JP2578865B2 - 車両用駆動力制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、アクセル操作子と機械的に非連結とされた
スロットル弁がアクセル操作子の操作に応じて開閉制御
される車両用駆動力制御装置に関する。

（従来の技術） 従来の車両用駆動力制御装置としては、例えば、特開
昭60−43133号公報に記載されている装置が知られてい
る。

この従来装置は、アクセルペダル位置に応じて、エン
ジンへの燃料供給量を変化させてエンジン出力を制御す
る自動車のエンジン出力制御装置において、駆動輪回転
数検出手段、非駆動輪回転数検出手段、両検出手段出力
からタイヤ−路面間の滑り率を演算する演算手段、演算
された滑り率と設定滑り率を比較する比較手段、演算さ
れた滑り率が大きい時に前記アクセルペダル位置に基づ
いた制御出力に優先して強制的にエンジンへの燃料供給
を減少させる信号を出力する滑り率制御手段を備えたこ
とを特徴とするものであった。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の車両用駆動力制御装
置にあっては、設定スリップ率を越えた時にはエンジン
への燃料供給を減少させてスリップを回避し、スリップ
回避後は、そのままスリップ回避前の状態に復帰させる
制御を行なう為、スリップを回避した後に同様なスリッ
プが再度生じてしまうという問題点があった。

また、駆動輪スリップが発生し易い低摩擦係数路での
走行時には、アクセル操作とは無関係にエンジンへの燃
料供給減少と燃料供給増大とが繰り返されるハンチング
状態となり、ガクガク振動を生起させる。

また、スリップ率が大きい時には、アクセルペダル位
置に基づいたスロットル開度制御に優先して強制的にエ
ンジン駆動力の制御がなされる為、スリップ防止制御時
にはアクセルペダル操作とエンジン駆動力との対応関係
がなくなり、アクセル操作違和感が生じる。

そこで、これらの問題点を解決するべく本出願人は、
先に特願昭61−157389号の出願を行なった。

しかし、この先行出願では、スリップ率が設定スリッ
プ率を越えた時、その時点での制御特性マップに基づ
き、そのマップより下位のマップを選択する構成となっ
ていた為、スリップ率が小さい時にマップが上位に移行
し、その結果スリップ率が大きくなった場合、その時点
でのマップに基づき下位マップを選択するのは、エンジ
ンの応答遅れ等が考慮されなく不合理である。

即ち、現時点でのマップの持つ意味がないにもかかわ
らず、そのマップに基づいて新たなマップを選択するの
は、設定次第で加速不良あるいはスリップ再発を招く。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上述のような問題点を解決することを目的
としてなされたもので、この目的達成のために本発明で
は以下に述べる解決手段とした。

請求項１記載の解決手段は、第１図のクレーム対応図
に示すように、駆動輪速検出手段ａから得られる車輪速
度と車体速度検出手段ｂから得られる車体速度とによっ
てタイヤ−路面間のスリップ率を演算するスリップ率演
算手段ｃと、 アクセル操作子に対するアクセル操作量を検出するア
クセル操作量検出手段ｄと、 スロットル弁の実スロットル開度値を検出する実スロ
ットル開度値検出手段ｅと、 アクセル操作量に対するスロットル開度の関係を、制
御特性マップとして複数設定させているマップ設定手段
ｆと、 前記スリップ率が設定スリップ率を下回っている場
合、現在の制御特性マップよりアクセル操作量に対する
スロットル開度の増大比率を上げた上位の制御特性マッ
プへ移行すると共に、スリップ率が設定スリップ率を越
える毎に、その時点での制御特性マップと、その時点か
らエンジン応答遅れを考慮して決められた設定時間前の
制御特性マップとを比較し、アクセル操作量に対するス
ロットル開度の増大比率が小さい方の制御特性マップを
選択し、選択された制御特性マップよりアクセル操作量
に対するスロットル開度の増大比率を下げた下位の制御
特性マップを選択し、且つ、スリップ率が設定スリップ
率を越えた時に、その時点での制御特性マップと設定時
間前の制御特性マップとが共にアクセル操作量に対する
スロットル開度の増大比率が最も高い特性マップである
場合、通常のマップ落ち制御で選択される下位の制御特
性マップよりさらに下位の制御特性マップの中からスリ
ップ収束性を考慮して予め決められた特定の制御特性マ
ップを選択するマップ選択手段ｇと、 該マップ選択手段ｇにより選択されている制御特性マ
ップと前記アクセル操作量とによって目標スロットル開
度値を求める目標スロットル開度値設定手段ｈと、 前記実スロットル開度値を前記目標スロットル開度値
に一致させる制御信号をスロットルアクチュエータｉに
対して出力するスロットル弁開閉制御手段ｊと、 を備えていることを特徴とする手段とした。

（作 用） 走行時、駆動輪スリップの発生がなくスリップ率が設
定スリップ率を下回っている場合には、マップ選択手段
ｇにおいて、現在の制御特性マップよりアクセル操作量
に対するスロットル開度の増大比率を上げた上位の制御
特性マップへ移行する制御が行なわれる。

そして、低路面摩擦係数路での走行時や加速走行時等
において、駆動輪スリップが発生した場合には、マップ
選択手段ｇにおいて、スリップ率が設定スリップ率を越
える毎に、その時点での制御特性マップと、その時点か
らエンジン応答遅れを考慮して決められた設定時間前の
制御特性マップとが比較され、アクセル操作量に対する
スロットル開度の増大比率が小さい方の制御特性マップ
が選択され、選択された制御特性マップよりアクセル操
作量に対するスロットル開度の増大比率を下げた下位の
制御特性マップが選択されるという制御が行なわれる。

つまり、このマップ落ち制御は、エンジンの応答遅れ
により設定時間前の制御特性マップ位置によって現在の
スリップが発生したと推定し、その制御特性マップを基
準として下位のマップに移行させることで、現在の路面
摩擦係数に適合したスロットル弁開度を選択することが
できる。

尚、現在の特性からどれくらい前の制御特性マップを
基準にするかは、平均的なエンジン応答遅れを考慮して
固定の設定時間前としても良いが、エンジンの応答遅れ
とは密接に関連するエンジン回転数やギヤ比等に応じて
可変の設定時間とした場合には、現在のスリップが発生
した原因となる過去の制御特性マップを的確に推定する
ことができる。

さらに、例えば、氷結路のような極低摩擦係数路での
発進時等のように、一度スリップしてその直後、つまり
設定時間より短い周期で再スリップが発生するような場
合には、再スリップが発生した時点での制御特性マップ
が設定時間前の制御特性マップより下位のマップである
ため、スリップした時点での制御特性マップを基準とし
て下位のマップが選択され、制御特性マップが上位のマ
ップである設定時間前のマップを基準とする場合のよう
なスロットル開度が大き過ぎることによる再度のスリッ
プの誘発が防止される。

また、発進時や乾燥路から低摩擦係数路への進入時等
で、スリップが発生し、その時点での制御特性マップと
設定時間前の制御特性マップとが共にアクセル操作量に
対するスロットル開度の増大比率が最も高い特性マップ
である場合、マップ選択手段ｇにおいて、通常のマップ
落ち制御で選択される下位の制御特性マップよりさらに
下位の制御特性マップの中からスリップ収束性を考慮し
て予め決められた特定の制御特性マップが選択される。

よって、最上位のマップが選択されている場合に急に
スリップが発生した時、通常のマップ落ち制御で段階的
に下位のマップが選択される場合に比べ、大きく下位の
制御特性マップへ飛びスロットルバルブが閉じられるこ
とで、スリップ収束性が向上する。

そして、前述のようなマップ落ち制御がなされた後
は、所定のマップ上り条件を満足するか、スリップ率が
新たに設定スリップ率を越えるまでは下位の制御特性マ
ップがそのまま保持されるため、駆動輪スリップ回避後
であっても直ちに駆動輪スリップを生じた前の駆動力レ
ベルまで復帰することがなく、再スリップは防止される
し、さらに、駆動輪スリップに対してはスロットル開度
を小さくして駆動力を減少させる方向の制御となるた
め、駆動力の増減に伴なうハンチングの発生もない。

また、スリップ防止制御時であっても、マップ落ちに
より選択されている制御特性マップに基づきアクセル操
作量に応じたスロットル開度に制御されるため、アクセ
ル操作違和感が生じない。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面により詳述する。

尚、この実施例を述べるにあたって、後輪駆動車に適
用した駆動力制御装置を例にとる。

まず、実施例の構成を説明する。

実施例の駆動力制御装置Ａが適用される後輪駆動車の
パワートレーンＰは、第２図に示すように、エンジン1
0、トランスミッション11、プロペラシャフト12、リヤ
ディファレンシャル13、リヤドライブシャフト14,15、
後輪16,17を備えている。

前輪18,19は非駆動輪である。

実施例の駆動力制御装置Ａは、アクセル操作子である
アクセルペダル20と、前記エンジン10の吸気系であるス
ロットルチャンバ21に設けられるスロットル弁22とを機
械的に非連結とし、アクセルコントロールワイヤ等の機
械的な連結手段に代えてアクセルペダル20とスロットル
弁22との間に設けられる制御装置で、入力センサとし
て、後輪回転数センサ30、右前輪回転数センサ31、左前
輪回転数センサ32、アクセルポテンショメータ33を備
え、演算処理手段として、スロットル弁制御回路34を備
え、スロットルアクチュエータとして、ステップモータ
35を備えている。

前記後輪回転数センサ30は、駆動輪速の検出手段で、
前記リヤディファレンシャル13の入力軸部に設けられ、
後輪回転速落V_Rに応じた後輪回転信号（vr）を出力す
る。

尚、後輪回転数センサ30としては光感知センサや磁気
感知センサ等が用いられ、後輪回転信号（vr）としてパ
ルス信号が出力される場合には、スリップ弁制御回路34
内の入力インタフェース回路341において、F/Vコンバー
タでパルス信号の周波数に応じた電圧に変換され、さら
にA/Dコンバータで電圧値がデジタル値に変換され、CPU
342やメモリ343に読み込まれる。

前記右前輪回転数センサ31及び左前輪回転数センサ32
は、車体速の検出手段で、前記前輪18,19のそれぞれの
アクスル部に設けられ、右前輪回転速度V_FR及び左前輪
回転速度V_FLに応じた右前輪回転信号（vfr）及び左前輪
回転信号（vfl）を出力する。

尚、両前輪回転数センサ31,32からの出力信号をスロ
ットル弁制御回路34のCPU342で読み込むための信号変換
は、前記後輪回転数センサ30と同様になされる。

前記アクセルポテンショメータ33は、絶対アクセル操
作量ｌの検出手段で、前記アクセルペダル20の位置に設
けられ、絶対アクセル操作量ｌに応じた絶対アクセル操
作量信号（ｌ）を出力する。尚、このアクセルポテンシ
ョメータ33からの出力信号は、電圧値によるアナログ信
号であるため、入力インタフェース回路341のA/Dコンバ
ータにてデジタル値に変換され、CPU342やメモリ343に
読み込まれる。

前記スロットル弁制御回路34は、前記入力センサから
の入力情報や、メモリ343に一時的あるいは予め記憶さ
れている情報を、所定の演算処理手順に従って処理し、
スロットルアクチュエータであるステップモータ35に対
しパルス制御信号（ｃ）を出力するマイクロコンピュー
タを中心とする電子回路で、内部回路として、入力イン
タフェース回路341,CPU（セントラル・プロセシング・
ユニット）342、メモリ（RAM,ROM）343、出力インタフ
ェース回路344を備えている。

このスロットル弁制御回路34のマップ設定手段として
の機能をもつメモリ343には、第３図に示すように、絶
対アクセル操作量ｌに対するスロットル開度θの制御特
性マップとして８種類の上限及び下限を有する領域制御
特性マップ＃０〜＃７が設定されていて、各マップ＃０
〜＃７は、路面摩擦係数μを下記の表１とした場合の最
大駆動力を発生するスロットル開度θに相当する。

尚、各マップ＃０〜＃７の上限は、絶対アクセル操作
量3/4でのスロットル開度最大値とゼロ基準点とを結ぶ
線と、絶対アクセル操作量3/4〜4/4におけるスロットル
開度最大値の線とで形成され、下限は、絶対アクセル操
作量4/4でのスロットル開度最大値とゼロ基準点とを結
ぶ線で形成されている。

また、スロットル弁制御回路34のメモリ343には、第
４図に示すように、相対アクセル操作量Δｌに対するス
ロットル開度変化量Δθとの関係特性が三次曲線的な特
性として設定されている。

前記スロットル弁制御回路34には、特許請求の範囲で
述べたスリップ率演算手段、実スロットル開度検出手
段、マップ選択手段、目標スロットル開度値設定手段、
スロットル弁開閉制御手段が含まれている。

尚、前記実スロットル開度検出手段は、スロットル弁
制御回路34のCPU342から出力インタフェース回路344へ
のSTEP指令信号を同時にメモリ343で受け、このメモリ3
43でSTEP数を書込みカウントする内部回路構成の手段で
あり、CPU342からの読み出し指令に従って実スリップ開
度値θ_０が随時CPU342へ読み出される。

また、前記マップ選択手段には、マップ上り選択手段
とマップ落ち選択手段とが含まれている。

前記ステップモータ35は、前記スロットル弁22を開閉
作動させるアクチュエータで、回転子と励磁巻線を有す
る複数の固定子とを備え、励磁巻線へのパルスの与え方
で正転方向及び逆転方向に１ステップずつ回転する。

次に、実施例の作用を説明する。

まず、CPU342におけるスロットル弁開閉制御作動の流
れを、第５図に示すメインルーチンのフローチャート図
と第６図に示すサブルーチンのフローチャート図とによ
って述べる。

尚、第５図のメインルーチンでの処理は、図示してい
ないオペレーティングシステムにより所定周期（例えば
20msec）で起動される定時間割り込み処理であり、第６
図のサブルーチンでの処理は、この定時間割り込みによ
り決定されるステップモータ35への信号出力周期に応じ
てメインルーチン内で適宜起動されるoci（アウトプッ
ト・コンペア・インタラプト）割り込み処理である。

（イ）初期設定 第５図に示すメインルーチンは、キーシリンダへエン
ジンキーを差し込み、イグニッションスイッチをOFFか
らONに切り換えた時点から起動が開始され、第１回目の
処理作動時には、最初かどうかの判断がなされ（ステッ
プ100）、次のイニシャライズステップ101に進む。

このイニシャライズステップ101では、MAPFLGをMAPFL
G＝０に設定すると共に、他のFLGや基準値l₀₀,θ₀₀等の
情報を全てクリアにする。

（ロ）スリップ率演算処理 タイヤ−路面間のスリップ率Ｓの演算処理は、ステッ
プ102〜ステップ107で行なわれる。

まず、各回転数センサ30,31,32からの入力信号に基づ
いて後輪回転速度V_R,右前輪回転速度V_FR,左前輪回転速
度V_FLが読み込まれ（ステップ102）、次に前輪回転速度
V_Fが演算される（ステップ103）。

尚、演算式は、 であり、平均値により求めている。

次に、駆動輪である後輪回転速度V_Rが40km/h以上かど
うかが判断され（ステップ104）、V_R≧40（km/h）の場
合にはステップ105へ進み、このステップ105においてス
リップ率Ｓが演算される。

尚、スリップ率の演算式は、 である。

また、前記ステップ104でV_R＜40（km/h）と判断され
た場合には、前後輪回転速度差ΔＶ（＝V_R−V_F）が演算
され（ステップ106）、演算により求められた前後輪回
転速度差ΔＶに応じてスリップ率Ｓが設定される（ステ
ップ107）。

従って、前記ステップ105またはステップ107で得られ
たスリップ率Ｓは、グラフにあらわすと、第７図に示す
ようになり、このスリップ率Ｓが以下の制御作動で各設
定スリップS₀,S₁,S₂と比較する場合のしきい値となる。

（ハ）制御情報の設定処理 後述するマップ選択処理やアクセルワーク判別処理で
用いられる制御情報の設定処理は、ステップ150〜ステ
ップ154及びステップ251〜ステップ255で行なわれる。

まず、２周期前の処理においてサンプリングされ、１
周期前の処理において前回絶対アクセル操作量l₁として
取り扱われたアクセルペダル踏み込み量が、前々回絶対
アクセル操作量l₂としてセットされる（ステップ15
0）。また、１周期前の処理においてサンプリングさ
れ、今回絶対アクセル操作量l₀として取り扱われたアク
セルペダル踏み込み量が、前回絶対アクセル操作量l₁と
してセットされる（ステップ151）。次に、現在のアク
セルペダル踏み込み量が、今回絶対アクセル操作量l₀と
して、また、現在のスロットル弁開度が実スロットル開
度値θ_０としてサンプリングされて読み込まれる（ステ
ップ152）。次いで、セット済みの今回絶対アクセル操
作量l₀から前回絶対アクセル操作量l₁が差し引かれるこ
とにより、１周期前の処理時からのアクセルペダル踏み
込み量の変化量である今回相対アクセル操作量ΔL₀が算
出され（ステップ153）、また、前回絶対アクセル操作
量l₁から前々回絶対アクセル操作量l₂が差し引かれるこ
とにより２周期前の処理時から１周期前の処理時までに
変化したアクセルペダル踏み込み量の変化量である前回
相対アクセル操作量ΔL₁が算出される（ステップ15
4）。

ステップ251〜ステップ255では、制御特性マップMAPF
LGの所定時間前（ここでは600msec前）までの間の記憶
を行なっている。

カウンタCTRは、MAPFLGを所定個（実施例では600msec
/20msec＝30個）の番地に記憶させる為にループさせる
回数を定めるカウンタであり、ステップ251→ステップ2
53の間を29回ループさせた後、ステップ254以降へ進む
ようにしている。ステップ252ではMAPFLGの値が記憶さ
れているメモリ番地にCTRの値を加えた番地（「MAPFL
G）＋CTR」）の値を＋１番地のメモリ番地に記憶してい
る。ループに従って順次＋１番地のメモリに過去のMAPF
LGの値が記憶されていく為、後述するステップ260〜263
で用いる600msec前のMAPFLGの値MAPOLDはMAPFLG＋30番
地に記憶されている。

ステップ254では、ステップ252の29回目のループで得
られた「MAPFLG＋30」番地の内容、即ち、MAPFLGの600m
sec前の値をMAPOLDに記憶する。

尚、ステップ253で示すカウンタCTRのクリア処理によ
り１制御サイクルに１回、MAPOLDが「600msec前のMAPFL
Gの値」として書き換えられる。

（ニ）マップ上り選択処理 尚、この処理は、後述するマップ落ち選択手段により
領域制御特性が最上位領域制御特性マップより下位の領
域制御特性マップにある場合に行なわれる。

現在選択されている領域制御特性マップより絶対アク
セル操作量ｌに対するスロットル開度θの増大比率を上
げた上位の領域制御特性マップを選択するマップ上り選
択処理は、ステップ110〜ステップ119及びステップ161
〜ステップ163で行なわれる。

まず、今回絶対アクセル操作量l₀が高設定アクセル操
作量l_H以上であるかどうかが判断される（ステップ11
5）。尚、実施例での高設定アクセル操作量l_Hは、最大
アクセル操作量を１とした場合、キックダウン的な領域
境界であるl_H＝3/4に設定されている。

また、今回絶対アクセル操作量l₀が低設定アクセル操
作量l_L以上であるかどうかが判断される（ステップ25
0）。尚、実施例での低設定アクセル操作量l_Lは、低ア
クセル操作領域境界としてl_L＝1/4に設定している。そ
して、ステップ115でl₀＜l_H及びステップ250でl₀＞l_Lと
判断された場合は（つまりl_L≦l₀＜l_Hの場合）、今回相
対アクセル操作量ΔL₀がΔL₀＞０かどうか、すなわちア
クセルペダル20に対して踏み込み操作時であるかどうか
が判断され（ステップ110）、次に、スリップ率ＳがＳ
≦S₀（例えば、S₀＝0.1）であるかどうか、すなわち設
定スリップ率S₀以下で駆動輪スリップがほとんど発生し
ていないかどうかが判断され（ステップ111）、次に実
スロットル開度値θ_０がθ_０≧θ_MAXかどうか、すなわ
ち実スロットル開度値θ_０が前回に選択されている領域
制御特性マップによるスロットル開度上限値θ_MAXかど
うかが判断され（ステップ112）、次にMAPFLGがMAPFLG
＝０かどうか、すなわちマップ上りが可能なマップ＃１
〜＃７であるかどうかが判断され（ステップ113）、こ
れらのマップ上り条件を全て満足している時にだけステ
ップ114へ進み、MAPFLGの番号（＃１〜＃７）が１番下
げられ（ステップ114）領域制御特性マップとしては１
段階上位のマップに移行する。尚、前記ステップ110〜
ステップ113で述べたマップ上り条件を１つでも満足し
ない時は、新たにマップ上り条件の全てが満足されるま
でその時に選択されている領域制御特性マップが保持さ
れる。

また、ステップ115でl₀≧l_Hと判断された場合は、ス
リップ率ＳがＳ≦S₀（例えば、S₀＝0.1）であるかどう
かが判断され（ステップ116）、Ｓ≦S₀の時はステップ1
17へ進み、タイマアップかどうかが判断され、タイマア
ップとなっていない場合にはステップ118へ進みタイマ
値増大がなされる。このように、ステップ115→ステッ
プ116→ステップ117→ステップ118という流れが継続し
て繰り返され、ステップ117でタイマアップであると判
断された場合には、ステップ161でMAPFLGがMAPFLG＝０
かどうか、すなわちマップ上り可能なマップ＃１〜＃７
であるかどうかが判断され、l₀≧l_Hで、Ｓ≦S₀が所定時
間継続し、MAPFLG≠０というマップ上り条件を全て満足
していたらステップ162へ進み、MAPFLGの番号（＃１〜
＃７）が１番下げられ、領域制御特性マップとしては１
段階上位のマップに移行する。尚、ステップ119及びス
テップ163は、タイマクリアステップであり、スリップ
率ＳがＳ＞S₀となった場合、及びマップ上り制御が終了
した場合に、次のタイマ値カウントのためにタイマクリ
アされる。また、実施例でタイマアップとなる設定時間
T₀は、0.8secに設定されている。

（ホ）マップ落ち選択処理 現在選択されている領域制御特性マップより絶対アク
セル操作量ｌに対するスロットル開度θの増大比率を下
げた下位の領域制御特性マップを選択するマップ落ち選
択処理は、ステップ120〜ステップ131及びステップ260
〜ステップ267で行なわれる。

まず、スリップ率Ｓと第１設定値S₁（例えば、S₁＝0.
1）とが比較され、マップ１枚落しの上限であるＳ＞S₁
かどうか、すなわち駆動輪スリップが発生しているかど
うかが判断され（ステップ120）、Ｓ＞S₁の場合には次
のステップ121へ進みFLAG・Ａ＝０かどうかが判断さ
れ、FLAG・Ａ＝０である場合にはFLAG・Ａ＝１にセット
され（ステップ122）、次のステップ123ではMAPFLGが７
かどうかが判断され、MAPFLG＝７の時には最下位のマッ
プであるためにマップ落ち処理を行なわずにステップ14
0へ進む。

ステップ265とステップ266によって現在のマップMAPF
LGと60msec前のマップMAPOLDが共に最上位のマップであ
るマップ＃０か否かが判断され、両方共に＃０の場合に
は、ステップ267へ進み、MAPFLG＝３（固定マップ＃
３）に設定され、ステップ126移行へ進む。また、MAPFL
G,MAPOLDのどちらか一方が０でない時はステップ260へ
進む。ステップ260では、現在のマップMAPFLGと600msec
前のマップMAPOLDとの比較を行ない、MAPFLG≦MAPOLDの
時はステップ261へ進み、そうでないならばステップ262
へ進む。ステップ261ではマップをインクリメント（ア
クセル操作量に対するスロットル開度が小さくなる方向
へマップを１枚落す）し、ステップ126へ進む。

ステップ262では600msec前のマップMAPOLD＝７かどう
かを判断し、MAPOLD＝７ならばステップ264でMAPFLG＝
７としてステップ140へ進む。

MAPOLD≠７の時はステップ263でMAPOLDをインクリメ
ント（マップ１枚落し）し、MAPFLGに書き換えた後、ス
テップ126へ進む。

ステップ126では、スリップ率Ｓと第２設定値S₂（例
えば、S₂＝0.3）とが比較され、マップの１枚落し条件
であるＳ＞S₂かどうか、すなわち過大な駆動輪スリップ
が発生しているかどうかが判断され、Ｓ＞S₂の場合には
次のステップ127へ進みFLAG・Ｂ＝０かどうかが判断さ
れ、FLAG・Ｂ＝０である場合にはFLAG・Ｂ＝１にセット
され（ステップ128）、次のステップ129ではMAPFLGの60
0msec前の値MAPOLD（ステップ254）が７かどうかが判断
され、MAPFLG≠７の時はマップ１枚落しの条件（Ｓ＞S₂
かつMAPOLD≠７）を満足していることで、MAPFLGの番号
（＃０〜＃６）が１番上げられ領域制御特性マップとし
て１段階下位のマップに移行する（ステップ130）。

尚、ステップ130でマップ１枚落ちが行なわれた後
は、ステップ126でＳ≦S₂と判断され、ステップ131を経
過してFLAG・Ｂ＝０にセットされ、しかも、新たにＳ＞
S₂とならない限り、マップ１枚落ちの選択処理はなされ
ず、ステップ130でのマップ１枚落ちにより選択された
領域制御特性マップがそのまま保持される。

（ヘ）領域制御特性マップの設定 ステップ140では、前述のマップ上り選択処理とマッ
プ落ち選択処理との経過によって選択されているMAPFLG
の番号と同じ番号の領域制御特性マップが設定される。

（ト）マップ保持処理 l₀≦l_Lの時は、前述のステップ250でマップ上り選択
処理のステップ110〜ステップ114をバイパスするので、
現在選択されている領域制御特性マップがそのまま保持
されていることになる。

尚、l₀≦l_Lの時には当然l₀≦l_Hとなるので、ステップ
116〜ステップ119,ステップ161〜ステップ163のもう１
つのマップ上り選択処理に信号が入力されることはな
い。

また、ステップ164では今回絶対アクセル操作量l₀が
低設定アクセル操作量l_Lを超えているかどうかが判断さ
れ、l₀＞l_Lの時はステップ155〜ステップ157の後述する
アクセルワーク判断処理がなされ、l₀≦l_Lの時はどのよ
うなアクセル操作をしてもステップ158及びステップ159
へ進み、基準値l₀₀,θ₀₀を更新するために、選択されて
いる領域制御特性マップの下限に沿うスロットル開度θ
となる。

尚、実施例での低設定アクセル操作量l_Lは微小アクセ
ル操作領域境界としてl_L＝1/4に設定している。

また、l₀≦l_Lの時は、前述のステップ250で、マップ
上り選択処理のステップ110〜ステップ114をバイパスす
るので、選択されている領域制御特性マップがそのまま
保持されることになる。

（チ）アクセルワーク判別処理 アクセルワーク判別処理は、相対アクセル操作量ΔＬ
を求める基準を定速走行アクセル操作時としていること
で、定速走行アクセル操作時であるか否かを判別するた
めに、前記ステップ150〜ステップ154で得られた情報に
基づいてステップ155〜ステップ159で行なわれる処理で
ある。

まず、アクセルワークの判断論理は、前回相対アクセ
ル操作量ΔL₁と今回相対アクセル操作量ΔL₀を用いて、
アクセルペダル20が２周期前の処理時から引き続いて踏
み込み方向への操作中であるとの加速アクセル操作判定
が行なわれた時（ステップ155で肯定的．ステップ156で
肯定的）、あるいは、引き続いて戻し操作中であるとの
減速アクセル操作判定が行なわれた時（ステップ155で
否定的，ステップ157で否定的）には、次のステップ160
へ進む。

また、アクセルペダル20が停止操作されてその位置に
保持された場合（ステップ155で否定的，ステップ157で
肯定的）、アクセルペダル20の操作方向が踏み方向から
戻し方向へ切り替わった場合（ステップ155で肯定的，
ステップ156で否定的）、あるいはその逆に切り替わっ
た場合（ステップ155で否定的，ステップ157で肯定的）
には、アクセルペダル踏み込み量の変化量が０を含む増
加から０を含む減少または減少から増加に移行する定速
走行アクセル操作時と判定され、ステップ158へ進み、
今回絶対アクセル操作量l₀がアクセル操作量基準値l₀₀
としてセットされ、さらにステップ159へ進み今回の実
スロットル開度値θ_０がスロットル開度基準値θ₀₀とし
てセットされる。

（リ）相対アクセルストローク演算処理 前述のアクセルワーク判別処理が行なわれた後は、ス
テップ160へ進み、相対アクセル操作量ΔＬが演算され
る。

この相対アクセル操作量ΔＬの演算式は、ΔＬ＝l₀−
l₀₀であるため、加速アクセル操作時や減速アクセル操
作時には、最初に定速走行アクセル操作が行なわれた時
から今回絶対アクセル操作量l₀までのアクセル操作変化
量として演算される。また、最初の定速走行アクセル操
作時には、ΔＬ＝l₀₀−l₀₀となり相対アクセル操作量Δ
Ｌはゼロとなる。

（ヌ）スロットル開度変化量演算 ステップ170では、ステップ160により求められた相対
アクセル操作量ΔＬと、第４図に示すΔＬ−Δθ特性線
図とによってスロットル開度変化量Δθが演算される。

（ル）目標スロットル開度値設定処理 前記スロットル開度基準値θ₀₀と前記ステップ170で
演算されたスロットル開度変化量Δθとによって得られ
る仮目標スロットル開度値θθと、前記ステップ140で
設定された領域制御特性マップと今回絶対アクセル操作
量l₀（又は、アクセル操作量基準値l₀₀）によって求め
られるスロットル開度上限値θ_MAX及びスロットル開度
下限値θ_MINとを比較して目標スロットル開度値θ＊を
設定する処理は、ステップ180〜ステップ185で行なわれ
る。

まず、仮目標スロットル開度値θθは、ステップ180
でスロットル開度基準値θ₀₀とスロットル開度変化量Δ
θとを加算する演算式、θθ＝θ₀₀＋Δθで求められ
る。

この仮目標スロットル開度値θθとスロットル開度上
限値θ_MAX及びスロットル開度下限値θ_MINとの比較処理
は、まず仮目標スリップ開度値θθがスロットル開度上
限値θ_MAX以上かどうかが判断され（ステップ181）、θ
θ＞θ_MAXの場合にはスロットル開度上限値θ_MAXが目標
スロットル開度値θ＊として設定される（ステップ18
2）。また、θθ≦θ_MAXの場合には仮目標スロットル開
度値θθがスロットル開度下限値θ_MIN以下かどうかが
判断され（ステップ183）、θθ＜θ_MINの場合にはスロ
ットル開度下限値θ_MINが目標スロットル開度値θ＊と
して設定される（ステップ184）。また、θ_MIN≦θθ≦
θ_MAXの場合には、仮目標スロットル開度値θθがその
まま目標スロットル開度値θ＊として設定される（ステ
ップ185）。

すなわち、目標スロットル開度値θ＊は、選択されて
いる領域制御特性マップの領域内に存在する値として設
定される。

（ヲ）スロットル弁開閉制御処理 前述の目標スロットル開度値設定処理によって目標ス
ロットル開度値θ＊が決まったら、実スロットル開度値
θ_０を目標スロットル開度値θ＊に一致させる方向にス
ロットル弁22を作動させる処理が第５図のメインルーチ
ンでのステップ200〜202と、第６図のサブルーチンでの
ステップ300〜304で行なわれる。

まず、偏差εが目標スロットル開度値θ＊から実スロ
ットル開度値θ_０を差し引くことで演算され（ステップ
200）、この演算にとり得られた偏差εに基づいてステ
ップモータ35のモータスピードの算出，正転，逆転，保
持の判断、さらにはoci割り込みルーチンの起動周期が
求められ（ステップ201）、このステップ201で設定され
たステップモータ35の作動制御内容に従ってoci割り込
みルーチン（第６図）が起動される（ステップ202）。

次に、第６図によりoci割り込みルーチンのフローチ
ャート図について述べる。

まず、ステップモータ35の状態をそのまま保持する保
持指令出力時かどうかの判断がなされ（ステップ30
0）、保持指令が出力されている時にはステップモータ3
5の固定子側励磁状態を保持する（ステップ301）。

また、保持指令出力時以外の場合は、ステップモータ
35を逆転させる逆転指令出力時かどうかの判断がなされ
（ステップ302）、逆転指令が出力されている時には、S
TEPをSTEP−１にセットし（ステップ303）、STEP−１が
得られるパルス信号をステップモータ35に出力する（ス
テップ301）。さらに、ステップモータ35を正転させる
正転指令出力時には、STEPをSTEP＋１にセットし（ステ
ップ304）、STEP＋１が得られるパルス信号をステップ
モータ35に出力する（ステップ301）。

尚、このoci割り込みルーチンは、前記ステップ201で
設定された起動周期に従ってメインルーチンの起動周期
内で繰り返される。

次に、マップ上り制御作動については特願昭61−1622
48号の説明を参照することで省略し、ここでは圧雪から
鏡面へ突入するような極低摩擦係数路での発進時におけ
るマップ落ち制御について第８図のタイムチャート図に
従って述べる。

発進の最初はイニシャライズによりマップ＃０が選択
されていて、滑りを抑えながらのアクセルワークにより
時間t₀の時点で最初のスリップが発生したとする。つま
り、このt₀時点及びスリップした時点（t₀）からさかの
ぼる600msec前の時点では、いずれも最上位のマップで
あるマップ＃０が選択されている。

従って、ステップ265〜ステップ267の処理により、マ
ップ３枚落ちとなる固定マップ＃３が選択され、スリッ
プが有効に抑制される。

次に、領域制御特性マップ＃３が選択されているが、
スリップ率Ｓ≦S₀（S₀＝0.1）の状態がそのまま継続し
ていることで、ステップ116〜118及びステップ161〜163
のマップ上りの条件を満足し、領域制御特性マップが＃
３〜＃１までマップ変更されたとする。

そして、マップ＃１になった直後、時間t₂の時点でス
リップ率ＳがS₁を越え、マップ落ち条件を満足したとす
る。この時、スリップした時点（t₂）からさかのぼる60
0msec前の時点でのスロットル開度（マップ＃３）によ
り時間t₂でのスリップが発生したと推定される。その
為、マップ＃３を基準として＃３から１枚落ちたマップ
＃４にすることで、路面摩擦係数に適合したスロットル
開度が得られることになる。

尚、先行技術ではスリップ時点（t₂）でのマップ＃１
を基準としてマップ落ち制御を行なう為、例えばマップ
＃２に落すようにした場合、スロットルの閉じ量が不足
して再スリップを誘発し易いし、また、例えば最下位の
マップ＃７に落すようにした場合、スリップ抑制は出来
てもその後の加速感不良を引き起こしてしまう。

また、その後タイヤグリップ力が回復してマップが＃
４→＃３へと上位へ移行中に再度スリップした場合、そ
のスリップ時点t₃では、ステップ260〜ステップ263の処
理により、現時点でのマップ＃３と600msec前の時点で
のマップ＃１とが比較され、現時点でのマップがより下
位のマップであることで、マップ＃３を基準として＃３
から１枚落ちたマップ＃４にし、スロットル開度を閉方
向にして再度のスリップを防止するようなマップ落ち制
御がなされる。

つまり、600msec前の時点でのマップ＃１を基準とし
て１枚落としたマップ＃２とした場合には、スリップが
発生したt₃時点でのマップ＃３より上位のマップに移行
してゆくことになり、スリップをさらに助長してしまう
結果となる。

以上説明してきたように、実施例の駆動力制御装置に
あっては、以下に列挙するような効果が得られる。

設定されているｌ−θ制御特性マップが領域制御特
性マップであり、スロットル開度θの開閉制御は、定速
走行操作時の絶対アクセル操作量ｌを基準とした相対ア
クセル操作量ΔＬに基づいて行なわれるものであるた
め、マップ領域内ではスロットル弁22の開閉制御ゲイン
がアクセルワークに従って得られることになり、良好な
車両の加速性確保と、定速走行操作時の大きな車速変化
防止を両立できる。

ΔＬ−Δθ特性は、第４図に示すように、三次曲線
的な特性としているために、アクセル微量踏み込み時の
ギクシャク感が防止されるし、多めに踏み込んだ時の高
い加速性の確保が達成される。

スリップ率Ｓは、第７図に示すように、低車体速時
には前後輪回転速度差ΔＶによってスリップ率Ｓを求め
るようにしているため、わずかな前後輪回転速度差ΔＶ
でスリップ率Ｓが変化する低車体速時に、高検出精度や
高演算精度が要求されないし、演算誤差によるスリップ
率Ｓの演算値によりマップ上り制御やマップ落ち制御や
スロットル全閉制御が行なわれることもない。

今回絶対アクセル操作量l₀がl₀≦l_Lの微小アクセル
操作量領域では、マップ上りせずにその時選択されてい
る領域制御特性マップが保持されるために、絶対アクセ
ル操作量ｌとスロットル開度θとの対応関係が安定し、
マップ上りによりわずかなアクセルペダル20への踏み込
み操作でスロットル弁20が大きく開いてしまうというこ
とがなく、低アクセル操作量領域での大きなトルク変動
を防止することができると共に、微妙なアクセル操作が
可能である。

尚、車両停車時からの発進にあたってl₀≦l_Lの時には
領域制御特性マップの下限に沿わせるようにした場合に
は、絶対アクセル操作量ｌに対するスロットル開度θの
制御ゲインを最も小さく抑えることができ、より微妙な
アクセル操作が可能となる。

今回絶対アクセル操作量l₀がl_L＜l₀＜l_Hでの中間ア
クセル操作量領域での領域制御特性マップのマップ上り
制御は、アクセルペダル20への踏み込み操作時で、スリ
ップ率ＳがＳ≦S₀であることを条件に行なわれるもので
あるため、スロットル弁22の開き方がアクセル操作に対
応し、ドライバへの違和感が少ないし、自然な加速感を
得ることができる。

また、実スロットル開度値θ_０がスロットル開度上限
値θ_MAXであることが条件に加わっているため、急なエ
ンジン駆動力上昇がない。

今回絶対アクセル操作量l₀がl₀≧l_Hでの高アクセル
操作量領域での領域制御特性マップのマップ上り制御
は、スリップ率ＳがＳ≦S₀の状態が設定時間T₀継続して
いることを条件に行なわれるものであるため、高アクセ
ル操作量領域でドライバが意図する高い加速感を得るこ
とができる。

尚、l₀≧l_Hというドライバの加速意志を示す条件が加
わっているために、絶対アクセル操作量ｌとスロットル
開度θとに直接の対応関係がなくても、アクセル操作違
和感は生じない。

領域制御特性マップのマップ落ち制御は、スリップ
率ＳがＳ＞S₁であり、FLAG・Ａ＝０であることを条件に
行なわれるものであるために、マップ落ち条件を満足し
てマップ１枚落ちがなされた後にスリップ率が一旦Ｓ≦
S₁となっても、マップ上り条件を満足するか、スリップ
率Ｓが新たに設定スリップ率S₁もしくはS₂を越えるまで
は下位の量言制御特性マップがそのまま保持されるため
に、駆動輪スリップ回避後であっても直ちに駆動輪スリ
ップを生じた前回の駆動力レベルまで復帰することがな
く、再スリップが防止される。

また、新たに設定スリップ率S₁を越えたらさらにマッ
プ落ちするように、駆動輪スリップの発生に対してはス
ロットル開度θを小さくして駆動力を減少させる方向に
だけ制御されるため、駆動力増減に伴なうハンチングの
発生もなく、ガクガク振動が防止される。

マップ上り制御に基づいてスロットル開度が開いて
ゆく過程においてスリップした場合、エンジン応答遅れ
を考慮に入れて約600msec前のスロットル開度によって
現在のスリップが発生したと推定し、その開度を基準と
してさらに１枚落し（過大スリップ時には２枚落し）す
るマップ落ち制御としている為、加速不良や再スリップ
の誘発がない、現在の路面摩擦係数に適合したスロット
ル開度を得ることが出来る。

氷結路のような極低摩擦係数路での発進時等のよう
に、一度スリップしてその直後、つまり所定時間（600m
sec）より短い周期で再スリップが発生するような場合
には、マップがより下位にある現時点でのマップを基準
にマップ落ち制御が行なわれる為、スロットル開度が大
き過ぎることによる再度のスリップの誘発を防止出来
る。

発進時や乾燥路から低摩擦係数路への進入時等で、
最上位のマップ＃０が選択されている時にスリップが発
生した場合、通常のマップ落ち制御により１枚落し（過
大スリップ時には２枚落し）にするのではなく、所定の
固定マップ（マップ＃３）へマップ落ちさせる制御とし
ている為、スリップ発生に対してスロットル開度が閉じ
る方向となりスリップ収束性が向上する。

以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、
具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっ
ても本発明に含まれる。

例えば、マップ落ち制御にあたっては、スリップが発
生した時点でのマップと600msec前のマップとの比較に
より、いずれを基準にするか決める例を示したが、この
所定時間は、エンジン遅れ応答を考慮に入れることを目
的とするものである為、エンジン遅れ応答とは密接な関
係にあるエンジン回転数やギヤ比やエンジン過給圧やエ
ンジン吸気負圧等を要素により可変の時間としてこの所
定時間を決定するようにしても良い。

また、実施例では、スリップ発生時にその時点でのマ
ップ及び所定時間前のマップが共に最上位のマップ（マ
ップ＃０）である場合にマップ＃３へマップ落ちさせる
制御例を示したが、この固定マップは、マップ＃３では
なく、マップ＃４〜マップ＃７のいずれの固定マップに
マップ落ちするようにしても良い。

また、実施例では上限及び下限を有する領域制御特性
マップを複数設定した例を示したが、直線や折れ線や曲
線等による線型制御特性マップでもよいし、また、上限
のみを有する領域制御特性マップでもよい。

また、マップ落ち制御では、スリップ率の時間変化率
を加味し、スリップ率の上昇度合に応じてマップを何枚
落すか決定するようにしてもよい。

また、実施例では、ΔＬ−Δθ特性として１つの特性
を示したが、例えば、第４図の点線に示すような特性を
加え、マップ＃０が選択されている時には実線の特性に
基づいてΔθが設定され、マップ＃１〜＃７が選択され
ている時には点線の特性に基づいてΔθが設定されるよ
うにしてもよく、この場合には絶対アクセル操作量に対
するスロットル開度の制御ゲインを走行路面状態に対応
させることができ、駆動輪スリップが未然に防止され
る。

また、スリップ率が新たな設定値を越えた時は、無条
件にスロットル弁を全閉にさせて駆動輪スリップを早期
に回避するようにしてもよい。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明の車両用駆動力制御
装置にあっては、スリップ率が設定スリップ率を下回っ
ている場合、現在の制御特性マップよりアクセル操作量
に対するスロットル開度の増大比率を上げた上位の制御
特性マップへ移行すると共に、スリップ率が設定スリッ
プ率を越える毎に、その時点での制御特性マップと、そ
の時点からエンジン応答遅れを考慮して決められた設定
時間前の制御特性マップとを比較し、アクセル操作量に
対するスロットル開度の増大比率が小さい方の制御特性
マップを選択し、選択された制御特性マップよりアクセ
ル操作量に対するスロットル開度の増大比率を下げた下
位の制御特性マップを選択し、且つ、スリップ率が設定
スリップ率を越えた時に、その時点での制御特性マップ
と設定時間前の制御特性マップとが共にアクセル操作量
に対するスロットル開度の増大比率が最も高い特性マッ
プである場合、通常のマップ落ち制御で選択される下位
の制御特性マップよりさらに下位の制御特性マップの中
からスリップ収束性を考慮して予め決められた特定の制
御特性マップを選択するマップ選択手段を設けた構成と
したため、再スリップの防止，ガクガク振動の防止及び
アクセル操作違和感の解消を図り得ると共に、エンジン
応答遅れを考慮に入れた的確なマップ落ち制御により路
面摩擦係数に適合して速やかに駆動輪スリップが抑制さ
れ、駆動輪スリップ防止制御後の加速不良あるいはスリ
ップ再発を防止できるという効果が得られるし、さら
に、氷結路のような極低摩擦係数路での発進時等のよう
に、一度スリップしてその直後、つまり設定時間より短
い周期で再スリップが発生するような場合には、スロッ
トル開度が大き過ぎることによる再度のスリップの誘発
を防止できるという効果が得られるし、その上、発進時
や乾燥路から低摩擦係数路への進入時等で、最上位のマ
ップが選択されている時にスリップが発生した場合、ス
リップ収束性を向上させ得る効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両用駆動力制御装置を示すクレーム
対応図、第２図は本発明実施例の駆動力制御装置を示す
全体図、第３図は実施例装置のスロットル弁制御回路に
設定されている領域制御特性マップ図、第４図は実施例
装置のスロットル弁制御回路に設定されている相対アク
セル操作量−スロットル開度変化量の関係特性図、第５
図は実施例のスロットル弁制御回路での制御作動のメイ
ンルーチンを示すフローチャート図、第６図は実施例の
スロットル弁制御回路での制御作動のサブルーチンを示
すフローチャート図、第７図は実施例装置でのスリップ
率しきい値特性図、第８図は実施例でのタイムチャート
図である。 ａ……駆動輪速検出手段 ｂ……車体速検出手段 ｃ……スリップ率演算手段 ｄ……アクセル操作量検出手段 ｅ……実スロットル開度値検出手段 ｆ……マップ設定手段 ｇ……マップ選択手段 ｈ……目標スロットル開度値設定手段 ｉ……スロットルアクチュエータ ｊ……スロットル弁開閉制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩田 徹 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日 産自動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭54−88527（ＪＰ，Ａ) 特公 平７−49786（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動輪速検出手段から得られる車輪速度と
   車体速度検出手段から得られる車体速度とによってタイ
   ヤ−路面間のスリップ率を演算するスリップ率演算手段
   と、 アクセル操作子に対するアクセル操作量を検出するアク
   セル操作量検出手段と、 スロットル弁の実スロットル開度値を検出する実スロッ
   トル開度値検出手段と、 アクセル操作量に対するスロットル開度の関係を、制御
   特性マップとして複数設定させているマップ設定手段
   と、 前記スリップ率が設定スリップ率を下回っている場合、
   現在の制御特性マップよりアクセル操作量に対するスロ
   ットル開度の増大比率を上げた上位の制御特性マップへ
   移行すると共に、スリップ率が設定スリップ率を越える
   毎に、その時点での制御特性マップと、その時点からエ
   ンジン応答遅れを考慮して決められた設定時間前の制御
   特性マップとを比較し、アクセル操作量に対するスロッ
   トル開度の増大比率が小さい方の制御特性マップを選択
   し、選択された制御特性マップよりアクセル操作量に対
   するスロットル開度の増大比率を下げた下位の制御特性
   マップを選択し、且つ、スリップ率が設定スリップ率を
   越えた時に、その時点での制御特性マップと設定時間前
   の制御特性マップとが共にアクセル操作量に対するスロ
   ットル開度の増大比率が最も高い特性マップである場
   合、通常のマップ落ち制御で選択される下位の制御特性
   マップよりさらに下位の制御特性マップの中からスリッ
   プ収束性を考慮して予め決められた特定の制御特性マッ
   プを選択するマップ選択手段と、 該マップ選択手段により選択されている制御特性マップ
   と前記アクセル操作量とによって目標スリップ開度値を
   求める目標スロットル開度値設定手段と、 前記実スロットル開度値を前記目標スロットル開度値に
   一致させる制御信号をスロットルアクチュエータに対し
   て出力するスロットル弁開閉制御手段と、 を備えていることを特徴とする車両用駆動力制御装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の車両用駆動力制御装置にお
   いて、 前記マップ選択手段での設定時間前の制御特性マップと
   は、エンジン回転数やトランスミッションギヤ比等のエ
   ンジンの遅れ応答に関連を持つ要素によって可変な設定
   時間前の制御特性マップであることを特徴とする車両用
   駆動力制御装置。