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JPH10311233A - 車両用駆動力制御装置 - Google Patents

車両用駆動力制御装置

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Publication number
JPH10311233A
JPH10311233A JP9121993A JP12199397A JPH10311233A JP H10311233 A JPH10311233 A JP H10311233A JP 9121993 A JP9121993 A JP 9121993A JP 12199397 A JP12199397 A JP 12199397A JP H10311233 A JPH10311233 A JP H10311233A
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JP
Japan
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driving force
fuel ratio
engine
air
force control
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JP9121993A
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Toru Iwata
徹 岩田
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Priority to KR1019980012019A priority patent/KR100316357B1/ko
Priority to US09/073,938 priority patent/US6079511A/en
Priority to EP98108555A priority patent/EP0878340B1/en
Priority to DE69820335T priority patent/DE69820335T2/de
Publication of JPH10311233A publication Critical patent/JPH10311233A/ja
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    • B60K28/00Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions
    • B60K28/10Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions responsive to conditions relating to the vehicle 
    • B60K28/16Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions responsive to conditions relating to the vehicle  responsive to, or preventing, spinning or skidding of wheels
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 リーン空燃比へ切り換え可能なエンジンの駆
動力制御時にエンジントルクの過大な変動を抑制する。 【解決手段】 エンジン4の運転状態を検出する運転状
態検出手段50と、運転状態に応じて通常空燃比とリー
ン空燃比とを切り換える空燃比切換手段51と、前記駆
動輪の路面に対するスリップが所定値を超えたときに駆
動輪の空転を判定する駆動力制御開始判定手段52と、
前記駆動力制御開始判定手段52が駆動輪の空転を判定
したときに駆動輪の駆動力を低減する駆動力抑制手段5
3とを備えた車両用駆動力制御装置において、前記空燃
比切換手段51は、前記駆動力抑制手段53が作動を開
始したときにリーン空燃比制御要求状態となるか、ある
いはリーン空燃比制御中に駆動力抑制状態となったと
き、通常空燃比へ復帰させる駆動力制御中空燃比復帰手
段54とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、駆動輪の空転を防
いで車両の安定性及び運転性を確保する駆動力制御装置
に関し、特に希薄燃焼を行うエンジンの駆動力制御装置
の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】加速時等に駆動輪が空転して、加速性能
が低下するのを防止する駆動力制御装置(あるいはTC
S=トラクションコントロールシステム)としては、ア
クチュエータに駆動される第2スロットルの開度の低減
や燃料噴射カット、点火タイミングリタード制御などに
よりエンジン出力を抑制して、駆動輪のトルクを低減す
ることで駆動輪の空転を抑制するものが従来から知られ
ており、例えば、特開平8−144803号公報等が知
られている。
【0003】これは、空燃比を理論空燃比近傍(以下、
通常空燃比=ストイキ領域)とリーン空燃比(希薄燃焼
領域)に切り換え可能なエンジンの駆動力制御を、燃料
噴射カットにより行うもので、駆動輪の空転時には所定
の気筒で燃料噴射カットを行うとともに、燃料噴射を継
続する気筒の空燃比をリーンに設定するもので、さら
に、燃料噴射カット気筒数が少ないほど、空燃比をリー
ン側へ変更するものである。
【0004】また、上記のように通常空燃比とリーン空
燃比とを切り換え可能な火花点火式エンジンとしては、
「自動車工学・1996年11月号」(鉄道日本社 発
行)の第68から第82頁に開示されるように、ガソリ
ンを直接シリンダ内へ噴射する筒内直噴式エンジンが知
られており、このような直噴式エンジンでは、均質燃焼
による理論空燃比λ近傍の通常空燃比と、成層燃焼によ
るリーン空燃比とを切り換え可能であり、成層燃焼では
上記希薄燃焼エンジンのような吸気通路へ燃料を噴射す
るものに比して、さらに空燃比のリーン化を推進するこ
とができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の車両用駆動力制御装置では、駆動輪の空転時には、
燃料噴射カットを行いながら、燃料噴射を継続する気筒
の空燃比をリーンに設定するため、例えばスロットルを
閉じて吸入空気量を低減するとエンジンの運転状態が不
安定となって、失火やエンストを起こす場合があり、ま
た、リーン空燃比と通常空燃比の切り換えに、吸気管路
に設けたスワールコントロールバルブを開閉させなが
ら、目標エンジントルクを演算してエンジンの出力トル
クを目標値へ追従させる場合では、スワールコントロー
ルバルブの作動状態を加味する必要があり、目標エンジ
ントルクの演算が複雑になるという問題があった。
【0006】さらに、上記筒内直噴式エンジンで同様の
駆動力制御を行った場合、成層燃焼状態では多大な吸入
空気量を必要とするため、駆動力制御が開始されて空燃
比を大きく変化させると、吸入空気量も変動するためエ
ンジンの出力トルクの変動が過大となって運転性を損な
う場合があるという問題があった。
【0007】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、リーン空燃比へ切り換え可能なエンジンの
駆動力制御を、トルク変動が過大になるのを防いで円滑
に行うことを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、図10に
示すように、エンジン4の運転状態を検出する運転状態
検出手段50と、運転状態に応じて通常空燃比とリーン
空燃比とを切り換える空燃比切換手段51と、前記駆動
輪の路面に対するスリップが所定値を超えたときに駆動
輪の空転を判定する駆動力制御開始判定手段52と、前
記駆動力制御開始判定手段52が駆動輪の空転を判定し
たときに駆動輪の駆動力を低減する駆動力抑制手段53
とを備えた車両用駆動力制御装置において、前記空燃比
切換手段51は、前記駆動力抑制手段53が作動を開始
したときにリーン空燃比制御要求状態となるか、あるい
はリーン空燃比制御中に駆動力抑制状態となったとき、
通常空燃比へ復帰させる駆動力制御中空燃比復帰手段5
4とを備える。
【0009】また、第2の発明は、前記第1の発明にお
いて、前記駆動力制御中空燃比復帰手段は、前記駆動力
抑制手段の作動が終了したときに、エンジンの運転状態
に応じた空燃比へ復帰させる。
【0010】また、第3の発明は、前記第1の発明にお
いて、前記駆動力制御中空燃比復帰手段は、エンジンの
負荷状態を検出する負荷検出手段と、空燃比を復帰させ
る速度をエンジンの負荷状態に応じて設定する空燃比変
化速度設定手段とを備える。
【0011】また、第4の発明は、前記第3の発明にお
いて、前記駆動力抑制手段は、所定の気筒の燃料噴射を
停止する燃料噴射カット手段またはエンジンの吸入空気
量を低減する吸入空気量低減手段を備え、前記負荷検出
手段は、燃料噴射停止気筒数、吸入空気量またはエンジ
ン回転数に基づいてエンジンの負荷を検出する。
【0012】また、第5の発明は、エンジンの運転状態
を検出する運転状態検出手段と、運転状態に応じて成層
燃焼と均質燃焼とを切り換える燃焼状態切換手段と、前
記駆動輪の路面に対するスリップが所定値を超えたとき
に駆動輪の空転を判定する駆動力制御開始判定手段と、
前記駆動力制御開始判定手段が駆動輪の空転を判定した
ときに駆動輪の駆動力を低減する駆動力抑制手段とを備
えた車両用駆動力制御装置において、前記燃焼状態切換
手段は、前記駆動力抑制手段が作動を開始したときに成
層燃焼制御要求状態となるか、あるいは成層燃焼制御中
に駆動力抑制状態となったとき、均質燃焼へ復帰させる
駆動力制御中燃焼状態復帰手段とを備える。
【0013】また、第6の発明は、前記第5の発明にお
いて、前記駆動力制御中燃焼状態復帰手段は、前記駆動
力抑制手段の作動が終了したときに、エンジンの運転状
態に応じた燃焼状態へ復帰させる。
【0014】また、第7の発明は、前記第5の発明にお
いて、前記駆動力制御中燃焼状態復帰手段は、エンジン
の負荷状態を検出する負荷検出手段と、燃焼状態を復帰
させる速度をエンジンの負荷状態に応じて設定する空燃
比変化速度設定手段とを備える。
【0015】また、第8の発明は、前記第7の発明にお
いて、前記駆動力抑制手段は、所定の気筒の燃料噴射を
停止する燃料噴射カット手段またはエンジンの吸入空気
量を低減する吸入空気量低減手段を備え、前記負荷検出
手段は、燃料噴射停止気筒数、吸入空気量またはエンジ
ン回転数に基づいてエンジンの負荷を検出する。
【0016】また、第9の発明は、前記第8の発明にお
いて、前記吸入空気量低減手段は、成層燃焼から均質燃
焼へ復帰する場合に、均質燃焼の通常空燃比に応じた吸
入空気量へ設定した後に、駆動輪の空転を抑制可能な駆
動力制御量に応じた吸入空気量に設定する。
【0017】また、第10の発明は、前記第8の発明に
おいて、前記吸入空気量低減手段は、吸気通路に介装さ
れてアクチュエータに駆動されるスロットルである。
【0018】また、第11の発明は、前記第5の発明に
おいて、前記駆動力抑制手段は、駆動力制御中の目標エ
ンジン出力を演算する手段と、実際のエンジン出力をこ
の目標エンジン出力に一致するようにエンジンの出力を
追従制御する目標出力追従手段を備える。
【0019】
【発明の効果】したがって、第1の発明は、駆動輪が空
転すると、例えば、エンジンの所定の気筒の燃料噴射停
止などによって駆動力の抑制が行われ、この駆動力制御
開始時にエンジンの空燃比がリーン空燃比またはリーン
空燃比へ切り換え中であれば、通常空燃比へ復帰させる
ため、駆動力制御中にはリーン空燃比となるのを禁止す
ることで、前記従来例のように、駆動力制御中にエンジ
ンの失火等による出力トルクの変動が過大になるのを抑
制することができ、通常空燃比とリーン空燃比を切り換
えて運転を行うエンジンの駆動力制御を円滑に行って、
運転性及び安定性を向上させることが可能となるのであ
る。
【0020】また、第2の発明は、駆動輪の空転が抑制
されて駆動力制御が終了すると、再びエンジンの運転状
態に応じた空燃比へ復帰させることができ、駆動力制御
開始直前の空燃比がリーンであれば、通常空燃比からリ
ーン空燃比へ復帰させることで、通常空燃比とリーン空
燃比を切り換え可能なエンジンの運転を円滑に行って、
燃費の低減などを図ることができる。
【0021】また、第3の発明は、リーン空燃比から通
常空燃比へ、あるいは逆方向へ空燃比を変化させる際に
は、検出したエンジンの負荷状態に応じて空燃比変化速
度を設定するようにしたため、例えば、負荷の大きい場
合には変化速度を小さく、負荷の小さい場合には変化速
度を大きく設定すれば、負荷の大きい状態では空燃比A
/Fを緩やかに行うことで、出力トルクの過大な変動を
抑制して駆動力制御の安定性を確保でき、負荷の小さい
状態では出力トルクの変動の影響が少ないため、リーン
空燃比から通常空燃比への移行を迅速に行って、駆動力
制御中の失火などの防止を確実に行うことができる。
【0022】また、第4の発明は、エンジンの負荷検出
を、駆動力制御中の燃料噴射停止気筒数、吸入空気量ま
たはエンジン回転数に基づいて行うため、エンジンの負
荷状態を正確に検出して高精度の空燃比制御を行うこと
ができる。
【0023】また、第5の発明は、駆動輪が空転する
と、例えば、エンジンの所定の気筒の燃料噴射停止など
によって駆動力の抑制が行われ、この駆動力制御開始時
にエンジンの燃焼状態が成層燃焼または成層燃焼へ切り
換え中のリーン空燃比であれば、均質燃焼へ変更するこ
とで通常空燃比へ復帰させるため、駆動力制御中にはリ
ーン空燃比となるのを禁止することで、前記従来例のよ
うに、駆動力制御中にエンジンの失火等による出力トル
クの変動が過大になるのを抑制することができ、成層燃
焼と均質燃焼を切り換えて運転を行うエンジン、特に、
筒内直噴式エンジンの駆動力制御を円滑に行って、運転
性及び安定性を向上させることが可能となるのである。
【0024】また、第6の発明は、駆動輪の空転が抑制
されて駆動力制御が終了すると、再びエンジンの運転状
態に応じた燃焼状態へ復帰させることができ、駆動力制
御開始直前の燃焼状態が成層燃焼であれば、成層燃焼か
ら均質燃焼へ復帰させることで、成層燃焼と均質燃焼を
切り換え可能なエンジンの運転を円滑に行って、燃費の
低減などを図ることができる。
【0025】また、第7の発明は、成層燃焼から均質燃
焼へ、あるいは逆方向へ空燃比を変化させる際には、検
出したエンジンの負荷状態に応じて空燃比変化速度を設
定するようにしたため、例えば、負荷の大きい場合には
変化速度を小さく、負荷の小さい場合には変化速度を大
きく設定すれば、負荷の大きい状態では空燃比を緩やか
に行うことで、出力トルクの過大な変動を抑制して駆動
力制御の安定性を確保でき、負荷の小さい状態では出力
トルクの変動の影響が少ないため、成層燃焼によるリー
ン空燃比から均質燃焼による通常空燃比への移行を迅速
に行って、駆動力制御中の失火などの防止を確実に行う
ことができる。
【0026】また、第8の発明は、エンジンの負荷検出
を、駆動力制御中の燃料噴射停止気筒数、吸入空気量ま
たはエンジン回転数に基づいて行うため、エンジンの負
荷状態を正確に検出して高精度の空燃比制御を行うこと
ができ、特に、多大な吸入空気量を必要とする成層燃焼
から均質燃焼へ移行する際の、空燃比制御の精度を向上
させることができる。
【0027】また、第9の発明は、成層燃焼から均質燃
焼へ復帰する場合には、均質燃焼の通常空燃比に応じた
吸入空気量へ設定した後に、駆動輪の空転を抑制可能な
駆動力制御量に応じた吸入空気量に設定することで、多
大な吸入空気量を必要とする成層燃焼から均質燃焼への
復帰を迅速かつ円滑に行って、駆動力制御の応答性を確
保することができる。
【0028】また、第10の発明は、吸気通路に介装さ
れてアクチュエータに駆動されるスロットルを開閉する
ことで、吸入空気量を迅速かつ容易に変更することがで
き、特に、筒内直噴式エンジンの空燃比の制御による駆
動力の抑制を効果的に行うことができる。
【0029】また、第11の発明は、前記駆動力抑制手
段は、駆動力制御中の目標エンジン出力に実際のエンジ
ン出力が一致するようにエンジンの出力を追従制御する
ため、例えば、目標エンジン出力の演算を、アクチュエ
ータに駆動されるスロットル開度THRとエンジン回転
数Neに応じた吸入空気量Qaと、均質燃焼による通常
空燃比から求めるようにすれば、演算を容易かつ迅速に
行いながら、吸入空気量の制御などによって、円滑に駆
動力制御を行うことができる。
【0030】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて説明する。
【0031】図1において、駆動力制御装置はマイクロ
コンピュータ等から構成されたTCSコントローラ1
と、アクチュエータ9を介してTCSコントローラ1に
制御される駆動力抑制手段としての第2スロットル10
と、TCSコントローラ1の駆動力制御要求に基づいて
エンジン4へ燃料噴射カット制御及び空燃比制御を行う
エンジンコントローラ2から構成される。
【0032】エンジンコントローラ2は、車両の運転状
態に応じて通常空燃比(理論空燃比近傍)とリーン空燃
比とを切り換えて、エンジン4の空燃比制御や点火時期
制御を行う。
【0033】エンジン4は変速機を介して後輪RR、R
Lと連結されるFR式を構成しており、以下、左右後輪
RL、RRを駆動輪とし、左右前輪FL、FRを従動輪
とする。
【0034】このエンジン4の吸気通路には、アクセル
ペダル7に応動する第1スロットル8と、アクチュエー
タ9を介してTCSコントローラ1に制御される第2ス
ロットル10が配設され、第1スロットル8の開度を検
出するスロットル開度センサ11は、第1スロットル8
の開度TVO(又はアクセルペダル7の踏み込み量)を
TCSコントローラ1及びエンジンコントローラ2へ出
力するとともに、同じく吸気通路に介装されたエアフロ
ーメータ13が検出した吸入空気量Qaがエンジンコン
トローラ2へ読み込まれ、エンジンコントローラ2は通
常の運転状態では、図示しないクランク角センサからの
エンジン回転数Ne、スロットル開度センサ11が検出
した第1スロットル開度TVO(又はアクセルペダル踏
み込み量)、エアフローメータ13からの吸入空気量Q
a等に応じて空燃比制御、点火時期制御等を行ってい
る。
【0035】TCSコントローラ1には、各車輪または
車軸の回転速度を検出する車輪速センサ12FR、12
FL、12RR、12RLの検出信号がそれぞれ入力さ
れ、TCSコントローラ1は、これら各車輪速VWFR
WFL、VWRR、VWRLに基づいて駆動輪RR、RLの空
転を検出し、駆動輪RR、RLが空転した場合には、エ
ンジンコントローラ2へ駆動力制御要求信号を送出し、
前記従来例のように燃料噴射カットと後述するような空
燃比制御を行ってエンジン4の出力を抑制し、さらに、
TCSコントローラ1は、駆動輪RR、RLが空転した
場合には、第2スロットル開度THRを演算するととも
に、アクチュエータ9を駆動して第2スロットル10の
開度を変更し、目標とするエンジントルクに応じて吸入
空気量Qaを調整する。
【0036】ここで、TCSコントローラ1及びエンジ
ンコントローラ2で行われる駆動力制御の一例を図2の
フローチャートに示し、以下、このフローチャートを参
照しながら駆動力制御について詳述する。なお、このフ
ローチャートに基づく制御は所定時間毎、例えば、10
msec毎等に実行されるものである。
【0037】ステップS1では、TCSコントローラ1
が各車輪速センサ12FR〜12RLの出力を読み込ん
で、各車輪の速度VWFR、VWFL、VWRR、VWRLを求める
とともに、エンジンコントローラ2はエンジン4の回転
数Ne、スロットル開度センサ11が検出した第1スロ
ットル開度TVO、エアフローメータ13からの吸入空
気量Qa、空燃比A/F等の制御に必要な各検出値を読
み込む。
【0038】そして、ステップS2では、従動輪の平均
速度Vwfを、左右前輪FR、FLの車輪速VWFR、V
WFLの平均値より求め、ステップS3では、同様にして
駆動輪の平均速度Vwrを左右後輪RR、RLの車輪速
WRR、VWRLから求める。
【0039】次に、ステップS4では、駆動輪の空転を
検出するとともに、駆動力制御の目標値となる駆動輪速
の目標値Vwsを、現在の車速を代表する従動輪平均速
Vwfに所定値αを加算して求める。
【0040】Vws=Vwf+α ここで、目標駆動輪速Vwsの設定は、例えば、従動輪
平均速Vwfに所定値α(例えば、2〜5Km/h)を加算
した値となる。
【0041】ステップS5では、駆動輪平均速Vwrが
目標駆動輪速Vwsを超えたか否かを判定することで駆
動輪の空転を検出し、駆動輪平均速Vwrが目標駆動輪
速Vwsを超えたときには、駆動輪が空転したと判定し
てステップS6の処理へ進む一方、駆動輪平均速Vwr
が目標駆動輪速Vws以下の場合には、通常走行中であ
ると判定してステップS14以降の処理へ進む。
【0042】次に、駆動輪の空転が検出されたステップ
S6では、現在のエンジン4の空燃比A/Fが理論空燃
比λより大きいか、換言すればリーン空燃比であるか否
かを判定し、リーン空燃比A/FであればステップS7
へ進んでリーンフラグFLBを1に設定する一方、理論空
燃比λ近傍の通常空燃比(ストイキ状態)であれば、ス
テップS10以降へ進む。
【0043】リーン空燃比と判定されたステップS8で
は、現在の空燃比から理論空燃比へ向けて変化させるた
めの変化速度Kをエンジン回転数Neに応じて演算した
後、ステップS9へ進む。
【0044】この空燃比A/Fの変化速度Kは、ランプ
関数の傾斜を示し、図3に示すように、エンジン負荷が
大きいほど、すなわち、エンジン回転数Neが高いほど
変化速度Kは小さく、エンジン回転数Neが低いほど
(負荷が低いほど)変化速度Kが大きくなるよう、予め
マップなどで設定されている。
【0045】一方、ステップS6の判定で通常空燃比と
判定されてステップS10へ進んだ場合は、まず、前回
処理時のリーンフラグFLBが1であるか否かを判定し
て、1であれば上記ステップS8へ進む一方、そうでな
い場合には、ステップS11でリーンフラグFLBを0に
設定した後、駆動力制御による空燃比A/Fの変化はな
いため、ステップS12で空燃比変化速度K=0に設定
した後、ステップS9へ進む。
【0046】ステップS9では、駆動輪のスリップ率S
を次式により求めてから、 S=Vwr/Vwf スリップ率Sの大きさに応じて、燃料噴射カット気筒数
FC、第2スロットル開度THRを決定して駆動力制御
を開始する。なお、これら燃料噴射カット気筒数FCや
第2スロットル開度THRは予め設定されたマップなど
から演算され、燃料噴射カット気筒数FCは、TCSコ
ントローラ1からの駆動力制御要求に応じてエンジンコ
ントローラ2で演算されるものである。
【0047】そして、駆動力制御を行った後には、ステ
ップS13へ進んで、駆動力制御開始時の現在の空燃比
A/Fがリーンの場合は、向けて上記ステップS8で求
めた変化速度Kに基づいて、空燃比A/Fを通常空燃比
λへ向けて変化させる。
【0048】一方、上記ステップS5で、通常走行中と
判定された場合は、ステップS14へ進んでリーンフラ
グFLBが1であるか否かを判定して、FLB=1であれば
駆動力制御が終了して空燃比A/Fを通常空燃比λから
運転状態に応じたリーン空燃比へ復帰させるためにステ
ップS15へ進んで変化速度−Kを設定する一方、そう
でない場合には、ステップS16へ進んで変化速度K=
0に設定してから、上記と同様にステップS13で変化
速度Kに基づいて空燃比A/Fを変化させる。
【0049】ステップS15で空燃比変化速度−Kを設
定した後は、ステップS17によって空燃比A/Fが運
転状態に応じた所定値となるまでリーンフラグFLBは1
に保持されて、ステップS15で求めた変化速度−Kで
空燃比の変化は継続し、空燃比A/Fが所定値に復帰す
ると、ステップS18で、リーンフラグFLB、変化速度
Kはともに0にリセットされて通常走行に復帰する。
【0050】以上のステップS1〜ステップS18の処
理を所定時間毎に行うことにより、駆動輪RR又はRL
が空転を開始して駆動輪速Vwrがしきい値Vwsを超
えるスリップ状態になると、現在の空燃比A/Fがリー
ンであれば、駆動力制御の開始と同時に空燃比A/Fは
通常空燃比へ向けて変化し、駆動力制御中にはリーン空
燃比となるのを禁止することで、前記従来例のように、
エンジン4の出力トルクの変動が過大になるのを抑制す
ることができる。
【0051】いま、図3に示すように、リーン空燃比で
運転中に、時間t1で駆動輪の空転が検出されると、駆
動力制御が開始され、ステップS7でリーンフラグFLB
が1にセットされるとともに、駆動力制御開始時のエン
ジン回転数Neに応じた空燃比変化速度Kで、リーン状
態の空燃比A/Fは通常空燃比(理論空燃比λ近傍)へ
向けて変化を開始する。
【0052】このとき、空燃比A/Fの変化速度Kは、
エンジン4の負荷に応じて可変制御され、負荷が大きい
(エンジン回転数Neが高い)場合には変化速度Kが小
さいため、理論空燃比λへ向けて緩やかに変化する。
【0053】したがって、空燃比A/Fがリーンから理
論空燃比λ近傍の通常空燃比(図中ストイキ)に変化す
る際には、出力トルクが増大するが、負荷が高い状態で
は空燃比A/Fの変化を緩やかに行うことで、出力トル
クの過大な変動を抑制でき、通常空燃比とリーン空燃比
を切り換えて運転を行うエンジンの駆動力制御を円滑に
行うことが可能となるのである。
【0054】一方、負荷が小さい(エンジン回転数Ne
が低い)場合には変化速度Kが大きく設定されて、理論
空燃比λへ向けて迅速hに変化する。
【0055】上記と同様に空燃比A/Fがリーンから通
常空燃比に変化すると、出力トルクも増大するが、負荷
が低い状態では出力トルクの変動の影響が少ないため、
リーンからストイキへの移行を優先させる。
【0056】そして、リーン空燃比で駆動力制御を行っ
ている間は、ステップS10、S8によってリーンフラ
グFLBが1に維持され、通常空燃比を維持しながら燃料
噴射カットや第2スロットル10による吸入空気量Qa
の制御によって、エンジントルクの低減が迅速に行わ
れ、この駆動力制御中は、燃料噴射カットを行ってエン
ジンの出力トルクを低減する際、燃料噴射を継続する気
筒の空燃比は必ず通常空燃比に設定されるため、第2ス
ロットル10を閉じて吸入空気量を低減したような場合
であっても、前記従来例のように、燃焼が不安定になる
のを防いで、出力トルクの過大な変動を防止して、円滑
な駆動力制御が可能となるのである。
【0057】また、駆動輪の空転が収束すると駆動力制
御は終了し、すなわち、燃料噴射カット、第2スロット
ル10の駆動が終了して、通常の走行状態へ移行し、全
気筒で燃料噴射が行われるとともに、第2スロットル1
0は全開位置(THR=8/8)まで駆動される。
【0058】このとき、図4に示すように、駆動輪の空
転が収束した時間t2で駆動力制御が終了すると同時
に、駆動力制御開始前の空燃比A/Fがリーンであれ
ば、ステップS7で設定されたリーンフラグFLBが1に
維持されているため、ステップS14、S15、S17
の処理で、通常空燃比からリーン空燃比への切り換え
が、上記図3と同様に、エンジン回転数Neの大小に応
じた空燃比変化速度−Kで行われ、駆動力制御中にリー
ンから通常空燃比へ切り換えられた空燃比A/Fを円滑
にリーンへ復帰させることができ、通常空燃比とリーン
空燃比を切り換えて運転を行うエンジンの駆動力制御を
円滑に行うことが可能となるのである。
【0059】なお、上記実施形態において、エンジン4
の負荷に応じた空燃比変化速度Kの設定をエンジン回転
数Neに基づいて行ったが、図5(A)、(B)に示す
ように、吸入空気量Qaに基づく変化速度K1と燃料噴
射カット気筒数FCに基づく変化速度K2を加味しても
よく、これら変化速度K1、K2は吸入空気量Qa、燃
料噴射カット気筒数FCが大きくなるにつれて減少する
ように設定され、エンジン負荷が大きい場合には、空燃
比A/Fがリーンから通常空燃比へ緩やかに移行するよ
う設定される。
【0060】図6は第2の実施形態を示し、前記第1実
施形態のエンジン4を筒内直噴式エンジンとした場合を
示し、エンジン4は均質燃焼による理論空燃比λ近傍の
通常空燃比と、成層燃焼によるリーン空燃比とを切り換
え可能であり、成層燃焼では前記第1実施形態の希薄燃
焼エンジンのように、吸気通路へ燃料を噴射するものに
比して、さらに空燃比のリーン化を推進するものであ
る。
【0061】図6のフローチャートは、前記第1実施形
態の図2に示したフローチャートのうち、上記ステップ
S6、S17のリーン空燃比の判定を、エンジン4の燃
焼状態に応じて行うステップS6’、S17’に変更す
るとともに、ステップS5とステップS6’の間に目標
エンジントルクを演算するステップS20を挿入して、
上記ステップS9の駆動力制御を、ステップS20で求
めた目標エンジントルクに追従するように第2スロット
ル10の開度THRを制御するステップS9’に変更し
たもので、その他の構成は前記第1実施形態と同様であ
る。
【0062】いま、図7に示すように、成層燃焼状態の
リーン空燃比で運転中に、時間t1で駆動輪の空転が検
出されると(ステップS5)、ステップS20以降の駆
動力制御が開始される。
【0063】まず、ステップS20では、吸入空気量Q
aを均質燃焼状態、すなわち通常空燃比の吸入空気量Q
a’で、駆動輪の空転を抑制可能な目標駆動トルクを演
算する。この目標駆動トルクの演算は、例えば、予め設
定されたエンジン回転数Neと吸入空気量Qa’の関数
あるいはマップに基づいて行われる。
【0064】そして、ステップS7でリーンフラグFLB
が1にセットされるとともに、駆動力制御開始時のエン
ジン回転数Neに応じてステップS8で求めた空燃比変
化速度Kで、成層燃焼状態のリーン空燃比A/Fは、均
質燃焼状態の通常空燃比(理論空燃比λ近傍)へ向けて
変化を開始する。
【0065】このとき、空燃比A/Fの変化速度Kは、
図7に示すように、前記と同様にして、エンジン4の負
荷に応じて可変制御され、負荷が大きい(エンジン回転
数Neが高い)場合には変化速度Kが小さいため、通常
空燃比へ向けて緩やかに変化する一方、負荷が小さい場
合には変化速度Kが大きく設定されて、通常空燃比へ向
けて迅速に変化する。
【0066】そして、ステップS9’では、上記ステッ
プS20で求めた目標エンジントルクに応じた第2スロ
ットル開度THRを図示しないマップから求め、アクチ
ュエータ9を介して第2スロットル10を閉弁方向へ駆
動する。すなわち、図9に示すように、駆動力制御が開
始された時間t1から、空燃比A/Fが通常空燃比(図
中ストイキ燃焼)に応じた吸入空気量Qa’となる開度
THR1(図中時間ta)まで第2スロットル10を迅
速に閉弁方向へ駆動した後、上記目標エンジントルクに
追従するよう制御される。なお、駆動力制御中は前記と
同様に燃料噴射カットも同時に行われる。
【0067】したがって、駆動力制御が開始されて空燃
比A/Fが成層燃焼状態の高度なリーン状態から理論空
燃比λ近傍の通常空燃比(図中ストイキ)に変化する際
には、出力トルクが増大しようとするが、第2スロット
ル10によって目標エンジントルクに追従するよう吸入
空気量Qaが抑制されるため、前記従来例のように、出
力トルクの過大な変動を防止して、筒内直噴式エンジン
においても円滑な駆動力制御が可能となり、目標エンジ
ントルクの演算は、第2スロットル10の開度THRと
エンジン回転数Neに応じた吸入空気量Qa’から通常
空燃比の場合についてのみ行えばよいので、演算処理を
簡素化して迅速かつ正確に行うことができるのである。
【0068】一方、駆動輪の空転が収束すると駆動力制
御は終了し、すなわち、燃料噴射カット、第2スロット
ル10の駆動が終了して、通常の走行状態へ移行し、全
気筒で燃料噴射が行われるとともに、第2スロットル1
0は全開位置(THR=8/8)まで駆動される。
【0069】このとき、図8に示すように、駆動輪の空
転が収束した時間t2で駆動力制御が終了すると同時
に、駆動力制御開始前の燃焼状態が成層燃焼状態であれ
ば、ステップS7で設定されたリーンフラグFLBが1に
維持されているため、ステップS14、S15、S17
の処理で、通常空燃比の均質燃焼状態からリーン空燃比
の成層燃焼状態への切り換えが、上記図7と同様に、エ
ンジン回転数Neの大小に応じた空燃比変化速度−Kで
行われ、駆動力制御中に均質燃焼による通常空燃比へ切
り換えられた空燃比A/Fをリーン側の成層燃焼状態へ
円滑に復帰させることができ、成層燃焼によるリーン空
燃比で運転を行うエンジン、特に、筒内直噴式エンジン
の駆動力制御を円滑かつ正確に行うことが可能となるの
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す駆動力制御装置の概
略図。
【図2】同じくTCSコントローラ及びエンジンコント
ローラで行われる制御の一例を示すフローチャート。
【図3】駆動力制御開始時の空燃比A/Fの変化と時間
の関係を示すグラフである。
【図4】駆動力制御終了時の空燃比A/Fの変化と時間
の関係を示すグラフである。
【図5】エンジン負荷と空燃比変化速度の関係を示すマ
ップで、(A)は吸入空気量Qaと変化速度K1との関
係を、(B)は燃料噴射カット気筒数FCの関係を示す
マップである。
【図6】第2の実施形態を示し、TCSコントローラ及
びエンジンコントローラで行われる制御の一例を示すフ
ローチャート
【図7】駆動力制御開始時の空燃比A/Fの変化と時間
の関係を示すグラフである。
【図8】駆動力制御終了時の空燃比A/Fの変化と時間
の関係を示すグラフである。
【図9】駆動力制御開始時の第2スロットル開度THR
と時間の関係を示すグラフである。
【図10】第1ないし第4の発明のいずれか一つに対応
するクレーム対応図である。
【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 8 第1スロットル 10 第2スロットル 11 スロットル開度センサ 12FR、12FL、12RR、12RL 車輪速セン
サ 13 エアフローメータ 50 運転状態検出手段 51 空燃比切換手段 52 駆動力制御開始判定手段 53 駆動力抑制手段 54 駆動力制御中空燃比復帰手段

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンの運転状態を検出する運転状態
    検出手段と、 運転状態に応じて通常空燃比とリーン空燃比とを切り換
    える空燃比切換手段と、 前記駆動輪の路面に対するスリップが所定値を超えたと
    きに駆動輪の空転を判定する駆動力制御開始判定手段
    と、 前記駆動力制御開始判定手段が駆動輪の空転を判定した
    ときに駆動輪の駆動力を低減する駆動力抑制手段とを備
    えた車両用駆動力制御装置において、 前記空燃比切換手段は、前記駆動力抑制手段が作動を開
    始したときにリーン空燃比制御要求状態となるか、ある
    いはリーン空燃比制御中に駆動力抑制状態となったと
    き、通常空燃比へ復帰させる駆動力制御中空燃比復帰手
    段とを備えたことを特徴とする車両用駆動力制御装置。
  2. 【請求項2】 前記駆動力制御中空燃比復帰手段は、前
    記駆動力抑制手段の作動が終了したときに、エンジンの
    運転状態に応じた空燃比へ復帰させることを特徴とする
    請求項1に記載の車両用駆動力制御装置。
  3. 【請求項3】 前記駆動力制御中空燃比復帰手段は、エ
    ンジンの負荷状態を検出する負荷検出手段と、空燃比を
    復帰させる速度をエンジンの負荷状態に応じて設定する
    空燃比変化速度設定手段とを備えたことを特徴とする請
    求項1に記載の車両用駆動力制御装置。
  4. 【請求項4】 前記駆動力抑制手段は、所定の気筒の燃
    料噴射を停止する燃料噴射カット手段またはエンジンの
    吸入空気量を低減する吸入空気量低減手段を備え、前記
    負荷検出手段は、燃料噴射停止気筒数、吸入空気量また
    はエンジン回転数に基づいてエンジンの負荷を検出する
    ことを特徴とする請求項3に記載の車両用駆動力制御装
    置。
  5. 【請求項5】 エンジンの運転状態を検出する運転状態
    検出手段と、 運転状態に応じて成層燃焼と均質燃焼とを切り換える燃
    焼状態切換手段と、 前記駆動輪の路面に対するスリップが所定値を超えたと
    きに駆動輪の空転を判定する駆動力制御開始判定手段
    と、 前記駆動力制御開始判定手段が駆動輪の空転を判定した
    ときに駆動輪の駆動力を低減する駆動力抑制手段とを備
    えた車両用駆動力制御装置において、 前記燃焼状態切換手段は、前記駆動力抑制手段が作動を
    開始したときに成層燃焼制御要求状態となるか、あるい
    は成層燃焼制御中に駆動力抑制状態となったとき、均質
    燃焼へ復帰させる駆動力制御中燃焼状態復帰手段とを備
    えたことを特徴とする車両用駆動力制御装置。
  6. 【請求項6】 前記駆動力制御中燃焼状態復帰手段は、
    前記駆動力抑制手段の作動が終了したときに、エンジン
    の運転状態に応じた燃焼状態へ復帰させることを特徴と
    する請求項5に記載の車両用駆動力制御装置。
  7. 【請求項7】 前記駆動力制御中燃焼状態復帰手段は、
    エンジンの負荷状態を検出する負荷検出手段と、燃焼状
    態を復帰させる速度をエンジンの負荷状態に応じて設定
    する空燃比変化速度設定手段とを備えたことを特徴とす
    る請求項5に記載の車両用駆動力制御装置。
  8. 【請求項8】 前記駆動力抑制手段は、所定の気筒の燃
    料噴射を停止する燃料噴射カット手段またはエンジンの
    吸入空気量を低減する吸入空気量低減手段を備え、前記
    負荷検出手段は、燃料噴射停止気筒数、吸入空気量また
    はエンジン回転数に基づいてエンジンの負荷を検出する
    ことを特徴とする請求項7に記載の車両用駆動力制御装
    置。
  9. 【請求項9】 前記吸入空気量低減手段は、成層燃焼か
    ら均質燃焼へ復帰する場合に、均質燃焼の通常空燃比に
    応じた吸入空気量へ設定した後に、駆動輪の空転を抑制
    可能な駆動力制御量に応じた吸入空気量に設定すること
    を特徴とする請求項8に記載の車両用駆動力制御装置。
  10. 【請求項10】 前記吸入空気量低減手段は、吸気通路
    に介装されてアクチュエータに駆動されるスロットルで
    あることを特徴とする請求項8に記載の車両用駆動力制
    御装置。
  11. 【請求項11】 前記駆動力抑制手段は、駆動力制御中
    の目標エンジン出力を演算する手段と、実際のエンジン
    出力をこの目標エンジン出力に一致するようにエンジン
    の出力を追従制御する目標出力追従手段を備えたことを
    特徴とする請求項5に記載の車両用駆動力制御装置。
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