(57)【要約】【課題】低コストでありながらも実用的な応答性を達成できる機械式スロットル車両の駆動力制御システムを提供する。【解決手段】機械式スロットル弁を備えたエンジン（２）を搭載した車両（１）において、駆動輪（３）のスリップ率が閾値を超えた場合にブレーキ（３１）を加圧して駆動力を制御し、前記スリップ率が前記閾値を超えている間は、前記ブレーキを加圧状態（Ｐ１）に維持しながら前記エンジンの遅角制御を行う。その間にエンジン制御禁止信号が発信された場合には、前記ブレーキを前記加圧状態（第１の加圧状態、Ｐ１）よりも高い第２の加圧状態（Ｐ２）として駆動力を制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械式スロットル弁を備えたエンジンを搭載した車両において、
駆動輪のスリップ率が閾値を超えた場合にブレーキを加圧して駆動力を制御し、
前記スリップ率が前記閾値を超えている間は、前記ブレーキを加圧状態に維持しながら前記エンジンの遅角制御を行うことを特徴とする機械式スロットル車両の駆動力制御方法。
【請求項２】
機械式スロットル弁を備えたエンジンを搭載した車両において、
駆動輪のスリップ率が閾値を超えた場合にブレーキを加圧して駆動力を制御し、
前記スリップ率が前記閾値を超えている間は、前記ブレーキを第１の加圧状態に維持しながら前記エンジンの遅角制御を行い、その間にエンジン制御禁止信号が発信された場合には、前記ブレーキを前記第１の加圧状態よりも高い第２の加圧状態として駆動力を制御することを特徴とする機械式スロットル車両の駆動力制御方法。
【請求項３】
前記第２の加圧状態は、ブレーキ圧が前記第１の加圧状態の１．５〜２．０倍、最大圧までの昇圧時間が０．３〜０．６秒であり、かつ、断続的に加減圧されることを特徴とする請求項２記載の機械式スロットル車両の駆動力制御方法。
【請求項４】
前記エンジン制御禁止信号が停止され、前記エンジンの遅角制御が復帰した場合に、前記ブレーキを前記第１の加圧状態に戻すことを特徴とする請求項２または３記載の機械式スロットル車両の駆動力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械式スロットル弁を装備した車両の駆動力制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の発進加速時における加速スリップを防止するために、駆動輪のスリップを検知した場合に駆動トルクを低減させるトラクションコントロールが実施されている。この駆動トルクの制御は、電子制御式スロットル弁を装備した車両では、スロットル開度調節などにより実施されている。
【０００３】
しかし、機械式スロットル弁を装備した車両では、アクセルペダルと独立してスロットル開度を調整できない。電子式スロットル弁は機械式スロットル弁に比べて高価であり、エンジン、ＥＣＵ、アクセルペダルも対応品を使う必要があり、電子式スロットル弁への全面的な換装は、コストアップとなる問題がある。
【０００４】
また、機械式の主スロットル弁の上流側や副空気吸入路などに電子式の副スロットル弁を設ける場合もあるが、この構成においてもコストアップとなる問題は解消されず、機械式スロットル弁の利点が損なわれることは否めない。一方、スロットル開度調節以外の方法としては、点火時期制御によるエンジン出力制御が公知であるが、点火時期制御のみでは、スロットル開度制御との併用制御に対し応答性が劣る問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２７８５００号公報
【特許文献２】特開平７−２３７４６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、コストアップを回避しつつ実用的な応答性を達成できる機械式スロットル車両の駆動力制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明者らが鋭意検討した結果、従来、電子制御式スロットル弁の開度調節に合わせて補助的に実施されているに過ぎなかったブレーキ制御を主体として、駆動力の制御を行うことで、機械式スロットル弁を装備した車両でも実用的な応答性を達成できるという知見を得て本発明に想到した。
【０００８】
すなわち本発明は、機械式スロットル弁を備えたエンジンを搭載した車両において、
駆動輪のスリップ率が閾値を超えた場合にブレーキを加圧して駆動力を制御し、
前記スリップ率が前記閾値を超えている間は、前記ブレーキを加圧状態（Ｐ１）に維持しながら前記エンジンの遅角制御を行うことを特徴とする機械式スロットル車両の駆動力制御方法にある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、上記駆動力制御方法を採用したので、以下のような効果を有する。
第１に、機械式スロットル弁を備えたエンジンの遅角制御ではスリップの発生に対して瞬間的な出力制御は困難であるが、ブレーキ制御を先行させることで瞬間的に駆動力を抑えることができ、実用的な応答性が得られる。特に、ブレーキを加圧状態に維持することで、圧力が立ち上がるまでのタイミングのロスを最小限にすることができ、正確な制御が可能になる。
第２に、高価な電子式スロットル弁や対応アクセルペダルを装備することなく、機械式スロットル車両に、最小限のコストと追加工数でトラクションコントロールを実装できる。
【００１０】
本発明において、前記エンジンの遅角制御を行っている間に、エンジン制御禁止信号が発信された場合には、前記ブレーキを前記加圧状態（第１の加圧状態、Ｐ１）よりも高い第２の加圧状態（Ｐ２）として駆動力を制御することが好適である。この態様では、エンジン制御禁止信号を利用して、より強力なブレーキ制御に切り替えることで、エンジン制御禁止中であっても、併用時に匹敵するトラクションコントロールを実行でき、スリップの発生を防止できる。
【００１１】
この場合、前記第２の加圧状態（Ｐ２）は、ブレーキ圧が前記第１の加圧状態（Ｐ１）の１．５〜２．０倍、最大圧までの昇圧時間が０．３〜０．６秒であり、かつ、断続的に加減圧されることが好ましい。最大圧までの昇圧時間が前記第１の加圧状態の２０〜４０％に短縮され、スリップ増加による昇圧とスリップ減少による減圧とが短時間で繰り返されるので、過度に減速しすぎることなく、加速に必要なタイヤの駆動力を確保できる。
【００１２】
本発明において、前記エンジン制御禁止信号が停止され、前記エンジンの遅角制御が復帰した場合に、前記ブレーキを前記第１の加圧状態（Ｐ１）に戻すことが好適である。この態様では、遅角制御によるトラクションコントロールが機能する状態では、ブレーキ制御を最小限にでき、ブレーキの耐久性を維持する上で有利である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明方法が実施される車両を示す概略構成図である。
【図２】本発明実施例に係る駆動力制御システムを示すブロック図である。
【図３】本発明実施例に係るブレーキ制御を示すフローチャートである。
【図４】本発明実施例に係るエンジン制御を示すフローチャートである。
【図５】本発明実施例に係るタイミングチャートである。
【図６】本発明実施例に係るブレーキ圧を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明に係る駆動力制御方法が実施される車両１の一例を示す概略構成図であり、図２は駆動力制御システムを示すブロック図である。図１において、車両１は、車体前部にエンジン２が搭載されたフロントエンジン車であり、エンジン２は、アクセルペダル２１によって開度調整される機械式スロットル弁を備えた内燃式エンジンである。エンジン２の出力トルクは、変速機、プロペラシャフト、差動装置、左右の駆動軸を介して駆動輪である左右の後輪３に伝達される。四輪駆動車の場合には、左右の前輪４にも振り分けられるが、以下の説明では、左右の前輪４が従動輪の場合（二輪駆動モード）について述べる。
【００１５】
各車輪３，４にはブレーキ装置３１，４１が付設されている。ブレーキ装置３１，４１は例えばディスクブレーキであり、ハブに固定され車輪３，４と一体に回転するディスクとその回転を制動するキャリパなどから構成され、それぞれが、各キャリパにブレーキ圧を供給する液圧配管３２，４２を介してブレーキ制御装置５に接続されている。
【００１６】
ブレーキ制御装置５は、ブレーキペダル５１、ブレーキセンサ５２、ブレーキブースタ５３、マスターシリンダ５４からなるブレーキ操作部、および、液圧制御ユニット５０ｂなどから構成されており、ブレーキペダル５１に入力される運転者の踏力をブレーキブースタ５３で増大させ、マスターシリンダ５４にて踏力に応じたブレーキ圧を発生させ、液圧制御ユニット５０ｂおよび各液圧配管３２，４２を通じて各ブレーキ装置３１，４１に供給して制動操作を行う。
【００１７】
液圧制御ユニット５０ｂは、トラクションコントロールのためのポンプとポンプ駆動用モータ５５、ブレーキ操作用の液圧系統からトラクションコントロール用の液圧系統への切換えを行うバルブなどから構成され、トラクション制御ユニット５０ａと共にトラクションコントロールシステム５０（ＴＣＳ）を構成している。
【００１８】
トラクション制御ユニット５０ａは、各車輪３，４の回転速度を検出する車輪速センサ３０，４０からの検出信号からスリップ率を検出し、駆動輪３のブレーキ装置３１に対するトラクション制御（ブレーキトラクション制御）と、エンジン２に対するトラクション制御（エンジントラクション制御）を実行するためのマイクロコンピュータであり、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ、タイマー、および、入出力インターフェースなどから構成される。
【００１９】
スリップ率は、車輪速センサ３０，４０からの検出信号（駆動輪速度ｖａ、従動輪速度ｖｂ）に基づいて、（ｖａ−ｖｂ）／ｖａとして求められ、予め設定された閾値と比較され、閾値を超えた場合にスリップが発生したものと判断する。
【００２０】
トラクション制御ユニット５０ａは、エンジンコントロールユニット２０（ＥＣＵ）と相互接続されており、エンジン２に対するトラクション制御は、エンジンコントロールユニット２０を介して実行される。したがって、トラクション制御ユニット５０ａは、ＥＣＵに統合することもできる。また、ブレーキ制御を行うアンチスキッドブレーキシステム（ＡＢＳ）や挙動安定化制御システム（ＥＳＰ、横滑り防止装置）など、既存の制御システムを利用することもできる。
【００２１】
エンジンコントロールユニット２０は、エンジン回転数、シフトポジションなどに基づいて点火時期や燃料噴射タイミングおよび混合比を制御する。本発明が対象とする機械式スロットル車両１では、点火時期制御（遅角制御）によりエンジン出力を制御し、駆動トルクを低減させてトラクション制御を行う。
【００２２】
また、エンジンコントロールユニット２０は、エンジン２の排気経路に設けられた排気触媒６の温度を監視しており、温度センサ６０に検出される触媒温度が規定値を超えた場合には、エンジン制御（遅角制御）を停止させる禁止信号が発信される。排気触媒として一般的な三元触媒が適切に作動するためには、所定の温度域（３００〜８００℃）に管理される必要があり、温度が低いと性能が発揮されず、過度の高温に晒され続けるとその熱により破損する虞がある。エンジン制御禁止信号は、トラクション制御ユニット５０ａにも送られ、ブレーキ制御に反映される。この点については後に詳述する。
【００２３】
次に、上記実施例に基づき、車両の発進加速時におけるトラクション制御について、図３，４のフローチャートおよび図５，６のタイミングチャートを参照しながら説明する。
【００２４】
（１）通常制御
先ず、車両１の発進に際して、アクセルペダル２１が操作されたことをアクセルセンサ２２が検知すると、エンジンコントロールユニット２０は、トラクションコントロールシステム５０（ＴＣＳ）を待機状態とし、トラクション制御ユニット５０ａは、液圧制御ユニット５０ｂをトラクションコントロール用の液圧系統に切換え、ポンプ駆動用モータ５５が作動してブレーキ予圧制御を開始するとともに、車輪速センサ３０，４０からの検出信号に基づいてスリップ率の算出および閾値との比較を開始する。
【００２５】
エンジン２の回転数が上昇し、駆動輪３の駆動トルクが増大し、図５の車輪速グラフに示されるように、駆動輪（実線）と従動輪（点線）の車輪速の差が増大してスリップ率が閾値を超えると、スリップが発生したものと判定し、ブレーキ制御（Ｐ１）を開始する。すなわち、スリップ率に応じた開度で液圧制御ユニット５０ｂのバルブが開き、液圧配管３２を通じて液圧がブレーキ装置３１に供給され、ブレーキ圧が上昇して駆動輪３に制動力が作用し始め車輪速が減速される。
【００２６】
これとともに、エンジン制御が開始され、図５に示されるように、エンジンの要求トルク値が引き下げられ、エンジンの遅角制御が開始する。エンジントルクは、直ちに低減されるのではなく、図５に実線で示されるように相対的に緩やかに降下するが、ブレーキ制御（Ｐ１）は継続しており、エンジントルクが要求トルク値まで降下する間にブレーキ圧も減少するが、ブレーキ制御によってスリップは抑制される。仮に、ブレーキ制御（Ｐ１）を先行させなければ、図中二点鎖線で示されるように、トラクション制御が遅れスリップ率が大きくなる。
【００２７】
その後、スリップ率が閾値以下となると、ブレーキ制御（Ｐ１）は終了（不作用または介入が減少）するが、エンジン制御は継続しており、この状態では、エンジンの遅角制御のみでトラクション制御がなされ、スリップが抑制された状態で車両は増速する。但し、ブレーキの加圧状態は基準圧（実施例では５bar）に維持されており、路面状態の変化等でスリップ率が増加した場合には、直ちにブレーキ制御（Ｐ１）が再開される。
【００２８】
（２）エンジン制御禁止時
上述したようなトラクション制御の実施中に、排気系触媒温度が規定値以上に上昇し、触媒保護のためにエンジン制御禁止信号が発信された場合には、直ちにブレーキ制御（Ｐ２）が開始される。ブレーキ制御（Ｐ２）では、基準圧がブレーキ制御（Ｐ１）の１．５〜２．０倍（実施例では１０bar）に引き上げられる。
【００２９】
エンジン制御が停止され通常点火時期に戻るとエンジントルクは上昇するので、スリップ率の上昇は必然的であるが、ブレーキ制御（Ｐ２）では基準圧が高いので、即効性の高いトラクション制御が可能であり、ブレーキ制御のみでもエンジン制御を併用する場合に匹敵するスリップ抑制効果が得られる。
【００３０】
スリップ率が閾値以下となると、ブレーキ制御（Ｐ２）は終了されるが、ブレーキの基準圧（Ｐ１）は維持されており、スリップ率が再度増加に転じた場合には、直ちに基準圧が引き上げられブレーキ制御（Ｐ２）に移行する。
【００３１】
一方、触媒温度が規定値より降下してエンジン制御禁止信号が解除されると、ブレーキ制御（Ｐ２）は終了し、エンジン制御が再開してエンジントルクが要求トルク値まで降下するが、ブレーキの基準圧（Ｐ１）は維持されており、スリップ率が再度増加に転じた場合には、直ちにブレーキ制御（Ｐ１）を開始する。
【００３２】
（３）エンジン制御禁止時におけるブレーキ制御
上記実施例では、エンジン制御禁止時のブレーキ制御（Ｐ２）として、図６（ａ）に示されるように、連続的なブレーキ圧（基準圧）をＰ１からＰ２に引き上げる場合について述べたが、図６（ｂ）に示されるように、短い間隔で断続的に加圧することが、過度に減速されるのを防止して加速に必要な車輪のトラクッションを確保するうえで有利である。
【００３３】
すなわち、ブレーキ制御（Ｐ２）で基準圧がブレーキ制御（Ｐ１）の１．５〜２．０倍（実施例では１０bar）に引き上げられることで、通常制御では１．３〜１．６秒であった最大圧までの昇圧時間が０．３〜０．６秒（ブレーキ制御（Ｐ１）の２０〜４０％、実施例では２５％）に短縮され、ブレーキ圧の立ち上がりが鋭くなり、スリップ増加検知による最大圧までの昇圧とスリップ減少検知による基準圧までの減圧とが短時間で繰り返される制御が行われる。
【００３４】
このような加圧制御は、液圧制御ユニット５０ｂの昇圧側／減圧側のバルブ切換えタイミングを積極的に制御することもできる。その際、短いインターバル（例えば０．３〜０．５秒）で断続的（間欠的）に加圧するようにしても良い。スリップ率に対して要求されるインターバルやデューティー比を変化させて制動力を加減することもできる。
【００３５】
なお、上記各実施例では、便宜的に左右の後輪３を駆動輪、左右の前輪４を従動輪として説明したが、左右の車輪速センサ３０，４０は車輪速を個別に検出しており、スリップ率を左右別々に算出し、左右のブレーキ装置３１，４１を個別に制御することもできる。
【００３６】
以上、本発明の実施の形態について述べたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいてさらに各種の変形および変更が可能であることを付言する。
【符号の説明】
【００３７】
１  車両
２  エンジン
３  駆動輪
４  従動輪
５  ブレーキ制御装置
６  排気触媒
２０  エンジンコントロールユニット
３０，４０  車輪速センサ
３１，４１  ブレーキ装置
３２，４２  液圧配管
５０  トラクションコントロールシステム
５０ａ  トラクション制御ユニット
５０ｂ  液圧制御ユニット
５１  ブレーキペダル
５２  ブレーキセンサ
５５  ポンプ駆動用モータ
６０  温度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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