JPH0749786B2 - 車両用駆動力制御装置 - Google Patents

車両用駆動力制御装置

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JPH0749786B2
JPH0749786B2 JP62329147A JP32914787A JPH0749786B2 JP H0749786 B2 JPH0749786 B2 JP H0749786B2 JP 62329147 A JP62329147 A JP 62329147A JP 32914787 A JP32914787 A JP 32914787A JP H0749786 B2 JPH0749786 B2 JP H0749786B2
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map
throttle opening
accelerator operation
operation amount
control characteristic
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実 田村
真二 片寄
晃清 村上
徹 岩田
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Nissan Motor Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K28/00—Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions
    • B60K28/10—Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions responsive to conditions relating to the vehicle 
    • B60K28/16—Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions responsive to conditions relating to the vehicle  responsive to, or preventing, skidding of wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/175—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel spin during vehicle acceleration, e.g. for traction control

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、アクセル操作子と機械的に非連結とされたス
ロットル弁がアクセル操作子の操作に応じて開閉制御さ
れる車両用駆動力制御装置に関する。
（従来の技術） 従来の車両用駆動力制御装置としては、例えば、特開昭
60−43133号公報に記載されている装置が知られてい
る。
この従来装置は、アクセルペダル位置に応じて、エンジ
ンへの燃料供給量を変化させてエンジン出力を制御する
自動車のエンジン出力制御装置において、駆動輪回転数
検出手段、非駆動輪回転数検出手段、両検出手段出力か
らタイヤ−路面間の滑り率を演算する演算手段、演算さ
れた滑り率と設定滑り率を比較する比較手段、演算され
た滑り率が大きい時に前記アクセルペダル位置に基づい
た制御出力に優先して強制的にエンジンへの燃料供給を
減少させる信号を出力する滑り率制御手段を備えたこと
を特徴とするものであった。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の車両用駆動力制御装置
にあっては、設定スリップ率を越えた時にはエンジンへ
の燃料供給を減少させてスリップを回避し、スリップ回
避後は、そのままスリップ回避前の状態に復帰させる制
御を行なう為、スリップを回避した後に同様なスリップ
が再度生じてしまうという問題点があった。
また、駆動輪スリップが発生し易い低摩擦係数路での走
行時には、アクセル操作とは無関係にエンジンへの燃料
供給減少と燃料供給増大とが繰り返されるハンチング状
態となり、ガクガク振動を生起させる。
また、スリップ率が大きい時には、アクセルペダル位置
に基づいたスロットル開度制御に優先して強制的にエン
ジン駆動力の制御がなされる為、スリップ防止制御時に
はアクセルペダル操作とエンジン駆動力との応答関係が
なくなり、アクセル操作違和感が生じる。
そこで、これらの問題点を解決するべく本出願人は、先
に特願昭61−157389号の出願を行なった。
しかし、この先行出願では、スリップ率が設定スリップ
率を越えた時、その時点での制御特性マップに基づき、
そのマップより下位のマップを選択する構成となってい
る為、スリップ率が小さい時にマップが上位に移行し、
その結果スリップ率が大きくなった場合、その時点での
マップに基づき下位マップを選択するのは、エンジンの
応答遅れ等が考慮されなく不合理である。
即ち、現時点でのマップの持つ意味がないにもかかわら
ず、そのマップに基づいて新たなマップを選択するの
は、設定次第で加速不良あるいはスリップ再発を招く。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、上述のような問題点を解決することを目的と
してなされたもので、この目的達成のために本発明では
以下に述べる解決手段とした。
第１の発明の解決手段を、第１図に示すクレーム対応図
により説明すると、駆動輪速検出手段ａから得られる車
輪速度と車体速検出手段ｂから得られる車体速度とによ
ってタイヤー路面間のスリップ率を演算するスリップ率
演算手段ｃと、アクセル操作子に対するアクセル操作量
を検出するアクセル操作量検出手段ｄと、スロットル弁
の実スロットル開度値を検出する実スロットル開度値演
出手段ｅと、アクセル操作量に対するスロットル開度の
関係を、制御特性マップとして複数設定させているマッ
プ設定手段ｆと、前記スリップ率が設定スリップ率を下
回っている場合、現在の制御特性マップよりアクセル操
作量に対するスロットル開度の増大比率を上げた上位の
制御特性マップへ移行すると共に、スリップ率が設定ス
リップ率を越える毎に、その時点の制御特性マップとエ
ンジン応答遅れを考慮した所定時間前の制御特性マップ
とを比較し、アクセル操作量に対するスロットル開度の
増大比率が小さい方の制御特性マップを選択し、選択さ
れた制御特性マップよりアクセル操作量に対するスロッ
トル開度の増大比率を下げた下位の制御特性マップを選
択すると共に新たに設定スリップ率を越えるまでは下位
のマップをそのまま保持するマップ選択手段ｇと、該マ
ップ選択手段ｇにより選択されている制御特性マップと
前記アクセル操作量とによって目標スロットル開度値を
求める目標スロットル開度値設定手段ｈと、前記実スロ
ットル開度値を前記目標スロットル開度値に一致させる
制御信号をスロットルアクチュエータｉに対して出力す
るスロットル弁開閉制御手段ｊと、を備えていることを
特徴とする。
（作 用） 高摩擦係数路定速走行等で、スリップ率演算手段ｃから
のスリップ率が設定スリップ率を下回っている場合、マ
ップ選択手段ｇにおいて、現在の制御特性マップよりア
クセル操作量に対するスロットル開度の増大比率を上げ
た上位の制御特性マップへ移行するマップ選択が行なわ
れる。
そして、上位の制御特性マップが選択されている状態
で、低摩擦係数路走行や加速走行等を行ない、スリップ
率演算手段ｃからのスリップ率が設定スリップ率を越え
た場合、マップ選択手段ｇにおいて、スリップ率が設定
スリップ率を越える毎に、その時点の制御特性マップと
エンジン応答遅れを考慮した所定時間前の制御特性マッ
プとが比較され、アクセル操作量に対するスロットル開
度の増大比率が小さい方が制御特性マップが選択され
る。
つまり、このマップ落ち制御は、エンジン応答遅れによ
り所定時間前に選択されている制御特性マップにより現
在のスリップが発生していると推定し、その制御特性マ
ップを基準として下位のマップに移行させることで、現
在の路面摩擦係数等に適合したスロットル弁開度を選択
することができる。
尚、現在のマップからどれくらい前の制御特性マップを
基準にするかは、エンジンの応答遅れとは密接に関連す
るエンジン回転数やギヤ比等に応じて設定した場合、一
義的に決めた所定時間前とする場合に比べ現在のスリッ
プが発生した過去の制御特性マップの位置をより的確に
推定できる。
さらに、例えば、氷結路のように極低摩擦係数路での発
進時等のように、一度スリップしてその直後、つまり所
定時間より短い周期で再スリップが発生するような場合
には、再スリップが発生した時点での制御特性マップが
所定時間前のマップより下位のマップとなる。しかし、
この場合、セレクトローにより下位のマップである再ス
リップが発生した時点での制御特性マップを基準として
マップ落ち制御が行なわれることになる。
これにより、常に所定時間前のマップを基準とする場合
のように、スリップ発生時であるにもかかわらずスロッ
トル開度が大きくなるようなことがなく、再度のスリッ
プの誘発が防止される。
そして、前述のようなマップ落ち制御がなされた後は、
所定のマップ上り条件を満足するか、スリップ率が新た
に設定スリップ率を越えるまでは下位の制御特性マップ
がそのまま保持されるため、駆動輪スリップ回避後であ
っても直ちに駆動輪スリップを生じた前の駆動力レベル
まで復帰することがなく、再スリップは防止されるし、
さらに、駆動輪スリップに対してはスロットル開度を小
さくして駆動力を減少させる方向の制御となるため、駆
動力の増減に伴なうハンチングの発生もない。
また、スリップ防止制御時であっても、マップ落ちによ
り選択されている制御特性マップに基づきアクセル操作
量に応じたスロットル開度に制御されるため、アクセル
操作違和感が生じない。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面により詳述する。
尚、この実施例を述べるにあたって、後輪駆動車に適用
した駆動力制御装置を例にとる。
まず、実施例の構成を説明する。
実施例の駆動力制御装置Ａが適用される後輪駆動車のパ
ワートレーンＰは、第２図に示すように、エンジン10、
トランスミッション11、プロペラシャフト12、リヤディ
ファレンシャル13、リヤドライブシャフト14,15、後輪1
6,17を備えている。
前輪18,19は非駆動輪である。
実施例の駆動力制御装置Ａは、アクセル操作子であるア
クセルペダル20と、前記エンジン10の吸気系であるスロ
ットルチャンバ21に設けられるスロットル弁22とを機械
的に非連結とし、アクセルコントロールワイヤ等の機械
的な連結手段に代えてアクセルペダル20とスロットル弁
22との間に設けられる制御装置で、入力センサとして、
後輪回転数センサ30、右前輪回転数センサ31、左前輪回
転数センサ32、アクセルポテンショメータ33を備え、演
算処理手段として、スロットル弁制御回路34を備え、ス
ロットルアクチュエータとして、ステップモータ35を備
えている。
前記後輪回転数センサ30は、駆動輪速の検出手段で、前
記リヤディファレンシャル13の入力軸部に設けられ、後
輪回転速度VRに応じた後輪回転信号（vr）を出力する。
尚、後輪回転数センサ30としては光感知センサや磁気感
知センサ等が用いられ、後輪回転信号（vr）としてパル
ス信号が出力される場合には、スロットル弁制御回路34
内の入力インタフェース回路341において、F/Vコンバー
タでパルス信号の周波数に応じた電圧に変換され、さら
にA/Dコンバータで電圧値がデジタル値に変換され、CPU
34やメモリ343に読み込まれる。
前記右前輪回転数センサ31及び左前輪回転数センサ32
は、車体速の検出手段で、前記前輪18,19のそれぞれの
アクスル部に設けられ、右前輪回転速度VFR及び左前輪
回転速度FFLに応じた右前輪回転信号（vfr）及び左前輪
回転信号（vfl）を出力する。
尚、両前輪回転数センサ31,32からの出力信号をスロッ
トル弁制御回路34のCPU342で読み込むための信号変換
は、前記後輪回転数センサ30と同様になされる。
前記アクセルポテンショメータ33は、絶対アクセル操作
量ｌの検出手段で、前記アクセルペダル20の位置に設け
られ、絶対アクセル操作量ｌに応じた絶対アクセル操作
量信号（ｌ）を出力する。尚、このアクセルポテンショ
メータ33からの出力信号は、電圧値によるアナログ信号
であるため、入力インタフェース回路341のA/Dコンバー
タにてデジタル値に変換され、CPU342やメモリ343に読
み込まれる。
前記スロットル弁制御回路34は、前記入力センサからの
入力情報や、メモリ343に一時的あるいは予め記憶され
ている情報を、所定の演算処理手順に従って処理し、ス
ロットルアクチュエータであるステップモータ35に対し
パルス制御信号（ｃ）を出力するマイクロコンピュータ
を中心とする電子回路で、内部回路として、入力インタ
フェース回路341、CPU（セントラル・プロセシング・ユ
ニット）342、メモリ（RAM,ROM）343、出力インタフェ
ース回路344を備えている。
このスロットル弁制御回路34のマップ設定手段としての
機能をもつメモリ343には、第３図に示すように、絶対
アクセル操作量ｌに対するスロットル開度θの制御特性
マップとして８種類の上限及び下限を有する領域制御特
性マップ＃０〜＃７が設定されていて、各マップ＃０〜
＃７は、路面摩擦係数μを下記の評１とした場合の最大
駆動力を発生するスロットル開度θに相当する。
尚、各マップ＃０〜＃７の上限は、絶対アクセル操作量
3/4でのスロットル開度最大値とゼロ基準点とを結ぶ線
と、絶対アクセル操作量3/4〜4/4におけるスロットル開
度最大値の線とで形成され、下限は、絶対アクセル操作
量4/4でのスロットル開度最大値とゼロ基準点とを結ぶ
線で形成されている。
また、スロットル弁制御回路34のメモリ343には、第４
図に示すように、相対アクセル操作量Δｌに対するスロ
ットル開度変化量Δθとの関係特性が三次曲線的な特性
として設定されている。
前記スロットル弁制御回路34には、特許請求の範囲で述
べたスリップ率演算手段、実スロットル開度検出手段、
マップ選択手段、目標スロットル開度値設定手段、スロ
ットル弁開閉制御手段が含まれている。
尚、前記実スロットル開度検出手段は、スロットル弁制
御回路34のCPU342から出力インタフェース回路344へのS
TEP指令信号を同時にメモリ343で受け、このメモリ343
でSTEP数を書込みカウントする内部回路構成の手段であ
り、CPU342からの読み出し指令に従って実スロットル開
度値θ０が随時CPU342へ読み出される。
また、前記マップ選択手段には、マップ上り選択手段と
マップ落ち選択手段とが含まれている。
前記ステップモータ35は、前記スロットル弁22を開閉作
動させるアクチュエータで、回転子と励磁巻線を有する
複数の固定子とを備え、励磁巻線へのパルスの与え方で
正転方向及び逆転方向に１ステップずつ回転する。
次に、実施例の作用を説明する。
まず、CPU342におけるスロットル弁開閉制御作動の流れ
を、第５図に示すメインルーチンのフローチャート図と
第６図に示すサブルーチンのフローチャート図とによっ
て述べる。
尚、第５図のメインルーチンでの処理は、図示していな
いオペレーティングシステムにより所定周期（例えば20
msec）で起動される定時間割り込み処理であり、第６図
のサブルーチンでの処理は、この定時間割り込みにより
決定されるステップモータ35への信号出力周期に応じて
メインルーチン内で適宜起動されるoci（アウトプット
・コンペア・インタラプト）割り込み処理である。
（イ）初期設定 第５図に示すメインルーチンは、キーシリンダへエンジ
ンキーを差し込み、イグニッションスイッチをOFFからO
Nに切り換えた時点から起動が開始され、第１回目の処
理作動時には、最初かどうかの判断がなされ（ステップ
100）、次のイニシャライズステップ101に進む。
このイニシャライズステップ101では、MAPFLGをMAPFLG
＝０に設定すると共に、他のFLGや基準値l00,θ00等の
情報を全てクリアにする。
（ロ）スリップ率演算処理 タイヤ−路面間のスリップ率Ｓの演算処理は、ステップ
102〜ステップ107で行なわれる。
まず、各回転数センサ30,31,32からの入力信号に基づい
て後輪回転速度VR,右前輪回転速度VFR,左前輪回転速度V
FLが読み込まれ（ステップ102）、次に前輪回転速度VF
が演算される（ステップ103）。
尚、演算式は、 であり、平均値により求めている。
次に、駆動輪である後輪回転速度VRが40km/h以上かどう
かが判断され（ステップ104）、VR≧40（km/h）の場合
にはステップ105へ進み、このステップ105においてスリ
ップ率Ｓが演算される。
尚、スリップ率Ｓの演算式は、 である。
また、前記ステップ104でVR＜40（km/h）と判断された
場合には、前後輪回転速度差ΔＶ（＝VR−VF）が演算さ
れ（ステップ106）、演算により求められた前後輪回転
速度差ΔＶに応じてスリップ率Ｓが設定される（ステッ
プ107）。
従って、前記ステップ105またはステップ107で得られた
スリップ率Ｓは、グラフにあらわすと、第７図に示すよ
うになり、このスリップ率Ｓが以下の制御作動で各設定
スリップ率S0,S1,S2と比較する場合のしきい値となる。
（ハ）制御情報の設定処理 後述するマップ選択処理やアクセルワーク判別処理で用
いられる制御情報の設定処理は、ステップ150〜ステッ
プ154及びステップ251〜ステップ255で行なわれる。
まず、２周期前の処理においてサンプリングされ、１周
期前の処理において前回絶対アクセル操作量l1として取
り扱われたアクセルペダル踏み込み量が、前々回絶対ア
クセル操作量l2としてセットされる（ステップ150）。
また、１周期前の処理においてサンプリングされ、今回
絶対アクセル操作量l0として取り扱われたアクセルペダ
ル踏み込み量が、前回絶対アクセル操作量l1としてセッ
トされる（ステップ151）。次に、現在のアクセルペダ
ル踏み込み量が、今回絶対アクセル操作量l0として、ま
た、現在のスロットル弁開度が実スロットル開度値θ０
としてサンプリングされて読み込まれる（ステップ15
2）。次いで、セット済みの今回絶対アクセル操作量l0
から今回絶対アクセル操作量l1が差し引かれることによ
り、１周期前の処理時からのアクセルペダル踏み込み量
の変化量である今回相対アクセル操作量ΔL0が算出され
（ステップ153）、また、前回絶対アクセル操作量l1か
ら前々回絶対アクセル操作量l2が差し引かれることによ
り２周期前の処理時から１周期前の処理時までに変化し
たアクセルペダル踏み込み量の変化量である前回相対ア
クセル操作量ΔL1が算出される（ステップ154）。
ステップ251〜ステップ255では、制御特性マップMAPFLG
の所定時間前（ここでは600msec前）までの間の記憶を
行なっている。カウンタCTRは、MAPFLGを所定個（実施
例では600msec/20msec＝30個）の番地に記憶させる為に
ループさせる回数を定めるカウンタであり、ステップ25
1→ステップ253の間を29回ループさせた後、ステップ25
4以降へ進むようにしている。ステップ252ではMAPFLGの
値が記憶されているメモリ番地にCTRの値を加えた番地
（「（MAPFLG）＋CTR」）の値を＋１番地のメモリ番地
に記憶している。ループに従って順次＋１番地のメモリ
に過去のMAPFLGの値が記憶されていく為、後述するステ
ップ260〜263で用いる600msec前のMAPFLGの値MAPOLDはM
APFLG＋30番地に記憶されている。
ステップ254では、ステップ252の29回目のループで得ら
れた「MAPFLG＋30」番地の内容、即ち、MAPFLGの600mse
c前の値をMAPOLDに記憶する。
尚、ステップ253で示すカウンタCRTのクリア処理により
１制御サイクルに１回、MAPOLDが「60msec前のMAPFLGの
値」として書き換えられる。
（ニ）マップ上り選択処理 尚、この処理は、後述するマップ落ち選択手段により領
域制御特性が最上位領域制御特性マップより下位の領域
制御特性マップにある場合に行なわれる。
現在選択されている領域制御特性マップより絶対アクセ
ル操作量ｌに対するスロットル開度θの増大比率を上げ
た上位の領域制御特性マップを選択するマップ上り選択
処理は、ステップ110〜ステップ119及びステップ161〜
ステップ163で行なわれる。
まず、今回絶対アクセル操作量l0が高設定アクセル操作
量lH以上であるかどうかが判断される（ステップ11
5）。尚、実施例での高設定アクセル操作量lHは、最大
アクセル操作量を１とした場合、キックダウン的な領域
境界であるlH＝3/4に設定されている。
また、今回絶対アクセル操作量l0が低設定アクセル操作
量lL以上であるかどうかが判断される（ステップ25
0）。尚、実施例での低設定アクセル操作量lLは、低ア
クセル操作領域境界としてlL＝1/4に設定している。そ
して、ステップ115でl0＜lH及びステップ250でl0＞lLと
判断された場合は（つまりlL≦l0＜lHの場合）、今回相
対アクセル操作量ΔL0がΔL0＞０かどうか、すなわちア
クセルペダル20に対して踏み込み操作時であるかどうか
が判断され（ステップ110）、次に、スリップ率ＳがＳ
≦S0（例えば、S0＝0.1）であるかどうか、すなわち設
定スリップ率S0以下で駆動輪スリップがほとんど発生し
ていないかどうかが判断され（スリップ111）、次に実
スロットル開度値θ０がθ０≧θMAXかどうか、すなわ
ち実スロットル開度値θ０が前回に選択されている領域
制御特性マップによるスロットル開度上限値θMAXかど
うかが判断され（ステップ112）、次にMAPFLGがMAPFLG
＝０かどうか、すなわちマップ上りが可能なマップ＃１
〜＃７であるかどうかが判断され（ステップ113）、こ
れらのマップ上り条件を全て満足している時にだけステ
ップ114へ進み、MAPFLGの番号（＃１〜＃７）が１番下
げられ（ステップ114）領域制御特性マップとしては１
段階上位のマップに移行する。尚、前記ステップ110〜
ステップ113で述べたマップ上り条件を１つでも満足し
ない時は、新たにマップ上り条件の全てが満足されるま
でその時に選択されている領域制御特性マップが保持さ
れる。
また、ステップ115でl0≧lHと判断された場合は、スリ
ップ率ＳがＳ≦S0（例えば、S0＝0.1）であるかどうか
が判断され（ステップ116）、Ｓ≦S0の時はステップ117
へ進み、タイマアップかどうかが判断され、タイマアッ
プとなっていない場合にはステップ118へ進みタイマ値
増大がなされる。このように、ステップ115→ステップ1
16→ステップ117→ステップ118という流れが継続して繰
り返され、ステップ117でタイマアップであると判断さ
れた場合には、ステップ161でMAPFLGがMAPFLG＝０かど
うか、すなわちマップ上り可能なマップ＃１〜＃７であ
るかどうかが判断され、l0≧lHで、Ｓ≦S0が所定時間継
続し、MAPFLG≠０というマップ上り条件を全て満足して
いたらステップ162へ進み、MAPFLGの番号（＃１〜＃
７）が１番下げられ、領域制御特性マップとしては１段
階上位のマップに移行する。尚、ステップ119及びステ
ップ163は、タイマクリアステップであり、スリップ率
ＳがＳ＞S0となった場合、及びマップ上り制御が終了し
た場合に、次のタイマ値カウントのためにタイマクリア
される。また、実施例でタイマアップとなる設定時間T0
は、0.8secに設定されている。
（ホ）マップ落ち選択処理 現在選択されている領域制御特性マップより絶対アクセ
ル操作量ｌに対するスロットル開度θの増大比率を下げ
た下位の領域制御特性マップを選択するマップ落ち選択
処理は、ステップ120〜ステップ131で行なわれる。
まず、スリップ率Ｓと第１設定値S1（例えば、S1＝0.
1）とが比較され、マップ１枚落しの上限であるＳ＞S1
かどうか、すなわち駆動輪スリップが発生しているかど
うかが判断され（ステップ120）、Ｓ＞S1の場合には次
のステップ121へ進みFLAG・Ａ＝０かどうかが判断さ
れ、FLAG・Ａ＝０である場合にはFLAG.A＝１にセットさ
れ（ステップ122）、次のステップ123ではMAPFLGが７か
どうかが判断され、MAPFLG＝７の時には最下位のマップ
であるためにマップ落ち処理を行なわずにステップ140
へ進む。
次に、MAPOLD≠７の時はステップ260へ進み、現在のマ
ップMAPFLGと600msec前のマップMAPOLDとの比較を行な
い、MAPFLG≧MAPOLDの時はステップ261へ進み、そうで
ないならばステップ262へ進む。ステップ261ではマップ
をインクリメント（アクセル操作量に対するスロットル
開度が小さくなる方向へマップを１枚落す）し、ステッ
プ126へ進む。
ステップ262では600msec前のマップMAPOLD＝７かどうか
を判断し、MAPOLD＝７ならばステップ264でMAPFLG＝７
としてステップ140へ進む。
MAPOLD≠７の時はステップ263でMAPOLDをインクリメン
ト（マップ１枚落し）し、MAPFLGに書き換えた後、ステ
ップ126へ進む。
ステップ126では、スリップ率Ｓと第２設定値S2（例え
ば、S2＝0.3）とが比較され、マップの１枚落し条件で
あるＳ＞S2かどうか、すなわち過大な駆動輪スリップが
発生しているかどうかが判断され、Ｓ＞S2の場合には次
のステップ127へ進みFLAG・Ｂ＝０かどうかが判断さ
れ、FLAG・Ｂ＝０である場合にはFLAG・Ｂ＝１にセット
され（ステップ128）、次のステップ129ではMAPFLGの60
0msec前の値MAPOLD（ステップ254）が７かどうかが判断
され、MAPFLG≠７の時はマップ１枚落しの条件（Ｓ＞S2
かつMAPOLD≠７）を満足していることで、MAPFLGの番号
（＃０〜＃６）が１番上げられ領域制御特性マップとし
て１段階下位のマップに移行する（ステップ130）。
尚、ステップ130でマップ１枚落ちが行なわれた後は、
ステップ126でＳ≦S2と判断され、ステップ131を経過し
てFLAG・Ｂ＝０にセットされ、しかも、新たにＳ＞S2と
ならない限り、マップ１枚落ちの選択処理はなされず、
ステップ130でのマップ１枚落ちにより選択された領域
制御特性マップがそのまま保持される。
（ヘ）領域制御特性マップの設定 ステップ140では、前述のマップ上り選択処理とマップ
落ち選択処理との経過によって選択されているMAPFLGの
番号と同じ番号の領域制御特性マップが設定される。
（ト）マップ保持処理 l0≦lLの時は、前述のステップ250でマップ上り選択処
理のステップ110〜ステップ114をバイパスするので、現
在選択されている領域制御特性マップがそのまま保持さ
れていることになる。
尚、l0≦lLの時には当然l0≦lHとなるので、ステップ11
6〜ステップ119,ステップ161〜ステップ163のもう１つ
のマップ上り選択処理に信号が入力されることはない。
また、ステップ164では今回絶対アクセル操作量l0が低
設定アクセル操作量lLを超えているかどうかが判断さ
れ、l0＞lLの時はステップ155〜ステップ157の後述する
アクセルワーク判断処理がなされ、l0≦lLの時はどのよ
うなアクセル操作をしてもステップ158及びステップ159
へ進み、基準値l00,θ00を更新するために、選択されて
いる領域制御特性マップの下限に沿うスロットル開度θ
となる。
尚、実施例での低設定アクセル操作量lLは微小アクセル
操作領域境界としてlL＝1/4に設定している。
また、l0≦lLの時は、前述のステップ250で、マップ上
り選択処理のステップ110〜ステップ114をバイパスする
ので、選択されている領域制御特性マップがそのまま保
持されることになる。
（チ）アクセルワーク判別処理 アクセルワーク判別処理は、相対アクセル操作量ΔＬを
求める基準を定速走行アクセル操作時としていること
で、定速走行アクセル操作時であるか否かを判別するた
めに、前記ステップ150〜ステップ154で得られた情報に
基づいてステップ155〜ステップ159で行なわれる処理で
ある。
まず、アクセルワークの判断論理は、前回相対アクセル
操作量ΔL1と今回相対アクセル操作量ΔL0を用いて、ア
クセルペダル20が２周期前の処理時から引き続いて踏み
込み方向への操作中であるとの加速アクセル操作判定が
行なわれた時（ステップ155で肯定的，ステップ156で肯
定的）、あるいは、引き続いて戻し操作中であるとの減
速アクセル操作判定が行なわれた時（ステップ155で否
定的，ステップ157で否定的）には、次のステップ160へ
進む。
また、アクセルペダル20が停止操作されてその位置に保
持された場合（ステップ155で否定的，ステップ157で肯
定的）、アクセルペダル20の操作方向が踏み方向から戻
し方向へ切り替わった場合（ステップ155で肯定的，ス
テップ156で否定的）、あるいはその逆に切り替わった
場合（ステップ155で否定的，ステップ157で肯定的）に
は、アクセルペダル踏み込み量の変化量が０を含む増加
から０を含む減少または減少から増加に移行する定速走
行アクセル操作時と判定され、ステップ158へ進み、今
回絶対アクセル操作量l0がアクセル操作量基準値l00と
してセットされ、さらにステップ159へ進み今回の実ス
ロットル開度値θ０がスロットル開度基準値θ00として
セットされる。
（リ）相対アクセルストローク演算処理 前述のアクセルワーク判別処理が行なわれた後は、ステ
ップ160へ進み、相対アクセル操作量ΔＬが演算され
る。
この相対アクセル操作量ΔＬの演算式は、ΔＬ＝l0−l
00であるため、加速アクセル操作時や減速アクセル操作
時には、最初に定速走行アクセル操作が行なわれた時か
ら今回絶対アクセル操作量l0までのアクセル操作変化量
として演算される。また、最初の定速走行アクセル操作
時には、ΔＬ＝l00−l00となり相対アクセル操作量ΔＬ
はゼロとなる。
（ヌ）スロットル開度変化量演算 ステップ170では、ステップ160により求められた相対ア
クセル操作量ΔＬと、第４図に示すΔＬ−Δθ特性線図
とによってスロットル開度変化量Δθが演算される。
（ル）目標スロットル開度値設定処理 前記スロットル開度基準値θ00と前記ステップ170で演
算されたスロットル開度変化量Δθとによって得られる
仮目標スロットル開度値θθと、前記ステップ140で設
定された領域制御特性マップと今回絶対アクセル操作量
l0（又は、アクセル操作量基準値l00）によって求めら
れるスロットル開度上限値θMAX及びスロットル開度下
限値θMINとを比較して目標スロットル開度値θ＊を設
定する処理は、ステップ180〜ステップ185で行なわれ
る。
まず、仮目標スロットル開度値θθは、ステップ180で
スロットル開度基準値θ00とスロットル開度変化量Δθ
とを加算する演算式、θθ＝θ00＋Δθで求められる。
この仮目標スロットル開度値θθとスロットル開度上限
値θMAX及びスロットル開度下限値θMINとの比較処理
は、まず仮目標スロットル開度値θθがスロットル開度
上限値θMAX以上かどうかが判断され（ステップ181）、
θθ＞θMAXの場合にはスロットル開度上限値θMAXが目
標スロットル開度値θ＊として設定される（ステップ18
2）。また、θθ≦θMAXの場合には仮目標スロットル開
度値θθがスロットル開度下限値θMIN以下かどうかが
判断され（ステップ183）、θθ＜θMINの場合にはスロ
ットル開度下限値θMINが目標スロットル開度値θ＊と
して設定される（ステップ184）。また、θMIN≦θθ≦
θMAXの場合には、仮目標スロットル開度値θθがその
まま目標スロットル開度値θ＊として設定される（ステ
ップ185）。
すなわち、目標スロットル開度値θ＊は、選択されてい
る領域制御特性マップの領域内に存在する値として設定
される。
（ヲ）スロットル弁開閉制御処理 前述の目標スロットル開度値設定処理によって目標スロ
ットル開度値θ＊が決まったら、実スロットル開度値θ
０を目標スロットル開度値θ＊に一致させる方向にスロ
ットル弁22を作動させる処理が第５図のメインルーチン
でのステップ200〜202と、第６図のサブルーチンでのス
テップ300〜304で行なわれる。
まず、偏差εが目標スロットル開度値θ＊から実スロッ
トル開度値θ０を差し引くことで演算され（ステップ20
0）、この演算により得られた偏差εに基づいてステッ
プモータ３のモータスピードの算出，正転，逆転，保持
の判断，さらにはoci割り込みルーチンの起動周期が求
められ（ステップ201）、このステップ201で設定された
ステップモータ35の作動制御内容に従ってoci割り込み
ルーチン（第６図）が起動される（ステップ202）。
次に、第６図によりoci割り込みルーチンのフローチャ
ート図について述べる。
まず、ステップモータ35の状態をそのまま保持する保持
指令出力時かどうかの判断がなされ（ステップ300）、
保持指令が出力されている時にはステップモータ35固定
子側励磁状態を保持する（ステップ301）。
また、保持指令出力時以外の場合は、ステップモータ35
を逆転させる逆転指令出力時かどうかの判断がなされ
（ステップ302）、逆転指令が出力されている時には、S
TEPをSTEP−１にセットし（ステップ303）、STEP−１が
得られるパルス信号をステップモータ35に出力する（ス
テップ301）。さらに、ステップモータ35を正転させる
正転指令出力時には、STEPをSTEP＋１にセットし（ステ
ップ304）、STEP＋１が得られるパルス信号をステップ
モータ35に出力する（ステップ301）。
尚、このoci割り込みルーチンは、前記ステップ201で設
定された起動周期に従ってメインルーチンの起動周期内
で繰り返される。
次に、マップ上り制御動作については特願昭61−162248
号の説明を参照することで省略し、ここでは圧雪から鏡
面へ突入するような極定摩擦係数路での発進時における
マップ落ち制御について第８図のタイムチャート図に従
って述べる。
最初、領域制御特性マップ＃７が選択されているが、ス
リップ率Ｓ≦S0（S0＝0.1）の状態がそのまま継続して
いることで、ステップ116〜118及びステップ161〜163の
マップ上りの条件を満足し、領域制御特性マップが＃７
〜＃１までマップ変更されたとする。
そして、マップ＃１になった直後、時間t0の時点でスリ
ップ率ＳがS1を越え、マップ落ち条件を満足したとす
る。この時、スリップした時点（t0）からさかのぼる60
0msec前の時点でのスロットル開度（マップ＃４）によ
り時間t0でのスリップが発生したと推定される。その
為、マップ＃４を基準として＃４から１枚落ちたマップ
＃５にすることで、路面摩擦係数に適合したスロットル
開度が得られることになる。
尚、先行技術ではスリップ時点（t0）でのマップ＃１を
基準としてマップ落ち制御を行なう為、例えばマップ＃
２に落すようにした場合、スロットルの閉じ量が不足し
て再スリップを誘発し易いし、また、例えば最下位のマ
ップ＃７に落すようにした場合、スリップ抑制は出来て
もその後の加速感不良を引き起こしてしまう。
また、その後タイヤグリップ力が回復してマップが＃５
→＃４→＃３へと上位へ移行中に再度スリップした場
合、そのスリップ時点t1では、ステップ260〜ステップ2
63の処理により、現時点でのマップ＃３と600msec前の
時点でのマップ＃１とが比較され、現時点でのマップが
より下位のマップであることで、マップ＃３を基準とし
て＃３から枚落ちたマップ＃４にし、スロットル開度を
閉方向にして再度のスリップを防止するようなマップ落
ち制御がなされる。
つまり、600msec前の時点でのマップ＃１を基準として
１枚落としたマップ＃２とした場合には、スリップが発
生したt1時点でのマップ＃３より上位のマップに移行し
てゆくことになり、スリップをさらに助長してしまう結
果となる。
以上説明してきたように、実施例である実施例の駆動力
制御装置にあっては、以下に列挙するような効果が得ら
れる。
設定されているｌ−θ制御特性マップが領域制御特
性マップであり、スロットル開度θの開閉制御は、定速
走行操作時の絶対アクセル操作量ｌ−を基準とした相対
アクセル操作量ΔＬに基づいて行なわれるものであるた
め、マップ領域内ではスロットル弁22の開閉制御ゲイン
がアクセルワークに従って得られることになり、良好な
車両の加速性確保と、定速走行操作時の大きな車速変化
防止を両立できる。
ΔＬ−Δθ特性は、第４図に示すように、三次曲線
的な特性としているために、アクセリ微量踏み込み時の
ギクシャク感が防止されるし、多めに踏み込んだ時の高
い加速性の確保が達成される。
スリップ率Ｓは、第７図に示すように、低車体速時
には前後輪回転速度差ΔＶによってスリップ率Ｓを求め
るようにしているため、わずかな前後輪回転速度差ΔＶ
でスリップ率Ｓが変化する低車体速時に、高検出制度や
高演算精度が要求されないし、演算誤差によるスリップ
率Ｓの演算値によりマップ上り制御やマップ落ち制御や
スロットル全閉制御が行なわれることもない。
今回絶対アクセル操作量l0がl0≦lLの微小アクセル
操作量領域では、マップ上りせずにその時選択されてい
る領域制御特性アップが保持されるために、絶対アクセ
ル操作量ｌとスロットル開度θとの対応関係が安定し、
マップ上りによりわずかなアクセルペダル20への踏み込
み操作でスロットル弁20が大きく開いてしまうというこ
とがなく、低アクセル操作量領域での大きなトルク変動
を防止することができると共に、微妙なアクセル操作が
可能である。
尚、車両停車時からの発進にあたってl0≦lLの時には領
域制御特性マップの下限に沿わせるようにした場合に
は、絶対アクセル操作量ｌに対するスロットル開度θの
制御ゲインを最も小さく抑えることができ、より微妙な
アクセル操作が可能となる。
今回絶対アクセル操作量l0がlL＜l0＜lHでの中間ア
クセル操作量領域での領域制御特性マップのマップ上り
制御は、アクセルペダル20への踏み込み操作時で、スリ
ップ率ＳがＳ≦S0であることを条件に行なわれるもので
あるため、スロットル弁22の開き方がアクセル操作に対
応し、ドライバへの違和感が少ないし、自然な加速感を
得ることができる。
また、実スロットル開度値θ０がスロットル開度上限値
θMAXであることが条件に加わっているため、急なエン
ジン駆動力上昇がない。
今回絶対アクセル操作量l0がl0≧lHでの高アクセル
操作量領域での領域制御特性マップのマップ上り制御
は、スリップ率ＳがＳ≦S0の状態が設定時間T0継続して
いることを条件に行なわれるものであるため、高アクセ
ル操作量領域でドライバが意図する高い加速感を得るこ
とができる。
尚、l0≧lHというドライバの加速意志を示す条件が加わ
っているために、絶対アクセル操作量ｌとスロットル開
度θとに直接の対応関係がなくても、アクセル操作違和
感が生じない。
領域制御特性マップのマップ落ち制御は、スリップ
率ＳがＳ＞S1であり、FLAG・Ａ＝０であることを条件に
行なわれるものであるために、マップ落ち条件を満足し
てマップ１枚落ちがなされた後にスリップ率が一旦Ｓ≦
S1となっても、マップ上り条件を満足するか、スリップ
率Ｓが新たに設定スリップ率S1もしくはS2を越えるまで
は下位の領域制御特性マップがそのまま保持されるため
に、駆動輪スリップ回避後であっても直ちに駆動輪スリ
ップを生じた前回の駆動力レベルまで復帰することがな
く、再スリップが防止される。
また、新たに設定スリップ率S1を越えたらさらにマップ
落ちするように、駆動輪スリップの発生に対してはスロ
ットル開度θを小さくして駆動力を減少させる方向にだ
け制御されるため、駆動力増減に伴なうハンチングの発
生もなく、ガクガク振動が防止される。
マップ上り制御に基づいてスロットル開度が開いて
ゆく過程においてスリップした場合、エンジン応答遅れ
を考慮に入れて役600msec前のスロットル開度によって
現在のスリップが発生したと推定し、その開度を基準と
してさらに１枚落し（過大スリップ時には２枚落し）す
るマップ落ち制御としている為、加速不良や再スリップ
の誘発がない、現在の路面摩擦係数に適合したスロット
ル開度を得ることが出来る。
氷結路のような極低摩擦係数路での発進時等のよう
に、一度スリップしてその直後、つまり所定時間（600m
sec）より短い周期で再スリップが発生するような場合
には、マップがより下位にある現時点でのマップを基準
にマップ落ち制御が行なわれる為、スロットル開度が大
き過ぎることによる再度のスリップの誘発を防止出来
る。
以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、具
体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があって
も本発明に含まれる。
例えば、マップ落ち制御にあたって、スリップが発生し
た時点でのマップと600msec前のマップとの比較によっ
て、いずれを基準にするか決める例を示したが、この所
定時間は、エンジン遅れ応答を考慮に入れることを目的
とするものである為、エンジン遅れ応答とは密接な関係
にあるエンジン回転数やギヤ比やエンジン過給圧やエン
ジン吸気負圧等の要素により可変の時間としてこの所定
時間を決定するようにしても良い。
また、実施例では上限及び下限を有する領域制御特性マ
ップを複数設定した例を示したが、直線や折れ線や曲線
等による線型制御特性マップでもよいし、また、上限の
みを有する領域制御特性マップでもよい。
また、マップ落ち制御では、スリップ率の時間変化率を
加味し、スリップ率の上昇度合に応じてマップを何枚落
すか決定するようにしてもよい。
また、実施例では、ΔＬ−Δθ特性として１つの特性を
示したが、例えば、第４図の点線に示すような特性を加
え、マップ＃０が選択されている時には実線の特性に基
づいてΔθが設定され、マップ＃１〜＃７が選択されて
いる時には点線の特性に基づいてΔθが設定されるよう
にしてもよく、この場合には絶対アクセル操作量に対す
るスロットル開度の制御ゲインを走行路面状態に対応さ
せることができ、駆動輪スリップが未然に防止される。
また、スリップ率が新たな設定値を越えた時は、無条件
にスロットル弁を全閉にさせて駆動輪スリップを早期に
回避するようにしてもよい。
（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明の車両用駆動力制御装
置にあっては、スリップ率が設定スリップ率を下回って
いる場合、現在の制御特性マップよりアクセル操作量に
対するスロットル開度の増大比率を上げた上位の制御特
性マップへ移行すると共に、スリップ率が設定スリップ
率を越える枚に、その時点の制御特性マップとエンジン
応答遅れを考慮した所定時間前の制御特性マップとを比
較し、アクセル操作量に対するスロットル開度の増大比
率が小さい方が制御特性マップを選択し、選択された制
御特性マップよりアクセル操作量に対するスロットル開
度の増大比率を下げた下位の制御特性マップを選択する
と共に新たに設定スリップ率を越えるまでは下位のマッ
プをそのまま保持するマップ選択手段を設けた装置とし
たため、下記の列挙する効果を達成することができる。
（１）アクセル操作量に対するスロットル開度の関係
を、制御特性マップとして複数設定させたため、アクセ
ル操作量に対して無関係にスロットル開度が制御される
ことがなく、アクセル操作違和感を解消できる。
（２）スリップ率が設定スリップ率を下回っている場
合、現在の制御特性マップを基準としてアクセル操作量
に対するスロットル開度の増大比率を上げた上位の制御
特性マップへ移行するマップ上げ制御を行なうため、ス
リップ収束時の加速不良を防止できる。
（３）スリップ発生時のマップ落ち制御は、スリップ発
生時点で選択されている制御特性マップとエンジン応答
遅れを考慮した過去に選択された制御特性マップのセレ
クトローマップを基準としてなるため、的確なマップ落
ち制御によりスリップ再生を防止することができる。
（４）マップ落ち制御後、新たに設定スリップ率を越え
るまでは下位のマップがそのまま保持されるため、マッ
プ落ち制御直後の駆動力増大による再スリップ防止と制
御ハンチングの防止を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の車両用駆動力制御装置を示すクレーム
対応図、第２図は本発明実施例の駆動力制御装置を示す
全体図、第３図は実施例装置のスロットル弁制御回路に
設定されている領域制御特性マップ図、第４図は実施例
装置のスロットル弁制御回路に設定されている相対アク
セル操作量−スロットル開度変化量の関係特性図、第５
図は実施例のスロットル弁制御回路での制御作動のメイ
ンルーチンを示すフローチャート図、第６図は実施例の
スロットル弁制御回路での制御作動のサブルーチンを示
すフローチャート図、第７図は実施例装置でのスリップ
率しきい値特性図、第８図は実施例でのタイムチャート
図である。 ａ……駆動輪速検出手段 ｂ……車体速検出手段 ｃ……スリップ率演算手段 ｄ……アクセル操作量検出手段 ｅ……実スロットル開度値検出手段 ｆ……マップ設定手段 ｇ……マップ選択手段 ｈ……目標スロットル開度値設定手段 ｉ……スロットルアクチュエータ ｊ……スロットル弁開閉制御手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩田 徹 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭54−88527（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−214241（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】駆動輪速検出手段から得られる車輪速度と
    車体速検出手段から得られる車体速度とによってタイヤ
    ー路面間のスリップ率を演算するスリップ率演算手段
    と、 アクセル操作子に対するアクセル操作量を検出するアク
    セル操作量検出手段と、 スロットル弁の実スロットル開度値を検出する実スロッ
    トル開度値検出手段と、 アクセル操作量に対するスロットル開度の関係を、制御
    特性マップとして複数設定させているマップ設定手段
    と、 前記スリップ率が設定スリップ率を下回っている場合、
    現在の制御特性マップよりアクセル操作量に対するスロ
    ットル開度の増大比率を上げた上位の制御特性マップへ
    移行すると共に、スリップ率が設定スリップ率を越える
    毎に、その時点の制御特性マップとエンジン応答遅れを
    考慮した所定時間前の制御特性マップとを比較し、アク
    セル操作量に対するスロットル開度の増大比率が小さい
    方の制御特性マップを選択し、選択された制御特性マッ
    プよりアクセル操作量に対するスロットル開度の増大比
    率を下げた下位の制御特性マップを選択すると共に新た
    に設定スリップ率を越えるまでは下位のマップをそのま
    ま保持するマップ選択手段と、 該マップ選択手段により選択されている制御特性マップ
    と前記アクセル操作量とによって目標スロットル開度値
    を求める目標スロットル開度値設定手段と、 前記実スロットル開度値を前記目標スロットル開度値に
    一致させる制御信号をスロットルアクチュエータに対し
    て出力するスロットル弁開閉制御手段と、 を備えていることを特徴とする車両用駆動力制御装置。
  2. 【請求項２】前記マップ選択手段での所定時間前の制御
    特性マップとは、エンジン回転数やトランスミッション
    のギヤ比等のエンジンの遅れ応答に関連を持つ要素によ
    って可変な所定時間前の制御特性マップであることを特
    徴とする特許請求の範囲第１項記載の車両用駆動力制御
    装置。
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