JPH0339177B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、車両用スリツプ防止装置に関するも
のであり、特に、車両の発進時および加速時に発
生する駆動輪の過大なスリツプをスロツトルバル
ブの開閉速度を制御することにより防止する車両
用スリツプ防止装置に関する。

［従来の技術］ 従来より、急激な加速時等における駆動輪のス
リツプ防止対策として、例えば駆動輪と従動輪と
の回転数差を検出し、この差が所定以上となつた
ときに、内燃機関出力を抑制して推進力を減少さ
せるものが知られている。また、例えば、駆動輪
速度と従動輪速度より駆動輪のスリツプ率を算出
し、このスリツプ率に基づいて気化器の開度を制
御することによりスリツプを押え、走行性能の向
上を図つたものに特開昭59−68538号公報が提案
されている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、駆動輪のスリツプ発正時にスロツト
ルバルブの開度を制御して内燃機関の出力を抑制
しようとする場合には、駆動輪のスリツプ状態に
応じてスロツトルバルブの開度のみを段階的に変
化させるだけでは良好なスリツプ防止制御が困難
であるという問題点があつた。

本発明は、従来技術の上記問題点に鑑みてなさ
れたものであり、内燃機関のスロツトルバルブの
開閉速度を駆動輪のスリツプ状態に応じて制御
し、駆動輪の良好なスリツプ防止制御が可能な車
両用スリツプ防止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］ 上記問題点を解決するための手段を第１図に基
づいて説明する。第１図は本発明の基本概念を示
す構成図である。本発明は第１図に示すように、 駆動輪ａの速度を検出する駆動輪速度検出手段
ｂと、 従動輪ｃの速度を検出する従動輪速度検出手段
ｄと、 上記従動輪速度検出手段ｄから得られる従動輪
速度に基づいて基準速度を演算する基準速度算出
手段ｅと、 駆動輪加速度と従動輪加速度の差に比例する量
で駆動輪速度を補正して補正速度を算出する補正
速度算出手段ｆと、 駆動輪のスリツプ状態を判定するスリツプ判定
手段ｇと、 上記スリツプ判定手段ｇにより駆動輪がスリツ
プ状態にあると判定されると上記基準速度算出手
段ｅから得られる基準速度と上記補正速度算出手
段ｆから得られる補正速度との差に比例した速度
でスロツトルバルブを開閉するスロツトル駆動手
段ｉと、 を備えたことを特徴とする車両用スリツプ防止装
置を要旨とするものである。

ここで基準速度とは、駆動輪のスリツプ状態を
判断する基準となるものである。

［作用］ 次に、本発明の作用を第１図に基づいて説明す
る。

自動車が走行中に、駆動輪速度検出手段ｂおよ
び従動輪速度検出手段ｄよりそれぞれ駆動輪回転
速度および従動輪回転速度を検出する。上記従動
輪速度検出手段かる得られる従動輪速度に基づき
基準速度算出手段ｅにより基準速度が算出され
る。この基準速度と上記駆動輪速度検出手段ｂか
ら得られる駆動輪速度とをスリツプ判定手段ｇに
より比較して駆動輪ａがスリツプ状態にあるか否
かが判定される。上記スリツプ判定手段ｇにおい
て駆動輪ａがスリツプ状態にあると判定された場
合は、基準速度算出手段ｅから得られる基準速度
と補正速度算出手段ｆから得られる補正速度との
差に比例した速度でスロツトル駆動手段ｉがスロ
ツトルバルブを開閉し、内燃機関ｈの出力を変更
する。この補正速度は、駆動輪速度を、駆動輪加
速度と従動輪加速度の差、つまり駆動輪のスリツ
プ率の増加・減少傾向の度合、に比例する量で補
正したものである。従つて、補正速度には駆動輪
速度にスリツプ率の増加・減少傾向の度合が加味
されたものとなる。この結果、基準速度とこの補
正速度との差に基づいた速度でスロツトバルブを
開閉すると、単に基準速度と駆動輪速度との差に
基づくものに比べて、駆動輪速度は速やかに基準
速度に収束する。このため、駆動輪ａのスリツプ
が速やかに防止される。

［実施例］ 以下に、本発明の好適な実施例を図面に基づい
て説明する。

第２図は本発明の一実施例のスリツプ防止装置
を備えた車両のシステム構成図である。同図は前
輪Ｗ１Ｌ，Ｗ１Ｒが駆動輪、後輪Ｗ２Ｌ，Ｗ２Ｒ
が従動輪である前輪駆動車を表わしている。

第２図において、１０はエンジンを示し、１０
ａはシリンダ、１０ｂはピストン、１０ｃは点火
プラグ、１０ｄは吸気弁、１０ｅは燃料噴射弁、
１０ｆはサージタンク、１０ｇはエアフロメー
タ、１０ｈはエアクリーナを表わしている。上記
エアフロメータ１０ｇとサージタンク１０ｆの間
の吸気通路に、アクセルペダルAP１と連動して
吸気量を調整するスロツトルバルブSV１が備え
られている。またアクセルペダルAP１には該ア
クセルペダルAP１の操作量を検出するアクセル
ペダル操作量センサAPS１が設けられている。
さらにスロツトルバルブSV１には、その開度を
検出するスロツトルバルブ開度センサSVS１が
備えられるとともに、該スロツトルバルブを電子
制御装置（以下単にECUとよぶ）１の指令に従
つて駆動するスロツトルバルブアクチユエータ
SVA１が配設されている。

一方、Ｗ１Ｌ，Ｗ１Ｒはそれぞれ左・右前輪
（駆動輪）を示し、Ｗ２Ｌ，Ｗ２Ｒはそれぞれ
左・右後輪（従動輪）を表わしている。これらの
各車輪には、その回転速度を検出して信号を上記
ECU１に出力する左・右駆動輪センサＳ１Ｌ，
Ｓ１Ｒおよび左・右従動輪センサＳ２Ｌ，Ｓ２Ｒ
が設けられている。

上記ECU１は、第３図に示すように構成され
ている。同図において１ａは上記各センサにて検
出されたデータを制御プログラムに従つて入力お
よび演算するとともに、その結果に対応して上記
スロツトルバルブアクチユエータSVA１を駆動
するための処理を行なうセントラルプロセツシン
グユニツト（以下単にCPUとよぶ。）、１ｂは上
記制御プログラムおよびマツプ等のデータが格納
されたリードオンリメモリ（以下単にROMとよ
ぶ。）、１ｃは上記各センサにより検出されたデー
タか演算制御に必要なデータが一時的に記憶され
るランダムアクセスメモリ（以下単にRAMとよ
ぶ）、１ｄはキースイツチがOFFされても以後の
必要なデータを保持するようバツテリによつてバ
ツクアツプされたバツクアツプランダムアクセス
メモリ（以下単にバツクアツプRAMとよぶ。）、
１ｅは上記各車輪速度センサＳ１Ｌ，Ｓ１Ｒ，Ｓ
２Ｌ，Ｓ２Ｒとアクセルペダル操作量センサ
APS１およびスロツトルバルブ開度センサSVS
１の信号を入力するとともに各センサの出力信号
をCPU１ａに選択的に出力するマルチプレクサ、
アナログ信号をデイジタル信号に変換するＡ／Ｄ
変換器等が備えられた入力部、１ｆは上記スロツ
トルバルブアクチユエータSVA１に制御信号を
出力すると共に駆動電流を流す駆動回路を備えた
出力部、１ｇはCPU１ａ，ROM１ｂ等の各素子
および入力部１ｅ、出力部１ｆを結び各種データ
が送られるバスラインをそれぞれ表わしている。
また１ｈはCPU１ａを始めROM１ｂ、RAM１
ｃ等へ所定の間隔で制御タイミングとなるクロツ
ク信号を送るクロツク回路を表わしている。

次に以上のように構成されたECU１により実
行される駆動輪のスリツプ防止制御処理につい
て、第４図に示すフローチヤートに基づいて詳細
に説明する。本処理は所定時間毎に繰り返し実行
される。なお、括弧内の３桁の番号は、その処理
のステツプ番号を示す。

まず、本処理がECU１起動後の第１回目か否
かが判定される（100）。今回の処理が第１回目の
処理であれば初期化処理が行なわれる（102）。す
なわち、メモリクリア、フラグリセツト、タイマ
リセツトが行われる。初期化処理（102）の後、
あるいは本処理が２回目以降のものである場合は
ステツプ108に進む。次にステツプ108において各
種データを検出する。すなわち、まず左・右駆動
輪センサＳ１Ｌ，Ｓ１Ｒの出力から駆動輪速度
VWを検出する。また、左・右従動輪速度センサ
Ｓ２Ｌ，Ｓ２Ｒの出力から従動輪速度VVを検出
する。なおこれらの各種輪速度VWとVVは、そ
れぞれ左・右両輪の平均値を用いてもよいし、ま
た左・右いずれか一方の値で代行してもよい。次
にスロツトルバルブ開度センサSVS１よりスロ
ツトルバルブの開度θtおよびアクセルペダル操作
量センサAPS１よりアクセルペダル操作量θpを
検出する。次にステツプ110に進む。ここでは各
種輪の加速度を演算する。すなわち、駆動輪加速
度はｄ（VW）／dt、従動輪加速度はｄ（VV）／
dtとして演算する。次にステツプ112に進み基準
速度VTと補正速度VSを演算する。まず、基準
速度VTは次に示す(1)式のようにして算出する。

VT＝Ｋ×VV＋V0 ……(1) ここにおいて、 VT：基準速度 Ｋ：定数 VV：従動輪速度 V0：定数補正項 である。

次に、補正速度VSは次に示す(2)式のようにし
て算出する。

VS＝VW＋A1｛ｄ（VW）／dt−ｄ（VV）／dt｝
……(2) ここにおいて、 VS：補正速度 VW：駆動輪速度 A1：定数（A1≧０） ｄ（VW）／dt：駆動輪加速度 ｄ（VV）／dt：従動輪加速度 である。

次に、ステツプ114に進み駆動輪にスリツプが
発生しているか否かを判定する。ここではステツ
プ108で検出した駆動輪速度VWとステツプ112で
算出した基準速度VTを比較してVWがVTを上
回るか否かにより駆動輪のスリツプ発生の有無を
判定している。この条件に該当する場合、すなわ
ち駆動輪のスリツプが検出された場合はステツプ
118に進む。一方、上記条件に該当しない場合、
すなわち駆動輪のスリツプが検出されない場合は
ステツプ115に進む。このステツプ115ではスリツ
プ制御が実行中か否かを判定する。もしスリツプ
制御実行中でなければステツプ122に進む。一方、
スリツプ制御実行中であればステツプ116に進む。
このステツプ116ではスロツトルバルブ開度θtと
アクセルペダル操作量θpを比較することにより
両者の対応状態を検出し両者が等しくなつた場合
はステツプ122に進み駆動輪のスリツプ制御を終
了するようにしている。なお、ここで理論的には
上記のようにスロツトバルブ開度θtとアクセルペ
ダル操作量θpが等しくなつた場合にスリツプ制
御を終了するわけである。ところで、この理論通
りθt＝θpの場合に限り上記制御終了と判定するよ
うにプログラムを作成すると、上記両者が完全に
一致しないと制御は終了しなくなるが、実際の走
行中に両者が完全に一致することは極めて稀であ
る。このため本実施例のステツプ116ではθt≧θp
として判定することにより実際の走行状態に対応
して判定の幅を持たせている。一方、上記スロツ
トルバルブ開度θtとアクセルペダル操作量θpが対
応していない場合すなわちθt＜θpの場合はステツ
プ118に進み、スリツプ制御を継続する。ステツ
プ118では理想スロツトルバルブ開閉速度θ＊を
次に示す。(3)式のようにして算出する。

θ＊＝A2×（VS−VT） ……(3) ここにおいて θ＊：理想スロツトルバルブ開閉速度 A2：定数（A2＜０） VS：補正速度 VT：基準速度 である。

次にステツプ120に進む。ここではスロツトル
バルブSV１の開閉速度が、上記ステツプ118で求
めた理想スロツトルバルブ開閉速度θ＊となるよ
うにECU１が制御信号を出力するとともに駆動
電流を通電したスロツトルバルブアクチユエータ
SVA１を駆動させる。ここでθ＊は正、負の両
値をとるが、スロツトルバルブアクチユエータ
SVA１はθ＊≧０の場合はスロツトルバルブ開
方向に、θ＊＜０の場合はスロツトルバルブ開方
向に開閉速度｜θ＊｜で駆動される。一方、ステ
ツプ122に進んだ場合はスリツプ制御を終了し、
スロツトルバルブ開度θtとアクセルペダル操作量
θpが常に等しくなるように、ECU１がスロツト
ルバルブアクチユエータSVA１を駆動させる。
以後、上記処理を繰り返す。

ここで、理想スロツトルバルブ開閉速度θ＊を
算出するために補正速度VSを用いた技術的意味
を詳述する。

理想スロツトルバルブ開閉速度θ＊を表す(3)式
は、補正速度VSを表す(2)式により次のように書
き換えられる。

θ＊＝A2（VW−VT）＋A1・A2 ｛ｄ（VW）／dt−ｄ（VV）／dt｝ ……(4) ここにおいて、 A1、A2：定数（A1≧０、A2＜０） VW：駆動輪速度 VT：基準速度 ｄ（VW）／dt：駆動輪加速度 ｄ（VV）／dt：従動輪加速度 である。

(4)式から明らかなように、理想スロツトルバル
ブ開閉速度θ＊は、単に駆動輪速度VWと基準速
度VTとの差からのみ算出するのではなく、駆動
輪加速度ｄ（VW）／dtと従動輪加速度ｄ
（VV）／dtとの差から、駆動輪のスリツプ率が
増加傾向にあるのか減少傾向にあるのかをその度
合と共にスリツプ率の増加・減少度合を加味した
ものとなる。例えば、スリツプ率が増加傾向にあ
れば、｛ｄ（VW）／dt−ｄ（VV）／dt｝＞０、A2
＜０であることから、理想スロツトルバルブ開閉
速度θ＊は、その度合に応じてスロツトルバルブ
の閉方向の速度を増やす側に設定される。逆に、
スリツプ率が減少傾向にあれば、その度合に応じ
て理想スロツトルバルブ開閉速度θ＊は、スロツ
トルバルブの閉方向の速度を減らす側に設定され
る。つまり、駆動輪速度VWと基準速度VTとの
差が同じであつても、スリツプ率の増加・減少傾
向が異なれば、理想スロツトルバルブ開閉速度θ
＊は、その増加・減少度合に応じて異なり、駆動
輪速度VWが基準速度VTに速やかに収束するよ
うに制御されるのである。

次に、ECU１により実行される上記処理の制
御タイミングの一例を第５図に基づいて説明す
る。第５図は、理想スロツトルバルブ開閉速度、
スロツトルバルブ開度、基準速度および車輪速度
を時間の経過に従つて表現したタイミングチヤー
トである。

第５図において、運転者によりアクセルペダル
AP１が踏み込み始められる時刻がt1である。こ
の運転者の操作により、第５図に示すようにスロ
ツトルバルブ開度θtは急激に増加する。一方、上
記運転者の操作により駆動輪速度VWも時刻t1よ
り急激に増加し、基準速度VTを上回る時刻がt2
である。この時刻t2において、駆動輪に過大なス
リツプが発生したとECU１が判定し、時刻t2よ
り駆動輪スリツプ防止制御が開始される。すなわ
ち、基準速度VTと補正速度VSとの差に比例し
た理想スロツトルバルブ開閉速度でスロツトルバ
ルブSV１の開閉制御が行われる。時刻t2，付近
ではスロツトルバルブの開度も大きく、このため
駆動輪速度VWと基準速度VTの差は時間ととも
に増加する。このような場合には、理想スロツト
ルバルブ開閉速度θ＊もスロツトルバルブSV１
を急速に閉じる方向に増加し時刻t3で閉じる方向
の最大速度となる。これにより、スロツトルバル
ブSV１はECU1の制御に従つて駆動されるスロ
ツトルバルブアクチユエータSVA１の作動によ
り速やかに閉じられる。このため時刻t2から時刻
t4に到る間にスロツトルバルブ開度θtは減少し、
駆動輪速度VWも低下して基準速度VTに近づく。
時刻t5でVW＝VTとなるが、この時刻t5以後も
駆動輪のスリツプ制御が続けられるため駆動輪速
度VWと基準速度VTに大きな差が生じることな
く、理想スロツトルバルブ開閉速度θ＊も０近傍
の値を取り、スロツトルバルブ開度θtもほぼ一定
値を取る。この駆動輪のスリツプ制御は、スロツ
トルバルブ開度θtとアクセルペダル操作量θpが等
しくなるまで続けられ、上記両者が等しくなつた
時点で終了する。

なお、本実施例において駆動輪速度検出手段ｂ
は駆動輪センサＳ１Ｌ，Ｓ１Ｒに、従動輪速度検
出手段ｄは従動輪センサＳ２Ｌ，Ｓ２Ｒに、基準
速度算出手段ｅはECU１により実行される処理
のステツプ112に、補正速度算出手段ｆはECU１
により実行される処理のステツプ112に、スリツ
プ判定手段ｇはECU１により実行される処理の
ステツプ114に、スロツトル駆動手段ｉはスロツ
トルバルブアクチユエータSVA１とECU１によ
り実行される処理のステツプ120にそれぞれ該当
するものである。

本発明の上記実施例によれば、スリツプ率の増
加・減少度合を加味した補正速度VSと基準速度
VTとの差に比例した速度でスロツトルバルブを
開閉しているため、速やかに駆動輪のスリツプを
防止することができる。

また、上記実施例ではアクセルペダルとスロツ
トルバルブは機械的に連結されていないが、上記
両者が機械的に連結されている場合でも上記制御
は適用できる。

なお、本実施例では駆動輪のスリツプ制御の終
了を判定するために、プログラムでスロツトルバ
ルブ開度θとアクセルペダル操作量θpを比較し
て両者が等しくなつた場合にスリツプ制御を終了
するようにソフトウエア手段によつて行つてい
る。しかし、上記スロツトルバルブ開度θtとアク
セルペダル操作量θpの代わりに、例えばスロツ
トルバルブ開度とアクセルペダル踏込量が対応し
た状態であるか否かを検出するスイツチを設け
て、該スイツチの出力信号により駆動輪のスリツ
プ制御を終了するようにハードウエア手段によつ
て行うことも可能である。これは、例えばスロツ
トルバルブとアクセルペダルの両者の動作が対応
している間はスイツチが閉じて信号を出力し両者
の動作が対応しなくなると該スイツチが開いて信
号を出力しなくなるというような手段により実現
可能である。

以上本発明の実施例について説明したが、本発
明はこのような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内において
種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

［発明の効果］ 以上詳記したように本発明によれば、内燃機関
の出力を、基準速度と、スリツプ率の増加・減少
傾向の度合を駆動輪速度に加味した補正速度との
差に比例した速度でスロツトルバルブを開閉する
ことにより制御しているため、車両の発進時およ
び加速時に発生する駆動輪のスリツプを速やかに
防止することが可能となり良好なスリツプ防止制
御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本概念を示す構成図、第２
図は本発明一実施例のシステム構成図、第３図は
電子制御装置（ECU）を説明するためのブロツ
ク図、第４図はECUで実行される処理のフロー
チヤート、第５図は理想スロツトルバルブ開閉速
度、スロツトルバルブ開度、基準速度および車輪
速度を時間の経過に従つて表現したタイミングチ
ヤートである。 ａ……駆動輪、ｂ……駆動輪速度検出手段、ｃ
……従動輪、ｄ……従動輪速度検出手段、ｅ……
基準速度算出手段、ｆ……補正速度算出手段、ｇ
……スリツプ判定手段、ｈ……内燃機関、ｉ……
スロツトル駆動手段、Ｗ１Ｌ，Ｗ１Ｒ……駆動
輪、Ｓ１Ｌ，Ｓ１Ｒ……駆動輪速度センサ、Ｗ２
Ｌ，Ｗ２Ｒ……従動輪、Ｓ２Ｌ，Ｓ２Ｒ……従動
輪速度センサ、１……電子制御装置（ECU）、１
０……エンジン、SVA１……スロツトルバルブ
アクチユエータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 駆動輪の速度を検出する駆動輪速度検出手段
   と、従動輪の速度を検出する従動輪速度検出手段
   と、上記従動輪速度検出手段から得られる従動輪
   速度に基づいて基準速度を演算する基準速度算出
   手段と、 駆動輪加速度と従動輪加速度の差に比例する量
   で駆動輪速度を補正して補正速度を算出する補正
   速度算出手段と、 駆動輪のスリツプ状態を判定するスリツプ判定
   手段と、 上記スリツプ判定手段により駆動輪がスリツプ
   状態にあると判定されると上記基準速度算出手段
   から得られる基準速度と上記補正速度算出手段か
   ら得られる補正速度との差に比例した速度でスロ
   ツトルバルブを開閉させるスロツトル駆動手段
   と、 を備えたことを特徴とする車両用スリツプ防止装
   置。