JPH04295158A - 車両のトラクション制御装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の加速走行時の車
輪スリップを防止するようにエンジン出力等を制御する
トラクション制御装置（ＴＣＳ）に関し、詳しくは、エ
ンジン出力低下手段として点火時期リタード制御を用い
た方式における触媒の損傷防止対策に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車等の車両においては加速
走行時にタイヤグリップ力に対してエンジン出力による
駆動力が必要以上に大きい状態になると、車輪がスリッ
プして操安性、燃費等を損なうことになり、近年特にエ
ンジンの出力アップにより、このような車輪スリップを
生じ易い傾向にある。そこで、加速走行時に車輪のスリ
ップを検出した場合は、エンジン出力を強制的に低下制
御してスリップを防止するトラクション制御が提案され
ている。この場合のエンジン出力低下手段としては、エ
ンジンの燃料噴射量、点火時期、吸入空気量、過給圧等
を制御する方式があり、点火時期のリタード制御は制御
が容易でエンジン出力の変動ショックも少ない等の利点
がある。

【０００３】ここで、エンジンの点火時期をリタード制
御する場合について説明すると、リタード制御により燃
料の後燃え燃焼が増大して排気温Ｔｅｘに直接に影響す
るようになる。スロットル全開時の排気温度特性は、一
般に図４のようにエンジン回転数Ｎとリタード量Ｒで設
定され、この場合に排気温Ｔｅｘが上昇すると触媒の損
傷に影響するため、排気温Ｔｅｘに対して例えば９００
℃の上限温度Ｔｍａｘが設定されている。この特性から
、リタード量Ｒが一定でもエンジン回転数Ｎの上昇に応
じて排気温Ｔｅｘも上昇するようになり、通常の少ない
リタード量Ｒｏの制御では、運転領域の全域で排気温Ｔ
ｅｘが上限温度Ｔｍａｘ以下になる。ところで、トラク
ション制御においてエンジン出力を例えば３０％、４０
％低下するため、リタード量をＲ１，Ｒ２に増大すると
、排気温Ｔｅｘの特性が高くなり、エンジン回転数がＮ
１，Ｎ２の低い状態で上限温度Ｔｍａｘに達し、これ以
上のエンジン回転数Ｎではトラクション制御不能な状態
になる。従って、このような点火時期リタード制御を用
いる場合は、さらに触媒の損傷を生じないように排気温
度を制御する必要がある。

【０００４】従来、上記触媒の損傷防止に関しては、例
えば特開昭５７−８６５１３号公報の先行技術がある。 ここで、エンジンの減速運転時に排気中に多量の未然ガ
スが含まれて触媒を過熱するおそれがある場合は、エア
ークリーナからの外気を触媒上流の排気管に供給して冷
却することが示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記先行技
術のものにあっては、触媒を外気で強制冷却する構成で
あるから、冷却手段を付加する必要があって、構造が複
雑化し、短時間に充分な冷却効果を得ることが難しい。 また、吸入空気の一部を冷却に使用すると、混合気の空
燃比が変化して先行技術のような減速運転時はあまり問
題にならないが、トラクション制御される加速走行時に
はエンジン出力が大幅に変動して好ましくない。

【０００６】本発明は、この点に鑑みてなされたもので
、加速走行時の車輪スリップの際に点火時期をリタード
制御する方式において、このリタード制御自体で排気温
の上昇による触媒の損傷も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】上記目的を達成するため
、本発明は、加速走行の車輪スリップ時にエンジン出力
低下量に応じたトラクション制御信号を出力するスリッ
プ制御ユニットと、少なくともエンジン運転状態に応じ
た点火時期を設定して点火信号を出力するエンジン制御
ユニットとを備え、エンジン制御ユニットはトラクショ
ン制御信号に応じリタード量を決定して点火時期をリタ
ード補正する手段、排気温が触媒を損傷する上限温度を
越えないようにリタード量を修正する修正手段を有する
ものである。

【０００８】

【作用】上記構成に基づき、加速走行の車輪スリップ時
にトラクション制御信号が出力すると、エンジン制御ユ
ニットで点火時期がリタード補正され、このとき排気温
が急上昇して上限温度付近に達すると、リタード量が減
じるように修正されて排気温が抑制されることになり、
これによりリタード制御に伴う排気温度の上昇による触
媒の損傷等を生じることなく、リタード制御を継続して
効果的に車輪スリップを防止するようにトラクション制
御される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図２において、４輪駆動車の駆動系とトラクショ
ン制御系の概略について説明する。符号１はエンジンで
あり、このエンジン１がクラッチ２、変速機３を介しセ
ンターデフ等のトランスファ装置４に連結して動力配分
される。トランスファ装置４の一方の出力側はフロント
ドライブ軸５、フロントディファレンシャル６、車軸７
を介して左右前輪８Ｌ，８Ｒに連結され、他方の出力側
はリヤドライブ軸９、プロペラ軸１０、リヤディファレ
ンシャル１１、車軸１２を介して左右後輪１３Ｌ，１３
Ｒに連結されて、４輪駆動走行するように構成される。

【００１０】制御系について説明すると、左右の前輪８
Ｌ，８Ｒと後輪１３Ｌ，１３Ｒにそれぞれ車輪速ωを各
別に検出するように車輪速センサ１５ａ〜１５ｄが設け
られる。また、車体の中心位置にＧセンサ１６が車体の
前後方向の加減速度Ｇを検出するように設けられる。更
に、ステアリング装置１７に旋回時の舵角φを検出する
舵角センサ１８が設けられ、これらのセンサ信号がスリ
ップ制御ユニット２０に入力する。スリップ制御ユニッ
ト２０は、加減速の走行時に疑似車速Ｖｒを連続して算
出し、この疑似車速Ｖｒ、車輪速ω、舵角φ等により車
輪スリップ時のスリップ率Ｓを算出すると共に目標スリ
ップ率Ｓｄを設定し、これらのスリップ率Ｓ，Ｓｄから
エンジン出力低下量を決定し、これに応じたトラクショ
ン制御信号をエンジン制御ユニット３０に出力する。エ
ンジン制御ユニット３０はトラクション制御信号により
点火時期リタード制御し、エンジン出力を強制的に低下
してスリップ防止し、同時に排気温制御するように構成
される。

【００１１】図１において、エンジン制御ユニット３０
のトラクション制御系について説明する。エンジン制御
ユニット３０はクランク角センサ２１のエンジン回転数
Ｎ、クランク角θの信号、エアフローメータ２２の吸入
空気量Ｑの信号が入力する点火時期制御部３１を有し、
基本燃料噴射量Ｔｐとエンジン回転数Ｎにより各走行条
件に応じた最適の点火時期θｉｇを設定する。この点火
時期θｉｇの点火信号は出力部３２でクランク角信号に
基づき点火手段２３に出力される。また、スリップ制御
ユニット２０からのトラクション制御信号が入力するリ
タード量決定部３３を有して、エンジン出力低下量に応
じたリタード量Ｒを決定する。そして、リタード量Ｒは
点火時期制御部３１の出力側の補正部３４に入力し、こ
のリタード量Ｒに応じて点火時期θｉｇをリタード補正
する。

【００１２】一方、エンジン１の排気管に装着されて排
気ガス中の有害成分を浄化する触媒２４にはその触媒温
度を検出する排気温センサ２５が取付けられており、こ
の排気温Ｔｅｘ、リタード量Ｒ及びエンジン回転数Ｎは
リタード量修正部３５に入力して、運転状態と排気温を
考慮して適正なリタード量Ｒに修正する。即ち、図４の
排気温度特性マップによると、リタード量Ｒに応じて排
気温Ｔｅｘの上昇特性が増大し、触媒を損傷するおそれ
のある上限温度Ｔｍａｘに達するエンジン回転数Ｎが低
下するため、排気温Ｔｅｘが常に上限温度Ｔｍａｘを越
えないようにするには、排気温Ｔｅｘが上限温度Ｔｍａ
ｘに近付いた場合にリタード量Ｒをエンジン回転数Ｎの
増大に応じて減じるように修正すれば良い。そこで、図
３のように各リタード量Ｒ毎にリタード修正量ΔＲをエ
ンジン回転数Ｎに対して増大関数で設定した修正マップ
を有し、排気温Ｔｅｘが上限温度Ｔｍａｘ付近に達する
とこのマップを検索してリタード修正量ΔＲを求める。 そして、このリタード修正量ΔＲをリタード量決定部３
３に入力して、リタード量Ｒをその修正量ΔＲだけ減算
して修正するように構成される。

【００１３】次に、この実施例の作用について説明する
。先ず、エンジン運転時に変速機３を走行レンジにシフ
トすると、変速動力がトランスファ装置４に入力して配
分され、左右の前輪８Ｌ，８Ｒと後輪１３Ｌ，１３Ｒと
に伝達して４輪駆動走行する。そして、この４輪駆動走
行時において路面のμが比較的大きく、エンジン出力も
必要以上に大きくない条件では、仮に１輪または前後輪
８Ｌ，８Ｒまたは１３Ｌ，１３Ｒの一方がスリップして
も、デフロックやトルク配分制御によりスリップは防止
される。そのため、大部分の車輪は常に路面にグリップ
して４輪駆動車の性能を最も発揮しながら走行すること
になる。このとき、車輪速センサ１５ａ〜１５ｄ、Ｇセ
ンサ１６、舵角センサ１８の信号がスリップ制御ユニッ
ト２０に入力して処理される。即ち、最低車輪速ωｍｉ
ｎによる車速と加減速度Ｇを積分して積算した車速とを
比較して車輪のグリップとスリップを判断し、これらの
条件で車速の一方と他方をそれぞれ選択使用することで
疑似車速Ｖｒが高精度で連続して算出される。そして、
この疑似車速Ｖｒと最高車輪速ωｍａｘによりスリップ
率Ｓを算出し、疑似車速Ｖｒと舵角φにより最適な目標
スリップ率Ｓｄを設定し、両スリップ率Ｓ，Ｓｄの差に
よりエンジン出力低下量を決定しており、上記車輪グリ
ップ時にはスリップ率Ｓが目標スリップ率Ｓｄに略等し
くなってトラクション制御信号は出力しない。

【００１４】一方、エンジン制御ユニット３０ではクラ
ンク角センサ２１のエンジン回転数Ｎ、クランク角θ、
エアフローメータ２２の吸入空気量Ｑの信号が入力し、
点火時期制御部３１でエンジン運転状態に応じた最適な
点火時期θｉｇが設定され、この点火信号が点火手段２
３に出力して点火時期制御される。

【００１５】ところで上記４輪駆動走行時においても、
極度に路面μが低下したり、エンジン出力が必要以上に
増大すると、４輪のグリップ力が減少して４輪スリップ
を生じる。すると、スリップ制御ユニット２０でこの場
合のスリップ率Ｓと目標スリップ率Ｓｄの差に応じたエ
ンジン出力低下量のトラクション制御信号が、エンジン
制御ユニット３０に出力される。そこで、リタード量決
定部３３でトラクション制御信号のエンジン低下量に対
応したリタード量Ｒが決定され、このリタード量Ｒだけ
点火時期θｉｇが遅れるように補正制御される。このた
め、エンジン１では点火時期θｉｇの遅れにより燃焼圧
力等を減じてエンジン出力が強制的に低下されるのであ
り、これに伴い車輪側の駆動力も減少してスリップ防止
される。

【００１６】一方、この加速走行時に点火時期を比較的
大きくリタード制御すると、エンジン排気系において燃
料の後燃え燃焼が急増し、これに伴い排気温Ｔｅｘがそ
の上昇特性を変更してエンジン回転数Ｎに応じ急激に上
昇するようになる。このとき、排気温センサ２５により
触媒温度が検出されリタード量修正部３５に入力して監
視されており、排気温Ｔｅｘが上限温度Ｔｍａｘ付近に
達すると、この場合のリタード量ＲＳ　とエンジン回転
数ＮＳ　により図３のマップでリタード修正量ΔＲＳ　
が設定され、この修正量ΔＲＳ　によりリタード量Ｒが
減少される。このため、この修正リタード量（Ｒ−ΔＲ
Ｓ　）でエンジンの燃料の後燃え燃焼も少なくなって排
気温Ｔｅｘの上昇特性は、図４のように低いものに変更
されて上昇が抑制されるのである。これにより、排気温
Ｔｅｘは上限温度Ｔｍａｘ以下に抑えられて触媒の損傷
が防止されることになり、更に修正したリタード量（Ｒ
−ΔＲｓ）の点火時期リタード制御によりトラクション
制御が継続されて、エンジン出力低下によるスリップ防
止が効果的に行われることになる。

【００１７】以上、本発明の実施例について説明したが
、エンジン回転数とスロットル開度による各運転条件毎
に排気温が上限温度を越えるリタード量をメモリに記憶
し、このリタード量に基づいて修正しても良い。また、
２輪駆動車にも適応できるのは勿論であり、制御系はこ
れのみに限定されない。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
車両のトラクション制御で点火時期リタード制御する方
式において、排気温を常に上限温度以下に抑えるように
制御されるので、リタード制御に伴い排気温が上昇する
際の触媒の損傷を確実に防止できる。触媒の温度に対応
した排気温が触媒を損傷する上限温度付近に達すると、
リタード量を減じるように修正する構成であるから、排
気温の上昇を確実に抑えることができ、制御も容易であ
る。排気温度特性に基づいてリタード修正量を設定する
ので、修正制御を適切に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車両のトラクション制御装置の実
施例のブロック図である。

【図２】４輪駆動車の駆動系とトラクション制御系の全
体構成図である。

【図３】リタード修正量のマップを示す図である。

【図４】リタード可能なエンジン回転数域を示す排気温
度特性の図である。

【符号の説明】

２０　　スリップ制御ユニット ２５　　排気温センサ ３０　　エンジン制御ユニット ３１　　点火時期制御部 ３３　　リタード量決定部 ３４　　補正部 ３５　　リタード量修正部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　加速走行の車輪スリップ時にエンジン
   出力低下量に応じたトラクション制御信号を出力するス
   リップ制御ユニットと、少なくともエンジン運転状態に
   応じた点火時期を設定して点火信号を出力するエンジン
   制御ユニットとを備え、エンジン制御ユニットはトラク
   ション制御信号に応じリタード量を決定して点火時期を
   リタード補正する手段、排気温が触媒を損傷する上限温
   度を越えないようにリタード量を修正する修正手段を有
   することを特徴とする車両のトラクション制御装置。
2. 【請求項２】　　上記修正手段は、各リタード量毎にリ
   タード修正量をエンジン回転数に対し増大関数で設定す
   ることを特徴とする請求項１記載の車両のトラクション
   制御装置。