JP2536310B2 - 車両の出力制御装置 - Google Patents

車両の出力制御装置

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JP2536310B2
JP2536310B2 JP2417286A JP41728690A JP2536310B2 JP 2536310 B2 JP2536310 B2 JP 2536310B2 JP 2417286 A JP2417286 A JP 2417286A JP 41728690 A JP41728690 A JP 41728690A JP 2536310 B2 JP2536310 B2 JP 2536310B2
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政義 伊藤
信夫 百瀬
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、機関の駆動トルクを低
減させる際に路面の摩擦係数(路面μ)を考慮した割合
で運転者の意志を採用するようにした車両の出力制御装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】車両の走行中に路面の状況が急激に変化
したり、滑りやすい低摩擦係数の路面、例えば雪路や凍
結路等の路面を車両が走行する場合、駆動輪が空転する
ことがある。このような場合、駆動輪が空転しないよう
に運転者がアクセルペダルの踏み込み量を調整し、機関
の出力を微妙に制御することは、熟練者ならずとも非常
に難しいものである。
【0003】同様に、旋回路を走行中の車両には、その
走行方向と直角な方向の横加速度に対応した遠心力が発
生するため、旋回路に対する車両の走行速度が高すぎる
場合には、タイヤのグリップ力の限界を越えて車体が横
滑りを起こす虞がある。
【0004】このような場合、機関の出力を適正に下げ
て旋回路に対応した旋回半径で車両を安全に走行させる
ためには、特に旋回路の出口が確認できないような場
合、或いは旋回路の曲率半径が次第に小さくなっている
ような場合、極めて高度な運転技術が要求される。いわ
ゆるアンダーステアリング傾向を有する一般的な車両に
おいては、車両に加わる横加速度の増大に伴って操舵量
を漸増させる必要があるが、この横加速度が各車両に特
有の或る値を越えると、操舵量が急増して先にも述べた
ように安全な旋回走行が困難となったり、或いは不可能
となる特性を持っている。特に、アンダーステアリング
傾向の強いフロントエンジン前輪駆動形式の車両におい
ては、この傾向が顕著となることは周知の通りである。
【0005】このようなことから、駆動輪の空転状態を
検出し、駆動輪の空転が発生した場合には、運転者によ
るアクセルペダルの踏み込み量とは関係無く、強制的に
機関の出力を低下させたり、或いは車両の横加速度を検
出し、車両が旋回困難或いは旋回不能となる旋回限界の
前に、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量とは関
係無く、強制的に機関の出力を低下させるようにした出
力制御装置が考えられ、運転者が必要に応じてこの出力
制御装置を利用した走行と、アクセルペダルの踏み込み
量に対応して機関の出力を制御する通常の走行とを選択
できるようにしたものが発表されている。
【0006】このような観点に基づいた車両の出力制御
に関するものの内、従来知られているものは例えば駆動
輪の回転数と従動輪の回転数とを検出し、この駆動輪と
従動輪との回転数の差を駆動輪のスリップ量とみなし、
このスリップ量と車両の走行状態とに基づいて、あるい
はヨーイング量に基づいて機関の目標駆動トルクを設定
し、この機関の駆動トルクが目標駆動トルクとなるよう
に、スロットル弁の開度や点火時期等を制御するように
したものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような出力制御装置では、車体の状況のみを検出して駆
動力を制御するため、ドライバビリティの面で不満な点
もあった。例えば、旋回路の出口付近からは加速したい
のであるが、アクセルペダルの踏み込み量に関係なく駆
動力が決まってしまっているので、運転者の意志が反映
されなかったのである。そこで本発明は路面μを考慮し
て運転者の意志を反映するようにした車両の出力制御装
置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明による車両の出力
制御装置は、運転者による操作とは独立に機関の駆動ト
ルクを低減させるトルク制御手段と、操舵軸の旋回角を
検出する操舵角センサと、車両の速度を検出する車速セ
ンサと、機関の回転数を検出する回転数センサと、アク
セル開度を検出するアクセル開度センサと、路面の摩擦
係数を推定する手段と、前記操舵角センサと車速センサ
からの検出信号に基づいて前記車両の横加速度を演算
し、かつこの横加速度の大きさに応じた基本駆動トルク
を算出すると共に、推定した摩擦係数から基本駆動トル
クの採用割合を求めてこの採用割合を前記基本駆動トル
クに乗じて補正基本駆動トルクを求める一方、前記回転
数センサとアクセル開度センサからの検出信号に基づい
て要求駆動トルクを求めると共に、この要求駆動トルク
に前記採用割合を1から減算した値をかけて補正要求駆
動トルクを求め、補正基本駆動トルクと補正要求駆動ト
ルクとの和から目標駆動トルクを算出するトルク演算ユ
ニットと、前記機関の出力トルクが目標駆動トルクとな
るように前記トルク制御手段を制御する電子制御ユニッ
トとを具えたことを特徴とするものである。
【0009】
【作用】操舵軸の旋回角と車速から車体の状況に対応し
た駆動トルクが求まり、アクセル開度と機関の回転数か
ら運転者が意図する駆動トルクが求まる。これら両駆動
トルクを路面μから定めた採用割合で加え合せて目標駆
動トルクとする。これにより、路面μに応じて運転者の
意志が反映する。
【0010】
【実施例】本発明による車両の出力制御装置を前進4段
後進1段の自動変速機を組み込んだ前輪駆動形式の車両
に応用した一実施例の概念を表す図1及びその車両の概
略構造を表す図2に示すように、機関11の出力軸12
には油圧式自動変速機13の入力軸14が接続してい
る。この油圧式自動変速機13は、運転者による図示し
ないセレクトレバーの選択位置と車両の運転状態とに応
じて機関11の運転状態を制御する電子制御ユニット
(以下、これをECUと記載する)15からの指令に基
づき、油圧制御装置16を介して所定の変速段を自動的
に選択するようになっている。この油圧式自動変速機1
3の具体的な構成や作用等については、例えば特開昭58
−54270 号公報や特開昭61−31749 号公報等で既に周知
の通りであり、油圧制御装置16内には油圧式自動変速
機13の一部を構成する複数の摩擦係合要素の係合操作
と開放操作とを行うための図示しない一対のシフト制御
用電磁弁が組み込まれ、これらシフト制御用電磁弁に対
する通電のオン,オフ操作をECU15により制御する
ことにより、前進4段後進1段の内の任意の変速段への
変速動作を滑らかに達成するものである。
【0011】本実施例では、運転者の操舵力を軽減する
ため、パワーステアリング装置を操舵機構に組み込んで
おり、このパワーステアリング装置の概念を表す図47
に示すように、左右一対の前輪64,65は、操舵ハン
ドル85に接続する図示しないラックピニオン機構と、
このラックピニオン機構に接続するパワーアクチュエー
タ91とで構成されたパワーステアリング装置92にタ
イロッド93を介してそれぞれ連結されている。前記パ
ワーアクチュエータ91には、操舵ハンドル85の操作
に伴ってこのパワーアクチュエータ91に対する圧油の
流れを切り換える操舵弁94を介して油圧ポンプ95が
接続している。又、機関11によって駆動されるこの油
圧ポンプ95と前記パワーアクチュエータ91とには、
圧油を貯溜するリザーバタンク96が接続している。
【0012】従って、操舵ハンドル85が運転者によっ
て旋回操作されると、操舵弁94を介してパワーアクチ
ュエータ91に対する油圧ポンプ95からの圧油の流れ
が切り換わり、操舵ハンドル85の操舵方向に対応する
操舵力がパワーアクチュエータ91を介してラックピニ
オン機構に伝達される結果、軽い操舵力で前輪64,6
5が操舵されるようになっている。
【0013】機関11の燃焼室17に連結された吸気管
18の途中には、この吸気管18によって形成される吸
気通路19の開度を変化させ、燃焼室17内に供給され
る吸入空気量を調整するスロットル弁20を組み込んだ
スロットルボディ21が介装されている。図1及び筒状
をなすこのスロットルボディ21の部分の拡大断面構造
を表す図3に示すように、スロットルボディ21にはス
ロットル弁20を一体に固定したスロットル軸22の両
端部が回動自在に支持されている。吸気通路19内に突
出するこのスロットル軸22の一端部には、アクセルレ
バー23とスロットルレバー24とが同軸状をなして嵌
合されている。
【0014】前記スロットル軸22とアクセルレバー2
3の筒部25との間には、ブシュ26及びスペーサ27
が介装され、これによってアクセルレバー23はスロッ
トル軸22に対して回転自在となっている。更に、スロ
ットル軸22の一端側に取り付けた座金28及びナット
29により、スロットル軸22からアクセルレバー23
が抜け外れるのを未然に防止している。又、このアクセ
ルレバー23と一体のケーブル受け30には、運転者に
よって操作されるアクセルペダル31がケーブル32を
介して接続しており、アクセルペダル31の踏み込み量
に応じてアクセルレバー23がスロットル軸22に対し
て回動するようになっている。
【0015】一方、前記スロットルレバー24はスロッ
トル軸22と一体に固定されており、従ってこのスロッ
トルレバー24を操作することにより、スロットル弁2
0がスロットル軸22と共に回動する。又、アクセルレ
バー23の筒部25にはカラー33がこれと同軸一体に
嵌着されており、前記スロットルレバー24の先端部に
は、このカラー33の一部に形成した爪部34に係止し
得るストッパ35が形成されている。これら爪部34と
ストッパ35とは、スロットル弁20が開く方向にスロ
ットルレバー24を回動させるか、或いはスロットル弁
20が閉まる方向にアクセルレバー23を回動させた場
合に相互に係止するような位置関係に設定されている。
【0016】前記スロットルボディ21とスロットルレ
バー24との間には、スロットルレバー24のストッパ
35をアクセルレバー23と一体のカラー33の爪部3
4に押し付けてスロットル弁20を開く方向に付勢する
ねじりコイルばね36が、スロットル軸22に嵌合され
た筒状をなす一対のばね受け37,38を介し、このス
ロットル軸22と同軸状をなして装着されている。又、
スロットルボディ21から突出するストッパピン39と
アクセルレバー23との間にも、前記カラー33の爪部
34をスロットルレバー24のストッパ35に押し付け
てスロットル弁20を閉じる方向に付勢し、アクセルペ
ダル31に対してディテント感を付与するためのねじり
コイルばね40が前記カラー33を介してアクセルレバ
ー23の筒部25にスロットル軸22と同軸状をなして
装着されている。
【0017】前記スロットルレバー24の先端部には、
基端をアクチュエータ41のダイヤフラム42に固定し
た制御棒43の先端部が連結されている。このアクチュ
エータ41内に形成された圧力室44には、前記ねじり
コイルばね36と共にスロットルレバー24のストッパ
35をカラー33の爪部34に押し付けてスロットル弁
20を開く方向に付勢する圧縮コイルばね45が組み込
まれている。そして、これら二つのばね36,45のば
ね力の和よりも、前記ねじりコイルばね40のばね力の
ほうが大きく設定され、これによりアクセルペダル31
を踏み込まない限り、スロットル弁20は開かないよう
になっている。
【0018】前記スロットルボディ21の下流側に連結
されて吸気通路19の一部を形成するサージタンク46
には、接続配管47を介してバ キュームタンク48が
連通しており、このバキュームタンク48と接続配管4
7との間には、バキュームタンク48からサージタンク
46への空気の移動のみ許容する逆止め弁49が介装さ
れている。これにより、バキュームタンク48内の圧力
はサージタンク46内の最低圧力とほぼ等しい負圧に設
定される。
【0019】これらバキュームタンク48内と前記アク
チュエータ41の圧力室44とは、配管50を介して連
通状態となっており、この配管50の途中には非通電時
閉塞型の第一のトルク制御用電磁弁51が設けられてい
る。つまり、このトルク制御用電磁弁51には配管50
を塞ぐようにプランジャ52を弁座53に付勢するばね
54が組み込まれている。
【0020】又、前記第一のトルク制御用電磁弁51と
アクチュエータ41との間の配管50には、スロットル
弁20よりも上流側の吸気通路19に連通する配管55
が接続している。そして、この配管55の途中には非通
電時開放型の第二のトルク制御用電磁弁56が設けられ
ている。つまり、このトルク制御用電磁弁56には配管
55を開放するようにプランジャ57を付勢するばね5
8が組み込まれている。
【0021】前記二つのトルク制御用電磁弁51,56
には、前記ECU15がそれぞれ接続し、このECU1
5からの指令に基づいてトルク制御用電磁弁51,56
に対する通電のオン,オフがデューティ制御されるよう
になっており、本実施例ではこれら全体で本発明のトル
ク低減手段を構成している。
【0022】例えば、トルク制御用電磁弁51,56の
デューティ率が0%の場合、アクチュエータ41の圧力
室44がスロットル弁20よりも上流側の吸気通路19
内の圧力とほぼ等しい大気圧となり、スロットル弁20
の開度はアクセルペダル31の踏み込み量に一対一で対
応する。逆に、トルク制御用電磁弁51,56のデュー
ティ率が100%の場合、アクチュエータ41の圧力室
44がバキュームタンク48内の圧力とほぼ等しい負圧
となり、制御棒43が図1中、左斜め上方に引き上げら
れる結果、スロットル弁20はアクセルペダル31の踏
み込み量に関係なく閉じられ、機関11の駆動トルクが
強制的に低減させられた状態となる。このようにして、
トルク制御用電磁弁51,56のデューティ率を調整す
ることにより、アクセルペダル31の踏み込み量に関係
なくスロットル弁20の開度を変化させ、機関11の駆
動トルクを任意に調整することができる。
【0023】又、本実施例ではスロットル弁20の開度
をアクセルペダル31とアクチュエータ41とで同時に
制御するようにしたが、吸気通路19内に二つのスロッ
トル弁を直列に配列し、一方のスロットル弁をアクセル
ペダル31にのみ接続すると共に他方のスロットル弁を
アクチュエータ41にのみ接続し、これら二つのスロッ
トル弁をそれぞれ独立に制御すること等も可能である。
【0024】一方、前記吸気管18の下流端側には、機
関11の燃焼室17内へ図示しない燃料を吹き込む燃料
噴射装置の燃料噴射ノズル59が機関11の各気筒(本
実施例では、四気筒の内燃機関を想定している)に対応
してそれぞれ設けられ、ECU15によりデューティ制
御される電磁弁60を介して燃料が燃料噴射ノズル59
に供給される。つまり、電磁弁60の開弁時間を制御す
ることで、燃焼室17に対する燃料の供給量が調整さ
れ、所定の空燃比となって燃焼室17内で点火プラグ6
1により点火されるようになっている。
【0025】前記ECU15には、機関11に取り付け
られて機関回転数を検出するためのクランク角センサ6
2と、前記油圧式自動変速機13の出力軸63の回転数
を検出して駆動輪である左右一対の前輪64,65の平
均周速を算出するための前輪回転センサ66と、スロッ
トルボディ21に取り付けられてスロットルレバー24
の開度を検出するスロットル開度センサ67と、スロッ
トル弁20の全閉状態を検出するアイドルスイッチ68
の他、吸気管18の先端部のエアクリーナ69内に組付
けられて機関11の燃焼室17へと流れる空気量を検出
するカルマン渦流量計等のエアフローセンサ70と、機
関11に組付けられてこの機関11の冷却水温を検出す
る水温センサ71と、排気管72の途中に組付けられて
排気通路73内を流れる排気ガスの温度を検出する排気
温センサ74と、イグニッションキースイッチ75と、
前記パワーアクチュエータ91の図示しない左右一対の
圧力室にそれぞれ取り付けられてパワーステアリング装
置92の作動圧(以下、これをパワステ圧と呼称する)
S を検出するための一対の圧力センサ98,99とが
接続している。そして、これらクランク角センサ62及
び前輪回転センサ66及びスロットル開度センサ67及
びアイドルスイッチ68及びエアフローセンサ70及び
水温センサ71及び排気温センサ74及びイグニッショ
ンキースイッチ75及び圧力センサ98,99からの出
力信号がそれぞれECU15に送られるようになってい
る。
【0026】又、機関11の目標駆動トルクを算出する
トルク演算ユニット(以下、これをTCLと呼称する)
76には、前記スロットル開度センサ67及びアイドル
スイッチ68と共にスロットルボディ21に取り付けら
れてアクセルレバー23の開度を検出するアクセル開度
センサ77と、従動輪である左右一対の後輪78,79
の回転速度をそれぞれ検出する後輪回転センサ80,8
1と、車両82の直進状態を基準として旋回時における
操舵軸83の旋回角を検出する操舵角センサ84と、操
舵軸83と一体の操舵ハンドル85の360度毎の正常
位相(車両82がほぼ直進状態となるような位相がこれ
に含まれる)を検出する操舵軸基準位置センサ86とが
接続し、これらセンサ77,80,81,84,86か
らの出力信号がそれぞれ送られる。
【0027】ECU15とTCL76とは、通信ケーブ
ル87を介して結ばれており、ECU15からは機関回
転数や油圧式自動変速機13の出力軸63の回転数及び
アイドルスイッチ68からの検出信号等の機関11の運
転状態の情報の他に、路面μの情報がTCL76に送ら
れる。逆に、TCL76からはこのTCL76にて演算
された目標駆動トルク及び点火時期の遅角割合に関する
情報等がECU15に送られる。
【0028】本実施例では、駆動輪である前輪64,6
5の前後方向のスリップ量が予め設定した量よりも大き
くなった場合に、機関11の駆動トルクを低下させて操
縦性を確保すると共にエネルギーロスを防止する制御
(以下、これをスリップ制御と呼称する)を行った場合
の機関11の目標駆動トルクと、旋回中の車両に発生す
る横向きの加速度(以下、これを横加速度と呼称する)
が予め設定された値以上となった場合に、機関11の駆
動トルクを低下させて車両が旋回路から逸脱しないよう
にする制御(以下、これを旋回制御と呼称する)を行っ
た場合の機関11の目標駆動トルクとをTCL76にて
それぞれ演算し、これら二つの目標駆動トルクから最適
な最終目標駆動トルクを選択し、機関11の駆動トルク
を必要に応じて低減できるようにしている。又、アクチ
ュエータ41を介したスロットル弁20の全閉操作によ
っても、機関11の出力低減が間に合わない場合を考慮
して点火時期の目標遅角量を設定し、機関11の駆動ト
ルクを迅速に低減できるようにしている。
【0029】このような本実施例による制御の大まかな
流れを表す図4に示すように、本実施例ではスリップ制
御を行った場合の機関11の目標駆動トルクTOSと、旋
回制御を行った場合の機関11の目標駆動トルクTOC
をTCL76にて常に並行して演算し、これら2つの目
標駆動トルクTOS,TOCから最適な最終目標駆動トルク
O を選択し、機関11の駆動トルクを必要に応じて低
減できるようにしている。
【0030】具体的には、イグニッションキースイッチ
75のオン操作により本実施例の制御プログラムが開始
され、M1にてまず操舵軸旋回位置初期値δm(0)の読み
込みや各種フラグのリセット或いはこの制御のサンプリ
ング周期である15ミリ秒毎の主タイマのカウント開始
等の初期設定が行われる。
【0031】そして、M2にて各種センサからの検出信
号に基づいてTCL76は車速V等を演算し、これに続
いて操舵軸83の中立位置δM をM3にて学習補正す
る。この車両82の操舵軸83の中立位置δM は、EC
U15やTCL76中の図示しないメモリに記憶されて
いないため、前記イグニッションキースイッチ75のオ
ン操作の度に初期値δm(0)が読み込まれ、車両82が後
述する直進走行条件を満たした場合にのみ学習補正さ
れ、イグニッションキースイッチ75がオフ状態となる
までこの初期値δm(0)が学習補正されるようになってい
る。
【0032】次に、TCL76はM4にて前輪回転セン
サ66からの検出信号と後輪回転センサ80,81から
の検出信号とに基づいて機関11の駆動トルクを規制す
るスリップ制御を行う場合の目標駆動トルクTOSを演算
し、M5にて後輪回転センサ80,81からの検出信号
と操舵角センサ84からの検出信号とに基づいて機関1
1の駆動トルクを規制する旋回制御を行った場合の機関
11の目標駆動トルクTOCを演算する。
【0033】そして、M6にてTCL76はこれらの目
標駆動トルクTOS,TOCから最適な最終目標駆動トルク
O を主として安全性を考慮して後述する方法により選
択する。更に、急発進時や路面状況が通常の乾燥路から
凍結路に急変するような場合には、アクチュエータ41
を介したスロットル弁20の全閉操作によっても機関1
1の出力低減が間に合わない虞があるので、M7にて前
輪64,65のスリップ量sの変化率Gs に基づいて基
本遅角量pB の補正を行うための遅角割合を選択し、こ
れら最終目標駆動トルクTO 及び基本遅角量pB の遅角
割合に関するデータをM8にてECU15に出力する。
【0034】そして、運転者が図示しない手動スイッチ
を操作してスリップ制御や旋回制御を希望している場合
には、ECU15は機関11の駆動トルクがこの最終目
標駆動トルクTO となるように、一対のトルク制御用電
磁弁51,56のデューティ率を制御し、更に基本遅角
量pB の遅角割合に関するデータに基づき、このECU
15内で目標遅角量pO を算出し、点火時期Pを必要に
応じて目標遅角量pO だけ遅らせ、これによって車両8
2を無理なく安全に走行させるようにしている。
【0035】なお、運転者が図示しない手動スイッチを
操作してスリップ制御や旋回制御を希望していない場合
には、ECU15は一対のトルク制御用電磁弁51,5
6のデューティ率を0%側に設定する結果、車両82は
運転者のアクセルペダル31の踏み込み量に対応した通
常の運転状態となる。
【0036】このように、機関11の駆動トルクをM9
にて主タイマのサンプリング周期である15ミリ秒毎の
カウントダウンが終了するまで制御し、これ以降はM2
からM10までのステップを前記イグニッションキース
イッチ75がオフ状態になるまで繰り返すのである。
【0037】ところで、M5のステップにて旋回制御を
行って機関11の目標駆動トルクTOCを演算する場合、
TCL76は一対の後輪回転センサ80,81の検出信
号に基づいて車速Vを下記式(1) により演算すると共に
操舵角センサ84からの検出信号に基づいて前輪64,
65の舵角δを下記式(2) より演算し、この時の車両8
2の目標横加速度GYOを下記式(3) よりそれぞれ求めて
いる。 V=(VRL+VRR)/2 …(1) δ=δH /ρH …(2) GYO=δ/{ω・(A+1/V2 )} …(3)
【0038】但し、VRL,VRRはそれぞれ左右一対の後
輪78,79の周速度(以下、これを後輪速と呼称す
る)、ρH は操舵歯車変速比、δH 操舵軸83の旋回
角、ωは車両82のホイールベース、Aは後述する車両
82のスタビリティファクタである。
【0039】このスタビリティファクタAの設定は図4
5、図46に示すように、ステップY1で路面μを推定
したのち、この推定路面μからステップY2にてマップ
Y3又は演算によりμに対応するスタビリティファクタ
Aを求めることにより行う。路面μの推定はパワステ圧
と操舵角と車速とから推定する他、旋回時車両に実際に
加わる横加速度と操舵角と車速とから推定する等、種々
ある(詳細は後述する)。スタビリティファクタAが設
定されると、ステップY4にて運転者が要求する目標横
加速度を式(3) により算出し、ステップY5にて目標横
加速度に対応する前後加速度(目標前後加速度)GXO
マップ等から読み取り、このGXOに相当する目標駆動ト
ルクTOCをステップY6にて算出する。路面μの推定値
の利用は上述だけではない。図45のステップY6に続
く図46のステップY7で走行抵抗に対応するトルクを
補正する。次に、旋回制御又はスリップ制御の際、ステ
ップY8でコーナリングドラッグに対応するトルク補正
を行うためマップY9等を用いて横加速度又は前後加速
度に対応するトルク補正量を求める際に、マップY10
等により路面μに応じた補正係数Kμを求めてこれをY
11でマップY9からの値に乗じて、コーナリングドラ
ッグ補正量とする。これにより低μ路での過補正、高μ
路での補正不足がなくなる。そしてステップY12で、
先にステップY6で求めたトルクにステップY7,Y8
での各トルク補正を行って目標トルクTS とする。更
に、運転者の加速意志を反映するためにステップY12
で求まる目標トルクTS と、アクセルペダルの開度及び
機関の回転数から決まる運転者の加速要求トルクTM
をαなる加算比率で採用する場合、路面μの推定値を利
用してαを決める。つまり、ステップY13にて、マッ
プY14等から路面μに応じた加算比率αを求め、この
αを用いてステップY15にて、運転者の意志を反映し
た目標トルクTOCをTOC=α・TS +(1−α)TM
して求める。これにより、低μ路の場合は、高μ路の場
合よりも運転者の意志の反映を少なくし、常に安全サイ
ドで運転者の意志を旋回制御、スリップ制御に反映する
ことができる。
【0040】前式(3) から明らかなように、車両82の
整備時に前輪64,65のトーイン調整を行った場合や
図示しない操舵歯車の磨耗等の経年変化等によって、操
舵軸83の中立位置δM が変わってしまうと、操舵軸8
3の旋回位置δm と操舵輪である前輪64,65の実際
の舵角δとの間にずれが発生する。この結果、車両82
の目標横加速度GYOを正確に算出することができなくな
る虞があり、旋回制御を良好に行うことが困難となる。
しかも、M4のステップでのスリップ制御の際に、後述
するコーナリングドラッグ補正手段が、操舵軸83の旋
回角δH に基づいて機関11の基準駆動トルクを補正し
ていること等から、スリップ制御も良好に行えなくなる
虞がある。このようなことから、操舵軸83の中立位置
δM をM3のステップにて学習補正する必要がある。
【0041】この操舵軸83の中立位置δM を学習補正
する手順を表す図5,図6,図7に示すように、TCL
76はH1にて旋回制御中フラグFC がセットされてい
るか否かを判定する。そして、このH1のステップにて
車両82が旋回制御中であると判断した場合には、機関
11の出力が操舵軸83の中立位置δM を学習補正する
ことにより急変し、乗り心地を悪化させる虞等があるの
で、操舵軸83の中立位置δM の学習補正を行わない。
【0042】一方、H1のステップにて車両82が旋回
制御中ではないと判断した場合には、操舵軸83の中立
位置δM の学習補正を行っても不具合は生じないので、
TCL76は後輪回転センサ80,81からの検出信号
に基づき、H2にて中立位置δM の学習及び後述する旋
回制御のための車速Vを前記数1により算出する。次
に、TCL76はH3にて後輪速 VRL,VRRの差(以
下、これを後輪速差と呼称する)|VRL−VRR|を算出
した後、TCL76はH4にて操舵軸基準位置センサ8
6により操舵軸83の基準位置δN が検出された状態で
中立位置δM の学習補正が行われたか否か、つまり操舵
軸83の基準位置δN が検出された状態での舵角中立位
置学習済フラグFHNがセットされているか否かを判定す
る。
【0043】イグニッションキースイッチ75のオン操
作直後は、舵角中立位置学習済フラグFHNがセットされ
ていない、即ち中立位置δM の学習が初回であるので、
H5にて今回算出された操舵軸旋回位置δm(n)が前回算
出された操舵軸旋回位置δm(n-1)と等しいか否かを判定
する。この際、運転者の手振れ等による影響を受けない
ように、操舵角センサ84による操舵軸83の旋回検出
分解能を例えば5度前後に設定しておくことが望まし
い。
【0044】このH5のステップにて今回算出された操
舵軸旋回位置δm(n)が前回算出された操舵軸旋回位置δ
m(n-1)と等しいと判断した場合には、H6にて車速Vが
予め設定した閾値VA より大きいか否かを判定する。こ
の操作は、車両82がある程度の高速にならないと、操
舵に伴う後輪速差|VRL−VRR|等が検出できないため
に必要なものであり、前記閾値VA は車両82の走行特
性等に基づいて実験等により、例えば毎時10kmの如く
適宜設定される。そして、H6のステップにて車速Vが
閾値VA 以上であると判定した場合には、TCL76は
H7にて後輪速差|VRL−VRR|が予め設定した、例え
ば毎時0.3kmの如き閾値VX よりも小さいか否か、つま
り車両82が直進状態にあるかどうかを判定する。ここ
で、閾値VX を毎時0kmとしないのは、左右の後輪7
8,79のタイヤの空気圧が等しくない場合、車両82
が直進状態であるにもかかわらず、左右一対の後輪7
8,79の周速度VRL,VRRが相違して車両82が直進
状態ではないと判定してしまうのを避けるためである。
【0045】なお、左右の後輪78,79のタイヤの空
気圧が等しくない場合、前記後輪速差|VRL−VRR|は
車速Vに比例して大きくなる傾向を持つので、この閾値
X を例えば図8に示すようにマップ化しておき、この
マップから車速Vに基づいて閾値VX を読み出すように
しても良い。
【0046】このH7のステップにて後輪速差|VRL
RR|が閾値VX 以下であると判断したならば、H8に
て操舵軸基準位置センサ86が操舵軸83の基準位置δ
N を検出しているか否かを判定する。そして、このH8
のステップにて操舵軸基準位置センサ86が操舵軸83
の基準位置δN を検出している、即ち車両82が直進状
態であると判断した場合には、H9にてTCL76内に
内蔵された図示しない第一の学習用タイマのカウントを
開始する。
【0047】次に、TCL76はH10にてこの第一の
学習用タイマのカウント開始から0.5秒経過したか否
か、即ち車両82の直進状態が0.5秒継続したかどうか
を判定し、この第一の学習用タイマのカウント開始から
0.5秒経過していない場合には、H11にて車速Vが前
記閾値VA より大きいか否かを判定する。このH11の
ステップにて車速Vが閾値VA より大きいと判断した場
合には、H12にて後輪速差|VRL−VRR|が毎時0.1
kmの如き閾値VB 以下であるか否かを判定する。このH
12のステップにて後輪速差|VRL−VRR|が前記閾値
B 以下である、即ち車両82が直進状態であると判断
したならば、H13にて TCL76内に内蔵された図
示しない第二の学習用タイマのカウントを開始する。そ
して、H14にてこの第二の学習用タイマのカウント開
始から5秒経過したか否か、即ち車両82の直進状態が
5秒継続したかどうかを判定し、第二の学習用タイマの
カウント開始から5秒経過していない場合には、前記H
2のステップに戻ってこのH2のステップからH14の
ステップまでの操作が繰り返される。
【0048】この反復操作の途中のH8のステップにて
操舵軸基準位置センサ86が操舵軸83の基準位置δN
を検出していると判断し、H9のステップにて前記第一
の学習用タイマのカウントを開始し、H10にてこの第
一の学習用タイマのカウント開始から0.5秒経過した、
即ち車両82の直進状態が0.5秒継続したと判断した場
合には、H15にて操舵軸83の基準位置δN が検出さ
れた状態での舵角中立位置学習済フラグFHNをセット
し、H16にて更に操舵軸83の基準位置δN が検出さ
れない状態での舵角中立位置学習済フラグFH がセット
されているか否かを判定する。又、前記H14のステッ
プにて第二の学習用タイマのカウント開始から5秒経過
したと判断した場合にも、このH16のステップに移行
する。
【0049】以上の操作では、まだ操舵軸83の基準位
置δN が検出されない状態での舵角中立位置学習済フラ
グFH がセットされていないので、このH16のステッ
プでは操舵軸83の基準位置δN が検出されない状態で
の舵角中立位置学習済フラグFH がセットされていな
い、即ち操舵軸83の基準位置δN が検出された状態で
の中立位置δM の学習が初回であると判断し、H17に
て現在の操舵軸旋回位置δm(n)を新たな操舵軸83の中
立位置δM(n)と見なし、これをTCL76内のメモリに
読み込むと共に操舵軸83の基準位置δN が検出されな
い状態での舵角中立位置学習済フラグFH をセットす
る。
【0050】このようにして、操舵軸83の新たな中立
位置δM(n)を設定した後、この操舵軸83の中立位置δ
M を基準として操舵軸83の旋回角δH を算出する一
方、H18にて学習用タイマのカウントがクリアされ、
再び舵角中立位置学習が行われる。
【0051】なお、前記H5のステップにて今回算出さ
れた操舵軸旋回位置δm(n)が前回算出された操舵軸旋回
位置δm(n-1)と等しくないと判断した場合や、H11の
ステップにて車速Vが閾値VA 以上ではない、即ちH1
2のステップにて算出される後輪速差|VRL−VRR|に
信頼性がないと判断した場合、或いはH12のステップ
にて後輪速差|VRL−VRR|が閾値VB よりも大きいと
判断した場合には、いずれも車両82が直進状態ではな
いことから、前記H18のステップに移行する。
【0052】又、前記H7のステップにて後輪速差|V
RL−VRR|が閾値VX よりも大きいと判断した場合や、
H8のステップにて操舵軸基準位置センサ86が操舵軸
83の基準位置δN を検出していないと判断したなら
ば、H19にて前記第一の学習用タイマのカウントをク
リアし、前記H11のステップに移行するが、前記H6
のステップにて車速Vが閾値VA 以下であると判断した
場合にも、車両82が直進状態であると判断できないの
で、このH11のステップに移行する。
【0053】一方、前記H4のステップにて操舵軸83
の基準位置δN が検出された状態での舵角中立位置学習
済フラグFHNがセットされている、即ち中立位置δM
学習が二回目以降であると判断した場合には、H20に
て操舵軸基準位置センサ86が操舵軸83の基準位置δ
N を検出しているか否かを判定する。そして、このH2
0のステップにて操舵軸基準位置センサ86が操舵軸8
3の基準位置δN を検出していると判断した場合には、
H21にて車速Vが予め設定した閾値VA より大きいか
否かを判定する。
【0054】このH21のステップにて車速Vが閾値V
A 以上であると判断した場合には、TCL76はH22
にて後輪速差|VRL−VRR|が前記閾値VX よりも小さ
いか否か、つまり車両82が直進状態にあるかどうかを
判定する。そして、このH22のステップにて後輪速差
|VRL−VRR|が閾値VX よりも小さいと判断したなら
ば、H23にて今回算出された操舵軸旋回位置δm(n)
前回算出された操舵軸旋回位置δm(n-1)と等しいか否か
を判定する。このH23のステップにて今回算出された
操舵軸旋回位置δm(n)が前回算出された操舵軸旋回位置
δm(n-1)と等しいと判断したならば、H24にて前記第
一の学習用タイマのカウントを開始する。
【0055】次に、TCL76はH25にてこの第一の
学習用タイマのカウント開始から0.5秒経過したか否
か、即ち車両82の直進状態が0.5秒継続したかどうか
を判定し、第一の学習用タイマのカウント開始から0.5
秒経過していない場合には、前記H2のステップに戻
り、前記H2〜H4,H20〜H25のステップを繰り
返す。逆に、このH25のステップにて第一の学習用タ
イマのカウント開始から0.5秒経過したと判断した場合
には、前記H16のステップに移行する。
【0056】なお、前記H20のステップにて操舵軸基
準位置センサ86が操舵軸83の基準位置δN を検出し
ていないと判断した場合や、H21のステップにて車速
Vが閾値VA 以上ではない、即ちH22のステップにて
算出される後輪速差|VRL−VRR|に信頼性がないと判
断した場合、或いはH22のステップにて後輪速差|V
RL−VRR|が閾値VX よりも大きいと判断した場合や、
H23のステップにて今回算出された操舵軸旋回位置δ
m(n)が前回算出された操舵軸旋回位置δm(n-1)と等しく
ないと判断した場合は、いずれも前記H18のステップ
に移行する。
【0057】前記H16のステップにて舵角中立位置学
習済フラグFH がセットされている、つまり中立位置δ
M の学習が二回目以降であると判断した場合、TCL7
6はH26にて現在の操舵軸旋回位置δm(n)が前回の操
舵軸83の中立位置δM(n-1)と等しい、即ち δm(n)=δM(n-1) であるかどうかを判定する。そして、現在の操舵軸旋回
位置δm(n)が前回の操舵軸83の中立位置δM(n-1)と等
しいと判定したならば、そのままH18のステップに移
行し、次の舵角中立位置学習が行われる。
【0058】前記H26のステップにて現在の操舵軸旋
回位置δm(n)が操舵系の遊び等が原因となって前回の操
舵軸83の中立位置δM(n-1)と等しくないと判断した場
合、本実施例では現在の操舵軸旋回位置δm(n)をそのま
ま新たな操舵軸83の中立位置δM(n)と判断せず、これ
らの差の絶対値が予め設定した補正制限量Δδ以上相違
している場合には、前回の操舵軸旋回位置δm(n-1)に対
してこの補正制限量Δδを減算或いは加算したものを新
たな操舵軸83の中立位置δM(n)とし、これをTCL7
6内のメモリに読み込むようにしている。
【0059】つまり、TCL76はH27にて現在の操
舵軸旋回位置δm(n)から前回の操舵軸83の中立位置δ
M(n-1)を減算した値が予め設定した負の補正制限量−Δ
δよりも小さいか否かを判定する。そして、このH27
のステップにて減算した値が負の補正制限量−Δδより
も小さいと判断した場合には、H28にて新たな操舵軸
83の中立位置δM(n)を、前回の操舵軸83の中立位置
δM(n-1)と負の補正制限量−Δδとから δM(n)=δM(n-1)−Δδ と変更し、一回当たりの学習補正量が無条件に負側へ大
きくならないように配慮している。
【0060】これにより、何らかの原因によって操舵角
センサ84から異常な検出信号が出力されたとしても、
操舵軸83の中立位置δM が急激には変化せず、この異
常に対する対応を迅速に行うことができる。
【0061】一方、H27のステップにて減算した値が
負の補正制限量−Δδよりも大きいと判断した場合に
は、H29にて現在の操舵軸旋回位置δm(n)から前回の
操舵軸83の中立位置δM(n-1)を減算した値が正の補正
制限量Δδよりも大きいか否かを判定する。そして、こ
のH29のステップにて減算した値が正の補正制限量Δ
δよりも大きいと判断した場合には、H30にて新たな
操舵軸83の中立位置δ M(n)を前回の操舵軸83の中立
位置δM(n-1)と正の補正制限量Δδとから δM(n)=δM(n-1)+Δδ と変更し、一回当たりの学習補正量が無条件に正側へ大
きくならないように配慮している。
【0062】これにより、何らかの原因によって操舵角
センサ84から異常な検出信号が出力されたとしても、
操舵軸83の中立位置δM が急激には変化せず、この異
常に対する対応を迅速に行うことができる。但し、H2
9のステップにて減算した値が正の補正制限量Δδより
も小さいと判断した場合には、H31にて現在の操舵軸
旋回位置δm(n)を新たな操舵軸83の中立位置δM(n)
してそのまま読み出す。
【0063】このように、本実施例では操舵軸83の中
立位置δM を学習補正する際、後輪速差|VRL−VRR
のみを利用する他に、操舵軸基準位置センサ86からの
検出信号を併せて利用す方法を採用し、車両82が発進
してから比較的早い内に操舵軸83の中立位置δM を学
習補正することができる上、操舵軸基準位置センサ86
が何らかの原因で故障しても後輪速差|VRL−VRR|の
みで操舵軸83の中立位置δM を学習補正することがで
き、安全性に優れている。
【0064】従って、前輪64,65を旋回状態のまま
にして停車中の車両82が発進した場合、この時の操舵
軸83の中立位置δM の変化状態の一例を表す図9に示
すように、操舵軸83の中立位置δM の学習制御が初回
の時、前述したM1のステップにおける操舵軸旋回位置
の初期値δm(0)からの補正量は非常に大きなものとなる
が、二回目以降の操舵軸83の中立位置δM は、H1
7,H19のステップにおける操作により、抑えられた
状態となる。
【0065】このようにして操舵軸83の中立位置δM
を学習補正した後、前輪回転センサ66からの検出信号
と後輪回転センサ80,81からの検出信号とに基づい
て機関11の駆動トルクを規制するスリップ制御を行う
場合の目標駆動トルクTOSを演算する。
【0066】ところで、タイヤと路面との摩擦係数は車
両82に加わる車速Vの変化率(以下、これを前後加速
度と呼称する)GX と等価であると見なすことができる
ので、本実施例ではこの前後加速度GX を後輪回転セン
サ80,81からの検出信号に基づいて算出し、この前
後加速度GX の最大値に対応する機関11の基準駆動ト
ルクTB を、前輪回転センサ66から検出される前輪速
F と前記車速Vに対応する目標前輪速VFOとの偏差
(以下、これをスリップ量と呼称する)sに基づいて補
正し、目標駆動トルクTOSを算出ている。
【0067】この機関11の目標駆動トルクTOSを算出
するための演算ブロックを表す図10,図11に示すよ
うに、まずTCL76はスリップ制御用の車速VS を後
輪回転センサ80,81からの検出信号に基づいて算出
するが、本実施例では低車速選択部101にて二つの後
輪速VRL,VRRの内の小さい方の値をスリップ制御用の
第一の車速VS として選択し、高車速選択部102にて
二つの後輪速 VRL,VRRの内の大きな方の値をスリッ
プ制御用の第二の車速VS として選択し、その上で切り
換えスイッチ103により二つの選択部101,102
の内のいずれの出力を取り込むかを更に選択するように
なっている。
【0068】なお、本実施例では低車速選択部101に
て選択される第一の車速VS は、二つの後輪速VRL,V
RRの内の小さい方の値VL に前記数1により算出される
車速Vに対応する重み付けの係数KV を乗算部104に
て乗算し、これと二つの後輪速VRL,VRRの内の大きい
方の値VH に (1−KV ) を乗算部105にて乗算した
ものとを加算することにより求めている。
【0069】即ち、スリップ制御により実際に機関11
の駆動トルクが低減されている状態、つまりスリップ制
御中フラグFS がセットの状態では、切り換えスイッチ
103により二つの後輪速VRL,VRRの内の小さい方の
値を車速VS として選択し、運転者がスリップ制御を希
望していても機関11の駆動トルクが低減されていない
状態、つまりスリップ制御中フラグFS がリセットの状
態では、二つの後輪速VRL,VRRの内の大きな方の値を
車速VS として選択するようになっている。
【0070】これは、機関11の駆動トルクが低減され
ていない状態から、機関11の駆動トルクが低減される
状態へ移行し難くすると同時に、この逆の場合での移行
も難しくするためである。例えば、車両82の旋回中に
おける二つの後輪速VRL,VRRの内の小さい方の値を車
速VS として選択した場合、前輪64,65にスリップ
が発生していないにも係わらずスリップが発生している
と判断し、機関11の駆動トルクが低減されてしまうよ
うな不具合を避けるためと、車両82の走行安全性を考
慮して、一旦、機関11の駆動トルクが低減された場合
に、この状態が継続されるように配慮したためである。
【0071】又、低車速選択部101にて車速VS を算
出する場合、二つの後輪速VRL,VRRの内の小さい方の
値VLに重み付けの係数KV を乗算部104にて乗算
し、これと二つの後輪速VRL,VRRの内の大きい方の値
H に(1−KV ) を乗算部105にて乗算したものと
を加算するのは、例えば交差点等での右左折の如き曲率
半径の小さな旋回路を走行する際に、前輪64,65の
周速度の平均値と二つの後輪速VRL,VRRの内の小さい
方の値VL とが大きく相違していまう結果、フィードバ
ックによる駆動トルクの補正量が大きすぎてしまい、車
両82の加速性が損なわれる虞があるためである。
【0072】なお、本実施例では前記重み付けの係数K
V を後輪78,79の周速度の平均値である前記数1の
車速Vに基づいて図12に示す如きマップから読み出す
ようにしている。
【0073】このようにして算出されるスリップ制御用
の車速VS に基づいて前後加速度GX を算出するが、ま
ず今回算出した車速VS(n)と一回前に算出した車速V
S(n-1)とから、現在の車両82の前後加速度GX(n)を微
分演算部106にて下式のように算出する。 GX(n)=(VS(n)−VS(n-1))/(3.6・Δt・g) 但し、Δtは本制御のサンプリング周期である15ミリ
秒、gは重力加速度である。
【0074】そして、算出された前後加速度GX(n)が0.
6g以上となった場合には、演算ミス等に対する安全性
を考慮してこの前後加速度GX(n)の最大値が0.6gを越
えないように、クリップ部107にて前後加速度GX(n)
を0.6gにクリップする。更に、フィルタ部108にて
ノイズ除去のためのフィルタ処理を行って修正前後加速
度GXFを算出する。
【0075】このフィルタ処理は、車両82の前後加速
度GX(n)がタイヤと路面との摩擦係数と等価であると見
なすことができることから、車両82の前後加速度G
X(n)の最大値が変化してタイヤのスリップ率Sがタイヤ
と路面との摩擦係数の最大値と対応した目標スリップ率
O 或いはその近傍から外れそうになった場合でも、タ
イヤのスリップ率Sをタイヤと路面との摩擦係数の最大
値と対応した目標スリップ率SO 或いはその近傍でこれ
よりも小さな値に維持させるように、前後加速度GX(n)
を修正するためのものであり、具体的には以下の通りに
行われる。
【0076】今回の前後加速度GX(n)がフィルタ処理さ
れた前回の修正前後加速度GXF(n-1) 以上の場合、つま
り車両82が加速し続けている時には、今回の修正前後
加速度GXF(n) を GXF(n) =(28/256)・Σ{GX(n)−GXF(n-1) } として遅延処理によりノイズ除去を行い、修正前後加速
度GXF(n) を比較的早く前後加速度GX(n)に追従させて
行く。
【0077】今回の前後加速度GX(n)が前回の修正前後
加速度GXF(n-1) 未満の場合、つまり車両82が余り加
速していない時には主タイマのサンプリング周期Δt毎
に以下の処理を行う。
【0078】スリップ制御中フラグFS がセットされて
いない、つまりスリップ制御による機関11の駆動トル
クを低減していない状態では、車両82が減速中にある
ので GXF(n) =GXF(n-1) −0.002 として修正前後加速度GXF(n) の低下を抑制し、運転者
による車両82の加速要求に対する応答性を確保してい
る。
【0079】又、スリップ制御により機関11の駆動ト
ルクを低減している状態でスリップ量sが正、つまり前
輪64,65のスリップが多少発生している時にも、車
両82は減速中であることから安全性に問題がないの
で、 GXF(n) =GXF(n-1) −0.002 として修正前後加速度GXFの低下を抑制し、運転者によ
る車両82の加速要求に対する応答性を確保している。
【0080】更に、スリップ制御により機関11の駆動
トルクを低減している状態で前輪64,65のスリップ
量sが負、つまり車両82が減速している時には、修正
前後加速度GXFの最大値を保持し、運転者による車両8
2の加速要求に対する応答性を確保する。
【0081】同様に、スリップ制御による機関11の駆
動トルクを低減している状態で油圧制御装置16による
油圧式自動変速機13のシフトアップ中には、運転者に
対する加速感を確保する。
【0082】そして、フィルタ部108にてノイズ除去
された修正前後加速度GXFは、トルク換算部109にて
これをトルク換算するが、このトルク換算部109にて
算出された値は、当然のことながら正の値となるはずで
あるから、クリップ部110にて演算ミスを防止する目
的でこれを0以上にクリップした後、走行抵抗算出部1
11にて算出された走行抵抗TR を加算部112にて加
算し、更に操舵角センサ84からの検出信号に基づいて
コーナリングドラッグ補正量算出部113にて算出され
るコーナリングドラッグ補正トルクTC を加算部114
にて加算し、下記式(4) に示す基準駆トルクTB を算出
する。 TB =GFO・Wb ・r+TR +TC …(4) ここで、Wb は車体重量、rは前輪64,65の有効
半径である。
【0083】前記走行抵抗TR は車速Vの関数として算
出することができるが、本実施例では図13に示す如き
マップから求めている。この場合、平坦路と登坂路とで
は走行抵抗TR が異なるので、マップには図中、実線に
て示す平坦路用と二点鎖線にて示す登坂路用とが書き込
まれ、車両82に組み込まれた図示しない傾斜センサか
らの検出信号に基づいて、いずれか一方を選択するよう
にしているが、下り坂等を含めて更に細かく走行抵抗T
R を設定することも可能である。
【0084】又、本実施例では前記コーナリングドラッ
グ補正トルクTC を図14に示す如きマップから求めて
おり、これによって実際の走行状態と近似した機関11
の基準駆動トルクTB を設定することができ、旋回直後
の機関11の基準駆動トルクTB が大きめになっている
ことから、旋回路を抜けた後の車両82の加速フィーリ
ングが向上する。更に、コーナリングドラック補正トル
クTC は本来、路面μに応じて変化するものであるか
ら、路面μ推定手段113Aで路面μを推定し、コーナ
リングドラック補正量算出部113が図46のマップY
10から路面μに応じた係数Kμを読み出し、この係数
Kμを図14のマップから求まる値に乗じてコーナリン
グドラック補正トルクTC としている。この係数Kμは
低μの範囲では0.3、高μの範囲では1.0であり、中間
ではμの増加に伴って0.3から1.0へ変化するものとし
ている。
【0085】ここで、路面μ推定手段113Aの推定方
法の例を図47〜図54を参照して説明する。まず、右
側の前輪65の操舵状態を表す図48に示すように、旋
回中の前輪65に発生するコーナリングフォースD
F は、下式(5) の通りである。 DF ∝δF ・μ …(5) 但し、δF は車両82の進行方向(車両82の前後方向
は図中、上下方向に対応する)に対する前輪65の横滑
り角、μは路面の摩擦係数である。ここで、横滑り角δ
F とコーナリングフォースDF との関係を表す図49に
示すように、横滑り角δF が一定値であっても路面状況
によってコーナリングフォースDF は大きく異なるもの
であり、一般的には路面μが大きいほど横滑り角δF
増加に伴って大きな値となる。又、コーナリングフォー
スDF とパワステ圧PS とは図48からも明らかなよう
に、力学的な関係からほぼ比例関係にあることから、C
1 を比例定数とすると、(5) 式を変形して下式(6)の通
りに表すことができる。 PS =C1 ・δF ・μ …(6) 一方、横滑り角δF は下式(7) で表すことができるか
ら、(6) 式及びこの(7) 式よりパワステ圧PS と操舵軸
旋回角δH との比、即ちPS /δH は下式(8) の通りと
なる。 δF =C2 ・V2 ・δH /(μ+C3 ・V2 ) …(7) PS /δH =μ・C1 ・C2 ・V2 /(μ+C3 ・V2 ) …(8) 但し、C2 及びC3 はそれぞれ定数である。従って、路
面μ推定手段113Aに出力されるパワステ圧PS 及び
操舵軸旋回角δH 及び車速Vに基づいて、前記(8) 式に
より路面μを算出することができる。
【0086】この路面μ推定手段113Aによる演算手
順を表す図50に示すように、圧力センサ98,99か
らの検出信号に基づいて算出されるパワステ圧PS は、
これら圧力センサ98,99により検出されるパワーア
クチュエータ91の圧力室内の圧力PLS,PRSの差圧の
絶対値であるパワステ圧PS を減算部157にて算出し
た後、位相補償フィルタ158を経て路面μ演算部15
9に出力される。又、操舵角センサ84からの検出信号
に基づいて算出される操舵軸旋回角δH 及び後輪回転セ
ンサ80,81からの検出信号に基づいて算出される車
速Vは、TCL76から通信ケーブル87を介してこの
路面μ演算部159に出力されるようになっている。前
記位相補償フィルタ158は、減算部157から出力さ
れるパワステ圧PS に対応する信号中のノイズを除去す
ると共に、操舵ハンドル85の操舵過渡期での操舵軸旋
回角δH に対するパワステ圧PS の位相進みを補償する
ためのものである。つまり、操舵時における操舵軸旋回
角δH の変化とパワステ圧PS の変化との関係を表す図
51に示すように、位相補償フィルタ158を使用しな
い場合には、操舵弁94の特性に起因して図中、実線で
示すように、操舵ハンドル85の切り込みに伴う操舵軸
旋回角δH の変化に対してパワステ圧PS が早めに大き
く立ち上がり、又、操舵ハンドル85の切り戻しに伴う
操舵軸旋回角δH の変化に対してパワステ圧PS が早め
に立ち下がる傾向を持つ。しかしながら、位相補償フィ
ルタ158を使用することにより、図中、破線で示すよ
うに、操舵軸旋回角δH の変化に対して位相ずれを招来
することなく、パワステ圧PS の変化を追従させ、操舵
ハンドル85の操舵過渡期におけるパワステ圧PS の位
相進みを除去することができる。路面μ演算部159に
て算出された路面μは、μ変動制限部160及び路面μ
の値を安定化させるための安定化フィルタ161を経て
出力される。ここで、μ変動制限部160は路面μの変
化率が所定の範囲内にある場合、路面μ演算部159に
て算出された路面μの安定化フィルタ161に出力する
ことにより、出力が安定化する。
【0087】この路面μの推定操作の流れを表す図52
及び図53に示すように、まずJ1にて後輪速センサ8
0,81及び操舵角センサ84及び圧力センサ98,9
9からの検出信号に基づいてそれぞれ算出される車速V
及び操舵軸旋回角δH 及びパワーアクチュエータ91の
圧力室内の圧力PLS,PRSがそれぞれ読み込まれ、次い
でJ2にてこのパワーアクチュエータ91の圧力室内の
圧力PLS,PRSの差圧、即ちパワステ圧PS が算出され
る。そして、パワステ圧PS に対してJ3にて前述した
位相補償フィルタ158による処理が施され、そして、
J4にて操舵軸旋回角δH が0ではないか否か、或いは
今回算出された操舵軸旋回角δH(n)が前回算出された操
舵軸旋回角δH(n-1)と同じか否かが判定される。このJ
4のステップにて操舵軸旋回角δHが0である、或いは
今回算出された操舵軸旋回角δH(n)が前回算出された操
舵軸旋回角δH(n-1)と同じではないと判断した場合に
は、J1のステップに戻るが、このJ4のステップにて
操舵軸旋回角δH が0ではない、或いは今回算出された
操舵軸旋回角δH(n)が前回算出された操舵軸旋回角δ
H(n-1)と同じであると判断した場合には、J5にて操舵
軸旋回角δH の絶対値が予め設定した所定値δH1(例え
ば10度)以上か否かが判定される。このJ5のステッ
プにて操舵軸旋回角δH の絶対値が所定値δH1未満であ
ると判断した場合には、J1のステップに戻るが、この
J5のステップにて操舵軸旋回角δH の絶対値が所定値
δH1以上であると判断した場合には、J6にてパワステ
圧PS と操舵軸旋回角δH との比、即ち、PS /δH
前記(8) 式により算出される。
【0088】しかる後、J7にてパワステ圧PS の正負
と操舵軸旋回角δH の正負とが同じか否か、つまりPS
/δH の符号が正か否かが判定される。このJ7のステ
ップにてPS /δH の符号が負であると判断した場合に
は、J3のステップでの位相補償フィルタ処理に起因し
て、パワステ圧PS と操舵軸旋回角δHとの間に位相の
反転が生じていると判断してJ1のステップに戻る。
又、このJ7のステップにてPS /δH の符号が正であ
ると判断した場合には、J8にて路面μ算出のための乗
算係数Km が図54に示すごときマップから読み出され
る。このマップは車速Vに対応する乗算係数Km を規定
したものであり、予めECU15内の図示しないメモリ
に記憶されている。
【0089】ここで、前記(8) 式を変形すると μ=PS ・{1+C3 ・V2 /(C1 ・C2 ・V2 )}/δH となるが、乗算係数Km は Km =1+C3 ・V2 /(C1 ・C2 ・V2 ) に相当するものである。従って、路面μは次式で表すこ
とができる。 μ=PS ・Km /δH
【0090】次に、J9にてJ8のステップにて読み込
まれた乗算係数KmとJ6のステップにて算出されたパ
ワステ圧PS と操舵軸旋回角δH との比PS /δH とを
乗算することにより、路面μを算出する。この後、J1
0にて路面μの変化率dμ/dtの絶対値が予め設定し
た所定値Δμ(例えば、毎秒0.2μ)以内にあるか否か
が判定される。このJ10のステップにて路面μの変化
率dμ/dtの絶対値が所定値Δμを越えていると判断
した否の場合には、J1のステップに戻るが、このJ1
0のステップにて路面μの変化率dμ/dtの絶対値が
所定値Δμ以内にあると判断した場合には、J9のステ
ップにて算出された路面μの値を安定化させるため、J
11にて安定化フィルタ処理が行われた後、J12にて
路面μが出力される。
【0091】なお、本実施例ではJ5のステップにて操
舵軸旋回角δH の絶対値が所定値δH1以上であるか否か
を判定することにより、操舵軸旋回角δH が所定値δH1
以上の場合、即ち前輪64,65が操舵されて実質的に
パワステ圧PS が立ち上がり、しかも、J7のステップ
にてパワステ圧PS の正負と操舵軸旋回角δH の正負と
が同じか否かを判定することにより、パワステ圧PS
び操舵軸旋回角δH の方向が同一の場合のみ、路面μを
算出するようにしているため、路面μを正確に推定する
ことができる。即ち、操舵弁94の特性や前輪64,6
5の操舵に伴う慣性等の影響を除去して路面μを正確に
算出することができる。一方、J4,J5,J7のステ
ップでの判定処理において、何れかが否となる場合に
は、J8のステップ以降の処理が実行されることはな
く、この場合には前回算出した路面μがそのまま出力さ
れることになる。更に、本実施例ではJ8のステップ以
降の処理が実施されて路面μが算出されても、この路面
μの変化率dμ/dtが所定値Δμよりも大きな場合に
は、J10のステップでの判定操作により、路面μの値
を更新しないようにしてあり、又、S10のステップで
の判定が正となる場合でも、安定化フィルタ処理を経
て、路面μを出力するようにしているので、出力される
路面μが急激に変化するようなこともなく、その値は安
定したものとなる。また、本実施例ではパワステ圧PS
を検出するに際し、パワーアクチュエータ91の左右の
圧力室の圧力を一対の圧力センサ98,99で検出し、
この圧力室の差圧力をパワステ圧PS として算出するよ
うにしたが、このパワステ圧PS を油圧ポンプ95の吐
出側に組み込んだ一個の圧力センサからの出力に基づい
て検出することも可能である。上述した路面μ推定手段
113Aが推定した路面μはコーナリングドラック補正
の他、スタビリティファクタAの設定、運転者の意志反
映のための加算比率αの算出にも使用している。
【0092】次に、前記式(4) により算出される基準駆
動トルクTB に対し、本実施例では可変クリップ部11
5にて下限値を設定することにより、この基準駆動トル
クTB から後述する最終補正トルクTPID を減算部11
6にて減算した値が、負となってしまうような不具合を
防止している。この基準駆動トルクTB の下限値は、図
15に示す如きマップに示すように、スリップ制御の開
始時点からの経過時間に応じて段階的に低下させるよう
にしている。
【0093】一方、TCL76は前輪回転センサ66か
らの検出信号に基づいて実際の前輪速VF を算出し、先
にも述べたようにこの前輪速VFとスリップ制御用の車
速VS に基づいて設定される目標前輪速VFOに基づいて
設定される補正トルク算出用目標前輪速VFSとの偏差で
あるスリップ量sを用い、前記基準駆動トルクTB のフ
ィードバック制御を行うことによって、機関11の目標
駆動トルクTOSを算出する。
【0094】ところで、車両82の加速時に機関11で
発生する駆動トルクを有効に働かせるためには、図16
中の実線で示すように、走行中の前輪64,65のタイ
ヤのスリップ率Sが、このタイヤと路面との摩擦係数の
最大値と対応する目標スリップ率SO 或いはその近傍で
これよりも小さな値となるように調整し、エネルギーの
ロスを避けると共に車両82の操縦性能や加速性能を損
なわないようにすることが望ましい。S=(VD −V)
/Vである。Vは車速、VD は駆動輪の周速度である。
【0095】ここで、目標スリップ率SO は路面の状況
に応じて0.1〜0.25程度の範囲に振れることが知られ
ており、従って車両82の走行中には路面に対して10
%程度のスリップ量sを駆動輪である前輪64,65に
発生させることが望ましい。以上の点をを勘案して目標
前輪速VFOを乗算部117にて下式の通りに設定する。 VFO=1.1・V そして、TCL76は加速度補正部118にて図17に
示す如きマップから前述した修正前後加速度GXFに対応
するスリップ補正量VK を読み出し、これを加算部11
9にて基準トルク算出用目標前輪速VFOに加算する。こ
のスリップ補正量VK は、修正前後加速度GXFの値が大
きくなるにつれて段階的に増加するような傾向を持たせ
ているが、本実施例では走行試験等に基づいてこのマッ
プを作成している。
【0096】これにより、補正トルク算出用目標前輪速
FSが増大し、加速時におけるスリップ率Sが図16中
の実線で示す目標スリップ率SO或いはその近傍でこれ
よりも小さな値となるように設定される。
【0097】一方、旋回中におけるタイヤと路面との摩
擦係数と、このタイヤのスリップ率Sとの関係を図16
中の一点鎖線で示すように、旋回中におけるタイヤと路
面との摩擦係数の最大値となるタイヤのスリップ率は、
直進中におけるタイヤと路面との摩擦係数の最大値とな
るタイヤの目標スリップ率SO よりも相当小さいことが
判る。従って、車両82が旋回中にはこの車両82が円
滑に旋回できるように、目標前輪速VFOを直進時よりも
小さく設定することが望ましい。
【0098】そこで、旋回補正部120にて図18の実
線で示す如きマップから前記目標横加速度GYOに対応す
るスリップ補正量VKCを読み出し、これを減算部121
にて基準トルク算出用目標前輪速VFOから減算する。但
し、イグニッションキースイッチ75のオン操作の後に
行われる最初の操舵軸83の中立位置δM の学習が行わ
れるまでは、操舵軸83の旋回角δH の信頼性がないの
で、後輪78,79の周速度VRL,VRRにより車両82
に実際に作用する横加速度GY に基づいて図18の破線
で示す如きマップから前記スリップ補正量VKCを読み出
す。
【0099】ところで、前記目標横加速度GYOは操舵角
センサ84からの検出信号に基づいて前記(2) 式により
舵角δを算出し、この舵角δを用いて前記(3) 式により
求めると共に操舵軸83の中立位置δMを学習補正して
いる。
【0100】従って、操舵角センサ84又は操舵軸基準
位置センサ86に異常が発生すると、目標横加速度GYO
が全く誤った値となることが考えられる。そこで、操舵
角センサ84等に異常が発生した場合には、後輪速差|
RL−VRR|を用いて車両82に発生する実際の横加速
度GY を算出し、これを目標横加速度GYOの代わりに用
いる。
【0101】具体的には、この実際の横加速度GY は後
輪速差|VRL−VRR|と車速VとからTCL76内に組
み込まれた横加速度演算部122にて下式(9) のように
算出され、これをフィルタ部123にてノイズ除去処理
した修正横加速度GYFが用いられる。 GY =|VRL−VRR|・V/(3.62 ・b・g) …(9)
【0102】但し、bは後輪78,79のトレッドであ
り、前記フィルタ部123では今回算出した横加速度G
Y(n)と前回算出した修正横加速度GYF(n-1) とから今回
の修正横加速度GYF(n) を下式に示すデジタル演算によ
りローパス処理を行っている。 GYF(n) =Σ(20/256){GY(n)−GYF(n-1)
【0103】前記操舵角センサ84或いは操舵軸基準位
置センサ86に異常が発生したか否かは、例えば図19
に示す断線検出回路等によりTCL76にて検出するこ
とができる。つまり、操舵角センサ84及び操舵軸基準
位置センサ86の出力を抵抗Rにてプルアップすると共
にコンデンサCで接地しておき、その出力をそのままT
CL76のA0端子に入力して各種制御に供する一方、
コンパレータ88を通してA1端子に入力させている。
このコンパレータ88の負端子には基準電圧として4.5
ボルトの規定値を印加してあり、操舵角センサ84が断
線すると、A0端子の入力電圧が規定値を超えてコンパ
レータ88がオンとなり、A1端子の入力電圧が継続し
てハイレベルHとなる。そこで、A1端子の入力電圧が
一定時間、例えば2秒間ハイレベルHであれば、断線と
判断してこれら操舵角センサ84或いは操舵軸基準位置
センサ86の異常発生を検出するようにTCL76のプ
ログラムを設定してある。
【0104】上述した実施例では、ハードウェアにて操
舵角センサ84等の異常を検出するようにしたが、ソフ
トウェアにてその異常を検出することも当然可能であ
る。
【0105】例えば、この異常の検出手順の一例を表す
図20に示すようにTCL76はまずW1にて前記図1
9に示した断線検出による異常の判定を行い、異常では
ないと判断した場合には、W2にて前輪回転センサ66
及び後輪回転センサ80,81に異常があるか否かを判
定する。このW2のステップにて各回転センサ66,8
0,81に異常がないと判断した場合には、W3にて操
舵軸83が同一方向に一回転以上、例えば400度以上
操舵したか否かを判定する。このW3のステップにて操
舵軸83が同一方向に400度以上操舵したと判断した
場合には、W4にて操舵軸基準位置センサ86から操舵
軸83の基準位置δN を知らせる信号があったか否かを
判断する。
【0106】そして、このW4のステップにて操舵軸8
3の基準位置δN を知らせる信号がないと判断した場
合、操舵軸基準位置センサ86が正常であるならば、操
舵軸83の基準位置δN を知らせる信号が少なくとも一
回はあるはずなので、W4にて操舵角センサ84が異常
であると判断し、異常発生中フラグFW をセットする。
【0107】前記W3のステップにて操舵軸83が同一
方向に400度以上操舵されていないと判断した場合、
或いはW4のステップにて操舵軸83の基準位置δN
知らせる信号が操舵軸基準位置センサ86からあったと
判断した場合には、W6にて操舵軸中立位置δM の学習
が済んでいるか否か、即ち二つの舵角中立位置学習済フ
ラグFHN,FH の内の少なくとも一方がセットされてい
るか否かを判定する。
【0108】そしてこのW6のステップにて操舵軸83
の中立位置δM の学習が済んでいると判断した場合に
は、W7にて後輪速差|VRL−VRR|が例えば毎時1.5
kmを超え、W8にて車速Vが例えば毎時20kmと毎時6
0kmとの間にあり、且つW9にてこの時の操舵軸83の
旋回角δH の絶対値が例えば10度未満である、即ち車
両82がある程度の速度で旋回中であると判断した場合
には、操舵角センサ84が正常に機能しているならば、
前記旋回角δH の絶対値が10度以上になるはずである
から、W10にて操舵角センサ84が異常であると判断
する。
【0109】なお、目標横加速度GYOに対応する前記ス
リップ補正量VKCは、運転者の操舵ハンドル85の切り
増しが考えられるので、この目標横加速度GYOが小さな
領域では、修正横加速度GYFに対応するスリップ補正量
KCよりも小さめに設定している。又、車速Vが小さな
領域では、車両82の加速性を確保することが望まし
く、逆にこの車速Vがある程度の速度以上では、旋回の
し易さを考慮する必要があるので、図18から読み出さ
れるスリップ補正量VKCに車速Vに対応した補正係数を
図21に示すマップから読み出して乗算することによ
り、修正スリップ補正量VKFを算出している。
【0110】これにより、補正トルク算出用目標前輪速
FOが減少し、旋回時におけるスリップ率Sが直進時に
おける目標スリップ率SO よりも小さくなり、車両82
の加速性能が若干低下するものの、良好な旋回性が確保
される。
【0111】これら目標横加速度GYO及び実際の横加速
度GY の選択手順を表す図22に示すように、TCL7
6はT1にてスリップ補正量VKCを算出するための横加
速度として前記フィルタ部123からの修正横加速度G
YFを採用し、T2にてスリップ制御中フラグFSがセッ
トされているか否かを判定する。
【0112】このT2のステップにてスリップ制御中フ
ラグFS がセットされていると判断したならば、前記修
正横加速度GYFをそのまま採用する。これは、スリップ
制御中にスリップ補正量VKCを決める基準となる横加速
度を、修正横加速度GYFから目標横加速度GYOへ変えた
場合に、スリップ補正量VKCが大きく変化して車両82
の挙動が乱れる虞があるためである。
【0113】前記T2のステップにてスリップ制御中フ
ラグFS がセットされていないと判断したならば、T3
にて二つの舵角中立位置学習済フラグFHN,FH の内の
いずれか一方がセットされているか否かを判定する。こ
こで、二つの舵角中立位置学習済フラグFHN,FH がい
ずれもセットされていないと判断した場合には、やはり
前記修正横加速度GYFをそのまま採用する。又、このT
3のステップにて二つの舵角中立位置学習済フラグ
HN,FH の内のいずれかがセットされていると判断し
たならば、T4にてスリップ補正量VKCを算出するため
の横加速度として前記目標横加速度GYOを採用する。以
上の結果、補正トルク算出用目標前輪速VFSは下式の通
りとなる。 VFS=VFO+VK −VKF
【0114】次に、前輪回転センサ66の検出信号から
ノイズ除去などを目的としたフィルタ処理により得た実
前輪速VF と、前記補正トルク算出用目標前輪速VFS
の偏差であるスリップ量sを減算部124にて算出す
る。そして、このスリップ量sが負の設定値以下、例え
ば毎時−2.5km以下の場合には、スリップ量sとして毎
時−2.5kmをクリップ部125にてクリップし、このク
リップ処理後のスリップ量sに対して後述する比例補正
を行い、この比例補正における過制御を防止して出力の
ハンチングが発生しないようにしている。
【0115】又、このクリップ処理前のスリップ量sに
対して後述する積分定数ΔTi を用いた積分補正を行
い、更に微分補正を行って最終補正トルクTPID を算出
する。
【0116】前記比例補正としては、乗算部126にて
スリップ量sに比例係数KP を掛けて基本的な補正量を
求め、更に乗算部127にて油圧式自動変速機13の変
速比ρm によって予め設定された補正係数ρKPを乗算し
て比例補正トルクTP を得ている。なお、比例係数KP
はクリップ処理後のスリップ量sに応じて図23に示す
マップから読み出すようにしている。
【0117】又、前記積分補正としてスリップ量sのゆ
るやかな変化に対応した補正を実現するため、積分演算
部128にて基本的な補正量を算出し、この補正量に対
して乗算部129にて油圧式自動変速機13の変速比ρ
m に基づいて予め設定された補正係数ρKIを乗算し、積
分補正トルクTI を得ている。この場合、本実施例では
一定の微小積分補正トルクΔTI を積分しており、15
ミリ秒のサンプリング周期毎にスリップ量sが正の場合
には前記微小積分補正トルクΔTI を加算し、逆にスリ
ップ量sが負の場合には微小積分補正トルクΔTI を減
算している。
【0118】但し、この積分補正トルクTI には車速V
に応じて可変の図24のマップに示す如き下限値TIL
設定しており、このクリップ処理により車両82の発進
時、特に登り坂での発進時には大きな積分補正トルクT
I を働かせて機関11の駆動力を確保し、車両82の発
進後に車速Vが上昇してからは、逆に補正が大きすぎる
と制御の安定性を欠くので、積分補正トルクTI が小さ
くなるようにしている。又、制御の収束性を高めるため
に積分補正トルクTI に上限値、例えば0kgmを設定
し、このクリップ処理によって積分補正トルクTI は図
25に示すように変化する。
【0119】このようにして算出された比例補正トルク
P と積分補正トルクTI とを加算部130にて加算
し、比例積分補正トルクTPIを算出する。
【0120】なお、前記補正係数ρKP,ρKIは油圧式自
動変速機13の変速比ρm に関連付けて予め設定された
図26に示す如きマップから読み出すようにしている。
【0121】又、本実施例では微分演算部131にてス
リップ量sの変化率Gs を算出し、これに微分係数KD
を乗算部132にて掛け、急激なスリップ量sの変化に
対する基本的な補正量を算出する。そして、これにより
得られた値にそれぞれ上限値と下限値との制限を設け、
微分補正トルクTD が極端に大きな値とならないよう
に、クリップ部133にてクリップ処理を行い、微分補
正トルクTD を得ている。このクリップ部133は、車
両82の走行中に車輪速VF ,VRL,VRRが路面状況や
車両82の走行状態等によって、瞬間的に空転或いはロ
ック状態となることがあり、このような場合にスリップ
量sの変化率Gs が正或いは負の極端に大きな値とな
り、制御が発散して応答性が低下する虞があるので、例
えば下限値を−55kgmにクリップすると共に上限値を
55kgmにクリップし、微分補正トルクTD が極端に大
きな値とならないようにするためのものである。
【0122】しかるのち、加算部134にてこれら比例
積分補正トルクTPIと微分補正トルクTD とを加算し、
これにより得られる最終補正トルクTPID を減算部11
6にて前述の基準駆動トルクTBから減算し、更に乗算
部135にて機関11と前輪64,65の車軸89,9
0との間の総減速比の逆数を乗算することにより、下記
(10)式に示すスリップ制御用の目標駆動トルクTOSを算
出する。 TOS=(TB −TPID )/(ρm ・ρd ・ρT ) …(10)
【0123】 但し、ρd は差動歯車減速比、ρTはト
ルクコンバータ比であり、油圧式自動変速機13がアッ
プシフトの変速操作を行う際には、その変速終了後に高
速段側の変速比ρm が出力されるようになっている。つ
まり、油圧式自動変速機13のアップシフトの変速操作
の場合には、変速信号の出力時点で高速段側の変速比ρ
m を採用すると、上記(10)式からも明らかなように、変
速中に目標駆動トルクTOSが増大して機関11が吹け上
がってしまうため、変速開始の信号を出力してから変速
操作が完了する、例えば1.5秒間は、目標駆動トルクT
OSをより小さくできる低速段側の変速比ρm が保持さ
れ、変速開始の信号を出力してから1.5秒後に高速段側
の変速比ρm が採用される。同様な理由から、油圧式自
動変速機13のダウンシフトの変速操作の場合には、変
速信号の出力時点で低速段側の変速比ρm が直ちに採用
される。
【0124】前記(10)式で算出された目標駆動トルクT
OSは当然のことながら正の値となるはずであるから、ク
リップ部136にて演算ミスを防止する目的で目標駆動
トルクTOSを0以上にクリップし、スリップ制御の開始
或いは終了を判定するための開始・終了判定部137で
の判定処理に従って、この目標駆動トルクTOSに関する
情報がECU15に出力される。
【0125】開始・終了判定部137は下記(a) 〜(e)
に示す全ての条件を満足した場合にスリップ制御の開始
と判断し、スリップ制御中フラグFS をセットすると共
に低車速選択部101からの出力をスリップ制御用の車
速VS として選択するように切り換えスイッチ103を
作動させ、目標駆動トルクTOSに関する情報をECU1
5に出力し、スリップ制御の終了を判断してスリップ制
御中フラグFS がリセットとなるまでは、この処理を継
続する。 (a) 運転者は図示しない手動スイッチを操作してスリッ
プ制御を希望している。 (b) 運転者の要求している駆動トルクTd は車両82を
走行させるのに必要な最小の駆動トルク、例えば4kgm
以上である。なお、本実施例ではこの要求駆動トルクT
d をクランク角センサ62からの検出信号により算出さ
れた機関回転数NE と、アクセル開度センサ76からの
検出信号により算出されたアクセル開度θA とに基づい
て予め設定された図27に示す如きマップから読み出し
ている。 (c) スリップ量sは毎時2km以上である。 (d) スリップ量sの変化率Gs は0.2g以上である。 (e) 実前輪速VF を微分演算部138にて時間微分した
実前輪加速度GF は0.2g以上である。
【0126】一方、前記開始・終了判定部137がスリ
ップ制御の開始を判定した後、下記(f) ,(g) に示す条
件の内のいずれかを満足した場合には、スリップ制御終
了と判断してスリップ制御中フラグFS をリセットし、
ECU15に対する目標駆動トルクTOSの送信を中止す
ると共に高車速選択部102からの出力をスリップ制御
用の車速VS として選択するように切り換えスイッチ1
03を作動させる。 (f) 目標駆動トルクTOSは要求駆動トルクTd 以上であ
り、且つスリップ量sは一定値、例えば毎時−2km以下
である状態が一定時間、例えば0.5秒以上継続してい
る。 (g) アイドルスイッチ68がオフからオンに変わった状
態、つまり運転者がアクセルペダル31を開放した状態
が一定時間、例えば0.5秒以上継続している。
【0127】前記車両82には、スリップ制御を運転者
が選択するための図示しない手動スイッチが設けられて
おり、運転者がこの手動スイッチを操作してスリップ制
御を選択した場合、以下に説明するスリップ制御の操作
を行う。
【0128】このスリップ制御の処理の流れを表す図2
8に示すように、TCL75はS1にて上述した各種デ
ータの検出及び演算処理により、目標駆動トルクTOS
算出するが、この演算操作は前記手動スイッチの操作と
は関係なく行われる。
【0129】次に、S2にてまずスリップ制御中フラグ
S がセットされているか否かを判定するが、最初はス
リップ制御中フラグFS がセットされていないので、T
CL76はS3にて前輪64,65のスリップ量sが予
め設定した閾値、例えば毎時2kmよりも大きいか否かを
判定する。
【0130】このS3のステップにてスリップ量sが毎
時2kmよりも大きいと判断すると、TCL76はS4に
てスリップ量sの変化率Gs が0.2gよりも大きいか否
かを判定する。
【0131】このS4のステップにてスリップ量変化率
s が0.2gよりも大きいと判断すると、TCL76は
S5にて運転者の要求駆動トルクTd が車両82を走行
させるために必要な最小駆動トルク、例えば4kmmより
も大きいか否か、つまり運転者が車両82を走行させる
意志があるか否かを判定する。
【0132】このS5のステップにて要求駆動トルクT
d が4kmmよりも大きい、即ち運転者は車両82を走行
させる意志があると判断すると、S6にてスリップ制御
中フラグFS をセットし、S7にてスリップ制御中フラ
グFS がセットされているか否かを再度判定する。
【0133】このS7のステップにてスリップ制御中フ
ラグFS がセット中であると判断した場合には、S8に
て機関11の目標駆動トルクTOSとして前記(10)式にて
予め算出したスリップ制御用の目標駆動トルクTOSを採
用する。
【0134】又、前記S7のステップにてスリップ制御
中フラグFS がリセットされていると判断した場合に
は、S9にてTCL76は目標駆動トルクTOSとして機
関11の最大トルクを出力し、これによりECU15が
トルク制御用電磁弁51,56のデューティ率を0%側
に低下させる結果、機関11は運転者によるアクセルペ
ダル31の踏み込み量に応じた駆動トルクを発生する。
【0135】なお、S3のステップにて前輪64,65
のスリップ量sが毎時2kmよりも小さいと判断した場
合、或いはS4のステップにてスリップ量変化率Gs
0.2gよりも小さいと判断した場合、或いはS5のステ
ップにて要求駆動トルクTd が4kmmよりも小さいと判
断した場合には、そのまま前記S7のステップに移行
し、S9のステップにてTCL76は目標駆動トルクT
OSとして機関11の最大トルクを出力し、これによりE
CU15がトルク制御用電磁弁51,56のデューティ
率を0%側に低下させる結果、機関11は運転者による
アクセルペダル31の踏み込み量に応じた駆動トルクを
発生する。
【0136】一方、前記S2のステップにてスリップ制
御中フラグFS がセットされていると判断した場合に
は、S10にて前輪64,65のスリップ量sが前述し
た閾値である毎時−2km以下且つ要求駆動トルクTd
S1にて算出された目標駆動トルクTOS以下の状態が0.
5秒以上継続しているか否かを判定する。
【0137】このS10のステップにてスリップ量sが
毎時2kmよりも小さく且つ要求駆動トルクTd が目標駆
動トルクTOS以下の状態が0.5秒以上継続している、即
ち運転者は車両82の加速を既に希望していないと判断
すると、S11にてスリップ制御中フラグFS をリセッ
トし、S7のステップに移行する。
【0138】前記S10のステップにてスリップ量sが
毎時2kmよりも大きいか、或いは要求駆動トルクTd
目標駆動トルクTOS以下の状態が0.5秒以上継続してい
ない、即ち運転者は車両82の加速を希望していると判
断すると、TCL76はS12にてアイドルスイッチ6
8がオン、即ちスロットル弁20の全閉状態が0.5秒以
上継続しているか否かを判定する。
【0139】このS12のステップにてアイドルスイッ
チ68がオンであると判断した場合、運転者がアクセル
ペダル31を踏み込んでいないことから、S11のステ
ップに移行してスリップ制御中フラグFS をリセットす
る。逆に、アイドルスイッチ68がオフであると判断し
た場合、運転者はアクセルペダル31を踏み込んでいる
ので、再びS7のステップに移行する。
【0140】なお、運転者がスリップ制御を選択する手
動スイッチを操作していない場合、TCL76は前述の
ようにしてスリップ制御用の目標駆動トルクTOSを算出
した後、旋回制御を行った場合の機関11の目標駆動ト
ルクを演算する。
【0141】ところで、車両82の横加速度GY は後輪
速差|VRL−VRR|を利用して前記(9) 式により実際に
算出することができるが、操舵軸旋回角δH を利用する
ことによって、車両82に作用する横加速度GY の値の
予測が可能となるため、迅速な制御を行うことができる
利点を有する。
【0142】そこで、この車両82の旋回制御に際し、
TCL76は操舵軸旋回角δH と車速Vとから、車両8
2の目標横加速度GYOを前記(3) 式により算出し、車両
82が極端なアンダーステアリングとならないような車
体前後方向の加速度、つまり目標前後加速度GXOをこの
目標横加速度GYOに基づいて設定する。但し、(3) 式中
のスタビリティファクタAは推定した路面μに基づき設
定する。そして、この目標前後加速度GXOと対応する機
関11の目標駆動トルクTOCを算出する。
【0143】この旋回制御の演算ブロックを表す図2
9,図30に示すように、TCL76は車速演算部14
0にて一対の後輪回転センサ80,81の出力から車速
Vを前記(1) 式により演算すると共に操舵角センサ84
からの検出信号に基づいて前輪64,65の舵角δを前
記(2) 式より演算し、路面μにより設定したスタビリテ
ィファクタAを用いて目標横加速度演算部141にてこ
の時の車両82の目標横加速度GYOを前記(3) 式より算
出する。この場合、車速Vが小さな領域、例えば毎時2
3km以下の時には、旋回制御を行うよりも旋回制御を禁
止した方が、例えば交通量の多い交差点での右左折等の
際に充分な加速を得られるので、安全性の点で都合の良
い場合が多いことから、本実施例では補正係数乗算部1
42にて図31に示す如き補正係数KY を車速Vに応じ
て目標横加速度GYOに乗算している。
【0144】ところで、操舵軸中立位置δM の学習が行
われていない状態では、舵角δに基づいて目標横加速度
YOを前記(3) 式より算出することは信頼性の点で問題
があるので、操舵軸中立位置δM の学習が行われるまで
は、旋回制御を開始しないことが望ましい。しかし、車
両82の走行開始直後から屈曲路を走行するような場
合、車両82が旋回制御を必要とする状態となるが、操
舵軸中立位置δM の学習開始条件がなかなか満たさない
ため、この旋回制御が開始されない不具合を発生する虞
がある。そこで、本実施例では操舵軸中立位置δM の学
習が行われるまでは、切り換えスイッチ143にて前記
数5に基づくフィルタ部123からの修正横加速度GYF
を用いて旋回制御を行えるようにしている。つまり、二
つの舵角中立位置学習済フラグFHN,FH のいずれもが
リセットされている状態では、切り換えスイッチ143
により修正横加速度GYFを採用し、二つの舵角中立位置
学習済フラグFHN,FH の内の少なくとも一方がセット
されたならば、切り換えスイッチ143により補正係数
乗算部142からの目標横加速度GYOが選択される。
【0145】又、前述したスタビリティファクタAは、
周知のように車両82の懸架装置の構成やタイヤの特性
或いは路面状況等によって決まる値である。具体的に
は、定常円旋回時にて車両82に発生する実際の横加速
度GY と、この時の操舵軸83の操舵角比δH /δ
HO(操舵軸83の中立位置δM を基準として横加速度G
Y が0近傍となる極低速走行状態での操舵軸83の旋回
角δHOに対して加速時における操舵軸83の旋回角δH
の割合)との関係を表す例えば図32に示すようなグラ
フにおける接線の傾きとして表現される。つまり、横加
速度GYが小さくて車速Vが余り高くない領域では、ス
タビリティファクタAがほぼ一定値(A=0.002)と
なっているが、横加速度GY が0.6gを越えると、スタ
ビリティファクタAが急増し、車両82は極めて強いア
ンダーステアリング傾向を示すようになる。
【0146】そこで本実施例では、スタビリティファク
タ設定手段141Aが路面μ推定手段113A(図1
1)により推定された路面μを用い、図45のY3で示
したマップからスタビリティファクタAを読み出して設
定し、この値を用いて前式(3) により目標横加速度算出
部141が目標横加速度GYOを算出するようにしてい
る。図45に示したマップでは、路面μが低くなるに伴
い、スタビリティファクタAを段階的に大きくしている
が、連続的に大きくするようにしても良い。
【0147】なお、乾燥状態の舗装路面(以下、これを
高μ路と呼称する)に対応する図32を基にした場合に
は、スタビリティファクタAを固定値0.002 に設定し、
(3) 式により算出される車両82の目標横加速度GYO
0.6g未満となるように、機関11の駆動トルクを制御
するようにしても良い。また、凍結路等のような滑りや
すい路面(以下、これを低μ路と呼称する)の場合に
は、スタビリティファクタAを例えば0.005前後の固定
値に設定するようにしても良い。この場合、低μ路では
実際の横加速度GY よりも目標横加速度GYOの方が大き
な値となるため、目標横加速度GYOが予め設定した閾
値、例えば(GYF−2)よりも大きいか否かを判定し、
目標横加速度GYOがこの閾値よりも大きい場合には、車
両82が低μ路を走行中であると判断し、必要に応じて
低μ路用の旋回制御を行えば良い。具体的には、前記
(9) 式に基づいて算出される修正横加速度GYFに0.05g
を加えることにより予め設定した閾値よりも目標横加速
度GYOが大きいか否か、つまり低μ路では実際の横加速
度GY よりも目標横加速度GYOの方が大きな値となるた
め、目標横加速度GYOがこの閾値よりも大きいか否かを
判定し、目標横加速度GYOが閾値よりも大きい場合に
は、車両82が低μ路を走行中であると判断するのであ
る。
【0148】このようにして目標横加速度GYOを算出し
たならば、予めこの目標横加速度GYOの大きさと車速V
とに応じて設定された車両82の目標前後加速度GXO
目標前後加速度算出部144にてTCL76に予め記憶
された図33に示す如きマップから読み出し、この目標
前後加速度GXOに対応する機関11の基準駆動トルクT
B を基準駆動トルク算出部145にて下記(11)式により
算出する。 TB =(GXO・Wb ・r+TL +TC )/(ρm ・ρd ・ρT )…(11) 但し、TL は車両82の横加速度GY の関数として求め
られる路面の抵抗であるロードロード(Road-Load)トル
クであり、本実施例では、図34に示す如きマップから
求めている。またTC は車両82の横加速度GY 又は操
舵軸旋回角δH の関数として求められるコーナリングド
ラッグ補正トルクであり、図10、図11のスリップ制
御の場合と同様、コーナリングドラッグ補正量算出部1
45Aが路面μ推定手段113Aで推定した路面μに応
じた係数をマップから読み出し、この係数を、操舵軸旋
回角δH の関数としてのマップから読み出したコーナリ
ングドラッグ補正量に乗じ、得た値をTC として基準駆
動トルク算出部145に与えている。
【0149】ここで、操舵軸旋回角δH と車速Vとによ
って、機関11の目標駆動トルクを求めるだけでは、運
転者の意志が全く反映されず、車両82の操縦性の面で
運転者に不満の残る虞がある。このため、運転者が希望
している機関11の要求駆動トルクTd をアクセルペダ
ル31の踏み込み量から求め、この要求駆動トルクT d
を勘案して機関11の目標駆動トルクを設定することが
望ましい。
【0150】そこで、本実施例では基準駆動トルクTB
の採用割合を決定するため、乗算部146にて基準駆動
トルクTB に重み付けの係数αを乗算して補正基準駆動
トルクを求める。この重み付けの係数αは、車両82を
旋回走行させて経験的に設定する。高μ路を想定して0.
6程度前後の固定値を採用しても良いが、本実施例では
路面μ推定手段113Aで推定した路面μに応じて連続
的に係数αを変化させている。即ち、α算出部146A
は図46にY14で示したような路面μと係数αとのマ
ップを用い、推定した路面μを入力すると、この路面μ
に対応した係数αを読み出して設定し、乗算部146,
147に与える。図示のマップでは、高μの場合はα=
0.3、低μの場合はα=0.6とし、その中間では路面μ
が低下するに従いαを0.3から0.6へ増加させている。
【0151】一方、クランク角センサ55により検出さ
れる機関回転数NEとアクセル開度センサ77により検
出されるアクセル開度θA とを基に運転者が希望する要
求駆動トルクTd を前記図33に示す如きマップから求
め、次いで乗算部147にて前記重み付けの係数αに対
応した補正要求駆動トルクを要求駆動トルクTd に(1
−α)を乗算することにより算出する。例えば、α=0.
6に設定した場合には、基準駆動トルクTB と要求駆動
トルクTd との採用割合が6対4となる。従って、機関
11の目標駆動トルクTOCは加算部148にて下記(12)
式により算出される。
【0152】 TOC=α・TB +(1−α)・Td …(12)
【0153】ところで、15ミリ秒毎に設定される機関
11の目標駆動トルクTOCの増減量が非常に大きな場合
には、車両82の加減速に伴うショックが発生し、乗り
心地の低下を招来することから、機関11の目標駆動ト
ルクTOCの増減量が車両82の乗り心地の低下を招来す
る程大きくなった場合には、この目標駆動トルクTOC
増減量を規制することが望ましい。
【0154】そこで、本実施例では変化量クリップ部1
49にて今回算出した目標駆動トルクTOC(n) と前回算
出した目標駆動トルクTOC(n-1) との差の絶対値|ΔT
|が増減許容量TK よりも小さい場合には、算出された
今回の目標駆動トルクTOC(n) をそのまま採用するが、
今回算出した目標駆動トルクTOC(n) と前回算出した目
標駆動トルクTOC(n-1) との差ΔTが負の増減許容量T
K よりも大きくない場合には、今回の目標駆動トルクT
OC(n) を下式により設定する。 TOC(n) =TOC(n-1) −TK つまり、前回算出した目標駆動トルクTOC(n-1) に対す
る下げ幅を増減許容量TK で規制し、機関11の駆動ト
ルク低減に伴う減速ショックを少なくする。又、今回算
出した目標駆動トルクTOC(n) と前回算出した目標駆動
トルクTOC(n-1) との差ΔTが増減許容量TK 以上の場
合には、今回の目標駆動トルクTOC(n)を下式により設
定する。 TOC(n) =TOC(n-1) +TK つまり、今回算出した目標駆動トルクTOC(n) と前回算
出した目標駆動トルクTOC(n-1) との差ΔTが増減許容
量TK を越えた場合には、前回算出した目標駆動トルク
OC(n-1) に対する上げ幅を増減許容量TK で規制し、
機関11の駆動トルク増大に伴う加速ショックを少なく
する。
【0155】そして、旋回制御の開始或いは終了を判定
するための開始・終了判定部150での判定処理に従っ
て、この目標駆動トルクTOCに関する情報がECU15
に出力される。
【0156】開始・終了判定部150は、下記(a) 〜
(d) に示す全ての条件を満足した場合に旋回制御の開始
と判断し、旋回制御中フラグFC をセットすると共に目
標駆動トルクTOCに関する情報をECU15に出力し、
旋回制御の終了を判断して旋回制御中フラグFC がリセ
ットとなるまでは、この処理を継続する。 (a) 目標駆動トルクTOCが要求駆動トルクTd から閾
値、例えば2kgmを減算した値に満たない。 (b) 運転者は図示しない手動スイッチを操作して旋回制
御を希望している。 (c) アイドルスイッチ68がオフ状態である。 (d) 旋回のための制御系が正常である。
【0157】一方、前記開始・終了判定部150が旋回
制御の開始を判定した後、下記(e) 及び(f) に示す条件
の内のいずれかを満足した場合には、旋回制御終了と判
断して旋回制御中フラグFC をリセットし、ECU15
に対する目標駆動トルクTOCの送信を中止する。 (e) 目標駆動トルクTOSが要求駆動トルクTd 以上であ
る。 (f) 旋回のための制御系に故障や断線等の異常がある。
【0158】ところで、アクセル開度センサ77の出力
電圧とアクセル開度θA との間には、当然のことながら
一定の比例関係があり、アクセル開度θA が全閉の場合
にアクセル開度センサ77の出力電圧が例えば0.6ボル
トとなるように、スロットルボディ21に対してアクセ
ル開度センサ77が組付けられる。しかし、車両82の
点検整備等でスロットルボディ21からアクセル開度セ
ンサ77を取り外し、再組付けを行った場合にこのアク
セル開度センサ77を元の取り付け状態に正確に戻すこ
とは実質的に不可能であり、しかも経年変化等でスロッ
トルボディ21に対するアクセル開度センサ77の位置
がずれてしまう虞もある。
【0159】そこで、本実施例ではアクセル開度センサ
77の全閉位置を学習補正するようにしており、これに
よってアクセル開度センサ77からの検出信号に基づい
て算出されるアクセル開度θA の信頼性を確保してい
る。
【0160】このアクセル開度センサ77の全閉位置の
学習手順を表す図35に示すように、アイドルスイッチ
68がオン状態且つイグニッションキースイッチ75が
オンからオフ状態になった後、一定時間、例えば2秒間
のアクセル開度センサ77の出力を監視し、この間のア
クセル開度センサ77の出力の最低値をアクセル開度θ
A の全閉位置として取り込み、ECU15に組み込まれ
た図示しないバックアップ付のRAMに記憶しておき、
次回の学習までこのアクセル開度センサ77の出力の最
低値を基準としてアクセル開度θA を補正する。
【0161】但し、車両82に搭載した図示しない蓄電
池を取り外した場合には、前記RAMの記憶が消去され
てしまうので、このような場合には図36,図37に示
す学習手順が採用される。
【0162】つまり、TCL76はA1にてアクセル開
度θA の全閉値θACが前記RAMに記憶されているか否
かを判定し、このA1のステップにてアクセル開度θA
の全閉値θACがRAMに記憶されていないと判断した場
合には、A2にて初期値θA(0)をRAMに記憶させる。
【0163】一方、このA1のステップにてアクセル開
度θA の全閉値θACがRAMに記憶されていると判断し
た場合には、A3にてイグニッションキースイッチ75
がオン状態であるか否かを判定する。このA3のステッ
プにてイグニッションキースイッチ75がオン状態から
オフ状態に変化したと判断した場合には、A4にて図示
しない学習用タイマのカウントを開始させる。そして、
この学習用タイマのカウント開始後にA5にてアイドル
スイッチ68がオン状態か否かを判定する。
【0164】このA5のステップにてアイドルスイッチ
68がオフ状態であると判断したならば、A6にて前記
学習用タイマのカウントが設定値、例えば2秒に達した
か否かを判定し、再びこのA5のステップに戻る。又、
A5のステップにてアイドルスイッチ68がオン状態で
あると判断した場合には、A7にてアクセル開度センサ
77の出力を所定の周期で読み取り、A8にて今回のア
クセル開度θA(n)が今までのアクセル開度θA の最小値
θALよりも小さいか否かを判定する。
【0165】ここで、今回のアクセル開度θA(n)が今ま
でのアクセル開度θA の最小値θALよりも大きいと判断
した場合には、今までのアクセル開度θA の最小値θAL
をそのまま保持し、逆に今回のアクセル開度θA(n)が今
までのアクセル開度θA の最小値θALよりも小さいと判
断した場合には、A9にて今回のアクセル開度θA(n)
新たな最小値θALとして更新する。この操作をA6のス
テップにて前記学習用タイマのカウントが設定値、例え
ば2秒に達するまで繰り返す。
【0166】学習用タイマのカウントが設定値に達した
ならば、A10にてアクセル開度θA の最小値θALが予
め設定したクリップ値、例えば0.3ボルトと0.9ボルト
との間にあるか否かを判定する。そして、このアクセル
開度θA の最小値θALが予め設定したクリップ値の範囲
に収まっていると判断した場合には、A11にてアクセ
ル開度θA の初期値θA(0)或いは全閉値θACを前記最小
値θALの方向に一定値、例えば0.1ボルト近づけたもの
を今回の学習によるアクセル開度θA の全閉値θAC(n)
とする。つまり、アクセル開度θA の初期値 θA(0)
いは全閉値θACがその最小値θALよりも大きな場合に
は、 θAC(n) =θAC(0) −0.1 又は、 θAC(n) =θAC(n-1) −0.1 と設定し、逆にアクセル開度θA の初期値θA(0)或いは
全閉値θACがその最小値θALよりも大きな場合には、 θAC(n) =θAC(0) +0.1 又は、 θAC(n) =θAC(n-1) +0.1 と設定する。
【0167】前記A10のステップにてアクセル開度θ
A の最小値θALが予め設定したクリップ値の範囲から外
れていると判断した場合には、A12にて外れている方
のクリップ値をアクセル開度θA の最小値θALとして置
き換え、前記A11のステップに移行してアクセル開度
θA の全閉値θACを学習補正する。
【0168】このように、アクセル開度θA の最小値θ
ALに上限値と下限値とを設定することにより、アクセル
開度センサ77が故障した場合でも誤った学習を行う虞
がなく、一回当たりの学習補正量を一定値に設定したこ
とにより、ノイズ等の外乱に対しても誤った学習を行う
ことがなくなる。
【0169】上述した実施例では、アクセル開度センサ
77の全閉値θACの学習開始時期をイグニッションキー
スイッチ75がオン状態からオフ状態へ変化した時点を
基準にしたが、図示しない座席に組み込まれた着座セン
サを用い、イグニッションキースイッチ75がオン状態
でも運転者が座席を離れたことを着座センサによる座席
の圧力変化や位置変位等を利用して検出し、前記A4の
ステップ以降の学習処理を開始するようにしても良い。
又、図示しないドアロック装置が車両82の外側から操
作されたことを検出したり、或いはキーエントリーシス
テムによりドアロック装置が操作されたことを検出した
時点にてアクセル開度センサ77の全閉値θACの学習を
開始することも可能である。この他に、油圧式自動変速
機13の図示しないシフトレバーの位置がニュートラル
位置か或いはパーキング位置であって(手動変速機を搭
載した車両の場合にはニュートラル位置)、手動ブレー
キが操作され、しかも空気調和装置がオフ状態である、
つまりアイドルアップ状態ではない場合に、学習処理を
行うようにしても良い。
【0170】前記車両82には、旋回制御を運転者が選
択するための図示しない手動スイッチが設けられてお
り、運転者がこの手動スイッチを操作して旋回制御を選
択した場合、以下に説明する旋回制御の操作を行うよう
になっている。
【0171】この旋回制御用の目標駆動トルクTOCを決
定するための制御の流れを表す図38,図39に示すよ
うに、C1にて上述した各種データの検出及び演算処理
により、目標駆動トルクTOCが算出されるが、この操作
は前記手動スイッチの操作とは関係なく行われる。
【0172】次に、C2にて車両82が旋回制御中であ
るかどうか、つまり旋回制御中フラグFC がセットされ
ているかどうかを判定する。最初は旋回制御中ではない
ので、旋回制御中フラグFC がリセット状態であると判
断し、C3例えば(Td −2)以下か否かを判定する。
つまり、車両82の直進状態でも目標駆動トルクTOC
算出することができるが、その値は運転者の要求駆動ト
ルクTd よりも大きいのが普通である。しかし、この要
求駆動トルクTd が車両82の旋回時には一般的に小さ
くなるので、目標駆動トルクTOCが閾値(Td −2)以
下となった時を旋回制御の開始条件として判定するよう
にしている。
【0173】なお、この閾値を(Td −2)と設定した
のは、制御のハンチングを防止するためのヒステリシス
としてである。
【0174】C3のステップにて目標駆動トルクTOC
閾値(Td −2)以下であると判断すると、TCL76
はC4にてアイドルスイッチ68がオフ状態か否かを判
定する。
【0175】このC4のステップにてアイドルスイッチ
68がオフ状態、即ちアクセルペダル31が運転者によ
って踏み込まれていると判断した場合、C5にて旋回制
御中フラグFC がセットされる。次に、C6にて二つの
舵角中立位置学習済フラグFHN,FH の内の少なくとも
一方がセットされているか否か、即ち操舵角センサ84
によって検出される舵角δの信憑性が判定される。
【0176】C6のステップにて二つの舵角中立位置学
習済フラグFHN,FH の内の少なくとも一方がセットさ
れていると判断すると、C7にて旋回制御中フラグFC
がセットされているか否かが再び判定される。
【0177】以上の手順では、C5のステップにて旋回
制御中フラグFC がセットされているので、C7のステ
ップでは旋回制御中フラグFC がセットされていると判
断され、C8にて先の算出値、即ちC1のステップでの
目標駆動トルクTOCがそのまま採用される。
【0178】一方、前記C6のステップにて舵角中立位
置学習済フラグFHがセットされていないと判断する
と、数2にて算出される舵角δの信憑性がないので、前
式(12)にて算出された目標駆動トルクTOCを採用せず、
TCL76は目標駆動トルクTOCとして機関11の最大
トルクをC9にて出力し、これによりECU15がトル
ク制御用電磁弁51,56のデューティ率を0%側に低
下させる結果、機関11は運転者によるアクセルペダル
31の踏み込み量に応じた駆動トルクを発生する。
【0179】又、前記C3のステップにて目標駆動トル
クTOCが閾値(Td −2)以下でないと判断すると、旋
回制御に移行せずにC6或いはC7のステップからC9
のステップに移行し、TCL76は目標駆動トルクTOC
として機関11の最大トルクを出力し、これによりEC
U15がトルク制御用電磁弁51,56のデューティ率
を0%側に低下させる結果、機関11は運転者によるア
クセルペダル31の踏み込み量に応じた駆動トルクを発
生する。
【0180】同様に、C4のステップにてアイドルスイ
ッチ68がオン状態、即ちアクセルペダル31が運転者
によって踏み込まれていないと判断した場合にも、TC
L76は目標駆動トルクTOCとして機関11の最大トル
クを出力し、これによりECU15がトルク制御用電磁
弁51,56のデューティ率を0%側に低下させる結
果、機関11は運転者によるアクセルペダル31の踏み
込み量に応じた駆動トルクを発生して旋回制御には移行
しない。
【0181】前記C2のステップにて旋回制御中フラグ
C がセットされていると判断した場合には、C10に
て今回算出した目標駆動トルクTOCと前回算出した目標
駆動トルクTOC(n-1) との差ΔTが予め設定した増減許
容量TK よりも大きいか否かを判定する。この増減許容
量TK は乗員に車両82の加減速ショックを感じさせな
い程度のトルク変化量であり、例えば車両82の目標前
後加速度GXOを毎秒0.1gに抑えたい場合には、前記(1
1)式を利用して TK =0.1・{(Wb ・r)/(ρm ・ρd ・ρT )}・Δt となる。
【0182】前記C10のステップにて今回算出した目
標駆動トルクTOCと前回算出した目標駆動トルクT
OC(n-1) との差ΔTが予め設定した増減許容量TK より
も大きくないと判断されると、C11にて今度は目標駆
動トルクTOCと前回算出した目標駆動トルクTOC(n-1)
との差ΔTが負の増減許容量TK よりも大きいか否かを
判定する。
【0183】C11のステップにて今回算出した目標駆
動トルクTOCと前回算出した目標駆動トルクTOC(n-1)
との差ΔTが負の増減許容量TK よりも大きいと判断す
ると、今回算出した目標駆動トルクTOC(n) と前回算出
した目標駆動トルクTOC(n-1) との差の絶対値|ΔT|
が増減許容量TK よりも小さいので、算出された今回の
目標駆動トルクTOCをそのままC8のステップでの算出
値として採用する。
【0184】又、C11のステップにて今回算出した目
標駆動トルクTOCと前回算出した目標駆動トルクT
OC(n-1) との差ΔTが負の増減許容量TK よりも大きく
ないと判断すると、C12にて今回の目標駆動トルクT
OCを下式により修正し、これをC8のステップでの算出
値として採用する。 TOC=TOC(n-1) −TK つまり、前回算出した目標駆動トルクTOC(n-1) に対す
る下げ幅を増減許容量TK で規制し、機関11の駆動ト
ルク低減に伴う減速ショックを少なくするのである。
【0185】一方、前記C10のステップにて今回算出
した目標駆動トルクTOCと前回算出した目標駆動トルク
OC(n-1) との差ΔTが増減許容量TK 以上であると判
断されると、C13にて今回の目標駆動トルクTOCを下
式により修正し、これをC8のステップでの算出値とし
て採用する。 TOC=TOC(n-1) +TK つまり、駆動トルクの増大の場合も前述の駆動トルク減
少の場合と同様に、今回算出した目標駆動トルクTOC
前回算出した目標駆動トルクTOC(n-1) との差ΔTが増
減許容量TK を越えた場合には、前回算出した目標駆動
トルクTOC(n-1) に対する上げ幅を増減許容量TK で規
制し、機関11の駆動トルク増大に伴う加速ショックを
少なくするのである。
【0186】以上のようにして目標駆動トルクTOCが設
定されると、TCL76はC14にてこの目標駆動トル
クTOCが運転者の要求駆動トルクTd よりも大きいか否
かを判定する。
【0187】ここで、旋回制御中フラグFC がセットさ
れている場合、目標駆動トルクTOCは運転者の要求駆動
トルクTd よりも大きくないので、C15にてアイドル
スイッチ68がオン状態か否かを判定する。
【0188】このC15のステップにてアイドルスイッ
チ68がオン状態でないと判断されると、旋回制御を必
要としている状態であるので、前記C6のステップに移
行する。
【0189】又、前記C14のステップにて目標駆動ト
ルクTOCが運転者の要求駆動トルクTd よりも大きいと
判断した場合、車両82の旋回走行が終了した状態を意
味するので、TCL76はC16にて旋回制御中フラグ
C をリセットする。同様に、C15のステップにてア
イドルスイッチ68がオン状態であると判断されると、
アクセルペダル31が踏み込まれていない状態であるの
で、C16のステップに移行して旋回制御中フラグFC
をリセットする。
【0190】このC16にて旋回制御中フラグFC がリ
セットされると、TCL76は目標駆動トルクTOCとし
て機関11の最大トルクをC9にて出力し、これにより
ECU15がトルク制御用電磁弁51,56のデューテ
ィ率を0%側に低下させる結果、機関11は運転者によ
るアクセルペダル31の踏み込み量に応じた駆動トルク
を発生する。
【0191】なお、上述した旋回制御の手順を簡素化す
るために運転者の要求駆動トルクTd を無視することも
当然可能であり、この場合には目標駆動トルクとして前
記式(11)により算出可能な基準駆動トルクTB を採用す
れば良い。又、本実施例のように運転者の要求駆動トル
クTd を勘案する場合でも、重み付けの係数αを制御開
始後の時間の経過と共に漸次減少させたり、或いは車速
Vに応じて漸次減少させ、運転者の要求駆動トルクTd
の採用割合を徐々に多くするようにしても良い。同様
に、制御開始後のしばらくの間は係数αの値を一定値に
しておき、所定時間の経過後に漸次減少させたり、或い
は操舵軸旋回量δH の増大に伴って係数αの値を増加さ
せ、特に曲率半径が次第に小さくなるような旋回路に対
し、車両82を安全に走行させるようにすることも可能
である。
【0192】上述した演算処理方法では、機関11の急
激な駆動トルクの変動による加減速ショックを防止する
ため、目標駆動トルクTOCを算出するに際して増減許容
量TK によりこの目標駆動トルクTOCの規制を図ってい
るが、この規制を目標前後加速度GXOに対して行うよう
にしても良い。
【0193】この旋回制御用の目標駆動トルクTOCを算
出したのち、TCL76はこれら二つの目標駆動トルク
OS,TOCから最適な最終目標駆動トルクTO を選択
し、これをECU15に出力する。この場合、車両82
の走行安全性を考慮して小さな数値の方の目標駆動トル
クを優先して出力する。但し、一般的にはスリップ制御
用の目標駆動トルクTOSが旋回制御用の目標駆動トルク
OCよりも常に小さいことから、スリップ制御用, 旋回
制御用の順に最終目標駆動トルクTO を選択すれば良
い。
【0194】この処理の流れを表す図40に示すよう
に、M11にてスリップ制御用の目標駆動トルクTOS
旋回制御用の目標駆動トルクTOCとを算出した後、M1
2にてスリップ制御中フラグFS がセットされているか
否かを判定し、このスリップ制御中フラグFS がセット
されていると判断したならば、最終目標駆動トルクTO
としてスリップ制御用の目標駆動トルクTOSをM13に
て選択し、これをECU15に出力する。
【0195】一方、前記M12のステップにてスリップ
制御中フラグFS がセットされていないと判断したなら
ば、M14にて旋回制御中フラグFC がセットされてい
るか否かを判定し、この旋回制御中フラグFCがセット
されていると判断したならば、最終目標駆動トルクTO
として旋回制御用の目標駆動トルクTOCをM15にて選
択し、これをECU15に出力する。
【0196】又、前記M14のステップにて旋回制御中
フラグFC がセットされていないと判断したならば、T
CL76はM16にて機関11の最大トルクを最終目標
駆動トルクTO としてECU15に出力する。
【0197】以上のようにして最終目標駆動トルクTO
を選択する一方、アクチュエータ41を介したスロット
ル弁20の操作によっても機関111の出力低減が間に
合わない急発進時や路面状況が通常の乾燥路から凍結路
に急変するような場合、TCL76はECU15にて設
定される点火時期Pの基本遅角量pB に対する遅角割合
を設定し、これをECU15に出力している。
【0198】前記基本遅角量pB は、機関11の運転に
支障を来さないような遅角の最大値であり、機関11の
吸気量と機関回転数NE とに基づいて設定されるが、基
本的にはスリップ量sの変化率Gs が大きくなるに従っ
て、大きな遅角量となるような遅角割合を選択してい
る。この遅角割合として、本実施例では基本遅角量pB
を0にする0レベルと、基本遅角量pB を3分の2に圧
縮するIレベルと、基本遅角量pB をそのまま出力する
IIレベルと、基本遅角量pB をそのまま出力すると共に
スロットル弁20を全閉操作するIII レベルとの四つが
設定されている。即ち、このIII レベルにおけるスロッ
トル弁20の全閉操作が本発明の部分に該当し、上述し
た遅角操作と組み合わせることで、極めて迅速に機関1
1の駆動トルクを低下させ、前輪64,65のスリップ
を収束させることができる。
【0199】この遅角割合を読み出す手順を表す図4
1,図42に示すように、TCL76はまずP1にて点
火時期制御中フラグFp をリセットし、P2にてスリッ
プ制御中フラグFS がセットされているか否かを判定す
る。このP2のステップにてスリップ制御中フラグFS
がセットされていると判断すると、P3にて点火時期制
御中フラグFp をセットし、P4にてスリップ量sが毎
時0kmよりも大きいか否かを判定する。また、P2のス
テップにてスリップ制御中フラグFS がセットされてい
ないと判断すると、P4のステップに移行する。
【0200】P4のステップにてスリップ量sが毎時0
km未満である、即ち機関11の駆動トルクを上げても問
題ないと判断すると、P5にて遅角割合を0レベルにセ
ットし、これをECU15に出力する。逆に、P4のス
テップにてスリップ量sが毎時0kmを越えると判断した
場合には、P6にてスリップ量変化率GS が2.5Gを越
えるか否かを判定し、2.5Gを越えると判断するとP7
にてスリップ制御用目標駆動トルクTOSが4kgfm以下か
否かを判定する。P7にてスリップ制御用目標駆動トル
クTOSが4kgfm以下であると判断するとP8にて変速中
か否かを判定し、P8にて変速中であると判断するとP
9にて遅角割合をIIレベルにセットし、P8 にて変速中
ではないと判断するとP10にて遅角割合をIII レベル
にセットする。
【0201】ステップP6にてスリップ量変化率GS
2.5Gを越えないと判断した場合P11にてスリップ量
変化率GS が0.5Gを越えるか否かを判定する。P11
にてスリップ量変化率GS が0.5Gを越えると判断した
場合P12にてスリップ制御用目標駆動トルクTOSが1
0kgfm未満か否かを判定し、P12にて10kgfm未満で
あると判断した場合P13にて遅角割合をIIレベルにセ
ットし、P12にて10kgfm未満ではないと判断した場
合P14にて遅角割合をIレベルにセットする。
【0202】ステップP11にてスリップ量変化率GS
が0.5Gを越えないと判断した場合、P15にてスリッ
プ量変化率GS が0.3Gを越えるか否かを判定する。P
15にてスリップ量変化率GS が0.3Gを越えると判断
した場合P16にて遅角割合をIレベルにセットし、P
15にて0.3Gを越えないと判断した場合P17にて遅
角割合を0レベルにセットする。
【0203】ステップP7にてスリップ制御用目標駆動
トルクTOSが4kgfmを越えると判断すると、P18にて
スリップ制御用目標駆動トルクTOSが10kgfmよりも小
さいか否かを判定する。P18にてスリップ制御用目標
駆動トルクTOSが10kgfmよりも小さいと判断するとP
19にて遅角割合をIIレベルにセットし、P18にて1
0kgfmよりも小さくないと判断するとP20にて遅角割
合をIレベルにセットする。
【0204】従って、スリップ制御用目標駆動トルクT
OSが大きくなるにしたがって、機関11の点火時期の遅
角量が段階的に少なくなる。このため、機関11の出力
が大きい時に点火時期の遅角を行なっても、機関11の
出力が大きく落ち込むことがなくなる。
【0205】ステップP9,P10,P13,P14,
P16,P17,P19,P20にてそれぞれ遅角割合
をセットして機関11の出力制御を行なった後、P21
にて遅角割合がIII レベルであるか否かを判定する。P
21にて遅角割合がIII レベルであると判断するとP2
2にてスリップ量sが毎時0km未満か否かを判定し、ス
リップ量sが毎時0km未満と判断した場合P23にて遅
角割合を0レベルにセットする。
【0206】ステップP22にてスリップ量sが毎時0
km未満ではないと判断した場合、P24にてスリップ量
sが毎時8km未満か否かを判定する。P24にてスリッ
プ量sが毎時8km未満と判断した場合、P25にてスリ
ップ量変化率GS が0G未満か否かを判定し、0G未満
と判断した場合P26にて遅角割合を0レベルにセット
する。P24にてスリップ量sが毎時8km未満でないと
判断した場合、及びP25にてスリップ量変化率GS
0G未満でないと判断した場合は、遅角割合をIII レベ
ルで継続する。
【0207】ステップP21にて遅角割合がIII レベル
でないと判断した場合、P27にて遅角割合がIIレベル
であるか否かを判定する。P27にて遅角割合がIIレベ
ルであると判断するとP28にてスリップ量sが毎時0
km未満か否かを判定し、スリップ量sが毎時0km未満と
判断した場合P29にて遅角割合を0レベルにセットす
る。
【0208】ステップP28にてスリップ量sが毎時0
km未満でないと判断した場合、P30にてスリップ量s
が毎時8km未満か否かを判定する。P30にてスリップ
量sが毎時8km未満と判断した場合、P31にてスリッ
プ量変化率GS が0G未満か否かを判定し、0G未満と
判断した場合P32にて遅角割合を0レベルにセットす
る。P30にてスリップ量sが毎時8km未満でないと判
断した場合、及びP31にてスリップ量変化率GS が0
G未満でないと判断した場合、遅角割合をIIレベルで継
続する。
【0209】ステップP27にて遅角割合がIIレベルで
ないと判断した場合、P33にて遅角割合がIレベルで
あるか否かを判定する。P33にて遅角割合がIレベル
であると判断するとP34にてスリップ量sが毎時0km
未満か否かを判定し、スリップ量sが毎時0km未満と判
断した場合P35にて遅角割合を0レベルにセットす
る。
【0210】ステップP34にてスリップ量sが毎時0
km未満でないと判断した場合、P36にてスリップ量s
が毎時5km未満か否かを判定する。P36にてスリップ
量sが毎時5km未満と判断した場合、P37にてスリッ
プ量変化率GS が0G未満か否かを判定し、0G未満と
判断した場合P38にて遅角割合を0レベルにセットす
る。P36にてスリップ量sが毎時5km未満でないと判
断した場合、及びP37にてスリップ量変化率GS が0
G未満でないと判断した場合、遅角割合をIレベルで継
続する。
【0211】前記ECU15は、機関回転数NE と機関
11の吸気量とに基づいて予め設定された点火時期P及
び基本となる遅角量pB に関する図示しないマップか
ら、これら点火時期P及び基本遅角量pB をクランク角
センサ62からの検出信号及びエアフローセンサ70か
らの検出信号に基づいて読み出し、これをTCL76か
ら送られた遅角割合に基づいて補正し、目標遅角量pO
を算出するようにしている。この場合、図示しない排気
ガス浄化触媒を損傷しないような排気ガスの上限温度に
対応して目標遅角量pO の上限値が設定されており、こ
の排気ガスの温度は排気温センサ74からの検出信号に
より検出される。
【0212】尚、水温センサ71により検出される機関
11の冷却水温が予め設定された値よりも低い場合に
は、点火時期Pを遅角することは機関11のノッキング
やストールを誘発する虞があるため、以下に示す点火時
期Pの遅角操作は中止する。
【0213】この遅角制御における目標遅角量pO の演
算手順を表す図43,図44に示すように、まず EC
U15はQ1にて前述したスリップ制御中フラグFS
セットされているか否かを判定し、このスリップ制御中
フラグFS がセットされていると判断すると、Q2にて
遅角割合がIII レベルに設定されているか否かを判定す
る。
【0214】そして、このQ2のステップにて遅角割合
がIII レベルであると判断した場合には、Q3にてマッ
プから読み出した基本遅角量pB をそのまま目標遅角量
O として利用し、点火時期Pを目標遅角量pO だけ遅
角する。更に、最終目標駆動トルクTO の値に関係なく
スロットル弁20が全閉状態となるように、Q4にてト
ルク制御用電磁弁51,56のデューティ率を100%
に設定し、強制的にスロットル弁20の全閉状態を実現
する。これにより、スリップ量変化率Gs が急激に増加
している場合でも、スリップの発生をその初期段階で効
率良く抑え込むことができる。
【0215】又、Q2のステップにて遅角割合がIII レ
ベルではないと判断した場合には、Q5にて遅角割合が
IIレベルに設定されているか否かを判定する。そして、
このQ5のステップにて遅角割合がIIレベルであると判
断した場合には、前記Q3のステップと同様にQ6にて
目標遅角量pOをマップから読み出した基本遅角量pB
をそのまま目標遅角量pO として利用し、点火時期Pを
目標遅角量pO だけ遅角する。更に、Q7にてECU1
5は目標駆動トルクTOSの値に応じてトルク制御用電磁
弁51,56のデューティ率をQ7にて設定し、運転者
によるアクセルペダル31の踏み込み量とは関係なく、
機関11の駆動トルクを低減する。
【0216】ここでECU15には機関回転数NE と機
関11の駆動トルクとをパラメータとしてスロットル開
度θT を求めるためのマップが記憶されており、ECU
15はこのマップを用いて現在の機関回転数NE とこの
目標駆動トルクTOSとに対応した目標スロットル開度θ
TOを読み出す。
【0217】次いで、ECU15はこの目標スロットル
開度θTOとスロットル開度センサ67から出力される実
際のスロットル開度θT との偏差を求め、一対のトルク
制御用電磁弁51,56のデューティ率を前記偏差に見
合う値に設定して各トルク制御用電磁弁51,56のプ
ランジャ52,57のソレノイドに電流を流し、アクチ
ュエータ41の作動により実際のスロットル開度θT
目標スロットル開度θTOにまで下がるように制御する。
【0218】なお、目標駆動トルクTOSとして機関11
の最大トルクがECU15に出力された場合、ECU1
5はトルク制御用電磁弁51,56のデューティ率を0
%側に低下させ、運転者によるアクセルペダル31の踏
み込み量に応じた駆動トルクを機関11に発生させる。
【0219】前記Q5のステップにて遅角割合がIIレベ
ルではないと判断した場合には、Q8にて遅角割合がI
レベルに設定されているか否かを判定する。このQ8の
ステップにて遅角割合がIレベルに設定されていると判
断した場合には、目標遅角量pO を下式の如く設定して
点火時期Pを目標遅角量pO だけ遅角し、更に前記Q7
のステップに移行する。 pO =pB ・2/3
【0220】一方、前記Q8のステップにて遅角割合が
Iレベルではないと判断した場合には、Q10にて目標
遅角量pO が0であるか否かを判定し、これが0である
と判断した場合には、Q7のステップに移行して点火時
期Pを遅角せず、目標駆動トルクTOSの値に応じてトル
ク制御用電磁弁51,56のデューティ率を設定し、運
転者によるアクセルペダル31の踏み込み量とは関係な
く、機関11の駆動トルクを低減する。
【0221】又、前記Q10のステップにて目標遅角量
O が0ではないと判断した場合には、Q11にて主タ
イマのサンプリング周期Δt毎に目標遅角量pO をラン
プ制御により例えば1度ずつpO =0となるまで減算さ
せて行き、機関11の駆動トルクの変動に伴うショック
を軽減した後、Q7のステップに移行する。
【0222】なお、前記Q1のステップにてスリップ制
御中フラグFS がリセットされていると判断した場合に
は、機関11の駆動トルクを低減させない通常の走行制
御となり、Q12にてpO =0として点火時期Pを遅角
させず、Q13にてトルク制御用電磁弁51,56の
デューティ率を0%に設定することにより、機関11は
運転者によるアクセルペダル31の踏み込み量に応じた
駆動トルクを発生させる。
【0223】ところで、路面μ推定手段113Aはパワ
ステ圧等を用いて路面μを推定するだけでなく、他の方
法、例えば車両に加わる横加速度と操舵角と車速とから
路面μを推定するように構成したものでも良い。この場
合の路面μ推定手段について、図55〜図57を参照し
て説明する。初めに簡単にまとめると、車両の操舵輪の
舵角、車両の横加速度及び車速を検出し、検出した舵
角、横加速度及び車速に基づいてスタビリティファクタ
求める演算を行い、スタビリティファクタの演算値を、
標準的なスタビリティファクタより悪い所定値と比較
し、スタビリティファクタの演算値が前記所定値に一致
したときの横加速度の検出値を、路面の摩擦係数と推定
するのである。
【0224】前述の如く、スタビリティファクタは車両
の懸架装置の構成やタイヤの特性等によって決まる値で
ある。具体的には、例えば図55に示すような、定常円
旋回時にて車両に発生する横加速度GY と、この時のス
テアリングホイールのシャフト(操舵軸)の操舵角比δ
H /δHOとの関係を表わすグラフにおける接線の傾きと
して表現される。ここで、操舵角比δH /δHOは、操舵
軸の中立位置δM を基準として横加速度GY が0近傍と
なる極低速走行状態での操舵軸の旋回角δHOに対して、
加速時における操舵軸の旋回角δH の割合である。ま
た、図示の例は前輪駆動車両についてのものである。そ
して、スタビリティファクタはこれをAとすると、下式
(13)から算出することができる。 A=δ/(GY +ω)−l/V2 …(13) δ=δH /ρH 但し、δは操舵軸の舵角、δH は操舵軸の旋回角、ρH
は操舵歯車変速比(既知)、GY は車両の実横加速度、
ωは車両のホイールベース(既知)、Vは車速である。
【0225】また、図55中、曲線201Aは乾燥舗装
路など高μ路での定常円旋回における横加速度GY と操
舵角比δH /δHOとの関係を表わし、この路面のμ(摩
擦係数)をμ1 とすると、横加速度GY (単位:g)は
μ1 を超えられない。そして、横加速度GY がμ1 より
或る程度小さく、従って車速Vがあまり高くない領域で
は、スタビリティファクタAがほぼ一定値(例えばA=
0.002)であり、リニアな関係の領域となっている
が、横加速度GYがμ1 に近づくとスタビリティファク
タAが急に増加(悪化)し、車両は極めて強いアンダー
ステアリング傾向を示すようになる。他の曲線202
A,203A,204Aはそれぞれ摩擦係数がμ2 ,μ
3 ,μ4 (μ1 >μ2 >μ3 >μ4 )の各低μ路面、即
ち雨で濡れた路面(μ2 )、圧雪路面(μ3 )、氷上
(μ4 )におけるGY とδH /δHOとの関係を表わす。
いずれの低μ路面の場合も、前記と同様、横加速度GY
は路面μを超えられず、また路面μに近づくとリニアな
関係から外れてスタビリティファクタAが急増する。
【0226】一方、図56はスタビリティファクタAの
急増が良く判るように、図55を書き換え、縦軸をスタ
ビリティファクタA、横軸を横加速度GY にとったもの
である。図56中、曲線201Bは路面摩擦係数がμ1
の場合の関係を、曲線202Bはμ2 の場合の関係を、
曲線203Bはμ3 の場合の関係を、曲線204Bはμ
4 の場合の関係をそれぞれ表わしている。そして、リニ
アな関係がある領域での標準的なスタビリティファクタ
(A=0.002)より大きな所定の値AL (例えばAL
=0.005)となるときの実横加速度GY1,GY2
Y3,GY4を求めると、それらは路面の摩擦係数μ1
μ2 ,μ3 ,μ4 に極めて近い値となる。
【0227】以上はアンダーステアリング傾向の車両に
ついてであるが、オーバーステアリング傾向の車両につ
いても同様のことが言える。
【0228】従って、 (a) 車両の操舵輪の舵角δ、車両の横加速度GY 及び車
速Vを検出し、 (b) 検出した舵角δ、横加速度GY 及び車速Vに基づい
てスタビリティファクタを求める演算を行い、 (c) スタビリティファクタの演算値Aを、標準的なス
タビリティファクタより悪い所定値AL と比較すること
により、 (d) スタビリティファクタの演算値Aが前記所定値AL
に一致したときの横加速度の検出値GY を、路面の摩擦
係数μと推定することができる。なお、外乱等による誤
りを防ぐため、予め大きな値の横加速度GYTH 例えば0.
5(g) を設定しておき、GY >GYTH の場合は測定を行
わないか、あるいは単に高μと推定すると良い。また、
A<AL の場合も測定を行わないか、単に高μと推定す
ると良い。
【0229】図57は路面μ推定のフローを示し、ステ
ップ301にて、前記(13)式によりスタビリティファク
タAを算出する。次にステップ302にて、スタビリテ
ィファクタの演算値Aを所定値AL 例えば0.005と比
較し、また横加速度の検出値GY を所定値GYTH 例えば
0.5(g) と比較する。実横加速度GY の検出はリニアG
センサなどで行えば良い。そしてステップ303にて、
A>AL且つGY <GYTH の場合に、走行中の路面が低
μであると判定し、ステップ304にて、A=AL のと
きの横加速度の検出値GY (g) を、当該路面の摩擦係数
μであるとする。但し、A<AL またはGY >GYTH
場合は、路面が高μであると判断し、μの推定を行わな
い。上述した301〜304のステップを所定のサンプ
リング周期に従って、繰り返して実行することにより、
走行中常時、路面のμの推定を行う。
【0230】
【発明の効果】本発明の車両の出力制御装置によると、
運転者の意志を路面μに応じた割合で反映するので、ド
ライバビリティが向上するのみならず、時々刻々に変化
する路面状況、更にはタイヤの特性に対応した出力制御
を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による車両の出力制御装置を前進4段後
進1段の油圧式自動変速機を組み込んだ前輪駆動形式の
車両に応用した一実施例の概念図である。
【図2】その概略構成図である。
【図3】そのスロットル弁の駆動機構を表す断面図であ
る。
【図4】その制御の全体の流れを表すフローチャートで
ある。
【図5】操舵軸の中立位置学習補正の流れを表すフロー
チャートである。
【図6】 操舵軸の中立位置学習補正の流れを表すフローチャート
である。
【図7】操舵軸の中立位置学習補正の流れを表すフロー
チャートである。
【図8】車速と可変閾値との関係を表すマップである。
【図9】操舵軸の中立位置を学習補正した場合の補正量
の一例を表すグラフである。
【図10】スリップ制御用の目標駆動トルクの演算手順
を表すブロック図である。
【図11】スリップ制御用の目標駆動トルクの演算手順
を表すブロック図である。
【図12】車速と補正係数との関係を表すマップであ
る。
【図13】車速と走行抵抗との関係を表すマップであ
る。
【図14】操舵軸旋回量と補正トルクとの関係を表すマ
ップである。
【図15】スリップ制御開始直後における目標駆動トル
クの下限値を規制するマップである。
【図16】タイヤと路面との摩擦係数と、このタイヤの
スリップ率との関係を表すグラフである。
【図17】目標横加速度と加速に伴うスリップ補正量と
の関係を表すマップである。
【図18】横加速度と旋回に伴うスリップ補正量との関
係を表すマップである。
【図19】操舵角センサ84の異常を検出するための回
路図である。
【図20】操舵角センサの異常検出処理の流れを表すフ
ローチャートである。
【図21】車速と補正係数との関係を表すマップであ
る。
【図22】横加速度の選択手順の流れを表すフローチャ
ートである。
【図23】スリップ量と比例係数との関係を表すマップ
である。
【図24】車速と積分補正トルクの下限値との関係を表
すマップである。
【図25】積分補正トルクの増減領域を表すグラフであ
る。
【図26】油圧式自動変速機の各変速段と各補正トルク
に対応する補正係数との関係を表すマップである。
【図27】機関回転数と要求駆動トルクとアクセル開度
との関係を表すマップである。
【図28】スリップ制御の流れを表すフローチャートで
ある。
【図29】旋回制御用の目標駆動トルクを演算する手順
を表すブロック図である。
【図30】旋回制御用の目標駆動トルクを演算する手順
を表すブロック図である。
【図31】車速と補正係数との関係を表すマップであ
る。
【図32】スタビリティファクタを説明するための横加
速度と操舵角比との関係を表すグラフである。
【図33】目標横加速度と目標前後加速度と車速との関
係を表すマップである。
【図34】横加速度とロードロードトルクとの関係を表
すマップである。
【図35】アクセル開度センサの全閉位置の学習補正の
手順の一例を表すグラフである。
【図36】アクセル開度センサの全閉位置の学習補正の
流れの他の一例を表すフローチャートである。
【図37】アクセル開度センサの全閉位置の学習補正の
流れの他の一例を表すフローチャートである。
【図38】旋回制御の流れを表すフローチャートであ
る。
【図39】旋回制御の流れを表すフローチャートであ
る。
【図40】最終目標トルクの選択操作の流れを表すフロ
ーチャートである。
【図41】遅角割合の選択操作の流れを表すフローチャ
ートである。
【図42】遅角割合の選択操作の流れを表すフローチャ
ートである。
【図43】機関の出力制御の手順を表すフローチャート
である。
【図44】機関の出力制御の手順を表すフローチャート
である。
【図45】路面μの推定値を利用したスタビリティファ
クタの設定を示すフローチャートである。
【図46】路面μの推定値を利用したコーナリングドラ
ッグ補正と加算比率算出を示すフローチャートである。
【図47】パワーステアリング装置を示す図である。
【図48】右前輪の操舵状況を示す図である。
【図49】コーナリングフォースと横滑り角の関係を示
す図である。
【図50】演算手順を示す図である。
【図51】操舵軸旋回角とパワステ圧の変化を示す図で
ある。
【図52】推定操作のフローチャートである。
【図53】推定操作のフローチャートである。
【図54】乗算係数と車速の関係を示す図である。
【図55】各種路面での操舵角比と横Gの関係を示す図
である。
【図56】各種路面でのスタビリティファクタと横Gの
関係を示す図である。
【図57】推定操作のフローチャートである。
【符号の説明】
11 機関 13 油圧式自動変速機 15 ECU 16 油圧制御装置 20 スロットル弁 23 アクセルレバー 24 スロットルレバー 31 アクセルペダル 32 ケーブル 34 爪部 35 ストッパ 41 アクチュエータ 43 制御棒 47 接続配管、 48 バキュームタンク 49 逆止め弁 50,55 配管 51,56 トルク制御用電磁弁 60 電磁弁 61 点火プラグ 62 クランク角センサ 64,65 前輪 66 前輪回転センサ 67 スロットル開度センサ 68 アイドルスイッチ 70 エアフローセンサ 71 水温センサ 74 排気温センサ 75 イグニッションキースイッチ 76 TCL 77 アクセル開度センサ 78,79 後輪 80,81 後輪回転センサ 82 車両 83 操舵軸 84 操舵角センサ 85 操舵ハンドル 86 操舵軸基準位置センサ 87 通信ケーブル 91 パワーアクチュエータ 92 パワーステアリング装置 93 タイロッド 94 操舵弁 95 油圧ポンプ 96 リザーバタンク 98,99 圧力センサ 104,105,117,135 乗算部 106,131 微分演算部 107,110 クリップ部 108,123 フィルタ部 109 トルク換算部 111 走行抵抗算出部 112,114,119 加算部 113 コーナリングドラッグ補正量算出部 113A 路面μ推定手段 115 可変クリップ部 116,121,124 減算部 118 加速度補正部 120 旋回補正部 122 横加速度演算部 141 目標横加速度演算部 141A スタビリティファクタ(A) 設定手段 144 前後加速度演算部 145 基準駆動トルク算出部 145A コーナリングドラッグ補正量算出部 146,147 乗算部 146A 加算比率αの算出部 A スタビリティファクタ b トレッド DF コーナリングフォース FP 点火時期制御中フラグ FS スリップ制御中フラグ GF 実前輪加速度 GKC,GKF 前輪加速度補正量 Gs スリップ量変化率 GXF 修正前後加速度 GXO 目標前後加速度 GYO 目標横加速度 g 重力加速度 NE 機関回転数 P 点火時期 pB 基本遅角量 po 目標遅角量 PS パワステ圧 r 車輪有効半径 SO 目標スリップ率 s スリップ量 TB 基準駆動トルク TC コーナリングドラッグ補正トルク TD 微分補正トルク Td 要求駆動トルク TI 積分補正トルク TO 最終目標駆動トルク TOC 旋回制御用目標駆動トルク TOS スリップ制御用目標駆動トルク TP 比例補正トルク TPID 最終補正トルク TR 走行抵抗 Δt サンプリング周期 V 車速 VF 実前輪速 VFO,VFS 目標前輪速 VK ,VKC スリップ補正量 VRL 左後輪速 VRR 右後輪速 VS スリップ制御用の車速 Wb 車体重量 δ 前輪の舵角 δH 操舵軸旋回角 δF 横滑り角 ρd 差動歯車減速比 ρKI 積分補正係数 ρKP 比例補正係数 ρm 油圧式自動変速機の変速比 ρT トルクコンバータ比 μ 路面摩擦係数
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−27125(JP,A) 特開 平2−38150(JP,A) 特開 昭63−18145(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 運転者による操作とは独立に機関の駆動
    トルクを低減させるトルク制御手段と、操舵軸の旋回角
    を検出する操舵角センサと、車両の速度を検出する車速
    センサと、機関の回転数を検出する回転数センサと、ア
    クセル開度を検出するアクセル開度センサと、路面の摩
    擦係数を推定する手段と、前記操舵角センサと車速セン
    サからの検出信号に基づいて前記車両の横加速度を演算
    し、かつこの横加速度の大きさに応じた基本駆動トルク
    を算出すると共に、推定した摩擦係数から基本駆動トル
    クの採用割合を求めてこの採用割合を前記基本駆動トル
    クに乗じて補正基本駆動トルクを求める一方、前記回転
    数センサとアクセル開度センサからの検出信号に基づい
    て要求駆動トルクを求めると共に、この要求駆動トルク
    に前記採用割合を1から減算した値をかけて補正要求駆
    動トルクを求め、補正基本駆動トルクと補正要求駆動ト
    ルクとの和から目標駆動トルクを算出するトルク演算ユ
    ニットと、前記機関の出力トルクが目標駆動トルクとな
    るように前記トルク制御手段を制御する電子制御ユニッ
    トとを具えたことを特徴とする車両の出力制御装置。
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