JP3675018B2

JP3675018B2 - 車両の駆動力制御装置

Info

Publication number: JP3675018B2
Application number: JP03407196A
Authority: JP
Inventors: 石津　　健
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1996-02-21
Filing date: 1996-02-21
Publication date: 2005-07-27
Anticipated expiration: 2016-02-21
Also published as: KR100211099B1; JPH09226412A; KR970061605A; US5991682A

Description

【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）への吸入空気量を調整すると共に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、そのような駆動力制御手段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（以下、制動力制御式駆動力制御手段とも記す）がある。この駆動力制御手段では、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。
【０００４】
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手段では、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（以下、スロットル開度制御式駆動力制御手段とも記す）もある。このような駆動力制御手段では、スロットルバルブの開度制御により滑らかな駆動力制御特性を得られるものの、例えばスロットルバルブを急速に閉方向に制御しても、エンジン（或いは駆動系全般）のもつ回転慣性によって当該エンジンの回転数は急速には低下しないから、当該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駆動輪のスリップを急速に低減するものにならない可能性もあり、従って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。
【０００５】
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手段が考えられている。このような駆動力制御手段としては、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（以下、燃料カット式駆動力制御手段とも記す）が考えられている。
【０００６】
ちなみに、このような駆動力制御手段では、夫々、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。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような駆動力制御装置のうち、互いの問題点をカバーすべく、例えば前記スロットル開度制御式駆動力制御手段と燃料カット式駆動力制御手段とを併設する場合について考察する。このうち、前述のようにスロットル開度制御式駆動力制御手段は、駆動力制御の応答性に劣るため、駆動力を低減すべき制御の開始時に燃料カット式駆動力制御手段が有効に作用するようにし、それ以後はスロットル開度制御式駆動力制御手段により滑らかな駆動力特性が得られるようにするのが好適であろう。そこで、例えば燃料カット式駆動力制御手段では、スリップ量に対する比例成分とそれより位相の進んだ微分成分とから、例えば燃料カット気筒数を設定し、一方のスロットル開度制御式駆動力制御手段では、スリップ量に対する比例成分とそれより位相の遅れた積分成分とから、例えばスロットル開度の閉量を設定することとしたとき、両者の特性を有効に作用させるためには、例えば前者の微分成分を大きくし，即ち微分ゲインを大きくし、後者の積分成分を大きくし，即ち積分ゲインを大きくすればよいと考えられる。ちなみに、通常の積雪路や圧接路のようにタイヤとの摩擦係数状態（以下、単にμとも記す）が低い低μ路面では、比較的スムーズな発進加速時でも駆動輪には定常的なスリップが発生するものであり、このような定常的なスリップ発生時にまでエンジンへの燃料カットを行ってしまうと駆動輪への駆動力が小さくなりすぎて十分な加速度を得ることができなくなってしまうので、前記比例・微分制御による燃料カット式駆動力制御手段では、例えばその比例ゲインを或る程度小さくして、駆動輪のスリップが或る程度まで収束したら燃料カットを行わない或いは僅かだけ行うようにし、それ以後のスリップ量の微調整はスロットル開度制御式駆動力制御手段に委ねるようにしている。
【０００８】
一方、前記スロットル開度制御式駆動力制御手段において、アクセルペダルによって操作されるスロットルバルブと当該駆動力制御手段によって開度制御されるスロットルバルブとを兼用すると、例えば両者をスロットルバルブを介して連動するようにした場合には、駆動力制御手段によってスロットルバルブが開度制御されてしまうとアクセルペダルが運転者の意思に反して勝手に動いてしまうとか、両者が連動しないようにした場合には、駆動力制御手段によって開度制御されてしまったスロットルバルブをアクセルペダルの踏込み量に応じた開度に一致させるのが困難であるという問題が生じる。そこで、アクセルペダルによって操作される第１のスロットルバルブ（以下、メインスロットルバルブとも記す）とは個別に、電動機等のアクチュエータによって開度調整可能な第２のスロットルバルブ（以下、サブスロットルバルブとも記す）を、エンジンへの吸気系の前後にメインスロットルバルブと直列に併設し、このサブスロットルバルブの開度を当該スロットル開度制御式駆動力制御手段で制御する場合もある。
【０００９】
ところで、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）して機関が停止しないように，即ちエンジンがストールしないように（或いはエンストしないように）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。従って、前述のようにメインスロットルバルブとサブスロットルバルブとを直列に併設する場合には、少なくともサブスロットルバルブが全閉されても当該冷機時のアイドル回転数を維持するのに必要な吸入空気量が確保されるように、例えば当該サブスロットルバルブに機械的な全閉ストッパーを設けて吸気系に吸入空気の流れる隙間を設けておく必要がある。ここでは、この吸入空気量の通過する隙間に相当するものもサブスロットルバルブの実際の開度というように定義付けする。
【００１０】
すると、前述のように燃料カット式駆動力制御手段が駆動力制御の開始時にのみ燃料カットを行い、且つ前記サブスロットルバルブの開度を制御するスロットル開度制御式駆動力制御手段がそれ以後のサブスロットルバルブの開度制御を行うように両者を分担させたとき、例えば氷結路のようにタイヤとのμが極端に低い極低μ路面での発進時に、直ぐに駆動輪に大幅なスリップが生じ、これに対して燃料カット式駆動力制御手段がエンジンへの燃料カットを行っても当該駆動輪のスリップが十分に小さくならなかった場合には、その後、前記スロットル開度制御式駆動力制御手段はスロットルバルブ（特にサブスロットルバルブ）に全閉指令を出力することとなろう。しかしながら、例えば前述のように微分ゲインを大きく設定してスリップの増加時にのみエンジンへの燃料カットを行う燃料カット式駆動力制御手段は、駆動輪のスリップはそれ以上増加していないものの未だ駆動輪のスリップそのものが所定の状態まで収束していなくてもエンジンの燃料カットを行わない或いは僅かにしか行わなくなり、しかも前述のようにサブスロットルバルブは全閉にされても（実際には全閉指令が出力されているだけで実際のサブスロットルバルブ開度は全閉とはならない）エンジンには空気が吸入されてしまうので、演算処理上で用いられる仮想のサブスロットルバルブ全閉状態のエンジン出力と実際のエンジン出力との間には定常的な偏差が発生している（勿論、実際のエンジン出力の方が大きい）。従って、このエンジン出力の定常偏差，即ちサブスロットルの目標開度と実際の開度との間に発生するエンジン出力の定常偏差に相当する駆動力が駆動輪に付与され続け、しかも発進しようとする路面が前述のような極低μ路面である場合には更にスリップが収束しにくくなってしまうという問題がある。
【００１１】
この問題は、前記スロットル開度制御式駆動力制御手段と制動力制御式駆動力制御手段とを併用する駆動力制御装置にあって、制動力制御式駆動力制御手段が、車両発進時の初期にのみ制動力を付与するようにしたものでも同様に発生する可能性がある。
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、前述のような極低μ路面での燃料カットや制動力制御による駆動力低減制御を、例えばサブスロットルに対して全閉指令が出力されている間は、前記スロットルの目標開度と実際の開度との間に発生するエンジン（内燃機関）出力の定常偏差を補正する分だけ継続することにより駆動輪スリップの収束を早め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。
【００１２】
【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、前記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、運転者によって操作される第１のスロットルバルブとは個別に設けられた第２のスロットルバルブの開度を閉方向に制御して、前記スリップ状態検出値の変化に対して大きなゲインで内燃機関の出力を低減制御する第１の内燃機関出力制御手段と、前記スリップ状態検出値の大きさに応じて、前記第１の内燃機関出力制御手段より速い応答性で、且つ前記スリップ状態検出値の変化に対して小さなゲインで前記内燃機関の出力を低減制御する第２の内燃機関出力制御手段とを備え、前記第２の内燃機関出力制御手段は、前記第２のスロットルバルブの実際の開度が全閉ストッパーにより制限されて当該第２のスロットルバルブの目標開度と一致しなくなることにより発生する内燃機関出力の定常偏差相当の駆動力分だけ前記内燃機関の出力を低減制御する内燃機関出力定常偏差補正手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
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、前記第２の内燃機関出力制御手段は、前記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ことを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
上記構成とした本発明の車両の駆動力制御装置では、例えば前述したようにメインスロットルバルブに直列に併設されたサブスロットルバルブのスロットル開度を調整することにより、内燃機関（エンジン）の出力を低減して駆動輪のスリップ状態を所定の状態に制御する前記スロットル開度制御式駆動力制御手段と、例えば前述のような燃料カット式駆動力制御手段や制動力制御式駆動力制御手段とを併設した場合を想定している。そして、前記サブスロットルバルブのスロットル開度の目標値と実際のスロットル開度との間に発生する内燃機関出力の定常偏差、つまり演算処理上のサブスロットルバルブの（エンジンに吸入される空気量が零であると考えられる）全閉時のエンジン出力と、実際には全閉状態とならず所定量の空気がエンジンに吸入されているエンジン出力との定常偏差に相当する駆動力を、他の駆動力低減手段，つまり前記燃料カット式駆動力制御手段や制動力制御式駆動力制御手段を用いて減少するように補償することにより、前述のような極低μ路面における駆動輪のスリップ収束を早めることができる。
【００１６】
また、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第２の内燃機関出力制御手段を構成する。また、例えばメインスロットルバルブ（第１のスロットルバルブ）とは個別のサブスロットルバルブ（第２のスロットルバルブ）のスロットル開度を閉方向に調整することにより、内燃機関（エンジン）の出力を低減する第１の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、例えば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、前記第１の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・積分値から、前述のように第２のスロットルバルブの閉方向へのスロットル開度制御量を算出設定し、そのスロットル開度制御量分だけ第２のスロットルバルブを閉方向に制御すると共に、前記第２の内燃機関出力制御手段では、例えば前記スリップ状態検出値の比例・微分値から、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所望の状態にすることが可能となる。
【００１７】
このとき、前記内燃機関出力定常偏差補正手段は、例えば前記機械的全閉ストッパーによる第２のスロットルバルブからの吸入空気量に相当する当該第２のスロットルバルブの実際の開度と、例えば演算処理上で全閉と考えられる第２のスロットルバルブの目標開度との間で発生する内燃機関出力の定常偏差、即ち第２のスロットルバルブからの漏れ空気がエンジンに吸入されているときのエンジン出力とエンジンには全く空気が吸入されていないと考えられるときのエンジン出力との定常的な偏差などに応じて、当該エンジン出力定常偏差に相当する駆動力分だけ当該内燃機関への燃料供給の停止量又は減少量を設定することにより、例えば当該第２の内燃機関出力制御手段が前記比例・微分制御などによりスリップ量の増加時にのみエンジンへの燃料カットを行うものであり、本来はスリップ量の増加が終了している極低μ路面での発進時にも適切な燃料カットを継続することで、駆動輪へのバックトルクを大きくして当該駆動輪のスリップを早期に収束することができる。
【００１８】
なお、前記第２のスロットルバルブの目標開度や実際の開度に応じたエンジン出力は、単にスロットルバルブからの吸入空気量のみならず、そのときのエンジンのアイドル回転数やその直前のエンジン回転数、或いはスロットル開度の変化速度、或いは前記燃料噴射装置からの燃料噴射状態等によっても変化するはずであるから、例えば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燃焼状態制御装置からそれらの情報を読込み、更に正確にそれらのエンジン出力を算出するようにしてもよい。
【００１９】
【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、１０ＲＬ，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１８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１２Ｌ，１２Ｒに分岐され、その回転駆動力が両後輪１０ＲＬ，１０ＲＲから路面に伝達される。
【００２０】
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メインスロットルバルブ（第１のスロットルバルブ）３９と、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サブスロットルバルブ３５が直列に併設されると共に、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）２１ａ〜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（燃料カット）することも可能である。また、前記メインスロットルバルブ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。また、前記サブスロットルバルブ３５は、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常時開のスロットル開度が閉方向に調整される。なお、本実施例では、例えばこのサブスロットルバルブ３５を用いて、車速自動調節機構等としてステップモータ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２０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Ｏ₂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４４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Ｎ_Eを検出するエンジン回転数センサ４７が、またエンジン２０を冷却する冷却液路の近傍には、当該冷却液温度を検出する冷却液温度センサ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や後述するトランスミッションコントロールユニット３４に向けて出力される。
【００２１】
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４７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。
【００２２】
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１０ＦＬ〜１０ＲＲの回転速度に応じたパルス信号が、その車輪速Ｖｗ_FL〜Ｖｗ_RR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。
【００２３】
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４７で検出されたエンジン回転数Ｎ_E、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４４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吸入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、サブスロットルバルブ３５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２０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。
【００２４】
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及びサブスロットル開度要求信号に応じて、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と共にサブスロットルバルブ３５の開度を閉方向に制御するが、前述のように又は図２に示すように、このサブスロットルバルブ３５には、機械式全閉ストッパー３５ａが設けられていて、当該エンジンコントロールユニット３１が前記ステップモータ４５に対して当該サブスロットルバルブ３５の全閉に相当する全閉指令を出力しても、実際にはこの全閉ストッパー３５ａにバルブ３５が当接して完全に全閉にはならないようになっている。これは、前述のようなエンジン冷機時のアイドル回転数を維持するに必要な，つまり冷機時の耐エンスト回転数を維持するに必要な吸入空気量を確保するためであり、その吸入空気量は、例えばアイドル回転数やエンジン回転数、或いはスロットル開度の時間変化率、或いは直前の燃料噴射状態等から得ることができる。
【００２５】
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〜２８ＲＲ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３１への燃料カット目標気筒数Ｎ^* _CUT出力値やサブスロットルバルブ３５への目標スロットル開度θ^* _S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８４ｂの処理結果を逐次記憶する。
【００２６】
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。
【００２７】
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Ｖｗ_i（ｉ＝ＦＬ〜ＲＲ）を読込む。
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，Ｖｗ_FRの平均値と等価であるとして、その平均前輪速（従動輪速）Ｖｗ_Fを下記６式に従って算出する。
【００２８】
Ｖｗ_F＝（Ｖｗ_FL＋Ｖｗ_FR）／２ ……… (6)
次にステップＳ３に移行して、駆動輪である後左右輪１０ＲＬ，１０ＲＲの後左右輪速Ｖｗ_RL，Ｖｗ_RRから、平均後輪速（駆動輪速）Ｖｗ_Rを下記５式に従って算出する。
Ｖｗ_R＝（Ｖｗ_RL＋Ｖｗ_RR）／２ ……… (5)
次にステップＳ４に移行して、例えば図５に示す駆動力制御開始（駆動輪速度）閾値Ｖｗ₀−平均前輪速Ｖｗ_F制御マップに従って、当該平均前輪速Ｖｗ_Fに応じた駆動力制御開始閾値Ｖｗ₀を算出設定する。ちなみに、この制御マップでは、少なくとも平均前輪速Ｖｗ_Fが所定値Ｖｗ_F0以上の領域で、駆動力制御開始閾値Ｖｗ₀は当該平均前輪速Ｖｗ_Fより所定値Ｓ^*だけ大きく且つ平均前輪速Ｖｗ_Fと同じ傾きで，即ち平均前輪速Ｖｗ_Fに対してリニアに増加するように設定されている。つまり、この領域では駆動輪速度である平均後輪速Ｖｗ_Rが当該駆動力制御開始閾値Ｖｗ₀以上でないと駆動力制御が開始されないことは容易に想定されようから、逆に平均前輪速Ｖｗ_Fに対して駆動力制御が開始されない駆動輪速，つまり平均後輪速Ｖｗ_Rが駆動力制御開始閾値Ｖｗ₀以下である領域に相当する所定値Ｓ^*が、本発明での駆動輪の所定のスリップ状態，或いは目標とするスリップ状態であることが分かる。
【００２９】
一方、前記平均前輪速Ｖｗ_Fが前記所定値Ｖｗ_F0以下の領域では、駆動力制御開始閾値Ｖｗ₀に相当する平均後輪速Ｖｗ_Rは所定値Ｖｗ₀₀一定に維持される。この駆動力制御開始閾値の所定値Ｖｗ₀₀は、これ以下まで駆動輪速度である平均後輪速Ｖｗ_Rを下げてしまうと、例えば直結状態にあるエンジンがアイドル回転数を維持できなくなってエンストしてしまうという境界値であり、換言すればエンスト防止最小エンジン回転数ということになろう。ちなみにここでは、当該エンスト防止最小エンジン回転数に対応する駆動力制御開始閾値の所定値Ｖｗ₀₀を例えばエンジン冷機時に相当するアイドル回転数値等に応じて固定しているが、このエンスト防止最小エンジン回転数は、例えば前述のように冷却液温度に応じて可変制御されているから、前記エンジンコントロールユニットが可変制御しているエンスト防止最小エンジン回転数に応じて駆動力制御開始閾値の所定値Ｖｗ₀₀を可変設定することも勿論可能である。そして、例えばエンジンの暖機時には、小さく変更設定されているエンスト防止最小エンジン回転数に応じて駆動力制御開始閾値の所定値Ｖｗ₀₀を小さくすれば、平均前輪速Ｖｗ_Fを車体速と見なし、これに所定スリップ量Ｓ^*を和して制御される領域が広くなり、その結果、駆動輪のスリップは更に早期に収束されることとなろう。また、この駆動力制御開始閾値の所定値Ｖｗ₀₀は、自動変速機で設定されているギヤ比にも応じて設定変更されるべきである。即ち、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速である場合を想定しているため、前記エンスト防止最小エンジン回転数に相当する駆動力制御開始閾値の所定値Ｖｗ₀₀は、当該変速機の１速に相当する減速比で一意に決定されている。しかしながら、例えば氷雪路にあって、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駆動力制御開始閾値の所定値Ｖｗ₀₀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駆動力制御開始閾値の所定値Ｖｗ₀₀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駆動力制御開始閾値の所定値Ｖｗ₀₀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駆動力制御開始閾値の所定値Ｖｗ₀₀が設定されるようにすればよい。
【００３０】
次にステップＳ５に移行して、前記駆動輪速度である平均後輪速Ｖｗ_Rが前記駆動力制御開始閾値Ｖｗ₀以上であるか否かを判定し、当該平均後輪速Ｖｗ_Rが駆動力制御開始閾値Ｖｗ₀以上である場合にはステップＳ６に移行し、そうでない場合にはステップＳ７に移行する。
前記ステップＳ６では、前記平均後輪速Ｖｗ_Rと平均前輪速Ｖｗ_Fとの偏差から、当該後輪１０ＲＬ，１０ＲＲの平均的なスリップ速度を、駆動輪スリップ量の今回値Ｓ_(n)として，下記７式に従って算出してからステップＳ８に移行する。
【００３１】
Ｓ_(n)＝Ｖｗ_R−Ｖｗ_F ……… (7)
前記ステップＳ８では、前記スリップ量の今回値Ｓ_(n)及び記憶装置８４ｃに更新記憶されているスリップ量の前回値Ｓ_(n-1)及び目標サブスロットル開度の前回値θ^* _S(n-1)を用いて、目標サブスロットル開度の今回値θ^* _S(n)を下記８式に従って算出してからステップＳ９に移行する。
【００３２】
θ^* _S(n)＝θ^* _S(n-1)−Ｋ_I・Ｓ_(n)−Ｋ_P1・（Ｓ_(n)−Ｓ_(n-1)）……… (8)
但し、Ｋ_Iは積分ゲイン、Ｋ_P1は比例ゲインであり、ここでは、前述のように比較的応答性の遅いスロットル開度制御による駆動力制御の特性を生かすために、前記積分ゲインＫ_Iは比較的大きな値に、また比例ゲインＫ_P1は比較的小さい値に設定する。これにより、前記８式から明らかなように、スリップ量が存在しているうち、つまりスリップ量の今回値Ｓ_(n)が正値であるうちは、目標サブスロットル開度の今回値θ^* _S(n)を前回値θ^* _S(n-1)よりどんどん小さくしてスリップの収束を促進すると共に、スリップ量の今回値Ｓ_(n)から前回値Ｓ_(n-1)を減じた値が負値となる，即ちスリップ量そのものが小さくなっている場合に目標サブスロットル開度の今回値θ^* _S(n)を前回値θ^* _S(n-1)より少しずつ大きく設定して駆動輪速度である平均後輪速Ｖｗ_Rをゆっくりと復帰（リカバリー）するようにフィードバック制御している。
【００３３】
そして、前記ステップＳ９では、下記９式に従って、前記ステップＳ８で算出された目標サブスロットル開度の今回値θ^* _S(n)とサブスロットル開度の最大値θ^* _SMAXとの何れか小さい方を目標サブスロットル開度の今回値θ^* _S(n)に決定してからステップＳ１０に移行する。
θ^* _S(n)＝MIN(θ^* _S(n)，θ^* _SMAX） ……… (9)
但し、式中のＭＩＮは最小値選出を示す。また、ここではサブスロットル開度の最大値θ^* _SMAXは開度１００％を示す。また、本来なら前記算出された目標サブスロットル開度の今回値θ^* _S(n)とサブスロットル開度の最小値θ^* _SMIN（＝０％）との大小判定を行うべきであろうが、本実施例では例え目標サブスロットル開度の今回値θ^* _S(n)が“０”以下，つまり全閉以下となっても、前記機械的全閉ストッパー２５ａによりサブスロットルバルブ２５は全閉にはならないし、また後述する第２目標燃料カット気筒数Ｎ^* _2CUTとの関係から、目標サブスロットル開度の今回値θ^* _S(n)が“０”より大きくなったときに第２目標燃料カット気筒数Ｎ^* _2CUTが“０気筒”となり、それ以後は当該目標サブスロットル開度の今回値θ^* _S(n)による駆動力フィードバック制御が滑らかに展開されるようにするため、敢えて目標サブスロットル開度の今回値θ^* _S(n)を“０”の最小値に設定しないこととした。なお、その詳細については、ロジック全体の作用の項で説明する。
【００３４】
また、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の今回値Ｓ_(n)及びその微分値を用いて、下記１０式に従って第１目標燃料カット気筒数Ｎ^* _1CUTを算出してからステップＳ１１に移行する。
Ｎ^* _1CUT＝ＩＮＴ（Ｋ_P2・Ｓ_(n)＋Ｋ_D・（ｄＳ_(n)／ｄｔ)) ………(10)
但し、式中のＫ_P2は比例ゲインを、またＫ_D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、式中のスリップ量の微分値（ｄＳ_(n)／ｄｔ）は、例えばスリップ量の今回値Ｓ_(n)から前回値Ｓ_(n-1)を減じた値を、前記所定サンプリング時間ΔＴで除して求めてもよい。更に、前述のように比較的応答性の速い燃料カット制御による駆動力制御の特性を生かすために、前記微分ゲインＫ_Dは比較的大きな値に、また比例ゲインＫ_P2は比較的小さい値に設定する。これにより、前記８式から明らかなように、スリップ量が増加しているうち、つまり（ｄＳ_(n)／ｄｔ）が正値であるうちは、駆動輪スリップの初期であり同時に前記スロットル開度制御が十分に応答していない可能性があるから、第１目標燃料カット気筒数Ｎ^* _1CUTが大きく設定されるようにしてスリップの収束性を早め、例えば前述のような通常の低μ路面で駆動輪スリップは増加していない、つまり（ｄＳ_(n)／ｄｔ）が“０”か負値である場合であって、スリップ量の今回値Ｓ_(n)が定常的に発生している場合には、当該低μ路面での加速性を阻害しないように或いはエンジン出力が小さくなり過ぎてエンストが発生しないように第１目標燃料カット気筒数Ｎ^* _1CUTが小さく設定されるようにフィードバック制御している。また、この１０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（＝ｆ₁（ΔＴ))となる。
【００３５】
前記ステップＳ１１では、前記ステップＳ８又はステップＳ９で設定された目標サブスロットル開度の今回値θ^* _S(n)が“０”以下であるか否かを判定し、当該目標サブスロットル開度の今回値θ^* _S(n)が“０”以下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。
前記ステップＳ１２では、下記１１式に従って、前記サブスロットルバルブ２５が全閉（実際には全閉ではない）となったときの吸入空気量（図では漏れ空気量とも記す）によるエンジントルク（出力）Ｅ₁と、サブスロットルバルブ２５が本当に全閉になったと想定されるとき，つまり吸入空気量が“０”のときのエンジントルク（出力）Ｅ₀との偏差から、全閉時エンジントルク定常偏差ΔＥ_T2を算出してからステップＳ１４に移行する。なお、ここでは両エンジントルクＥ₁及びＥ₀を定数的に取扱っているが、これらは前述のような要因，即ちエンジン回転数や燃料噴射状態或いはスロットル開度の時間変化率等に応じて変化するから、厳密を要する場合には、これらの変数を認識しているエンジンコントロールユニットから情報を得て更に正確な演算を行うようにしてもよい。
【００３６】
ΔＥ_T2＝Ｅ₁−Ｅ₀ ………(11)
また、前記ステップＳ１４では、前記ステップＳ１２で算出された全閉時エンジントルク定常偏差ΔＥ_T2を用いて、下記１２式に従って第２目標燃料カット気筒数Ｎ^* _2CUTを算出してからステップＳ１５に移行する。
Ｎ^* _2CUT＝ｆ₂（ΔＥ_T2） ………(12)
但し、式中のｆ₂は、前記全閉時エンジントルク定常偏差ΔＥ_T2を引数とするトルクダウン関数であり、これによって得られる第２目標燃料カット気筒数Ｎ^* _2CUTは、現在のエンジントルク（出力）を当該全閉時エンジントルク定常偏差ΔＥ_T2分だけ小さく補正するための燃料カット気筒数であると言える。
【００３７】
一方、前記ステップＳ１３では、第２目標燃料カット気筒数Ｎ^* _2CUTを“０”に設定してから前記ステップＳ１５に移行する。
そして、前記ステップＳ１５では、下記１３式に従って、前記第１目標燃料カット気筒数Ｎ^* _1CUTと第２目標燃料カット気筒数Ｎ^* _2CUTとの何れか大きい方を目標燃料カット気筒数Ｎ^* _CUTに設定してからステップＳ１６に移行する。
【００３８】
Ｎ^* _CUT＝MAX(Ｎ^* _1CUT，Ｎ^* _2CUT） ………(13)
但し、式中のＭＡＸは最大値選出を示す。
前記ステップＳ１６では、前記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Ｓ１７に移行し、そうでない場合にはステップＳ１８に移行する。
【００３９】
前記ステップＳ１７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Ｓ１９に移行する。
一方、前記ステップＳ１８では、前記算出された目標燃料カット気筒数Ｎ^* _CUT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Ｓ１９に移行する。
【００４０】
そして、前記ステップＳ１９では、前記算出設定された目標燃料カット気筒数Ｎ^* _CUT及び目標サブスロットル開度θ^* _S(n)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ステップＳ２０に移行する。
前記ステップＳ２０では、前記目標サブスロットル開度の今回値θ^* _S(n)を前回値θ^* _S(n-1)として、またスリップ量の今回値Ｓ_(n)を前回値Ｓ_(n-1)として夫々記憶装置８４ｃの所定記憶領域に更新記憶してからメインプログラムに復帰する。
【００４１】
また、前記ステップＳ７では、前記サブスロットル開度の最大値θ^* _SMAXをサブスロットル開度の前回値θ^* _S(n-1)として、また“０”とスリップ量の前回値Ｓ_(n-1)として夫々記憶装置８４ｃの所定記憶領域に更新記憶してからメインプログラムに復帰する。
この演算処理によれば、特にそのステップＳ４からステップＳ６にかけて、車両が或る車速以上，つまり車体速と等価な従動輪速度である平均前輪速Ｖｗ_Fが前記所定値Ｖｗ_F0以上で走行しているのか、又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などが判定され、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、例えば車体速と等価な平均前輪速Ｖｗ_Fが前記所定値Ｖｗ_F0以上である場合の駆動力制御開始（駆動輪速度）閾値Ｖｗ₀は、当該平均前輪速Ｖｗ_Fより所定スリップ量Ｓ^*だけ大きな値であり、この駆動力制御開始閾値Ｖｗ₀より平均後輪速Ｖｗ_Rが小さい場合にはステップＳ５からステップＳ７を経てメインプログラムにリターンしてしまい、平均後輪速Ｖｗ_Rが当該駆動力制御開始閾値Ｖｗ₀以上である場合に限って、ステップＳ６で平均後輪速Ｖｗ_Rから平均前輪速Ｖｗ_Fを減じてスリップ量の今回値Ｓ_(n)が算出される。従って、このスリップ量の今回値Ｓ_(n)は必ず前記所定スリップ量Ｓ^*以上であり、少なくとも車両の加速時にはトラクションロスにより駆動輪に定常的なスリップが発生するものであるから、この所定スリップ量Ｓ^*を、例えば通常の中・高μ路面で想定される定常的な駆動輪，即ち平均後輪速Ｖｗ_Rのスリップ量に設定しておけば、スリップ量の収束目標値は最も好適な値となるし、またそれよりもスリップ量が小さい場合には不要な駆動力制御を実行しないですむと共に適度な不感帯となって制御のハンチングを抑制防止することができる。
【００４２】
また、前記車体速と等価な平均前輪速Ｖｗ_Fが前記所定値Ｖｗ_F0より小さい場合には、駆動力制御開始（駆動輪速度）閾値Ｖｗ₀は、前記エンスト防止最小エンジン回転数を満足する駆動輪速度，つまり所定値Ｖｗ₀₀に設定維持されるから、当該駆動輪速度である平均後輪速Ｖｗ_Rを当該駆動力制御開始閾値Ｖｗ₀（＝Ｖｗ₀₀）まで低下させてもエンジンがストールする恐れはない。またこれにより、前記電子制御されるエンジンにあって、当該エンスト防止最小エンジン回転数よりエンジン回転数が小さく（低く）なると、自動的にエンジンの回転数を復帰させる（リカバリーする）ものであった場合、例えば以下に説明する駆動力制御によって一旦エンジンがストールしかけ、次いで当該リカバリー機能によってエンジン回転数が増加されるということを繰返す恐れもなく、従って車両挙動が不安定になるということもない。勿論、前述のように、実際に可変制御されているエンスト防止最小エンジン回転数（主として冷却液温度に応じている）や変速機のギヤ比に応じて前記駆動力制御開始の所定値Ｖｗ₀₀を可変設定することとすれば、平均前輪速Ｖｗ_Fがそれに応じた所定値Ｖｗ_F0より小さい場合は勿論、それ以上である，前記定常的なスリップが発生している走行時にも最も好適な駆動力制御を行うことが可能となる。
【００４３】
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６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（例えば前記平均前輪速の所定値Ｖｗ_F0）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Ｖｗ_Rが、車体速と等価と考えられる平均前輪速Ｖｗ_Fと所定スリップ量Ｓ^*との和，つまり駆動力制御開始（駆動輪速度）閾値Ｖｗ₀になるように、前記サブスロットル開度制御及び燃料カット制御の組合せにより適正に制御されるので、その詳細な説明は省略する。
【００４４】
このタイミングチャートは、この実施例の車両が、氷結路のように路面μの極めて低い，所謂極低μ路面において、停車状態から時刻ｔ₀₀で急発進しようとする場合をシミュレートしたものである。そして、図６ａには平均後輪速Ｖｗ_R及び平均前輪速Ｖｗ_Fの経時変化を、同図ｂには平均後輪速の微分値としての平均後輪加速度Ｖ'w_Rの経時変化を、同図ｃには目標サブスロットル開度θ^* _S及び前記サブスロットルバルブ２５で実際に達成された実サブスロットル開度θ_Sの経時変化を、同図ｄには目標燃料カット気筒数Ｎ^* _CUT（前記第１目標燃料カット気筒数Ｎ^* _1CUT及び第２目標燃料カット気筒数Ｎ^* _2CUTを含む）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Ｎ_CUTの経時変化を夫々示すものとし、以下は夫々の図面の詳細な引用を省略する。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、車体速と等価な平均前輪速Ｖｗ_Fが前記所定値ＶＷ_F0以上となることはなく、従って前記図５の制御マップに従って、図４の演算処理のステップＳ４で設定される駆動力制御開始閾値Ｖｗ₀は前記所定値Ｖｗ₀₀一定に維持されたものとする。
【００４５】
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は、前記エンスト防止最小エンジン回転数をアイドル回転数として維持制御されており、勿論、これまでの目標サブスロットル開度θ^* _sは最大値θ^* _SMAXに、また目標燃料カット気筒数Ｎ^* _CUTは“０”に設定維持され、実際値もそれに一致している。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'w_R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Ｖｗ_R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'w_Rや平均後輪速Ｖｗ_Rの増加は、車体の移動を伴うものではなく、単に極低μ路面でスリップしているだけのものであったために、車体速と等価な平均前輪速Ｖｗ_Fは殆ど又は全く増加しない。従って、少なくとも平均後輪速Ｖｗ_Rが前記駆動力制御開始閾値Ｖｗ₀以上となる時刻ｔ₀₁までの間は、図４の演算処理のステップＳ５からステップＳ７を経てメインプログラムに復帰するフローが繰返されるだけで、目標サブスロットル開度θ^* _sも目標燃料カット気筒数Ｎ^* _CUTもエンジンコントロールユニットに要求されないから実サブスロットル開度θ_Sは前記最大値θ_SMAXに維持され、実燃料カット気筒数Ｎ_CUTは例えば“０気筒”に相当する，つまり何れの気筒も燃料カットを行わない状態が継続される。
【００４６】
次いで、前記時刻ｔ₀₁で平均後輪速Ｖｗ_Rが前記駆動力制御開始閾値Ｖｗ₀以上となると、その直後に実行される図４の演算処理のステップＳ５からステップＳ６に移行してスリップ量（の今回値）Ｓ_(n)が算出され、次のステップＳ７で目標サブスロットル開度（の今回値）θ^* _S(n)が算出され、次のステップＳ８で目標サブスロットル開度の最大値θ^* _SMAXとの比較により何れか小さい方の値が目標サブスロットル開度θ^* _S(n)に選出される。しかしながら、このときの目標サブスロットル開度θ^* _S(n)は、前述のようにその算出式である前記８式が積分ゲインＫ_Iの大きな或いは比例ゲインＫ_Pの小さなものであるために、未だスリップ量Ｓ_(n)そのものが大きくない当該時刻ｔ₀₁の直後では、前記最大値θ^* _SMAXより僅かに小さい値に止まり、その後のスリップ量Ｓ_(n)の増加に伴って急速に小さくなることが予想される。一方、この図４の演算処理では、次のステップＳ１０で第１目標燃料カット気筒数Ｎ^* _1CUTが算出される。この第１目標燃料カット気筒数Ｎ^* _1CUTは、前述のようにその算出式である前記１０式が微分ゲインＫ_Dの大きな或いは比例ゲインＫ_Pの小さなものであるために、図６ｂに示すように、既に平均後輪加速度Ｖ'w_Rが正値の領域で十分に大きくなっている当該時刻ｔ₀₁の直後で、例えば前記４気筒エンジンのうちの“４気筒”というように設定されたものとする。そして、この図４の演算処理では、前記目標サブスロットル開度θ^* _S(n)が未だ“０”より大きいためにステップＳ１１からステップＳ１３に移行して第２目標燃料カット気筒数Ｎ^* _2CUTは“０（気筒）”に設定されるため、同ステップＳ１５では、それよりも大きい前記第１目標燃料カット気筒数Ｎ^* _1CUTが目標燃料カット気筒数Ｎ^* _CUTに選出される。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Ｓ１６からステップＳ１７に移行して、その目標燃料カット気筒数Ｎ^* _CUTをそのまま、また前記最大値θ^* _SMAXより僅かに小さい目標サブスロットル開度θ^* _S(n)を、同ステップＳ１９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“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、また実サブスロットル開度θ_S(n)は前記目標サブスロットル開度θ^* _S(n)に一致した。
【００４７】
これにより、エンジン回転数はその増加率が小さくなり、これに合わせて平均後輪加速度Ｖ'w_Rの増加率も小さくなったが、それらより位相の遅れた平均後輪速Ｖｗ_Rはその後も増加し続け、これにより図４の演算処理のステップＳ８で算出され且つ同ステップＳ９で選出される目標サブスロットル開度θ^* _S(n)は加速度的に小さくなり、時刻ｔ₀₂で“０”以下となった。また、このとき、図４の演算処理のステップＳ１０で算出される第１目標燃料カット気筒数Ｎ^* _1CUTは、前述のように平均後輪加速度Ｖ'w_Rが未だ大きいままであるために、前記と同様に“４気筒”に相当する数値に設定され続けていた。そして、同図４の演算処理では、この時点で前記目標サブスロットル開度θ^* _S(n)が“０”以下となったためにステップＳ１１からステップＳ１２に移行して、前述のようにして全閉時エンジントルク定常偏差ΔＥ_T2が算出され、次のステップＳ１３では、その定常偏差ΔＥ_T2を補正するトルクダウン関数ｆ₂に応じて第２目標燃料カット気筒数Ｎ^* _2CUTが算出設定される。しかしながら、本実施例では定数的に処理される当該第２目標燃料カット気筒数Ｎ^* _2CUTは、少なくとも前記第１目標燃料カット気筒数Ｎ^* _1CUTより小さく、例えば“２気筒”に相当する数値に設定されたものとすると、次のステップＳ１５では当該第１目標燃料カット気筒数Ｎ^* _1CUTが目標燃料カット気筒数Ｎ^* _CUTに選出される。そして、この目標燃料カット気筒数Ｎ^* _CUTと前記目標サブスロットル開度θ^* _S(n)とが同ステップＳ１９で出力され、エンジンコントロールユニットでは実燃料カット気筒数Ｎ_CUTを目標燃料カット気筒数Ｎ^* _CUTに一致させたが、実サブスロットル開度θ_Sは目標サブスロットル開度θ^* _Sと一致せず、前記機械的全閉ストッパーにより制限される漏れ空気量に相当する所定開度θ_S0で規制されてしまった。
【００４８】
この実サブスロットル開度の所定開度θ_S0による漏れ空気量によりエンジンには所定のトルクが残存していたが、しかしながら前記“４気筒”に相当する実燃料カット気筒数Ｎ_CUTは継続されていたために、エンジン回転数はその後も増加率が小さくなり続け、やがて減少に転じ、これに合わせて平均後輪加速度Ｖ'w_Rの増加率も小さくなり、やがてピークを迎えて減少に転じ、更にその後の時刻ｔ₀₃で“０”となり、平均後輪速Ｖｗ_Rもこの時刻ｔ₀₃でピークを迎えて減少に転じた。この間、主として平均後輪加速度Ｖ'w_Rに支配される第１目標燃料カット気筒数Ｎ^* _1CUTは、図４の演算処理のステップＳ１０で前述と同様に“４気筒”に相当する値に設定され続け、同ステップＳ１２及びステップＳ１４で設定される他方の第２目標燃料カット気筒数Ｎ^* _2CUTは未だ“２気筒”に相当する値であり続けたために、同ステップＳ１５では目標燃料カット気筒数Ｎ^* _CUTに前者の第１目標燃料カット気筒数Ｎ^* _1CUTが選出され続けた。一方、図４の演算処理のステップＳ８で算出され且つ主として平均後輪速Ｖｗ_Rに支配される目標サブスロットル開度θ^* _S(n)は、スリップ量Ｓ_(n)の増加率が次第に小さくなることもあって、当該平均後輪速Ｖｗ_Rが減少する以前から次第にその減少率が小さくなり、前記時刻ｔ₀₃では負値の領域での増加に転じた。しかしながら実サブスロットル開度θ_Sが前記所定開度θ_S0で規制されることに変わりはなく、一方、実燃料カット気筒数Ｎ_CUTは前記第１目標燃料カット気筒数Ｎ^* _1CUTからなる目標燃料カット気筒数Ｎ^* _CUTに一致され続けたため、エンジンのバックトルクによって平均後輪速Ｖｗ_Rは減少を続け、これに伴って平均後輪加速度Ｖ'w_Rは負値の領域での減少に転じた。
【００４９】
これにより、前記図４の演算処理のステップＳ１０で算出され且つ主として平均後輪加速度Ｖ'w_Rに支配される第１目標燃料カット気筒数Ｎ^* _1CUTは、当該平均後輪加速度Ｖ'w_Rが相応の負値となる時刻ｔ₀₄で、前記“４気筒”よりも小さい例えば“３気筒”に相当する数値となり、一方の第２目標燃料カット気筒数Ｎ^* _2CUTが未だ“２気筒”に相当する数値に設定され続けたため、この時刻ｔ₀₄で目標燃料カット気筒数Ｎ^* _CUTは当該第１燃料カット気筒数Ｎ^* _1CUTである“３気筒”が選出され、これを入力したエンジンコントロールユニットは実燃料カット気筒数Ｎ_CUTをこれに一致させた。一方、同図４の演算処理のステップＳ８で算出され且つ主として平均後輪速Ｖｗ_Rに支配される目標サブスロットル開度θ^* _S(n)は、この間も当該平均後輪速Ｖｗ_Rの減少に伴って、負値の領域で比較的大きく増加し続けていたが、実サブスロットル開度θ_Sは前記所定開度θ_S0に規制されたままであった。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、前記駆動力制御開始（駆動輪速度）閾値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Ｖｗ_Fは殆ど増加していない。
【００５０】
これらによるエンジンのバックトルクにより、平均後輪加速度Ｖ'w_Rは負値の領域での減少率が次第に小さくなり、やがて負値の領域での増加に転じたが、その間も平均後輪速Ｖｗ_Rは減少を継続していた。これにより、前記主として平均後輪加速度Ｖ'w_Rに支配される第１目標燃料カット気筒数Ｎ^* _1CUTは、時刻ｔ₀₅で遂に“０気筒”に相当する数値となり、一方で前記目標サブスロットル開度θ^* _S(n)は未だ“０”以下であったために、前述と同様に“２気筒”に相当する第２目標燃料カット気筒数Ｎ^* _2CUTが設定され続けており、その結果、図４の演算処理のステップＳ１５では、当該第２目標燃料カット気筒数Ｎ^* _2CUTが目標燃料カット気筒数Ｎ^* _CUTに設定され、これを入力したエンジンコントロールユニットは実燃料カット気筒数Ｎ_CUTをこれに一致させた。そして、この後も、平均後輪速Ｖｗ_Rは、前記“２気筒”に相当する実燃料カット気筒数Ｎ_CUT（＝目標燃料カット気筒数Ｎ^* _CUT＝第２目標燃料カット気筒数Ｎ^* _2CUT）への燃料カットにより、緩やかではあるが減少を継続し、平均後輪加速度Ｖ'w_Rも負値の領域で緩やかに増加し続け、その結果、前記“２気筒”に相当する第１目標燃料カット気筒数Ｎ^* _2CUTが目標燃料カット気筒数Ｎ^* _CUTに設定され続けることとなり、平均後輪速Ｖｗ_Rのスリップ量は、極低μ路面としては比較的早期に収束に向かうことになる。
【００５１】
この時刻ｔ₀₅の近傍から、前記駆動力制御開始閾値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、当該極低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Ｖｗ_Fも緩やかに増加し始める。従って、前記時刻ｔ₀₅以前から負の領域で増加している平均後輪加速度Ｖ'w_R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、エンジンの出力トルクは車体を駆動するために消費されるようになるから、車体速と等価な平均前輪速Ｖｗ_Fは加速度的に大きくなることになる。これにより、未だ目標燃料カット気筒数Ｎ^* _CUTには“２気筒”に相当する前記第２目標燃料カット気筒数Ｎ^* _2CUTが選出され続け、実燃料カット気筒数Ｎ_CUTもこれに一致され続けてエンジントルクの低減制御は継続されているものの、車体速と等価な平均前輪速Ｖｗ_Fは増速を続け、具体的には当該平均前輪速Ｖｗ_Fが前記駆動力制御開始閾値Ｖｗ₀に相当する速度に到達する時刻ｔ₀₆の以前から、平均後輪速Ｖｗ_Rとの偏差，即ちスリップ量Ｓ_(n)は当該極低μ路面で発生する定常的なスリップ状態の範囲に収まるようになり、それが故にこの時刻ｔ₀₆に至って平均後輪速Ｖｗ_Rの減少率が加速度的に小さくなり、当該平均後輪加速度Ｖ'w_Rが“０”となる時刻ｔ₀₆で平均後輪速Ｖｗ_Rも減少側のピークを迎えて増加に転じた。
【００５２】
これにより、前記時刻ｔ₀₆以前から平均後輪速Ｖｗ_Rの平均前輪速Ｖｗ_Fに対する偏差，即ちスリップ量Ｓ_(n)は加速度的に小さくなることになり、主として当該スリップ量Ｓ_(n)に支配される前記目標サブスロットル開度θ^* _S(n)は、時刻ｔ₀₇で遂に正値に転じた。従って、図４の演算処理のステップＳ１１からステップＳ１３に移行して前記第２目標燃料カット気筒数Ｎ^* _2CUTは“０（気筒）”に設定され、同ステップＳ１０で算出される一方の前記第１目標燃料カット気筒数Ｎ^* _1CUTは、前記平均後輪加速度Ｖ'w_Rが未だ小さな値であり続けたために、“０気筒”に相当する数値に設定され続け、従って目標燃料カット気筒数Ｎ^* _CUTも“０気筒”となって実燃料カット気筒数Ｎ_CUTもこれに一致されることになった。この時点で、エンジンからのバックトルクはなくなり、逆に前記所定開度θ_S0で規制される実サブスロットル開度θ_Sからの漏れ空気量による小さなエンジントルクが作用して平均後輪加速度Ｖ'w_Rは小さいながらも正値の領域で増加することとなり、平均後輪速Ｖｗ_Rも僅かに増加し始めた。
【００５３】
この間及びこれ以後も、車体速に引張られる平均前輪速Ｖｗ_Fは増加し続けていたために、平均後輪速Ｖｗ_Rとのスリップ量Ｓ_(n)はますます小さくなり、従って図４の演算処理のステップＳ８で算出設定される目標サブスロットル開度θ^* _S(n)は、時刻ｔ₀₈で実質的に前記実サブスロットル開度の所定開度θ_S0以上となり、また目標燃料カット気筒数Ｎ^* _CUT及び実燃料カット気筒数Ｎ_CUTは“０気筒”であり続けたため、エンジンの出力トルクは次第に増加して平均後輪加速度Ｖ'w_Rも増加し、その結果、平均後輪速Ｖｗ_Rも次第に増加してゆく。但し、この時点での平均後輪速Ｖｗ_Rと平均前輪速Ｖｗ_Fとのスリップ量Ｓ_(n)は、当該極低μ路面で定常的に発生するスリップ状態の範囲に十分収まっていたため、前記増加する平均後輪加速度Ｖ'w_Rによって車体速は滑らかに加速され、それに伴って平均前輪速Ｖｗ_Fも滑らかに増加したため、これ以後は当該極低μ路面での安定した加速が継続されたものと想定される。
【００５４】
以上より、後輪速センサ２８ＲＬ，２８ＲＲ及び図４の演算処理のステップＳ１乃至ステップＳ３及びステップＳ６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の演算処理のステップＳ８及びステップＳ９及びステップＳ１９及びエンジンコントロールユニット３１が第１の内燃機関出力制御手段に相当し、図４の演算処理のステップＳ１０乃至ステップＳ２０及びエンジンコントロールユニット３１が第２の内燃機関出力制御手段に相当し、図４の演算処理のステップＳ１１乃至ステップＳ１４が内燃機関出力定常偏差補正手段に相当する。
【００５５】
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７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Ｓ１１乃至ステップＳ１５がなく、結果的に前記第１目標燃料カット気筒数Ｎ^* _1CUTがそのまま目標燃料カット気筒数Ｎ^* _CUTとして出力された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６のそれと同様であり、前述と同様に、車体速と等価な平均前輪速Ｖｗ_Fが前記所定値ＶＷ_F0以上となることはなく、従って駆動力制御開始閾値Ｖｗ₀は前記所定値Ｖｗ₀₀一定に維持されたものとする。
【００５６】
このタイミングチャートに示す時刻ｔ₁₁から時刻ｔ₁₅までの時間の平均後輪速Ｖｗ_R，平均前輪速Ｖｗ_F，平均後輪加速度Ｖ'w_R，目標サブスロットル開度θ^* _S(n)，実サブスロットル開度θ_S，目標燃料カット気筒数Ｎ^* _CUT，及び実燃料カット気筒数Ｎ_CUTの経時変化は、前記図６のタイミングチャートで目標サブスロットル開度θ^* _S(n)が時刻ｔ₀₂（図７では時刻ｔ₁₂に相当）で“０”以下となり、その結果、前記第２目標燃料カット気筒数Ｎ^* _2CUTが算出され始めることを除いて、当該図６のタイミングチャートの時刻ｔ₀₁から時刻ｔ₀₅と同等又はほぼ同等であるために、その詳細な説明を省略する。従って、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、前記駆動力制御開始（駆動輪速度）閾値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Ｖｗ_Fは殆ど増加していない。
【００５７】
しかしながら、この時刻ｔ₁₅までのエンジンのバックトルクにより、前述と同様に、平均後輪加速度Ｖ'w_Rは負値の領域での減少率が次第に小さくなり、やがて負値の領域での増加に転じ、その間も平均後輪速Ｖｗ_Rは減少を継続し、前記主として平均後輪加速度Ｖ'w_Rに支配される第１目標燃料カット気筒数Ｎ^* _1CUTは、時刻ｔ₀₅で遂に“０気筒”に相当する数値となり、ここでは前記第２目標燃料カット気筒数Ｎ^* _2CUTは設定されないので、この第１目標燃料カット気筒数Ｎ^* _1CUTが目標燃料カット気筒数Ｎ^* _CUTに設定され、実燃料カット気筒数Ｎ_CUTは、実際に何れの気筒にも燃料カットを行わない“０気筒”となった。一方、前記目標サブスロットル開度θ^* _S(n)は、前述と同様に負値の領域で緩やかに増加しているものの、実際の実サブスロットル開度θ_Sは前記所定開度θ_S0で規制されたままであり、前記所定の漏れ空気量がエンジンに吸入されている。そして、実際のエンジンコントロールユニットは、前記大きなアクセルペダルの踏込み量，即ちメインスロットル開度及びエアフローメータによる吸入空気量に応じた燃料噴射を継続することとなり、比較的小さな値ではあるがエンジントルクは出力され続ける。これにより、前記時刻ｔ₁₅以後、平均後輪加速度Ｖ'w_Rは負値の領域で加速度的に増加し、これに伴って平均後輪速Ｖｗ_Rの減少率が小さくなる。すると、主としてこの平均後輪速Ｖｗ_Rに支配される目標サブスロットル開度θ^* _S(n)の増加率が小さくなってしまうことになる。
【００５８】
このようにエンジンの出力トルクは次第に大きくなってしまうから、平均後輪加速度Ｖ'w_Rは負値の領域から“０”を経て、緩やかではあるが正値の領域で増加し始め、これに伴って平均後輪速Ｖｗ_Rもゆっくりと増加し始める。しかしながら、この平均後輪速Ｖｗ_Rと車体速に等価な平均前輪速Ｖｗ_Fとの間のスリップ量Ｓ_(n)は、当該極低μ路面で車体を駆動するほど小さなものではなく若しくは当該極低μ路面で定常的に発生するスリップ状態ではないため、当該車体速と等価な平均前輪速Ｖｗ_Fは殆ど又は全く増加しない。そして、この平均後輪速Ｖｗ_Rと平均前輪速Ｖｗ_Fとのスリップ量Ｓ_(n)が定常的に発生したまま、車両が十分に発進加速できない状態が継続される。勿論、主としてこのスリップ量Ｓ_(n)に支配される目標サブスロットル開度θ^* _S(n)は、負値の領域で殆ど変化しなくなることになり、サブスロットルバルブへの要求信号は全閉指令であるにも係わらず、前記漏れ空気量によるエンジントルクが出力されたままの状態が維持されている。この定常的なスリップ量Ｓ_(n)こそ、前記図４の演算処理のステップＳ１２で算出される、サブスロットルバルブからの漏れ空気量によるエンジントルクＥ₁からサブスロットルバルブが全閉であると仮定したときのエンジントルクＥ₀を減じた全閉時エンジントルク定常偏差ΔＥ_T2によるものであり、この全閉時エンジントルク定常偏差ΔＥ_T2を低減するために必要な（第２）目標燃料カット気筒数Ｎ^* _2CUTが前記トルクダウン関数ｆ₂で求められ、この第２目標燃料カット気筒数Ｎ^* _2CUT分に相当する気筒に燃料カットを実行することで、当該全閉時エンジントルク定常偏差ΔＥ_T2に相当するスリップ量Ｓ_(n)を収束させることができる。これを実行しない前記従来例では、こうした極低μ路面での十分な発進加速性能が得られなくなることもある。
【００５９】
なお、上記実施例においては、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。
【００６０】
また、上記実施例においては、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。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の車両の駆動力制御装置によれば、例えばスリップ状態検出値の比例・積分値から第２のスロットルバルブの閉方向へのスロットル開度制御量を算出設定し、同じくスリップ状態検出値の比例・微分値から燃料カットすべきエンジンの気筒数を算出設定するようなものであった場合に、例えば当該第２のスロットルバルブからの吸入空気量に相当する当該第２のスロットルバルブの実際の開度と、全閉と考えられる第２のスロットルバルブの目標開度との間で発生する内燃機関出力の定常偏差、即ち第２のスロットルバルブからの漏れ空気がエンジンに吸入されているときのエンジン出力とエンジンには全く空気が吸入されていないと考えられるときのエンジン出力との定常的な偏差などに応じて、そのエンジン出力定常偏差に相当する駆動力分だけ当該内燃機関への燃料供給の停止量又は減少量を設定することにより、本来はスリップ量の増加が終了している極低μ路面での発進時にも適切な燃料カットを継続することで、駆動輪へのバックトルクを大きくして当該駆動輪のスリップを早期に収束して、安定して発進や加速を行うことができる。
【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】図１に示す駆動力制御装置で第２のスロットルバルブが全閉指令に対して完全に全閉にならず、漏れ空気が発生する説明図である。
【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一実施例を示すフローチャートである。
【図５】車体速と等価な平均前輪速に応じて図４の演算処理で設定される駆動力制御開始閾値の一例を示す制御マップである。
【図６】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７】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。
【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
３５はサブスロットルバルブ
３６は吸気管路
３８は排気管路
３９はメインスロットルバルブ
４１はエアフローメータ
４２はスロットル開度センサ
４５はステップモータ（アクチュエータ）
８４はマイクロコンピュータ

Claims

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、前記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、運転者によって操作される第１のスロットルバルブとは個別に設けられた第２のスロットルバルブの開度を閉方向に制御して、前記スリップ状態検出値の変化に対して大きなゲインで内燃機関の出力を低減制御する第１の内燃機関出力制御手段と、前記スリップ状態検出値の大きさに応じて、前記第１の内燃機関出力制御手段より速い応答性で、且つ前記スリップ状態検出値の変化に対して小さなゲインで前記内燃機関の出力を低減制御する第２の内燃機関出力制御手段とを備え、前記第２の内燃機関出力制御手段は、前記第２のスロットルバルブの実際の開度が全閉ストッパーにより制限されて当該第２のスロットルバルブの目標開度と一致しなくなることにより発生する内燃機関出力の定常偏差相当の駆動力分だけ前記内燃機関の出力を低減制御する内燃機関出力定常偏差補正手段を備えたことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
前記第２の内燃機関出力制御手段は、前記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ことを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動力制御装置。