JPH0633809A - トラクション制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 駆動輪の必要ホイールトルクをスリップ回復
後を加味して適正に設定し、且つ気筒カットとスロット
ル制御を併用して迅速且つ的確にエンジン出力制御す
る。 【構成】 エンジン本体１の吸気系にアクセル操作によ
り開閉するメインスロットル弁３と、電気信号により開
閉するサブスロットル弁４とを設け、スリップ検出時に
トラクション制御ユニット２０によりサブスロットル開
閉信号を出力してサブスロットル弁４を開閉制御し、同
時に気筒カット信号を出力して燃料噴射制御ユニット３
０により気筒カット制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車両におい
て駆動輪のスリップ発生時にエンジン出力を低下制御し
て、スリップを低減するトラクション制御の方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種のトラクション制御では、駆動輪
のスリップ状態を判断し、スリップ時のエンジン出力状
態を推測して、エンジン出力低下の制御量をいかに演算
するかが重要である。またエンジン出力低下の手段とし
て特に有効なものとして、所定の気筒の燃料をカットす
る気筒カット、スロットル制御があるが、気筒カットの
みの制御では排気ガスの悪化が問題として残る。一方、
スロットル制御のみでは充分な応答性を得ることができ
なくなり、この点でエンジン出力手段の選択も重要であ
る。

【０００３】従来、上記トラクション制御に関しては、
例えば特開平２−２５６８４１号公報の先行技術があ
る。ここで、スリップ量に応じた目標駆動トルクを定め
る。また制御実行中にエンジン運転状態や駆動系の状態
が変化することを考慮して、変速ギヤ比等によるトータ
ルギヤ比、トルコンスリップ率を算出し、フリクション
トルクを定めて、駆動輪を目標駆動トルクで駆動するの
に必要な目標図示トルクを算出する。一方、エンジンの
回転数、吸気管圧力により最大図示トルクを算出して、
目標図示トルクと最大図示トルクからトルク出力率を求
め、このトルク出力率に応じて燃料カット気筒数を算出
する。また、この燃料カット制御によるトルク制御の誤
差を補正するため、更に点火時期を遅角制御することが
示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記先行技
術のものにあっては、目標駆動トルク及びこのトルクに
伴う種々のトルクの値を一定値に定めるので、燃料カッ
トや点火時期の遅角が一定時間固定された状態になり、
このためスリップ低減後に円滑に回復することが難し
い。またエンジン出力の低下は主として所定の気筒数の
燃料カットで行う方法であるから、迅速且つ的確にエン
ジン出力低下することが難しい等の問題がある。

【０００５】本発明は、この点に鑑みてなされたもの
で、駆動輪の必要ホイールトルクをスリップ回復後を加
味して適正に設定し、且つ気筒カットとスロットル制御
を併用して迅速且つ的確にエンジン出力制御することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、エンジン本体の吸気系にアクセル操作に
より開閉するメインスロットル弁と、電気信号により開
閉するサブスロットル弁とを設け、スリップ検出時にト
ラクション制御ユニットによりサブスロットル開閉信号
を出力してサブスロットル弁を開閉制御し、同時に気筒
カット信号を出力して燃料噴射制御ユニットにより気筒
カット制御するものである。

【０００７】

【作用】上記構成に基づき、スリップ検出時にはエンジ
ン本体の吸気系のサブスロットル弁が閉じて吸入空気量
を減少補正することで、燃料噴射量が排気ガスを悪化す
ること無く少なくなり、このとき更に所定の気筒が燃料
カットされる。そこでこれらのスロットル制御と気筒カ
ットの併用により、エンジン出力が応答良く低下して、
的確にスリップを低減するようにトラクション制御され
るようになる。

【０００８】

【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１において、トラクション制御系の構成につい
て説明する。符号１はエンジン本体であり、このエンジ
ン本体１の吸気系において、スロットル制御手段として
ドライバのアクセルペダル２の操作により開閉するメイ
ンスロットル弁３が設けられる。またこのメインスロッ
トル弁３の上流側には、更に電気信号により開閉するサ
ブスロットル弁４が設けられ、これによりメインスロッ
トル弁３が略全開の状態においてサブスロットル弁４を
開閉することで、吸入空気量を補正することが可能にな
っている。エンジン本体１はインジェクタ５を有して、
燃料噴射制御するように構成される。更に、エンジン本
体１の駆動系として、変速機６の出力軸７がディファレ
ンシャル装置８、車軸９等を介して前輪１０と後輪１１
に伝動構成されている。

【０００９】制御系について説明すると、トラクション
制御ユニット２０と燃料噴射制御ユニット３０を有して
いる。トラクション制御ユニット２０について説明する
と、吸入空気量Ｑを検出するエアフローメータ１２、前
後輪１０，１１に設けられて各車輪速Ｎを検出する車輪
速センサ１３を有し、これらの吸入空気量Ｑ、４輪の車
輪速Ｎがトラクション制御ユニット２０に入力する。

【００１０】トラクション制御ユニット２０は４輪の車
輪速Ｎが入力するスリップ検出部２１を有し、例えば平
均車輪速Ｎｍによる車体速度Ｖと最大車輪速Ｎｍａｘを
比較して駆動輪のスリップの有無を検出する。また吸入
空気量Ｑが入力するエンジン出力演算部２２を有し、ス
リップ検出時にマップ検索して吸入空気量Ｑに応じたエ
ンジン出力Ｔｅを求める。車輪速Ｎとエンジン出力Ｔｅ
は総ホイールトルク演算部２３に入力し、エンジン出力
Ｔｅと４輪の平均車輪速Ｎｍによりスリップ検出時の総
ホイールトルクＴｍａｘを、以下のように算出する。 Ｔｍａｘ＝Ｔｅ／Ｎｍ

【００１１】一方、車輪速Ｎが入力する余剰ホイールト
ルク演算部２４を有し、スリップ検出時に４輪の平均車
輪速Ｎｍを微分して回転角加速度αＳを求める。また、
非スリップ状態の回転角加速度αＬを想定し、スリップ
検出時の回転角加速度αＳから非スリップ状態の回転角
加速度αＬを減算して余剰回転角加速度Δαを算出す
る。そして余剰回転角加速度Δαと車輪の等価慣性Ｉｈ
とによりスリップ検出時の余剰ホイールトルクＴｒを、
以下のように算出する。 Ｔｒ＝Ｉｈ・Δα 上記総ホイールトルクＴｍａｘと余剰ホイールトルクＴ
ｒは限界駆動トルク演算部２５に入力し、必要ホイール
トルクの初期値として、スリップ検出時の限界駆動トル
クＴｔｏを以下のように算出する。 Ｔｔｏ＝Ｔｍａｘ−Ｔｒ

【００１２】この限界駆動トルクＴｔｏは必要ホイール
トルク演算部２６に入力する。ここでトラクション制御
の際にエンジン出力低下により駆動輪の必要ホイールト
ルクＴｔは、一時的に限界駆動トルクＴｔｏに対応した
ものになるが、この限界駆動トルクＴｔｏに保持すると
スロットルが絞られたままになって、その後のホイール
トルクの回復が遅れたり、急激に回復することにより再
びスリップする等の不具合を生じる。そこでトラクショ
ン制御の実行中の駆動輪の駆動トルクを良好に制御する
ため、必要ホイールトルクＴｔを予め設定される定数Ｋ
と、トラクション制御作動経過時間ｔとにより、以下の
ように設定する。 Ｔｔ＝Ｔｔｏ＋Ｋ・ｔ

【００１３】そしてこれらの総ホイールトルクＴｍａｘ
と必要ホイールトルクＴｔは、サブスロットル制御部２
７と気筒カット制御部２８に入力する。サブスロットル
制御部２７は、総ホイールトルクＴｍａｘと必要ホイー
ルトルクＴｔでトルク偏差ΔＴを、 ΔＴ＝Ｔｍａｘ−Ｔｔ により算出する。そしてトルク偏差ΔＴが正の場合はト
ルク過多を判断して、サブスロットル弁４のアクチュエ
ータ１４に閉信号を出力する。またトルク偏差ΔＴが負
の場合はトルク不足を判断して、そのアクチュエータ１
４に開信号を出力する。

【００１４】気筒カット制御部２８は、総ホイールトル
クＴｍａｘとトルク偏差ΔＴで余剰トルク率ｅを、 ｅ＝ΔＴ／Ｔｍａｘ により算出し、この余剰トルク率ｅの信号を燃料噴射制
御ユニット３０に出力する。燃料噴射制御ユニット３０
は、エアフローメータ１２の吸入空気量Ｑ以外にクラン
ク角センサ３１、カム角センサ３２等の信号が入力す
る。そしてエンジン運転状態に応じた燃料噴射量Ｔｉを
演算してこの噴射信号をインジェクタ５に出力する。ま
た余剰トルク率ｅが、０＜ｅの場合には、所定の気筒の
インジェクタ５に燃料カット信号を出力するように構成
されている。

【００１５】次に、この実施例の作用を、図２のフロー
チャートと図３のタイムチャートを用いて説明する。先
ず通常のエンジン運転による車両走行時には、エンジン
本体１の吸気系のサブスロットル弁４が全開保持され、
ドライバのアクセル操作によりメインスロットル弁３の
みが開閉する。そしてメインスロットル弁３の開閉によ
りエンジン本体１に吸気されると、この場合にエアフロ
ーメータ１２により吸入空気量Ｑが検出され、クランク
角センサ３１によりエンジン回転数Ｎｅが検出され、こ
れらの信号等により燃料噴射制御ユニット３０で燃料噴
射量Ｔｉが演算される。この燃料噴射量Ｔｉの噴射信号
はエンジン本体１の全気筒のインジェクタ５に出力して
燃料噴射制御されるのであり、こうしてエンジンは全気
筒で良好に燃焼して運転し、メインスロットル弁３の開
度に応じたエンジン出力Ｔｅを生じる。

【００１６】そこで発進等の加速時において、アクセル
ペダル２の開度が図３の時点ｔ０で急激に増大すると、
吸入空気量Ｑと共に燃料噴射量Ｔｉ、エンジン出力Ｔｅ
が同図のように急増する。このとき４輪の車輪速センサ
１３により車輪速Ｎが検出されており、この車輪速Ｎが
トラクション制御ユニット２０に入力して、スリップ発
生の有無が検出される。この場合に低μ路の路面等によ
り図３のように、最大車輪速Ｎｍａｘが車体速度Ｖより
増大すると、スリップ検出してトラクション制御が実行
される。

【００１７】即ち、図２のフローチャートのＳ１でスリ
ップ検出すると、Ｓ２に進んで必要ホイールトルクＴｔ
の初期値設定フラグＦをリセットし、Ｓ３で吸入空気量
Ｑに基づいてエンジン出力Ｔｅを求める。その後Ｓ４で
エンジン出力Ｔｅと平均車輪速Ｎｍにより４輪の総ホイ
ールトルクＴｍａｘを算出し、Ｓ５で初期値設定フラグ
Ｆをチェックする。そこで初回の場合はＳ６に進んで、
駆動輪の等価慣性Ｉｈと余剰回転角加速度Δαによりス
リップ時の余剰ホイールトルクＴｒを算出し、Ｓ７で必
要ホイールトルクの初期値としての限界駆動トルクＴｔ
ｏを、総ホイールトルクＴｍａｘと余剰ホイールトルク
Ｔｒから算出し、Ｓ８で初期値設定フラグＦをセットす
る。

【００１８】その後Ｓ９に進んで、トラクション制御中
の必要ホイールトルクＴｔを、限界駆動トルクＴｔｏ
と、定数Ｋ及び作動経過時間ｔによるトルク時間増分と
で設定し、Ｓ１０で総ホイールトルクＴｍａｘと必要ホ
イールトルクＴｔの関係によりサブスロットル開閉信号
を出力する。またＳ１１で余剰トルク率ｅを算出して出
力し、Ｓ１２でトルク偏差ΔＴが零でサブスロットル弁
４が全開になると終了する。

【００１９】そこで図３のスリップ発生時点ｔ１では必
要ホイールトルクＴｔが限界駆動トルクＴｔｏと同一の
小さいものであるから、サブスロットル閉信号が出力し
てアクチュエータ１４によりサブスロットル弁４が徐々
に閉じる。このため吸入空気量Ｑが減少して燃料噴射量
Ｔｉは、排気ガスを悪化すること無く少なくなる。また
余剰トルク率ｅに基づき燃料噴射制御ユニット３０によ
りエンジン本体１の所定の気筒のインジェクタ５に燃料
カット信号が出力して気筒カットされ、これにより燃料
噴射量Ｔｉは急激に減少する。こうしてサブスロットル
弁４の閉弁と気筒カットとの併用により、エンジン出力
Ｔｅは応答良く急激に低下し、これに伴い車輪速Ｎの上
昇が抑制される。

【００２０】そして時点ｔ１以降は、サブスロットル弁
４が閉じて吸入空気量Ｑが減少することで、フローチャ
ートのＳ３でのエンジン出力Ｔｅが低下して求められる
が、車輪速Ｎの減少によりＳ４でのスリップ検出時の４
輪の総ホイールトルクＴｍａｘは略一定に算出される。
またフローチャートではＳ５からＳ９に進んで、必要ホ
イールトルクＴｔが時間の経過により徐々に増大して設
定される。このためトルク偏差ΔＴ、余剰トルク率ｅが
順次小さくなり、気筒カットの減少制御により燃料噴射
量Ｔｉが回復して、エンジン出力Ｔｅも円滑に増大する
ようになる。

【００２１】そしてスリップが無くなった時点ｔ２以降
では、スリップ発生時の４輪の総ホイールトルクＴｍａ
ｘより必要ホイールトルクＴｔの方が大きくなること
で、サブスロットル開信号が出力してサブスロットル弁
４が再び開く。その後サブスロットル弁４が全開した時
点で、トラクション制御が終了して元に復帰し、アクセ
ル操作に応じたメインスロットル弁３の開度のエンジン
出力Ｔｅを生じるようになる。こうしてドライバのアク
セル操作に対してサブスロットル弁４により吸入空気量
が補正制御され、これと気筒カット制御により、スリッ
プが的確に減少される。

【００２２】以上、本発明の実施例について説明した
が、これのみに限定されない。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
トラクション制御において、サブスロットル弁により吸
入空気量を補正制御するので、排気ガスの悪化を生じる
こと無く燃料噴射量を少なくすることができる。またこ
のサブスロットル弁の開閉と気筒カットを併用するの
で、エンジン出力を応答良く低下してスリップを的確に
減少することができる。

【００２４】トラクション制御系では、必要ホイールト
ルクの初期値としてスリップ検出時の限界駆動トルクを
算出し、この限界駆動トルクに時間増分を加算して必要
ホイールトルクを設定するので、スロットルが絞られた
ままになることが防止され、制御中の駆動輪のトルクを
適正に制御することができる。またスリップ検出時の総
ホイールトルクと必要ホイールトルクの関係により、サ
ブスロットル弁の開閉と気筒カットを最適に制御でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るトラクション制御方法に適した実
施例を示すブロック図である。

【図２】スリップ検出時のトラクション制御のフローチ
ャートである。

【図３】トラクション制御の状態を示すタイムチャート
である。

【符号の説明】

１ エンジン本体 ３ メインスロットル弁 ４ サブスロットル弁 ５ インジェクタ ２０ トラクション制御ユニット ３０ 燃料噴射制御ユニット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン本体の吸気系にアクセル操作に
   より開閉するメインスロットル弁と、電気信号により開
   閉するサブスロットル弁とを設け、スリップ検出時にト
   ラクション制御ユニットによりサブスロットル開閉信号
   を出力してサブスロットル弁を開閉制御し、同時に気筒
   カット信号を出力して燃料噴射制御ユニットにより気筒
   カット制御することを特徴とするトラクション制御方
   法。
2. 【請求項２】 スリップ検出時にこの場合の駆動輪の総
   ホイールトルクと余剰ホイールトルクを算出し、これら
   のトルクにより初回にのみ必要ホイールトルクの初期値
   として限界駆動トルクを求め、この限界駆動トルクと時
   間増分とにより必要ホイールトルクを算出し、総ホイー
   ルトルクと必要ホイールトルクとの関係に基づいてサブ
   スロットル開閉信号を出力し、同時に気筒カット信号を
   出力することを特徴とする請求項１記載のトラクション
   制御方法。