JPH09280082A - 車両の駆動力制御装置 - Google Patents

車両の駆動力制御装置

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JPH09280082A
JPH09280082A JP8100340A JP10034096A JPH09280082A JP H09280082 A JPH09280082 A JP H09280082A JP 8100340 A JP8100340 A JP 8100340A JP 10034096 A JP10034096 A JP 10034096A JP H09280082 A JPH09280082 A JP H09280082A
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wheel speed
drive wheel
internal combustion
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    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Auxiliary Drives, Propulsion Controls, And Safety Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】エンジンの各気筒への燃料噴射を停止して駆動
力を制御するとき、エンジンの冷機時にも燃料カットと
リカバリーとが繰返されないようにする。 【解決手段】エンジン冷却液温度TW に応じてエンジン
コントロールユニットで設定されるエンスト防止最小エ
ンジン回転数NELMTを読込み、駆動輪速である平均後輪
速VwR が一致しても、エンジン回転数NE が当該エン
スト防止最小エンジン回転数NELMT以下とならない目標
最小駆動輪速Vw0 を設定し、車体速と等価な従動輪速
である平均前輪速VwF が、この目標最小駆動輪速Vw
0 より小さい場合には、駆動輪である平均後輪速VwR
の目標値を当該目標最小駆動輪速Vw0 とし、車体速と
等価な平均前輪速VwF が目標最小駆動輪速Vw0 以上
である場合には、駆動輪である平均後輪速VwR の目標
値を当該平均前輪速VwF とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、駆動輪に係る駆動
力を制御する車両の駆動力制御装置に関し、特に内燃機
関(エンジン)への燃料の供給を停止又は減少させるこ
とにより、当該エンジンの出力を制御することで当該各
駆動輪への駆動力を制御可能とする車両の駆動力制御装
置に適する。
【0002】
【従来の技術】運転者がアクセルペダルを踏込んで車両
を加速しようとするとき、当該路面の摩擦係数状態(以
下,単にμとも記す)が運転者の想定しているμよりも
小さい(低い)場合には、駆動輪が必要以上にスリップ
して十分な加速性や走行安定性が得られないことがあ
る。このような状態を回避するために、駆動輪に伝達さ
れる駆動トルクを制御することによって、当該駆動輪の
タイヤと路面との間に作用する駆動力を当該路面μに応
じたものとして当該駆動輪のスリップを抑制し、車両の
加速性や走行安定性を確保しようとする駆動力制御装置
が種々に開発されている。
【0003】このような駆動力制御装置の制御対象機構
若しくはその制御量は様々であり、その一つにはスリッ
プの発生している駆動輪に制動力を付与して,より具体
的にはホイールシリンダを強制的に作動させることによ
り駆動力を制御しようとするものがある。この駆動力制
御装置では、駆動力制御の応答性に優れるという反面、
駆動輪にスリップが発生する度にホイールシリンダが作
動されるために、ブレーキパッドやブレーキシュー等の
摩擦体が磨耗し易いという問題がある。また、直接的に
内燃機関(エンジン)の出力を制御しようとする駆動力
制御装置では、例えばエンジンの吸気系に設けられたス
ロットルバルブの開度をアクチュエータによって制御す
るものもある。しかし、このような駆動力制御装置で
は、スロットルバルブを全閉にしても、駆動輪のスリッ
プを抑制するためにエンジンから駆動輪に与えられるエ
ンジンブレーキによる制動力,所謂バックトルクは、当
該エンジンのアイドル回転数に応じたものでしかないた
めに、十分な駆動力制御の応答性を得られないという問
題がある。
【0004】そこで、所謂昨今の燃焼状態を電子制御す
るエンジンにおいて、燃料の供給を強制的に停止又は減
少させることにより、前述したバックトルクを大きく且
つ速やかに得ようとする駆動力制御装置が考えられてい
る。このような駆動力制御装置としては、例えばエンジ
ンが複数の気筒を有し、その夫々の気筒への燃料噴射を
個別に電子制御できる場合には、目標とする駆動輪速度
に対する駆動輪速度のスリップ量を求め、このスリップ
量に応じて、つまり所望する駆動力(トルク)の低減量
に応じて、燃料供給を停止する気筒数を設定し、その気
筒には燃料供給を一時的に停止(以下、燃料カットとも
称する)して大きく且つ速やかなバックトルクにより駆
動輪のスリップを抑制或いは解消しようとするものが考
えられている。ちなみに、車両が或る車速以上で定常的
に走行しているときの目標駆動輪速度は非駆動輪速度
(以下,単に従動輪速度とも記す)に設定され、車両が
発進するような場合,つまり車速が或る所定値以下であ
る場合には、当該目標駆動輪速度は予め設定された所定
値に設定されるようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のよう
にエンジンへの燃料の供給を停止或いは減少する駆動力
制御装置において、車両が或る車速以上で定常的に走行
しているときには、前記目標駆動輪速度を従動輪速度に
設定し、その結果、駆動輪速度が従動輪速度に一致して
も、エンジンは十分な回転数で回転しているから、当該
エンジンが停止する,所謂エンジンがストールしてしま
うエンストには至らない。一方、車両発進時等で目標駆
動輪速度を予め設定された所定値とする際、この所定値
を小さくすればするほど、駆動輪に発生しているスリッ
プ量は大きくなり、結果的に、例えば前記燃料供給を停
止(燃料カット)する気筒数が大きくなってバックトル
クが大きくなり、駆動輪のスリップは速やかに抑制或い
は解消される。但し、この所定値,即ち目標駆動輪速度
を小さく設定し過ぎると、駆動輪速度が当該目標駆動輪
速度に一致したときに、エンジンの回転数がアイドル回
転を維持できないほど小さくなって、エンジンがストー
ルしてしまう可能性があるために、一般的には、この目
標駆動輪速度を、所謂エンジンの暖機時(エンジン全体
の温度が定常状態まで十分に上昇しており、従ってエン
ジンを冷却するための冷却液の温度も十分に上昇してい
る状態を示す)におけるアイドル回転数以上の値に設定
している。
【0006】ところが、所謂エンジンの冷機時(エンジ
ン全体の温度が定常状態まで上昇しておらず、従って前
記エンジン冷却液の温度も十分に上昇していない状態を
示す)では、周知のようにエンジン内部の潤滑剤,所謂
エンジンオイルの粘度が高く、従って粘性抵抗等による
エンジン回転力の摩擦損失(フリクションロス)が大き
いために、アイドル回転数を大きく(高く)してエンジ
ンがストールしないようにする必要がある。勿論、前述
のようにエンジンの燃焼状態を電子制御する車両にあっ
ては、前記エンジン冷却液の温度を検出し、この冷却液
温度に応じて、例えばアイドルバルブの開度や燃料噴射
装置による燃料噴射量を管理或いは調整するなどによ
り、所謂空燃比の燃料比率を大きくして、必要なアイド
ル回転数が確保されるようにしている。
【0007】この冷却液温度に応じたエンジンのアイド
ル回転数を、最小エンジン回転数,又は最小内燃機関回
転数とすると、未だエンジンが十分に暖機されていな
い,つまりエンジンの冷機時に車両を発進させようとし
て、駆動輪にスリップが発生したために前記駆動力制御
装置が作動し、その結果、前述のようにエンジンの暖機
時に応じて設定された目標駆動輪速度に駆動輪速度が一
致すると、エンジンの回転数は当該冷却液温度に応じた
最小エンジン回転数以下となって、エンジンがストール
してしまう可能性がある。実際には、このようにエンジ
ンの燃焼状態を電子制御する車両にあっては、当該エン
ジンの回転数が前記冷却液温度に応じた最小エンジン回
転数以下となるような場合には、前記駆動力制御装置か
らの燃料カットの要求を無視(キャンセル)して各気筒
の燃焼を復帰させる,所謂リカバリーが実施されるため
に、エンジンがストールしてしまう虞れはない。しかし
ながら、このようにエンジンの燃焼状態がリカバリーさ
れると、駆動輪速度が大きくなり(増速し)、その結
果、駆動力制御装置は再び燃料カットを要求し(同時に
駆動輪速度も小さくなってスリップは抑制されるのであ
るが)、エンジン回転数が前記最小エンジン回転数以下
になるとエンジンの燃焼状態がリカバリーされるという
状態を繰り返し、結果的に駆動輪速度は収束しにくく、
車両の挙動が不安定になる可能性がある。
【0008】本発明は、これらの諸問題に鑑みて開発さ
れたものであり、前述のような燃料カットとリカバリー
との繰り返しを抑制防止することにより駆動輪速度の収
束を早め、車両挙動を安定化し得る車両の駆動力制御装
置を提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうち請求項1に係る車両の駆動力制御装置
は、所定の目標駆動輪速度に対する駆動輪のスリップ状
態を検出する駆動輪スリップ状態検出手段と、当該駆動
輪スリップ状態検出手段で検出された駆動輪のスリップ
状態検出値の大きさに応じて、内燃機関への燃料の供給
を停止又は減少することにより当該内燃機関の出力を低
減制御する内燃機関出力制御手段と、内燃機関を冷却す
るための冷却液の温度を検出する冷却液温度検出手段
と、少なくとも当該冷却液温度検出手段で検出された冷
却液温度検出値に応じ且つ内燃機関が停止しない最小内
燃機関回転数を達成するために必要な前記目標駆動輪速
度を設定する目標駆動輪速度設定手段とを備えたことを
特徴とするものである。
【0010】また、本発明のうち請求項2に係る車両の
駆動力制御装置は、所定の目標駆動輪速度に対する駆動
輪のスリップ状態を検出する駆動輪スリップ状態検出手
段と、当該駆動輪スリップ状態検出手段で検出された駆
動輪のスリップ状態検出値の大きさに応じて、内燃機関
への燃料の供給を停止又は減少することにより当該内燃
機関の出力を低減制御する内燃機関出力制御手段と、内
燃機関を冷却するための冷却液の温度を検出する冷却液
温度検出手段と、少なくとも当該冷却液温度検出手段で
検出された冷却液温度検出値に応じ且つ内燃機関が停止
しない最小内燃機関回転数を達成するために必要な前記
内燃機関出力制御手段の制御ゲインを設定する内燃機関
出力制御ゲイン設定手段とを備えたことを特徴とするも
のである。
【0011】
【発明の実施の形態】上記構成とした本発明のうち請求
項1に係る車両の駆動力制御装置では、例えば前述のよ
うな複数の気筒を有する内燃機関(エンジン)の燃焼状
態を電子制御可能な車両にあって、当該エンジンの各気
筒への燃料噴射を停止又は減少可能として前記内燃機関
出力制御手段を構成する。そして、例えば少なくとも駆
動輪速度センサ等で検出された駆動輪速度が、所定の目
標駆動輪速度に対してどれ位の速度差でスリップしてい
るかという駆動輪のスリップ状態を前記駆動輪スリップ
状態検出手段で検出し、このスリップ状態検出値の大き
さに応じて、前記内燃機関出力制御手段では、例えばこ
のスリップ状態検出値の比例・微分値に、適当な制御ゲ
インを乗じるなどして、前述のように燃料カットすべき
エンジンの気筒数を算出設定し、当該気筒数分だけ燃料
カットを実行することにより、駆動輪のスリップを抑制
或いは解消して目標駆動輪速度に一致させることが可能
となる。このとき、前記目標駆動輪速度設定手段は、前
記冷却液温度検出手段で検出された冷却液温度検出値に
応じて、エンジンが停止しない最小内燃機関回転数を達
成するために必要な目標駆動輪速度を設定するから、エ
ンジンが暖機状態であるか冷機状態であるかに係わら
ず、少なくともこの目標駆動輪速度設定手段で設定され
た目標駆動輪速度に駆動輪速度が一致してもエンジンが
ストールする或いはストールしそうになることはなく、
例えば電子制御されるエンジンの燃焼状態を、前述のよ
うにリカバリーする必要もないから、燃料カットとリカ
バリーとが繰返されることもなく、従って車両挙動も安
定する。
【0012】また、本発明のうち請求項2に係る車両の
駆動力制御装置では、前記請求項1に係る発明と同様
に、燃料カットを実行して駆動輪のスリップを抑制或い
は解消するにあたり、前記内燃機関出力制御ゲイン設定
手段は、前記冷却液温度検出手段で検出された冷却液温
度検出値に応じて、エンジンが停止しない最小内燃機関
回転数を達成するために必要な制御ゲインを設定する。
このとき、例えばスリップ状態検出値の比例・微分値
に、適当な制御ゲインを乗じるなどして、燃料カットす
べきエンジンの気筒数が算出設定されるように、制御ゲ
インが大きいほど燃料カット気筒数が大きくなるような
場合には、前記冷却液温度検出値が大きいほど制御ゲイ
ンが大きくなるように当該制御ゲインを設定すれば、エ
ンジンが冷機状態にあるときの燃料カット気筒数は、エ
ンジンが暖機状態にあるときのそれよりも小さくなるか
ら、エンジンがストールする或いはストールしそうにな
るのを回避することができ、従って前記請求項1に係る
発明と同様に車両挙動が安定する。
【0013】
【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は、本発明に係る駆動力制御装置の一実施例
が適用された車両を示す概略構成図であって、後輪駆動
車である場合を示している。図中、10FL,10FR
は、非駆動輪(従動輪)となる前左輪,前右輪を、10
RL,10RRは、駆動輪となる後左輪,後右輪を示
す。つまり、ここでは直列4気筒で構成されるエンジン
(内燃機関)20の出力は、既存のトルクコンバータ1
8を介して自動変速機14に伝達され、この自動変速機
14で自動的に選択されたギヤ比で減速されることによ
り駆動トルクが調整され、更にプロペラシャフト22、
ディファレンシャルギヤ24を介して後左右車軸12
L,12Rに分岐され、その回転駆動力が両後輪10R
L,10RRから路面に伝達される。
【0014】前記エンジン20の吸気管路36には、ア
クセルペダル37の踏込み量に応じて可動されると共
に、ステップモータ45をアクチュエータとし、そのス
テップ数に応じた回転角により開度が調整可能なスロッ
トルバルブ39と、前記4つの気筒の夫々に燃料を噴射
する燃料噴射装置(以下,インジェクタとも記す)21
a〜21dとが設けられている。このうち、インジェク
タ21a〜21dは、後述するエンジンコントロールユ
ニット31からの駆動信号に応じてエンジン20の各気
筒への燃料噴射のタイミング及びその量を調整するもの
であり、当該エンジンコントロールユニット31からの
要求駆動信号によっては各気筒への燃料噴射を停止する
ことも可能である。また、ちなみに前記スロットルバル
ブ39は、アクセルペダル37の踏込み量に機械的に連
動するか、或いは当該アクセルペダル37の踏込み量を
検出する図示されないアクセルセンサの踏込み量検出値
に応じて、エンジンコントロールユニット31が電気的
に調整制御して、その開方向へのスロットル開度が調整
されると共に、所謂車自動調節機構等としてエンジンコ
ントロールユニット31からの駆動信号によってステッ
プモータ45のステップ数(回転角)が調整制御され、
この回転角に応じてスロットル開度が調整される。
【0015】なお、本実施例では、所謂駆動力制御装置
として、このスロットルバルブ39の開度調整によりエ
ンジン20の出力を制御することはしないが、前述のよ
うな車速自動調節機構等としてスロットルバルブ39の
スロットル開度をスロットルセンサ42で検出し、同時
にステップモータ45の回転角をスロットルモータセン
サ49で検出し、所望される車速が達成されるように当
該ステップモータ45の回転角を前記エンジンコントロ
ールユニット31からの駆動信号によりフィードバック
制御することも可能としている。また、このエンジン2
0及びその周囲には、前記エンジンコントロールユニッ
ト31でエンジンの燃焼状態を電子制御するために必要
な各種のセンサが設けられており、具体的には吸気管路
36には燃焼用の空気流量を検出するエアフローメータ
41が、排気管路38には排気中の酸素濃度を検出する
2 センサ40が、またシリンダブロックの外部にはエ
ンジン20内での所謂ノッキングを検出するノックセン
サ47が、また図示されないクランク軸回りにはエンジ
ン20の回転数NE を検出するエンジン回転数センサ4
4が、またエンジン20を冷却する冷却液路の近傍に
は、当該冷却液温度T W を検出する冷却液温度センサ
(以下,単に水温センサとも記す)43等が設けられて
おり、夫々の検出信号は、エンジンコントロールユニッ
ト31に出力される。
【0016】また、前記自動変速機14では、トランス
ミッションコントロールユニット34からの制御信号又
は駆動信号によってアクチュエータユニット32が駆動
される。このトランスミッションコントロールユニット
34で制御される自動変速機14内のギヤ比は、周知の
ように、出力軸回転速度として代用され且つ車速センサ
48で検出される車速と前記スロットルセンサ42で検
出されたスロットル開度とを変数として、或いは前記エ
ンジン回転数センサ44で検出されたエンジン回転数を
参照としながら、運転状態に応じた最適な駆動トルクが
得られる車両減速比となるように制御される。ちなみ
に、本実施例のトランスミッションコントロールユニッ
ト34は、前記エンジンコントロールユニット31と相
互に情報の授受を行って前記エンジン20及び自動変速
機14の通常走行時における最適化制御を実施してい
る。
【0017】また、前記各車輪10FL〜10RRには
車輪速センサ28FL〜28RRが設けられており、各
車輪速センサ28FL〜28RRからは、当該車輪10
FL〜10RRの回転速度に応じたパルス信号が、その
車輪速VwFL〜VwRRとして後述するトラクション(駆
動力)コントロールユニット30に向けて出力される。
【0018】また、前記エンジンコントロールユニット
31は、図示されないマイクロコンピュータ等を内蔵し
て構成されており、例えば前記水温センサ43で検出さ
れた冷却液温度、エンジン回転数センサ44で検出され
たエンジン回転数NE 、スロットルセンサ42で検出さ
れたスロットル開度、スロットルモータセンサ49で検
出されたスロットルモータ回転角、O2 センサ40で検
出された排気中O2 濃度、ノックセンサ47で検出され
たノッキング状態、エアフローメータ41で検出された
燃焼用空気流量等に基づいて、図示されない独自の演算
処理に応じ、或いは前記トランスミッションコントロー
ルユニット34や後述するトラクションコントロールユ
ニット30からの要求信号や情報信号に応じて、インジ
ェクタ21a〜21dのON/OFF及びそのタイミン
グと燃料噴射量や、スロットルバルブ39のスロットル
開度等を調整して空燃比を調整することで、エンジン2
0の燃焼状態を制御することにより当該エンジン20の
回転数や出力を制御して、これによりスムーズな加速感
や必要にして十分な減速感を得たり、図示されない点火
プラグの点火時期やアイドル回転数等を車両の状態に応
じて最適制御したりする。
【0019】ちなみに、このエンジンコントロールユニ
ット31では、後述するトラクションコントロールユニ
ット30からの燃料カット要求信号に応じて、要求され
る気筒のインジェクタ21a〜21dによる燃料噴射を
停止するが、前記従来のそれと同様に、前記水温センサ
43で検出されたエンジン冷却液温度TW に対して、例
えば図2の制御マップに示すようなエンスト(内燃機関
停止)防止最小エンジン回転数NELMTを設定し、前記エ
ンジン回転数センサ44で検出されたエンジン回転数N
E が、この最小エンジン回転数NELMT以下となるような
場合には、当該気筒へのインジェクタ21a〜21dに
よる燃料噴射を強制的に復帰する,前記リカバリー制御
が実行される。ちなみに、このエンジン冷却液温度TW
−エンスト防止最小エンジン回転数NELMTの制御マップ
は、主として温度に依存するエンジン内部潤滑剤(エン
ジンオイル)の粘度に応じたフリクションロスに抗して
エンジン20の回転を維持するためのものであり、より
具体的には、冷却液温度T W が、0℃より高い高温側所
定値+TW0以上の領域では、最小エンジン回転数N ELMT
が最も小さい所定値NELMTLOに設定され、逆に、冷却液
温度TW が、0℃より低い低温側所定値−TW0以下の領
域では、最小エンジン回転数NELMTが最も大きい所定値
ELMTHiに設定され、二つの所定値間では冷却液温度T
W の上昇に伴って最小エンジン回転数NELMTはリニアに
小さく設定されるようにしてある。
【0020】そして、前記トラクションコントロールユ
ニット30は、図3に示すように、マイクロコンピュー
タ84を内蔵して構成される。このマイクロコンピュー
タ84は、A/D変換機能等を有する入力インタフェー
ス回路84a、マイクロプロセサユニット(MPU)等
から構成される演算処理装置84b、ROM,RAM等
からなる記憶装置84c、及びD/A変換機能等を有す
る出力インタフェース回路84dを備えており、前記演
算処理装置84bは、前記各車輪速センサ28FL〜2
8RR及びエンジンコントロールユニット31からの各
信号値に応じて、当該エンジンコントロールユニット3
1への燃料カット目標気筒数N* CUT 出力値を算出する
などの演算処理を実行する。また、前記記憶装置84c
は、演算処理装置84bの演算処理に必要な処理プログ
ラムを予め記憶していると共に、当該演算処理装置84
bの処理結果を逐次記憶する。
【0021】次に、前記トラクションコントロールユニ
ット30のマイクロコンピュータ84で実行される演算
処理を図4のフローチャートに基づいて説明する。な
お、この演算処理では、特に通信のためのステップを設
けていないが、演算処理装置84bで算出された演算結
果は随時記憶装置84cに記憶され、記憶装置84cに
記憶されている情報は随時演算処理装置84bのバッフ
ァ等に伝達記憶されるようになっている。
【0022】そして、この演算処理は、例えば前記マイ
クロコンピュータ84の演算処理装置84bにおいて、
例えば5msec. 程度の所定サンプリング時間ΔT毎にタ
イマ割込み処理によって実行され、先ず、ステップS1
で、各車輪速センサ28FL〜28RRからの車輪速V
i (i=FL〜RR)を読込む。
【0023】次にステップS2に移行して、駆動輪であ
る平均後輪速の比較対象となる車体速を、非駆動輪(従
動輪)である前左右輪10FL,10FRの前左右輪速
Vw FL,VwFRの平均値と等価であるとして、その平均
前輪速(従動輪速)VwF を下記6式に従って算出す
る。
【0024】 VwF =(VwFL+VwFR)/2 ……… (6) 次にステップS3に移行して、駆動輪である後左右輪1
0RL,10RRの後左右輪速VwRL,VwRRから、平
均後輪速(駆動輪速)VwR を下記5式に従って算出す
る。
【0025】 VwR =(VwRL+VwRR)/2 ……… (5) 次にステップS4に移行して、前記エンジンコントロー
ルユニット31でエンジン20のアイドル回転数制御等
に使用されているエンジン冷却液温度TW に応じたエン
スト防止最小エンジン回転数NELMTを読込む。
【0026】次にステップS5に移行して、例えば図5
に示すエンスト防止最小エンジン回転数NELMT−最小目
標駆動輪速Vw0 制御マップに従って、当該エンスト防
止最小エンジン回転数NELMTに応じた最小目標駆動輪速
Vw0 を算出設定する。ちなみに、この制御マップで
は、エンスト防止最小エンジン回転数NELMTが前記最も
大きい所定値NELMTHi以上の領域で最小目標駆動輪速V
0 を最も大きい所定値Vw0Hi に設定し、エンスト防
止最小エンジン回転数NELMTが前記最も小さい所定値N
ELMTLO以下の領域で最小目標駆動輪速Vw0 を最も小さ
い所定値Vw0LOに設定し、二つの所定値間ではエンス
ト防止最小エンジン回転数NELMTの増加に伴って最小目
標駆動輪速Vw0 がリニアに大きく設定されるようにし
てある。
【0027】即ち、この図5の制御マップと前記エンジ
ンコントロールユニット31で使用される図2の制御マ
ップとを組合わせると、図6に示すように、冷却液温度
Wが、0℃より高い高温側所定値+TW0以上の領域で
は、最小目標駆動輪速Vw0が最も小さい所定値Vw
0LO に設定され、逆に、冷却液温度TW が、0℃より低
い低温側所定値−TW0以下の領域では、最小目標駆動輪
速Vw0 が最も大きい所定値Vw0Hi に設定され、二つ
の所定値間では冷却液温度TW の上昇に伴って最小目標
駆動輪速Vw0 はリニアに小さく設定されることにな
る。ちなみに、ここでは車両の発進時のみを考慮して前
記自動変速機14のギヤ位置は、最も大きい減速比に相
当する,所謂1速である場合に、例えば前記最小目標駆
動輪速の最も小さい所定値Vw0LO は、冷却液温度TW
が前記低温側所定値−TW0以下の領域で、駆動輪速であ
る平均後輪速VwR がこの所定値Vw0LO になってもエ
ンジン20の回転数NE は当該エンジン20がストール
しない程度の値に維持される値であり、逆に前記最小目
標駆動輪速の最も大きい所定値Vw0Hi は、冷却液温度
W が前記高温側所定値+TW0以上の領域で、駆動輪速
である平均後輪速VwRがこの所定値Vw0Hi になって
もエンジン20の回転数NE は当該エンジン20がスト
ールしない程度の値に維持される値であり、従って、駆
動輪速である平均後輪速VwR があらゆる冷却液温度T
W に対して設定される最小目標駆動輪速Vw0 に一致し
ても、その冷却液温度TW でエンジン20がストールす
ることはない。
【0028】次にステップS6に移行して、前記ステッ
プS3で算出した平均後輪速VwRが前記最小目標駆動
輪速Vw0 以下であるか否かを判定し、当該平均後輪速
Vw R が最小目標駆動輪速Vw0 以下である場合にはス
テップS7に移行し、そうでない場合にはステップS8
に移行する。
【0029】また、前記ステップS8では、前記ステッ
プS2で算出した平均前輪速VwFが前記最小目標駆動
輪速Vw0 以下であるか否かを判定し、当該平均前輪速
Vw F が最小目標駆動輪速Vw0 以下である場合には前
記ステップS7に移行し、そうでない場合にはステップ
S9に移行する。
【0030】つまり、このステップS6及びステップS
8では、車両が或る程度以上の車速で定常走行している
のか、或いは発進時等のように低速で加速しているのか
を判定しているのであるが、その詳細については後段に
説明する。
【0031】そして、前記ステップS7では、下記7式
に従って前記平均後輪速VwR と最小目標駆動輪速Vw
0 との偏差から、当該後輪10RL,10RRの平均的
なスリップ速度を、駆動輪スリップ量Sとして,下記7
式に従って算出してからステップS10に移行する。
【0032】 S=VwR −Vw0 ……… (7) また、前記ステップS9では、下記8式に従って前記平
均後輪速VwR と車体速である平均前輪速VwF との偏
差から、当該後輪10RL,10RRの平均的なスリッ
プ速度を、駆動輪スリップ量として,下記8式に従って
算出してから前記ステップS10に移行する。
【0033】 S=VwR −VwF ……… (8) 前記ステップS10では、前記ステップS7又はステッ
プS8で算出されたスリップ量S及びその微分値を用い
て、下記9式に従って目標燃料カット気筒数N * CUT
算出する。
【0034】 N* CUT =INT(KP ・S+KD ・(dS/dt)) ……… (9) 但し、式中のKP は比例ゲインを、またKD は微分ゲイ
ンを夫々表し、INTは算出値の小数点以下を切り捨て
て整数化することは表す。また、この9式の意味すると
ころは、スリップ量Sに対する比例・微分制御によって
目標燃料カット気筒数N* CUT を設定することにより、
駆動輪である後輪10RL,10RRへの駆動力を低減
することであるから、この目標燃料カット気筒数N*
CUT は、当該後輪10RL,10RRへの駆動力低減
量,即ちトルクダウン量ΔTに応じたものとなる。
【0035】次にステップS11に移行して、前記ステ
ップS10で算出された目標燃料カット気筒数N* CUT
が“0”以上であるか否か,即ち正値であるか否かを判
定し、当該目標燃料カット気筒数N* CUT が“0”以上
である場合にはステップS12に移行し、そうでない場
合にはステップS13に移行する。
【0036】前記ステップS12では、前記算出された
目標燃料カット気筒数N* CUT が正値である、即ち燃料
カットを行う気筒の数として妥当であると判断し、当該
目標燃料カット気筒数N* CUT をそのまま目標燃料カッ
ト気筒数N* CUT に設定してからステップS14に移行
する。
【0037】一方、前記ステップS13では、前記算出
された目標燃料カット気筒数N* CU T が負値である、即
ち燃料カットを行う気筒の数としては妥当でないと判断
し、当該目標燃料カット気筒数N* CUT を“0”に設定
してから前記ステップS14に移行する。
【0038】前記ステップS14では、前記算出設定さ
れた目標燃料カット気筒数N* CUTを前記エンジンコン
トロールユニット31への要求信号として出力してから
メインプログラムに復帰する。
【0039】この演算処理によれば、特にそのステップ
S6からステップS9にかけて、車両が或る車速(ここ
では前記目標駆動輪速Vw0 )以上で定常走行している
のか、またはそれよりも低い車速で、例えば発進しよう
としているのか、若しくは一旦十分に減速した後に再び
加速しようとしているのかが判定され、夫々の状況に応
じたスリップ量Sが算出設定される。即ち、例えば駆動
輪である平均後輪速VwR が前記最小目標駆動輪速Vw
0 以下である場合は勿論、車体速と等価な従動輪速であ
る平均前輪速VwF が前記最小目標駆動輪速Vw0 より
小さい場合には、共にステップS7に移行して、前記エ
ンスト防止最小エンジン回転数NELMTを満足する当該最
小目標駆動輪速Vw0 との偏差からスリップ量Sが算出
され、駆動輪である平均後輪速VwR が前記最小目標駆
動輪速Vw0 より大きい場合及び車体速と等価な従動輪
速である平均前輪速VwF が前記最小目標駆動輪速Vw
0以上である場合には、既に車両が前記エンスト防止最
小エンジン回転数NELMTを満足する当該最小目標駆動輪
速Vw0 よりも速い車速で定常的に走行しているものと
して、当該車体速と等価な平均前輪速VwF との偏差か
らスリップ量Sが算出される。つまり、車体速が最小目
標駆動輪速Vw0 より小さい場合には当該最小目標駆動
輪速Vw0 を駆動輪速である平均後輪速VwR の目標値
とし、車体速が最小目標駆動輪速Vw0 以上である場合
には、駆動輪速である平均後輪速Vw R のスリップ量S
を極力小さくするために、平均前輪速VwF を目標値と
する。このようにすることにより、駆動輪である平均後
輪速VwR の目標値は、不連続ではあるが、ステップ的
に変化することはなく、スムーズな発進加速が可能とな
る。
【0040】次に、前記図4の演算処理による駆動力制
御の作用について、図7のタイミングチャートを用いて
説明する。ここで、前述のように車両が或る車速(即
ち、前記最小目標駆動輪速Vw0 )以上で定常的に走行
している場合には、後輪10RL,10RRへの駆動力
は、当該平均後輪速VwR が、車体速と等価と考えられ
る平均前輪速VwF となるように適正に制御されるの
で、その詳細な説明は省略する。
【0041】このタイミングチャートは、この実施例の
車両が、路面μの低い路面において、未だエンジンが冷
気状態にある停車状態から時刻t00で急発進する場合を
シミュレートしたものである。そして、図7aにはエン
ジン回転速度NE の経時変化を、同図bには平均後輪速
VwR 及び前記9式で使用されるその微分値としての平
均後輪加速度V'wR 及び平均前輪速VwF の経時変化
を、同図cには目標燃料カット気筒数N* CUT 及び前記
エンジンコントロールユニット31によって実際に燃料
カットが実行された実燃料カット気筒数NCUT の経時変
化を夫々示す。なお、ここでは理解を容易化するため
に、ここに示すタイミングチャート中ではエンジンの冷
気状態における比較的低温の前記冷却液温度TW の変化
はなく、従って前記図2の制御マップに従ってエンジン
コントロールユニット31で設定されるエンスト防止最
小エンジン回転数NELMTは、この低温のエンジンでアイ
ドル回転を維持するのに必要十分な一定値であり、その
ため前記図4の演算処理のステップS5で設定される最
小目標駆動輪速Vw0 も、当該冷却液温度TW 及びエン
スト防止最小エンジン回転数NELMTに応じ且つ当該最小
目標駆動輪速Vw0 に平均後輪速VwR が一致してもエ
ンジンがストールしない程度の一定値に維持されたもの
とする。そして、前記9式に示す目標燃料カット気筒数
* CUT がスリップ量Sに対する比例・微分値の単純和
であることから、図7bには、前記平均後輪加速度V'w
R の目標値として、前記最小目標駆動輪速Vw0 の時間
微分値からなる最小目標駆動輪加速度V'w0 を設定し、
両者のスケールを合わせて同軸上に併記する。
【0042】先ず、前記時刻t00までの間は、前記エン
ジンコントロールユニットによってエンジン回転数NE
は、前記エンスト防止最小エンジン回転数NELMTに維持
制御されていた。そして、この時刻t00で、運転者がア
クセルペダルを大きく踏込んで急発進しようとしたた
め、これに遅れてエンジン回転数NE は大きく増加し始
め、それに伴うエンジン出力の増加により平均後輪加速
度V'wR も正の領域で大きく増加し、それより位相の遅
れた平均後輪速VwR も次第に増加していった。しかし
ながら、この平均後輪加速度V'wR や平均後輪速VwR
の増加は、車体の移動を伴うものではなく、単に低μ路
面でスリップしているだけのものであったために、平均
前輪速VwF は殆ど増加しない。従って、この間、平均
前輪速Vw F は勿論、平均後輪速VwR も未だ前記最小
目標駆動輪速Vw0 以上となっていないため、図4の演
算処理ではステップS6からステップS7に移行して、
当該平均後輪速VwR から最小目標駆動輪速Vw0 を減
じた負値のスリップ量Sが算出され、続くステップS1
0でこのスリップ量S及びその時間微分値(=負値)に
応じた目標燃料カット気筒数N* CUT が算出されるもの
の、この目標燃料カット気筒数N* CUT も負値であるた
めにステップS11からステップS13に移行し、その
結果、目標燃料カット気筒数N* CUT は、例えば“0気
筒”に相当する値となり、実際にはエンジンコントロー
ルユニットは何れの気筒に対しても燃料カットを実行し
ない。
【0043】やがて、時刻t01で、未だ平均後輪速Vw
R は前記最小目標駆動輪速Vw0 以上とはなっていなか
ったが、前記正の領域で増加し続ける平均後輪加速度
V'wRは前記最小目標駆動輪加速度V'w0 以上となり、
その後も大きく増加を継続し、しかしながら平均前輪速
VwF も未だ最小目標駆動輪速Vw0 より小さいため
に、その直後から実行される図4の演算処理ではステッ
プS6からステップS7に移行して、当該平均後輪速V
R から最小目標駆動輪速Vw0 を減じた負値のスリッ
プ量Sが算出される。しかしながら、前述のように平均
後輪加速度V'wR は前記最小目標駆動輪加速度V'w0
り大きい,つまりスリップ量Sの時間微分値は十分に大
きいため、同図4のステップS10で算出される目標燃
料カット気筒数N* CUT は、例えば前記4気筒エンジン
のうちの“2気筒”というように設定されたものとす
る。この目標燃料カット気筒数N* CUT は正値であるた
め、同図4の演算処理ではステップS11からステップ
S12に移行して、その目標燃料カット気筒数N* CUT
をそのまま、同ステップS14でエンジンコントロール
ユニットに要求出力した。その結果、エンジンコントロ
ールユニットは当該“2気筒”に相当する目標燃料カッ
ト気筒数N* CUT に応じた気筒分の燃料カットを実行
し、従って実燃料カット気筒数NCUT は当該目標燃料カ
ット気筒数N* CUT に一致した。
【0044】これにより、エンジン回転数NE はその増
加率が小さくなり、やがて時刻t02で緩やかに減少に転
じ、これに合わせて平均後輪加速度V'wR の増加率も小
さくなり、同じく時刻t02近傍でピークを迎えて減少に
転じ、更にその後の時刻t03で最小目標駆動輪加速度
V'w0 より小さくなった。一方、この平均後輪加速度
V'wR よりも位相の遅れた平均後輪速VwR はその後も
増加し続け、同じく時刻t 02で前記最小目標駆動輪速V
0 以上となった。従って、前記時刻t01の直後から時
刻t02までの時間は前記と同様に、また時刻t02から時
刻t03までの時間では、図4の演算処理のステップS6
からステップS8を経てステップS7に移行して、今度
は正値のスリップ量Sが算出され、結果的に同ステップ
S10では、前記と同様、例えば“2気筒”という目標
燃料カット気筒数N* CUT が算出設定され続けた。そし
て、前記エンジンコントロールユニットでは、この目標
燃料カット気筒数N* CUT に応じて燃料カットを実行し
続けたが、緩やかに減少する実際のエンジン回転数NE
が前記エンスト防止最小エンジン回転数NELMT以下とな
ることはなかったので、前述のようなリカバリー制御は
実行されず、実燃料カット気筒数NCUT は当該目標燃料
カット気筒数N* CUT に一致され続けた。
【0045】この燃料カットにより、エンジン回転数N
E は更に緩やかに減少し続け、これに伴って平均後輪加
速度V'wR も正の領域で減少し続けため、平均後輪速V
Rも次第にその増加率を小さくしながら増加し続けて
いたが、やがて時刻t04でピークを迎えて減少に転じ、
平均後輪加速度V'wR も時刻t04で“0”となり、その
後は負の領域での減少に転じた。従って、これより遅い
時刻t05までの時間は、図4の演算処理のステップS6
乃至ステップS12で前述と同様に“2気筒”に相当す
る目標燃料カット気筒数N* CUT が算出設定され続け、
未だエンジン回転数NE がエンスト防止最小エンジン回
転数NELMT以下となることもなかったので実燃料カット
気筒数NCUT も前記目標燃料カット気筒数N* CUT に一
致され続けたが、この時刻t05以後は、スリップ量Sは
比較的絶対値の小さな正値であるものの、その時間微分
値が比較的絶対値の大きな負値となるため、同図4の演
算処理のステップS10で算出される目標燃料カット気
筒数N* CUT は、それまでよりも小さな,例えば“1気
筒”に相当する値に設定され、これが同ステップS11
乃至ステップS14でエンジンコントロールユニットに
向けて要求出力された。なお、この間のエンジン出力
は、未だ後輪10RL,10RRをスリップさせるため
だけに消費されており、当該後輪10RL,10RRの
平均後輪速Vw R こそ、前記最小目標駆動輪速Vw0
近づき始めているが、その回転慣性は、未だ車体を駆動
させる程,安定収束しているわけではなく、結果的に車
速速と等価な平均前輪速VwF は殆ど増加していない。
【0046】この要求を受けたエンジンコントロールユ
ニットは、未だエンジン回転数NEが前記エンスト防止
最小エンジン回転数NELMT以下となることもなかったた
めに、当該要求された目標燃料カット気筒数N* CUT
だけ燃料カットを実行し、つまり燃料カットの気筒数を
少なくしたため、エンジン回転数NE の減少率は更に小
さくなり、その出力の減少率も小さくなったために、平
均後輪加速度V'wR の負値の領域での減少率も次第に小
さくなり、やがて時刻t06でピークを迎えて同じく負値
の領域での増加に転じた。しかしながら、この平均後輪
加速度V'wR よりも位相の遅れた平均後輪速VwR の減
少傾向が変化するわけではなく、スリップ量Sは更に絶
対値の小さな正値となり、その時間微分値も絶対値の大
きな負値のままであるから、前記時刻t06以後に実行さ
れた図4の演算処理では、そのステップS10乃至ステ
ップS13で算出設定される目標燃料カット気筒数N*
CU T が“0気筒”に相当する値となり、それが同ステッ
プS14でエンジンコントロールユニットに向けて出力
された。これにより、エンジンコントロールユニットは
何れの気筒も燃料カットを行わず、その後、エンジン回
転数NE は次第に増加することとなった。
【0047】この時刻t06の近傍から、前記最小目標駆
動輪速Vw0 にゆっくりと近づいている平均後輪速Vw
R は、その回転慣性が安定して小さくなるために、当該
低μ路面を或る程度グリップするに足る値となり、車体
速は、緩やかではあるが次第に増加し、これに伴って平
均前輪速VwF も緩やかに増加し始める。従って、前記
時刻t06からやや遅れて平均後輪加速度V'wR は負の領
域で増加することになるが、この平均後輪加速度V'wR
は、車体質量を支えながら車体を駆動することになるた
め、時刻t08までの比較的短時間に“0”に収束し、合
わせて車体を駆動するためにエンジンの出力が消費され
るようになるから、前記エンジン回転数NE は緩やかに
増加する。一方、この平均後輪加速度V'wR よりも位相
の遅れた平均後輪速VwR は、前記時刻t06より遅い時
刻t07で前記最小目標駆動輪速Vw0 以下となるが、そ
の後、その減少率が小さくなり、前記平均後輪加速度
V'w R が正に転ずる時刻t08以後増加し始め、未だ車体
速と等価な平均前輪速VwFに対しては大きなスリップ
量Sのままではあるが、路面を或る程度グリップしなが
ら車体を駆動することとなった。このため、前記時刻t
08以後の平均後輪加速度V'wR の増加率は小さく、当然
ながら平均後輪速VwR の増加率も小さいが、逆に車体
速と等価な平均前輪速VwF は比較的大きな増加率で増
加し始める。また、この間、図4の演算処理のステップ
S10乃至ステップS13で算出設定される目標燃料カ
ット気筒数N* CUT は“0気筒”に設定され続けるた
め、エンジンコントロールユニットは何れの気筒へも、
スロットル開度に応じた燃料を供給し続け、エンジン回
転数NE とその出力は、緩やかにではあるが確実に増加
して、車体を駆動するために消費される。
【0048】やがて、未だ平均後輪加速度V'wR は前記
最小目標駆動輪加速度V'w0 以上となっていないが、時
刻t09で平均後輪速VwR は最小目標駆動輪速Vw0
上となったため、その直後から実行される図4の演算処
理では、そのステップS10乃至ステップS13で、例
えば“1気筒”に相当する目標燃料カット気筒数N*
CUT が算出設定され、同ステップS14でエンジンコン
トロールユニットに向けて要求出力される。これによ
り、エンジンコントロールユニットは、当該“1気筒”
に相当する目標燃料カット気筒数N* CUT 分だけ燃料の
供給を停止し、これに伴ってエンジン回転数NE 及びそ
の出力は低下するが、エンジン回転数NE が前記エンス
ト防止最小エンジン回転数NELMT以下となることもない
から、前述のようなリカバリー制御は実行されない。ま
た、これに遅れて、平均後輪加速度V'wR はその増加率
を小さくしながらも増加し、やがて減少に転じ、更にこ
れに遅れて平均後輪速VwR の増加率が小さくなり、前
記平均後輪加速度V'wR が“0”となる時刻t10以後、
減少に転じる。この間、平均後輪速VwR は増減を繰返
してはいるものの、前述のように当該低μ路面でグリッ
プし得る最小目標駆動輪速Vw0 の近傍で緩やかに増減
するだけ、つまりその回転慣性は安定して小さくなって
いるから、後輪10RL,10RRにかかるエンジンか
らの駆動力は、車体を緩やかにしかしながら確実に駆動
し、これに伴って平均前輪速VwF も加速度的に増加す
る。
【0049】その後、前記最小目標駆動輪速Vw0 に対
する平均後輪速VwR のスリップ量Sは、絶対値の小さ
な正値となり、その時間微分値は絶対値の大きな負値と
なるために、時刻t11以後に実行される図4の演算処理
では、そのステップS10乃至ステップS13で、目標
燃料カット気筒数N* CUT が再び“0気筒”に相当する
値に設定される。これに伴って、エンジンの全気筒が復
帰し、エンジン回転数NE が増加する。この時点で、車
体速と等価な平均前輪速VwF に対する平均後輪速Vw
R のスリップ量Sは相応に小さくなっており、つまり駆
動輪である後輪10RL,10RRは既に相応のグリッ
プ力を回復しており、従って当該エンジン回転数NE
びその出力は、車体を駆動するために大幅に消費される
から、前記時刻t11以後の平均後輪加速度V'wR の増加
率は小さく、合わせて平均後輪速VwR の増加率も小さ
い。しかしながら、一旦グリップ力を回復した後輪10
RL,10RRは、その平均後輪速VwR に見合う程度
まで車体を駆動しようとするために、車体速,即ち平均
前輪速VwF は加速度的に増加し続け、それ以後は、安
定した発進加速が行われるであろうことが予想される。
【0050】以上より、後輪速センサ28RL,28R
R及び図4の演算処理のステップS7又はステップS8
が、本発明の車両の駆動力制御装置の駆動輪スリップ状
態検出手段に相当し、以下同様に、図4の演算処理全体
及びそれを実行するマイクロコンピュータ84及びトラ
クションコントロールユニット30及びエンジンコント
ロールユニット31が内燃機関出力制御手段に相当し、
冷却液温度センサ43が冷却液温度検出手段に相当し、
図4の演算処理のステップS4及びステップS5が目標
駆動輪速度設定手段に相当する。
【0051】次に、本実施例の駆動力制御装置の有効性
を理解し易くするために、従来の駆動力制御装置の作用
について、図8のタイミングチャートを用いながら説明
する。この従来の駆動力制御装置は、前記図4の演算処
理のステップS4及びステップS5がなく、結果的に前
記最小目標駆動輪速Vw0 が予め設定された所定値に固
定されているものであると考えればよい。また、このタ
イミングチャートのシミュレート条件は、前記図7のそ
れと同様であり、エンジンの冷気状態における比較的低
温の前記冷却液温度TW の変化はなく、従って前記図2
の制御マップに従ってエンジンコントロールユニット3
1で設定されるエンスト防止最小エンジン回転数NELMT
は、この低温のエンジンでアイドル回転を維持するのに
必要十分な一定値であるが、前記予め固定された最小目
標駆動輪速Vw0 はエンジンの暖気時にアイドル回転を
維持する程度に小さいものであるとする。
【0052】先ず、時刻t20までの間は、前記図7のタ
イミングチャートの説明と同様に、前記エンジンコント
ロールユニットによってエンジン回転数NE は、前記エ
ンスト防止最小エンジン回転数NELMTに維持制御されて
いた。そして、この時刻t20で、運転者がアクセルペダ
ルを大きく踏込んで急発進しようとしたため、これに遅
れてエンジン回転数NE は大きく増加し始め、それに伴
うエンジン出力の増加により平均後輪加速度V'wR も正
の領域で大きく増加し、それより位相の遅れた平均後輪
速VwR も次第に増加していった。この平均後輪加速度
V'wR や平均後輪速VwR の増加も、前記図7のタイミ
ングチャートと同様に車体の移動を伴うものではなく、
単に低μ路面でスリップしているだけのものであったた
めに、平均前輪速VwF は殆ど増加しない。この間、目
標燃料カット気筒数N* CUT は、例えば“0気筒”に相
当する値となり、実際にはエンジンコントロールユニッ
トは何れの気筒に対しても燃料カットを実行しない。
【0053】そして、前記最小目標駆動輪加速度V'w0
が前記図7のタイミングチャートに示すものよりも大幅
に小さいために、比較的短時間後の時刻t21で、前記平
均後輪加速度V'wR は早々に当該最小目標駆動輪加速度
V'w0 以上となり、その後も大きく増加を継続し、平均
前輪速VwF も、その後直ぐに最小目標駆動輪速Vw 0
以上となったために、前記時刻t21の直後から目標燃料
カット気筒数N* CUTは、例えば前記4気筒エンジンの
うちの“4気筒”,つまり全気筒というように設定さ
れ、エンジンコントロールユニットは当該“4気筒”に
相当する目標燃料カット気筒数N* CUT に応じた気筒分
の燃料カットを実行し、従って実燃料カット気筒数N
CUT は当該目標燃料カット気筒数N* CUT に一致した。
これにより、エンジン回転数NE は速やかにその増加率
が小さくなり、その後直ぐに大幅な減少に転じ、これに
合わせて平均後輪加速度V'wR の増加率も小さくなり、
その後直ぐにピークを迎えて大幅な減少に転じ、その後
直ぐに最小目標駆動輪加速度V'w0 より小さくなった。
一方、この平均後輪加速度V'wR よりも位相の遅れた平
均後輪速VwR はその後も増加し続け、当該平均後輪加
速度V'wR が“0”となる時刻t24でピークを迎えて減
少に転じた。そして、その結果、それより遅い時刻t25
で、スリップ量Sが絶対値の小さな正値となり、その時
間微分値は絶対値の大きな負値となったために、目標燃
料カット気筒数N* CUT は、それまでよりも小さい例え
ば“3気筒”に相当する値に設定され、エンジン回転数
E は未だ前記エンスト防止最小エンジン回転数NELMT
以下となることもなかったので、実燃料カット気筒数N
CUT も当該“3気筒”に相当する値に一致された。
【0054】従って、前記時刻t25までは、やや大き過
ぎるバックトルクによって、負値の領域でも大幅に減少
していた平均後輪加速度V'wR は、その減少率が小さく
なり、やがて負値領域での増加に転じた。しかしなが
ら、平均後輪速VwR は未だ大幅に減少し続けたため
に、エンジン回転数NE もこれに応じて大幅に減少し続
けている。また、この間のエンジン出力は、未だ後輪1
0RL,10RRをスリップさせるためだけに消費され
ており、当該後輪10RL,10RRの平均後輪速Vw
R こそ、前記最小目標駆動輪速Vw0 に近づき始めてい
るが、その回転慣性は、未だ車体を駆動させる程,安定
収束しているわけではなく、結果的に車速速と等価な平
均前輪速VwF は殆ど増加していない。
【0055】ところが、このように大幅に減少を続ける
エンジン回転数NE は、その後の時刻t26で前記エンス
ト防止最小エンジン回転数NELMT以下となってしまった
ため、エンジンコントロールユニットはそれまでの目標
燃料カット気筒数N* CUT をキャンセルして全ての気筒
に燃料を供給する前記リカバリー制御を実施してしまっ
た。この時点で、未だアクセルペダル踏込みによるスロ
ットル開度は大きく開かれたままであったため、エンジ
ン回転数NE は急速に増加に転じ、平均後輪加速度V'w
R も速やかに且つ大幅に正の領域で増加し、これに遅れ
て平均後輪速VwR も大幅に増加する。この間、前記目
標燃料カット気筒数N* CUT の要求気筒数が前記“3気
筒”に設定され続けたものとすると、エンジン回転数N
E が前記エンスト防止最小エンジン回転数NELMT以上と
なる時刻t27で、再び当該目標燃料カット気筒数N*
CUT と実燃料カット気筒数NCUT とが一致され、エンジ
ン回転数NE ,平均後輪加速度V'wR 及び平均後輪速V
R は速やかに且つ大幅に減少する。
【0056】この時刻t27の後の時刻t28で、前記スリ
ップ量Sが比較的絶対値の小さな正値となったために、
それ以後、目標燃料カット気筒数N* CUT は例えば“2
気筒”に相当する値と維持されたが、再び大幅に減少す
るエンジン回転数NE は時刻t29で前記エンスト防止最
小エンジン回転数NELMT以下となってリカバリー制御が
実行され、次いで増加するエンジン回転数NE が当該エ
ンスト防止最小エンジン回転数NELMT以上となる時刻t
30で燃料カットが実行され、また時刻t31でリカバリー
制御が実行された。この間、平均後輪加速度V'wR も平
均後輪速VwRも大幅に増減し続けたため、平均的な平
均後輪速VwR は既に当該低μ路面をグリップするに足
る値まで低下しているにも係わらず、著しく増減する後
輪10RL,10RRの回転慣性は、当該低μ路面を安
定してグリップするまで収束せず、従ってエンジン出力
は後輪10RL,10RRをスリップさせるためだけに
消費され続け、車体は殆ど駆動されることなく、結果的
に車速速と等価な平均前輪速VwF は殆ど増加していな
い。
【0057】このように最小目標駆動輪速Vw0 (最小
目標駆動輪加速度V'w0 を含む)がエンスト防止最小エ
ンジン回転数NELMTに相当する駆動輪速より小さいと、
確かにスリップの減少は速くなるが、エンジンがストー
ルする虞れがあり、仮に前述のようなリカバリー制御が
実行されればエンジンはストールしないが、その代わり
に燃料カットとリカバリー制御とが繰返されて駆動輪速
が安定せず、結果的に車両挙動が不安定になる虞れもあ
る。それに比して、本実施例の駆動力制御装置では、最
小目標駆動輪速Vw0 を、冷却液温度TW に応じて設定
されるエンスト防止最小エンジン回転数NELMTに相当す
る駆動輪速以上に設定することで、こうした問題を解決
することができる。
【0058】なお、上記実施例においては、冷却液温度
に応じて設定されるエンスト防止最小エンジン回転数か
ら目標最小駆動輪速を設定する場合についてのみ詳述し
たが、ここに表れるエンスト防止最小エンジン回転数
は、冷却液温度から目標最小駆動輪速を設定されるため
に一時的に介在しているだけのものであるから、当該冷
却液温度から目標最小駆動輪速を直接的に設定すること
は勿論可能である。
【0059】また、上記実施例においては、駆動力制御
を実行させる場合を車両の発進時に限ったため、冷却液
温度(=エンスト防止最小エンジン回転数)と目標最小
駆動輪速とが、例えば変速機の1速に相当する減速比で
一意に決定されるが、氷雪路にあって、予め運転者が2
速発進する場合や、自動変速機を搭載する車両が前記目
標最小駆動輪速より高い車速で走行していて2速以上に
設定されており、しかしながら制動等により車速は目標
最小駆動輪速以下となったものの、自動変速機側の応答
遅れによって未だ2速以上にあり、然る後、アクセルペ
ダルを踏込んで急加速するような場合には、この一意性
が失われる。この変速機のギヤ比,つまり減速比は、前
記エンスト防止最小エンジン回転数から目標最小駆動輪
速を設定するための単なるパラメータにしか過ぎないか
ら、このような状況を想定する場合には、例えば前記ト
ランスミッションコントロールユニットから現在のギヤ
比を読込み、このギヤ比をパラメータとして用いて、例
えば図9に示すように目標最小駆動輪速が設定されるよ
うにすればよい。
【0060】次に、本発明の駆動力制御装置の第2実施
例について説明する。本実施例の車両構成及び各コント
ロールユニットの構成並びにトラクションコントロール
ユニットを除くそれらの作用は、前記第1実施例のそれ
と同様又はほぼ同様であるから、前記第1実施例の説明
及び該当する図面をもって、その詳細な説明を省略す
る。
【0061】本実施例において前記トラクションコント
ロールユニット30のマイクロコンピュータ84では、
前記第1実施例の図4の演算処理に代えて、図10の演
算処理が実行される。
【0062】この図10の演算処理は、前記図4の演算
処理を多くの部分で類似しており、互いに同等のステッ
プに対しては同等の符号を附して、その詳細な説明を省
略する。この図10の演算処理では、前記図4の演算処
理のステップS5に代えてステップS5’が行われると
共に、それに続くステップS6乃至ステップS8が削除
されている。
【0063】一方、前記ステップS5’では、例えば図
11に示すエンスト防止最小エンジン回転数NELMT−比
例ゲインKP 制御マップに従って、後続する前記ステッ
プS10の9式で使用される比例ゲインKP を当該エン
スト防止最小エンジン回転数NELMTに応じて算出設定す
る。ちなみに、この制御マップでは、エンスト防止最小
エンジン回転数NELMTが前記最も大きい所定値NELMTHi
以上の領域で、比例ゲインKP を最も小さい所定値K
PLO に設定し、エンスト防止最小エンジン回転数NELMT
が前記最も小さい所定値NELMTLO以下の領域で、比例ゲ
インKP を最も大きい所定値KPHi に設定し、二つの所
定値間ではエンスト防止最小エンジン回転数NELMTの増
加に伴って最小目標駆動輪速Vw0 がステップ的に小さ
く設定されるようにしてある。
【0064】つまり、この図11の制御マップと前記エ
ンジンコントロールユニット31で使用される図2の制
御マップとを組合わせると、冷却液温度TW が、0℃よ
り高い高温側所定値+TW0以上の領域では、比例ゲイン
P が最も大きい所定値KPH i に設定され、逆に、冷却
液温度TW が、0℃より低い低温側所定値−TW0以下の
領域では、比例ゲインKP が最も小さい所定値KPLO
設定され、二つの所定値間では冷却液温度TW の上昇に
伴って比例ゲインKP はステップ的に大きく設定される
ことになる。従って、後続のステップS10では、同等
のスリップ量Sに対して、冷却液温度TW が高いほど、
大きな目標燃料カット気筒数N* CUT が算出設定され、
冷却液温度TW が低いほど、小さな目標燃料カット気筒
数N* CU T が算出設定されることになる。なお、スリッ
プ量の微分値(dS/dt)の係る微分ゲインKD は変
化しないので、冷却液温度TW に係わらず、当該スリッ
プ量の微分値(dS/dt)が大きくなるほど、目標燃
料カット気筒数N* CUT は大きな値になる。
【0065】次に、本実施例の作用について説明する。
前述のように、本実施例のような燃料カットによる駆動
力制御装置では、その応答性の高さから、正にスリップ
量の微分値(dS/dt)が正値の領域で増加してい
る,つまりスリップが正に増加しつつあるようなときこ
そ、速やかに且つ大きくトルクダウンしたいのであるか
ら、このスリップ量の微分値(dS/dt)に係る微分
ゲインKD は、適正な値の範囲内であれば、大きな値に
設定することで、良好なトルクダウン特性を得ることが
できる。
【0066】一方、前記目標燃料カット気筒数N* CUT
がエンジンをストールさせる或いはストールさせようと
してしまうのは、正に前記スリップ量の微分値(dS/
dt)が“0”又はそれ以下で、スリップ量Sも収束方
向にあるときで、例えば極低μ路面での急発進時のよう
に、既に燃料カットを実行しても駆動系の回転慣性によ
って、スリップ量の微分値(dS/dt)がさほど小さ
いわけでもなく、スリップ量Sがなかなか減少せずにス
リップを継続しているような状態から、エンジンブレー
キトルクによる強大なバックトルクによって平均駆動輪
速である平均後輪速VwR が急速に減速してしまうよう
な場合や、路面μはさほど低くないが、駆動輪スリップ
の初期に与えたエンジントルクが大き過ぎてスリップが
発生し、その後、駆動力制御が作動して駆動輪速である
平均後輪速VwR が減速し、それが路面反力トルクとの
間で車体を駆動するに足る状態まで、当該駆動輪の回転
慣性が安定し、然る後、車体を駆動する路面反力トルク
が急速に増大することによって、駆動輪速である平均後
輪速VwR が急速に減速してしまうような場合である。
これらは、何れも駆動輪速である平均後輪速VwR が実
際に急速に減速しようとしているときであり、このよう
な状況では、駆動輪加速度である平均後輪加速度V'wR
は、既に絶対値の大きな負値ではなく、絶対値の小さな
負値若しくは“0”程度まで増加していることが多い。
従って、このような状況で、目標燃料カット気筒数N*
CUT の算出設定に支配的なのはスリップ量S及びそれに
係る比例ゲインKP ということになるから、この比例ゲ
インKP を適切に設定すれば、エンジンストールを回避
可能となる。
【0067】そこで、本実施例では、例えば前記冷却液
温度TW が前記高温側所定値TW0以上で、設定されるエ
ンスト防止最小エンジン回転数NELMTが最小所定値N
ELMTLO以下であるときに、前記エンジンストールが発生
し易い状況でも、そのときに達成されるエンジン回転数
E が前記エンスト防止最小エンジン回転数NELMT以下
とならないための目標燃料カット気筒数N* CUT の最大
値を満足する比例ゲインKP を前記最大所定値KPHi
設定する。一方、冷却液温度TW が前記低温側所定値−
W0以下で、設定されるエンスト防止最小エンジン回転
数NELMTが最大所定値NELMTHi以上であるときに、前記
エンジンストールが発生し易い状況でも、そのときに達
成されるエンジン回転数NE が前記エンスト防止最小エ
ンジン回転数NELMT以下とならないための目標燃料カッ
ト気筒数N* CUT の最大値を満足する比例ゲインKP
前記最小所定値KPLO に設定する。そして、両者間の比
例ゲインKP は、それによって決定される目標燃料カッ
ト気筒数N* CUT が、実際のエンジン回転数NE を、各
冷却液温度TW に応じて設定されるエンスト防止最小エ
ンジン回転数NELMT以下とならない最大値に設定する。
【0068】従って、このように設定された比例ゲイン
P に応じて、本実施例の図10の演算処理のステップ
S10で算出設定される目標燃料カット気筒数N* CUT
が、如何なるスリップ量S及びその微分値(dS/d
t)のときに、前記エンジンコントロールユニットで達
成されても、そのときのエンジン回転数NE が、そのと
きの冷却液温度TW に応じて設定されるエンスト防止最
小エンジン回転数NELMT以下となることはなく、一方、
前述のように微分ゲインKD は、許容範囲内で大きい値
に設定されているから、前記スリップ量の微分値(dS
/dt)が大きく増加するときに既に目標燃料カット気
筒数N* CUT は大きく設定されていて、十分なバックト
ルクが駆動輪に作用し、これにより駆動輪のスリップは
確実に収束され、従って前記第1実施例と同様に、リカ
バリーと燃料カットとが繰返されることもなく、車両の
挙動が不安定になることもない。
【0069】但し、本実施例では、平均後輪速VwR
ら平均前輪速VwF を減じてスリップ量Sを算出するた
めに、前述した目標駆動輪速度に相当する目標後輪速V
0は常時平均前輪速VwF に設定されることになり、
そのため車両発進時で車体が未だ駆動されていない状態
での目標駆動輪速は“0”となる。従って、このような
状況でのスリップ量及びその微分値は、前記第1実施例
のそれよりも大きな値となり、従って同等の比例ゲイン
P 及び微分ゲインKD の下では、目標燃料カット気筒
数N* CUT も大きな値になってしまう。しかしながら、
この目標燃料カット気筒数N* CUT によって達成される
エンジン回転数NE が、前述のように各冷却液温度TW
の下で設定されるエンスト防止最小エンジン回転数N
ELMT以下とならないようにしなければならないことか
ら、これらのうち少なくとも比例ゲインKP は、前記第
1実施例のそれよりも小さな値に設定する必要が生じ
る。その結果、車体速度の如何に係わらず、同じスリッ
プ量及びその微分値に対しては、同じ比例ゲインKP
び微分ゲインKD で目標燃料カット気筒数N* CUT を算
出する本実施例では、前記第1実施例のように、車体速
度でスリップ量及びその微分値が変化するものよりも、
実際に車体が駆動され始めてからの駆動力制御の応答性
は僅かに低い。しかしながら、実際に車体が駆動され始
めてしまえば、車体が駆動されていないときに比して、
駆動輪スリップの収束性は遙に向上するから、実車上で
の問題はない。
【0070】なお、上記各実施例においては、駆動力制
御装置として燃料カットのみを行う場合について説明し
たが、前述のようにスロットル開度を制御するものや、
駆動輪の制動力の制御するものを併設することも可能で
ある。
【0071】また、上記各実施例においては、車体速と
して非駆動輪、つまり従動輪の車輪速を用いたが、これ
に限定されるものではなく、例えばアンチスキッド制御
装置に使用する擬似車速演算手段を適用して擬似車速を
算出し、この擬似車速を車輪速に変換して従動輪の車輪
速、即ち車体速として使用するようにしてもよい。
【0072】また、上記各実施例においては、後輪駆動
車に本発明の駆動力制御装置を適用した場合について説
明したが、前輪駆動車や四輪駆動車にも本発明を適用す
ることができる。但し、四輪駆動車の場合には、非駆動
輪すなわち従動輪が原則的に存在しないので、前述した
ようにアンチスキッド制御装置に使用する擬似車速演算
手段を適用するようにすればよい。
【0073】
【発明の効果】以上説明したように本発明のうち請求項
1に係る車両の駆動力制御装置によれば、冷却液温度検
出値に応じて、エンジンが停止しない最小内燃機関回転
数を達成するために必要な目標駆動輪速度を設定する構
成としたために、エンジンが暖機状態であるか冷機状態
であるかに係わらず、少なくともこの目標駆動輪速度設
定手段で設定された目標駆動輪速度に駆動輪速度が一致
してもエンジンがストールする或いはストールしそうに
なることはなく、例えば電子制御されるエンジンの燃焼
状態を、前述のようにリカバリーする必要もないから、
燃料カットとリカバリーとが繰返されることもなく、従
って車両挙動も安定する。
【0074】また、本発明のうち請求項2に係る車両の
駆動力制御装置によれば、冷却液温度検出値に応じて、
エンジンが停止しない最小内燃機関回転数を達成するた
めに必要な制御ゲインを設定する構成としたために、エ
ンジンが暖機状態であるか冷機状態であるかに係わら
ず、少なくともこの内燃機関出力制御ゲイン設定手段で
設定された制御ゲインで内燃機関への燃料の供給停止或
いは減少量を制御してもエンジンがストールする或いは
ストールしそうになることはなく、例えば電子制御され
るエンジンの燃焼状態を、リカバリーする必要もないか
ら、燃料カットとリカバリーとが繰返されることもな
く、従って車両挙動も安定する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の車両の駆動力制御装置を適用した車両
の一例を示す概略構成図である。
【図2】冷却液温度に応じて図1の車両のエンジンコン
トロールユニットで設定されるエンスト防止最小エンジ
ン回転数の制御マップである。
【図3】図1に示すトラクションコントロールユニット
の一例を示すブロック図である。
【図4】図3のトラクションコントロールユニットで実
行される駆動力制御の演算処理の第1実施例を示すフロ
ーチャートである。
【図5】エンスト防止最小エンジン回転数に応じて図4
の演算処理で設定される目標最小駆動輪速の一例を示す
制御マップである。
【図6】冷却液温度と目標最小駆動輪速との相関説明図
である。
【図7】図4の演算処理による駆動力制御の作用を説明
するタイミングチャートである。
【図8】従来の駆動力制御の作用を説明するタイミング
チャートである。
【図9】エンスト防止最小エンジン回転数に応じて設定
される目標最小駆動輪速の他例を示す制御マップであ
る。
【図10】図3のトラクションコントロールユニットで
実行される駆動力制御の演算処理の第2実施例を示すフ
ローチャートである。
【図11】エンスト防止最小エンジン回転数に応じて図
10の演算処理で設定される制御用比例ゲインの一例を
示す制御マップである。
【符号の説明】
10FL,10FRは前左右輪 10RL,10RRは後左右輪(駆動輪) 14は自動変速機 18はトルクコンバータ 20はエンジン(内燃機関) 21a〜21dは燃料噴射装置 28FL〜28RRは車輪速センサ 30はトラクションコントロールユニット 31はエンジンコントロールユニット 34はトランスミッションコントロールユニット 36は吸気管路 38は排気管路 42はスロットル開度センサ 43は冷却液温度センサ(冷却液温度検出手段) 84はマイクロコンピュータ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の目標駆動輪速度に対する駆動輪の
    スリップ状態を検出する駆動輪スリップ状態検出手段
    と、当該駆動輪スリップ状態検出手段で検出された駆動
    輪のスリップ状態検出値の大きさに応じて、内燃機関へ
    の燃料の供給を停止又は減少することにより当該内燃機
    関の出力を低減制御する内燃機関出力制御手段と、内燃
    機関を冷却するための冷却液の温度を検出する冷却液温
    度検出手段と、少なくとも当該冷却液温度検出手段で検
    出された冷却液温度検出値に応じ且つ内燃機関が停止し
    ない最小内燃機関回転数を達成するために必要な前記目
    標駆動輪速度を設定する目標駆動輪速度設定手段とを備
    えたことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
  2. 【請求項2】 所定の目標駆動輪速度に対する駆動輪の
    スリップ状態を検出する駆動輪スリップ状態検出手段
    と、当該駆動輪スリップ状態検出手段で検出された駆動
    輪のスリップ状態検出値の大きさに応じて、内燃機関へ
    の燃料の供給を停止又は減少することにより当該内燃機
    関の出力を低減制御する内燃機関出力制御手段と、内燃
    機関を冷却するための冷却液の温度を検出する冷却液温
    度検出手段と、少なくとも当該冷却液温度検出手段で検
    出された冷却液温度検出値に応じ且つ内燃機関が停止し
    ない最小内燃機関回転数を達成するために必要な前記内
    燃機関出力制御手段の制御ゲインを設定する内燃機関出
    力制御ゲイン設定手段とを備えたことを特徴とする車両
    の駆動力制御装置。
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