JPH01227829A - 車両用駆動力制御装置 - 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、低摩擦係数路走行時や発進時や加速時等にお
いて駆動輪スリップを防止する車両用駆動力制御装置に
関する。

（従来の技術） 従来、車両用駆動力制御装置としては、例えば特開昭５
８−３８３４７号公報に示されているように、左右前輪
の平均回転速度と左右後輪の平均回転速度との差から駆
動輪スリップを検出し、検出値が駆動輪スリップを示す
時、７ユーエルカツト（燃料供給の中止）により駆動輪
スリップを防止する装置が知られている。

また、特開昭５８−２０２１４２号公報に示されるよう
に、駆動輪スリップ発生時にブレーキ作動させることで
スリップを防止する装置が知られているし、更に、特開
昭５９−１８２５１号公報に示されるように、駆動輪ス
リップの発生時にスロットルバルブを閉方向に制御する
ことでスリップを防止する装置が知られている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、特開昭５８−３８３４７号公報に示され
る従来装置にあっては、駆動輪スリップの発生状況の如
何にかかわらず、スリップ発生時に７ユーエルカツトに
よシ、高い制御ゲインでオン。

オフ的にエンジン出力トルクを制御するものであった為
、以下に述べるような問題を生じていた。

即ち、スリップ発生時には、駆動輪スリップの発生状況
の如何にかかわらず７ユーエルカツトを実行してエンジ
ン出力を急減させ、スリップが収まると７二−エルリカ
パー（燃料供給の再開）を実行し、エンジン出力を急増
させる。これにより再びスリップが発生すると、再度フ
ューエルカットによるスリップ防止を行なう。従って、
この制御中スリップが発生したり、これが防止されたり
の状態が繰り返され、確実なスリップ防止を達成し得な
いはかシか、この間エンジン出力トルクが大きく増減を
繰シ返す為、車両は激しく前後に加振され、乗心地を著
しく損なわせる。

また、特開昭５８−２０２１４２号公報に示される従来
装置は、駆動輪スリップ発生時にブレーキ作動させるこ
とでスリップを防止する装置が知られているが、ブレー
キ操作時以外の走行時において制動力を得る為、常時油
圧を発生し得る油圧派・を要する等、装置コストが高く
なってしまう。更に、特開昭５９−１８２５１号公報に
示される従来装置も、アクセルペダルとスロットルバル
ブとの機械的リンクを廃止し、代わりに精度良くスロッ
トルバルブの開閉を行なうアクチュエータを要する等、
装置コストが高くなってしまう。

（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
、以下に述べるような解決手段とした。

本発明の解決手段を第１図のクレーム対応図によシ説明
すると、車体速度全検出する車体速検出手段１と、駆動
輪速度を検出する駆動輪速検出手段２と、スロットル開
度を検出するスロットル開度検出手段７と、エンジン回
転数を検出する実エンジン回転数検出手段３と、前記実
エンジン回転数、スロットル開度、車体速度、駆動輪速
度に基づき最適スリップ率となる目標エンジン回転数を
演算する目標エンジン回転数演算手段４と、前記車体速
度と駆動輪速度とに基づき駆動輪スリップ率を演算する
スリップ率演算手段５と、前記駆動輪スリップ率が駆動
輪スリップを示す所定の設定スリップ率を越えた場合に
、前記実エンジン回転数が前記目標エンジン回転数に一
致するようにエンジンに供給される燃料の一部または全
部を停止する燃料供給制御手段６と、を備えていること
を特徴とする。

（作用） 走行時には、車体速検出手段ＩＫよる車体速度と駆動輪
速検出手段２による駆動輪速度とに基づき駆動輪スリッ
プ率が演算され、駆動輪スリップ率が駆動輪スリ、ツブ
を示す所定の設定スリップ率を越えているかどうかで駆
動輪スリップの発生が監視される。

そして、駆動輪スリップ発生時には、エンジン回転数演
算手段４により得られる目標エンジン回転数と、実エン
ジン回転数検出手段３により得られる実エンジン回転数
との差が求められ、その差がゼロになる方向、即ち、爽
エンジン回転数が目標エンジン回転数に一致するように
燃料供給制御手段６においてエンジンに供給される燃料
の一部または全部が停止され、駆動輪スリップ率がその
時の車両状態（実エンジン回転数、！体速度、ｍ動輪速
度スロットル開度）での最適スリップ率に近づくように
スリップ抑制制御が行なわれる。

従って、車載の燃料噴射制御装置等を利用出来るフュー
エルカットによる低コストの装置であシながら、スリッ
プ率を最適スリップ率に収束させる駆動力制御により、
スリップ再発を抑え之なめらかなスリップ防止を図るこ
とが出来る。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。

第２図の全体システム図で、２１はエアフローメ−１，
２２Ｈスロツトルバルブ、２３は燃料噴射弁、２４は点
火コイル、２５はエンジン、２６はエンジン回転数セン
サ、２７は前輪車輪速センサ、２８は後輪車輪速センサ
で、後輪駆動車（ＦＲ車）の場合には、前輪が非駆動輪
、後輪が駆動輪となる。また３０はスロットル開度セン
サである。

２９はマイクロコンピュータを用いた制御装置で、その
基本性能は前記エアフローメータ２１．エンジン回転数
センサ２６の出力及び図示しない他の情報をに基づいて
、適正な燃料量９点火時期を求め、燃料噴射弁２３９点
火コイル２４に指令を与えるものである。

また、制御装置２９は駆動力制御性能を具有し、その性
能は、エンジン回転数センサ２６．前輪車輪速センサ２
７．後輪車輪速センサ２８．スロットル開度セ／す３０
からの入力情報により得られる実エンジン回転数Ｎｅ　
、前輪車輪速ＶＦ’９後輪車輪速ＶＲｗスロットル開度
θに基づき最適スリップ率Ｓ帯となる目標エンジン回転
数ＮＣｕｔを演算すると共に、前記前輪車輪速ｖＦ、後
輪車輪速ＶＲとに基づき駆動輪スリップ率Ｓを演算し、
前記駆動輪スリップ率Ｓが駆動輪スリップを示す所定の
設定スリップ率Ｓｏを越えた場合に、前記実エンジン回
転数Ｎｅが前記目標エンジン回転数Ｎｃｕｔに一致する
ようにエンジン２５に供給される燃料の一部または全部
を停止する指令を燃料噴射弁２３を与えるものである。

次に、作用を説明する。

駆動力制御作動の流れを、まず第３図に示すメインルー
チンのフローチャート図により説明する。

まず、ステップ３１にてエンジン回転数Ｎｅ及びスロッ
トル開度θを読み込む。次に、ステップ３２．３３で前
、後輪の車輪速を計算しそれぞれｖＦ、ｖＲとする。

次に、ステップ３４でスリップ率ｓｔ−下記の式で計算
する。

ｖＲ−ｖＦ Ｓ＝− ｖＦ これは、実際の車体速に相当する前輪（非駆動輪）の車
輪速と前後輪車輪速の差の比に相当する。次に、ステッ
プ３５で社、スリップ率Ｓが所定の設定スリップ率Ｓｏ
　（例えば０．１５）よシ大きいかどうか比較し、小さ
ければステップ３８に移ってフューエルカット用のフラ
グＰＣＩ、ＦＣ２を０にしてフューエルカットしない様
に、すなわち通常の運転を行なう。

スリップ率Ｓが所定の設定スリップ率Ｓｏ大きければス
リップを抑制するためにステップ３９に移り設定スリッ
プ率５ｓｅｔの計算を行なう。これは、スロットル開度
θに応じて、第１２図に例を示す様なテーブルルックア
ップで良い。次にステップ３６に移り、７ユーエルカツ
トの目標エンジン回転数Ｎｃｕｔを求める。これは、例
えば、マニュアルトランスミッションの場合、 （但し、Ｖ１１＝＝ａＸＮｅ、ａはギヤ比）の様に求め
る。つまり、スリップ率が５ｓｅｔ　Ｋなる状態でのエ
ンジン回転数に相当する。

次に、ステップ３７において７エーエルカツトが実行さ
れる。

以下罠フューエルカットの方法について詳述する。

第４図は気筒群を交互に燃料カットを実行するよう各気
筒群の燃料カット断続信号発生プログラムで、回転又は
時間に同期して一定周期で実行する。

ステップ４１〜４６は燃料カット断続信号の時間の基準
となるカウンタＴＭＩ及び７Ｍ２の計数を行なっている
。

ステップ４１でカウンタＴＭＩの値がφか否かを判別し
、φであればステップ４３へ進み、φでなければステッ
プ４２へ進む。ステップ４２では本プログラムの実行毎
にカウントＴＭＩを１づつ減じる。ステップ４３．４４
はカウンタＴＭ２をステップ４１．４２と同様に計数す
る。ステップ４５でＴＭＩのカウント値が燃料カット断
続周期カウント数Ｔの１７２であるか否かを判別し、Ｔ
ＭＩのカウント値がＴの１／２となったときステップ４
６でカウンタＴＭ２に断続周期カウント数Ｔをセットす
る。

以上のステップで、第６図に示すように、燃料カット断
続信号の基準となる周期ＴのカウンタＴＭＩと、ＴＭｌ
よりｌ／２周期位相差を持ったカウンタＴＭ２ｔ−構成
する。

ステップ４７で実工／ジン回転１ｉ１Ｎｅと所定の目標
エンジン回転数ＮＣｕｔの差を計算し、目標エンジン回
転数ＮＣｕｔからの超過回転数ΔＮｅを計算する。

ステップ４８〜５６は燃料カット時間比設定を行なう。

ステップ４８では、ＴＭＩを判別し、ＴＭｌ＝φ以外の
ときはステップ５４にジャンプし、ステップ４９〜５３
は実行しない。

ステップ４９でΔＮｅを判別し、ΔＮｅ≦φ、すなわち
エンジン回転数Ｎｅが目標エンジン回転数Ｎｃｕｔを越
えてないときはステップ５７ヘジヤンプする。このと春
カウンタＴＭＩは新らたにセットされずφの状態を継続
する。

ΔＮｅ　）φのときはステップ５０〜５６でΔＮｅに応
じた燃料カット実行時間を割当てる。

ステップ５０でΔＮｅ≦Ｎ１、即ちφくΔＮｅ≦Ｎｌで
あればステップ５１で燃料リカバーサイクル数レジスタ
ＴＲＥＣに所定のサイクル数Ｔ１に’セットし、ステッ
プ５３でカウンタＴＭＩに周期カウント数Ｔをセットす
る。Ｎｓ＜ΔＮｅのときはステップ５２でＴＲＥＣにＴ
ｚｔ−セットし、ステップ１３でＴＭＩにＴをセットす
る。

ステップ５４〜５６はΔＮｅがＮ＜１よυさらに大きい
制限値Ｎ２を越えたときに連続的に燃料カットを行なう
ためのルーチンである。

ステップ５４はＴＭ１＝φのタイミングに限らず常時実
行し、ΔＮｅ）Ｎ２のときはステップ５５でＴＭＩに７
Ｍ２よシ１カウント多い値をセットし、ステップ５６で
７Ｍ２にＴＭＩよシＴ／２多い値をセットする。ＴＭＩ
、７Ｍ２をこのようにセットすることによシ、エンジン
回転数が低下してΔＮｅ≦Ｎ！となったときはＴＲＥＣ
以下ｚの断続サイクルに移行することができる。

超過回転速度Ｎｌ、Ｎ、と燃料リカバーサイクル数Ｔ、
　、　Ｔ、の設定値は、第８図及び第９図に示すように
設定している。

ステップ５７〜６２は各気筒群ごとに燃料カット断続信
号のカット状態とリカバー状態の切替を行なう。

ステップ５７でカウンタＴＭＩが燃料リカバーサイクル
数レジスタＴＲＥＣ（１り設定値をこえるときはステッ
プ５８で第１０気筒群の燃料カットフラグＰＣＩをセッ
トし、ＴＲＥＣ以下のときはステップ５９でＰＣＩをリ
セットする（第７図）。

ステップ６０〜６２で同様にカウンタＴＭ２により第２
の気筒群の燃料カットフラグＦＣ２をセット又はリセッ
トしている。前述のように７Ｍ２はＴＭＩより１／２周
期ずらせて設定しているので、ＦＣＩ　、ＥＣ２は１／
２周期位相がずれ九断続信号となる。

第５図は燃料カット実行のためのプログラムで、回転に
周期して実行される燃料噴射パルスの出力プログラムに
設けている。

ステップ７１では燃料カット断続信号発生プログラムで
演算された燃料カットフラグＰＣＩを判別し、′φ１で
あればステップ２で燃料噴射パルスを第１の気筒群の燃
料噴射弁駆動Ｉ１０に出力し、第１の気筒群の燃料噴射
を行なう。フラグＰＣＩが“１′″であれば第１の気筒
群の燃料噴射パルスの出力を行なわず第１の気筒群の燃
料カットを実行する。

ステップ７３〜７４で同様に燃料カットフラグＦＣ２を
判別し、“φ１であれば、第２の気筒群の燃料噴射を行
ない、′１゛でおれば第２の気筒群の燃料カットを実行
する。

以上の動作の説明図を第９図に示し、エンジン回転数Ｎ
ｅが所定の目標エンジン回転数Ｎ（ｕｔを越えると、規
則的な燃料カットの断続を行なう。

尚、燃料カットを実行する時間比を超過回転速度ΔＮｅ
に応じて２段階に変化させているが、１段階又は３段階
以上の多段階に変化させてもよい。

更に、超過回転速度ΔＮｅがさらに増加してＮ２を越え
ると連続的な燃料カットとなる。

次に、１ｇ１Ｏ図及び第１１図は本実施例の動作を説明
するタイムチャートである。

第１０図の時間ｔｏにおいて急加速してスリップが発生
すると、ｖＦ（破線）に対してＶＲ（実線）は急速に上
昇する。マニュアルトランスミッションでは所定の比ギ
ヤを介してつながっているためエンジン回転Ｎｅ　（実
線）も急速に上昇する。次に、時間１．　においてスリ
ップ率Ｓが所定の設定スリップ率Ｓｏを越えると、第１
１図に示すように、目標エンジン回転数ＮｃｕｔがＶＦ
　Ｋ応じて刻々破線の如く設定され、それに応じて前述
のようにフューエルカットが行なわれ、エンジン回転数
Ｎｅは目標エンジン回転数Ｎｃｕｔ近傍に制御されなが
らなめらかに上昇し、従って、後輪車輪速ｖＲも最適ス
リップ率Ｓ１が得られるように、７ユーエルカツトによ
る下降後はなめらかに上昇する。

尚、スロットル開度に応じて目標スリップ率を変えるの
は以下の理由による。まず、第１３図において車輪（駆
動輪）がスリップした時に発生する駆動力は実線のごと
くなる。従って最大の駆動力を得るにはスリップ率を０
．１程度にすれば良い。

一方ハンドルを切った時発生しうる最大のコーナリング
フォースは破線のごとくなりスリップが大きくなるにつ
れてこれが小さくなる。これは即ちスリップ率が大きく
なると横方向の安定性が低下するという事である。

さて、本願のごとく、フューエルカットによってエンジ
ン回転数を制御する場合、７ユーエルカツト、リカバー
によるエンジントルクの変動によって車両の前後方向の
加速度が変動しガクガクしてしまうがこれは、スロット
ル開度が大きい場合に特に顕著でありしかもエンジン回
転数が低いほどこれが強い。従ってスロットル開度が大
きい時には設定スリップ率を上げて即ち、目標エンジン
回転数を上げて、上記ガクガクを抑えるのが好ましい。

設定スリップ率を上げ九場合、第１３図の説明の様に横
方向の安定性は悪くなるが、不安定になればドライバー
はアクセルをもどす操作を行なうため、第１２図の様に
スロットル開度と安定性がドライバーの感覚と合う様に
なめらかに関連を持たせるとむしろ、コントロールし易
い車の挙動が得られる。更に加速が要求されるスロット
ル全開域では路面摩擦係数（駆動力）が最大になる目標
スリップ率とすることにより、安定性はやや損なうもの
の加速Ｆｉ最高となシ、上級ドライバーに適した味付け
となる。

以上、実施例を図面に基づいて説明してきたが、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。

（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、車体速度を検出する車体速検出手段と、
駆動輪速度を検出する駆動輪速検出手段と、エンジン回
転数を検出する冥エンジン回転数検出手段と、前記実エ
ンジン回転数、車体速度、駆動輪速度に基づき最適スリ
ップ率となる目標エンジン回転数を演算する目標エンジ
ン回転数演算手段と、前記車体速度と駆動輪速度とに基
づき駆動輪スリップ率を演算するスリップ率演算手段と
、前記駆動輪スリップ率が駆動輪スリップを示す所定の
設定スリップ率を越えた場合に、前記実エンジン回転数
が前記目標エンジン回転数に一致するようにエンジンに
供給される燃料の一部または全部を停止する燃料供給制
御手段と、を備えていることを特徴とする手段とした為
、車載の燃料噴射制御装置等を利用出来るフューエルカ
ットによる低コストの装置であシながら、スリップ率を
最適スリップ率に収束させる駆動力制御により、スロッ
トル開度に対応してスリップ再発を抑えたなめらかなス
リップ防止を図ることが出来るという効果が得られる。

【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図は実施例の車両用駆動力制御装置が適応
されたシステム全体図、第３図は実施例車両用駆動力制
御のメインルーチンを示すフローチャート図、第４図は
実施例車両用駆動力制御のサブルーチンを示す７ユーエ
ルカツト制御フローチャート図、第５図は実施例車両用
駆動力制御での燃料カットプログラムを示すフローチャ
ート図、第６図は燃料カット断続信号の基準となる周期
Ｔのカウンタを示すタイムチャート図、第７図は燃料カ
ット断続信号のカット状態とリカバー状態との切替タイ
ムチャート図、第８図は燃料カットの時間比の構成を超
過回転数を含めてエンジン回転数との関係で説明した図
、第９図は燃料カット断続の時間構成を説明するタイム
チャート図、第１０図は駆動輪スリップが発生した時の
車輪速タイムチャート図、第１１図は駆動輪スリップが
発生した時のエンジン回転数タイムチャート図、第１２
図はスロットル開度に対応し九設定スリップ高を示すテ
ーブル図、第１３図はスリップ率とコーナリングフォー
ス及び路面摩擦係数との関係を示す特性図である。 ｌ・・・車体速検出手段 ２・・・駆動輪速検出手段 ３・・・実エンジン回転数検出手段 ４・・・目標エンジン回転数演算手段 ５・・・スリップ率演算手段 ６・・・燃料供給制御手段 ７・・・スロットル開度検出手段 特許出　願人　日産自動車株式会社 第１図 第２図 第６図　　　　第７図 第８図 第９図 第１０図 轟 第１１図 第１２図 車イ」き遭　Ｖ＝ 第１３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）車体速度を検出する車体速検出手段と駆動輪速度
   を検出する駆動輪速検出手段と エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と 前記エンジン回転数、車体速度、駆動輪速度に基づき、
   最適スリップ率となる目標エンジン回転数を演算する目
   標エンジン回転数演算手段と前記車体速度と駆動輪速度
   とに基づき、駆動輪のスリップ率を演算する、スリップ
   率演算手段と前記駆動輪スリップ率が所定の設定スリッ
   プ率を越えた場合に、前記実エンジン回転数が、前記目
   標エンジン回転数に一致する様にエンジンに供給される
   、燃料の一部または全部を停止させる燃料供給制御手段
   と スロットル開度検出手段とを備え 前記設定スリップ率は、スロットル開度が大きいほど大
   きくなる様に設定した事を特徴とする車両用駆動力制御
   装置。