル
の踏込率が全開状態の踏込率に近付くに従って、スロッ
トルバルブの目標開度率をスリップ率零のときの値に徐
々に近付けるようにしているので、アクセルペダルの踏
込率が全開付近になった時点で加速スリップが急に発生
するようなことはなく、車両運転者は、車両を安全にコ
ントロールしながら、路面状態を認識することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両加速スリップ制御装置の基本構成
を例示するブロック図、第２図は本発明一実施例の車両
加速スリップ制御装置が搭載された車両の内燃機関周辺
および車輪部分を示す概略構成図、第３図はそのECU20
の構成を示すブロック図、第４図はECU20が行なう「ス
ロットルバルブ制御ルーチン」の処理を示すフローチャ
ート、第５図は各スリップ率Ｓにおけるアクセル踏込率
θａと目標スロットル開度率θbaseとの関係を示すグラ
フ、第６図は目標スロットル開度率θbaseと駆動力Ｆ
（スロットル開度率θｔ）との関係を示すグラフ、第７
図は各路面摩擦係数μにおけるアクセル踏込率θａとス
リップ率Ｓとの関係を示すグラフ、である。 １……内燃機関 ４……スロットルバルブ ７……ステップモータ ８……スロットル開度センサ 20……電子制御装置（ECU） 22……アクセルポジションセンサ 24……駆動輪速度センサ 26L,R……従動輪速度センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の駆動輪のスリップ率を検出するスリ
   ップ率検出手段と、 アクセルペダルの踏込率を検出する踏込率検出手段と、 上記検出されたスリップ率が零の場合に関係づけた、上
   記検出される踏込率の上昇に対するスロットルバルブの
   目標とする開度率の上昇勾配を、上記検出されるスリッ
   プ率が高くなるほど減少させて、上記踏込率から上記目
   標開度率を求める目標開度率演算手段と、 上記スロットルバルブの開度率を上記求められた目標開
   度率に一致させるよう制御し車両駆動用内燃機関の出力
   制御を行う開度制御手段と、 を備えて車両の過剰スリップを防止するよう働く車両加
   速スリップ制御装置であって、 上記目標開度率演算手段には、 上記検出されたアクセルペダルの踏込率が全開状態の踏
   込率に近くなるほど、上記目標開度率をスリップ率零の
   上記踏込率と目標開度率との関係に近付ける補正手段、 を備えたことを特徴とする車両加速スリップ制御装置。