JPS6171229A - 車両用走行制御装置 - 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） 本発明は車両の発進時および加速時の駆動輪のスリップ
防止と走行中の走行速度制御とを複合制御する車両用走
行制御装置に関する。

（従来の技術） 従来この種の装置では、駆動輪のスリップ防止をするも
のとして、特公昭５１−３１９１５号「車輪のスリップ
防止装置」があり、発進、加速時に駆動輪のスリップが
発生すると、エンジンのキャブレーク（スロットル）の
開度を減じてエンジントルクを減少させている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、この従来装置ではスリ・７プ防止専用の
アクチュエータを備えているが、この車両に走行中の走
行速度を目標値に制御する走行速度制御装置（オートド
ライブ）を設ける場合には、このオートドライブに必要
となるスロットルを開閉駆動するアクチュエータが、そ
のスロットル開度を任意の角度に精度良く開閉調整しな
ければならず、前記スリップ防止用アクチュエータの如
く、スリ・７トルを高速応答で一時的に閉じるものとは
その性能が著しく異なり、単純に共通化することができ
なかった。従って、そのオートドライブ用およびスリッ
プ防止用にそれぞれ別個の専用アクチュエータを必要と
してしまうという問題がある。

本発明は上記問題に鑑みたもので、オートドライブおよ
びスリップ防止のためのアクチュエータを共通化し、か
つ両者のお互いの機能を充分に発１車させることを目的
としている。

（問題を解決するための手段） そのために本発明では、スリップ防止のスリップ制御機
能およびオートドライブの走行制御機能に共通の駆動源
と、この駆動源の所定方向の駆動と逆方向の駆動で別々
の減速した駆動出力を発する減速機構と、この駆動出力
により前記エンジンのトルクを選択的に増減制御する連
結機構とを備える構成にしている。

（作　用） 上記構成によれば、車両の走行中の走行速度を目標値に
制御する走行制御時には、前記駆動源の所定方向の駆動
の断続制御により前記減速機構、連結機構を介してエン
ジンの作動を制御し、走行速度調整しており、また駆動
輪のスリップ発生時には、前記駆動源の逆方向の駆動の
断続制御により前記減速機構、連結機構を介してエンジ
ンの作動を断続的に減少制御ｊ１、発進時、加速時の駆
動輪のスリップを防止している。

（実施例） 以下本発明を図に示す実施例について詳細に説明する。

第１図は本発明による車両走行制御装置の全体構成を示
す構成図である。第１図において、１０はスロットル部
の構成である。スロットル軸１２にはスロットルバルブ
ＩＩとアーム１３が固定されており、アーム１４はスロ
ットル軸１２のまわりを空転可能に組み付けである。ま
た、スプリング１６の両端は、スロットルバルブ１）を
組み込むスロットルボディーとアーム１４に取付けられ
、アーム１４にはスロットルボディーに対してＡ方向か
ら見て（以下スロットル部のアームの回転方向は入方向
から見た場合の方向とする）常に反時計方向の力が加え
られている。スプリング１５の両端はアーム１３とアー
ム１４に取付けられ、アーム１４に対してアーム１３を
時計方向に押しており、通常、アーム１３はアーム１４
に取付けられたストッパ１７に押し付けられている。従
って、スロワ１ルハルブ１）はスプリング１６のバネ力
により常に閉じる方向（反時計方向）に力を受けている
。

２００はスロットルアクチュエータであり、アクチュエ
ータ内部にあるクラッチおよびギヤ（第３図を介して駆
動源のモータ２０５によって駆動される出力軸２０６に
レバー２０１が固定されており、レバー２０１はアクチ
ュエータ内部にある図示されていないスプリング（第２
図におけるスプリング２１４）によって常に時計方向に
押されており、さらにレバー２０１は出力軸２０６のま
わりに空転可能なアーム２０２を時計方向に押している
。さらに、アーム２０２はスプリング２０７によって時
計方向に力を受けている。また出力軸のまわりに空転可
能なアーム２０３はアクチュエータ内部で出力軸２０６
に固定されているレバーによって反時計方向のみ押され
、出力軸のまわりを回転するようになっている。

すなわち、モータ２０５によって出力軸２０６を時計方
向に回転させた時はレバー２０１によってアーム２０２
のみを時計方向に回転させることが出来、出力軸２０６
を反時計方向に回転させた時はアクチュエータ内部のレ
バーによってアーム２０３のみを反時計方向に回転させ
ることが出来るようにしている。２０４はアーム２０２
．２０３の回転範囲を制限するストッパ、２０８はスブ
リング２０７の片端をアクチュエータボディーに固定す
るスｌヘノバである。

３０はアクセルペダル部の構成で、３１はアクセルペダ
ル、３２はアクセルペダル３１を押すレバーである。１
９はアクセルペダル３１とスロットル部１０のアーム１
４を結ぶアクセルケーブルであり、運１耘考がアクセル
ペダル３１を踏み込むことにより、アーム１４を時計方
向に回転させ、スプリング１５、アームＩ３を介してス
ロットルバルブか開かれる。また１８はアクチュエータ
２００のアーム２０２とスロットル部１０のアーム１３
を結ふコントロールケーブル、３３はアクチュエータ２
００のアーム２０３とアクセルペダル部３０のレバー３
２を結ぶコントロールケーブル（又はリンク）である。

（４）は駆動輪速度を検出する速度センサ、４２は従動
輪速度を検出する速度センサ、４３はスロットル開度を
検出するスロットル開度センサ、４４はオー））ライブ
の各種指令を発するために手動操作する指令スイッチで
あり、４０はこれらのセンサ４１．４２，４３．ｌ旨令
スイッチ４４からの信号を受けて、アクチュエータ２０
０に制御信号を出力する電子制御ユニット（以下ＥＣＵ
と呼ぶ）であり、マイクロコンピュータを用いたもので
ある。

５０はガソリンエンジンであり、スロットル部１０のス
ロットルバルブ１）の開度に応じてその吸入空気量が増
減され、よってエンジンの作動のエンジン回転数（エン
ジントルク）が増減するものである。

そして、ギヤ２１６，２１７，２１８，２２０により減
速比の異なる駆動力を得る減速機構を構成し、レバー２
０．２，２０３．およびスロットル部１０により連結機
構を構成している。

さらに第１図のアクチュエータ２００の■−■線に沿う
断面図の第２図に従って、第１図におけるアクチュエー
タ２００の構成を説明する。第２図において、出力軸２
０６にはレバー２０１．レバー２１５、プレート２１３
が固定されており、また、アーム２０３が固定されてい
るギヤ２１８゜アーム２０２．ギヤ２１６．電磁クラッ
チ２０９が出力軸２０６のまわりを空転出来るようにな
っている。アーム２０２はスプリング２０７によって、
常に時計方向に力を受けている。また、出力軸２０６自
体もスプリング２１４によって常に時計方向に力を受け
ている。プレート２１３には板ハネ２１２を介してクラ
ッチプレート２１）が組付けてあり、電磁コイル２１０
を励磁するとクラッチプレート２１）とクラッチ２０９
が結合し、モータ２０５によりギヤ２２０，２１９．ク
ラ。

チ２０９を介して出力軸２０Ｇを駆動できる。モータ２
０５により出力軸２０６を時計方向に回転させると、レ
バー２０１に押されてアーム２０２が同方向に回転し、
コントロールケーブル１８を介してアーム１３が引っ張
られスロットルバルブを閉しる位置まで動かずことがで
きる。また出力軸２０６を反時計方向に回転させると、
レバー２１５がギヤ２１６に当たり、さらに出力軸２０
６を同方向に回転させると、レバー２１５に押されてギ
ヤ２１６か同方向に回転し、さらにギヤ２１７．２１８
を介してアーム２０３がスト・ツバ２０４で止められる
位置まで反時計方向に回転する。

また、２２１は電磁コイル２１０に通電するためのター
ミナルである。

次に、上記構成においてその作動について説明する。

（ａ）通常アクセル操作時； 運転者がアクセルペダル３１を踏むと、アクセルケーブ
ル１９が引っ張られ、スロットル部１０のアーム１４が
時計方向に回転する。通常、アーム１３はスプリング１
５によってストッパ１７に押し付けられており、アーム
１４と一緒に回転するため、スロットル軸１２が回転し
、スロットルバルブ１）が開く。つまり、アーム１４の
回転は、スプリング１５．アーム１３を介してスロット
ル軸１２に伝えられる。この時、アーム１３０回転によ
り、コントロールケーブル１８も引っ張られるため、ア
クチュエータ２００のアーム２０２も反時計方向に回転
し、レバー２０１もアーム２０２に押されて同方向に回
転する。

他方、運転者がアクセルペダル３１の踏み込み量を減少
させれば、スプリング１６によってアーム１４が反時計
方向に回転し、アーム１３もストッパ１７に押されて同
方向に回転するため、スロットルバルブ１）の開度が減
少する。この時、アーム１３の回転によりコントロール
ケーブル１８が暖められ、アーム２０２はスプリング２
０７によって時計方向に回転し、またレバー２０１もア
クチュエータ内部の図示されていないスプリング（第２
図におけるスプリング２１４）よって同方向に回転する
。

（′ｂ）スリップ制御時； 発進、急加速時等に駆動輪に過大なスリップが発生し、
車両が安定性を失ない、また加速性も悪化してしまうこ
と防止すべく、次のような制御を行なう。

すなわち、ＥＣＵ４０では、常に速度セン＋４１．４２
から速度情報に基づき、駆動輪のスリップを判定してお
り、スリップ発生時には、アクチュエータ２００に対し
、スロットル開度を減少させてエンジントルクを抑制し
、スリップを抑えるよう指令する。

今、スロットルバルブ１）が開かれている状態で、アク
チュエータ内部の電磁クラッチをＯＮすることによりモ
ータ２０５の動力を出力軸２０６に伝達させ、出力軸２
０６を時計方向に回転させると、出力軸２０６に固定さ
れているレバー２０１がアーム２０２を時計方向に回転
させ、コントロールケーブル１８を介してスロットル部
１０のアーム１３が反時計方向に回転し、スロットル開
度が減少する。この時、アーム１３がアーム１４に固定
されたストッパ１７から離れるため、運転者の足にはス
プリング１５による力だけ余分な力がかかるが、このス
プリング力が小さくなっているためアクセルペダル３１
が無理に押し戻されることはない。

そして、モータ２０５の電流を切れば、スプリング１５
によってアーム１３が時計方向にストッパ１７に当たる
位置まで回転し、スロットル開度はアクセルペダル３１
の踏み込み量と対応する開度まで戻るので、モータ２０
５の電流の０Ｎ１０ＦＦを制御し、スリップ減少に従っ
て徐々にアーム２０２を戻して、スロットル開度をアク
セルペダル３１に踏み込み量に対応する開度まで開くよ
うにする。

（Ｃｌオートドライブ時； オートトドライブを行なう時には、アクチュエータ内部
の電磁クラッチをＯＮＬ、、モータ２０５の動力を出力
軸２０６に伝達出来るようにし、モータ２０５の電流を
スリップ制御時と逆にし、出力軸２０６を反時計方向に
回転させ、出力軸２０６に固定されたアクチュエータ内
部の図示されていないレバー（第２図におけるレバー２
１５）によってアーム２０３を反時計方向に回転させ、
コントロールケーブル３３、レバー３２を介してアクセ
ルペダル３１の踏み込み量を制御する。ここで、第２図
において、出力軸２０６を反時計方向に回転させ、レバ
ー２１５がギヤ２１６を回転させることが出来るように
なる位置は、スロットル開度を全開した時に、アーム２
０２が反時計方向に引っ張られ、それによってレバー２
０１が押されて出力軸２０６が回転させられる位置より
も、さらに少し出力軸２０６を反時計方向に回転させた
位置に設定しであるので、通常のアクセル操作時やスリ
ップ制御時にアーム２０３が動かされることはない。ま
たオートドライブ制御時のスロットル部の動作は、通常
のアクセル操作時と同じである。

次にＥＣＵ４０の動作の一例を第３図のフローチャート
を用いて説明する。

まず、ステップ１０１にて、各センサから駆動輪速度Ｖ
ｗ、従動輪速度Ｖｖ、スロットル開度θＴＨを読み込み
、ステップ１０２にて運転者が手動スイッチをセットし
ているか否かを示すオートドライブ実行モードになって
いるか否かを判別する。もし、オートドライブ実行モー
ドになっている場合はステップ１０８へ移り、オートド
ライブ用のプログラムを実行してステップ１０１に戻る
。

他方、ステップ１０２にて、オートドライブ実行モード
になっていないと判別された場合は、ステノブ１０３に
移り、スリップ判定レベルＶＴを作成する。すなわち、
従動輪速度Ｖｖをに倍（Ｋ＝１．１〜２．０）して目標
スリップ判定レベルＶＴとする。次に、ステップ１０４
で駆動輪速度Ｖｗ、スリップ判定レベルＶＴを比較して
スリップの有無を判定する。ステップ１０４にてＶｗ≧
ｖ丁が成立し、スリップ有りと判定された場合は、ステ
ップ１０５に移り、スロットル開度を減少しエンジント
ルクを抑えるために、スロットル開度変化量△θ＝−△
θ１　（△θ１〉０）と設定し、ステップ１０７に移る
。一方、ステップ１０４にて■ｗ＜Ｖ７が成立し、スリ
ップ無しと判定された場合は、ステップ１０６に移り、
スロットル開度を増加し、エンジントルクを増加させる
ようにスロットル開度変化量△θ−△θ２（△θ２〉０
）と設定し、ステップ１０７に移る。ステップ１０７で
はスロットル開度がθＴＨ＋△θに制御される様にアク
チュエータ２００を駆動し、ステップ１０１に戻る。

この駆動は、第４図の波形図に示すように、モータに印
加される電圧パターンのＤｕ　ｔｙ比ｔ／Ｔ（Ｔ：周期
、一定）を制御することによって行なわれる。スリップ
制御時には、モータ２０５に流れる電流の方向は常に同
じであり、アクチュエータ２００の出力トルクは常に時
計方向に働き、電圧パターンのＤｕｔｙ比を大きくすれ
ばアクチュエータの出力トルクが大きくなる。従って、
Ｄｕ　ｔｙ比を制御することによって、スロットル開度
を制御出来る。スリップが発生していなけれは、最終的
にＤｕ　ｔｙ比は０％になり、モータ印加電圧○ＦＦの
状態に戻る。

上述の実施例におけるアクチュエータ２００では出力軸
２０６の駆動回転方向違いにより、スリップ制御、オー
トドライブ制御、オートドライブ制御の両者を行なえる
構造とし、速い応答性を必要とするスリップ制御のため
に、スリップ制御時に駆動されるアーム２０２の半径は
大きくしてあり、またギヤによる減速比も小さくするこ
とができる。他方、オートドライブ制御では、スリップ
制御に比べて応答性は遅くても良いが、スロ・ノトル開
度の分解能を大きくするために、出力軸２０６からさら
にギヤ２１６，２１７．２１８を介してオートドライブ
制御用のアーム２０３を駆動する構成とし、減速比を大
きくして必要な分解能を得ることができる。

次に、第５図は本発明の他の実施例を示す。この実施例
では、車両のエンジンとしてガソリンエンジン５０の代
わりにディーセルエンジン５０Ａを用いており、第１図
と同様にアクチュエータ２００により燃料噴射ポンプＩ
ＯＡの燃料調節機構をｌｕｌ＋御するようにしている。

従って、ディーセルエンジンを備えた車両においても、
発進時、加速時の駆動輪のスリップ防止とオートｌ’ラ
イブとを複合制御することができる。

なお、本発明はガソリンエンジン、ディーゼルエンジン
の車両に限ることなく、その他の形式のエンジンを備え
た車両にも同様に適用することができる。

また、ＥＣＵの動作において、スリップの有無によって
変化させるスロットル開度変化量△θは、スロットル開
度θＴＨ、エンジンの状態等の関数として求めるように
しても良い。また、オートドライブ実行モードにおいて
も、スリップ制御を行なうようにしても良い。

さらに他の実施例としてスロットル部の構成を第１に示
した様な構成とせず、運転者がアクセルペダルを踏むこ
とによってスロットルケーブルを介して直接動かすこと
ができるスロットルバルブの他にエンジンの吸気配管中
に、前記スロットルバルブと直列にスリップ制御用のバ
ルブを設け、アーム２０２によって、このスリップ制御
用のバルブの軸を回転させるようにしても良い。

（発明の効果） 以上述べたように本発明において−よ、車両の走行中の
走行速度を目標値に制御する走行制御、および発進時、
加速時の駆動輪のスリップを防止するスリップ制御の両
機能を複合させるとともに、そのためのアクチュエータ
を共通化し、かつ両機能間の悪影響を防止し、各機能を
充分に発１車させることができ、装置全体を小型化する
ことができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第２図は
そのアクチュエータの■−■線に沿う断面図、第３図は
第１図中のＥＣＵ作動を示すフローチャート、第４図は
その作動説明に供する波形図、第５図は本発明の他の実
施例を示す全体構成図である。 １０・・・連結機構を含むスロットル部、３０・・・ア
クセル部、４０・・・ＥＣＵ、５０・・・ガソリンエン
ジン、２００・・・アクチュエータ、２０２，２０３・
・・連結機構の第１．第２のアーム、２０５・・・駆動
源のモータ、２１６，２１７，２１８，２２０・・・減
速機構としてのギヤ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　車両の駆動輪のスリップ発生時にエンジントル
   クを減少させるスリップ制御機能、および走行中の走行
   速度を目標値に制御する走行制御機能を有する車両用走
   行制御装置において、 前記スリップ制御機能および走行制御機能に共通の駆動
   源と、 この駆動源の所定方向の駆動と逆方向の駆動で別々の減
   速した駆動出力を発する減速機構と、この駆動出力によ
   り前記エンジンのトルクを選択的に増減制御する連結機
   構とを備えた ことを特徴とする車両用走行制御装置。
2. （２）　特許請求の範囲第１項記載の車両用走行制御装
   置において、前記連結機構は、 前記減速機構の所定方向の駆動のみで回転する第１のア
   ームと、逆方向の駆動のみで回転する第２のアームとを
   備え、この第１、第２のアームにより前記エンジンのス
   ロットルを開閉制御することを特徴とする車両用走行制
   御装置。
3. （３）　特許請求の範囲第１項または第２項記載の車両
   用走行制御装置において前記減速機構は、正方向および
   逆方向の駆動でそれぞれ異なる減速比を有することを特
   徴とする車両用走行制御装置。