(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動輪（ＷFL，ＷFR）のスリップ率を算出するスリップ率算出手段（Ｍ１）と、前記スリップ率に応じて駆動力低減レベルを決定する駆動力低減レベル決定手段（Ｍ２）と、駆動力低減レベルに応じて駆動輪（ＷFL，ＷFR）の駆動力を低減する駆動力低減手段（Ｍ３）とを備えた車両の駆動力制御装置において、
時間間隔を有してサンプリングされた複数の駆動輪速度を格納する第１格納手段（Ｍ４）と、
時間間隔を有してサンプリングされた複数の駆動輪速度であって、前記第１格納手段（Ｍ４）に格納された複数の駆動輪速度よりも平均的に早くサンプリングされた複数の駆動輪速度を格納する第２格納手段（Ｍ５）と、
第１格納手段（Ｍ４）に格納された駆動輪速度を加算する第１加算手段（Ｍ６）と、
第２格納手段（Ｍ５）に格納された駆動輪速度を加算する第２加算手段（Ｍ７）と、
第１加算手段（Ｍ６）による加算値から第２加算手段に（Ｍ７）よる加算値を減算する減算手段（Ｍ８）と、
減算手段（Ｍ８）による減算値に基づいて駆動輪（ＷFL，ＷFR）のスリップレベルを決定するスリップレベル決定手段（Ｍ９）と、
スリップレベルに基づいて前記駆動力低減レベルを補正する駆動力低減レベル補正手段（１０）と、
を備えたことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動輪の過剰スリップが検出されたときに、駆動輪の駆動力を低減して前記過剰スリップを抑制する車両の駆動力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
駆動輪の過剰スリップを防止する所謂トラクションコントロール装置は、駆動輪のスリップ率を算出するスリップ率算出手段と、駆動輪のスリップ率に応じて駆動力低減レベルを決定する駆動力低減レベル決定手段と、駆動力低減レベルに応じて駆動輪の駆動力を低減する駆動力低減手段とを備えている。前記駆動輪のスリップ率は駆動輪速度センサで検出した駆動輪速度と、従動輪速度センサで検出した従動輪速度とに基づいて算出される。
【０００３】
ところで、車両が悪路を走行して大きな車体振動が発生した場合や、駆動輪速度センサの出力にノイズが作用したような場合に、検出された駆動輪速度に微小変動が乗ってしまい、瞬間的に見かけの駆動輪速度が増加することがある。このようにして見かけの駆動輪速度が増加すると、トラクションコントロール装置が駆動輪速度に基づいて算出する駆動輪のスリップ率が実際とは異なって増加してしまい、精密なトラクションコントロールが難しくなる。
【０００４】
そこで従来は、検出された駆動輪速度にフィルターをかけたり、制御上の重み係数を調整することで対処していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の手段を採用すると、車両の発進、加速、シフトチェンジ等に伴って過剰スリップが発生した場合や、路面摩擦係数の急変によって過剰スリップが発生した場合に、実際の駆動輪速度の増加が前述した見かけの駆動輪速度の増加であると判断されてしまい、駆動輪の駆動力低減の応答性が低下してしまう可能性がある。
【０００６】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、駆動輪速度の見かけの変動の影響を排除しながら駆動輪速度の実際の変動を確実に検出し、駆動輪の過剰スリップを的確に防止することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明では、スリップ率算出手段が算出した駆動輪のスリップ率に応じて駆動力低減レベル決定手段が駆動力低減レベルを決定し、この駆動力低減レベルに応じて駆動力低減手段が駆動輪の駆動力を低減する。このとき、時間間隔を有してサンプリングされた複数の駆動輪速度を第１格納手段に格納し、それら格納されたデータを第１加算手段で加算するとともに、時間間隔を有してサンプリングされた複数の駆動輪速度であって、第１格納手段に格納された複数の駆動輪速度よりも平均的に早くサンプリングされた複数の駆動輪速度を第２格納手段に格納し、それら格納されたデータを第２加算手段で加算する。第１加算手段による加算値から第２加算手段による加算値を減算手段が減算し、得られた減算値に基づいてスリップレベル決定手段が駆動輪のスリップレベルを決定する。そして決定されたスリップレベルに基づいて駆動力低減レベル補正手段が前記駆動力低減レベルを補正する。
【０００８】
スリップレベルを決定する際に、第１格納手段に格納された複数のデータを加算した加算値と、第２格納手段に格納された複数のデータを加算した加算値とを用いているので、持続時間の短い瞬間的な見かけの駆動輪速度の変動の影響を排除することができ、また時間差を有する第１格納手段のデータと第２格納手段のデータとの偏差を算出することにより、駆動輪速度の実際の変動を的確に検出することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１０】
図１〜図１０は本発明の一実施例を示すもので、図１は駆動力制御装置を搭載した車両の全体構成図、図２は制御系のブロック図、図３はメインルーチンのフローチャート、図４は駆動輪速度のサンプリングの説明図、図５はリングバッファーの説明図、図６はリングバッファーの作用説明図、図７は駆動輪速度加算処理ルーチンのフローチャート、図８はスリップレベル決定ルーチンのフローチャート、図９はスリップレベル決定の作用説明図、図１０はエンジン出力低減の作用説明図である。
【００１１】
図１に示すように、この車両は前輪駆動車であって、４気筒エンジンＥの駆動力が自動変速機Ｍを介して伝達される左右一対の駆動輪ＷFL，ＷFRと、走行に伴って回転する左右一対の従動輪ＷRL，ＷRRとを備える。左右の駆動輪ＷFL，ＷFRには駆動輪速度を検出する駆動輪速度センサＳ1 ，Ｓ1 が設けられるとともに、左右の従動輪ＷRL，ＷRRには従動輪速度を検出する従動輪速度センサＳ2 ，Ｓ2 が設けられる。
【００１２】
駆動輪速度センサＳ1 ，Ｓ1 及び従動輪速度センサＳ2 ，Ｓ2 からの信号が入力される電子制御ユニットＵは、駆動輪ＷFL，ＷFRの過剰スリップを抑制すべく、エンジンＥの吸気通路１に介装されたスロットル弁２の開度と、エンジンＥの点火プラグ３…の点火時期と、エンジンＥの燃料噴射弁４…の燃料噴射量とを制御してエンジンＥの出力を低減する。
【００１３】
図２に示すように、電子制御ユニットＵは、スリップ率算出手段Ｍ１と、駆動力低減レベル決定手段Ｍ２と、駆動力低減手段Ｍ３と、第１格納手段Ｍ４と、第２格納手段Ｍ５と、第１加算手段Ｍ６と、第２加算手段Ｍ７と、減算手段Ｍ８と、スリップレベル決定手段Ｍ９と、駆動力低減レベル補正手段Ｍ１０とを備える。
【００１４】
次に、本発明の実施例の作用の概略を、図２のブロック図及び図３のメインルーチンのフローチャートを参照しながら説明する。
【００１５】
先ずステップＳ１で駆動輪速度センサＳ1 ，Ｓ1 で検出した駆動輪速度をリングバッファーに格納し、格納されたデータをループ毎に更新する。後から詳述するようにリングバッファーは第１格納手段Ｍ４を構成するウインドウＡと第２格納手段Ｍ５を構成するウインドウＢとを備えており、ステップＳ２でウインドウＡに格納された複数のデータ及びウインドウＢに格納された複数のデータを、それぞれ第１加算手段Ｍ６及び第２加算手段Ｍ７により加算する。続くステップＳ３でウインドウＡに格納されたデータの加算値からウインドウＢに格納されたデータの加算値を減算手段Ｍ８により減算して偏差を算出し、ステップＳ４でスリップレベル決定手段Ｍ９が前記偏差に基づいて駆動輪ＷFL，ＷFRのスリップレベルを決定する。
【００１６】
またステップＳ５で、駆動輪速度センサＳ1 ，Ｓ1 で検出した駆動輪速度と従動輪速度センサＳ2 ，Ｓ2 で検出した従動輪速度とに基づいて、スリップ率算出手段Ｍ１が駆動輪ＷFL，ＷFRのスリップ率を算出し、続くステップＳ６で駆動力低減レベル決定手段Ｍ２が前記スリップ率に応じて「０」〜「７」の８段階のエンジン出力低減レベルを決定する。そしてステップＳ７〜Ｓ１０でスリップレベルがレベル２（最高レベル）であれば、駆動力低減レベル補正手段Ｍ１０がエンジン出力低減レベルを２段階アップし、スリップレベルがレベル１（中間レベル）であればエンジン出力低減レベルを１段階アップし、スリップレベルがレベル０（最低レベル）であれば前記エンジン出力低減レベルをそのままとする。
【００１７】
このようにして補正されたエンジン出力低減レベルが決定すると、駆動力低減手段Ｍ３としての点火プラグ３…及び燃料噴射弁４…の駆動手段を制御してエンジンＥの出力を低減し、駆動輪ＷFL，ＷFRの過剰スリップを抑制する。
【００１８】
以下、上述したメインルーチンのフローチャートの各ステップの内容を、順を追って更に詳細に説明する。尚、右駆動輪速度に関する処理と左駆動輪に関する処理とは実質的に同一であるため、以下右駆動輪速度に関する処理を代表として説明する。
【００１９】
先ず、図３のフローチャートのステップＳ１の内容を説明する。図５に示すように、リングバッファーはウインドウＡとウインドウＢとから構成されており、ウインドウＡは＃ＶＷＲＢＦ１〜＃ＶＷＲＢＦ６の６バイトのバッファーを備えるとともに、ウインドウＢは＃ＶＷＲＢＦ７〜＃ＶＷＲＢＦ１２の６バイトのバッファーを備える。またポインタＶＷＰＯＴは、各ウインドウＡ，Ｂの先頭アドレスを００ｈとして、そこから該ウインドウＡ，Ｂ内の最も古いデータを格納しているバッファーのアドレスまでの差を表している。
【００２０】
図４に示すように、駆動輪速度ＬＶＷＦＲは例えば３０ｍｓ間隔でサンプリングされて最新のデータはウインドウＡに格納され、それよりも３０ｍｓ古いデータはウインドウＢに格納される。これを図６を参照しながら更に説明すると、先ずポインタＶＷＰＯＴの初期値を００ｈとし、＃ＶＷＲＢＦ１＋ＶＷＰＯＴに相当するバッファーのデータを＃ＶＷＲＢＦ６＋ＶＷＰＯＴに相当するバッファーに移動する。その結果、空になった＃ＶＷＲＢＦ１＋ＶＷＰＯＴに相当するバッファーに新たな駆動輪速度ＬＶＷＦＲのデータが格納される。上記処理をＶＷＰＯＴをインクリメントしながら繰り返し、ＶＷＰＯＴが＃０６ｈに達すると＃００ｈにリセットされる。
【００２１】
このように、ウインドウＡの６個のバッファー＃ＶＷＲＢＦ１〜＃ＶＷＲＢＦ６に格納された各データを、それらに対応するウインドウＢの６個のバッファーに＃ＶＷＲＢＦ７〜＃ＶＷＲＢＦ１２に順次移動させることにより、ウインドウＡのデータはウインドウＢのデータに比べて前記サンプリング間隔である３０ｍｓ分だけ相対的に新しいものになる。
【００２２】
次に、図３のフローチャートのステップＳ２，Ｓ３の内容を説明する。図７のフローチャートにおいて、ステップＳ１１，Ｓ１２でウインドウＡの６個のバッファー＃ＶＷＲＢＦ１〜＃ＶＷＲＢＦ６に格納されたデータの加算値ＧＡ（ｎ）を、その前回値ＧＡ（ｎ−１）を用いて算出する。具体的には、ステップＳ１１で加算値の前回値ＧＡ（ｎ−１）からウインドウＡの古いデータ（ウインドウＢに移されたデータ）を減算し、更にステップＳ１２で今回ウインドウＡに新たに格納されたデータを加算することにより、今回の加算値ＧＡ（ｎ）を算出する。同様にして、ステップＳ１３，Ｓ１４でウインドウＢの６個のバッファー＃ＶＷＲＢＦ７〜＃ＶＷＲＢＦ１２に格納されたデータの加算値ＧＢ（ｎ）を、その前回値ＧＢ（ｎ−１）を用いて算出する。具体的には、ステップＳ１３で加算値の前回値ＧＢ（ｎ−１）からウインドウＢの古いデータ（ウインドウＢから消去されたデータ）を減算し、更にステップＳ１４で今回ウインドウＡからウインドウＢに移されたデータを加算することにより、今回の加算値ＧＢ（ｎ）を算出する。
【００２３】
このようにしてウインドウＡの加算値ＧＡ（ｎ）とウインドウＢの加算値ＧＢ（ｎ）とが算出されると、加算値ＧＡ（ｎ）から加算値ＧＢ（ｎ）を減算して偏差ＧＮ（ｎ）を算出する。この偏差ＧＮ（ｎ）が大きいということは、ウインドウＡのデータが、それよりも古いウインドウＢのデータよりも大きいことを意味しており、これにより駆動輪速度が増加して大きなスリップが発生していると判断することができる。
【００２４】
次に、図３のフローチャートのステップＳ４の内容を説明する。図８のフローチャートにおいて、ステップＳ２１で偏差ＧＮが第１基準値Ｒ1 以上であれば、ステップＳ２２で駆動輪のスリップレベルをレベル２（大スリップ）に設定する。ステップＳ２１，Ｓ２３で偏差ＧＮが第１基準値Ｒ1 未満第２基準値Ｒ2 （Ｒ1 ＞Ｒ2 ）以上であれば、ステップＳ２４で駆動輪のスリップレベルをレベル１（中スリップ）に設定する。またステップＳ２３で偏差ＧＮが第２基準値Ｒ2 未満であれば、ステップＳ２５でスリップレベルをレベル０（小スリップ）に設定する。尚、前記スリップレベルは右駆動輪ＷFR及び左駆動輪ＷFLについてそれぞれ決定され、それらのうちの大きい方が最終的なスリップレベルとして選択される。図９には、偏差ＧＮの増減により決定されるスリップレベルの一例が示されている。
【００２５】
次に、図３のフローチャートのステップＳ５，Ｓ６の内容を説明する。駆動輪のスリップ状態の判定は、一般的なトラクションコントロールにおいて行われるものであって、駆動輪速度と従動輪速度とに基づいて算出した駆動輪スリップ率を目標スリップ率と比較することにより行われる。そして駆動輪スリップ率と目標スリップ率との偏差に応じて、レベル０からレベル７までの８段階のエンジン出力低減レベルを決定する。
【００２６】
図１０はエンジン出力低減レベルの一例を示すもので、駆動輪スリップ率と目標スリップ率との偏差が小さいエンジン出力低減レベル０ではエンジン出力の低減制御を行わず、前記偏差が増加してエンジン出力低減レベル１になると点火時期制御（点火リタード制御）を実行し、前記偏差が更に増加してエンジン出力低減レベル２になると全気筒の空燃比をリーン化する。前記偏差が更に増加するエンジン出力低減レベル３〜レベルエンジン出力低減７では空燃比のリーン化とフュエルカットとを併用し、エンジン出力低減レベル３では＃１気筒の１／２量フュエルカット、エンジン出力低減レベル４では＃１気筒の全量フュエルカット、エンジン出力低減レベル５では＃１及び＃２気筒のフュエルカット、エンジン出力低減レベル６では＃１、＃２及び＃３気筒のフュエルカットを行う。そして前記偏差が最大になるエンジン出力低減レベル７では全気筒のフュエルカットを行う。
【００２７】
上述したエンジン出力低減制御を行う際に、図８のフローチャートにおいて決定したスリップレベルがレベル２（大スリップ）であれば、ステップＳ６で決定したエンジン出力低減レベルを２段階アップする。例えば、本来のエンジン出力低減レベルが３であれば、それを２段階アップしてエンジン出力低減レベルを５にすることにより、エンジン出力を一層大きく低減して駆動輪の過剰スリップを効果的に防止することができる。
【００２８】
またスリップレベルがレベル１（中スリップ）であれば、ステップＳ６で決定したエンジン出力低減レベルを１段階アップし、スリップレベルがレベル０（小スリップ）であれば、ステップＳ６で決定したエンジン出力低減レベルをそのまま採用する。尚、エンジン出力低減レベルのアップにより限界レベル（全気筒フュエルカットのレベル７）に達した場合には、それ以上のエンジン出力の低減は行われない。
【００２９】
このようにして、スリップレベルに応じてエンジン出力低減レベルを補正することにより、きめ細かい駆動輪スリップ制御を行うことができる。しかも、スリップレベルを決定する際に、ウインドウＡの６個のバッファー＃ＶＷＲＢＦ１〜＃ＶＷＲＢＦ６に格納されたデータを加算した加算値ＧＡと、ウインドウＢの６個のバッファー＃ＶＷＲＢＦ７〜＃ＶＷＲＢＦ１２に格納されたデータを加算した加算値ＧＢとを算出しているので、悪路走行に伴う駆動輪速度の変動や、駆動輪速度センサＳ1 ，Ｓ1 の出力に対するノイズや外乱の影響を排除しながら、時間差を有するウインドウＡのデータとウインドウＢのデータとの偏差を算出することにより、駆動輪速度の実際の変動傾向、即ち駆動輪のスリップレベルを的確に検出し、応答性の低下を来すことなく駆動力を低減することができる。
【００３０】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３１】
例えば、図２に示す駆動力低減手段Ｍ３にスロットル弁駆動手段を加えることができる。一例を挙げると、図１０において、エンジン出力低減レベル０ではエンジン出力の低減制御を行わず、エンジン出力低減レベル１で点火時期制御（点火リタード制御）を行い、エンジン出力低減レベル２でスロットル開度制御を行い、エンジン出力低減レベル３〜６でスロットル開度制御と空燃比のリーン化とフュエルカットとを併用し、エンジン出力低減レベル７で全気筒のフュエルカットを行うことができる。また駆動力低減手段Ｍ３はエンジン出力を低減するものに限定されず、駆動輪ＷFL，ＷFRを制動して駆動力を低減するものであっても良い。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に記載された発明によれば、スリップレベルを決定する際に、第１格納手段に格納された複数のデータを加算した加算値と、第２格納手段に格納された複数のデータを加算した加算値とを用いているので、車体振動やノイズに起因する持続時間の短い見かけの駆動輪速度の変動の影響を排除することができる。また時間差を有する第１格納手段のデータと第２格納手段のデータとの偏差を算出することにより、前記時間差により発生する駆動輪速度の実際の変動をスリップレベルとして的確に検出することができる。そして前記スリップレベルに基づいて駆動力低減レベルを補正するので、駆動輪が実際にスリップを起こした場合に遅滞なく駆動力を低減して駆動輪の過剰スリップを効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】駆動力制御装置を搭載した車両の全体構成図
【図２】制御系のブロック図
【図３】メインルーチンのフローチャート
【図４】駆動輪速度のサンプリングの説明図
【図５】リングバッファーの説明図
【図６】リングバッファーの作用説明図
【図７】駆動輪速度加算処理ルーチンのフローチャート
【図８】スリップレベル決定ルーチンのフローチャート
【図９】スリップレベル決定の作用説明図
【図１０】エンジン出力低減の作用説明図
【符号の説明】
Ｍ１        駆動輪スリップ率算出手段
Ｍ２        駆動力低減レベル決定手段
Ｍ３        駆動力低減手段
Ｍ４        第１格納手段
Ｍ５        第２格納手段
Ｍ６        第１加算手段
Ｍ７        第２加算手段
Ｍ８        減算手段
Ｍ９        スリップレベル決定手段
Ｍ１０      駆動力低減レベル補正手段
ＷFL        駆動輪
ＷFR        駆動輪
【図１】
0003685884.tif 000002
【図２】
0003685884.tif 000003
【図３】
0003685884.tif 000004
【図４】
0003685884.tif 000005
【図５】
0003685884.tif 000006
【図６】
0003685884.tif 000007
【図７】
0003685884.tif 000008
【図８】
0003685884.tif 000009
【図９】
0003685884.tif 000010
【図１０】
0003685884.tif 000011