JP3475559B2 - 車両の駆動力制御装置 - Google Patents

車両の駆動力制御装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、駆動輪に係る駆動力を
制御する車両の駆動力制御装置に関し、特に内燃機関
（エンジン）の出力を制御することによって当該各駆動
輪への駆動力を制御可能とする駆動力制御装置であっ
て、当該車両の走行状態に応じて適切な駆動力制御がな
されるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】運転者がアクセルペダルを踏込んで車両
を加速しようとするとき、当該路面の摩擦係数状態（以
下，単にμとも記す）が運転者の想定しているμよりも
小さい（低い）場合や、タイヤ特性としての総グリップ
力（総摩擦力）が小さい場合には、駆動輪がスリップし
て十分な加速性や走行安定性が得られないことがある。
このような状態を回避するために、駆動輪に係る駆動
力、具体的には駆動輪から路面に伝達される駆動力を制
御して当該駆動輪のスリップを抑制防止することによ
り、車両の加速性や走行安定性を確保しようとする駆動
力制御装置が種々に開発されている。
【０００３】このような駆動力制御装置の制御対象機構
若しくはその制御量は様々であるが、その一つに内燃機
関（エンジン）の出力を制御しようとするものもある。
具体的には、例えばエンジンの吸気系に、アクセルペダ
ルによって直接的又は間接的に開度制御されるメインス
ロットルバルブとは個別に、アクチュエータによって開
度制御可能なサブスロットルバルブを設け、一方、車体
速と等価な又はほぼ等価な非駆動輪（以下、「従動輪」
とも記す）の車輪速と駆動輪の車輪速とから当該駆動輪
のスリップ量やスリップ率等のスリップ状態を検出又は
算出し、この駆動輪のスリップ状態検出値が予め設定さ
れたスリップ状態よりも大きくなった場合に、常時開の
サブスロットルバルブの開度を閉じ方向に開度制御して
エンジンの出力を一時的に減少し、これにより前記駆動
輪のスリップ状態を小さくしようとするものである。
【０００４】このとき、スロットル開度制御に対するエ
ンジンの出力変更制御の応答遅れをカバーするために、
所謂フィードフォワード制御によって当該路面μに凡そ
見合ったサブスロットル開度まで小さくし、その後は所
謂フィードバック制御によって，サブスロットル開度を
微調整するようにしている。このうちフィードフォワー
ド制御では、スリップ発生時には車両の前後加速度と当
該路面μとが凡そ等価であると見なせることを利用し、
車体速の変化から車両の前後加速度を算出し、その値に
応じてエンジン出力トルクを制御するのが一般的であ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような従来のフィードフォワード制御によれば、例えば
坂道を登る場合には当該坂道の傾斜に応じた抵抗が車両
に生じるため、エンジンの出力トルクが同じであれば、
路面μが同じであっても傾斜のない路面を走行する場合
と比べて検出される前後加速度は小さくなることから、
エンジン出力トルクの目標値は小さく算出される。ま
た、車輪には常に転がり抵抗が作用しているため、厳密
には常に出力トルクは必要以上に低減されていることに
なり、旋回時には横力やコーナリングフォース等の旋回
抵抗が生じ、高速走行時には大きな空気抵抗が生じるた
め、フィードフォワード制御による目標トルクの設定に
より必要以上にエンジンの出力トルクが低減される度合
いが大きくなる。
【０００６】本発明は、これら従来技術の諸問題を解決
すべく開発されたものであり、内燃機関（エンジン）の
出力を制御することによって当該各駆動輪への駆動力を
制御可能とする駆動力制御装置において、各種の走行抵
抗にも応じた適切な駆動力制御がなされるものを提供す
ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係る車両の駆動力制御装置は、
図１の基本構成図に示すように、駆動輪のスリップ状態
を検出する駆動輪スリップ状態検出手段と、車両の前後
加速度を検出する前後加速度検出手段と、運転者のアク
セル操作とは無関係に前記駆動輪スリップ状態検出手段
の検出値および前後加速度検出手段の検出値に応じて内
燃機関の出力を制御する内燃機関出力制御手段と、を有
する車両の駆動力制御装置において、車両の走行状態に
応じて変化する走行抵抗を検出する走行抵抗検出手段を
設け、前記内燃機関出力制御手段は、前記走行抵抗検出
手段からの走行抵抗検出値に基づいて、内燃機関の出力
を補正する補正手段を備え、前記内燃機関出力制御手段
は、前記補正手段で補正して得られる内燃機関出力制御
値のフィードフォワード項と、前記駆動輪スリップ状態
検出手段の検出値と駆動輪スリップ状態の目標値との偏
差に基づいて得られる内燃機関出力制御値のフィードバ
ック項と、の和に応じた値となるように内燃機関の出力
を制御するものであり、前記走行抵抗検出手段による走
行抵抗の検出は、駆動力制御がなされていないときに行
われ、駆動力制御中は、駆動力制御がなされる以前の最
後に検出された走行抵抗検出値に基づいて前記補正を行
うことを特徴とする。
【０００８】また、請求項２に係る車両の駆動力制御装
置は、請求項１に記載の車両の駆動力制御装置におい
て、内燃機関の出力を検出する内燃機関出力検出手段を
設け、前記走行抵抗検出手段は、前記内燃機関出力検出
手段の検出値に応じた駆動輪の駆動トルクと、前記前後
加速度検出手段の検出値に応じた加速抵抗トルクとの差
から得られる走行抵抗トルクを、走行抵抗として検出す
るものであることを特徴とする。
【０００９】
【作用】上記構成により、本発明の請求項１に係る車両
の駆動力制御装置では、前記内燃機関出力検出手段にお
いて、前記駆動輪スリップ状態検出手段の検出値と前記
前後加速度検出手段の検出値とに応じて制御される内燃
機関の出力が、前記補正手段で前記走行抵抗検出手段か
らの走行抵抗検出値に基づいて補正される。
【００１０】特に、請求項２では、前記走行抵抗検出手
段で、前記内燃機関出力検出手段の検出値に応じた駆動
輪の駆動トルクと、前記前後加速度検出手段の検出値に
応じた加速抵抗トルクとの差から得られる走行抵抗トル
クが、走行抵抗として検出されるため、走行抵抗が正確
に検出される。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図２は、本発明に係る制動力制御装置の一実施例
が適用された車両を示す概略構成図であって、後輪駆動
車である場合を示している。図中、１０ＦＬ，１０ＦＲ
は、非駆動輪となる前左輪，前右輪を、１０ＲＬ，１０
ＲＲは、駆動輪となる後左輪，後右輪を示す。つまり、
エンジン（内燃機関）２０の出力は、既存のトルクコン
バータ１８を介して自動変速機１４に伝達され、この自
動変速機１４で自動的に選択されたギヤ比で減速される
ことにより駆動トルクが調整され、更にプロペラシャフ
ト２２、ディファレンシャルギヤ２４を介して後左右車
軸１２Ｌ，１２Ｒに分岐され、その回転駆動力が両後輪
１０ＲＬ，１０ＲＲから路面に伝達される。
【００１２】前記エンジン２０の吸気管路３６には、ア
クセルペダル４６の踏込み量に応じて可動されるメイン
スロットルバルブ４８と、ステップモータ４５をアクチ
ュエータとし、そのステップ数に応じた回転角により、
常時開から閉じ方向への開度が調整制御されるサブスロ
ットルバルブ４４とが備えられている。前記メインスロ
ットルバルブ４８は、アクセルペダル４６の踏込み量に
機械的に連動するか、或いは当該アクセルペダル４６の
踏込み量を検出するアクセルセンサ４７の踏込み量検出
値に応じて、図示されないエンジンコントローラが電気
的に調整制御して、その開き方向へのスロットル開度が
調整される。また、前記サブスロットルバルブ４４は、
後述するコントローラ３０からの駆動信号によってステ
ップモータ４５のステップ数（回転角）が調整制御さ
れ、この回転角に応じてスロットル開度が調整される。
なお、このサブスロットルバルブ４４にはスロットルセ
ンサ４２が設けられており、このスロットルセンサ４２
で検出されるスロットル開度検出値ＴＨに基づいて、前
記ステップモータ４５のステップ数はフィードバック制
御される。また、前記アクセルセンサ４７の踏込み量検
出値Ａもコントローラ３０に向けて出力される。
【００１３】前記トルクコンバータ１８は、所謂既存の
ものと同等又はほぼ同等の構成となっている。前記自動
変速機１４は、所謂既存のものと同等又はほぼ同等の構
成となっており、自動変速機制御装置３４からの制御信
号又は駆動信号によってアクチュエータユニット３２を
駆動し、これにより自動変速機１４内のギヤ比は、原理
的に車速及びスロットル開度を変数とし且つ機関回転数
（エンジン回転数）に応じた最適な車両減速比が達成さ
れるように制御される。また、この自動変速機１４は、
パーキング用のＰレンジ、後進用のＲレンジ、ニュート
ラル（Ｎ）レンジ以外に、通常走行レンジとしてＤレン
ジを、エンジンブレーキレンジとして２レンジと１レン
ジを備え、運転席近くに設置されたセレクトポジション
レバーによりセレクトポジションが選択されるようにな
っている。そして、前記自動変速機制御装置３４は、本
実施例では、前記図示されないエンジンコントローラと
相互に情報の授受を行って前記エンジン２０及び自動変
速機１４の通常走行時における最適化制御を実施してお
り、この自動変速機制御装置３４からは、後述するコン
トローラ３０に向けて、エンジン回転速度Ｎｅ及び現在
のギヤ比ｉが出力される。
【００１４】また、前記各車輪１０ＦＬ〜１０ＲＲには
車輪速センサ２８ＦＬ〜２８ＲＲが設けられており、各
車輪速センサ２８ＦＬ〜２８ＲＲからは、当該車輪１０
ＦＬ〜１０ＲＲの回転速度に応じたパルス信号が、その
車輪速検出値Ｖｗj （ｊ＝ＦＬ〜ＲＲ）として後述する
コントローラ３０に向けて出力される。前記コントロー
ラ３０は、図３に示すように、前記各車輪速センサ２８
ＦＬ〜２８ＲＲからの車輪速に応じたパルス信号ＶｗFL
〜ＶｗRRを電圧に変換する周波数−電圧変換器８１ＦＬ
〜８１ＲＲと、これら変換器８１ＦＬ〜８１ＲＲの変換
出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器８２ＦＬ
〜８２ＲＲと、アクセルセンサ４７及びスロットルセン
サ４２の踏込み量検出値Ａ及びスロットル開度検出値Ｔ
Ｈを夫々ディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器８３Ｂ，
８３Ｃと、前記各Ａ／Ｄ変換器８２ＦＬ〜８２ＲＲ，８
３Ｂ，８３Ｃの変換出力信号、および自動変速機制御装
置３４からの信号が入力されるマイクロコンピュータ８
４と、このマイクロコンピュータ８４から出力されるモ
ータ駆動信号に応じてステップモータ４５をそれぞれ回
転駆動するモータ駆動回路８９とを備えている。
【００１５】ここで、マイクロコンピュータ８４は、入
力インタフェース回路８４ａ、出力インタフェース回路
８４ｂ、演算処理装置８４ｃ、及び記憶装置８４ｄを備
えており、前記演算処理装置８４ｃは、前記各センサ２
８ＦＬ〜２８ＲＲ，４７，４２および自動変速機制御装
置３４からの検出値に応じて、前記モータ駆動回路８９
への出力値を算出する等の演算処理を実行する。
【００１６】前記記憶装置８４ｄは、前記演算処理装置
８４ｃの演算処理に必要な処理プログラムを予め記憶し
ていると共に、演算処理装置８４ｃの処理結果を逐次記
憶する。次に、前記サブスロットルバルブ４４のスロッ
トル開度制御を実行するための演算処理を図４に基づい
て説明する。なお、この演算処理における制御フラグＦ
T は、“１”のセット状態で駆動力制御がなされている
ことを示すものである。また、この演算処理はイグニッ
ションＯＮと同時に開始され、その時点で使用される各
値の前回値については、目標トルクのフィードバック項
ＴFB(n-1) は“０”に、駆動輪スリップ量の偏差ΔＳ
(n-1) は“０”に、走行抵抗トルクＴR (n-1 ) は“０”
に、目標スロットル開度の前回値θ* (n-1) は１００％
に、それぞれ設定され、これらの値は記憶装置８４ｄに
記憶されている。
【００１７】この演算処理は、例えば前記マイクロコン
ピュータ８４の演算処理装置８４ｃにおいて、例えば５
ｍｓｅｃ．程度の所定時間ΔＴS2毎にタイマ割込み処理
によって実行され、先ず、ステップＳ２０１で、各車輪
速センサ２８ＦＬ〜２８ＲＲからの車輪速検出値Ｖｗj
（ｊ＝ＦＬ〜ＲＲ）と、自動変速機制御装置３４からの
現在のエンジン回転速度Ｎｅ及び現在のギヤ比ｉと、ア
クセルセンサ４７からのアクセル開度検出値Ａと、前回
の演算処理で前記記憶装置８４ｄに更新記憶されている
平均前輪速の前回値ＶｗF(n-1)とを読込む。
【００１８】次に、ステップＳ２０２に移行して、前記
平均後輪速ＶｗR の比較対象となる車体速を、前記従動
輪である前左右輪１０ＦＬ，１０ＦＲの車輪速検出値Ｖ
ｗFL，ＶｗFRの平均値と等価であるとして、その平均前
輪速の今回値ＶｗF(n)を下記（１）式に従って算出す
る。 ＶｗF(n)＝（ＶｗFL＋ＶｗFR）／２ ………（１） 次に、ステップＳ２０３に移行して、駆動輪である後左
右輪１０ＲＬ，１０ＲＲの車輪速検出値ＶｗRL，ＶｗRR
から、平均後輪速ＶｗR を下記（２）式に従って算出す
る。
【００１９】 ＶｗR ＝（ＶｗRL＋ＶｗRR）／２ ………（２） 次に、ステップＳ２０４に移行して、前記平均後輪速Ｖ
ｗR と平均前輪速Ｖｗ F との偏差から、当該後輪１０Ｒ
Ｌ，１０ＲＲの平均的なスリップ速度を、駆動輪スリッ
プ量Ｓとして、下記（３）式に従って算出する。 Ｓ＝ＶｗR −ＶｗF (n) ………（３） 次に、ステップＳ２０５に移行して、前記ステップＳ２
０４で算出された駆動輪スリップ量Ｓが予め設定された
駆動力制御開始の閾値Ｓ0 より大きいか否かを判定し、
当該駆動輪スリップ量Ｓが閾値Ｓ0 より大きい場合には
ステップＳ２０６に移行し、そうでなければステップＳ
２０７に移行する。
【００２０】前記ステップＳ２０６では、駆動力制御が
なされていることを意味する制御フラグＦT を“１”に
セットして、ステップＳ２０７に移行する。前記ステッ
プＳ２０７では、前記ステップＳ２０４で算出された駆
動輪スリップ量Ｓが予め設定された駆動力制御終了の閾
値Ｓ1 （Ｓ0 ＞Ｓ1 ）より小さいか否かを判定し、当該
駆動輪スリップ量Ｓが閾値Ｓ1 より小さい場合にはステ
ップＳ２０８に移行し、そうでなければステップＳ２０
９に移行する。
【００２１】前記ステップＳ２０８では、制御フラグＦ
T を“０”にリセットして、ステップＳ２０９に移行す
る。前記ステップＳ２０５〜Ｓ２０８により、前記
（３）式で算出された駆動輪スリップ量Ｓが一旦閾値Ｓ
0 より大きくなった後に再びＳ0 以下となっても、閾値
Ｓ1 以下となるまでは駆動力制御が継続されるようにな
っている。
【００２２】前記ステップＳ２０９では、前記平均前輪
速の今回値ＶｗF(n)及びその前回値ＶｗF(n-1)を用い、
下記（４）式に従って前後加速度Ｘg を算出する。 Ｘg ＝（ＶｗF(n)−ＶｗF(n-1)）／ΔＴS2 ………（４） 次に、ステップＳ２１０に移行して、前記ステップＳ２
０９で算出された前後加速度Ｘg を用い、下記の（５）
式に従って加速抵抗ＴX を算出する。
【００２３】 ＴX ＝ＷＲ（１＋Ｉｇ／ＷＲ2 ）Ｘg ………（５） 但し、Ｗ：車両重量，Ｒ：タイヤ転がり半径，Ｉ：駆動
系慣性，ｇ：重力加速度であり、夫々定数として前記記
憶装置８４ｄに予め記憶されている。次に、ステップＳ
２１１に移行して、制御フラグＦT が“１”であるか否
かを判定し、ＦT ＝１であればステップＳ２１２に移行
し、そうでなければステップＳ２１３に移行する。
【００２４】前記ステップＳ２１２では、前回の演算処
理で前記記憶装置８４ｄに更新記憶されている走行抵抗
の前回値ＴR(n-1)と、駆動輪スリップ量の偏差の前回値
ΔＳ (n-1) と、目標トルクのフィードバック項の前回値
ＴFB(n-1) とを読込んで、ステップＳ２１４に移行す
る。前記ステップＳ２１４では、前記ステップＳ２１２
で読込まれた走行抵抗の前回値ＴR(n-1)を今回値ＴR(n)
に設定する。
【００２５】次に、ステップＳ２１５に移行して、前記
ステップＳ２１０で算出された加速抵抗ＴX と前記ステ
ップＳ２１４で設定された走行抵抗の今回値ＴR(n)との
和を、目標トルクのフィードフォワード項ＴFFとして算
出する。次に、ステップＳ２１６に移行して、予め設定
された目標スリップ量Ｓ* と、前記ステップＳ２０４で
算出された駆動輪スリップ量Ｓとから、下記の（６）式
に従って、駆動輪スリップ量の偏差の今回値ΔＳ(n) を
算出する。
【００２６】 ΔＳ(n) ＝Ｓ−Ｓ* ………（６） 次に、ステップＳ２１７に移行して、前記ステップＳ２
１２で読込まれた駆動輪スリップ量の偏差の前回値ΔＳ
(n-1) および目標トルクのフィードバック項の前回値Ｔ
FB(n-1) と、前記ステップＳ２１６で算出された駆動輪
スリップ量の偏差の今回値ΔＳ(n) とから、所定の比例
制御ゲインＫP 及び積分制御ゲインＫIを含む下記の
（７）式に従って、目標トルクのフィードバック項の今
回値ＴFB(n ) を算出する。
【００２７】 ＴFB(n) ＝ＴFB(n-1) −ＫP （ΔＳ(n) −ΔＳ(n-1) ）−ＫI ΔＳ(n) ………（７） 次に、ステップＳ２１８に移行して、前記ステップＳ２
１５で算出された目標トルクのフィードフォワード項Ｔ
FFと、前記ステップＳ２１７で算出された目標トルクの
フィードバック項の今回値ＴFB(n) と、ステップＳ２０
１で読込まれたギヤ比ｉとから、下記の（８）式に従っ
て、目標エンジントルクＴE * を算出する。
【００２８】 ＴE * ＝（ＴFF＋ＴFB(n) ）／ｉ ………（８） 次に、ステップＳ２１９に移行して、前記（８）式で算
出された目標エンジントルクＴE * と、前記ステップＳ
２０１で読込まれたエンジンの現在の回転速度Ｎｅ(n)
とを用い、下記（９）式に従って、サブスロットルバル
ブ４４の目標スロットル開度の今回値θ* (n) を、予め
エンジンの全性能特性に応じて設定された所定関数ｇに
則って算出して、ステップＳ２２０に移行する。なお、
この目標スロットル開度は、当該サブスロットルバルブ
４４の全閉時を“０”、全開時を１００（％）とする。
【００２９】 θ* (n) ＝ｇ（ＴE * ，Ｎｅ） ………（９） 一方、前記ステップＳ２１３では、前記ステップＳ２０
１で読込まれた現在のエンジン回転速度Ｎｅとアクセル
開度検出値Ａとを用い、図５に示す、アクセル開度Ａを
パラメータとするエンジンの出力トルクＴE −エンジン
回転速度Ｎｅ特性から、実際のエンジン出力トルクＴE
を求め、更に下記（１０）式に従ってギヤ比ｉによる現
在の駆動トルクＴD を算出する。
【００３０】 ＴD ＝ｉ・ＴE （Ａ，Ｎｅ） ………（１０） 次に、ステップＳ２２１に移行して、前記ステップＳ２
１３で算出された現在の駆動トルクＴD と、前記ステッ
プＳ２１０で算出された加速抵抗ＴX とから、下記（１
１）式に従って走行抵抗トルクの今回値ＴR(n)を算出す
る。すなわち、駆動力制御が行われていない場合に限
り、同時に検出された実際の駆動トルクＴ D と加速抵抗
ＴX との差は、路面μ以外の走行抵抗（登坂抵抗、空気
抵抗、旋回抵抗、及び転がり抵抗等）に応じた損失トル
ク分（すなわち、走行抵抗トルク）に相当する。
【００３１】 ＴR(n)＝ＴD −ＴX ………（１１） 次に、ステップＳ２２２に移行して、目標トルクのフィ
ードバック項ＴFB(n)を“０”に設定する。次に、ステ
ップＳ２２３に移行して、前回の演算処理で前記記憶装
置８４ｄに更新記憶されている目標スロットル開度の前
回値θ* (n-1) を読込む。
【００３２】次に、ステップＳ２２４に移行して、前記
ステップＳ２２３で読込まれた目標スロットル開度の前
回値θ* (n-1) に予め設定されたサブスロットル開速度
Δθを加算した値と、１００（％）とのうちの小さい方
の値を、目標スロットル開度の今回値θ* (n) に設定し
てから、前記ステップＳ２２０に移行する。前記ステッ
プＳ２２０では、前記ステップＳ２０２で算出された平
均前輪速の今回値ΔＶWF(n) を前回値ΔＶWF(n-1) とし
て、前記ステップＳ２１６で算出された駆動輪スリップ
量の偏差の今回値ΔＳ(n) を前回値ΔＳ(n-1) として、
前記ステップＳ２１７で算出されるかステップＳ２２２
で設定された目標トルクのフィードバック項の今回値Ｔ
FB(n) を前回値ＴFB(n-1) として、前記ステップＳ２１
４で設定されるかＳ２２１で算出された走行抵抗トルク
の今回値ＴR (n) を前回値ＴR (n-1) として、ステップ
Ｓ２１９またはＳ２２４で算出された目標スロットル開
度の今回値θ* (n) を前回値θ* (n-1) として、それぞ
れ前記記憶装置８４ｄに更新記憶してから、ステップＳ
２３０に移行する。
【００３３】前記ステップＳ２３０では、スロットルセ
ンサ４２からのスロットル開度検出値ＴＨを読込む。次
に、ステップＳ２３１に移行して、前記ステップＳ２１
９またはＳ２２２で設定された目標スロットル開度の今
回値θ* (n) と、前記ステップＳ２３０で読込まれたス
ロットル開度検出値ＴＨとを比較して、両者が等しい場
合にはメインプログラムに復帰し、前者が大きい場合は
ステップＳ２３２に移行し、後者が大きい場合にはステ
ップＳ２３３に移行する。
【００３４】前記ステップＳ２３２では、サブスロット
ルバルブ４４のスロットル開度を今回の目標値θ* (n)
まで増加するために、前記ステップＳ２３０で読込まれ
たスロットル開度検出値ＴＨと、前記目標スロットル開
度の今回値θ* (n) との偏差に応じた正転信号を、前記
ステップモータ４５に向けて出力してからメインプログ
ラムに復帰する。
【００３５】前記ステップＳ２３３では、サブスロット
ルバルブ４４のスロットル開度を今回の目標値θ* (n)
まで減少するために、前記ステップＳ２３０で読込まれ
たスロットル開度検出値ＴＨと、前記目標スロットル開
度の今回値θ* (n) との偏差に応じた逆転信号を、前記
ステップモータ４５に向けて出力してからメインプログ
ラムに復帰する。
【００３６】次に、前記図４の演算処理によるスロット
ル開度制御の作用について、図６のタイムチャートを用
いて説明する。このタイムチャートは、この実施例の車
両が、一定の加速度を保持しながら坂道を登坂直線走行
中に低μ路面に差し掛かり、ある時刻（ｔ1 ）で駆動輪
に閾値Ｓ0 より大きなスリップが生じて駆動力制御が開
始された場合であって、時刻ｔ 1 前後に当該坂道の傾斜
が変化しない場合を想定している。そして、図６（ａ）
には実際の駆動輪スリップ量Ｓの経時変化を、同図
（ｂ）には前後加速度の経時変化を、同図（ｃ）にはサ
ブスロットルバルブのスロットル開度ＴＨの経時変化
を、同図（ｄ）には駆動輪である平均後輪速ＶｗR およ
び車体速に等価と見なした定常的な平均後輪速ＶｗR0の
経時変化を示す。また、本実施例の演算処理によるスロ
ットル開度制御の制御曲線を夫々実線で、従来の駆動力
制御による制御曲線を夫々仮想線で且つ添字（Ｐ）を添
えて示す。
【００３７】先ず、時刻ｔ1 以前は、前記図４の演算処
理が実行されるサンプリング時間毎に、前左右輪の車輪
速検出値ＶｗFL，ＶｗFRに応じた前輪平均速ＶｗF と後
輪平均速ＶｗFRとから得られる駆動輪スリップ量Ｓが閾
値Ｓ0 以下であるため、制御フラグＦT ＝０となってス
テップＳ２１１からＳ２１３に移行し、実際のエンジン
出力トルクＴE に応じた実駆動トルクＴD と、前後加速
度Ｘg に応じた加速抵抗ＴX とから、走行抵抗トルクの
今回値ＴR(n)が走行抵抗（当該坂道の傾斜と転がり抵抗
と空気抵抗等）に応じた大きさとして算出される。これ
とともに、目標スロットル開度の今回値θ* (n) が前回
値θ* (n-1) と同じ１００％に設定されるため、ステッ
プモータ４５は駆動せず、サブスロットルバルブ４４の
開度は１００％に保持されて、サブスロットルによる駆
動力制御がなされない。
【００３８】次に、時刻ｔ1 で駆動輪スリップ量Ｓが閾
値Ｓ0 を超えると、制御フラグＦTが“１”にセットさ
れてステップＳ２１１からＳ２１２に移行し、走行抵抗
トルクＴR(n)（駆動力制御がされていない前回のサンプ
リング時に算出された走行抵抗トルク）と加速抵抗ＴX
との和が目標トルクのフィードフォワード項ＴFFとして
算出される。
【００３９】この時刻ｔ1 において算出される前後加速
度Ｘg は、路面μの低下に伴ってそれまでの値Ｘg0より
小さな値Ｘg1となる。また、目標スリップ量Ｓ* と実際
の駆動輪スリップ量Ｓとから、駆動輪スリップ量の偏差
の今回値ΔＳ(n) が正の値として算出される。また、Ｆ
T ＝１であるため、前回のサンプリング時（駆動力制御
がなされていない時）に記憶された駆動輪スリップ量の
前回値ΔＳ(n-1) （ほぼ“０”）と目標トルクのフィー
ドバック項の前回値ＴFB(n-1) （＝０）とが読み込まれ
て、目標トルクのフィードバック項の今回値ＴFB(n) が
負の値として算出される。
【００４０】したがって、この時刻ｔ1 において算出設
定される目標トルクのフィードフォワード項Ｔ
FF(n) は、低μ路面に応じて小さな値となる加速抵抗Ｔ
X 分のトルクと、登坂に伴い増大した走行抵抗トルクＴ
R(n)との和になるから、少なくともこのフィードフォワ
ード項ＴFF(n) は、当該登坂路面を登り且つこの低μ路
面で加速することのできる駆動トルク分となる。
【００４１】また、算出されるスロットル開度の目標値
θ* (n) は、前記前後加速度Ｘg1を保持可能な駆動輪の
駆動トルクとして算出された目標トルクのフィードフォ
ワード項ＴFF(n) と、駆動輪スリップ量の偏差ΔＳ，Δ
Ｓ(n-1) との差に応じて算出された目標トルクのフィー
ドバック項ＴFB(n) との和に応じた値となり、モータ駆
動回路８９にこの時点でのスロットル開度検出値ＴＨ
（＝１００％）とスロットル開度の目標値θ* (n) （＝
ＴＨ1 ）との偏差分の正転信号が出力されて、ステップ
モータ４５が当該偏差分だけ正転駆動し、サブスロット
ルバルブ４４の開度はＴＨ1 まで低下する。
【００４２】そして、この時刻ｔ1 以降におけるサブス
ロットルバルブ４４の開度ＴＨは、前記前後加速度Ｘg1
を保持可能な駆動輪の駆動トルクとして算出される目標
トルクのフィードフォワード項ＴFF(n) と、駆動輪スリ
ップ量Ｓに応じて算出される目標トルクのフィードバッ
ク項ＴFB(n) との和に応じた値になる。なお、前記時刻
ｔ1 以降のサンプリング時で、駆動輪スリップ量Ｓと目
標スリップ量Ｓ* と偏差ΔＳが“０”とならない限り、
前記目標トルクのフィードバック項ＴFB(n) によってス
リップ量を目標値に収束するようにスロットル開度ＴＨ
が補正され、一方、前記目標トルクのフィードフォワー
ド項ＴFFに加えられる前記走行抵抗トルクＴR(n)は、登
坂路面一様で一定に保持されるから、車両は当該低μ登
坂路面での走行安定性を維持しながら、最も大きな前後
加速度で加速される。勿論、この前後加速度Ｘg1は、前
記時刻ｔ1 以前の加速度Ｘg0よりも小さくならざるを得
ないから、平均的な車体速（図では定常的に見なした平
均後輪速ＶｗR0とほぼ等価）の増加傾きは図６ｄのよう
に前記時刻ｔ1 以後小さくなる。また、実際の車両の前
後加速度Ｘg は、図６ｂに一点鎖線で示すように、駆動
輪のスリップが減少し始めてから次第に大きくなると考
えられるが、このときは目標トルクのフィードフォワー
ド項ＴFFが当該前後加速度Ｘg に応じて次第に大きくな
るから、この場合には前記時刻ｔ1 より遅い時刻ｔ2 か
ら前述のように当該低μ登坂路面の最大加速が達成され
る。
【００４３】一方、前記時刻ｔ1 以降で走行抵抗（路面
μ以外の走行状態）に変化があった場合には、フィード
バック項ＴFB(n) によりその変化分が補正される。すな
わち、例えば走行抵抗として登坂抵抗が減少すると車両
の前後加速度Ｘg が増加するため加速抵抗ＴX は大きく
なるが、駆動力制御が継続中であるため走行抵抗トルク
ＴR(n)は時刻ｔ1 以前の最後に算出された値のままであ
り、算出される目標トルクのフィードフォワード項ＴFF
は大きくなる。これに伴ってスリップ量Ｓが大きくなる
ため、これと目標スリップ量Ｓ* との偏差ΔＳが大きく
なり、前記（７）式に従って算出されるフィードバック
項ＴFB(n) は小さくなる。この小さく算出されたフィー
ドバック項ＴFB(n) が、大きなままの登坂抵抗に応じて
算出された走行抵抗トルクＴR(n)に基づいて算出された
フィードフォワード項ＴFF(n) に加わることにより、目
標エンジントルクＴE * が適正に算出される。
【００４４】なお、これ以降に駆動輪スリップ量Ｓが閾
値Ｓ1 以下となれば、駆動輪スリップ量が収束したと判
断され、目標スロットル開度θ* (n) が所定の速度Δθ
で増大設定されるため、サブスロットル開度ＴＨは徐々
に大きくなる。したがって、この実施例によれば、路面
μの低下により駆動力制御がなされる際に、登坂走行時
や旋回時、高速走行時等の路面μ以外の走行抵抗が大き
い場合であっても、当該走行抵抗に応じて必要なエンジ
ンの出力トルクを保持しながら、駆動輪のスリップ量を
抑制することができる。その結果、当初の加速感が維持
されて所望の車速が得られる。
【００４５】これに対して、従来の駆動力制御において
は図６の各分図に示すように、時刻ｔ1 で、路面μの低
下に伴って駆動輪スリップ量が増加した結果、前後加速
度Ｘ g （Ｐ）が前記Ｘg0からＸg1、更にそれ以下に減少
すると、この減少した前後加速度Ｘg （Ｐ）に従って、
走行抵抗による補正なしに目標トルクのフィードフォワ
ード項ＴFFが算出される。したがって、目標トルクのフ
ィードフォワード項Ｔ FFは走行抵抗分が考慮されない大
変小さな値として算出され、サブスロットル開度は前記
ＴＨ1 より走行抵抗分だけ小さいＴＨ2 まで小さくな
る。これに伴って前後加速度Ｘg （Ｐ）もなかなか増大
しないため、駆動輪の駆動トルクそのものが、路面μお
よびそれ以外の走行抵抗に応じた前記前後加速度Ｘg1を
達成或いは保持可能な状態にまでなかなか到達しない。
その結果、加速感が低下して所望の車速が得られなくな
り、著しい場合には失速してしまう。
【００４６】以上よりこの実施例は、請求項１および２
に係る駆動力制御装置を実施化したものであり、図４の
演算処理のＳ２１０、Ｓ２１３、Ｓ２２１が請求項２に
係る走行抵抗検出手段に相当し、図４の演算処理のＳ２
０１〜Ｓ２０５，Ｓ２０７が駆動輪スリップ状態検出手
段に相当し、図４の演算処理のステップＳ２１５が補正
手段に相当し、図４の演算処理のステップＳ２１３が請
求項２の内燃機関出力検出手段に相当し、図４の演算処
理のステップＳ２０９が前後加速度検出手段に相当し、
図４の演算処理全体、コントローラ３０、ステップモー
タ４５、およびサブスロットルバルブ４４が内燃機関出
力制御手段に相当する。
【００４７】なお、図２の構成に加えて、横加速度セン
サと傾斜角センサを所定の位置に設置し、図４の演算処
置のうちステップＳ２１３、Ｓ２１４、Ｓ２２１を削除
し、ステップＳ２１５の目標トルクのフィードフォワー
ド項ＴFFの算出式を下記の（１２）式に置き換え、横加
速度検出値Ｙg と傾斜角度検出値αの読込みステップを
設けることにより、走行抵抗を車両に作用する物理量か
ら直接検出すれば、走行状態の変化に即応した制御がな
される。
【００４８】 ＴFF＝ＲＷ（１＋Ｉｇ／ＷＲ2 ）Ｘg ／ｉ ＋ＫP1・ｆ1 （ＶｗF 2 ）＋ＫP2・ｆ2 （Ｙg ）＋ＫP3・ｇ(sinα) ………（１２） 但し、ＫP1，ＫP2，ＫP3は夫々予め設定された比例係数
であり、ｆ1 は車体速の２乗値に応じた空気抵抗関数，
ｆ2 は横加速度に応じた旋回抵抗関数を示している。
【００４９】なお、上記各実施例においては、駆動力制
御装置として、スロットル開度のみを制御する場合につ
いて説明したが、駆動輪の制動力の制御装置を併設して
もよい。また、上記各実施例においては、アクチュエー
タによって開度制御可能なサブスロットルバルブを設
け、その開度を制御することにより駆動力制御を行う場
合について説明したが、本件各発明は、機関に供給する
燃料をカットしたり、点火時期を遅らせたりする方法で
駆動力制御を行う場合にも適用される。
【００５０】また、上記各実施例においては、スリップ
率やスリップ量を算出するにあたり、非駆動輪、つまり
従動輪の車輪速検出値と駆動輪の車輪速検出値とを用い
たが、これに限定されるものではなく、例えばアンチス
キッド制御装置に使用する擬似車速演算手段を適用して
擬似車速を算出し、この擬似車速を車輪速に変換して従
動輪の車輪速、即ち車体速として使用するようにしても
よい。
【００５１】また、上記各実施例においては、後輪駆動
車に本発明の駆動力制御装置を適用した場合について説
明したが、前輪駆動車や四輪駆動車にも本発明を適用す
ることができる。但し、四輪駆動車の場合には、非駆動
輪すなわち従動輪が原則的に存在しないので、前述した
ようにアンチスキッド制御装置に使用する擬似車速演算
手段を適用するようにすればよい。
【００５２】また、上記各実施例においては、自動変速
機を搭載した車両についてのみ詳述したが、本発明の車
両の駆動力制御装置はこれに限定されるものではなく、
通常の手動変速機を搭載した車両にも同様に展開可能で
ある。
【００５３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る車両
の駆動力制御装置によれば、内燃機関の出力が、駆動輪
のスリップ状態と車両の前後加速度だけでなく走行抵抗
にも応じて制御されるたため、登坂時や旋回時等にもそ
れに応じた内燃機関出力が得られる。これにより、登坂
時や旋回時等に駆動力制御がなされていても加速性を維
持することができる。
【００５４】特に、請求項２に係る車両の駆動力制御装
置によれば、走行抵抗検出手段において走行抵抗を正確
に検出することができるため、前記請求項１に係る装置
の効果をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両の駆動力制御装置の概要を示す基
本構成図である。
【図２】本発明の車両の駆動力制御装置を適用した一実
施例に相当する車両の概略構成図である。
【図３】図２に示すコントローラの一例を示すブロック
図である。
【図４】図３のコントローラで実行される駆動力制御の
演算処理を示すフローチャートである。
【図５】アクセル開度をパラメータとした、エンジン出
力トルクとエンジン回転数との相関を示すグラフであ
る。
【図６】図４の演算処理で実行された機関出力制御の作
用を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
１０ＦＬ，１０ＦＲ前輪 １０ＲＬ，１０ＲＲ後輪（駆動輪） １４ 自動変速機 １８ トルクコンバータ ２０ エンジン（内燃機関） ２８ＦＬ〜２８ＲＲ車輪速センサ（走行状態検出手段） ３０ コントローラ（内燃機関出力制御手段） ３４ 自動変速機制御装置（内燃機関出力検出手段） ４２ スロットル開度センサ ４４ サブスロットルバルブ（内燃機関出力制御手段） ４５ ステップモータ ４６ アクセルペダル ４７ アクセルセンサ（内燃機関出力検出手段） ４８ メインスロットルバルブ ８４ マイクロコンピュータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−214974（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−341332（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−2579（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−4283（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−344802（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60K 28/00 - 28/16 F02D 29/02 B60K 41/00 - 41/28

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 駆動輪のスリップ状態を検出する駆動輪
    スリップ状態検出手段と、車両の前後加速度を検出する
    前後加速度検出手段と、運転者のアクセル操作とは無関
    係に前記駆動輪スリップ状態検出手段の検出値および前
    後加速度検出手段の検出値に応じて内燃機関の出力を制
    御する内燃機関出力制御手段と、を有する車両の駆動力
    制御装置において、 車両の走行状態に応じて変化する走行抵抗を検出する走
    行抵抗検出手段を設け、前記内燃機関出力制御手段は、
    前記走行抵抗検出手段からの走行抵抗検出値に基づいて
    内燃機関の出力を補正する補正手段を備え、 前記内燃機関出力制御手段は、前記補正手段で補正して
    得られる内燃機関出力制御値のフィードフォワード項
    と、前記駆動輪スリップ状態検出手段の検出値と駆動輪
    スリップ状態の目標値との偏差に基づいて得られる内燃
    機関出力制御値のフィードバック項と、の和に応じた値
    となるように内燃機関の出力を制御するものであり、 前記走行抵抗検出手段による走行抵抗の検出は、駆動力
    制御がなされていないときに行われ、駆動力制御中は、
    駆動力制御がなされる以前の最後に検出された走行抵抗
    検出値に基づいて前記補正を行う ことを特徴とする車両
    の駆動力制御装置。
  2. 【請求項２】 内燃機関の出力を検出する内燃機関出力
    検出手段を設け、前記走行抵抗検出手段は、前記内燃機
    関出力検出手段の検出値に応じた駆動輪の駆動トルク
    と、前記前後加速度検出手段の検出値に応じた加速抵抗
    トルクとの差から得られる走行抵抗トルクを、走行抵抗
    として検出するものであることを特徴とする請求項１記
    載の車両の駆動力制御装置。
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