JP3999448B2 - 車輌用トラクション制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌のトラクション制御装置に係り、更に詳細にはエンジンへの燃料の供給をカットすることにより駆動輪の駆動スリップを抑制するトラクション制御装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車輌に於いて駆動輪の駆動スリップを抑制するトラクション制御装置の一つとして、例えば特開平８−４９５７９号公報に記載されている如く、駆動輪の駆動スリップが過大になるとエンジンへの燃料の供給をカットしてエンジンの出力トルクを低減すると共に、燃料供給カット実行後の所定の時間燃料供給カットを禁止するよう構成されたトラクション制御装置が従来より知られている。
【０００３】
かかるトラクション制御装置によれば、駆動輪の駆動スリップが過大になるとエンジンへの燃料の供給がカットされることによって駆動輪の駆動トルクが低減されるので、駆動輪の駆動スリップを効果的に抑制することができ、また燃料供給カット実行後の所定の時間燃料供給カットが禁止されるので、例えば燃料供給カットが繰り返し実行され燃料の未燃焼成分が排気ガス浄化触媒コンバータ内に於いて燃焼することに起因する触媒の過剰昇温の如き問題の発生を効果的に防止することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上述の如き従来のトラクション制御装置に於いては、燃料供給カット実行後の所定の時間燃料供給カットが禁止されるので、例えば車輌の直進時に駆動輪の駆動スリップが過大になり燃料供給カットが実行された後に車輌が旋回するような状況に於いて駆動輪の駆動スリップが過大になり車輌の挙動が不安定になっても、所定の時間が経過するまで燃料供給カットが行われないため、駆動輪の駆動スリップを抑制することができず、そのため車輌の挙動を早期に効果的に安定化させることができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、燃料供給カット実行後の所定の時間燃料供給カットが禁止されるよう構成された従来のトラクション制御装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、従来のトラクション制御開始条件に加えて車輌の挙動が不安定になる虞れを考慮することにより、排気ガス浄化触媒の過剰昇温の如き問題の発生を回避しつつ、燃料供給カットにより車輌の挙動の悪化を確実に防止することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項１の構成、即ちエンジンへの燃料供給カットにより駆動輪の駆動スリップを抑制する車輌用トラクション制御装置に於いて、車輌の挙動が不安定になる虞れを判定する判定手段を有し、前記判定手段は車輌が旋回状態にあり且つ何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上であることにより駆動輪の横力が不足する虞れがあるとき、若しくは何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上であり且つ路面の摩擦係数が左右の車輪間に於いて基準値以上異なり左右駆動輪の駆動力差が過大であるときに、車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定し、前記トラクション制御装置は何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上であっても前記判定手段により車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定されていないときにはエンジンへの燃料供給カットを実行せず、何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上であり且つ前記判定手段により車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定されているときにエンジンへの燃料供給カットを実行し、燃料供給カットが終了した時点より所定の時間エンジンへの燃料供給カットを禁止することを特徴とする車輌用トラクション制御装置によって達成される。
【０００７】
上記請求項１の構成によれば、車輌が旋回状態にあり且つ何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上であることにより駆動輪の横力が不足する虞れがあるとき、若しくは何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上であり且つ路面の摩擦係数が左右の車輪間に於いて基準値以上異なり左右駆動輪の駆動力差が過大であるときに、判定手段により車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定され、何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上であっても判定手段により車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定されていないときにはエンジンへの燃料供給カットが実行されず、何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上であり且つ判定手段により車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定されているときにエンジンへの燃料供給カットが実行され、燃料供給カットが終了した時点より所定の時間エンジンへの燃料供給カットを禁止されるので、駆動輪の駆動スリップが大きくなってもそれだけでは燃料供給カットは実行されず、従ってその後の燃料供給カットは禁止されないため、その後に駆動輪の駆動スリップが大きい状況にて車輌の挙動が不安定になる虞れが生じた場合には確実に燃料供給カットが実行され、これにより車輌のヨーレートの大きさが所望の大きさとは異なる状況になって車輌の挙動が悪化することが確実に防止される。
【０００８】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記判定手段は何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上である状況に於いて、操舵角の大きさが基準値以上であり、且つ車速及び操舵角に基づき演算される車輌の目標横加速度と車輌の実横加速度との偏差の大きさが基準値以上であり、且つ車輌の実ヨーレートの大きさが基準値以上であるときに、車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定するよう構成される（請求項２の構成）。
【０００９】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記判定手段は何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上である状況に於いて、操舵角の大きさが基準値以上であり、且つ車速及び操舵角に基づき演算される車輌の目標ヨーレートと車輌の実ヨーレートとの偏差の大きさが基準値以上であり、且つ車輌の実ヨーレートの大きさが基準値以上であるときに車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定するよう構成される（請求項３の構成）。
上記請求項２の構成によれば、何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上である状況に於いて、操舵角の大きさが基準値以上であり、且つ車速及び操舵角に基づき演算される車輌の目標横加速度と車輌の実横加速度との偏差の大きさが基準値以上であり、且つ車輌の実ヨーレートの大きさが基準値以上であるときに車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定され、また上記請求項３の構成によれば、何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上である状況に於いて、操舵角の大きさが基準値以上であり、且つ車速及び操舵角に基づき演算される車輌の目標ヨーレートと車輌の実ヨーレートとの偏差の大きさが基準値以上であり、且つ車輌の実ヨーレートの大きさが基準値以上であるときに車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定されるので、例えば車輌の直進時に駆動輪の駆動スリップが大きくなっても判定手段により車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定されいな限り燃料供給カットは実行されず、従ってその後の燃料供給カットは禁止されないため、その後に何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上である状況に於いて、車輌が旋回状態になり車輌の挙動が不安定になる虞れが生じた場合には確実に燃料供給カットが実行され、これにより車輌の挙動悪化が確実に防止される。
【００１０】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記判定手段は何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上である状況に於いて、車速が基準値以下であり、且つ左右駆動輪の車輪速度の偏差の大きさが基準値以上であるときに、車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定するよう構成される（請求項４の構成）。
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、車輌は四輪駆動車であり、前記判定手段は何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上である状況に於いて、車速が基準値以下であり、且つ左右前輪の車輪速度の偏差の大きさが基準値以上であり、且つ左右後輪の車輪速度の偏差の大きさが基準値以上であるときに、車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定するよう構成される（請求項５の構成）。
【００１１】
上記請求項４の構成によれば、何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上である状況に於いて、車速が基準値以下であり、且つ左右駆動輪の車輪速度の偏差の大きさが基準値以上であるときに、また上記請求項５の構成によれば、車輌は四輪駆動車であり、何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上である状況に於いて、車速が基準値以下であり、且つ左右前輪の車輪速度の偏差の大きさが基準値以上であり、且つ左右後輪の車輪速度の偏差の大きさが基準値以上であるときに、判定手段により車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定されるので、例えば路面の摩擦係数が左右の車輪間に於いて基準値未満であり左右駆動輪の車輪速度の偏差の大きさが基準値未満である状況に於いて駆動輪の駆動スリップが大きくなっても燃料供給カットは実行されず、従ってその後の燃料供給カットは禁止されないため、その後に路面の摩擦係数が左右の車輪間に於いて基準値以上異なり左右駆動輪の車輪速度の偏差の大きさが基準値以上である状況になって車輌の挙動が不安定になる虞れが生じた場合には確実に燃料供給カットが実行され、これにより車輌の挙動悪化が確実に防止される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を好ましい実施形態について詳細に説明する。
【００２１】
図１は制動力制御式の挙動制御装置を有する四輪駆動車に適用された本発明によるトラクション制御装置の一つの実施形態を示す概略構成図である。
【００２２】
図１に於いて、１０はエンジンを示しており、エンジン１０の駆動力はトルクコンバータ１２及びトランスミッション１４を介して出力軸１６へ伝達され、出力軸１６の駆動力はセンターディファレンシャル１８により前輪用プロペラシャフト２０及び後輪用プロペラシャフト２２へ伝達される。エンジン１０の各気筒は燃料噴射装置２４を有し、エンジン１０の出力は運転者により操作される図１には示されていないアクセルペダルの踏み込み量等に応じてエンジン制御装置２６により吸入空気量及び燃料噴射装置２４による燃料噴射量が制御されることにより制御される。
【００２３】
尚図１には示されていないが、燃料噴射装置２４によりエンジン１０の各気筒内へ噴射された燃料は各気筒内にて吸入空気と混合され、その混合気が燃焼することにより発生した排気ガスは、排気管を経て排気ガス浄化用触媒コンバータへ流入し、該コンバータ内の触媒によって有害成分が除去された後、マフラーを経て大気中へ排出される。
【００２４】
図示の実施形態に於いては、センターディファレンシャル１８は前後輪に対する駆動力の配分を制御するためのアクチュエータを含み、該アクチュエータはエンジン制御装置２６よりの指令信号に基づき４ＷＤ制御装置２８によって制御され、これにより車輌の走行状態に応じて最適の配分比になるよう駆動力の前後輪配分比が制御される。
【００２５】
前輪用プロペラシャフト２０の駆動力は前輪ディファレンシャル３０により左前輪車軸３２L及び右前輪車軸３２Rへ伝達され、これにより左右の前輪３４FL及び３４FRが回転駆動される。同様に後輪用プロペラシャフト２２の駆動力は後輪ディファレンシャル３６により左後輪車軸３８L及び右後輪車軸３８Rへ伝達され、これにより左右の後輪４０RL及び４０RRが回転駆動される。
【００２６】
左右の前輪３４FL、３４FR及び左右の後輪４０RL、４０RRの制動力は制動装置４２の油圧回路４４により対応するホイールシリンダ４６FL、４６FR、４６RL、４６RRの制動圧が制御されることによって制御される。図には示されていないが、油圧回路４４はリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含み、各ホイールシリンダの制動圧は通常時には運転者によるブレーキペダル４７の踏み込み操作に応じて駆動されるマスタシリンダ４８により制御され、また必要に応じて後に詳細に説明する如く挙動制御用電子制御装置５０により制御される。
【００２７】
電子制御装置５０には車輪速度センサ５２fr、５２fl、５２rr、５２rlより左右前輪及び左右後輪の車輪速度Ｖwfr、Ｖwfl、Ｖwrr、Ｖwrlを示す信号、ヨーレートセンサ５４より車輌のヨーレートγを示す信号、前後加速度センサ５６及び横加速度センサ５８よりそれぞれ車輌の前後加速度Ｇx及び横加速度Ｇyを示す信号、操舵角センサ６０より操舵角θを示す信号が入力される。
【００２８】
尚ヨーレートセンサ５４、横加速度センサ５８及び操舵角センサ６０は車輌の左旋回方向を正として横加速度等を検出し、前後加速度センサ５６は車輌の加速方向を正として前後加速度を検出する。またエンジン制御装置２６、４ＷＤ制御装置２８、電子制御装置５０は実際にはそれぞれ例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力装置を含む一つのマイクロコンピュータ及び駆動回路にて構成されていてよい。
【００２９】
後に詳細に説明する如く、挙動制御用電子制御装置５０は上述の種々のセンサにより検出されたパラメータに基づき図２に示されたルーチンに従って車輪の駆動スリップが過大であるか否かを判定すると共に、車輌の挙動が不安定になる虞れがあるか否かを判定し、車輪の駆動スリップが過大であり且つ車輌の挙動が不安定になる虞れがあるときには、少なくとも一部の気筒に対する燃料噴射装置２４による燃料の噴射供給をカットする指令信号をエンジン制御装置２６へ出力し、エンジン制御装置２６はその指令信号に応答してエンジン１０の出力を低減することによって駆動力を低減し、これにより車輪の駆動スリップを低減すると共に車輌の挙動の悪化を防止する。
【００３０】
また電子制御装置５０は、エンジン制御装置２６により燃料供給カットが実行されると、燃料供給カットが終了した時点より所定の時間Ｔin（例えば数秒〜数十秒程度）燃料供給カットが実行されることを禁止し、燃料供給カット中に触媒コンバータへ流入した燃料の未燃焼成分が触媒コンバータ内にて燃焼することによる触媒の過剰昇温の如き問題の発生を防止する。
【００３１】
更に電子制御装置５０は上述の種々のセンサにより検出されたパラメータに基づき車輌の旋回挙動を判定すると共に、車輌がスピン状態又はドリフトアウト状態にあるときには旋回内側前輪の車輪速度を基準車輪速度として旋回挙動を安定化させるために制動力を付与する車輪（制御輪）の目標スリップ率を演算し、制御輪のスリップ率が目標スリップ率になるよう制御輪の制動力を制御し、これにより車輌にスピン抑制方向又はドリフトアウト抑制方向のヨーモーメントを与えると共に車輌を減速させて挙動を安定化させる。尚制動力の制御による挙動制御は本発明の要旨をなすものではないので、この挙動制御についての詳細な説明を省略するが、この挙動制御は当技術分野に於いて公知の任意の要領にて実施されてよく、また省略されてもよい。
【００３２】
次に図２に示されたフローチャートを参照して実施形態に於けるトラクション制御ルーチンについて説明する。尚図２に示されたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。またフラグＦcは燃料供給カット実行中であるか否かを示すフラグであり、フラグＦpは燃料供給カット禁止中であるか否かを示すフラグである。
【００３３】
まずステップ１０に於いてはヨーレートセンサ５４により検出された車輌のヨーレートγを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ２０に於いてはフラグＦcが１であるか否かの判別、即ち燃料供給カット実行中であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ１３０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ３０へ進む。
【００３４】
ステップ３０に於いてはフラグＦpが１であるか否かの判別、即ち燃料供給カット禁止中であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ６０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ４０へ進む。
【００３５】
ステップ４０に於いては前回の燃料供給カットが終了した時点より燃料供給カット禁止時間Ｔinが経過したか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはそのままステップ１０へ戻り、肯定判別が行われたときにはステップ５０に於いてフラグＦpが０にリセットされた後ステップ１０へ戻る。
【００３６】
ステップ６０に於いては各車輪の車輪速度Ｖwiに基づき当技術分野に於いて公知の要領にて車体速度Ｖbが演算されると共に、各車輪の車輪速度Ｖwi及び車体速度Ｖbに基づき各車輪の駆動スリップ率ＳＬi（ｉ＝fr、fl、rr、rl）が演算される。
【００３７】
ステップ７０に於いては少なくとも一つの車輪の駆動スリップ率ＳＬiが基準値ＳＬo（正の定数）以上であるか否かの判別、即ち何れかの駆動輪の駆動スリップが過大であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはそのままステップ１０へ戻り、肯定判別が行われたときにはステップ８０へ進む。
【００３８】
ステップ８０に於いては車輌が挙動悪化の虞れがある所定の旋回状態にあるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ１２０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ９０へ進む。
【００３９】
この場合車輌が所定の旋回状態にあるか否かの判別は、例えばＫhをスタビリティファクタとし、Ｈをホイールベースとし、Ｒgをステアリングギヤ比として下記の式１に従って目標ヨーレートγcが演算されると共に、Ｔを時定数としｓをラプラス演算子として下記の式２に従って基準ヨーレートγtが演算され、基準ヨーレートγtと車体速度Ｖbとの積として目標横加速度Ｇytが演算され、θo、Ｇyo、γoをそれぞれ９０deg、１／４ｇ（重力加速度）、１０deg／ｓ程度の正の定数として下記の式３〜５の全ての条件が成立しているか否かの判別により行われる。
【００４０】
γc＝Ｖb・θ／（１＋Ｋh・Ｖb2）・Ｈ／Ｒg ……（１）
γt＝γc／（１＋Ｔ・ｓ） ……（２）
｜θ｜≧θo ……（３）
｜Ｇyt−Ｇy｜≧Ｇyo ……（４）
｜γ｜≧γo ……（５）
【００４１】
ステップ９０に於いては車輌が路面の摩擦係数が左右輪間に於いて大きく異なる所謂またぎ路での発進加速状態にあるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ１２０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ１００へ進む。
【００４２】
この場合車輌がまたぎ路での発進加速状態にあるか否かの判別は、例えばＶoを数十km／ｈ程度の正の定数とし、Ｖwoを十数km／ｈ程度の正の定数として下記の式６〜８の全ての条件が成立しているか否かの判別により行われる。
Ｖ≦Ｖo ……（６）
｜Ｖwfl−Ｖwfr｜≧Ｖwo ……（７）
｜Ｖwrl−Ｖwrr｜≧Ｖwo ……（８）
【００４３】
ステップ１００に於いては車輌が各ディファレンシャルの如き駆動系を保護すべき状態にあるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１１０に於いてフラグＦcが０にリセットされた後ステップ１０へ戻り、肯定判別が行われたときにはステップ１２０に於いて少なくとも一部の気筒に対する燃料噴射装置２４による燃料供給をカットすべき旨の指令信号がエンジン制御装置２６へ出力されと共に、フラグＦcが１にセットされた後ステップ１０へ戻る。
【００４４】
この場合車輌が駆動系を保護すべき状態にあるか否かの判別は、例えばＶwf及びＶwrをそれぞれ左右前輪の平均車輪速度及び左右後輪の平均車輪速度とし、Ｖ1を数十km／ｈ程度の正の定数とし、Ｖ２及びＶ3をそれぞれ１００km／ｈ程度の正の定数として下記の式９〜１１の何れかの条件が成立しているか否かの判別により行われる。
｜Ｖwf−Ｖwr｜≧Ｖ1 ……（９）
｜Ｖwfl−Ｖwfr｜≧Ｖ2 ……（１０）
｜Ｖwrl−Ｖwrr｜≧Ｖ3 ……（１１）
【００４５】
またステップ１２０に於いて出力される指令信号に基づいてエンジン制御装置２６により燃料供給がカットされる気筒の数は一定であってもよいが、駆動スリップ率ＳＬiが基準値ＳＬo以上である車輪の数が多いほど多く、また駆動スリップ率ＳＬiが基準値よりも大きいほど多くなるよう、駆動スリップ率ＳＬiに応じて可変設定されてもよい。
【００４６】
ステップ１３０に於いては燃料供給カットの終了条件が成立している否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１２０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１４０に於いてフラグＦcが０にリセットされると共に、フラグＦpが１にセットされた後ステップ１０へ戻る。
【００４７】
この場合燃料供給カットの終了条件が成立しているか否か判別は、例えばステップ８０に於いて肯定判別が行われることにより燃料供給カットが開始されたときには、上記式３〜５の条件の何れかが成立しないか否かの判別により行われ、ステップ９０に於いて肯定判別が行われることにより燃料供給カットが開始されたときには、上記式６〜８の条件の何れかが成立しないか否かの判別により行われ、ステップ１００に於いて肯定判別が行われることにより燃料供給カットが開始されたときには、上記式９〜１１の条件の何れも成立していないか否かの判別により行われてよい。
【００４８】
また上述の終了条件の判別に於いて、式３〜１１の各基準値がそれぞれ対応する基準値よりも小さく設定されてもよく、上述の終了条件の判別に加えて又はこれとは独立に全ての車輪の駆動スリップＳＬiが終了基準値未満である場合に燃料供給カットが終了されてもよい。
【００４９】
かくして図示の実施形態によれば、何れの車輪にも過大な駆動スリップが発生しておらず、車輌の挙動も安定しているときには、ステップ２０、３０及び７０に於いてそれぞれ否定判別が行われ、従ってこの場合にはエンジン１０への燃料供給カットも行われない。
【００５０】
また何れかの車輪に過大な駆動スリップが発生しているが、車輌の挙動が不安定になる虞れがないときには、ステップ２０及び３０に於いてそれぞれ否定判別が行われ、ステップ７０に於いて肯定判別が行われるが、ステップ８０〜１００の何れに於いても否定判別が行われ、従ってこの場合にもエンジンへの燃料供給カットは行われない。
【００５１】
また何れかの車輪の駆動スリップが過大な状態にあると共に、車輌の挙動が不安定になる虞れが生じたときには、ステップ２０及び３０に於いてそれぞれ否定判別が行われ、ステップ７０に於いて肯定判別が行われると共に、ステップ８０〜１００の何れかに於いて肯定判別が行われ、従ってこの場合にはステップ１２０に於いてエンジンへの燃料供給カットが行われ、エンジンの出力が低減されることによって車輪の駆動スリップが低減されると共に、車輌の挙動が不安定になる前に車輌の挙動が安定化される。
【００５２】
かくしてエンジンへの燃料供給カットが開始されると、フラグＦcが１であるのでステップ２０に於いて肯定判別が行われ、ステップ１３０に於いて燃料供給カット終了条件が成立している旨の判別が行われるまで、換言すれば車輪の駆動スリップが低減されると共に車輌の挙動が安定になるまで、燃料の供給カットが継続される。
【００５３】
更にエンジンへの燃料供給カットが終了すると、フラグＦcは０にリセットされるがフラグＦpが１にセットされるで、ステップ２０に於いて否定判別が行われると共にステップ３０に於いて肯定判別が行われ、ステップ２０に於いて燃料供給カットが終了した時点より所定の禁止時間Ｔinが経過した旨の判別が行われるまでフラグＦpが１に維持され、これによりエンジンへの燃料供給カットが禁止される。
【００５４】
例えば図３は車輌が発進した後に直進走行し、しかる後旋回状態に移行した場合に於ける図示の実施形態の作動を従来の場合と対比して示すグラフであり、太い破線は従来のトラクション制御装置の場合を示し、太い実線は図示の実施形態の場合を示している。
【００５５】
図３に示されている如く、車輌の発進と共に車体速度Ｖbが漸次増大し、或る駆動輪の車輪速度Ｖwiが車体速度Ｖbよりも高い加速度にて増速し、その結果例えば時点ｔ1に於いて当該車輪の駆動スリップ率ＳＬiが基準値ＳＬo以上になったとする。
【００５６】
従来のトラクション制御装置の場合には、時点ｔ1に於いてエンジンへの燃料供給カットが開始されると共に、駆動輪の駆動スリップ率が所定値以下になる時点ｔ2まで継続され、これにより駆動スリップが低減される。そして便宜上フラグＦpについて破線にて示されている如く、時点ｔ2より所定の禁止時間が経過するまでエンジンへの燃料供給カットが禁止される。従って時点ｔ2以降に車輌が旋回状態になり車輌の挙動が不安定になる虞れが生じても、エンジンへの燃料供給カットは実行されず、車輪の駆動力が低減されないため、例えばヨーレートγが大きくなって車輌の安定性が低下した状態になる場合がある。
【００５７】
これに対し図示の実施形態によれば、時点ｔ1に於いても燃料供給カットは開始されないので、時点ｔ1より時点ｔ2までは勿論時点ｔ2以降にも燃料供給カットの実行が可能である。図３に示されている如く、時点ｔ3に於いて操舵角θの大きさが基準値θo以上になり、他の旋回判定条件も成立したとすると、時点ｔ3に於いて燃料供給カットが開始され、車輪の駆動力が低減されることによって車輪の駆動スリップが低減され、これによりヨーレートγが大きくなり車輌の安定性が低下した状態になることが確実に防止される。
【００５８】
そして時点ｔ4に於いて操舵角θの大きさが終了判定の基準値未満になり、車輌の挙動が悪化する虞れがなくなったとすると、その時点ｔ4に於いて燃料供給カットが終了され、時点ｔ4より所定の時間Ｔinに亘りエンジンへの燃料供給カットが禁止される。
【００５９】
尚図３に於いては、何れかの車輪の駆動スリップが過大な状況にて車輌の旋回判定が行われる場合について図示されているが、何れかの車輪の駆動スリップが過大な状況にて車輌が所謂またぎ路にて発進加速している旨の判定が行われた場合、及び何れかの車輪の駆動スリップが過大な状況にて駆動系の要保護状態が判定された場合にも、実施形態のトラクション制御装置は同様に作動する。
【００６０】
特に図示の実施形態によれば、車輌の挙動が悪化する虞れがなくなったときに燃料供給カットが終了されるので、例えば燃料供給カットの開始条件が成立すると一定の時間に亘り燃料供給カットが実行される場合に比して、燃料供給カットを過不足なく実行することができ、これにより燃料供給カットの時間が不足することにより車輌の挙動を効果的に安定化させることができなくなったり、燃料供給カットの時間が過大になって排気ガス浄化触媒の過剰昇温の如き問題が発生する虞れを効果的に低減することができる。
【００６１】
また図示の実施形態によれば、車輪の駆動スリップが過大な状況にて車輌の挙動が不安定になる虞れがあるか否かの判別は、車輌が所定の旋回状態にあるか否かについてのみならず、車輌が所謂またぎ路にて発進加速しているか否か及び駆動系の要保護状態が存在するか否かについても行われるので、これらの判別が行われない場合に比して、車輌の挙動が悪化する虞れを効果的に低減することができる。
【００６２】
また図示の実施形態によれば、車輌の旋回挙動が実際にスピンやドリフトアウトの如き不安定な状態になると、所定の制御輪に制動力を付与することによる挙動制御が実行されるので、エンジンへの燃料供給カットによって車輌の挙動の悪化を抑制することができなくても、車輌の挙動が著しく悪化することを確実に防止することができる。
【００６３】
以上に於ては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【００６４】
例えば図示の実施形態に於いては、車輌の挙動が不安定になる虞れがあるか否かの判別は、車輌が所定の旋回状態にあるか否か、車輌が所謂またぎ路にて発進加速しているか否か、駆動系の要保護状態が存在するか否かについて行われるようになっているが、これらの判別の何れかが省略されてもよく、またこれらの判別に加えて他の判別が追加されてもよい。
【００６５】
また図示の実施形態に於いては、エンジンへの燃料供給カットが禁止される所定の時間Ｔinは一定であるが、この時間は例えば燃料供給カットの時間が長いほど長く、また燃料供給がカットされた気筒の数が多いほど長くなるよう、燃料供給カットの時間や燃料供給がカットされた気筒の数等に応じて可変設定されてもよい。
【００６６】
また図示の実施形態に於いては、ステップ８０に於ける車輌の旋回状態の判別として、上記式４に於いては車輌の目標横加速度Ｇytと実横加速度Ｇyとの偏差の大きさが基準値Ｇyo以上であるか否かが判別されるようになっているが、車輌の目標ヨーレートγtと実ヨーレートγとの偏差の大きさが基準値以上であるか否の判別に置き換えられてもよい。
【００６７】
更に図示の実施形態に於いては、車輌は四輪駆動車であるが、本発明のトラクション制御装置は前輪駆動車や後輪駆動車に適用されてもよく、その場合には上記実施形態のステップ１００の判別は省略される。
【００６８】
【発明の効果】
以上の説明より明らかである如く、本発明によれば、駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上であり且つ判定手段により駆動輪の横力の不足若しくは左右駆動輪の駆動力差に起因して車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定されているときにエンジンへの燃料供給カットが実行されるので、駆動輪の駆動スリップが大きくなってもそれだけでは燃料供給カットは実行されず、従ってその後の燃料供給カットは禁止されないため、その後に駆動輪の駆動スリップが大きい状況にて車輌の挙動が不安定になる虞れが生じた場合には確実に燃料供給カットを実行し、これにより車輌の挙動悪化を確実に防止することができる。
【００６９】
また本発明によれば、駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上であり且つ判定手段により車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定されているときにエンジンへの燃料供給カットが実行され、燃料供給カットが終了した時点より所定の時間エンジンへの燃料供給カットが禁止されるので、燃料供給カット禁止時間中であるにも拘わらず燃料供給カットが実行されることはなく、従って燃料供給カットが繰り返し実行されることにより排気ガス浄化触媒の過剰昇温の如き問題の発生を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】制動力制御式の挙動制御装置を有する四輪駆動車に適用された本発明によるトラクション制御装置の一つの実施形態を示す概略構成図である。
【図２】実施形態に於けるトラクション制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】車輌が直進走行後に旋回する場合に於ける図示の実施形態の作動を従来の場合と対比して示すグラフである。
【符号の説明】
１０…エンジン
１８…センターディファレンシャル
２４…燃料噴射装置
２６…エンジン制御装置
２８…４ＷＤ制御装置
３０…前輪ディファレンシャル
３６…後輪ディファレンシャル
４２…制動装置
４４…油圧回路
５０…挙動制御用電子制御装置
５２fr〜５２rl…車輪速度センサ
５４…ヨーレートセンサ
５６…前後加速度センサ
５８…横加速度センサ
６０…操舵角センサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌のトラクション制御装置に係り、更に詳細にはエンジンへの燃料の供給をカットすることにより駆動輪の駆動スリップを抑制するトラクション制御装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車輌に於いて駆動輪の駆動スリップを抑制するトラクション制御装置の一つとして、例えば特開平８−４９５７９号公報に記載されている如く、駆動輪の駆動スリップが過大になるとエンジンへの燃料の供給をカットしてエンジンの出力トルクを低減すると共に、燃料供給カット実行後の所定の時間燃料供給カットを禁止するよう構成されたトラクション制御装置が従来より知られている。
【０００３】
かかるトラクション制御装置によれば、駆動輪の駆動スリップが過大になるとエンジンへの燃料の供給がカットされることによって駆動輪の駆動トルクが低減されるので、駆動輪の駆動スリップを効果的に抑制することができ、また燃料供給カット実行後の所定の時間燃料供給カットが禁止されるので、例えば燃料供給カットが繰り返し実行され燃料の未燃焼成分が排気ガス浄化触媒コンバータ内に於いて燃焼することに起因する触媒の過剰昇温の如き問題の発生を効果的に防止することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上述の如き従来のトラクション制御装置に於いては、燃料供給カット実行後の所定の時間燃料供給カットが禁止されるので、例えば車輌の直進時に駆動輪の駆動スリップが過大になり燃料供給カットが実行された後に車輌が旋回するような状況に於いて駆動輪の駆動スリップが過大になり車輌の挙動が不安定になっても、所定の時間が経過するまで燃料供給カットが行われないため、駆動輪の駆動スリップを抑制することができず、そのため車輌の挙動を早期に効果的に安定化させることができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、燃料供給カット実行後の所定の時間燃料供給カットが禁止されるよう構成された従来のトラクション制御装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、従来のトラクション制御開始条件に加えて車輌の挙動が不安定になる虞れを考慮することにより、排気ガス浄化触媒の過剰昇温の如き問題の発生を回避しつつ、燃料供給カットにより車輌の挙動の悪化を確実に防止することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項１の構成、即ちエンジンへの燃料供給カットにより駆動輪の駆動スリップを抑制する車輌用トラクション制御装置に於いて、車輌の挙動が不安定になる虞れを判定する判定手段を有し、前記判定手段は車輌が旋回状態にあり且つ何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上であることにより駆動輪の横力が不足する虞れがあるとき、若しくは何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上であり且つ路面の摩擦係数が左右の車輪間に於いて基準値以上異なり左右駆動輪の駆動力差が過大であるときに、車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定し、前記トラクション制御装置は何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上であっても前記判定手段により車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定されていないときにはエンジンへの燃料供給カットを実行せず、何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上であり且つ前記判定手段により車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定されているときにエンジンへの燃料供給カットを実行し、燃料供給カットが終了した時点より所定の時間エンジンへの燃料供給カットを禁止することを特徴とする車輌用トラクション制御装置によって達成される。
【０００７】
上記請求項１の構成によれば、車輌が旋回状態にあり且つ何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上であることにより駆動輪の横力が不足する虞れがあるとき、若しくは何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上であり且つ路面の摩擦係数が左右の車輪間に於いて基準値以上異なり左右駆動輪の駆動力差が過大であるときに、判定手段により車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定され、何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上であっても判定手段により車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定されていないときにはエンジンへの燃料供給カットが実行されず、何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上であり且つ判定手段により車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定されているときにエンジンへの燃料供給カットが実行され、燃料供給カットが終了した時点より所定の時間エンジンへの燃料供給カットを禁止されるので、駆動輪の駆動スリップが大きくなってもそれだけでは燃料供給カットは実行されず、従ってその後の燃料供給カットは禁止されないため、その後に駆動輪の駆動スリップが大きい状況にて車輌の挙動が不安定になる虞れが生じた場合には確実に燃料供給カットが実行され、これにより車輌のヨーレートの大きさが所望の大きさとは異なる状況になって車輌の挙動が悪化することが確実に防止される。
【０００８】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記判定手段は何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上である状況に於いて、操舵角の大きさが基準値以上であり、且つ車速及び操舵角に基づき演算される車輌の目標横加速度と車輌の実横加速度との偏差の大きさが基準値以上であり、且つ車輌の実ヨーレートの大きさが基準値以上であるときに、車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定するよう構成される（請求項２の構成）。
【０００９】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記判定手段は何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上である状況に於いて、操舵角の大きさが基準値以上であり、且つ車速及び操舵角に基づき演算される車輌の目標ヨーレートと車輌の実ヨーレートとの偏差の大きさが基準値以上であり、且つ車輌の実ヨーレートの大きさが基準値以上であるときに車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定するよう構成される（請求項３の構成）。
上記請求項２の構成によれば、何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上である状況に於いて、操舵角の大きさが基準値以上であり、且つ車速及び操舵角に基づき演算される車輌の目標横加速度と車輌の実横加速度との偏差の大きさが基準値以上であり、且つ車輌の実ヨーレートの大きさが基準値以上であるときに車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定され、また上記請求項３の構成によれば、何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上である状況に於いて、操舵角の大きさが基準値以上であり、且つ車速及び操舵角に基づき演算される車輌の目標ヨーレートと車輌の実ヨーレートとの偏差の大きさが基準値以上であり、且つ車輌の実ヨーレートの大きさが基準値以上であるときに車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定されるので、例えば車輌の直進時に駆動輪の駆動スリップが大きくなっても判定手段により車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定されいな限り燃料供給カットは実行されず、従ってその後の燃料供給カットは禁止されないため、その後に何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上である状況に於いて、車輌が旋回状態になり車輌の挙動が不安定になる虞れが生じた場合には確実に燃料供給カットが実行され、これにより車輌の挙動悪化が確実に防止される。
【００１０】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記判定手段は何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上である状況に於いて、車速が基準値以下であり、且つ左右駆動輪の車輪速度の偏差の大きさが基準値以上であるときに、車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定するよう構成される（請求項４の構成）。
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、車輌は四輪駆動車であり、前記判定手段は何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上である状況に於いて、車速が基準値以下であり、且つ左右前輪の車輪速度の偏差の大きさが基準値以上であり、且つ左右後輪の車輪速度の偏差の大きさが基準値以上であるときに、車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定するよう構成される（請求項５の構成）。
【００１１】
上記請求項４の構成によれば、何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上である状況に於いて、車速が基準値以下であり、且つ左右駆動輪の車輪速度の偏差の大きさが基準値以上であるときに、また上記請求項５の構成によれば、車輌は四輪駆動車であり、何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上である状況に於いて、車速が基準値以下であり、且つ左右前輪の車輪速度の偏差の大きさが基準値以上であり、且つ左右後輪の車輪速度の偏差の大きさが基準値以上であるときに、判定手段により車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定されるので、例えば路面の摩擦係数が左右の車輪間に於いて基準値未満であり左右駆動輪の車輪速度の偏差の大きさが基準値未満である状況に於いて駆動輪の駆動スリップが大きくなっても燃料供給カットは実行されず、従ってその後の燃料供給カットは禁止されないため、その後に路面の摩擦係数が左右の車輪間に於いて基準値以上異なり左右駆動輪の車輪速度の偏差の大きさが基準値以上である状況になって車輌の挙動が不安定になる虞れが生じた場合には確実に燃料供給カットが実行され、これにより車輌の挙動悪化が確実に防止される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を好ましい実施形態について詳細に説明する。
【００２１】
図１は制動力制御式の挙動制御装置を有する四輪駆動車に適用された本発明によるトラクション制御装置の一つの実施形態を示す概略構成図である。
【００２２】
図１に於いて、１０はエンジンを示しており、エンジン１０の駆動力はトルクコンバータ１２及びトランスミッション１４を介して出力軸１６へ伝達され、出力軸１６の駆動力はセンターディファレンシャル１８により前輪用プロペラシャフト２０及び後輪用プロペラシャフト２２へ伝達される。エンジン１０の各気筒は燃料噴射装置２４を有し、エンジン１０の出力は運転者により操作される図１には示されていないアクセルペダルの踏み込み量等に応じてエンジン制御装置２６により吸入空気量及び燃料噴射装置２４による燃料噴射量が制御されることにより制御される。
【００２３】
尚図１には示されていないが、燃料噴射装置２４によりエンジン１０の各気筒内へ噴射された燃料は各気筒内にて吸入空気と混合され、その混合気が燃焼することにより発生した排気ガスは、排気管を経て排気ガス浄化用触媒コンバータへ流入し、該コンバータ内の触媒によって有害成分が除去された後、マフラーを経て大気中へ排出される。
【００２４】
図示の実施形態に於いては、センターディファレンシャル１８は前後輪に対する駆動力の配分を制御するためのアクチュエータを含み、該アクチュエータはエンジン制御装置２６よりの指令信号に基づき４ＷＤ制御装置２８によって制御され、これにより車輌の走行状態に応じて最適の配分比になるよう駆動力の前後輪配分比が制御される。
【００２５】
前輪用プロペラシャフト２０の駆動力は前輪ディファレンシャル３０により左前輪車軸３２L及び右前輪車軸３２Rへ伝達され、これにより左右の前輪３４FL及び３４FRが回転駆動される。同様に後輪用プロペラシャフト２２の駆動力は後輪ディファレンシャル３６により左後輪車軸３８L及び右後輪車軸３８Rへ伝達され、これにより左右の後輪４０RL及び４０RRが回転駆動される。
【００２６】
左右の前輪３４FL、３４FR及び左右の後輪４０RL、４０RRの制動力は制動装置４２の油圧回路４４により対応するホイールシリンダ４６FL、４６FR、４６RL、４６RRの制動圧が制御されることによって制御される。図には示されていないが、油圧回路４４はリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含み、各ホイールシリンダの制動圧は通常時には運転者によるブレーキペダル４７の踏み込み操作に応じて駆動されるマスタシリンダ４８により制御され、また必要に応じて後に詳細に説明する如く挙動制御用電子制御装置５０により制御される。
【００２７】
電子制御装置５０には車輪速度センサ５２fr、５２fl、５２rr、５２rlより左右前輪及び左右後輪の車輪速度Ｖwfr、Ｖwfl、Ｖwrr、Ｖwrlを示す信号、ヨーレートセンサ５４より車輌のヨーレートγを示す信号、前後加速度センサ５６及び横加速度センサ５８よりそれぞれ車輌の前後加速度Ｇx及び横加速度Ｇyを示す信号、操舵角センサ６０より操舵角θを示す信号が入力される。
【００２８】
尚ヨーレートセンサ５４、横加速度センサ５８及び操舵角センサ６０は車輌の左旋回方向を正として横加速度等を検出し、前後加速度センサ５６は車輌の加速方向を正として前後加速度を検出する。またエンジン制御装置２６、４ＷＤ制御装置２８、電子制御装置５０は実際にはそれぞれ例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力装置を含む一つのマイクロコンピュータ及び駆動回路にて構成されていてよい。
【００２９】
後に詳細に説明する如く、挙動制御用電子制御装置５０は上述の種々のセンサにより検出されたパラメータに基づき図２に示されたルーチンに従って車輪の駆動スリップが過大であるか否かを判定すると共に、車輌の挙動が不安定になる虞れがあるか否かを判定し、車輪の駆動スリップが過大であり且つ車輌の挙動が不安定になる虞れがあるときには、少なくとも一部の気筒に対する燃料噴射装置２４による燃料の噴射供給をカットする指令信号をエンジン制御装置２６へ出力し、エンジン制御装置２６はその指令信号に応答してエンジン１０の出力を低減することによって駆動力を低減し、これにより車輪の駆動スリップを低減すると共に車輌の挙動の悪化を防止する。
【００３０】
また電子制御装置５０は、エンジン制御装置２６により燃料供給カットが実行されると、燃料供給カットが終了した時点より所定の時間Ｔin（例えば数秒〜数十秒程度）燃料供給カットが実行されることを禁止し、燃料供給カット中に触媒コンバータへ流入した燃料の未燃焼成分が触媒コンバータ内にて燃焼することによる触媒の過剰昇温の如き問題の発生を防止する。
【００３１】
更に電子制御装置５０は上述の種々のセンサにより検出されたパラメータに基づき車輌の旋回挙動を判定すると共に、車輌がスピン状態又はドリフトアウト状態にあるときには旋回内側前輪の車輪速度を基準車輪速度として旋回挙動を安定化させるために制動力を付与する車輪（制御輪）の目標スリップ率を演算し、制御輪のスリップ率が目標スリップ率になるよう制御輪の制動力を制御し、これにより車輌にスピン抑制方向又はドリフトアウト抑制方向のヨーモーメントを与えると共に車輌を減速させて挙動を安定化させる。尚制動力の制御による挙動制御は本発明の要旨をなすものではないので、この挙動制御についての詳細な説明を省略するが、この挙動制御は当技術分野に於いて公知の任意の要領にて実施されてよく、また省略されてもよい。
【００３２】
次に図２に示されたフローチャートを参照して実施形態に於けるトラクション制御ルーチンについて説明する。尚図２に示されたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。またフラグＦcは燃料供給カット実行中であるか否かを示すフラグであり、フラグＦpは燃料供給カット禁止中であるか否かを示すフラグである。
【００３３】
まずステップ１０に於いてはヨーレートセンサ５４により検出された車輌のヨーレートγを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ２０に於いてはフラグＦcが１であるか否かの判別、即ち燃料供給カット実行中であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ１３０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ３０へ進む。
【００３４】
ステップ３０に於いてはフラグＦpが１であるか否かの判別、即ち燃料供給カット禁止中であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ６０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ４０へ進む。
【００３５】
ステップ４０に於いては前回の燃料供給カットが終了した時点より燃料供給カット禁止時間Ｔinが経過したか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはそのままステップ１０へ戻り、肯定判別が行われたときにはステップ５０に於いてフラグＦpが０にリセットされた後ステップ１０へ戻る。
【００３６】
ステップ６０に於いては各車輪の車輪速度Ｖwiに基づき当技術分野に於いて公知の要領にて車体速度Ｖbが演算されると共に、各車輪の車輪速度Ｖwi及び車体速度Ｖbに基づき各車輪の駆動スリップ率ＳＬi（ｉ＝fr、fl、rr、rl）が演算される。
【００３７】
ステップ７０に於いては少なくとも一つの車輪の駆動スリップ率ＳＬiが基準値ＳＬo（正の定数）以上であるか否かの判別、即ち何れかの駆動輪の駆動スリップが過大であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはそのままステップ１０へ戻り、肯定判別が行われたときにはステップ８０へ進む。
【００３８】
ステップ８０に於いては車輌が挙動悪化の虞れがある所定の旋回状態にあるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ１２０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ９０へ進む。
【００３９】
この場合車輌が所定の旋回状態にあるか否かの判別は、例えばＫhをスタビリティファクタとし、Ｈをホイールベースとし、Ｒgをステアリングギヤ比として下記の式１に従って目標ヨーレートγcが演算されると共に、Ｔを時定数としｓをラプラス演算子として下記の式２に従って基準ヨーレートγtが演算され、基準ヨーレートγtと車体速度Ｖbとの積として目標横加速度Ｇytが演算され、θo、Ｇyo、γoをそれぞれ９０deg、１／４ｇ（重力加速度）、１０deg／ｓ程度の正の定数として下記の式３〜５の全ての条件が成立しているか否かの判別により行われる。
【００４０】
γc＝Ｖb・θ／（１＋Ｋh・Ｖb2）・Ｈ／Ｒg ……（１）
γt＝γc／（１＋Ｔ・ｓ） ……（２）
｜θ｜≧θo ……（３）
｜Ｇyt−Ｇy｜≧Ｇyo ……（４）
｜γ｜≧γo ……（５）
【００４１】
ステップ９０に於いては車輌が路面の摩擦係数が左右輪間に於いて大きく異なる所謂またぎ路での発進加速状態にあるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ１２０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ１００へ進む。
【００４２】
この場合車輌がまたぎ路での発進加速状態にあるか否かの判別は、例えばＶoを数十km／ｈ程度の正の定数とし、Ｖwoを十数km／ｈ程度の正の定数として下記の式６〜８の全ての条件が成立しているか否かの判別により行われる。
Ｖ≦Ｖo ……（６）
｜Ｖwfl−Ｖwfr｜≧Ｖwo ……（７）
｜Ｖwrl−Ｖwrr｜≧Ｖwo ……（８）
【００４３】
ステップ１００に於いては車輌が各ディファレンシャルの如き駆動系を保護すべき状態にあるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１１０に於いてフラグＦcが０にリセットされた後ステップ１０へ戻り、肯定判別が行われたときにはステップ１２０に於いて少なくとも一部の気筒に対する燃料噴射装置２４による燃料供給をカットすべき旨の指令信号がエンジン制御装置２６へ出力されと共に、フラグＦcが１にセットされた後ステップ１０へ戻る。
【００４４】
この場合車輌が駆動系を保護すべき状態にあるか否かの判別は、例えばＶwf及びＶwrをそれぞれ左右前輪の平均車輪速度及び左右後輪の平均車輪速度とし、Ｖ1を数十km／ｈ程度の正の定数とし、Ｖ２及びＶ3をそれぞれ１００km／ｈ程度の正の定数として下記の式９〜１１の何れかの条件が成立しているか否かの判別により行われる。
｜Ｖwf−Ｖwr｜≧Ｖ1 ……（９）
｜Ｖwfl−Ｖwfr｜≧Ｖ2 ……（１０）
｜Ｖwrl−Ｖwrr｜≧Ｖ3 ……（１１）
【００４５】
またステップ１２０に於いて出力される指令信号に基づいてエンジン制御装置２６により燃料供給がカットされる気筒の数は一定であってもよいが、駆動スリップ率ＳＬiが基準値ＳＬo以上である車輪の数が多いほど多く、また駆動スリップ率ＳＬiが基準値よりも大きいほど多くなるよう、駆動スリップ率ＳＬiに応じて可変設定されてもよい。
【００４６】
ステップ１３０に於いては燃料供給カットの終了条件が成立している否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１２０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１４０に於いてフラグＦcが０にリセットされると共に、フラグＦpが１にセットされた後ステップ１０へ戻る。
【００４７】
この場合燃料供給カットの終了条件が成立しているか否か判別は、例えばステップ８０に於いて肯定判別が行われることにより燃料供給カットが開始されたときには、上記式３〜５の条件の何れかが成立しないか否かの判別により行われ、ステップ９０に於いて肯定判別が行われることにより燃料供給カットが開始されたときには、上記式６〜８の条件の何れかが成立しないか否かの判別により行われ、ステップ１００に於いて肯定判別が行われることにより燃料供給カットが開始されたときには、上記式９〜１１の条件の何れも成立していないか否かの判別により行われてよい。
【００４８】
また上述の終了条件の判別に於いて、式３〜１１の各基準値がそれぞれ対応する基準値よりも小さく設定されてもよく、上述の終了条件の判別に加えて又はこれとは独立に全ての車輪の駆動スリップＳＬiが終了基準値未満である場合に燃料供給カットが終了されてもよい。
【００４９】
かくして図示の実施形態によれば、何れの車輪にも過大な駆動スリップが発生しておらず、車輌の挙動も安定しているときには、ステップ２０、３０及び７０に於いてそれぞれ否定判別が行われ、従ってこの場合にはエンジン１０への燃料供給カットも行われない。
【００５０】
また何れかの車輪に過大な駆動スリップが発生しているが、車輌の挙動が不安定になる虞れがないときには、ステップ２０及び３０に於いてそれぞれ否定判別が行われ、ステップ７０に於いて肯定判別が行われるが、ステップ８０〜１００の何れに於いても否定判別が行われ、従ってこの場合にもエンジンへの燃料供給カットは行われない。
【００５１】
また何れかの車輪の駆動スリップが過大な状態にあると共に、車輌の挙動が不安定になる虞れが生じたときには、ステップ２０及び３０に於いてそれぞれ否定判別が行われ、ステップ７０に於いて肯定判別が行われると共に、ステップ８０〜１００の何れかに於いて肯定判別が行われ、従ってこの場合にはステップ１２０に於いてエンジンへの燃料供給カットが行われ、エンジンの出力が低減されることによって車輪の駆動スリップが低減されると共に、車輌の挙動が不安定になる前に車輌の挙動が安定化される。
【００５２】
かくしてエンジンへの燃料供給カットが開始されると、フラグＦcが１であるのでステップ２０に於いて肯定判別が行われ、ステップ１３０に於いて燃料供給カット終了条件が成立している旨の判別が行われるまで、換言すれば車輪の駆動スリップが低減されると共に車輌の挙動が安定になるまで、燃料の供給カットが継続される。
【００５３】
更にエンジンへの燃料供給カットが終了すると、フラグＦcは０にリセットされるがフラグＦpが１にセットされるで、ステップ２０に於いて否定判別が行われると共にステップ３０に於いて肯定判別が行われ、ステップ２０に於いて燃料供給カットが終了した時点より所定の禁止時間Ｔinが経過した旨の判別が行われるまでフラグＦpが１に維持され、これによりエンジンへの燃料供給カットが禁止される。
【００５４】
例えば図３は車輌が発進した後に直進走行し、しかる後旋回状態に移行した場合に於ける図示の実施形態の作動を従来の場合と対比して示すグラフであり、太い破線は従来のトラクション制御装置の場合を示し、太い実線は図示の実施形態の場合を示している。
【００５５】
図３に示されている如く、車輌の発進と共に車体速度Ｖbが漸次増大し、或る駆動輪の車輪速度Ｖwiが車体速度Ｖbよりも高い加速度にて増速し、その結果例えば時点ｔ1に於いて当該車輪の駆動スリップ率ＳＬiが基準値ＳＬo以上になったとする。
【００５６】
従来のトラクション制御装置の場合には、時点ｔ1に於いてエンジンへの燃料供給カットが開始されると共に、駆動輪の駆動スリップ率が所定値以下になる時点ｔ2まで継続され、これにより駆動スリップが低減される。そして便宜上フラグＦpについて破線にて示されている如く、時点ｔ2より所定の禁止時間が経過するまでエンジンへの燃料供給カットが禁止される。従って時点ｔ2以降に車輌が旋回状態になり車輌の挙動が不安定になる虞れが生じても、エンジンへの燃料供給カットは実行されず、車輪の駆動力が低減されないため、例えばヨーレートγが大きくなって車輌の安定性が低下した状態になる場合がある。
【００５７】
これに対し図示の実施形態によれば、時点ｔ1に於いても燃料供給カットは開始されないので、時点ｔ1より時点ｔ2までは勿論時点ｔ2以降にも燃料供給カットの実行が可能である。図３に示されている如く、時点ｔ3に於いて操舵角θの大きさが基準値θo以上になり、他の旋回判定条件も成立したとすると、時点ｔ3に於いて燃料供給カットが開始され、車輪の駆動力が低減されることによって車輪の駆動スリップが低減され、これによりヨーレートγが大きくなり車輌の安定性が低下した状態になることが確実に防止される。
【００５８】
そして時点ｔ4に於いて操舵角θの大きさが終了判定の基準値未満になり、車輌の挙動が悪化する虞れがなくなったとすると、その時点ｔ4に於いて燃料供給カットが終了され、時点ｔ4より所定の時間Ｔinに亘りエンジンへの燃料供給カットが禁止される。
【００５９】
尚図３に於いては、何れかの車輪の駆動スリップが過大な状況にて車輌の旋回判定が行われる場合について図示されているが、何れかの車輪の駆動スリップが過大な状況にて車輌が所謂またぎ路にて発進加速している旨の判定が行われた場合、及び何れかの車輪の駆動スリップが過大な状況にて駆動系の要保護状態が判定された場合にも、実施形態のトラクション制御装置は同様に作動する。
【００６０】
特に図示の実施形態によれば、車輌の挙動が悪化する虞れがなくなったときに燃料供給カットが終了されるので、例えば燃料供給カットの開始条件が成立すると一定の時間に亘り燃料供給カットが実行される場合に比して、燃料供給カットを過不足なく実行することができ、これにより燃料供給カットの時間が不足することにより車輌の挙動を効果的に安定化させることができなくなったり、燃料供給カットの時間が過大になって排気ガス浄化触媒の過剰昇温の如き問題が発生する虞れを効果的に低減することができる。
【００６１】
また図示の実施形態によれば、車輪の駆動スリップが過大な状況にて車輌の挙動が不安定になる虞れがあるか否かの判別は、車輌が所定の旋回状態にあるか否かについてのみならず、車輌が所謂またぎ路にて発進加速しているか否か及び駆動系の要保護状態が存在するか否かについても行われるので、これらの判別が行われない場合に比して、車輌の挙動が悪化する虞れを効果的に低減することができる。
【００６２】
また図示の実施形態によれば、車輌の旋回挙動が実際にスピンやドリフトアウトの如き不安定な状態になると、所定の制御輪に制動力を付与することによる挙動制御が実行されるので、エンジンへの燃料供給カットによって車輌の挙動の悪化を抑制することができなくても、車輌の挙動が著しく悪化することを確実に防止することができる。
【００６３】
以上に於ては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【００６４】
例えば図示の実施形態に於いては、車輌の挙動が不安定になる虞れがあるか否かの判別は、車輌が所定の旋回状態にあるか否か、車輌が所謂またぎ路にて発進加速しているか否か、駆動系の要保護状態が存在するか否かについて行われるようになっているが、これらの判別の何れかが省略されてもよく、またこれらの判別に加えて他の判別が追加されてもよい。
【００６５】
また図示の実施形態に於いては、エンジンへの燃料供給カットが禁止される所定の時間Ｔinは一定であるが、この時間は例えば燃料供給カットの時間が長いほど長く、また燃料供給がカットされた気筒の数が多いほど長くなるよう、燃料供給カットの時間や燃料供給がカットされた気筒の数等に応じて可変設定されてもよい。
【００６６】
また図示の実施形態に於いては、ステップ８０に於ける車輌の旋回状態の判別として、上記式４に於いては車輌の目標横加速度Ｇytと実横加速度Ｇyとの偏差の大きさが基準値Ｇyo以上であるか否かが判別されるようになっているが、車輌の目標ヨーレートγtと実ヨーレートγとの偏差の大きさが基準値以上であるか否の判別に置き換えられてもよい。
【００６７】
更に図示の実施形態に於いては、車輌は四輪駆動車であるが、本発明のトラクション制御装置は前輪駆動車や後輪駆動車に適用されてもよく、その場合には上記実施形態のステップ１００の判別は省略される。
【００６８】
【発明の効果】
以上の説明より明らかである如く、本発明によれば、駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上であり且つ判定手段により駆動輪の横力の不足若しくは左右駆動輪の駆動力差に起因して車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定されているときにエンジンへの燃料供給カットが実行されるので、駆動輪の駆動スリップが大きくなってもそれだけでは燃料供給カットは実行されず、従ってその後の燃料供給カットは禁止されないため、その後に駆動輪の駆動スリップが大きい状況にて車輌の挙動が不安定になる虞れが生じた場合には確実に燃料供給カットを実行し、これにより車輌の挙動悪化を確実に防止することができる。
【００６９】
また本発明によれば、駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上であり且つ判定手段により車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定されているときにエンジンへの燃料供給カットが実行され、燃料供給カットが終了した時点より所定の時間エンジンへの燃料供給カットが禁止されるので、燃料供給カット禁止時間中であるにも拘わらず燃料供給カットが実行されることはなく、従って燃料供給カットが繰り返し実行されることにより排気ガス浄化触媒の過剰昇温の如き問題の発生を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】制動力制御式の挙動制御装置を有する四輪駆動車に適用された本発明によるトラクション制御装置の一つの実施形態を示す概略構成図である。
【図２】実施形態に於けるトラクション制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】車輌が直進走行後に旋回する場合に於ける図示の実施形態の作動を従来の場合と対比して示すグラフである。
【符号の説明】
１０…エンジン
１８…センターディファレンシャル
２４…燃料噴射装置
２６…エンジン制御装置
２８…４ＷＤ制御装置
３０…前輪ディファレンシャル
３６…後輪ディファレンシャル
４２…制動装置
４４…油圧回路
５０…挙動制御用電子制御装置
５２fr〜５２rl…車輪速度センサ
５４…ヨーレートセンサ
５６…前後加速度センサ
５８…横加速度センサ
６０…操舵角センサ
Claims (5)
- エンジンへの燃料供給カットにより駆動輪の駆動スリップを抑制する車輌用トラクション制御装置に於いて、車輌の挙動が不安定になる虞れを判定する判定手段を有し、前記判定手段は車輌が旋回状態にあり且つ何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上であることにより駆動輪の横力が不足する虞れがあるとき、若しくは何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上であり且つ路面の摩擦係数が左右の車輪間に於いて基準値以上異なり左右駆動輪の駆動力差が過大であるときに、車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定し、前記トラクション制御装置は何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上であっても前記判定手段により車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定されていないときにはエンジンへの燃料供給カットを実行せず、何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上であり且つ前記判定手段により車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定されているときにエンジンへの燃料供給カットを実行し、燃料供給カットが終了した時点より所定の時間エンジンへの燃料供給カットを禁止することを特徴とする車輌用トラクション制御装置。
- 前記判定手段は何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上である状況に於いて、操舵角の大きさが基準値以上であり、且つ車速及び操舵角に基づき演算される車輌の目標横加速度と車輌の実横加速度との偏差の大きさが基準値以上であり、且つ車輌の実ヨーレートの大きさが基準値以上であるときに、車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定することを特徴とする請求項１に記載の車輌用トラクション制御装置。
- 前記判定手段は何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上である状況に於いて、操舵角の大きさが基準値以上であり、且つ車速及び操舵角に基づき演算される車輌の目標ヨーレートと車輌の実ヨーレートとの偏差の大きさが基準値以上であり、且つ車輌の実ヨーレートの大きさが基準値以上であるときに、車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定することを特徴とする請求項１に記載の車輌用トラクション制御装置。
- 前記判定手段は何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上である状況に於いて、車速が基準値以下であり、且つ左右駆動輪の車輪速度の偏差の大きさが基準値以上であるときに、車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定することを特徴とする請求項１に記載の車輌用トラクション制御装置。
- 車輌は四輪駆動車であり、前記判定手段は何れかの駆動輪の駆動スリップの程度が基準値以上である状況に於いて、車速が基準値以下であり、且つ左右前輪の車輪速度の偏差の大きさが基準値以上であり、且つ左右後輪の車輪速度の偏差の大きさが基準値以上であるときに、車輌の挙動が不安定になる虞れがあると判定することを特徴とする請求項１に記載の車輌用トラクション制御装置。
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