(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン燃焼室の一部に可燃混合気層を形成しての成層燃焼と全体的に均一的な混合気層を形成しての均質気燃焼とを選択的に行う燃焼制御手段と、
従動輪と駆動輪の回転数差からスリップ状態を判定する手段と、
スリップ状態に応じてエンジン出力トルクを低減する出力低減制御手段とを備えた車両用駆動力制御装置において、
成層燃焼と均質燃焼との運転領域を判定する手段と、
スリップに対する出力低減制御終了時の運転領域が成層燃焼領域にあるときに所定の時間は均質燃焼を行うリカバー制御手段とを備えることを特徴とする車両用駆動力制御装置。
【請求項２】
前記スリップ状態に応じて出力トルクを低減する出力低減制御中は均質燃焼を行う請求項１に記載の車両用駆動力制御装置。
【請求項３】
前記所定の時間はエンジン負荷状態に応じて変化する請求項１または２に記載の車両用駆動力制御装置。
【請求項４】
エンジンの失火の可能性の高い負荷状態ほど前記所定の時間を長くする請求項１または２に記載の車両用駆動力制御装置。
【請求項５】
エンジンが低温状態にあるほど前記所定の時間を長くする請求項１または２に記載の車両用駆動力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車輪のスリップ状態に応じて車輪駆動力を調整する車両用の駆動力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、特開平３−６７０４２号公報、特開平８−１４４８０３号公報にもあるように、車輪にスリップが発生したときなど、車輪の駆動力を下げ、スリップを回避する、いわゆるトラクション制御が知られている。
【０００３】
車両の加速中など路面の状況などによって駆動輪にスリップが発生することがあり、このときスリップ率に応じてエンジンの出力トルクを一時的に低減することで、スリップを回避している。出力トルクを一時的に低減するために、一部気筒に対する燃料供給をカットしたりする。
【０００４】
ところで、エンジンの燃費や排気組成を改善するものとして、成層燃焼の考えがある。これはエンジンの燃焼室に直接的に燃料を噴射するように構成し、部分負荷時など燃料噴射を圧縮行程の後半に行い、点火栓の近傍に可燃混合気層を形成することで、全体的には超希薄混合気であっても安定した燃焼を実現するようにしたもので、この場合、エンジン高出力が要求される高負荷時などは、燃料噴射を吸気行程に行い、ほぼ理論空燃比とした燃料と空気を予混合し、均質燃焼を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このエンジンにトラクション制御を導入する場合、成層燃焼を行っているときはエンジン出力トルクが相対的に小さい運転領域となるが、このような運転条件にあっも路面の一部が氷結しているときなど、摩擦係数が小さい路面にあっては、上記したトラクション制御に移行することがある。
【０００６】
トラクション制御により燃料供給をカットした状態からリカバーする場合、リカバー時の運転領域が成層燃焼の条件を満たしていると、それまでの燃料カットの状態からいきなり成層燃焼に入るが、それまでの燃焼雰囲気が悪いため（燃焼室の温度が下がっていたりしているため）、希薄混合気による成層燃焼が円滑に行われにくく、燃焼が不安定となり、失火を起こしたりすることがあり、リカバー特性が非常に不安定となりやすい。
【０００７】
このことは、トラクション制御に点火時期をリタードしたり、スロットル開度を絞り込んだり、過給エンジンにおいて過給圧を制御したりすることで、エンジン出力を低減している場合でも同じであり、トラクション制御からのリカバー時に成層燃焼に移行すると燃焼が不安定化するのが避けられない。
【０００８】
本発明はこのような問題を解決することを目的とする。そのため、本発明ではトラクション制御からのリカバー時に所定の期間は成層燃焼を止め、リカバー特性の安定性を高めるようにした。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、エンジン燃焼室の一部に可燃混合気層を形成しての成層燃焼と全体的に均一的な混合気層を形成しての均質気燃焼とを選択的に行う燃焼制御手段と、従動輪と駆動輪の回転数差からスリップ状態を判定する手段と、スリップ状態に応じてエンジン出力トルクを低減する出力低減制御手段とを備えた車両用駆動力制御装置において、成層燃焼と均質燃焼との運転領域を判定する手段と、スリップに対する出力低減制御終了時の運転領域が成層燃焼領域にあるときに所定の時間は均質燃焼を行うリカバー制御手段とを備える。
【００１０】
第２の発明は、前記スリップ状態に応じて出力トルクを低減する出力低減制御中は均質燃焼を行う。
【００１１】
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記所定の時間はエンジン負荷状態に応じて変化する。
【００１２】
第４の発明は、第１または第２の発明において、エンジンの失火の可能性の高い負荷状態ほど前記所定の時間を長くする。
【００１３】
第５の発明は、第１または第２の発明において、エンジンが低温状態にあるほど前記所定の時間を長くする。
【００１４】
【作用・効果】
第１の発明において、車両の加速時などにスリップを発生すると、出力低減制御手段によりエンジン出力トルクが低減される。スリップ状態が解消されたエンジン出力のリカバー時に、そのときの運転領域が成層燃焼にあるときでも、直ちには成層燃焼に入らず、所定の時間はほぼ理論空燃比での均質燃焼を行う。これによりリカバー時に失火など燃焼の不安定化を避け、燃焼特性を改善する。
【００１５】
また、所定の時間が経過して燃焼の安定性が確保されたら、その時点において成層燃焼に戻すので、成層燃焼への切換がスムーズに行える。
【００１６】
第２の発明では、スリップに対応して出力低減制御を行うときには、均質燃焼を前提とするので、燃料カットやスロットル絞り込み、あるいは点火時期のリタードなどにより出力低減制御をしても、燃焼が極端に悪化することはなく、出力制御中の安定性が確保される。
【００１７】
第３の発明では、エンジン負荷状態に応じて所定の時間が変化し、負荷が高く、燃焼の安定性が高い領域では、短時間のうちに均質燃焼から成層燃焼に移行し、良好な燃費領域を拡大できる。
【００１８】
第４の発明では、エンジンの失火の可能性のときほど成層燃焼への移行時間を長くとるので、リカバー後の失火を確実に防止できる。
【００１９】
第５の発明では、エンジンが低温のときほど成層燃焼への移行時間が長くなり、リカバー時の燃焼安定性の維持が図れる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図面に基づいて本発明の最良の実施形態を説明する。
【００２１】
図１において、エンジン４には図示しないが、その燃焼室に直接的に燃料を噴射し、この燃料と空気の混合気に点火栓により点火して燃焼させるが、エンジンコントローラ２によってエンジンの部分負荷域では燃料噴射時期が圧縮行程に後半に設定され、点火栓の近傍に可燃混合気層を形成して希薄混合気による成層燃焼を行い、また高負荷域などでは吸気行程の前半に燃料を噴射し、全体的には理論空燃比の均質混合気による均質燃焼を行うようになっている。
【００２２】
またエンジンコントローラ２は、ＴＣＳコントローラ１からの制御信号に基づいて車両の加速中における駆動輪のスリップ状態に応じて、例えば、一部気筒に対しての燃料噴射をカットしたり、あるいはスロットル絞り込み、点火時期のリタードなどにより、駆動力を低減制御（トラクション制御）を行う。
【００２３】
このため、ＴＣＳコントローラ１には、アクセルペダル７に連動するスロットルバルブ８の開度を検出するスロットルセンサ９からの信号、さらには、エンジン回転数を検出する回転数センサ１２、車速を検出する車速センサ１３、エンジン冷却水温を検出する冷却水温センサ１４など、運転状態を検出する各種のセンサからの信号が入力し、さらには、エンジン４の出力回転が自動変速機６を介して伝達される後輪ＲＲ，ＲＬの回転数を検出する車輪速センサ１０ＲＲ，１０ＲＬ、また前輪ＦＲ，ＦＬの回転数を検出する車輪速センサ１０ＦＲ，１０ＦＬからの各信号も入力する。
【００２４】
ＴＣＳコントローラ１は駆動輪と従動輪との速度比に基づいて駆動輪のスリップ率を演算し、このスリップ率が所定値以上のときには、スリップ率に応じたトラクション制御信号をエンジンコントローラ２に出力し、またスリップ率が所定値以下となったときにはトラクション制御を終了し、リカバー信号を出力すると共に、そのときの運転状態から成層燃焼を行うか、均質燃焼を行うかの指示信号を出力する。
【００２５】
そしてこの場合、トラクション制御終了時の運転条件が成層燃焼であるときは、直ちには成層燃焼に移行せずに所定の時間だけ均質燃焼を維持し、その後に成層燃焼へ移行し、これによりリカバー時の燃焼の不安定化を防止する。
【００２６】
なお、前記自動変速機６はＡＴコントローラ３からの信号を受けて変速動作を行うが、ＡＴコントローラ３は前記ＴＣＳコントローラ１からの運転状態を代表する信号と、自動変速機シフレバー５の位置信号に応じて変速を判断し、運転状態にしたがった変速特性に応じての変速制御を実行する。
【００２７】
上記したＴＣＳコントローラ１で実行されるトラクション制御の内容を、図２のフローチャートによりさらに詳しく説明する。
【００２８】
ステップ１において駆動輪のスリップ率が、駆動輪と従動輪との速度比に基づいて演算され、スリップ率が所定値以上かどうか、つまり車両加速中に駆動輪にスリップが発生しているかどうか判断される。
【００２９】
スリップが発生しているときは、トラクション制御に移行するのであるが、まずステップ２において、そのときの運転領域が成層燃焼か均質燃焼にあるのかの判断が行われる。
【００３０】
図３にも示すように、エンジン回転数と負荷とから成層燃焼領域と均質燃焼領域とが予め設定されていて、マップから領域の判断を行う。
【００３１】
もし、成層燃焼領域であるときは、ステップ３に進み、リカバータイマを設定する。このリカバータイマはトラクション制御の終了に伴うリカバー時に、成層燃焼に移行するときの待機時間を設定するもので、図４にも示すように、そのときの運転状態（アクセル開度とエンジン回転数）によってタイマ設定時間が異なり、リカバー時の燃焼が不安定になりやすい低速、低負荷になるほどタイマ設定時間が長くなり、逆に高速、高負荷では短くなる。
【００３２】
なお、図５にはリカバータイマの設定時間を、そのときのエンジン冷却水温に応じて決定する場合を示してあり、冷却水温が高くなるほどタイマ設定時間は短くなり、また所定水温以下では成層燃焼に戻さないようにすることもできる。
【００３３】
ステップ３でリカバータイマの時間設定をしたら、ステップ４においてスリップ状態に応じたトラクション制御を行う。
【００３４】
このトラクション制御は理論空燃比の混合気による均質燃焼を前提として実行され、一部気筒に対する燃料供給をカットしたり、スロットル開度を絞り込んだり、点火時期をリタードさせたりすることにより、エンジンの出力を低減し、駆動輪のスリップを回避する。また、過給エンジンにあっては、過給圧を低下させて出力を低減制御することもできる。
【００３５】
前記したステップ２において均質燃焼領域にあると判断されたときは、このステップ４に進み、直ちに均質燃焼での出力制御に入る。そして、このトラクション制御はスリップ状態が解消されるまで継続される。
【００３６】
一方、ステップ１において、スリップの発生が無いと認められたときは、ステップ５に移行し、そのときの運転領域が成層燃焼か均質燃焼かの判断を行い、もし成層燃焼のときは、ステップ６においてリカバータイマの設定時間がゼロかどうか判定する。もし、リカバータイマがゼロで無いときは、ステップ７でリカバータイマをカウントダウンし、ステップ８に進んで均質燃焼を行う。
【００３７】
つまり、トラクション制御終了に伴うリカバー時の運転条件が成層燃焼のときは、燃焼が不安定となりやいすため、リカバータイマの設定時間中は、直ちに成層燃焼に移行することなく、理論空燃比の混合気による均質燃焼を維持する。
【００３８】
これに対して、ステップ６でリカバータイマの設定時間がゼロのときは、ステップ９に移行して希薄混合気による成層燃焼に入る。
【００３９】
また、ステップ５において、均質燃焼領域にあると判断されたときは、そのままステップ８に進んで均質燃焼を行う。
【００４０】
以上のように構成され、次に作用を説明する。
【００４１】
車両の定常走行中、あるいは加速中など従動輪と駆動輪との回転数差から駆動輪のスリップ率が演算され、このスリップ率が所定値を越えると、ＴＣＳコントローラ１により、トラクション制御が判断され、スリップ率に対応してエンジン出力を低減するように制御が行われる。
【００４２】
その路面の摩擦係数に対して駆動輪の駆動トルクが大きすぎると、駆動輪はスリップを起こす。そこで、このスリップ率に応じて一部気筒に対する燃料カットやスロットル絞り込み、あるいは点火時期のリタードなどにより、エンジンの出力トルクを低減すると、スリップが回避され、走行特性も安定する。
【００４３】
なお、この場合、トラクション制御中は均質混合気による燃焼を行うために、出力トルクが低い、比較的燃焼条件の悪いときでも、エンジンの燃焼安定性は確保されやすく、排気組成の悪化などが回避できる。
【００４４】
このトラクション制御によりスリップ率が所定値以下に低下すると、通常の制御に戻すが、このときの運転条件が成層燃焼か均質燃焼の領域にあるかにより、リカバー時のエンジンの燃焼状態が不安定化したりする。燃料噴射をカットするなどそれまでエンジン出力を低減していた状態では、エンジンの燃焼雰囲気などが温度低下などにより悪化しているため、リカバー時に超希薄混合気による成層燃焼が円滑に行われにくく、燃焼が不安定となりやすい。
【００４５】
とくにこの傾向は、リカバー時の運転状態によっても変化し、エンジン負荷、回転数が共に小さいときや、エンジン冷却水温が低いとき、あるいはエンジンの失火を起こしやすいときなど、成層燃焼が困難となる。
【００４６】
しかし、これに対してはトラクション制御中のエンジンの運転条件によって、リカバータイマの設定時間が変化し、リカバー時の運転領域が成層燃焼であっても、このリカバータイマの設定時間が経過するまでの間は、成層燃焼とはならずに理論空燃比の混合気による均質燃焼が行われる。
【００４７】
このため、リカバー時には燃焼条件の良い均質燃焼により運転することで、燃焼の不安定化が避けられ、リカバータイマで設定された時間中は均質燃焼を維持し、この間に燃焼雰囲気を良好にする。そして、リカバー時間が経過してすっかり燃焼雰囲気が安定したときに成層燃焼に移行するので、成層燃焼は安定的に行われ、リカバー直後の運転性の悪化を防止できる。
【００４８】
リカバー時間は上記のとおり、リカバー時の運転状態によって変化し、燃焼条件の悪いときほどリカバー時間、つまり均質燃焼時間が長く延びるので、あらゆる運転条件下においても成層燃焼への切換がスムーズに行える。
【００４９】
なお、リカバータイマによって設定されるリカバー時間は、燃焼が不安定領域にあるほど長くなるが、例えばエンジン冷却水温が０℃以下のときなど、成層燃焼に移行せずに均質燃焼のみで運転することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す構成図である。
【図２】同じくその制御動作を示すフローチャートである。
【図３】成層燃焼と均質燃焼の運転領域を示す説明図であるる
【図４】リカバータイマの設定特性を示す説明図である。
【図５】同じくリカバータイマの設定特性の他の例を示す説明図である。
【符号の説明】
１  ＴＣＳコントローラ
２  エンジンコントローラ
４  エンジン
【図１】
0003550951.tif 000002
【図２】
0003550951.tif 000003
【図３】
0003550951.tif 000004
【図４】
0003550951.tif 000005
【図５】
0003550951.tif 000006