JP3635961B2 - 車両用駆動力制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用駆動力制御装置に関し、特に、運転者の意思（アクセル操作状況）に応じたドライバ要求トルクと、車輪のスリップ状態に応じた制御要求トルクとのうちの小さい方に基づいて、エンジンのスロットル開度と燃料カット気筒数（燃料の供給を停止する気筒の個数）とを制御することによりエンジントルクを制御するようになっている装置において、排気系の触媒に対する負担を軽減できるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、車両加速時の駆動輪に過度なスリップが生じている場合には、運転者のアクセル操作そのものに応じてスロットル開度を決めるのではなく、スリップが抑制され駆動力が安定して路面に伝わるような制御要求トルク（ＴＣＳ要求トルク）を求め、そのＴＣＳ要求トルクに基づいてスロットル開度や燃料カット気筒数を制御する、いわゆるトラクションコントロールシステム（ＴＣＳ；Traction Control System ）が存在する。
【０００３】
即ち、スロットル開度や燃料カット気筒数を増減することによりエンジンの駆動力を調整可能なエンジンコントローラの他に、ＴＣＳコントローラを設けていて、そのＴＣＳコントローラは、例えば駆動輪と従動輪との車輪速差に基づいて駆動輪のスリップ状態を判断し、そのスリップ状態が過度な場合には駆動力制御を実行し、過度なスリップを抑制できる適切なスロットル開度等を演算し、その演算されたスロットル開度等を表す信号を、エンジンコントローラに出力するようになっていた。
【０００４】
そして、エンジンコントローラは、運転者のアクセル操作に応じたドライバ要求トルクを実現するためのスロットル開度と、ＴＣＳコントローラから供給されたスロットル開度とを比較し、そのうちの小さい方（エンジントルクが小さくなる方）を選択（セレクトロー）し、その選択されたスロットル開度に基づいて実際のスロットル開度を調整する、という構成が一般的であった。このように、エンジンコントローラにおいて、ドライバ要求トルクとＴＣＳコントローラ出力とのうちの小さい方のスロットル開度が選択されれば、エンジントルクが過大になって過度なスリップが発生することを抑制することができる。
【０００５】
一方、ＴＣＳコントローラとしては、上記のように演算されたＴＣＳ要求トルクに基づいてスロットル開度及び燃料カット気筒数の両方を決定し、それらスロットル開度及び燃料カット気筒数の両方をエンジンコントローラに出力するという構成が一般的であるが、本発明者等は、ＴＣＳコントローラ側ではＴＣＳ要求トルクの演算までを行い、そのＴＣＳ要求トルクをエンジンコントローラに出力し、エンジンコントローラ側で、ＴＣＳ要求トルクとドライバ要求トルクとのうちの小さい方を目標トルクとして選択し、その目標トルクに基づいてエンジントルクを制御する、いわゆるトルク要求方式の駆動力制御装置を開発した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなトルク要求方式の駆動力制御装置の場合、最終的に選択された目標トルクを短時間のうちに実現するためのスロットル開度及び燃料カット気筒数を求め、その求めたスロットル開度及び燃料カット気筒数に応じた制御信号をエンジン側に出力することになる。つまり、選択された目標トルクが、ドライバ要求トルク又はＴＣＳ要求トルクのいずれであっても、エンジンコントローラ内では、目標トルクを実現するために必要なスロットル開度及び燃料カット気筒数を求めるというのが基本構成となる。
【０００７】
かかる基本構成において、目標トルクとしてＴＣＳ要求トルクが選択されている場合、スロットル開度及び燃料カット気筒数の両方を制御することは駆動輪のスリップ状態を早期に抑制することができるため、望ましい制御内容である。ちなみに、スロットル開度の縮小だけでエンジントルクを減少させようとすると、エンジントルクは一次遅れの形で変化するため目標値に収束するまでに比較的時間を要するが、燃料カットも併用するとその一次遅れ分が補われて比較的短時間のうちに目標値に収束することができる。
【０００８】
そして、上記基本構成のままであれば、ドライバ要求トルクが選択されている場合にも、スロットル開度及び燃料カット気筒数の両方を制御して同様にエンジントルクを短時間のうちに目標値に収束させることになる。
しかし、ドライバ要求トルクが選択されているということは、ドライバ要求トルクそのものが、過度なスリップを抑制できるＴＣＳ要求トルクを下回っているということであるから、ドライバ要求トルクが急激に減少したために、実際のエンジントルクがそのドライバ要求トルクに遅れて減少したとしても、車両挙動が不安定になるようなことは招かない。むしろ、トラクションコントロールシステムを有さない通常の車両と比較すると、加速走行から定速走行に移行する際の加速度の減じ方が急峻過ぎてしまい、運転者に違和感を与える可能性がある。そして、エンジンの燃料カットは、例えば６気筒のうちの３気筒には燃料を供給しないという少ない気筒数でエンジンを稼働させる状況を招き、排気温度を上昇させる副作用があり、これが頻繁に生じると排気系の触媒に対する負担が大きくなってしまうという不具合もある。
【０００９】
本発明は、このような技術的課題に着目してなされたものであって、車両挙動が不安定になるような不具合を招くことなく、排気系の触媒に対する負担を軽減することができる車両用駆動力制御装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、運転者の意思に応じたドライバ要求トルクと、車輪のスリップ状態に応じた制御要求トルクとのうちの小さい方を目標トルクとして選択し、エンジントルクが前記目標トルクに一致するように、エンジンのスロットル開度と燃料カット気筒数とを制御するようになっている車両用駆動力制御装置において、前記制御要求トルクとして前記車輪の過大なスリップを抑制するのに適したトルクが演算されている場合であっても、前記ドライバ要求トルクが前記制御要求トルクよりも小さい場合には、前記エンジンの燃料カットを禁止するようにしたものである。
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項２に係る発明は、運転者のアクセル操作に応じたドライバ要求トルクを検出するドライバ要求トルク検出手段と、車輪のスリップ状態に応じて制御要求トルクを演算する制御要求トルク演算手段と、前記ドライバ要求トルクと前記制御要求トルクとのうちの小さい方を目標トルクとして選択する選択手段と、前記目標トルクに基づいてエンジンのスロットル開度と燃料カット気筒数との目標値を決定しそれらスロットル開度と燃料カット気筒数とを制御するエンジントルク制御手段と、を備えた車両用駆動力制御装置において、前記制御要求トルク演算手段は、前記車輪のスリップが過大であると判断される場合にはその過大なスリップを抑制するのに適したトルクを前記制御要求トルクとして演算し、前記車輪のスリップが過大でないと判断される場合には前記制御要求トルクを設定可能な最大値にするようになっており、前記エンジントルク制御手段は、前記制御要求トルク演算手段における前記判断の結果が前記いずれの場合であっても、前記ドライバ要求トルクが前記制御要求トルクよりも小さい場合には、前記エンジンの燃料カットを禁止するようにしたものである。
【００１２】
また、請求項３に係る発明は、上記請求項１又は２に係る発明である車両用駆動力制御装置において、前記ドライバ要求トルクが所定のしきい値以下の場合には、前記エンジンの燃料カットを許可するようにした。
即ち、運転者がアクセルペダルを完全に戻したため、エンジンのスロットル開度が全閉になるような場合には、大きな減速度が欲しいのであるから、ドライバ要求トルクが極小さい（例えば、零）場合には、ドライバ要求トルクが制御要求トルクよりも小さいという判定が成立していたとしても、燃料カットを許可することにより、エンジントルクを急激に低下させて大きなエンジンブレーキを発生させることが望ましいからである。
【００１３】
そして、請求項４に係る発明は、上記請求項１〜３に係る発明である車両用駆動力制御装置において、車速、エンジン回転数及び冷却水温度のうちの少なくとも一つに基づいて前記エンジンの燃料カットが必要であるか否かを判定し、その燃料カットが必要であると判定された場合には、前記エンジンの燃料カットを許可するようにした。
【００１４】
即ち、例えば極端な高速走行になった場合、極端にエンジンが高回転状態になった場合、冷却水が極端に高温になった場合等には、それらを解消するために燃料カットをすることが望ましいのであるから、車速等に基づいて燃料カットが必要であると判定された場合には、ドライバ要求トルクが制御要求トルクよりも小さかったとしても、エンジンの燃料カットをすることが望ましいからである。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、駆動力制御の実行中、つまり、制御要求トルクとして車輪の過大なスリップを抑制するのに適したトルクが演算されている場合であっても、ドライバ要求トルクが制御要求トルクを下回った結果、そのドライバ要求トルクに一致するようにエンジントルクが制御されるようになると、エンジンの燃料カットが禁止され、エンジンのスロットル開度だけが制御されるようにしたため、燃料カットの回数が減少し、それだけ排気系の触媒に対する負担を軽減することができ、しかも、燃料カットを禁止するのはドライバ要求トルクが制御要求トルクよりも小さいときだけであるから、車両挙動に対する悪影響もないという効果がある。
【００１６】
特に、請求項３、４に係る発明にあっては、他の条件により燃料カットが必要であると判断できる場合にはそれを許可するようにしたため、燃料カットが禁止される場合をより的確に限定することができるという効果がある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１乃至図４は本発明の一実施の形態を示す図であって、この実施の形態は、本発明に係る車両用駆動力制御装置を、ＴＣＳを搭載した車両１に適用したものである。
【００１８】
先ず、構成を説明すると、図１に示すように、この車両１は、エンジン２の駆動力が前輪ＷFL、ＷFRに伝達され、後輪ＷRL、ＷRRは従動輪であるいわゆるＦＦ車であり、エンジン２の給気管３には電子制御式のスロットル４が設けられ、このスロットル４の開度が、エンジンコントローラ１０から供給されるスロットル制御信号ＳＣによって制御されるようになっており、また、エンジン２の複数の気筒のうち燃料がカットされる気筒の本数が、エンジンコントローラ１０から供給される燃料カット制御信号ＦＣによって制御されるようになっている。
【００１９】
また、車両１には、運転者のアクセルペダルの踏み込み量を検出し、その踏み込み量を表すアクセル開度信号ＡC を生成し出力するアクセル開度センサ５と、エンジン２の回転数を検出しエンジン回転数信号Ｎとして出力するエンジン回転数センサ６と、各車輪ＷFL〜ＷRRの車輪速を検出し車輪速信号ＶｗFL、ＶｗFR、ＶｗRL、ＶｗRRとして出力する車輪速センサ７FL、７FR、７RL、７RRとが設けられている。
【００２０】
一方、エンジンコントローラ１０は、実際にはマイクロコンピュータや必要なインタフェース回路、ＲＯＭ、ＲＡＭ等によって構成されているが、その機能構成をブロック図で表すと図１のようになる。但し、図１では、エンジンコントローラ１０の機能のうち、本実施の形態で重要な機能のみを表している。
そして、エンジンコントローラ１０は、ドライバ要求トルク演算部１１を備えており、このドライバ要求トルク演算部１１には、アクセル開度信号ＡC が供給されるようになっている。このドライバ要求トルク演算部１１は、アクセル開度信号ＡC に基づいて運転者の意思に応じたドライバ要求トルクＴD を演算し出力するようになっている。
【００２１】
ドライバ要求トルクＴD は、目標トルク選択部１２に入力されるようになっている。この目標トルク選択部１２には、後述するＴＣＳコントローラ２０から、ＴＣＳ要求トルクＴT も入力されるようになっている。そして、目標トルク選択部１２は、ドライバ要求トルクＴD とＴＣＳ要求トルクＴT とを比較し、そのうちの小さい方を目標トルクＴC として選択し、その目標トルクＴC が、制御出力演算部１３に入力されるようになっている。
【００２２】
また、目標トルク選択部１２は、ＴＣＳ要求トルクＴT がドライバ要求トルクＴD よりも小さくてＴＣＳ要求トルクＴT が目標トルクＴC として選択された場合には、燃料カット制御禁止フラグＦを“０”に設定する一方、ドライバ要求トルクＴD がＴＣＳ要求トルクＴT よりも小さくてドライバ要求トルクＴD が目標トルクＴC として選択された場合には、燃料カット制御禁止フラグＦを“１”に設定するようになっていて、その燃料カット制御禁止フラグＦも、制御出力演算部１３に出力するようになっている。
【００２３】
制御出力演算部１３は、目標トルクＴC を実現するために必要なスロットル開度及び燃料カット気筒数の目標値ＳＣ* 、ＦＣ* を求め、それらスロットル開度及び燃料カット気筒数の目標値に対応するスロットル制御信号ＳＣ及び燃料カット制御信号ＦＣを生成し、スロットル４及びエンジン２に出力するようになっている。
【００２４】
ただし、制御出力演算部１３は、燃料カット制御禁止フラグＦが“０”である場合には、スロットル開度及び燃料カット気筒数の両方の目標値ＳＣ* 、ＦＣ* を求め、それに応じてスロットル制御信号ＳＣ及び燃料カット制御信号ＦＣを出力するようになっているが、燃料カット制御禁止フラグＦが“１”である場合には、スロットル開度の目標値ＳＣ* のみを求め、それに応じてスロットル制御信号ＳＣを出力し、燃料カット制御信号ＦＣとしては燃料カット気筒数を零とする信号を出力する（つまり、目標値ＦＣ* ＝０とする）ようになっている。
【００２５】
さらに、制御出力演算部１３には、エンジン回転数センサ６からエンジン回転数信号Ｎが入力されるとともに、エンジン２の冷却水の温度を検出する温度センサ１５から水温検出信号ＴW が入力されるようになっている。そして、制御出力演算部１３は、エンジン回転数信号Ｎ及び水温検出信号ＴW に基づいて、エンジン２の燃料カットが必要な状況であるか否かを判定し、燃料カットが必要な状況であると判定された場合には、その判定を優先し、目標トルクＴC 及び燃料カット制御禁止フラグＦに関係なく、所定気筒数の燃料カットを行なってエンジントルクを減少させるようになっている。なお、本実施の形態では、エンジン回転数が所定回転数を越えて極端に高回転である場合、及び、冷却水温が所定水温を越えて極端に高温である場合、のいずれか一方が成立したときに、燃料カットが必要な状況であると判定するようになっている。
【００２６】
そして、本実施の形態では、エンジンコントローラ１０の他に、ＴＣＳコントローラ２０を備えている。なお、このＴＣＳコントローラ２０も、実際にはマイクロコンピュータや必要なインタフェース回路、ＲＯＭ、ＲＡＭ等によって構成されている。
ＴＣＳコントローラ２０は、従動輪である後輪ＷRL、ＷRR用の車輪速センサ７RL、７RRから車輪速信号ＶｗRL、ＶｗRRが入力され、その平均値に例えば所定の定数を乗じることにより、駆動輪の目標車輪速ＶO を求める目標車輪速演算部２１と、駆動輪である前輪ＷFL、ＷFR用の車輪速センサ７FL、７FRから車輪速信号ＶｗFL、ＶｗFRが入力され、その平均値ＶA を演算する平均値演算部２２と、目標車輪速ＶO と平均値ＶA との差（ＶA −ＶO ）を求めることにより、前輪ＷFL、ＷFRの理想的な車輪速に対するスリップ量Ｓを演算するスリップ量演算部２３と、を備えている。
【００２７】
さらに、ＴＣＳコントローラ２０は、スリップ量Ｓに基づいて、制御要求トルクとしてのＴＣＳ要求トルクＴT を演算し出力するＴＣＳ要求トルク演算部２４を備えている。目標エンジントルク演算部２４は、スリップ量Ｓの絶対値が、前輪ＷFL、ＷFRのスリップが過大であると判断できる所定のしきい値Ｓ* （＞０）を越えているか否かを判定し、それが越えていないと判定された場合には、ＴＣＳ要求トルクＴT を設定可能な最大値にする一方、それが越えていると判定された場合には、過大なスリップを抑制するのに適したＴＣＳ要求トルクＴT を演算し出力するようになっている。そして、ＴＣＳ要求トルクＴT は、上述したように、エンジンコントローラ１０の目標トルク選択部１２に入力されるようになっている。
【００２８】
次に、本実施の形態の動作を説明する。
図２はエンジンコントローラ１０内で実行される処理の概要を示すフローチャートであり、先ずそのステップ１０１において、エンジン回転数信号Ｎ及び温度検出信号ＴW を読み込み、ステップ１０２に移行し、それらエンジン回転数信号Ｎ及び温度検出信号ＴW に基づいて、エンジンの燃料カット（Ｆ／Ｃ）が必要であるか否かを判定する。このステップ１０２の判定が「ＹＥＳ」の場合には、ステップ１０３に移行する。ステップ１０３では、高過ぎるエンジン回転数又は冷却水温度を強制的に低減させるために、燃料カット制御を実行する。ステップ１０３に移行した場合には、ステップ１０４の以降の処理は実行せず、これで図２の処理を終了する。
【００２９】
これに対し、ステップ１０２の判定が「ＮＯ」の場合には、ステップ１０４に移行し、ＴＣＳ要求トルクＴT 及びドライバ要求トルクＴD を読み込み、次いでステップ１０５に移行し、ＴＣＳ要求トルクＴT がドライバ要求トルクＴD よりも大きいか否かを判定し、この判定が「ＹＥＳ」の場合（ＴT ＞ＴD ）には、ステップ１０６に移行し、目標トルクＴC にドライバ要求トルクＴD を代入し、燃料カット制御禁止フラグＦを“１”にセットする。
【００３０】
一方、ステップ１０５の判定が「ＮＯ」の場合（ＴT ≦ＴD ）には、ステップ１０７に移行し、目標トルクＴC にＴＣＳ要求トルクＴT を代入し、燃料カット制御禁止フラグＦを“０”にセットする。
そして、ステップ１０６又は１０７からステップ１０８に移行し、ここで、目標トルクＴC に基づいて、スロットル開度の目標値ＳＣ* を設定する。このステップ１０８では、車種やエンジン形式に基づいて予め作成したスロットル開度とエンジントルクとの間の関係を表すマップを参照することにより、スロットル開度の目標値ＳＣ* を求める。
【００３１】
次いで、ステップ１０９に移行し、燃料カット制御禁止フラグＦが“１”であるか否かを判定し、この判定が「ＹＥＳ」の場合（Ｆ＝１）には、ステップ１１０に移行し、燃料カット気筒数の目標値ＦＣ* を零とする。
しかし、ステップ１０９の判定が「ＮＯ」の場合（Ｆ＝０）には、ステップ１１１に移行し、スロットル開度の目標値ＳＣ* に基づき、その時点におけるエンジントルクの推定値ＴP*を演算する。即ち、後述のステップ１１３において、目標値ＳＣ* に基づいたスロットル制御信号ＳＣが出力され、スロットル４の開度が減少すると、エンジントルクは、目標トルクＴC に向かって、図３に二点鎖線で示すような一次遅れ特性に従って減少する。従って、減少を開始したときのエンジントルクの値と、一次遅れ特性の時定数等の定数と、減少を開始した時点からの経過時間とに基づけば、現時点ｔn におけるエンジントルクの推定値ＴP*は求めることができるのである。
【００３２】
そして、ステップ１１２に移行し、ステップ１１１で求めた推定値ＴP*に基づいて、燃料カット気筒数の目標値ＦＣ* を演算する。即ち、図３からも判るように、現時刻ｔn における目標トルクＴC と推定値ＴP* との差（ＴP*−ＴC ）の分だけトルクが過剰なのであるから、エンジン２の気筒数をＣN とすれば、その気筒数ＣN のうち、差（ＴP*−ＴC ）に相当する分だけトルクを発生させる気筒数を減らせば、エンジントルクは目標値ＴC に一致するはずである。
【００３３】
よって、目標値ＦＣ* は、
ＦＣ* ＝｛（ＴP*−ＴC ）／ＴP*｝×ＣN ……（１）
となる。ただし、上記（１）式によって求められた目標値ＦＣ* は、殆どの場合整数にはならないから、これを量子化（例えば小数点以下を切り捨てる）して整数値にする必要がある。
【００３４】
そして、ステップ１１０又は１１２から、ステップ１１３に移行し、スロットル開度の目標値ＳＣ* に対応したスロットル制御信号ＳＣと、燃料カット気筒数の目標値ＦＣ* に対応した燃料カット制御信号ＦＣとを出力する。これで、今回の図２の処理を終了し、次の割り込みタイミングになったら、上記ステップ１０１から再び処理を開始する。
【００３５】
次に、図４に従って全体的な動作を説明すると、時刻ｔ0 において加速走行中であった車両が、その加速走行をさらに続けているものとし、駆動輪には過大なスリップは生じていないものとする。この状態では、ＴＣＳコントローラ２０において特にトラクションコントロールは不要であると判断されるから、ＴＣＳはオフとなり、ＴＣＳコントローラ２０からエンジンコントローラ１０に出力されるＴＣＳ目標トルクＴT は最大値となる（図４の時刻ｔ0 〜ｔ1 間の破線部分参照）。
【００３６】
一方、エンジンコントローラ１０内では、アクセル開度信号ＡC に基づいてドライバ要求トルクＴD が演算され、そのドライバ要求トルクＴD とＴＣＳコントローラ２０から供給されるＴＣＳ目標トルクＴT とが比較されるが、この時点ではＴＣＳ目標トルクＴT は最大値となっているから、ＴD ＜ＴT と判定され、目標トルクＴC としてドライバ要求トルクＴD が選択され（図４の時刻ｔ0 〜ｔ1 間の一点鎖線部分参照）、燃料カット制御禁止フラグＦは“１”にセットされ、そのドライバ要求トルクＴD に応じて、エンジントルクは増加する。
【００３７】
このような加速走行状態が続き、時刻ｔ1 に至った時点で、駆動輪のスリップ状態が大きくなったと判断され、ＴＣＳ制御がオンになったものとする。
すると、ＴＣＳコントローラ２０においてスリップ状態を抑制するために必要なＴＣＳ要求トルクＴT が演算されるようになり（図４の時刻ｔ1 〜ｔ2 間の破線部分参照）、これがエンジンコントローラ１０内でドライバ要求トルクＴD と比較されるが、この場合はＴT ＜ＴD と判断されるから、目標トルクＴC としてＴＣＳ要求トルクＴT が選択される（図４の時刻ｔ1 〜ｔ2 間の一点鎖線部分参照）。また、同時に、燃料カット制御禁止フラグＦは“０”にセットされる。
【００３８】
その結果、スロットル開度及び燃料カット気筒数の両方が制御されるから、実際のエンジントルクは、目標トルクＴC を略正確に追従するようになり、駆動輪の過度なスリップは極短時間のうちに解消される。
そして、運転者がアクセルペダルの踏み込み量を緩くしたため、ドライバ要求トルクＴD が増加から減少に転じ、時刻ｔ2 において、ドライバ要求トルクＴD とＴＣＳ要求トルクＴT とが一致し、その時刻ｔ2 以降もしばらくの間ドライバ要求トルクＴD が減少し続けたとする。
【００３９】
すると、時刻ｔ2 以降は、ドライバ要求トルクＴD が目標トルクＴC として選択され（図４の時刻ｔ2 以降の一点鎖線部分参照）、その目標トルクＴC に一致するようにエンジントルクが制御されるようになる。しかし、この場合は、燃料カット制御禁止フラグＦが“１”であるため、エンジンコントローラ１０は、スロットル開度のみを、目標トルクＴC が得られるような開度に調整する。このため、実際のエンジントルクＴR （≒推定値ＴP ）は、図４中に二点鎖線で示すように、一次遅れのカーブを描きながら減少して目標トルクＴC に収束していくようになる。
【００４０】
即ち、この場合は、ＴＣＳ制御の実行中であっても、運転者によるアクセルペダルの操作が緩和されたために、ドライバ要求トルクＴD が駆動輪の過度なスリップを抑制するための上限値であるＴＣＳ要求トルクＴT を下回っているから、時刻ｔ2 の経過後に極短時間のうちにエンジントルクが減少して目標トルクＴC （ドライバ要求トルクＴD ）に一致しなくても、駆動輪のスリップ状態が過度になる等の不具合は招かない。
【００４１】
むしろ、この場合の運転者によるアクセルペダルの操作は、加速走行から定速走行に移行した場合（例えば、入線路から高速道路に合流する際、Ａ／Ｔ車がキックダウンで急加速し、流れに乗った後にアクセルペダルの踏み込み量を緩めて定速走行に移行したような場合）を想定しており、従って、ドライバ要求トルクＴD がＴＣＳ要求トルクＴT を下回ったからといって急激にエンジントルクを減少させてしまうと、運転者に却って違和感を与えてしまうのである。
【００４２】
そして、本実施の形態の構成であれば、燃料カットが行なわれる頻度を小さくできるから、それだけ排気系の触媒に与える負担を軽減でき、触媒の高寿命化が図られるという利点がある。
ここで、本実施の形態では、アクセル開度センサ５及びドライバ要求トルク演算部１１がドライバ要求トルク検出手段に対応し、目標車輪速演算部２１、平均値演算部２２、スリップ量演算部２３及びＴＣＳ要求トルク演算部２４が制御要求トルク演算手段に対応し、目標トルク選択部１２及びステップ１０４〜１０７の処理が選択手段に対応し、制御出力演算部１３及びステップ１０８〜１１３の処理がエンジントルク制御手段に対応する。
【００４３】
なお、上記実施の形態では、ステップ１０２において、エンジン回転数及び冷却水温度に基づいて燃料カットが必要であるか否かを判定し、ここで「ＹＥＳ」と判定された場合には優先的に燃料カットを行なうような構成としているため、燃料カットを禁止する場合をより的確に限定することができるが、これに代えて又はこれとともに、車速に基づいて燃料カットが必要であるか否かを判定し、その判定が「ＹＥＳ」の場合には優先的に燃料カットを行なうような構成としてもよい。
【００４４】
また、上記実施の形態では、上述のような優先的に燃料カットが必要であると判定されなかった場合には、ドライバ要求トルクＴD がＴＣＳ要求トルクＴT よりも小さければ燃料カットを禁止するような構成としているが、運転者が急減速を望んでいる場合には、むしろ燃料カットを行なった方がよい場合もある。そこで、ドライバ要求トルクＴD がＴＣＳ要求トルクＴT よりも小さくても、そのドライバ要求トルクＴD が、運転者が急減速を望んでいると判断できる所定のしきい値（例えば、アクセルペダルの踏み込み量が零又は極小になったときのドライバ要求トルク）以下の場合には、燃料カットを許可して、エンジントルクが速やかに減少するようにすることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の全体構成を示す図である。
【図２】エンジンコントローラにおける処理の概要を示すフローチャートである。
【図３】エンジントルクの減少特性を示す波形図である。
【図４】実施の形態の全体動作を説明する波形図である。
【符号の説明】
１ 車両
２ エンジン
４ スロットル
５ アクセル開度センサ
６ エンジン回転数センサ
７FL〜７RR 車輪速センサ
１０ エンジンコントローラ
１１ ドライバ要求トルク演算部
１２ 目標トルク選択部
１３ 制御出力演算部
１５ 温度センサ
２０ ＴＣＳコントローラ
２１ 目標車輪速演算部
２２ 平均値演算部
２３ スリップ量演算部
２４ ＴＣＳ要求トルク演算部
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用駆動力制御装置に関し、特に、運転者の意思（アクセル操作状況）に応じたドライバ要求トルクと、車輪のスリップ状態に応じた制御要求トルクとのうちの小さい方に基づいて、エンジンのスロットル開度と燃料カット気筒数（燃料の供給を停止する気筒の個数）とを制御することによりエンジントルクを制御するようになっている装置において、排気系の触媒に対する負担を軽減できるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、車両加速時の駆動輪に過度なスリップが生じている場合には、運転者のアクセル操作そのものに応じてスロットル開度を決めるのではなく、スリップが抑制され駆動力が安定して路面に伝わるような制御要求トルク（ＴＣＳ要求トルク）を求め、そのＴＣＳ要求トルクに基づいてスロットル開度や燃料カット気筒数を制御する、いわゆるトラクションコントロールシステム（ＴＣＳ；Traction Control System ）が存在する。
【０００３】
即ち、スロットル開度や燃料カット気筒数を増減することによりエンジンの駆動力を調整可能なエンジンコントローラの他に、ＴＣＳコントローラを設けていて、そのＴＣＳコントローラは、例えば駆動輪と従動輪との車輪速差に基づいて駆動輪のスリップ状態を判断し、そのスリップ状態が過度な場合には駆動力制御を実行し、過度なスリップを抑制できる適切なスロットル開度等を演算し、その演算されたスロットル開度等を表す信号を、エンジンコントローラに出力するようになっていた。
【０００４】
そして、エンジンコントローラは、運転者のアクセル操作に応じたドライバ要求トルクを実現するためのスロットル開度と、ＴＣＳコントローラから供給されたスロットル開度とを比較し、そのうちの小さい方（エンジントルクが小さくなる方）を選択（セレクトロー）し、その選択されたスロットル開度に基づいて実際のスロットル開度を調整する、という構成が一般的であった。このように、エンジンコントローラにおいて、ドライバ要求トルクとＴＣＳコントローラ出力とのうちの小さい方のスロットル開度が選択されれば、エンジントルクが過大になって過度なスリップが発生することを抑制することができる。
【０００５】
一方、ＴＣＳコントローラとしては、上記のように演算されたＴＣＳ要求トルクに基づいてスロットル開度及び燃料カット気筒数の両方を決定し、それらスロットル開度及び燃料カット気筒数の両方をエンジンコントローラに出力するという構成が一般的であるが、本発明者等は、ＴＣＳコントローラ側ではＴＣＳ要求トルクの演算までを行い、そのＴＣＳ要求トルクをエンジンコントローラに出力し、エンジンコントローラ側で、ＴＣＳ要求トルクとドライバ要求トルクとのうちの小さい方を目標トルクとして選択し、その目標トルクに基づいてエンジントルクを制御する、いわゆるトルク要求方式の駆動力制御装置を開発した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなトルク要求方式の駆動力制御装置の場合、最終的に選択された目標トルクを短時間のうちに実現するためのスロットル開度及び燃料カット気筒数を求め、その求めたスロットル開度及び燃料カット気筒数に応じた制御信号をエンジン側に出力することになる。つまり、選択された目標トルクが、ドライバ要求トルク又はＴＣＳ要求トルクのいずれであっても、エンジンコントローラ内では、目標トルクを実現するために必要なスロットル開度及び燃料カット気筒数を求めるというのが基本構成となる。
【０００７】
かかる基本構成において、目標トルクとしてＴＣＳ要求トルクが選択されている場合、スロットル開度及び燃料カット気筒数の両方を制御することは駆動輪のスリップ状態を早期に抑制することができるため、望ましい制御内容である。ちなみに、スロットル開度の縮小だけでエンジントルクを減少させようとすると、エンジントルクは一次遅れの形で変化するため目標値に収束するまでに比較的時間を要するが、燃料カットも併用するとその一次遅れ分が補われて比較的短時間のうちに目標値に収束することができる。
【０００８】
そして、上記基本構成のままであれば、ドライバ要求トルクが選択されている場合にも、スロットル開度及び燃料カット気筒数の両方を制御して同様にエンジントルクを短時間のうちに目標値に収束させることになる。
しかし、ドライバ要求トルクが選択されているということは、ドライバ要求トルクそのものが、過度なスリップを抑制できるＴＣＳ要求トルクを下回っているということであるから、ドライバ要求トルクが急激に減少したために、実際のエンジントルクがそのドライバ要求トルクに遅れて減少したとしても、車両挙動が不安定になるようなことは招かない。むしろ、トラクションコントロールシステムを有さない通常の車両と比較すると、加速走行から定速走行に移行する際の加速度の減じ方が急峻過ぎてしまい、運転者に違和感を与える可能性がある。そして、エンジンの燃料カットは、例えば６気筒のうちの３気筒には燃料を供給しないという少ない気筒数でエンジンを稼働させる状況を招き、排気温度を上昇させる副作用があり、これが頻繁に生じると排気系の触媒に対する負担が大きくなってしまうという不具合もある。
【０００９】
本発明は、このような技術的課題に着目してなされたものであって、車両挙動が不安定になるような不具合を招くことなく、排気系の触媒に対する負担を軽減することができる車両用駆動力制御装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、運転者の意思に応じたドライバ要求トルクと、車輪のスリップ状態に応じた制御要求トルクとのうちの小さい方を目標トルクとして選択し、エンジントルクが前記目標トルクに一致するように、エンジンのスロットル開度と燃料カット気筒数とを制御するようになっている車両用駆動力制御装置において、前記制御要求トルクとして前記車輪の過大なスリップを抑制するのに適したトルクが演算されている場合であっても、前記ドライバ要求トルクが前記制御要求トルクよりも小さい場合には、前記エンジンの燃料カットを禁止するようにしたものである。
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項２に係る発明は、運転者のアクセル操作に応じたドライバ要求トルクを検出するドライバ要求トルク検出手段と、車輪のスリップ状態に応じて制御要求トルクを演算する制御要求トルク演算手段と、前記ドライバ要求トルクと前記制御要求トルクとのうちの小さい方を目標トルクとして選択する選択手段と、前記目標トルクに基づいてエンジンのスロットル開度と燃料カット気筒数との目標値を決定しそれらスロットル開度と燃料カット気筒数とを制御するエンジントルク制御手段と、を備えた車両用駆動力制御装置において、前記制御要求トルク演算手段は、前記車輪のスリップが過大であると判断される場合にはその過大なスリップを抑制するのに適したトルクを前記制御要求トルクとして演算し、前記車輪のスリップが過大でないと判断される場合には前記制御要求トルクを設定可能な最大値にするようになっており、前記エンジントルク制御手段は、前記制御要求トルク演算手段における前記判断の結果が前記いずれの場合であっても、前記ドライバ要求トルクが前記制御要求トルクよりも小さい場合には、前記エンジンの燃料カットを禁止するようにしたものである。
【００１２】
また、請求項３に係る発明は、上記請求項１又は２に係る発明である車両用駆動力制御装置において、前記ドライバ要求トルクが所定のしきい値以下の場合には、前記エンジンの燃料カットを許可するようにした。
即ち、運転者がアクセルペダルを完全に戻したため、エンジンのスロットル開度が全閉になるような場合には、大きな減速度が欲しいのであるから、ドライバ要求トルクが極小さい（例えば、零）場合には、ドライバ要求トルクが制御要求トルクよりも小さいという判定が成立していたとしても、燃料カットを許可することにより、エンジントルクを急激に低下させて大きなエンジンブレーキを発生させることが望ましいからである。
【００１３】
そして、請求項４に係る発明は、上記請求項１〜３に係る発明である車両用駆動力制御装置において、車速、エンジン回転数及び冷却水温度のうちの少なくとも一つに基づいて前記エンジンの燃料カットが必要であるか否かを判定し、その燃料カットが必要であると判定された場合には、前記エンジンの燃料カットを許可するようにした。
【００１４】
即ち、例えば極端な高速走行になった場合、極端にエンジンが高回転状態になった場合、冷却水が極端に高温になった場合等には、それらを解消するために燃料カットをすることが望ましいのであるから、車速等に基づいて燃料カットが必要であると判定された場合には、ドライバ要求トルクが制御要求トルクよりも小さかったとしても、エンジンの燃料カットをすることが望ましいからである。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、駆動力制御の実行中、つまり、制御要求トルクとして車輪の過大なスリップを抑制するのに適したトルクが演算されている場合であっても、ドライバ要求トルクが制御要求トルクを下回った結果、そのドライバ要求トルクに一致するようにエンジントルクが制御されるようになると、エンジンの燃料カットが禁止され、エンジンのスロットル開度だけが制御されるようにしたため、燃料カットの回数が減少し、それだけ排気系の触媒に対する負担を軽減することができ、しかも、燃料カットを禁止するのはドライバ要求トルクが制御要求トルクよりも小さいときだけであるから、車両挙動に対する悪影響もないという効果がある。
【００１６】
特に、請求項３、４に係る発明にあっては、他の条件により燃料カットが必要であると判断できる場合にはそれを許可するようにしたため、燃料カットが禁止される場合をより的確に限定することができるという効果がある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１乃至図４は本発明の一実施の形態を示す図であって、この実施の形態は、本発明に係る車両用駆動力制御装置を、ＴＣＳを搭載した車両１に適用したものである。
【００１８】
先ず、構成を説明すると、図１に示すように、この車両１は、エンジン２の駆動力が前輪ＷFL、ＷFRに伝達され、後輪ＷRL、ＷRRは従動輪であるいわゆるＦＦ車であり、エンジン２の給気管３には電子制御式のスロットル４が設けられ、このスロットル４の開度が、エンジンコントローラ１０から供給されるスロットル制御信号ＳＣによって制御されるようになっており、また、エンジン２の複数の気筒のうち燃料がカットされる気筒の本数が、エンジンコントローラ１０から供給される燃料カット制御信号ＦＣによって制御されるようになっている。
【００１９】
また、車両１には、運転者のアクセルペダルの踏み込み量を検出し、その踏み込み量を表すアクセル開度信号ＡC を生成し出力するアクセル開度センサ５と、エンジン２の回転数を検出しエンジン回転数信号Ｎとして出力するエンジン回転数センサ６と、各車輪ＷFL〜ＷRRの車輪速を検出し車輪速信号ＶｗFL、ＶｗFR、ＶｗRL、ＶｗRRとして出力する車輪速センサ７FL、７FR、７RL、７RRとが設けられている。
【００２０】
一方、エンジンコントローラ１０は、実際にはマイクロコンピュータや必要なインタフェース回路、ＲＯＭ、ＲＡＭ等によって構成されているが、その機能構成をブロック図で表すと図１のようになる。但し、図１では、エンジンコントローラ１０の機能のうち、本実施の形態で重要な機能のみを表している。
そして、エンジンコントローラ１０は、ドライバ要求トルク演算部１１を備えており、このドライバ要求トルク演算部１１には、アクセル開度信号ＡC が供給されるようになっている。このドライバ要求トルク演算部１１は、アクセル開度信号ＡC に基づいて運転者の意思に応じたドライバ要求トルクＴD を演算し出力するようになっている。
【００２１】
ドライバ要求トルクＴD は、目標トルク選択部１２に入力されるようになっている。この目標トルク選択部１２には、後述するＴＣＳコントローラ２０から、ＴＣＳ要求トルクＴT も入力されるようになっている。そして、目標トルク選択部１２は、ドライバ要求トルクＴD とＴＣＳ要求トルクＴT とを比較し、そのうちの小さい方を目標トルクＴC として選択し、その目標トルクＴC が、制御出力演算部１３に入力されるようになっている。
【００２２】
また、目標トルク選択部１２は、ＴＣＳ要求トルクＴT がドライバ要求トルクＴD よりも小さくてＴＣＳ要求トルクＴT が目標トルクＴC として選択された場合には、燃料カット制御禁止フラグＦを“０”に設定する一方、ドライバ要求トルクＴD がＴＣＳ要求トルクＴT よりも小さくてドライバ要求トルクＴD が目標トルクＴC として選択された場合には、燃料カット制御禁止フラグＦを“１”に設定するようになっていて、その燃料カット制御禁止フラグＦも、制御出力演算部１３に出力するようになっている。
【００２３】
制御出力演算部１３は、目標トルクＴC を実現するために必要なスロットル開度及び燃料カット気筒数の目標値ＳＣ* 、ＦＣ* を求め、それらスロットル開度及び燃料カット気筒数の目標値に対応するスロットル制御信号ＳＣ及び燃料カット制御信号ＦＣを生成し、スロットル４及びエンジン２に出力するようになっている。
【００２４】
ただし、制御出力演算部１３は、燃料カット制御禁止フラグＦが“０”である場合には、スロットル開度及び燃料カット気筒数の両方の目標値ＳＣ* 、ＦＣ* を求め、それに応じてスロットル制御信号ＳＣ及び燃料カット制御信号ＦＣを出力するようになっているが、燃料カット制御禁止フラグＦが“１”である場合には、スロットル開度の目標値ＳＣ* のみを求め、それに応じてスロットル制御信号ＳＣを出力し、燃料カット制御信号ＦＣとしては燃料カット気筒数を零とする信号を出力する（つまり、目標値ＦＣ* ＝０とする）ようになっている。
【００２５】
さらに、制御出力演算部１３には、エンジン回転数センサ６からエンジン回転数信号Ｎが入力されるとともに、エンジン２の冷却水の温度を検出する温度センサ１５から水温検出信号ＴW が入力されるようになっている。そして、制御出力演算部１３は、エンジン回転数信号Ｎ及び水温検出信号ＴW に基づいて、エンジン２の燃料カットが必要な状況であるか否かを判定し、燃料カットが必要な状況であると判定された場合には、その判定を優先し、目標トルクＴC 及び燃料カット制御禁止フラグＦに関係なく、所定気筒数の燃料カットを行なってエンジントルクを減少させるようになっている。なお、本実施の形態では、エンジン回転数が所定回転数を越えて極端に高回転である場合、及び、冷却水温が所定水温を越えて極端に高温である場合、のいずれか一方が成立したときに、燃料カットが必要な状況であると判定するようになっている。
【００２６】
そして、本実施の形態では、エンジンコントローラ１０の他に、ＴＣＳコントローラ２０を備えている。なお、このＴＣＳコントローラ２０も、実際にはマイクロコンピュータや必要なインタフェース回路、ＲＯＭ、ＲＡＭ等によって構成されている。
ＴＣＳコントローラ２０は、従動輪である後輪ＷRL、ＷRR用の車輪速センサ７RL、７RRから車輪速信号ＶｗRL、ＶｗRRが入力され、その平均値に例えば所定の定数を乗じることにより、駆動輪の目標車輪速ＶO を求める目標車輪速演算部２１と、駆動輪である前輪ＷFL、ＷFR用の車輪速センサ７FL、７FRから車輪速信号ＶｗFL、ＶｗFRが入力され、その平均値ＶA を演算する平均値演算部２２と、目標車輪速ＶO と平均値ＶA との差（ＶA −ＶO ）を求めることにより、前輪ＷFL、ＷFRの理想的な車輪速に対するスリップ量Ｓを演算するスリップ量演算部２３と、を備えている。
【００２７】
さらに、ＴＣＳコントローラ２０は、スリップ量Ｓに基づいて、制御要求トルクとしてのＴＣＳ要求トルクＴT を演算し出力するＴＣＳ要求トルク演算部２４を備えている。目標エンジントルク演算部２４は、スリップ量Ｓの絶対値が、前輪ＷFL、ＷFRのスリップが過大であると判断できる所定のしきい値Ｓ* （＞０）を越えているか否かを判定し、それが越えていないと判定された場合には、ＴＣＳ要求トルクＴT を設定可能な最大値にする一方、それが越えていると判定された場合には、過大なスリップを抑制するのに適したＴＣＳ要求トルクＴT を演算し出力するようになっている。そして、ＴＣＳ要求トルクＴT は、上述したように、エンジンコントローラ１０の目標トルク選択部１２に入力されるようになっている。
【００２８】
次に、本実施の形態の動作を説明する。
図２はエンジンコントローラ１０内で実行される処理の概要を示すフローチャートであり、先ずそのステップ１０１において、エンジン回転数信号Ｎ及び温度検出信号ＴW を読み込み、ステップ１０２に移行し、それらエンジン回転数信号Ｎ及び温度検出信号ＴW に基づいて、エンジンの燃料カット（Ｆ／Ｃ）が必要であるか否かを判定する。このステップ１０２の判定が「ＹＥＳ」の場合には、ステップ１０３に移行する。ステップ１０３では、高過ぎるエンジン回転数又は冷却水温度を強制的に低減させるために、燃料カット制御を実行する。ステップ１０３に移行した場合には、ステップ１０４の以降の処理は実行せず、これで図２の処理を終了する。
【００２９】
これに対し、ステップ１０２の判定が「ＮＯ」の場合には、ステップ１０４に移行し、ＴＣＳ要求トルクＴT 及びドライバ要求トルクＴD を読み込み、次いでステップ１０５に移行し、ＴＣＳ要求トルクＴT がドライバ要求トルクＴD よりも大きいか否かを判定し、この判定が「ＹＥＳ」の場合（ＴT ＞ＴD ）には、ステップ１０６に移行し、目標トルクＴC にドライバ要求トルクＴD を代入し、燃料カット制御禁止フラグＦを“１”にセットする。
【００３０】
一方、ステップ１０５の判定が「ＮＯ」の場合（ＴT ≦ＴD ）には、ステップ１０７に移行し、目標トルクＴC にＴＣＳ要求トルクＴT を代入し、燃料カット制御禁止フラグＦを“０”にセットする。
そして、ステップ１０６又は１０７からステップ１０８に移行し、ここで、目標トルクＴC に基づいて、スロットル開度の目標値ＳＣ* を設定する。このステップ１０８では、車種やエンジン形式に基づいて予め作成したスロットル開度とエンジントルクとの間の関係を表すマップを参照することにより、スロットル開度の目標値ＳＣ* を求める。
【００３１】
次いで、ステップ１０９に移行し、燃料カット制御禁止フラグＦが“１”であるか否かを判定し、この判定が「ＹＥＳ」の場合（Ｆ＝１）には、ステップ１１０に移行し、燃料カット気筒数の目標値ＦＣ* を零とする。
しかし、ステップ１０９の判定が「ＮＯ」の場合（Ｆ＝０）には、ステップ１１１に移行し、スロットル開度の目標値ＳＣ* に基づき、その時点におけるエンジントルクの推定値ＴP*を演算する。即ち、後述のステップ１１３において、目標値ＳＣ* に基づいたスロットル制御信号ＳＣが出力され、スロットル４の開度が減少すると、エンジントルクは、目標トルクＴC に向かって、図３に二点鎖線で示すような一次遅れ特性に従って減少する。従って、減少を開始したときのエンジントルクの値と、一次遅れ特性の時定数等の定数と、減少を開始した時点からの経過時間とに基づけば、現時点ｔn におけるエンジントルクの推定値ＴP*は求めることができるのである。
【００３２】
そして、ステップ１１２に移行し、ステップ１１１で求めた推定値ＴP*に基づいて、燃料カット気筒数の目標値ＦＣ* を演算する。即ち、図３からも判るように、現時刻ｔn における目標トルクＴC と推定値ＴP* との差（ＴP*−ＴC ）の分だけトルクが過剰なのであるから、エンジン２の気筒数をＣN とすれば、その気筒数ＣN のうち、差（ＴP*−ＴC ）に相当する分だけトルクを発生させる気筒数を減らせば、エンジントルクは目標値ＴC に一致するはずである。
【００３３】
よって、目標値ＦＣ* は、
ＦＣ* ＝｛（ＴP*−ＴC ）／ＴP*｝×ＣN ……（１）
となる。ただし、上記（１）式によって求められた目標値ＦＣ* は、殆どの場合整数にはならないから、これを量子化（例えば小数点以下を切り捨てる）して整数値にする必要がある。
【００３４】
そして、ステップ１１０又は１１２から、ステップ１１３に移行し、スロットル開度の目標値ＳＣ* に対応したスロットル制御信号ＳＣと、燃料カット気筒数の目標値ＦＣ* に対応した燃料カット制御信号ＦＣとを出力する。これで、今回の図２の処理を終了し、次の割り込みタイミングになったら、上記ステップ１０１から再び処理を開始する。
【００３５】
次に、図４に従って全体的な動作を説明すると、時刻ｔ0 において加速走行中であった車両が、その加速走行をさらに続けているものとし、駆動輪には過大なスリップは生じていないものとする。この状態では、ＴＣＳコントローラ２０において特にトラクションコントロールは不要であると判断されるから、ＴＣＳはオフとなり、ＴＣＳコントローラ２０からエンジンコントローラ１０に出力されるＴＣＳ目標トルクＴT は最大値となる（図４の時刻ｔ0 〜ｔ1 間の破線部分参照）。
【００３６】
一方、エンジンコントローラ１０内では、アクセル開度信号ＡC に基づいてドライバ要求トルクＴD が演算され、そのドライバ要求トルクＴD とＴＣＳコントローラ２０から供給されるＴＣＳ目標トルクＴT とが比較されるが、この時点ではＴＣＳ目標トルクＴT は最大値となっているから、ＴD ＜ＴT と判定され、目標トルクＴC としてドライバ要求トルクＴD が選択され（図４の時刻ｔ0 〜ｔ1 間の一点鎖線部分参照）、燃料カット制御禁止フラグＦは“１”にセットされ、そのドライバ要求トルクＴD に応じて、エンジントルクは増加する。
【００３７】
このような加速走行状態が続き、時刻ｔ1 に至った時点で、駆動輪のスリップ状態が大きくなったと判断され、ＴＣＳ制御がオンになったものとする。
すると、ＴＣＳコントローラ２０においてスリップ状態を抑制するために必要なＴＣＳ要求トルクＴT が演算されるようになり（図４の時刻ｔ1 〜ｔ2 間の破線部分参照）、これがエンジンコントローラ１０内でドライバ要求トルクＴD と比較されるが、この場合はＴT ＜ＴD と判断されるから、目標トルクＴC としてＴＣＳ要求トルクＴT が選択される（図４の時刻ｔ1 〜ｔ2 間の一点鎖線部分参照）。また、同時に、燃料カット制御禁止フラグＦは“０”にセットされる。
【００３８】
その結果、スロットル開度及び燃料カット気筒数の両方が制御されるから、実際のエンジントルクは、目標トルクＴC を略正確に追従するようになり、駆動輪の過度なスリップは極短時間のうちに解消される。
そして、運転者がアクセルペダルの踏み込み量を緩くしたため、ドライバ要求トルクＴD が増加から減少に転じ、時刻ｔ2 において、ドライバ要求トルクＴD とＴＣＳ要求トルクＴT とが一致し、その時刻ｔ2 以降もしばらくの間ドライバ要求トルクＴD が減少し続けたとする。
【００３９】
すると、時刻ｔ2 以降は、ドライバ要求トルクＴD が目標トルクＴC として選択され（図４の時刻ｔ2 以降の一点鎖線部分参照）、その目標トルクＴC に一致するようにエンジントルクが制御されるようになる。しかし、この場合は、燃料カット制御禁止フラグＦが“１”であるため、エンジンコントローラ１０は、スロットル開度のみを、目標トルクＴC が得られるような開度に調整する。このため、実際のエンジントルクＴR （≒推定値ＴP ）は、図４中に二点鎖線で示すように、一次遅れのカーブを描きながら減少して目標トルクＴC に収束していくようになる。
【００４０】
即ち、この場合は、ＴＣＳ制御の実行中であっても、運転者によるアクセルペダルの操作が緩和されたために、ドライバ要求トルクＴD が駆動輪の過度なスリップを抑制するための上限値であるＴＣＳ要求トルクＴT を下回っているから、時刻ｔ2 の経過後に極短時間のうちにエンジントルクが減少して目標トルクＴC （ドライバ要求トルクＴD ）に一致しなくても、駆動輪のスリップ状態が過度になる等の不具合は招かない。
【００４１】
むしろ、この場合の運転者によるアクセルペダルの操作は、加速走行から定速走行に移行した場合（例えば、入線路から高速道路に合流する際、Ａ／Ｔ車がキックダウンで急加速し、流れに乗った後にアクセルペダルの踏み込み量を緩めて定速走行に移行したような場合）を想定しており、従って、ドライバ要求トルクＴD がＴＣＳ要求トルクＴT を下回ったからといって急激にエンジントルクを減少させてしまうと、運転者に却って違和感を与えてしまうのである。
【００４２】
そして、本実施の形態の構成であれば、燃料カットが行なわれる頻度を小さくできるから、それだけ排気系の触媒に与える負担を軽減でき、触媒の高寿命化が図られるという利点がある。
ここで、本実施の形態では、アクセル開度センサ５及びドライバ要求トルク演算部１１がドライバ要求トルク検出手段に対応し、目標車輪速演算部２１、平均値演算部２２、スリップ量演算部２３及びＴＣＳ要求トルク演算部２４が制御要求トルク演算手段に対応し、目標トルク選択部１２及びステップ１０４〜１０７の処理が選択手段に対応し、制御出力演算部１３及びステップ１０８〜１１３の処理がエンジントルク制御手段に対応する。
【００４３】
なお、上記実施の形態では、ステップ１０２において、エンジン回転数及び冷却水温度に基づいて燃料カットが必要であるか否かを判定し、ここで「ＹＥＳ」と判定された場合には優先的に燃料カットを行なうような構成としているため、燃料カットを禁止する場合をより的確に限定することができるが、これに代えて又はこれとともに、車速に基づいて燃料カットが必要であるか否かを判定し、その判定が「ＹＥＳ」の場合には優先的に燃料カットを行なうような構成としてもよい。
【００４４】
また、上記実施の形態では、上述のような優先的に燃料カットが必要であると判定されなかった場合には、ドライバ要求トルクＴD がＴＣＳ要求トルクＴT よりも小さければ燃料カットを禁止するような構成としているが、運転者が急減速を望んでいる場合には、むしろ燃料カットを行なった方がよい場合もある。そこで、ドライバ要求トルクＴD がＴＣＳ要求トルクＴT よりも小さくても、そのドライバ要求トルクＴD が、運転者が急減速を望んでいると判断できる所定のしきい値（例えば、アクセルペダルの踏み込み量が零又は極小になったときのドライバ要求トルク）以下の場合には、燃料カットを許可して、エンジントルクが速やかに減少するようにすることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の全体構成を示す図である。
【図２】エンジンコントローラにおける処理の概要を示すフローチャートである。
【図３】エンジントルクの減少特性を示す波形図である。
【図４】実施の形態の全体動作を説明する波形図である。
【符号の説明】
１ 車両
２ エンジン
４ スロットル
５ アクセル開度センサ
６ エンジン回転数センサ
７FL〜７RR 車輪速センサ
１０ エンジンコントローラ
１１ ドライバ要求トルク演算部
１２ 目標トルク選択部
１３ 制御出力演算部
１５ 温度センサ
２０ ＴＣＳコントローラ
２１ 目標車輪速演算部
２２ 平均値演算部
２３ スリップ量演算部
２４ ＴＣＳ要求トルク演算部
Claims (4)
- 運転者の意思に応じたドライバ要求トルクと、車輪のスリップ状態に応じた制御要求トルクとのうちの小さい方を目標トルクとして選択し、エンジントルクが前記目標トルクに一致するように、エンジンのスロットル開度と燃料カット気筒数とを制御するようになっている車両用駆動力制御装置において、
前記制御要求トルクとして前記車輪の過大なスリップを抑制するのに適したトルクが演算されている場合であっても、前記ドライバ要求トルクが前記制御要求トルクよりも小さい場合には、前記エンジンの燃料カットを禁止するようになっていることを特徴とする車両用駆動力制御装置。 - 運転者のアクセル操作に応じたドライバ要求トルクを検出するドライバ要求トルク検出手段と、車輪のスリップ状態に応じて制御要求トルクを演算する制御要求トルク演算手段と、前記ドライバ要求トルクと前記制御要求トルクとのうちの小さい方を目標トルクとして選択する選択手段と、前記目標トルクに基づいてエンジンのスロットル開度と燃料カット気筒数との目標値を決定しそれらスロットル開度と燃料カット気筒数とを制御するエンジントルク制御手段と、を備えた車両用駆動力制御装置において、
前記制御要求トルク演算手段は、前記車輪のスリップが過大であると判断される場合にはその過大なスリップを抑制するのに適したトルクを前記制御要求トルクとして演算し、前記車輪のスリップが過大でないと判断される場合には前記制御要求トルクを設定可能な最大値にするようになっており、
前記エンジントルク制御手段は、前記制御要求トルク演算手段における前記判断の結果が前記いずれの場合であっても、前記ドライバ要求トルクが前記制御要求トルクよりも小さい場合には、前記エンジンの燃料カットを禁止するようになっていることを特徴とする車両用駆動力制御装置。 - 前記ドライバ要求トルクが所定のしきい値以下の場合には、前記エンジンの燃料カットを許可するようになっている請求項１又は請求項２記載の車両用駆動力制御装置。
- 車速、エンジン回転数及び冷却水温度のうちの少なくとも一つに基づいて前記エンジンの燃料カットが必要であるか否かを判定し、その燃料カットが必要であると判定された場合には、前記エンジンの燃料カットを許可するようになっている請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の車両用駆動力制御装置。
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