JP2005009390A

JP2005009390A - 車両走行状態制御システムおよび車両制御状態制御方法

Info

Publication number: JP2005009390A
Application number: JP2003173854A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Sawada; 護沢田; Hiraki Matsumoto; 平樹松本; Tsutomu Tashiro; 勉田代; Mamoru Mabuchi; 衛馬渕; Takehito Fujii; 丈仁藤井; Motoaki Kataoka; 資章片岡
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-06-18
Filing date: 2003-06-18
Publication date: 2005-01-13
Anticipated expiration: 2023-06-18
Also published as: US7169083B2; EP1488974A3; EP1488974B1; JP4148038B2; US20040262067A1; EP1488974A2

Abstract

【課題】運転者が意図する車両走行状態と異なっている場合に、それを迅速かつ的確に検出する。
【解決手段】車両における前輪が取り付けられた転動軸の回転速度Ｖｒと、車両における後輪が取り付けられエンジンからの動力が伝達される駆動軸の回転速度Ｖｄとを検知し、これら各車軸それぞれの回転速度ＶｒＶｄを比較することで、車両の不安定状態を判定する。その判定結果に基づいて車両の走行状態の制御を行う。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、運転者が意図する車両走行状態と異なっている場合に、車両走行状態の修正を行う車両走行状態制御システムおよび車両走行状態制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両走行状態の制御を行う装置として、例えば特許文献１や特許文献２に示されるものがある。特許文献１に示される装置では、車両の前方部分におけるヨーモーメントが大きい場合にはアンダーステア、車両の後方部分におけるヨーモーメントが大きい場合にはオーバステアと判定し、その判定に応じた駆動力配分制御を実行したり、ステアリング制御を実行したりしている。
【０００３】
また、特許文献２に示される装置では、運転者のハンドル角や車体速度などに基づく所望の駆動軸トルク配分になるように、可変制御式トルク伝達機構を備え、左右輪間でのトルクの授受が行えるようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−２０７５４２号公報
【０００５】
【非特許文献１】
特許第３１１６６８６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に示す装置では、ヨーモーメントに基づいた制御を行っているため、エンジンによる駆動トルクが車輪に伝達され、タイヤが路面から反力を得た後の車体挙動であるヨーモーメントが発生した後にしか制御できない。
【０００７】
また、特許文献２に示す装置では、単に駆動軸トルク配分を行っているだけであり、運転者が意図する車両走行状態と異なっている場合に、それを的確に修正できるものではない。
【０００８】
本発明は上記点に鑑みて、運転者が意図する車両走行状態と異なっている場合に、それを迅速かつ的確に検出することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車両に搭載され、動力を発生させる動力源（５）と、車両における前輪が取り付けられた第１の車軸（１１ａ）と、車両における後輪が取り付けられ、動力源からの動力が伝達される第２の車軸（１１ｂ）と、第１の車軸の回転状態と第２の車軸の回転状態とを検知する車軸回転状態検知手段（１２０、１３０）と、車軸回転状態検知手段が検知した第１、第２の車軸それぞれの回転状態を比較する比較手段（１６０、１８０）と、比較結果に応じて車両の不安定状態を判定する車両走行状態判定手段と、を備えていることを特徴としている。
【００１０】
このように、第１、第２の車軸それぞれの回転状態に基づき、車両の不安定状態を検出することができる。このため、ヨーモーメントを発生させる元となる車軸に基づいて車両の不安定状態を検出することができ、運転者が意図する車両走行状態と異なっている場合に、それを迅速かつ的確に検出することができる。
【００１１】
例えば、請求項２に示すように、車軸回転状態検知手段は、第１、第２の車軸それぞれの回転速度を求めるものであり、これら第１、第２の車軸それぞれの回転速度に基づいて車両の不安定状態を検出することができる。これにより、具体的には、請求項３に示すように、車両が旋回外向き又は旋回内向きの不安定状態とであるか否かを判定することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明では、車両走行状態判定手段が不安定状態を判定すると、動力源が発生させる動力を調整する動力調整手段（５）を備えていることを特徴とする。
【００１３】
このように、動力調整手段にて動力源が発生させる動力を調整することで、車両の不安定状態を修正することが可能である。
【００１４】
請求項５に記載の発明では、動力調整手段は、車両走行状態判定手段が不安定状態を判定したときに、加速度検知手段の検知結果に基づき、車両が加速中である場合と減速中である場合とで動力の調整手法を変えることを特徴としている。このように、加速中と減速中とで動力の調整手法を変えることができる。
【００１５】
例えば、請求項６に示すように、車両が加速中である場合には、動力を車両が不安定状態とならなかった際に設定される値よりも小さく設定することができる。具体的には、請求項７に示すように、車両が加速中である場合には、動力を一定となるように設定することができる。
【００１６】
また、請求項８に示すように、車両が減速中である場合には、動力を車両が不安定状態とならなかった際に設定される値よりも大きく設定することができる。具体的には、請求項９に示すように、車両が減速中であると検知されると、動力を一定に設定することができる。
【００１７】
請求項１０に記載の発明では、車両における各車輪それぞれに制動力を発生させる制動力発生部（１０ａ〜１０ｄ）と、制動力発生部が発生させる制動力を制御する制動力制御手段（９）とを備え、車両走行状態判定手段が不安定状態を判定すると、制動力制御手段は、制動力発生部にて各車輪に制動力を発生させることで、動力によって発生させられる駆動力を調整するようになっていることを特徴としている。
【００１８】
このように、制動力発生部にて各車輪に制動力を発生させることで、動力によって発生させられる駆動力を調整することも可能である。
【００１９】
請求項１１に記載の発明では、制動力制御手段は、車両走行状態判定手段が不安定状態を判定したときに、加速度検知手段での検知結果に基づき、車両が加速中である場合と減速中である場合とで制動力の制御手法を変えることを特徴としている。このように、加速中と減速中とで動力の調整手法を変えることができる。
【００２０】
例えば、請求項１２に示すように、車両が減速中である場合には、制動力発生部が発生させる制動力を車両が不安定状態とならなかった際に設定される値よりも小さく設定することができる。
【００２１】
請求項１３に記載の発明では、制動力制御手段は、車両走行状態判定手段が不安定状態を判定したときに、制動力発生部が発生させる制動力の配分を前輪と後輪とで変化させるようになっていることを特徴としている。このように、制動力の配分を変更することも可能である。
【００２２】
例えば、請求項１４に示すように、不安定状態が判定されたときに、加速度検知手段により車両が減速中であると検知され、かつ、車軸速度検知手段により第１の車軸の回転速度が第２の車軸の回転速度よりも大きいと検知されると、制動力発生部が発生させる制動力の配分を前輪の方が後輪よりも小さくなるようにすることができる。
【００２３】
また、請求項１５に示すように、不安定状態が判定されたときに、加速度検知手段により車両が減速中であると検知され、かつ、車軸速度検知手段により第１の車軸の回転速度が第２の車軸の回転速度よりも小さいと検知されると、制動力発生部が発生させる制動力の配分を前輪の方が後輪よりも大きくなるようにすることもできる。
【００２４】
請求項１６ないし３０に記載の発明は、請求項１ないし１５に示した発明の対象を方法として記載したものであり、上記各請求項と同様の効果を得ることが可能である。
【００２５】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態における車両走行状態制御システムについて説明する。本実施形態における車両走行状態制御システムは、車両前輪ＦＲ、ＦＬが転動輪、車両後輪ＲＲ、ＲＬが駆動輪となるＦＲ車に備えられる。図１に、本実施形態の車両走行状態制御システムの概略構成を示し、以下、図１に基づいて車両走行状態制御システムの構成についての説明を行う。
【００２７】
車両走行状態制御システムは、車両に備えられた各種センサ群１ａ〜１ｄ、２、３、車両統括ＥＣＵ４、エンジン５、エンジンＥＣＵ６、オートマチックトランスミッション（以下、ＡＴという）７、トランスミッションＥＣＵ８、ブレーキＥＣＵ９および制動力発生部１０ａ〜１０ｄを備えた構成となっている。
【００２８】
各種センサ群１ａ〜１ｄ、２、３は、車輪速度センサ１ａ〜１ｄ、エンジン回転数センサ２、吸入空気量センサ３を備えた構成となっている。
【００２９】
車輪速度センサ１ａ〜１ｄは、車両に備えられる各車輪ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬ毎に備えられている。複数の車輪速度センサ１ａ〜１ｄそれぞれから対応する各車輪ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬの車輪速度信号が出力されるようになっている。各車輪速度信号は、周知のように各車輪ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬにおける車輪速度の演算、車体速度Ｖｓｏの演算、スリップ率の演算等に用いられるが、本実施形態では、その他に車輪が取り付けられる各車軸１１ａ、１１ｂ、すなわち駆動軸１１ａと転動軸１１ｂの回転状態を示す回転速度Ｖｄ、Ｖｒの演算にも用いられる。
【００３０】
エンジン回転数センサ２は、動力を発生させる動力源となるエンジン５の回転速度を求めるためのものであり、吸入空気量センサ３は、エンジン５の吸入空気量を求めるものである。なお、本実施形態では、これらエンジン回転数センサ２と吸入空気量センサ３を備えた構成としているが、エンジン５の回転速度や吸入空気量についてはエンジンＥＣＵ６が出力するエンジン制御信号に基づいて推定することも可能である。
【００３１】
車両統括ＥＣＵ４は、エンジンＥＣＵ６からのエンジン制御信号、トランスミッションＥＣＵ８、ステアリング１２からの入力信号、ブレーキＥＣＵ９からのブレーキ制御信号および車輪速度センサ１ａ〜１ｄからの検知信号を受け取り、それら各信号に基づいて各種演算を行うようになっている。そして、車両統括ＥＣＵ４から、その演算結果に応じた制御信号がエンジンＥＣＵ６、ブレーキＥＣＵ９、トランスミッションＥＣＵ８のいずれかに出力され、車両走行状態制御が行われるようになっている。
【００３２】
エンジンＥＣＵ６は、動力調整手段に相当するもので、図示しないアクセルペダルの操作量に応じたエンジン制御を行う。エンジンＥＣＵ６は、動力指令値を示すエンジン制御信号を出力し、このエンジン制御信号に基づいてエンジン制御が行われる。また、エンジンＥＣＵ６では、エンジン回転数センサ２や吸入空気量センサ３からの検知信号やその他の制御信号など、さらには車両統括ＥＣＵ４からの制御信号に基づいて各種演算を行い、その演算結果に基づいてエンジン制御信号を調整する。例えば、エンジンＥＣＵ６は、基本的にはアクセルペダルの操作量に基づいてエンジンパワーを決定し、それに対応するエンジン制御信号を発生させているが、車両統括ＥＣＵ４からエンジンパワーを減ずる制御を実行させるという制御信号が送られてくると、それに基づいてエンジンパワーを減じるための演算を行い、その演算結果に応じたエンジン制御信号を出力するようになっている。そして、このエンジン制御信号に基づき、エンジン５のトルクや回転数などが調整されて、エンジンパワーが減らされるような制御が実行される。
【００３３】
トランスミッションＥＣＵ８は、図示しないシフトレバーの位置に応じてＡＴ７のギア切替え（変速）を行うものであり、トランスミッション制御信号をＡＴ７に向けて出力することでＡＴ７のギア切替えを行っている。また、トランスミッションＥＣＵ８では、車輪速度センサ１ａ〜１ｄからの車輪速度信号やエンジンＥＣＵ６で演算されるエンジントルク等を示す信号を受け取り、それらの信号に基づいてトランスミッション制御信号を調整する。そして、このトランスミッション制御信号に基づいてＡＴ７でのギア切替えが実行されるようになっている。
【００３４】
ブレーキＥＣＵ９は、制動力制御手段に相当するもので、図示しないブレーキペダルの操作量に応じたブレーキ制御を行うものである。ブレーキＥＣＵ９から制動力発生部１０ａ〜１０ｄ、例えばホイールシリンダ（Ｗ／Ｃ）に向けてブレーキ制御信号を出力することで、制動力発生部１０ａ〜１０ｄが発生させる制動力を制御している。また、ブレーキＥＣＵ９は、車輪速度センサ１ａ〜１ｄからの車輪速度信号や車両統括ＥＣＵ４からの制御信号を受け取り、ブレーキ制御信号を調整する。例えば、車輪速度信号に基づいて車輪速度Ｖｗや車体速度Ｖｓｏの演算を行うと共に、これらから求まるスリップ率に基づいて車輪のロック傾向を検出し、そのロック傾向を回避できるようなＡＢＳ制御を実行するためのブレーキ制御信号を出力する。このようなブレーキ制御信号に基づいて制動力発生部１０ａ〜１０ｄが発生させる制動力の制御が実行されるようになっている。
【００３５】
次に、上記構成の車両走行状態制御システムが実行する車両走行状態制御について、その制御方法に基づいて説明する。
【００３６】
本実施形態における車両走行状態制御システムは、車両が不安定状態となった場合に、その不安定状態を解消するための制御を実行する。車両不安定状態とは、例えば、車両が図２（ａ）、（ｂ）に示されるような挙動を示す場合をいう。
【００３７】
図２（ａ）は、車両が旋回中に、運転手が意図する旋回と一致する定常旋回（安定旋回状態）に対して内側に車体が入り込んでいく状態、もしくは入り込みそうな状態を示している。このような状態を旋回内向きの不安定状態と呼び、この種の不安定状態の一例としては、例えばオーバステア（Ｏ／Ｓ）状態が挙げられる。
【００３８】
図２（ｂ）は、車両が旋回中に、定常旋回に対して外側に車体が出て行く状態、もしくは出て行きそうな状態を示している。このような状態を旋回外向きの不安定状態と呼び、この種の不安定状態の一例としては、例えばアンダーステア（Ｕ／Ｓ）状態が挙げられる。
【００３９】
図２（ａ）に示される旋回内向きの不安定状態の場合、前輪が取り付けられた前輪側車軸１１ａ、つまり転動軸における回転速度を転動軸速度Ｖｒと定義し、後輪ＲＲ、ＲＬが取り付けられた後輪側車軸１１ｂ、つまり駆動軸における回転速度を駆動軸速度Ｖｄと定義すると、これらの関係がＶｒ＜Ｖｄとなる。このため、前輪ＦＲ、ＦＬ側の旋回半径ｌｒと後輪ＲＲ、ＲＬの旋回半径ｌｄとの関係がｌｒ＜ｌｄとなる。
【００４０】
また、図２（ｂ）に示される旋回外向きの不安定状態の場合、転同軸速度Ｖｒと駆動軸速度Ｖｄとの関係がＶｒ＞Ｖｄとなる。このため、前輪ＦＲ、ＦＬの旋回半径ｌｒと後輪ＲＲ、ＲＬの旋回半径ｌｄとの関係がｌｒ＞ｌｄとなる。
【００４１】
これらのような旋回内向き又は旋回外向きの不安定状態は、運転者が意図する旋回と一致する定常旋回が安定旋回状態であると考えると、安定旋回状態と比べて、前後輪ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬに対するエネルギーの伝達が安定していないために発生するといえる。
【００４２】
例えば、車両加速時においては、旋回内向きの不安定状態は、安定旋回状態と比べて、後輪ＲＲ、ＲＬを駆動させるための加速エネルギーを与え過ぎているために生じていると考えられる。具体的には、エンジン５から伝わる駆動輪の回転エネルギーが路面μによる限界に対して大きすぎると、後輪ＲＲ、ＲＬのタイヤ縦力が大き過ぎ、遠心力と釣合うための横力が低下した状態（いわゆるオーバステア）となり、このような不安定状態が発生し得る。
【００４３】
また、車両加速時において、旋回外向きの不安定状態は、安定旋回状態と比べて、後輪ＲＲ、ＲＬから路面へのエネルギー伝達が大きすぎるために生じていると考えられる。具体的には、エンジン５から伝わる駆動輪の回転エネルギーが路面μの限界範囲内で大き過ぎると、車輪にかかる荷重が小さくなり、前輪ＦＲ、ＦＬのタイヤ横力が減少し、舵を切っても曲がらない状態（いわゆるプッシュアンダー）となり、このような不安定状態が発生し得る。
【００４４】
従って、車両加速時において、旋回内向きの不安定状態が発生した場合、若しくは発生し得る状態になった場合には、運転者の意図に相応して伝えようとするエンジン５から伝わる駆動輪への回転エネルギーを低下させる処理を行うことにより、後輪ＲＲ、ＲＬの必要なタイヤ横力を確保すれば、不安定状態を解消することが可能となる。また、車両加速時において、旋回外向きの不安定状態が発生した場合、若しくは発生し得る状態になった場合にも、運転者の意図に相応して伝えようとするエンジン５から伝わる駆動輪の回転エネルギーを低下させる処理を行うことにより、車両の荷重を前輪ＦＲ、ＦＬ側に移動させ、前輪ＦＲ、ＦＬのタイヤ横力を大きくすれば、不安定状態を解消することが可能となる。
【００４５】
一方、減速時においては、車両減速時に発生する旋回内向きの不安定状態は、安定旋回状態と比べて、前輪ＦＲ、ＦＬのタイヤ横力が後輪ＲＲ、ＲＬよりも大き過ぎるために生じていると考えられる。つまり、制動により前輪側に荷重が移動した状態で後輪ＲＲ、ＲＬにおいてタイヤ縦力が大きくなり過ぎ、後輪ＲＲ、ＲＬのタイヤ横力が前輪ＦＲ、ＦＬよりも小さくなっていると考えられる。また、減速時において、車両減速時に発生する旋回外向きの不安定状態は、安定旋回状態と比べて、遠心力と釣合うために必要な前輪の横力に対して前輪ＦＲ、ＦＬのタイヤ横力が小さいために生じていると考えられる。つまり、後輪ＲＲ、ＲＬのタイヤ横力が前輪ＦＲ、ＦＬよりも大きくなっていると考えられる。
【００４６】
従って、車両減速時において、旋回内向きの不安定状態が発生した場合、若しくは発生し得る状態になった場合には、運転者の意図に相応して伝えようとするエンジン５のエネルギー伝達を上昇させる処理を行うことにより、後輪ＲＲ、ＲＬにかかる荷重が小さくなり過ぎている状態を解消し、後輪ＲＲ、ＲＬのタイヤ横力を大きくすることで、不安定状態を解消することが可能となる。また、車両減速時において、旋回外向きの不安定状態が発生した場合、若しくは発生し得る状態になった場合には、運転者の意図に相応して伝えようとするエンジン５のエネルギー伝達を低下させる処理を行うことにより、前輪ＦＲ、ＦＬに十分な荷重をかけることで、前輪ＦＲ、ＦＬの横力が小さくなり過ぎている状態を解消し、不安定状態を解消することが可能となる。
【００４７】
本実施形態における車両走行状態制御システムは、以上のようなコンセプトに基づき、以下の処理を実行する。図３に、車両走行状態制御システムにおける車両統括ＥＣＵ４が実行する処理のフローチャートを示し、この図に基づいて車両走行状態制御システムが実行する処理の詳細について説明する。
【００４８】
まず、ステップ１１０では、車輪速度Ｖｗ＊＊を算出する。この処理は、車輪速度センサ１ａ〜１ｄからの車輪速度信号に基づいて行われ、各車輪毎に行われる。なお、ここでいう「Ｖｗ＊＊」における「＊＊」は、各車輪を総括的に示したものであり、具体的には右前輪ＦＲ、左前輪ＦＬ、右後輪ＲＲ、左後輪ＲＬの各車輪ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬを示すイニシャルが入る。従って、この処理により、各車輪ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬそれぞれの車輪速度ＶｗＦＲ、ＶｗＦＬ、ＶｗＲＲ、ＶｗＲＬが求められる。
【００４９】
ステップ１２０では、後輪ＲＲ、ＲＬが取り付けられた車軸１１ｂである駆動軸の回転状態を示す駆動軸速度Ｖｄを求める。この処理は、両後輪ＲＲ、ＲＬの車輪速度ＶｗＲＲ、ＶｗＲＬの平均値から算出される。
【００５０】
ステップ１３０では、前輪ＦＲ、ＦＬが取り付けられた車軸１１ａである転動軸の回転状態を示す転動軸速度Ｖｒを求める。この処理は、両前輪ＦＲ、ＦＬの車輪速度ＶｗＦＲ、ＶｗＦＬの平均値から算出される。
【００５１】
ステップ１４０では、車体加速度ｄＶｓｏを求める。車体加速度ｄＶｓｏは、各車輪速度Ｖｗ＊＊に基づいて車体速度（推定車体速度）Ｖｓｏを演算したのち、その車体速度Ｖｓｏの微分値を求めることにより求められる。なお、車体速度Ｖｓｏの演算は、一般的にＡＢＳ制御等において周知となっている方法にて行われ、例えば、全車輪速度Ｖｗ＊＊の平均値が車体速度Ｖｓｏとされる。
【００５２】
ステップ１５０では、車体加速度ｄＶｓｏがゼロ以上となっているか否か、つまり、車両が加速中であるか減速中であるかを判定する。これにより、肯定判定されればステップ１６０に進む。
【００５３】
ステップ１６０では、転動軸速度Ｖｒと駆動軸速度Ｖｄとの差の絶対値｜Ｖｒ−Ｖｄ｜が所定のしきい値Ｋよりも大きいか否かを判定する。つまり、車両走行状態判定を行う。しきい値Ｋは、車両走行状態制御の許容範囲を設定したものであり、単なるノイズを除去する程度に極めて小さい値とされている。このステップで肯定判定されるとステップ１７０に進む。また、否定判定されると、単なるノイズであるとして、そのまま処理を終了する。
【００５４】
ステップ１７０では、駆動力低下処理を実行する。この処理では、駆動力低下の条件を設定する。この処理が、運転者の意図に相応して伝えようとするエンジン５のエネルギー伝達を低下させる処理に相当するもので、換言すれば、車両加速時に加速エネルギーを低下させることで、加速され過ぎることを抑制するものである。
【００５５】
具体的には、駆動力を低下させるために、エンジンパワー自体を低下させる。本処理により駆動力を低下させる前には、エンジンＥＣＵ６が発生するエンジン制御信号は、車両走行状態制御を行っていない場合におけるエンジンパワーとなるような指令値を示している。例えば、運転者が意図するエンジンパワーとなるような指令値が示されている。
【００５６】
このため、車両統括ＥＣＵ４からエンジンＥＣＵ６にエンジン制御信号が示す指令値を低下させる旨の制御信号が出される。これにより、エンジンＥＣＵ６が出力するエンジン制御信号が示す指令値が調整され、ステップ１７０に示したように、車両走行状態制御を行わない場合の指令値が実線で示されるものであるとすると、矢印のように指令値が低下させられる。なお、この場合、指令値が一定値で維持されるようにしても良いし、実線で示された指令値に対して所定割合で低下させられた値とされるようにしても良い。また、転動軸速度Ｖｒと駆動軸速度Ｖｄとの差の絶対値｜Ｖｒ−Ｖｄ｜の大きさに応じて指令値の低下量を設定しても良い。
【００５７】
このように駆動力を低下させることにより、運転者の意図に相応して伝えようとするエンジン５のエネルギー伝達を低下させることが可能となる。従って、この処理により、旋回外向きの不安定状態の場合には、車両の荷重を前輪ＦＲ、ＦＬ側に移動させ、前輪ＦＲ、ＦＬのタイヤ横力を大きくすることができ、不安定状態を解消することが可能となる。また、旋回内向きの不安定状態の場合には、後輪ＲＲ、ＲＬのスリップを回避でき、不安定状態を解消することが可能となる。
【００５８】
また、ステップ１５０で否定判定されると、ステップ１８０に進む。ステップ１８０では、ステップ１６０と同様に、転動軸速度Ｖｒと駆動軸速度Ｖｄとの差の絶対値｜Ｖｒ−Ｖｄ｜が所定のしきい値Ｋよりも大きいか否かを判定する。つまり、ここでも車両走行状態判定を行う。このステップで肯定判定されるとステップ１８５に進む。また、否定判定されると、単なるノイズであるとして、そのまま処理を終了する。
【００５９】
ステップ１８５では、さらに、転動軸速度Ｖｒと駆動軸速度Ｖｄの大小を比較する。このステップで肯定判定されると、旋回内向きの不安定状態と判定され、ステップ１９０に進む。一方、このステップで否定判定されると、旋回外向きの不安定状態と判定され、前述のステップ１７０に進み、駆動力低下処理を実行する。
【００６０】
ステップ１９０では、駆動力上昇処理を実行する。この処理では、駆動力上昇の条件を設定する。この処理が、運転者の意図に相応して伝えようとするエンジン５のエネルギー伝達を上昇させる処理に相当するもので、換言すれば、車両減速時に減速され過ぎることを抑制するものである。
【００６１】
具体的には、駆動力を上昇させるために、エンジンパワー自体を上昇させる。本処理により駆動力を上昇させる前には、エンジンＥＣＵ６が発生するエンジン制御信号は、車両走行状態制御を行っていない場合におけるエンジンパワーとなるような指令値を示している。例えば、運転者が意図するエンジンパワーとなるような指令値が示されている。
【００６２】
このため、車両統括ＥＣＵ４からエンジンＥＣＵ６にエンジン制御信号が示す指令値を上昇させる旨の制御信号が出される。これにより、エンジンＥＣＵ６が出力するエンジン制御信号が示す指令値が調整され、ステップ１９０に示したように、車両走行状態制御を行わない場合の指令値が実線で示されるものであるとすると、矢印のように指令値を上昇させるようにしている。なお、この場合、指令値が一定値で維持されるようにしても良いし、実線で示された指令値に対して所定割合で上昇させられた値とされるようにしても良い。また、転動軸速度Ｖｒと駆動軸速度Ｖｄとの差の絶対値｜Ｖｒ−Ｖｄ｜の大きさに応じて指令値の上昇量を設定しても良い。
【００６３】
このように駆動力を上昇させることにより、運転者の意図に相応して伝えようとするエンジン５のエネルギー伝達を上昇させることが可能となる。従って、この処理により、旋回内向きの不安定状態の場合には、後輪ＲＲ、ＲＬの制動力が大きくなり過ぎている状態を解消し、後輪ＲＲ、ＲＬのタイヤ横力を大きくすることができるため、不安定状態を解消することが可能となる。また、旋回外向きの不安定状態の場合には、前述のステップ１７０における駆動力低下処理により、前輪ＦＲ、ＦＬに荷重を移動し、前輪ＦＲ、ＦＬのタイヤ横力を大きくすることができるため、不安定状態を解消することが可能となる。
【００６４】
以上のような車両走行状態制御方法により、車両加速時および減速時における旋回内向きと旋回外向きの不安定状態を解消することが可能である。なお、車両が一定速度で走行中に不安定状態が発生した場合には、ステップ１５０で否定判定されるため、車両減速時における不安定状態と同様の方法がとられ、不安定状態が解消されることになる。
【００６５】
そして、本実施形態においては、転動軸１１ａと駆動軸１１ｂそれぞれの回転状態となる回転速度に基づいて車両の不安定状態を検出している。このため、ヨーモーメントを発生させる元となる車軸に基づいて車両の不安定状態を検出することができ、運転者が意図する車両走行状態と異なっている場合に、それを迅速かつ的確に検出することができる。従って、このような迅速かつ的確な車両の不安定状態の検知に基づくフィードバック制御を行うことで、迅速かつ的確にその不安定状態を修正することが可能となる。
【００６６】
（第２実施形態）
第１実施形態では、車両走行状態制御方法として、エンジンパワー自体の低下又は上昇を実行することで駆動力を調整し、不安定状態を解消している。これに対し、本実施形態では、他の方法により駆動力を調整する。
【００６７】
駆動力を調整するためには、エンジンパワー自体を低下又は上昇させる以外に、エンジンパワーは低下させずに制動力を発生させることが考えられる。本実施形態では、そのような制動力に基づく駆動力の調整を実行する。なお、本実施形態における車両走行状態制御システムの構成および車両走行状態制御方法の概略については第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
【００６８】
本実施形態は、図３のステップ１７０およびステップ１９０において実行する処理が第１実施形態と異なる。
【００６９】
ステップ１７０では、エンジン制御信号が示す指令値の変更ではなく、制動力を発生させることで駆動力の低下を実行する。すなわち、ステップ１７０では、車両統括ＥＣＵ４からブレーキＥＣＵ９に対して制動力を発生させる旨を示す制御信号を送る。これにより、ブレーキＥＣＵ９からブレーキ制御信号が出力され、各車輪ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬ毎に備えられた制動力発生部１０ａ〜１０ｄにて制動力が発生させられる。このときの制動力は、各車輪一定の大きさとされても良いし、前輪ＦＲ、ＦＬと後輪ＲＲ、ＲＬ及び／又は旋回内輪と旋回外輪とで配分を変えるようにしても良い。
【００７０】
このようにしても、駆動力を低下させることができ、運転者の意図に相応して伝えようとするエンジン５のエネルギー伝達を低下させることが可能となる。従って、この処理により、旋回内向きおよび旋回外向きの不安定状態を解消することが可能となる。
【００７１】
また、ステップ１９０でも、エンジン制御信号が示す指令値の変更ではなく、減速中に発生しているであろう制動力を調整することで駆動力の上昇を実行する。すなわち、ステップ１９０では、車両統括ＥＣＵ４からブレーキＥＣＵ９に対して制動力を緩める旨を示す制御信号を送る。これにより、ブレーキＥＣＵ９から制動力を緩めることを示すブレーキ制御信号が出力され、各車輪ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬ毎に備えられた制動力発生部１０ａ〜１０ｄにて運転者が意図しているよりも小さな制動力が発生させられる。このときの制動力は、各車輪一定の大きさとされても良いし、前輪ＦＲ、ＦＬと後輪ＲＲ、ＲＬ及び／又は旋回内輪と旋回外輪とで配分を変えるようにしても良い。例えば、転動軸速度Ｖｒ＞駆動軸速度Ｖｄの関係の場合、前輪ＦＲ、ＦＬの方が後輪ＲＲ、ＲＬよりも制動力配分が小さくなるようにし、転動軸速度Ｖｒ＜駆動軸速度Ｖｄの関係の場合、前輪ＦＲ、ＦＬの方が後輪ＲＲ、ＲＬよりも制動力配分が大きくなるようにすることができる。
【００７２】
このようにしても、駆動力を上昇させることができ、運転者の意図に相応して伝えようとするエンジン５のエネルギー伝達を上昇させることが可能となる。従って、この処理により、旋回内向きおよび旋回外向きの不安定状態を解消することが可能となる。
【００７３】
（他の実施形態）
上記第１、第２実施形態に示した車両走行状態制御は、車両走行中のすべての時に実行可能であるが、車両が超低速で走行中（例えば、５ｋｍ／ｈ未満）、車両発進時、車両停止直前には制御を行わないようにしても良い。これらの場合には、前輪ＦＲ、ＲＬと後輪ＲＲ、ＲＬそれぞれの旋回中心が変わってしまい、旋回内向き又は旋回外向きの判定基準が変わってしまうからである。なお、これらの場合に制御を止めてしまうのではなく、判定基準の変化に対応し、旋回中心に基づく補正を行った上で車両走行状態制御を実行することも可能である。
【００７４】
上記第１実施形態および第２実施形態では、駆動力の調整をそれぞれエンジンパワーの調整と制動力の調整によって実行したが、これらを組み合わせ、エンジンパワーの調整と制動力の調整の双方を実行するようにしても良い。また、車両統括ＥＣＵ４からトランスミッションＥＣＵ８に制御信号を送ることでＡＴ７でのギア調整を行い、駆動力を調整することも可能である。
【００７５】
また、上記第１、第２実施形態に示す車両走行状態制御システムでは、車両旋回中に限らず、車両走行中のすべての時における不安定状態を解消するようにしているが、運転者によりステアリング１２が操作されていることを検知し、車両が旋回しているときのみに行うようにすることも可能である。
【００７６】
なお、各図中に示したステップは、各種処理を実行する手段に対応するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における車両走行状態制御システムの概略構成を示す図である。
【図２】車両の不安定状態を示した図であって、（ａ）は、旋回内向きの不安定状態を示した図、（ｂ）は、旋回外向きの不安定状態を示した図である。
【図３】図１に示す車両走行状態制御システムにおける車両統括ＥＣＵ４が実行する処理を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１ａ〜１ｄ…車輪速度センサ、４…車両統括ＥＣＵ、５…エンジン、
６…エンジンＥＣＵ、９…ブレーキＥＣＵ、１０ａ〜１０ｄ…制動力発生部、
１１ａ…転動軸、１１ｂ…駆動軸。

Claims

車両に搭載され、動力を発生させる動力源（５）と、
前記車両における前輪が取り付けられた第１の車軸（１１ａ）と、
前記車両における後輪が取り付けられ、前記動力源からの動力が伝達される第２の車軸（１１ｂ）と、
前記第１の車軸の回転状態と前記第２の車軸の回転状態とを検知する車軸回転状態検知手段（１２０、１３０）と、
前記車軸回転状態検知手段が検知した前記第１、第２の車軸それぞれの回転状態を比較し、その比較結果に応じて前記車両の不安定状態を判定する車両走行状態判定手段（１６０、１８０）と、を備えていることを特徴とする車両走行状態制御システム。
前記車軸回転状態検知手段は、前記第１、第２の車軸それぞれの回転速度を求めるものであることを特徴とする請求項１に記載の車両走行状態制御システム。
前記車両走行状態判定手段は、前記第１、第２の車軸それぞれの回転速度に基づいて、前記車両が旋回外向き又は旋回内向きの不安定状態とであるか否かを判定するものであることを特徴とする請求項２に記載の車両走行状態制御システム。
前記車両走行状態判定手段が不安定状態を判定すると、前記動力源が発生させる動力を調整する動力調整手段（６）を備えていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両走行状態制御システム。
前記車両の加速度を検知する加速度検知手段（１４０）を備え、この加速度検知手段により前記車両が加速中である場合と減速中である場合とを判定し、
前記動力調整手段は、前記車両走行状態判定手段が不安定状態を判定したときに、前記加速度検知手段の検知結果に基づき、前記車両が加速中である場合と減速中である場合とで前記動力の調整手法を変えていることを特徴とする請求項４に記載の車両走行状態制御システム。
前記動力調整手段は、前記車両走行状態判定手段が不安定状態を判定したときに、前記加速度検知手段により前記車両が加速中であると検知されると、前記動力を前記車両が不安定状態とならなかった際に設定される値よりも小さく設定するようになっていることを特徴とする請求項５に記載の車両走行状態制御システム。
前記動力調整手段は、前記車両走行状態判定手段が不安定状態を判定したときに、前記加速度検知手段により前記車両が加速中であると検知されると、前記動力を一定となるように設定するようになっていることを特徴とする請求項５に記載の車両走行状態制御システム。
前記動力調整手段は、前記車両走行状態判定手段が不安定状態を判定したときに、前記加速度検知手段により前記車両が減速中であると検知されると、前記動力を前記車両が不安定状態とならなかった際に設定される値よりも大きく設定するようになっていることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１つに記載の車両走行状態制御システム。
前記動力調整手段は、前記車両走行状態判定手段が不安定状態を判定したときに、前記加速度検知手段により前記車両が減速中であると検知されると、前記動力を一定に設定するか、または小さく設定するようになっていることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１つに記載の車両走行状態制御システム。
前記車両における各車輪それぞれに制動力を発生させる制動力発生部（１０ａ〜１０ｄ）と、
前記制動力発生部が発生させる制動力を制御する制動力制御手段（９）とを備え、
前記車両走行状態判定手段が不安定状態を判定すると、前記制動力制御手段は、前記制動力発生部にて前記各車輪に制動力を発生させることで、前記動力によって発生させられる駆動力を調整するようになっていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両走行状態制御システム。
前記車両の加速度を検知する加速度検知手段（１４０）を備え、この加速度検知手段により前記車両が加速中である場合と減速中である場合とを判定し、
前記制動力制御手段は、前記車両走行状態判定手段が不安定状態を判定したときに、前記加速度検知手段での検知結果に基づき、前記車両が加速中である場合と減速中である場合とで前記制動力の制御手法を変えていることを特徴とする請求項１０に記載の車両走行状態制御システム。
前記制動力制御手段は、前記車両走行状態判定手段が不安定状態を判定したときに、前記加速度検知手段により前記車両が減速中であると検知されると、前記制動力発生部が発生させる制動力を前記車両が不安定状態とならなかった際に設定される値よりも小さく設定するようになっていることを特徴とする請求項１１に記載の車両走行状態制御システム。
前記制動力制御手段は、前記車両走行状態判定手段が不安定状態を判定したときに、前記制動力発生部が発生させる制動力の配分を前記前輪と前記後輪とで変化させるようになっていることを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれか１つに記載の車両走行状態制御システム。
前記車両における各車輪それぞれに制動力を発生させる制動力発生部（１０ａ〜１０ｄ）と、
前記制動力発生部が発生させる制動力を制御する制動力制御手段（９）と、
前記車両の加速度を検知する加速度検知手段（１４０）を備え、
前記加速度検知手段により前記車両が加速中である場合と減速中である場合とを判定するようになっており、
また、前記制動力制御手段は、前記車両走行状態判定手段が不安定状態を判定すると、前記制動力発生部にて前記各車輪に制動力を発生させることで、前記動力によって発生させられる駆動力を調整し、不安定状態が判定されたときに、前記加速度検知手段により前記車両が減速中であると検知され、かつ、前記車軸速度検知手段により前記第１の車軸の回転速度が前記第２の車軸の回転速度よりも大きいと検知されると、前記制動力発生部が発生させる制動力の配分を前記前輪の方が前記後輪よりも大きくなるようにすることを特徴とする請求項２に記載の車両走行状態制御システム。
前記制動力制御手段は、前記車両走行状態判定手段が不安定状態を判定したときに、前記加速度検知手段により前記車両が減速中であると検知され、かつ、前記車軸速度検知手段により前記第１の車軸の回転速度が前記第２の車軸の回転速度よりも小さいと検知されると、前記制動力発生部が発生させる制動力の配分を前記前輪の方が前記後輪よりも大きくなるようにすることを特徴とする請求項１４に記載の車両走行状態制御システム。
車両における前輪が取り付けられた第１の車軸（１１ａ）の回転状態と、前記車両における後輪が取り付けられ動力源（５）からの動力が伝達される第２の車軸（１１ｂ）の回転状態とを検知し、これら第１、第２の車軸それぞれの回転状態を比較することで、前記車両の不安定状態を判定すると共に、その判定結果に基づいて前記車両の走行状態の制御を行うことを特徴とする車両走行状態制御方法。
前記第１、第２の車軸の回転状態として、前記第１、第２の車軸それぞれの回転速度を求めることを特徴とする請求項１７に記載の車両走行状態制御方法。
前記第１、第２の車軸それぞれの回転速度に基づいて、前記車両が旋回外向き又は旋回内向きの不安定状態とであるか否かを判定することを特徴とする請求項１７に記載の車両走行状態制御方法。
前記車両が不安定状態であることを判定すると、前記動力源が発生させる動力を調整することを特徴とする請求項１６ないし１８のいずれか１つに記載の車両走行状態制御方法。
前記車両の加速度を検知することで、前記車両が加速中である場合と減速中である場合とを判定し、
前記車両が不安定状態であると判定されたときに、前記加速度の検知結果に基づき、前記車両が加速中である場合と減速中である場合とで前記動力の調整手法を変えることを特徴とする請求項１９に記載の車両走行状態制御方法。
前記車両が不安定状態であると判定されたときに、前記車両が加速中であると検知されると、前記動力を前記車両が不安定状態とならなかった際に設定する値よりも小さく設定することを特徴とする請求項２０に記載の車両走行状態制御方法。
前記車両が不安定状態であると判定されたときに、前記車両が加速中であると検知されると、前記動力を一定となるように設定することを特徴とする請求項２０又は２１に記載の車両走行状態制御方法。
前記車両が不安定状態であると判定されたときに、前記車両が減速中であると検知されると、前記動力を前記車両が不安定状態とならなかった際に設定される値よりも大きく設定することを特徴とする請求項２０ないし２２のいずれか１つに記載の車両走行状態制御方法。
前記車両が不安定状態であると判定されたときに、前記車両が減速中であると検知されると、前記動力を一定に設定するか、または小さく設定することを特徴とする請求項２０ないし２２のいずれか１つに記載の車両走行状態制御方法。
前記車両が不安定状態であると判定されると、前記車両の各車輪に制動力を発生させることで、前記動力によって発生させられる駆動力を調整することを特徴とする請求項１６ないし１９のいずれか１つに記載の車両走行状態制御方法。
前記車両が不安定状態であると判定されたときに、前記加速度の検知結果に基づき、前記車両が加速中である場合と減速中である場合とで前記制動力の制御手法を変えることを特徴とする請求項２５に記載の車両走行状態制御方法。
前記車両が不安定状態と判定されたときに、前記車両が減速中であると検知されると、前記制動力を前記車両が不安定状態とならなかった際に設定される値よりも小さく設定することを特徴とする請求項２６に記載の車両走行状態制御方法。
前記車両が不安定状態であると判定されたときに、前記制動力の配分を前記前輪と前記後輪とで変化させることを特徴とする請求項２５ないし２７のいずれか１つに記載の車両走行状態制御方法。
前記車両が不安定状態であると判定されると、前記車両の各車輪に制動力を発生させることで、前記動力によって発生させられる駆動力を調整するようになっており、不安定状態が判定されたときに、前記車両が減速中であると検知され、かつ、前記第１の車軸の回転速度が前記第２の車軸の回転速度よりも大きいと検知されると、前記制動力の配分を前記前輪の方が前記後輪よりも小さくすることを特徴とする請求項１７に記載の車両走行状態制御方法。
前記車両が不安定状態であると判定されたときに、前記車両が減速中であると検知され、かつ、前記第１の車軸の回転速度が前記第２の車軸の回転速度よりも小さいと検知されると、前記制動力の配分を前記前輪の方が前記後輪よりも大きくすることを特徴とする請求項２９に記載の車両走行状態制御方法。