JPH1089120A - 内燃機関の出力制御装置 - Google Patents
内燃機関の出力制御装置Info
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- JPH1089120A JPH1089120A JP24785096A JP24785096A JPH1089120A JP H1089120 A JPH1089120 A JP H1089120A JP 24785096 A JP24785096 A JP 24785096A JP 24785096 A JP24785096 A JP 24785096A JP H1089120 A JPH1089120 A JP H1089120A
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- engine
- torque
- transaxle
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 車両加速時の加速衝撃を有効に防止する。
【解決手段】 トランスアクスル2上に配置されたエン
ジン1により、トランスアクスルとドライブシャフト3
とを介して駆動輪5を駆動する。エンジンの電子制御ユ
ニット(ECU)30は、エンジン本体上に配置された
加速度センサ31により、ドライブシャフトに平行な平
面上のドライブシャフトに直角な方向の加速度成分Gを
検出し、この加速度Gの増加率dG/dtが所定値α以
上になった場合には、dG/dtの値に応じて機関出力
トルクを低減し、加速衝撃が生じることを防止する。
ジン1により、トランスアクスルとドライブシャフト3
とを介して駆動輪5を駆動する。エンジンの電子制御ユ
ニット(ECU)30は、エンジン本体上に配置された
加速度センサ31により、ドライブシャフトに平行な平
面上のドライブシャフトに直角な方向の加速度成分Gを
検出し、この加速度Gの増加率dG/dtが所定値α以
上になった場合には、dG/dtの値に応じて機関出力
トルクを低減し、加速衝撃が生じることを防止する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の出力制
御装置に関し、詳細には自動車用内燃機関の加速衝撃を
低減するための内燃機関の出力制御装置に関する。
御装置に関し、詳細には自動車用内燃機関の加速衝撃を
低減するための内燃機関の出力制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車の急加速時には、搭載内燃機関が
車体に対して移動することにより車体にショックが加わ
る、いわゆる加速衝撃が生じる場合がある。自動車の急
加速時には、エンジンから駆動輪に大きな駆動トルクが
伝達されるため、内燃機関、トランスアクスルなどの駆
動系はこの駆動トルクの反力(駆動反力トルク)を受け
る。一方、内燃機関は運転時の機関振動が車体に伝播し
て乗り心地が低下することを防止するために、ゴム製の
インシュレータ等を含む弾性エンジンマウントを介して
車体に固定されている。このため、急加速時等に機関に
大きな駆動反力トルクが作用すると、エンジンマウント
が弾性変形して内燃機関が車体に対して急激に移動をす
るようになる。この場合、機関に作用する駆動反力トル
クが大きいと、それに応じてエンジンマウントの変形量
も大きくなり、エンジンマウントがストッパに衝突して
車体に大きな衝撃を与える場合が生じる。本明細書で
は、上記により急加速時に生じる衝撃を加速衝撃と呼
ぶ。
車体に対して移動することにより車体にショックが加わ
る、いわゆる加速衝撃が生じる場合がある。自動車の急
加速時には、エンジンから駆動輪に大きな駆動トルクが
伝達されるため、内燃機関、トランスアクスルなどの駆
動系はこの駆動トルクの反力(駆動反力トルク)を受け
る。一方、内燃機関は運転時の機関振動が車体に伝播し
て乗り心地が低下することを防止するために、ゴム製の
インシュレータ等を含む弾性エンジンマウントを介して
車体に固定されている。このため、急加速時等に機関に
大きな駆動反力トルクが作用すると、エンジンマウント
が弾性変形して内燃機関が車体に対して急激に移動をす
るようになる。この場合、機関に作用する駆動反力トル
クが大きいと、それに応じてエンジンマウントの変形量
も大きくなり、エンジンマウントがストッパに衝突して
車体に大きな衝撃を与える場合が生じる。本明細書で
は、上記により急加速時に生じる衝撃を加速衝撃と呼
ぶ。
【0003】加速衝撃は、トランスミッションとデイフ
ァレンシャルギヤとを一体化したトランスアクスル上に
エンジンを配置した構成では、トランスアクスルに作用
する駆動反力トルクによる機関の移動量が大きくなるた
めに生じやすく、FF(フロントエンジン・フロントド
ライブ)、RR(リヤエンジン・リヤドライブ)等で、
機関を横置きに搭載した構成の車両では特に発生しやす
くなる。
ァレンシャルギヤとを一体化したトランスアクスル上に
エンジンを配置した構成では、トランスアクスルに作用
する駆動反力トルクによる機関の移動量が大きくなるた
めに生じやすく、FF(フロントエンジン・フロントド
ライブ)、RR(リヤエンジン・リヤドライブ)等で、
機関を横置きに搭載した構成の車両では特に発生しやす
くなる。
【0004】このような加速衝撃を低減するための装置
としては、例えば特開平6−294372号公報に開示
されたものがある。同公報の装置は、エンジンマウント
の温度を検出し、検出した温度からエンジンマウントの
硬度を推定するとともに、推定したエンジンマウント硬
度に基づいて加速初期の機関出力トルクを低減すること
により加速衝撃の発生を防止するようにしたものであ
る。
としては、例えば特開平6−294372号公報に開示
されたものがある。同公報の装置は、エンジンマウント
の温度を検出し、検出した温度からエンジンマウントの
硬度を推定するとともに、推定したエンジンマウント硬
度に基づいて加速初期の機関出力トルクを低減すること
により加速衝撃の発生を防止するようにしたものであ
る。
【0005】前述のように、加速衝撃は加速時にエンジ
ンマウントの弾性変形による機関の車体に対する位置変
動が大きくなるために発生する。従って、インシュレー
タ等のエンジンマウント部品の剛性(硬度)が低いほど
加速衝撃が発生しやすくなる。一方、インシュレータを
構成するゴム等の弾性材料は温度が上昇するにつれて硬
度が低下するため、エンジンマウント温度が高いほど加
速衝撃は発生しやすい。
ンマウントの弾性変形による機関の車体に対する位置変
動が大きくなるために発生する。従って、インシュレー
タ等のエンジンマウント部品の剛性(硬度)が低いほど
加速衝撃が発生しやすくなる。一方、インシュレータを
構成するゴム等の弾性材料は温度が上昇するにつれて硬
度が低下するため、エンジンマウント温度が高いほど加
速衝撃は発生しやすい。
【0006】上記公報の装置は、エンジンマウントの温
度が高くなるほど加速初期の点火時期を大きく遅角さ
せ、エンジン出力トルクを低下させることにより加速衝
撃の発生を防止するものである。
度が高くなるほど加速初期の点火時期を大きく遅角さ
せ、エンジン出力トルクを低下させることにより加速衝
撃の発生を防止するものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記特開平6−294
372号公報の装置は、加速衝撃発生の可能性をエンジ
ンマウント硬度に基づいて判断し、エンジンマウント硬
度に基づいて加速時の機関出力低減量を決定している。
しかし、エンジンマウント硬度はあくまで加速衝撃の発
生しやすさに関係するパラメータであり、実際に加速衝
撃が生じるか否かをエンジンマウント硬度のみから判断
することはできない。
372号公報の装置は、加速衝撃発生の可能性をエンジ
ンマウント硬度に基づいて判断し、エンジンマウント硬
度に基づいて加速時の機関出力低減量を決定している。
しかし、エンジンマウント硬度はあくまで加速衝撃の発
生しやすさに関係するパラメータであり、実際に加速衝
撃が生じるか否かをエンジンマウント硬度のみから判断
することはできない。
【0008】前述したように、実際の運転において加速
衝撃の発生の有無に影響を及ぼす最も大きな因子は、ト
ランスアクスルに作用する駆動反力である。この駆動反
力は駆動輪と路面との間の摩擦係数(路面状況)や車重
等により変化する。このため、エンジンマウント硬度や
エンジンの出力トルクが同一であっても加速衝撃の発生
状況が同一になるわけではない。従って、上記公報の装
置のように、エンジンマウント硬度のみに基づいて機関
出力の低減量を決定していると問題が生じる場合があ
る。
衝撃の発生の有無に影響を及ぼす最も大きな因子は、ト
ランスアクスルに作用する駆動反力である。この駆動反
力は駆動輪と路面との間の摩擦係数(路面状況)や車重
等により変化する。このため、エンジンマウント硬度や
エンジンの出力トルクが同一であっても加速衝撃の発生
状況が同一になるわけではない。従って、上記公報の装
置のように、エンジンマウント硬度のみに基づいて機関
出力の低減量を決定していると問題が生じる場合があ
る。
【0009】例えば、上記公報の装置では、エンジンル
ームの温度が高く、それに応じてエンジンマウントの硬
度が低下しているような場合には常に加速時の機関出力
トルクの低減量が大きく設定されてしまう。このため、
実際には駆動輪と路面との間の摩擦係数が小さくトラン
スアクスルに作用する駆動反力が小さいために加速衝撃
が生じないような場合でも機関出力は大きく低減されて
しまう場合が生じる。このような場合には、実際には加
速衝撃が生じないにもかかわらず不必要に車両の加速性
能が制限されてしまうことになる。また、逆にエンジン
ルーム温度が低く、それに応じてエンジンマウント硬度
も高くなっているような場合には、上記公報の装置では
加速時の機関出力トルク低減量は一律に小さく設定され
ることになるため、路面状況や他の運転状況によっては
トルク低減量が不足して加速衝撃が発生してしまい、車
両のドライバビリティ(乗り心地等)が悪化する場合が
生じる。
ームの温度が高く、それに応じてエンジンマウントの硬
度が低下しているような場合には常に加速時の機関出力
トルクの低減量が大きく設定されてしまう。このため、
実際には駆動輪と路面との間の摩擦係数が小さくトラン
スアクスルに作用する駆動反力が小さいために加速衝撃
が生じないような場合でも機関出力は大きく低減されて
しまう場合が生じる。このような場合には、実際には加
速衝撃が生じないにもかかわらず不必要に車両の加速性
能が制限されてしまうことになる。また、逆にエンジン
ルーム温度が低く、それに応じてエンジンマウント硬度
も高くなっているような場合には、上記公報の装置では
加速時の機関出力トルク低減量は一律に小さく設定され
ることになるため、路面状況や他の運転状況によっては
トルク低減量が不足して加速衝撃が発生してしまい、車
両のドライバビリティ(乗り心地等)が悪化する場合が
生じる。
【0010】本発明は上記問題に鑑み、加速時の加速衝
撃発生の有無を正確に予測し、加速衝撃が発生すると予
測される場合には必要最小限の量だけ機関出力トルクを
低減することにより、車両の加速性やドライバビリティ
の悪化が生じることを防止可能な内燃機関の出力制御装
置を提供することを目的としている。
撃発生の有無を正確に予測し、加速衝撃が発生すると予
測される場合には必要最小限の量だけ機関出力トルクを
低減することにより、車両の加速性やドライバビリティ
の悪化が生じることを防止可能な内燃機関の出力制御装
置を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
よれば、トランスアクスル上に配置され、弾性エンジン
マウントを介して車体に固定された自動車用内燃機関の
出力制御装置であって、トランスアクスルから駆動輪に
伝達される駆動トルクにより、トランスアクスルに作用
する駆動反力トルクを検出するトルク検出手段と、前記
トルク検出手段により検出された駆動反力トルクの微分
値を算出するトルク増加率算出手段と、算出された前記
トルク増加率の大きさに応じて前記内燃機関の出力トル
クを低減する出力制御手段と、を備えた内燃機関の出力
制御装置が提供される。
よれば、トランスアクスル上に配置され、弾性エンジン
マウントを介して車体に固定された自動車用内燃機関の
出力制御装置であって、トランスアクスルから駆動輪に
伝達される駆動トルクにより、トランスアクスルに作用
する駆動反力トルクを検出するトルク検出手段と、前記
トルク検出手段により検出された駆動反力トルクの微分
値を算出するトルク増加率算出手段と、算出された前記
トルク増加率の大きさに応じて前記内燃機関の出力トル
クを低減する出力制御手段と、を備えた内燃機関の出力
制御装置が提供される。
【0012】請求項2に記載の発明によれば、前記トル
ク検出手段は、前記トランクアクスルまたは内燃機関上
に固定され前記トランスアクスルの出力軸の軸線に平行
な平面上の前記軸線に直角方向の加速度成分を検出する
加速度センサを備えた請求項1に記載の内燃機関の出力
制御装置が提供される。請求項3に記載の発明によれ
ば、前記トルク検出手段は、前記エンジンマウントに固
定され前記トランスアクスルの出力軸の軸線に平行な平
面上の前記軸線に直角方向の加速度成分を検出する加速
度センサを備えた請求項1に記載の内燃機関の出力制御
装置が提供される。
ク検出手段は、前記トランクアクスルまたは内燃機関上
に固定され前記トランスアクスルの出力軸の軸線に平行
な平面上の前記軸線に直角方向の加速度成分を検出する
加速度センサを備えた請求項1に記載の内燃機関の出力
制御装置が提供される。請求項3に記載の発明によれ
ば、前記トルク検出手段は、前記エンジンマウントに固
定され前記トランスアクスルの出力軸の軸線に平行な平
面上の前記軸線に直角方向の加速度成分を検出する加速
度センサを備えた請求項1に記載の内燃機関の出力制御
装置が提供される。
【0013】以下、各請求項記載の発明の作用について
説明する。請求項1の発明では、トルク検出手段はトラ
ンスアクスルに作用する駆動反力トルクの増加率の大き
さに基づいて機関出力トルクを低減する。前述したよう
に、加速衝撃発生の有無はトランスアクスルに作用する
駆動反力トルクの大きさにより決まる。しかし、加速時
等で駆動反力トルクが急激に増大している場合には、駆
動反力トルクが実際にある値より大きくなったことを検
出してから機関出力トルクを低減したのでは加速衝撃は
すでに発生してしまっているため、有効に加速衝撃の発
生を防止することはできない。そこで、本発明では、駆
動反力トルクの増加率(微分値)の大きさにより加速衝
撃発生の有無を予測している。
説明する。請求項1の発明では、トルク検出手段はトラ
ンスアクスルに作用する駆動反力トルクの増加率の大き
さに基づいて機関出力トルクを低減する。前述したよう
に、加速衝撃発生の有無はトランスアクスルに作用する
駆動反力トルクの大きさにより決まる。しかし、加速時
等で駆動反力トルクが急激に増大している場合には、駆
動反力トルクが実際にある値より大きくなったことを検
出してから機関出力トルクを低減したのでは加速衝撃は
すでに発生してしまっているため、有効に加速衝撃の発
生を防止することはできない。そこで、本発明では、駆
動反力トルクの増加率(微分値)の大きさにより加速衝
撃発生の有無を予測している。
【0014】すなわち、駆動反力トルクの増加率が大き
い場合には駆動反力トルクが急激に増大しており、ある
時間が経過すれば駆動反力トルクの値は加速衝撃を生じ
る程度まで増大することは確実であると考えられる。そ
こで、本発明では、駆動反力トルクの増加率が大きく、
加速衝撃が発生することが予測される場合には加速衝撃
が発生しない程度まで機関出力トルクを低減するように
して加速衝撃の発生を防止している。これにより、機関
出力トルクは真に加速衝撃が発生する場合にのみ低減さ
れることになり、不必要な加速性能の悪化を防止しなが
ら確実に加速衝撃の発生が防止される。
い場合には駆動反力トルクが急激に増大しており、ある
時間が経過すれば駆動反力トルクの値は加速衝撃を生じ
る程度まで増大することは確実であると考えられる。そ
こで、本発明では、駆動反力トルクの増加率が大きく、
加速衝撃が発生することが予測される場合には加速衝撃
が発生しない程度まで機関出力トルクを低減するように
して加速衝撃の発生を防止している。これにより、機関
出力トルクは真に加速衝撃が発生する場合にのみ低減さ
れることになり、不必要な加速性能の悪化を防止しなが
ら確実に加速衝撃の発生が防止される。
【0015】請求項2に記載の発明では、請求項1のト
ルク検出手段は、トランスアクスルまたは、トランスア
クスル上に配置された機関上に固定された加速度センサ
を備えている。トランスアクスルに駆動反力トルクが作
用すると、トランスアクスル及びトランスアクスル上に
配置された内燃機関には、これらをトランスアクスル出
力軸の軸線周りに回動させようとする力(加速度)が作
用する。また、この力(加速度)はトランスアクスルに
作用する駆動反力に比例した大きさとなる。このため、
トランスアクスルまたは内燃機関のトランスアクスル出
力軸の軸線に平行な平面内の上記軸線に直角方向の加速
度成分、すなわち駆動反力トルクにより内燃機関に作用
する力を計測することにより、トランスアクスルに作用
する駆動反力トルクが検出される。
ルク検出手段は、トランスアクスルまたは、トランスア
クスル上に配置された機関上に固定された加速度センサ
を備えている。トランスアクスルに駆動反力トルクが作
用すると、トランスアクスル及びトランスアクスル上に
配置された内燃機関には、これらをトランスアクスル出
力軸の軸線周りに回動させようとする力(加速度)が作
用する。また、この力(加速度)はトランスアクスルに
作用する駆動反力に比例した大きさとなる。このため、
トランスアクスルまたは内燃機関のトランスアクスル出
力軸の軸線に平行な平面内の上記軸線に直角方向の加速
度成分、すなわち駆動反力トルクにより内燃機関に作用
する力を計測することにより、トランスアクスルに作用
する駆動反力トルクが検出される。
【0016】請求項3に記載の発明では、請求項1のト
ルク検出手段は、エンジンマウントのトランスアクスル
出力軸の軸線に平行な平面上の上記軸線に直角方向の加
速度成分を検出する加速度センサを備えている。トラン
スアクスルに作用する駆動反力トルクは、内燃機関から
エンジンマウント(ここでいうエンジンマウントは、エ
ンジンと弾性体のインシュレータとを接続するトルクロ
ッド等も含む系を指している)を介して車体により受承
される。このとき、前述のようにエンジンマウントは内
燃機関に作用する駆動反力トルクの大きさに応じて弾性
変形し、内燃機関と車体との相対移動が生じる。従っ
て、エンジンマウントに作用するトランスアクスル出力
軸の軸線に平行な平面上の上記軸線に直角方向の加速度
は、内燃機関に作用する同方向の加速度成分と等しくな
る。このため、請求項2と同様にエンジンマウントに配
置した加速度センサによりトランスアクスルに作用する
駆動反力トルクが検出される。
ルク検出手段は、エンジンマウントのトランスアクスル
出力軸の軸線に平行な平面上の上記軸線に直角方向の加
速度成分を検出する加速度センサを備えている。トラン
スアクスルに作用する駆動反力トルクは、内燃機関から
エンジンマウント(ここでいうエンジンマウントは、エ
ンジンと弾性体のインシュレータとを接続するトルクロ
ッド等も含む系を指している)を介して車体により受承
される。このとき、前述のようにエンジンマウントは内
燃機関に作用する駆動反力トルクの大きさに応じて弾性
変形し、内燃機関と車体との相対移動が生じる。従っ
て、エンジンマウントに作用するトランスアクスル出力
軸の軸線に平行な平面上の上記軸線に直角方向の加速度
は、内燃機関に作用する同方向の加速度成分と等しくな
る。このため、請求項2と同様にエンジンマウントに配
置した加速度センサによりトランスアクスルに作用する
駆動反力トルクが検出される。
【0017】
【発明の実施の形態】図1は、本発明を、横置きエンジ
ンのFF(フロントエンジン・フロントドライブ)車に
適用した実施形態の概略構成を示す略示図である。図1
において、1はエンジン、2はトランスアクスルを示
す。本実施形態ではエンジン1はエンジンクランク軸が
車両進行方向に対して直角になる向き(横置き)に配置
されている。トランスアクスル2は、トランスミッショ
ンとデイファレンシャルギヤとを一体のハウジングに収
納したものであり、トランスアクスル2は図示しない等
速ジョイントを介してフロントドライブシャフト3に接
続され、エンジン1の出力を駆動輪である前輪5に伝達
している。
ンのFF(フロントエンジン・フロントドライブ)車に
適用した実施形態の概略構成を示す略示図である。図1
において、1はエンジン、2はトランスアクスルを示
す。本実施形態ではエンジン1はエンジンクランク軸が
車両進行方向に対して直角になる向き(横置き)に配置
されている。トランスアクスル2は、トランスミッショ
ンとデイファレンシャルギヤとを一体のハウジングに収
納したものであり、トランスアクスル2は図示しない等
速ジョイントを介してフロントドライブシャフト3に接
続され、エンジン1の出力を駆動輪である前輪5に伝達
している。
【0018】図2は、エンジン1、トランスアクスル
2、駆動輪5の位置関係を示す車両10の側面図であ
る。図1、図2に示すように、本実施形態ではエンジン
1とトランスアクスル2とは、エンジン1のクランク軸
とトランスアクスル2の出力軸の軸線とが平行になるよ
うに一体に連結されている。トランスアクスル2は、ド
ライブシャフト3を介して駆動輪5に駆動トルクを伝達
するため、ドライブシャフト3廻りに駆動反力トルクを
受ける。本実施形態では、トランスアクスル2のハウジ
ングとエンジン1とは一体に結合されているため、この
駆動反力トルクによりエンジン1には、エンジン1をド
ライブシャフト3廻りに回転させようとする力が働く。
このため、急加速時等でトランスアクスル2に大きな駆
動反力トルクが作用するとエンジン1が車体に対して大
きく移動し、前述の加速衝撃が発生することになる。
2、駆動輪5の位置関係を示す車両10の側面図であ
る。図1、図2に示すように、本実施形態ではエンジン
1とトランスアクスル2とは、エンジン1のクランク軸
とトランスアクスル2の出力軸の軸線とが平行になるよ
うに一体に連結されている。トランスアクスル2は、ド
ライブシャフト3を介して駆動輪5に駆動トルクを伝達
するため、ドライブシャフト3廻りに駆動反力トルクを
受ける。本実施形態では、トランスアクスル2のハウジ
ングとエンジン1とは一体に結合されているため、この
駆動反力トルクによりエンジン1には、エンジン1をド
ライブシャフト3廻りに回転させようとする力が働く。
このため、急加速時等でトランスアクスル2に大きな駆
動反力トルクが作用するとエンジン1が車体に対して大
きく移動し、前述の加速衝撃が発生することになる。
【0019】図1において、31で示したのは加速度セ
ンサである。加速度センサ31は、本実施形態では例え
ば、加速度による振り子の変位により金属薄膜ゲージを
変形させ、変形量を電圧信号として出力するタイプの公
知の形式のものが使用される。本実施形態では加速度セ
ンサ31は、トランスアクスル2の出力軸の軸線に平行
な平面上の出力軸軸線に直角方向の加速度成分(すなわ
ち、図1では車両進行方向の加速度成分)を検出する位
置に配置されており、請求項1のトルク検出手段として
機能している。
ンサである。加速度センサ31は、本実施形態では例え
ば、加速度による振り子の変位により金属薄膜ゲージを
変形させ、変形量を電圧信号として出力するタイプの公
知の形式のものが使用される。本実施形態では加速度セ
ンサ31は、トランスアクスル2の出力軸の軸線に平行
な平面上の出力軸軸線に直角方向の加速度成分(すなわ
ち、図1では車両進行方向の加速度成分)を検出する位
置に配置されており、請求項1のトルク検出手段として
機能している。
【0020】図1に30で示すのは、エンジン1の電子
制御ユニット(ECU)30である。ECU30として
は、本実施形態ではRAM、ROM、CPU、入出力イ
ンターフェイスを備えた公知の構成のマイクロコンピュ
ータが使用されている。ECU30は、エンジン1の燃
料噴射制御、点火時期制御等の基本制御を行う他、本実
施形態では請求項1のトルク増加率算出手段、出力制御
手段として機能し、後述する加速衝撃防止のための出力
制御を行っている。
制御ユニット(ECU)30である。ECU30として
は、本実施形態ではRAM、ROM、CPU、入出力イ
ンターフェイスを備えた公知の構成のマイクロコンピュ
ータが使用されている。ECU30は、エンジン1の燃
料噴射制御、点火時期制御等の基本制御を行う他、本実
施形態では請求項1のトルク増加率算出手段、出力制御
手段として機能し、後述する加速衝撃防止のための出力
制御を行っている。
【0021】上記各制御のために、ECU30の入力ポ
ートにはエンジン1のクランク軸近傍に配置されたクラ
ンク回転角センサ33からエンジン1回転数に比例した
周波数のパルス信号が入力されている。また、入力ポー
トには、エンジン1の吸気マニホルド(図示せず)に配
置した吸気圧センサ35から吸気マニホルド圧力に比例
する電圧信号が、図示しないAD変換器を介して入力さ
れている。
ートにはエンジン1のクランク軸近傍に配置されたクラ
ンク回転角センサ33からエンジン1回転数に比例した
周波数のパルス信号が入力されている。また、入力ポー
トには、エンジン1の吸気マニホルド(図示せず)に配
置した吸気圧センサ35から吸気マニホルド圧力に比例
する電圧信号が、図示しないAD変換器を介して入力さ
れている。
【0022】また、ECU30の出力ポートは、エンジ
ン1の各気筒に設けられた燃料噴射弁(図示せず)と点
火プラグ弁(図示せず)に、それぞれ図示しない燃料噴
射回路と点火回路とを介して接続され、燃料噴射弁から
の燃料噴射と点火時期とを制御している。次に、本実施
形態における加速衝撃防止のための機関出力制御につい
て説明する。
ン1の各気筒に設けられた燃料噴射弁(図示せず)と点
火プラグ弁(図示せず)に、それぞれ図示しない燃料噴
射回路と点火回路とを介して接続され、燃料噴射弁から
の燃料噴射と点火時期とを制御している。次に、本実施
形態における加速衝撃防止のための機関出力制御につい
て説明する。
【0023】図3は、図2の車両の加速時に駆動反力ト
ルクによりエンジン1に加わる車両進行方向の加速度成
分Gの時間的変化を示している。図3において、縦軸は
エンジン1に加わる車両進行方向の加速度成分G、横軸
は時間tを示している。また、図3カーブAは、車両緩
加速時の加速度Gの変化を示している。この場合、エン
ジン1に加わる加速度は駆動反力トルクの増大に応じて
緩やかに増大し、ある時間が経過すると略一定になる。
加速時には、駆動反力トルクに応じてエンジンに力(加
速度)が加わり、エンジン1はマウントを弾性変形させ
ながら車体に対して相対変位するが、図3カーブAのよ
うに緩加速時には、駆動反力トルクの最大値も比較的小
さく、それに応じてエンジン1に加わる力(加速度)の
最大値も小さくなっている(図3,GA)。このため、
エンジン1の車体に対する相対変位も比較的小さくな
り、加速衝撃は生じない。
ルクによりエンジン1に加わる車両進行方向の加速度成
分Gの時間的変化を示している。図3において、縦軸は
エンジン1に加わる車両進行方向の加速度成分G、横軸
は時間tを示している。また、図3カーブAは、車両緩
加速時の加速度Gの変化を示している。この場合、エン
ジン1に加わる加速度は駆動反力トルクの増大に応じて
緩やかに増大し、ある時間が経過すると略一定になる。
加速時には、駆動反力トルクに応じてエンジンに力(加
速度)が加わり、エンジン1はマウントを弾性変形させ
ながら車体に対して相対変位するが、図3カーブAのよ
うに緩加速時には、駆動反力トルクの最大値も比較的小
さく、それに応じてエンジン1に加わる力(加速度)の
最大値も小さくなっている(図3,GA)。このため、
エンジン1の車体に対する相対変位も比較的小さくな
り、加速衝撃は生じない。
【0024】一方、図3カーブBは車両急加速時の加速
度Gの変化を示している。この場合は、駆動反力トルク
も急激に増大し、それに応じて短時間でエンジンに作用
する加速度も増大する。また、この加速度が或る値を越
えるとエンジンマウントの弾性変形が大きくなり、エン
ジン1がマウントのストッパに衝突するようになり、加
速衝撃が生じ(図3、カーブB上にSで示す点)、エン
ジン1に作用する加速度は大きく変動するようになる。
度Gの変化を示している。この場合は、駆動反力トルク
も急激に増大し、それに応じて短時間でエンジンに作用
する加速度も増大する。また、この加速度が或る値を越
えるとエンジンマウントの弾性変形が大きくなり、エン
ジン1がマウントのストッパに衝突するようになり、加
速衝撃が生じ(図3、カーブB上にSで示す点)、エン
ジン1に作用する加速度は大きく変動するようになる。
【0025】このため、加速衝撃の発生を防止するため
には、加速中の駆動反力トルクを制限して、エンジン1
に作用する加速度が加速衝撃が生じる大きさ(例えば、
図3GB)に到達しないようにする必要がある。この場
合、エンジンに作用する加速度が上記GBより低い一定
値(例えば図3にG1で示す加速度)以上になったとき
に機関出力トルクを低減し、加速度がG1以上にならな
いようにすることも考えられる。しかし、このような制
御を行った場合でも図3、カーブBに示したように駆動
反力トルクの増大速度が極めて大きい場合には、加速度
が上記制限値G1に到達してから機関出力トルク低減操
作を行っても、実際に駆動反力トルクが低下し始める前
に加速度が上記GBまで増大してしまい、加速衝撃が生
じる場合がある。また、これを防止するために、上記加
速度制限値G1をGBに較べて大幅に低い値(例えば、
図3,GA′)に設定したのでは、通常の加速時等で加
速衝撃が発生しないような場合にも機関出力トルクが制
限されるようになり車両の加速性能が低下してしまう可
能性がある。
には、加速中の駆動反力トルクを制限して、エンジン1
に作用する加速度が加速衝撃が生じる大きさ(例えば、
図3GB)に到達しないようにする必要がある。この場
合、エンジンに作用する加速度が上記GBより低い一定
値(例えば図3にG1で示す加速度)以上になったとき
に機関出力トルクを低減し、加速度がG1以上にならな
いようにすることも考えられる。しかし、このような制
御を行った場合でも図3、カーブBに示したように駆動
反力トルクの増大速度が極めて大きい場合には、加速度
が上記制限値G1に到達してから機関出力トルク低減操
作を行っても、実際に駆動反力トルクが低下し始める前
に加速度が上記GBまで増大してしまい、加速衝撃が生
じる場合がある。また、これを防止するために、上記加
速度制限値G1をGBに較べて大幅に低い値(例えば、
図3,GA′)に設定したのでは、通常の加速時等で加
速衝撃が発生しないような場合にも機関出力トルクが制
限されるようになり車両の加速性能が低下してしまう可
能性がある。
【0026】すなわち、駆動トルク反力や加速度センサ
で検出した加速度そのものに基づいて機関出力を制御し
たのでは適切に加速衝撃を防止することは困難である。
そこで、本実施形態では、駆動トルク反力の増加率、す
なわち加速度センサ31で検出した加速度の時間微分値
(加速度増加率)に基づいて加速衝撃発生の有無を予測
し、この予測に基づいてエンジン出力を制御するように
している。
で検出した加速度そのものに基づいて機関出力を制御し
たのでは適切に加速衝撃を防止することは困難である。
そこで、本実施形態では、駆動トルク反力の増加率、す
なわち加速度センサ31で検出した加速度の時間微分値
(加速度増加率)に基づいて加速衝撃発生の有無を予測
し、この予測に基づいてエンジン出力を制御するように
している。
【0027】図3、カーブCは加速衝撃が発生しない範
囲で最大限の急加速を行った場合の駆動反力トルクに対
応するエンジン1の加速度変化を示している。カーブC
に示すように、この場合も加速開始とともに加速度が増
大し、最大駆動反力トルクに対応する加速度(略一定
値)に到達する。一方、加速開始時の加速度の増加率
(図3、カーブA、B、CにおけるA1、B1、C1部
分の傾き)が大きければ、最終的に到達する最大加速度
も大きくなると考えられる。このため、加速開始時の加
速度の増加率が、図3カーブのC1部分における増加率
より大きい場合には最終的に到達する最大加速度は図3
カーブCの到達最大加速度(図3,GC)より大きくな
ってしまい、加速衝撃が発生することが予測される。
囲で最大限の急加速を行った場合の駆動反力トルクに対
応するエンジン1の加速度変化を示している。カーブC
に示すように、この場合も加速開始とともに加速度が増
大し、最大駆動反力トルクに対応する加速度(略一定
値)に到達する。一方、加速開始時の加速度の増加率
(図3、カーブA、B、CにおけるA1、B1、C1部
分の傾き)が大きければ、最終的に到達する最大加速度
も大きくなると考えられる。このため、加速開始時の加
速度の増加率が、図3カーブのC1部分における増加率
より大きい場合には最終的に到達する最大加速度は図3
カーブCの到達最大加速度(図3,GC)より大きくな
ってしまい、加速衝撃が発生することが予測される。
【0028】そこで、本実施形態では加速時に加速度セ
ンサ31で検出した加速度Gの増加率dG/dtが図3
カーブCのC1部分の加速度増加率より大きくなった場
合には、エンジン出力トルクを低減し、加速度の最大到
達値がカーブCを越えないように制御することにより加
速衝撃の発生を防止している。なお、加速衝撃が発生し
ない範囲での最大限の急加速(図3、カーブC)はエン
ジンと車体の種類に応じて異なってくるため、図3、カ
ーブCは実際の車両を用いて実測することが好ましい。
ンサ31で検出した加速度Gの増加率dG/dtが図3
カーブCのC1部分の加速度増加率より大きくなった場
合には、エンジン出力トルクを低減し、加速度の最大到
達値がカーブCを越えないように制御することにより加
速衝撃の発生を防止している。なお、加速衝撃が発生し
ない範囲での最大限の急加速(図3、カーブC)はエン
ジンと車体の種類に応じて異なってくるため、図3、カ
ーブCは実際の車両を用いて実測することが好ましい。
【0029】図4は、上述した加速衝撃防止のためのエ
ンジンの出力制御を説明するフローチャートである。本
ルーチンは、ECU30により一定時間毎(例えば数ミ
リ秒毎)に実行される。図4のルーチンでは、加速度セ
ンサ31で検出した加速度Gから、加速度の増加率dG
/dtを算出する。そして、この増加率が、加速衝撃が
生じない範囲での最大の急加速(図3カーブC)におけ
る加速度増加率α(図3、カーブCのC1部分の傾き)
より大きい場合には、算出した加速度増加率dG/dt
とαとの偏差に応じてエンジン1の点火時期を遅角する
ことにより、加速度増加率がα以下になるようにして加
速衝撃の発生を防止している。
ンジンの出力制御を説明するフローチャートである。本
ルーチンは、ECU30により一定時間毎(例えば数ミ
リ秒毎)に実行される。図4のルーチンでは、加速度セ
ンサ31で検出した加速度Gから、加速度の増加率dG
/dtを算出する。そして、この増加率が、加速衝撃が
生じない範囲での最大の急加速(図3カーブC)におけ
る加速度増加率α(図3、カーブCのC1部分の傾き)
より大きい場合には、算出した加速度増加率dG/dt
とαとの偏差に応じてエンジン1の点火時期を遅角する
ことにより、加速度増加率がα以下になるようにして加
速衝撃の発生を防止している。
【0030】図4において、ステップ401では加速セ
ンサ31から現在エンジンに作用している、トランスア
クスル2の出力軸に平行な平面内でのトランスアクスル
出力軸に直角方向の加速度成分Gが読み込まれる。つい
で、ステップ403では、Gの増加率dG/dtが、ス
テップ401で読み込んだ現在の加速度Gと前回ルーチ
ン実行時の加速度の値Gi-1 との差として算出される。
また、ステップ405では、次回のルーチン実行に備え
てGi-1 の値を更新する。
ンサ31から現在エンジンに作用している、トランスア
クスル2の出力軸に平行な平面内でのトランスアクスル
出力軸に直角方向の加速度成分Gが読み込まれる。つい
で、ステップ403では、Gの増加率dG/dtが、ス
テップ401で読み込んだ現在の加速度Gと前回ルーチ
ン実行時の加速度の値Gi-1 との差として算出される。
また、ステップ405では、次回のルーチン実行に備え
てGi-1 の値を更新する。
【0031】ステップ407では、ステップ403で算
出した加速度増加率dG/dtの値が判定値αより大き
いか否かが判定される。ここで、前述したように、αは
加速衝撃が生じない範囲で最大限の急加速を行ったとき
の加速度増加率(一定値)であり、詳細には実験により
決定される。ステップ407で加速度増加率dG/dt
の値がαより大きい場合には、次いでステップ409が
実行され、機関出力トルク低減量ΔQが、ΔQ=K×
{(dG/dt)−α}として算出される(Kは定
数)。すなわち、現在の加速度増加率とαとの差が大き
いほど機関出力トルク低減量ΔQは大きく設定される。
出した加速度増加率dG/dtの値が判定値αより大き
いか否かが判定される。ここで、前述したように、αは
加速衝撃が生じない範囲で最大限の急加速を行ったとき
の加速度増加率(一定値)であり、詳細には実験により
決定される。ステップ407で加速度増加率dG/dt
の値がαより大きい場合には、次いでステップ409が
実行され、機関出力トルク低減量ΔQが、ΔQ=K×
{(dG/dt)−α}として算出される(Kは定
数)。すなわち、現在の加速度増加率とαとの差が大き
いほど機関出力トルク低減量ΔQは大きく設定される。
【0032】また、ステップ411では、上記により求
めたΔQを用いて、点火時期遅角量ΔTIが、ΔTI=
L×ΔQ(Lは定数)として算出される。ここで、ΔT
Iは、機関出力トルクをΔQだけ低減するのに必要とさ
れる点火時期の遅角量であり、本実施形態では近似的に
ΔQに比例する量としてΔTIを設定しているが、詳細
にはΔTIは、ΔQと現在のエンジン負荷条件との関数
となるため、予め実験により各機関負荷条件(例えばエ
ンジン回転数NEと吸気圧力PM)とΔQとについて遅
角量ΔTIを実験により求め、ΔQとNE、PMとを用
いた数値マップとしてECU30のROMに格納してお
き、この数値マップに基づいてΔTIの値を決定しても
よい。
めたΔQを用いて、点火時期遅角量ΔTIが、ΔTI=
L×ΔQ(Lは定数)として算出される。ここで、ΔT
Iは、機関出力トルクをΔQだけ低減するのに必要とさ
れる点火時期の遅角量であり、本実施形態では近似的に
ΔQに比例する量としてΔTIを設定しているが、詳細
にはΔTIは、ΔQと現在のエンジン負荷条件との関数
となるため、予め実験により各機関負荷条件(例えばエ
ンジン回転数NEと吸気圧力PM)とΔQとについて遅
角量ΔTIを実験により求め、ΔQとNE、PMとを用
いた数値マップとしてECU30のROMに格納してお
き、この数値マップに基づいてΔTIの値を決定しても
よい。
【0033】一方、ステップ407で加速度増加率dG
/dtがα以下であった場合には、ステップ412で遅
角量αの値は0に設定される。これにより、加速衝撃が
生じる可能性がない場合には、エンジン出力トルクの低
減は行われず、不必要に加速性能が悪化することが防止
される。図5は、ECU30により一定時間毎に(例え
ば数ミリ秒毎に)実行される点火時期設定ルーチンを示
す。
/dtがα以下であった場合には、ステップ412で遅
角量αの値は0に設定される。これにより、加速衝撃が
生じる可能性がない場合には、エンジン出力トルクの低
減は行われず、不必要に加速性能が悪化することが防止
される。図5は、ECU30により一定時間毎に(例え
ば数ミリ秒毎に)実行される点火時期設定ルーチンを示
す。
【0034】図5のルーチンにおいて、ステップ501
ではエンジン負荷条件を表すパラメータとして、エンジ
ン回転数NEと吸気圧力PMとがそれぞれ対応するセン
サから読み込まれ、ステップ503では最適点火時期T
IGCAL がNEとPMとに基づいて設定される。最適点
火時期TIGCAL は、現在のエンジン負荷条件において
最大出力が得られる点火時期であり、予めエンジン回転
数NEと吸気圧PMとの関数としてECU30のROM
に記憶されている。
ではエンジン負荷条件を表すパラメータとして、エンジ
ン回転数NEと吸気圧力PMとがそれぞれ対応するセン
サから読み込まれ、ステップ503では最適点火時期T
IGCAL がNEとPMとに基づいて設定される。最適点
火時期TIGCAL は、現在のエンジン負荷条件において
最大出力が得られる点火時期であり、予めエンジン回転
数NEと吸気圧PMとの関数としてECU30のROM
に記憶されている。
【0035】次いで、ステップ505では図4で設定さ
れた点火時期遅角量ΔTIを用いて実際の点火時期TI
Gが、TIG=TIGCAL +ΔTIとして算出され、ス
テップ507では、点火回路にこの点火時期TIGの値
がセットされて本ルーチンは終了する。これにより、実
際の点火時期は、最適点火時期TIGCAL に対してΔT
Iだけ遅角される。
れた点火時期遅角量ΔTIを用いて実際の点火時期TI
Gが、TIG=TIGCAL +ΔTIとして算出され、ス
テップ507では、点火回路にこの点火時期TIGの値
がセットされて本ルーチンは終了する。これにより、実
際の点火時期は、最適点火時期TIGCAL に対してΔT
Iだけ遅角される。
【0036】なお、本実施形態では、加速衝撃が発生す
る可能性がある場合には点火時期を遅角することにより
エンジン出力トルクを低減し、エンジンに作用する駆動
反力トルクを低下させている。しかし、エンジン出力ト
ルクを低減する方法としては、点火時期の遅角によらず
エンジンの燃料噴射量を低減するようにしてもよい。こ
の場合、図4ステップ411では、ΔQに応じて燃料噴
射低減量ΔTAUを算出し、機関の負荷条件(NE、P
M等)により予め定めた関係から算出される燃料噴射量
TAUから低減量ΔTAUを減じた量をエンジン1の各
気筒に噴射するようにすればよい。
る可能性がある場合には点火時期を遅角することにより
エンジン出力トルクを低減し、エンジンに作用する駆動
反力トルクを低下させている。しかし、エンジン出力ト
ルクを低減する方法としては、点火時期の遅角によらず
エンジンの燃料噴射量を低減するようにしてもよい。こ
の場合、図4ステップ411では、ΔQに応じて燃料噴
射低減量ΔTAUを算出し、機関の負荷条件(NE、P
M等)により予め定めた関係から算出される燃料噴射量
TAUから低減量ΔTAUを減じた量をエンジン1の各
気筒に噴射するようにすればよい。
【0037】また、本実施形態では、エンジンに作用す
る駆動反力トルクを検出するためにエンジン本体に加速
度センサ31を設けているが、駆動反力トルクは加速度
センサ31をトランスアクスル2のハウジングに設ける
ことによっても検出することができる。更に、本実施形
態では、図2に示すようにエンジン1は、トルクロッド
21aと弾性インシュレータ21bとからなるエンジン
マウント21を介して車体に固定されているが、図2に
点線で示すように加速度センサ31をエンジンマウント
21上に固定して、トランスアクスル2出力軸に平行な
平面上のトランスアクスル出力軸に直角な方向の加速度
成分を検出するようにしても駆動反力トルクを検出する
ことができる。
る駆動反力トルクを検出するためにエンジン本体に加速
度センサ31を設けているが、駆動反力トルクは加速度
センサ31をトランスアクスル2のハウジングに設ける
ことによっても検出することができる。更に、本実施形
態では、図2に示すようにエンジン1は、トルクロッド
21aと弾性インシュレータ21bとからなるエンジン
マウント21を介して車体に固定されているが、図2に
点線で示すように加速度センサ31をエンジンマウント
21上に固定して、トランスアクスル2出力軸に平行な
平面上のトランスアクスル出力軸に直角な方向の加速度
成分を検出するようにしても駆動反力トルクを検出する
ことができる。
【0038】
【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、トラン
スアクスルに作用する駆動反力を検出し、この駆動反力
の増加率に応じて機関出力を低減するようにしたことに
より、車両の加速性能の低下を招くことなく、加速衝撃
を有効に防止することが可能となるという効果を奏す
る。
スアクスルに作用する駆動反力を検出し、この駆動反力
の増加率に応じて機関出力を低減するようにしたことに
より、車両の加速性能の低下を招くことなく、加速衝撃
を有効に防止することが可能となるという効果を奏す
る。
【0039】請求項2及び請求項3に記載の発明によれ
ば、加速度センサを用いて駆動反力を検出することが可
能となるため、簡易な構成で請求項1の効果を得ること
が可能となる。
ば、加速度センサを用いて駆動反力を検出することが可
能となるため、簡易な構成で請求項1の効果を得ること
が可能となる。
【図1】本発明の実施形態の概略構成を示す図である。
【図2】図1の実施形態のエンジン配置を説明する図で
ある。
ある。
【図3】本発明の加速衝撃防止制御を説明する図であ
る。
る。
【図4】図1の実施形態の加速衝撃防止のための出力制
御操作を説明するフローチャートである。
御操作を説明するフローチャートである。
【図5】図1の実施形態の点火時期制御操作を説明する
フローチャートである。
フローチャートである。
1…エンジン 2…トランスアクスル 3…トランスアクスル出力軸 30…電子制御ユニット(ECU) 31…加速度センサ
Claims (3)
- 【請求項1】 トランスアクスル上に配置され、弾性エ
ンジンマウントを介して車体に固定された自動車用内燃
機関の出力制御装置であって、 トランスアクスルから駆動輪に伝達される駆動トルクに
より、トランスアクスルに作用する駆動反力トルクを検
出するトルク検出手段と、 前記トルク検出手段により検出された駆動反力トルクの
微分値を算出するトルク増加率算出手段と、 算出された前記トルク増加率の大きさに応じて前記内燃
機関の出力トルクを低減する出力制御手段と、 を備えた内燃機関の出力制御装置。 - 【請求項2】 前記トルク検出手段は、前記トランクア
クスルまたは内燃機関上に固定され前記トランスアクス
ルの出力軸の軸線に平行な平面上の前記軸線に直角方向
の加速度成分を検出する加速度センサを備えた請求項1
に記載の内燃機関の出力制御装置。 - 【請求項3】 前記トルク検出手段は、前記エンジンマ
ウントに固定され前記トランスアクスルの出力軸の軸線
に平行な平面上の前記軸線に直角方向の加速度成分を検
出する加速度センサを備えた請求項1に記載の内燃機関
の出力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24785096A JPH1089120A (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | 内燃機関の出力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24785096A JPH1089120A (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | 内燃機関の出力制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1089120A true JPH1089120A (ja) | 1998-04-07 |
Family
ID=17169592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24785096A Pending JPH1089120A (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | 内燃機関の出力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1089120A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008223511A (ja) * | 2007-03-09 | 2008-09-25 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
| JP2009228578A (ja) * | 2008-03-24 | 2009-10-08 | Toyota Motor Corp | 内燃機関のトルク制御装置 |
| JP2012021425A (ja) * | 2010-07-12 | 2012-02-02 | Toyota Motor Corp | 車載内燃機関制御装置 |
| JP2015031208A (ja) * | 2013-08-02 | 2015-02-16 | ダイハツ工業株式会社 | 車両の制御装置 |
| JP2015086842A (ja) * | 2013-11-01 | 2015-05-07 | スズキ株式会社 | 駆動力制限装置 |
-
1996
- 1996-09-19 JP JP24785096A patent/JPH1089120A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008223511A (ja) * | 2007-03-09 | 2008-09-25 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
| JP2009228578A (ja) * | 2008-03-24 | 2009-10-08 | Toyota Motor Corp | 内燃機関のトルク制御装置 |
| JP2012021425A (ja) * | 2010-07-12 | 2012-02-02 | Toyota Motor Corp | 車載内燃機関制御装置 |
| JP2015031208A (ja) * | 2013-08-02 | 2015-02-16 | ダイハツ工業株式会社 | 車両の制御装置 |
| JP2015086842A (ja) * | 2013-11-01 | 2015-05-07 | スズキ株式会社 | 駆動力制限装置 |
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