JPH04169333A - 駆動力制御装置 - 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、ブレーキ制御装置及びエンジン出力制御装置
を有する駆動力制御装置に関する。

〔従来の技術〕

車両の駆動力制御（トラクション・コントロール）につ
いては大きく二つの利点を挙げることができる。一つは
低車速域における駆動力の向上であり、雪道あるいは発
進時に路面が濡れているときにタイヤがスリップして車
両が前に進まず速度も上がらないということがあるが、
かかる事態をなくし駆動力を上げることができるという
点であり、もう一つは、低高車速域全般における操縦安
全性の向上であり、突然タイヤかスリップし舵がきかな
くなるような事態を駆動力の制御によりなくすことがで
きるという点にある。

低車速側の駆動力制御技術については、駆動側における
エンジンの出力を絞るもの、変速段を制御するもの、そ
して、ブレーキを制御するもの等がすでに知られており
、これら制御の手法についても、スリップに伴い駆動力
を制御するスリップ検出形式のもの（例えば特開昭５９
−６８５３７号公報）、路面の状況、車両の接地荷重か
らタイヤが駆動できる限界トルクを計算し、そのトルク
が得られるようにエンジンを制御する形式のもの（例え
ば特開昭６０−１４７５４６号公報）等が知られている
。

〔発明か解決しようとする課題〕

しかしながら、スリップ検出形式のものにあっては、例
えばスリップ値に応答する帰還制御によりエンジン出力
を制御すると制御系の遅れやエンジン回転数に伴い応答
の状況が変化すること等により減速、加速状態の反復発
生、これに伴い操舵性能についても影響が生ずるという
問題があり、また、タイヤ側からの限界トルクに基づく
方式には、かかるトルクのＹ測算出に車両の接地荷重、
路面の摩擦係数の検出を要し、かかる接地荷重にしても
それは車両の運転走行状態下での動荷重であることから
その検出は甚だ困難なものとならざるを得ない。

本発明は、スリップに応動し低車速域で適用されるブレ
ーキ制御と、エンジンか発生すべきトルクをエンジン側
から把らえ、スリップ値に依存させずに、特殊なセンサ
を用いることなく、スリップを抑制することができるエ
ンジン出力制御を行うものに係り、スリップ検出手段及
びブレーキ制御装置を有する駆動スリップ制御装置とエ
ンジン出力制御装置間で信号線路を介して所要の信号が
授受できるようにした駆動力制御装置を提供することを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、駆動力制御装置
において、駆動輪速度と対地速度から駆動輪のスリップ
を検出する手段と、この手段からのスリップ信号に応動
しブレーキ量を制御するブレーキ制御装置を有する駆動
スリップ制御装置と、上記スリップ信号に応動するエン
ジン出力制御装置と、上記駆動スリップ制御装置とエン
ジン出力制御装置間に配設された信号線路であって、上
記スリップ信号及びブレーキ制御不能信号をエンジン出
力制御装置に、これら両信号に係わる信号線路の断線検
出信号及びエンジン出力制御不能信号を駆動スリップ制
御装置にそれぞれ伝送する複数の信号線路とを備えたも
のである。

〔作　　　用〕

以上のように構成したことにより、エンジン出力制御装
置をブレーキ制御に用いられているスリップ信号に応動
させることができ、ブレーキ制御及びエンジン出力制御
についての状態を示すブレーキ制御不能信号、エンジン
出力制御不能信号を駆動スリップ制御装置とエンジン出
力制御装置間で送受するから両制御を連繋動作させるこ
とができる。

〔実　施　例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は水平対向型６気筒エンジンをもつ前輪駆動方式
の車両における実施例のブロック図を示し、車両１は駆
動輪（前輪）２ａ、２ｂ、従動輪３ａ、３ｂ、エンジン
４を有し、エンジンの回転は変速機及び差動装置をもつ
動力伝達装置５を介して駆動輪２ａ、２ｂに伝達される
。エンジンの各気筒６ａ〜６ｆの動作行程、エンジンの
運転状態を検出するクランク角センサ７、カム角センサ
８、水温センサ９、吸気管路に設けられた吸入空気量セ
ンサ（エアフローメータ）１０等の検出信号はエンジン
コントロールユニット（エンジン出力制御装置）１１に
導入され、同ユニットは、クランク角センサ７、カム角
センサ８の信号に基づいて各気筒６ａ〜６ｆの点火プラ
グ１２ａ〜１２ｆの点火時期を制御し、各気筒のインジ
ェクタ１３ａ〜１３ｆによる燃料噴射を制御する。

歯車と電磁ピックアップからなる速度センサ１４ａ、１
４ｂが駆動輪２ａ、２ｂに、同じく速度センサ１５ａ、
１５ｂが従動輪３ａ、　　３ｂｌ；：ソｔＬぞれ設けら
れ、これら各センサの検出信号はＡＳＲコントロールユ
ニット（駆動スリップ制御装置）１６に導入され、同ユ
ニットは、駆動輪速度と従動輪速度したがって車両の対
地速度との差に基づいて駆動輪のスリップ率を演算し、
スリップ率が目標スリップ率以上になった時にスリップ
状態を判定するスリップ検出手段を有し、これに伴いブ
レーキ制御手段が、ブレーキ制御信号を出力する。

油圧源としての油圧ポンプ１７により給油される油圧制
御回路１８はＡＳＲコントロールユニット１６からのス
リップ状態判定に基づくブレーキ制御信号に応答し、駆
動輪２ａ、２ｂのブレーキバッド１９ａ、１９ｂを制御
し、ブレーキ制御によりスリップを制御する。

エンジンコントロールユニット１１とＡＳＲコントロー
ルユニット１６との間に三つの信号線路２０ａ、２０ｂ
、２０ｃが配設される。信号線路２０ａはＡＳＲコント
ロールユニット１６がスリップ状態を判定したときスリ
ップ信号（Ａ　Ｅ　Ｔ）をエンジンコントロールユニッ
ト１１に与えるものであり、同ユニット１１はスリップ
信号に応答し、エンジン出力を制御する。信号線路２０
ｂはＡＳＲコントロールユニット１６がスリップ状態判
定に基づくブレーキ制御が可能か否かについての状態信
号、言うならばブレーキ制御不能信号をエンジンコント
ロールユニット１１に与えるものであり、第３の信号線
路２０ｃは、エンジン側スリップ制御不能状態及び信号
線路フェール状態についてのモニタ信号（ＲＡＭ）を伝
送するものであって、エンジンコントロールユニット１
１がシステムの立上がり時に信号線路２０ａ、２０ｂに
ついて断線のチエツクを行い、断線状態が検出されると
その検出信号をＡＳＲコントロールユニット１６に与え
るとともに、水温が低い等エンジン固有の問題でエンジ
ンの出力制御が行なえないときにそれを示す信号、エン
ジン出力制御不能信号をＡＳＲコントロールユニット１
６に印加する線路である。

第２図はエンジンコントロールユニット１１の構成を示
すブロック図である。点火・噴射タイミング検出手段３
１はクランク角センサ７及びカム角センサ８の信号に応
答して点火及び燃料噴射のタイミング信号を発生し、各
点火プラグ１２ａ〜１２ｆの点火制御手段３２及び各イ
ンジェクタ１３ａ〜１．３　ｆの噴射制御手段３３に印
加する。またクランク角センサ７の信号はエンジン回転
数算出手段３４に入力される。燃料噴射量算出手段３５
は、エンジン回転数算出手段３４て得られたエンジン回
転数Ｎと吸入空気量センサ１０による吸入空気量Ｑから
、燃料噴射量ＴｐをＴｐ−ｋＱ／Ｎに基づいて算出し、
これを噴射制御手段３３に与える。

通常点火時期算出手段３６はエンジン回転数Ｎと燃料噴
射量Ｔｐに応答し、同手段はエンジン回転数Ｎが高いと
きには点火時期を早めるように点火時期を決定する。点
火制御手段３２は点火時期補正手段３７を経て通常点火
時期算出手段３６の出力信号に応答し、スリップ状態が
判定されないときには点火プラグ１２ａ〜１２ｆは通常
点火時期算出手段３６で算出された点火時期に点火され
る。

エンジン出力トルク変換手段３８は燃料噴射量算出手段
３５の噴射量Ｔｐに基づいて、瞬時瞬時の、つまり制御
時における全気筒が稼働していると仮定した状態での、
実際のエンジントルク、即ち全気筒噴射に相当するエン
ジントルクＴｒの値を出力する。この実際のエンジント
ルクＴｒは、第６図に示すように燃料噴射ＪｉｌＴｐと
比例関係にあり、Ｔｒ−ＡＴｐ−Ｂ（ただし、Ａ、Ｂは
定数）で示される噴射量Ｔｐの１次関数である。

ＡＳＲコントロールユニット１６から信号線路２０Ｈに
よりエンジンコントロールユニット１１に人力されたス
リップ信号（Ａ　Ｅ　Ｔ）はスリップ開始判定手段３９
に導入され、スリップ開始を判定しその出力信号Ｓｐを
初期目標エンジン回転数設定手段４０及び初期目標エン
ジントルク設定手段４１に印加する。

初期目標エンジン回転数設定手段４０は、駆動輪のスリ
ップ率が目標スリップ率を超えた時点におけるエンジン
回転数を設定するものであって、この時点とエンジン回
転数算出手段３４の算出時の差等を考慮し、エンジン回
転数算出手段３４で得られるエンジン回転数Ｎを同回転
数Ｎに応答するエンジン回転数変化率演算手段４３から
のエンジン回転数変化率内により補正して初期目標エン
ジン回転数ＮＯを設定する。

初期目標エンジントルク設定手段４１はスリップ開始判
定手段３９の出力信号Ｓｐの発生に伴いエンジン出力ト
ルク変換手段３８の実エンジントルクＴｒ、エンジン回
転数変化率演算手段４３のエンジン回転数変化率Ｒに応
答し初期目標エンジントルクＴｒｂを設定する。

基本的には、スリップ発生開始時点の実エンジントルク
の値にエンジントルクを抑えればより以上のスリップは
発生しない。ところで、エンジンの出力トルクについて
考察すると、それはエンジンから駆動輪に至るまでのエ
ンジン及び駆動系を駆動するためのトルクと、駆動輪に
よって車体を駆動するためのトルクからなり、これをス
リップが発生しているときについてみれば、 エンジントルク−車体の加速トルク＋エンジン及び駆動
系の加速トルク という関係が成立する。したがって、スリップが発生し
たときに、エンジントルクを、スリップ発生時の実エン
ジントルクからエンジン及び駆動系の加速トルク分を差
引いて得られる車体を加速するに必要なトルクに抑えれ
ば、より大きなスリップは発生せず、適切なスリップ率
を維持することか可能となる。

ところで、エンジン及び駆動系の加速トルクはエンジン
及び駆動系の慣性モーメントＪと角加速度即ち回転数変
化率〜の積であるから、この加速トルクはスリップが発
生し、エンジン及び駆動系の回転数に変化があるときに
得ることか可能であり、エンジン及び駆動系の慣性モー
メントＪを一定とすると、エンジンおよび駆動系の加速
トルクはエンジン回転数変化率良に比例する値のものと
なる。

初期目標エンジントルク設定手段４１は上述したところ
から理解されるように、初期目標エンジントルクＴｒｂ
として、実際のエンジントルクＴｒとエンジン回転数変
化率〜から Ｔ　ｒ　ｂ−Ｔ　ｒ−ｋＱ、ただし、ｋは定数の関係式
に基づくトルク値を設定する。

エンジンの発生トルクが上記初期目標エンジントルクＴ
ｒｂとなるようにエンジンの出力を制御すればスリップ
の増加が抑えられ適切な車両の駆動力が得られる訳であ
るが、燃料噴射量Ｔｐからのエンジン発生トルク変換の
誤差、変速機のギヤチェンジ、操舵等による慣性モーメ
ントの変化等諸々の誤差要因存在の問題がある。しかし
慣性モーメントの違いはエンジン回転数の変化となって
反映されるし、エンジントルク検出誤差等諸々の誤差要
因の存在もまた最終的にはエンジン回転数の変化となっ
て現われる。そこで、エンジン回転数を初期の値に戻す
フィードバック項を付加することにより誤差要因の影響
を除くことが可能であり、目標エンジントルク設定手段
４２には、初期目標エンジントルクＴｒｂとともに、か
かるフィードバック量を導入するために初期目標エンジ
ン回転数Ｎｏとエンジン回転数Ｎが導入され、目標エン
ジントルクＴｒｄを Ｔ　ｒ　ｄ−Ｔ　ｒ　ｂ−Ｋ　（Ｎ−Ｎｏ）ただし、Ｋ
はエンジン回転数フィードバックゲイン の関係式に基づいて設定する。

エンジンの出力低減量設定手段４４はエンジン出力トル
ク変換手段３８からの実際のエンジントルクＴｒと目標
エンジントルク設定手段４２の目標エンジントルクＴｒ
ｄに応答し、エンジン出力低減量を設定する。第７図は
、３次元マツプで表されるエンジン出力の低減指数Ａｏ
ｕｔを平面図上で示したものである。横軸は全６気筒が
稼働しているものとしての実際のエンジントルクＴｒ。

縦軸は実際のエンジントルクＴｒと目標エンジントルク
Ｔｒｄとの比即ち正規化目標エンジントルクＴｎ　（０
〜１）であり、６気筒エンジンにあっては、低減指数は
例えば０〜６の値をとるものとし、図示点線で示すよう
に実際のエンジントルクＴｒがＴｒｌ、正規化目標エン
ジントルクＴｎがＴｎｌのとき指数は４．８ということ
になる。この指数値に基づき噴射気筒数・パターン設定
手段４５は６気筒の内５気筒を噴射動作させるように設
定するとともに、いずれの気筒の燃料噴射をカットし、
との気筒を動作させるかのパターンを設定し、噴射制御
手段３３を介して各インジェクタを制御する。そして５
−４．８−０．２の低減分は点火時期のリタード量であ
り、これが点火時期補正手段３７に加えられて通常点火
時期算出手段３６による点火時期からリタード量だけ遅
らせるように点火時期を補正して点火制御手段３２を介
して点火プラグを制御する。このようにして、エンジン
出力の低減制御が行われ、実エンジントルクカ（目標エ
ンジントルクＴｒｄとなるようにエンジン出力が制御さ
れる。

第１図における信号線路２０ｂによりＡＳＲコントロー
ルユニット１６からブレーキ制御が行なえないことを示
す信号（ＡＥＢ）が発生したときには、同信号を目標エ
ンジントルク設定手段４２に導入し、目標エンジントル
ク値を変えるように、エンジン出力制御の少なくとも一
つの制御パラメータを変更し適切な駆動力が発生するよ
うにされる。

エンジン側駆動スリップ制御禁止判定手段４６はスリッ
プ信号（ＡＥＴ）、水温センサ９及びその他のセンサ９
ａ例えばノックセンサの信号に応答し、エンジン側に支
障かあるときエンジン制御ができないことを示す出力信
号を発生し、同信号は、かかる状態をＡＳＲコントロー
ルユニット１６に第１図の信号線路２０ｃを介して知ら
せるためのモニタ信号（ＥＡＭ）の発生手段４７に印加
される。このエンジン出力制御不能のモニタ信号がＡＳ
Ｒコントロールユニット１６に伝送された場合、同ユニ
ットは、かかる状態を表示手段で表示させるようにする
が、さらには、ブレーキ制御手段のブレーキ特性を変更
してもよい。

第３図は第１図におけるＡＳＲコントロールユニット即
ちブレーキ制御装置１６についてのブロック図を示す。

駆動輪の速度センサ１４ａ、１４ｂの信号に基づいて駆
動輪速度変換手段５１は駆動輪速度Ｖｄを算出し、対地
速度変換手段５２は従動輪の速度センサ１５ａ、１５ｂ
の信号から対地速度Ｖｇを算出する。スリップ率演算手
段５３は駆動輪速度Ｖｄと対地速度Ｖｇからスリップ率
ＳをＳ−（Ｖｄ−Ｖｇ）／Ｖｄ 但し、０≦Ｓ≦１ に基づいて算出する。目標スリップ率演算手段５４は従
動輪の速度センサ１５ａ、１５ｂの信号から目標スリッ
プ率Ｓｔを演算するものであって、例えば、速度か大き
いとき、操舵時に大きな横力（サイドフォース）を要す
るとき、スリップ率を小さくするように、従動左右輪の
速度に依存させて目標スリップ率Ｓｔを演算する。スリ
ップ率Ｓと目標スリップ率Ｓｔはスリップ判定手段５５
に人力されてスリップ率Ｓが目標スリップ率Ｓｔ以上に
なったときスリップを判定する。このスリップ判定の信
号はブレーキ制御条件判定手段５６に入力され、同手段
は、対地速度変換手段５２による対地速度、人為的に操
作されるＡＳＲ・ＯＦＦスイッチ、エンジンモニタ信号
（ＥＡＭ）に応答し、対地速度が高くなく、ブレーキ制
御がオフにされておらず、エンジン動作が正常であって
ブレーキ制御をしてもよいときに、スリップ判定の信号
が入力されるとブレーキ制御を可とする信号を出力する
。これに伴いブレーキ制御手段５８は目標スリップ率Ｓ
ｔと実スリンプ率Ｓに応じて適切なブレーキ量が得られ
るようにブレーキ制御を行い、ブレーキ信号発生手段５
９はブレーキ制御が行われていることを示す信号（ＡＥ
Ｂ）を発生する。

また、スリップ判定の信号はエンジン制御条件判定手段
６０に入力され、同手段はＡＳＲがオフでなく、モニタ
信号（ＥＡＭ）によりエンジンに支障がないことを条件
としてエンジン制御を可とする信号を出力し、これに伴
いタイミング信号発生手段６１はスリップ信号（Ａ　Ｅ
　Ｔ）を出力するようになっている。

ＡＳＲ・ＯＦＦ表示条件判定手段６２は、スリップ判定
の信号、ＡＳＲ・ＯＦＦスイッチ、エンジンモニタ信号
に応答するが、スリップ判定の信号の存在中はＡＳＲが
オフ、あるいはエンジンに異常が発生してもＯＦＦ表示
を可とせず、スリップ制御が続行されてスリップがなく
なったときにＯＦＦ表示を可とする判定を行い、ＡＳＲ
−ＯＦＦ表示発生手段６３を動作させる。

第４図はマイクロコンピュータによるエンジンコントロ
ールユニット１１のエンジン制御についてのフローチャ
ートを示す。

まず、ステップ１０１ないし１０４で吸入空気量Ｑ、エ
ンジン回転数Ｎの算出、燃料噴射量Ｔｐの算出、通常点
火時期の設定が順次行われる。次いでスリップ信号（Ａ
　Ｅ　Ｔ）が発生しているか否かが判定され（１０５）
、発生している（ＹＥＳの）ときには、前回もそうであ
ったか否かが判定され（１０６）、今回新たにスリップ
信号が発生した（Ｎｏの）ときには、ステップ１０７で
初期目標エンジントルクＴｒｂが算出設定され、ステッ
プ１０８て、初期目標エンジン回転数Ｎｏが設定される
。

次いで、目標エンジントルクＴｒｄが設定され（１０９
）、実際のエンジントルクＴｒが算出されて（１１０）
、目標エンジントルクと実際のエンジントルクに基づい
てエンジン出力低減量についての指数Ａｏｕｔが設定さ
れる。そしてステップ１１．２，１１３て低減指数から
噴射気筒数及び点火時期のリタード’ｌｋが設定され、
次いで点火時期及び噴射気筒パターンが設定され（１１
３，１１４）、噴射、点火が行われ、ステップ１０１に
戻る。

そして、ステップ１０６で前回、スリップ信号が発生し
ていた（ＹＥＳの）ときには、直ちにステップ１０９の
目標エンジントルク設定に進む。

またステップ１０５でスリップ信号が発生していないと
きにはステップ１１６で別途、目標エンジントルクＴｒ
ａを算出し、ステップ１１０に移行する。このエンジン
トルクＴｒａは、前回のトルク値に所定のトルク増分を
付加する形で最大（ルク値に達するまで毎回更新される
。

第５図はマイクロコンピュータによるＡＳＲコントロー
ルユニット１６のスリップ検出、ブレーキ制御について
のフローチャートを示す。

ステップ２０１でイニシャライズされ、ステップ２０２
〜２０４で駆動輪速度、対地速度、スリップ率が順次算
出される。ステップ２０５でＡＳＲ−ＯＦＦスイッチ操
作されていないか否かが判定され、操作されていない（
Ｎｏの）ときはステップ２０６でエンジンに支障がない
か否かが判定される。エンジンに支障がないときはステ
ップ２０７でＡＳＲ・ＯＦＦランプを消灯、即ちＡＳＲ
が行なえる状態であることを示し、次いて、ステップ２
０８でスリップ状態か否かが判定される。

スリップ状態であればスリップ信号（Ａ　Ｅ　Ｔ）を発
生しく２０９）、ステップ２１０て、例えば対地速度（
車速）が設定値以下か否かに基づき低車速であればブレ
ーキ制御条件を可（ＹＥＳ）とし、ステップ２１１．２
１２でブレーキ信号を発生して、ブレーキ制御を実行し
、ステップ２０２に戻る。

ステップ２０５でＡＳＲ・ＯＦＦスイッチが操作されて
いた場合は、ステップ２１３で現在スリップ状態である
か否か判定され、スリップ状態が続いている場合はステ
ップ２０６以降に移り、スリップ状態でない場合は、ス
テップ２１４でＡＳＲ・ＯＦＦランプを点灯し、スリッ
プ信号（ＡＥＴ）をオフしく２１５）、ブレーキ信号を
オフにする（２１６）。

ステップ２０６てエンジンに支障があるときにはステッ
プ２１４に移り、ステップ２０８でスリップ状態にない
場合はステップ２１５に、そしてステップ２１０てブレ
ーキ制御条件を充足しない場合は上述のステップ２１６
に移行し、再びステップ２０２に戻る。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように構成されているので、エ
ンジン出力制御装置をブレーキ制御に用いられているス
リップ信号に応動させることができ、ブレーキ制御及び
エンジン出力制御についての状態を示すブレーキ制御不
能信号、エンジン出力制御不能信号を駆動スリップ制御
装置とエンジン出力制御装置間で送受するから両制御を
連繋動作させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図はエン
ジンコントロールユニットのブロツク図、 第３図はＡＳＲコントロールユニットのブロック図、 第４図は本発明の実施例についてのフローチャート、 第５図はＡＳＲコントロールユニットについてのフロー
チャート、 第６図はエンジントルクと燃料噴射量の関係を示す特性
図、 第７図はエンジン出力低減量についての説明図である。 １１・・・エンジンコントロールユニット、１６・・Ａ
ＳＲコントロールユニット、１４ａ、１４ｂ・・・駆動
輪の速度センサ、１５ａ、１５ｂ・・・従動輪の速度セ
ンサ、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ・・・信号線路。 特許出願人　　富士重工業株式会社 代理人　弁理士　　小　橋　信　浮 量　　弁理士　　小　倉　　　亘 第６図 第７図 第４図 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）駆動輪速度と対地速度から駆動輪のスリップを検
   出するスリップ検出手段と、この手段からのスリップ信
   号に応動しブレーキ量を制御するブレーキ制御装置を有
   する駆動スリップ制御装置と、上記スリップ信号に応動
   するエンジン出力制御装置と、上記駆動スリップ制御装
   置とエンジン出力制御装置間に配設された信号線路であ
   って、上記スリップ信号及びブレーキ制御不能信号をエ
   ンジン出力制御装置に、これら両信号に係わる信号線路
   の断線検出信号及びエンジン出力制御不能信号を駆動ス
   リップ制御装置にそれぞれ伝送する複数の信号線路とを
   備えたことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
2. （２）上記エンジン出力制御装置は、上記ブレーキ制御
   不能信号に応答しエンジン出力制御パラメータを変更す
   るように構成された請求項（１）記載の駆動力制御装置
   。