JP3018680B2 - 車両の出力制御装置 - Google Patents

車両の出力制御装置

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JP3018680B2
JP3018680B2 JP3316336A JP31633691A JP3018680B2 JP 3018680 B2 JP3018680 B2 JP 3018680B2 JP 3316336 A JP3316336 A JP 3316336A JP 31633691 A JP31633691 A JP 31633691A JP 3018680 B2 JP3018680 B2 JP 3018680B2
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の旋回時に発生す
る横向きの加速度(以下、これを横加速度と呼称する)
の大きさに応じて機関の駆動トルクを規制し、運転者の
意志を反映させて加速性を損なうことなく安全な走行を
可能とした車両の出力制御装置に関する。
【0002】
【背景の技術】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。
【0005】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。
【0006】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。
【0007】このような観点に基づいた車両の出力制御
に関するもののうち、従来知られているものとしては、
駆動輪の回転速度と従動輪の回転速度とを検出し、これ
ら駆動輪と従動輪との回転速度の差を駆動輪のスリップ
量とみなし、このスリップ量の大きさと車両の走行状態
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、機関の駆動トルクがこの目標
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。
【0008】しかしながら、このような機関の出力制御
装置では、車体の状況のみを検出して機関の駆動トルク
を制御するため、運転者の操縦感覚の面で不満な点があ
った。例えば、T字路や旋回路の出口付近から加速を希
望していても、アクセルペダルの踏み込み量に関係なく
機関の駆動トルクが決まってしまっているため、運転者
の意志が機関の駆動トルクに反映されたものではなかっ
た。
【0009】このようなことから、本発明者らは、車両
に作用する横加速度の大きさに応じて算出される基準駆
動トルクにこの基準駆動トルクの採用割合を乗じて補正
基準駆動トルクを求める一方、機関回転数とアクセル開
度とに基づいて算出した要求駆動トルクに前記採用割合
を1から減算した値を乗じて補正要求駆動トルクを求
め、これら補正基準駆動トルクと補正要求駆動トルクと
を加算して機関の目標駆動トルクを算出し、機関の駆動
トルクがこの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を提案し
た。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らが以前に提
案した機関の出力制御装置は、運転者の加速意志を要求
駆動トルクとして機関回転数及びアクセル開度に基づい
て基準駆動トルクに加算しているが、基準トルクは平坦
路を想定し、また、重量も計算上一定値として求めてい
る。
【0011】このため、車両が登坂路や重量物積載時に
旋回する場合、目標駆動トルクが不足するため、制御中
から終了時までアクセルペダルの踏み込みにも係わらず
加速のもたつきが感じられる結果、車両の良好な操縦感
覚を損なう可能性があった。
【0012】
【発明の目的】本発明は、特に車両が登坂路や重量物積
載時に旋回する場合等において、運転者の意志がより一
層反映され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。
【0013】
【課題を解決するための手段】従来の出力制御装置は、
機関回転数とアクセル開度とに基づいて運転者の要求駆
動トルクを算出しており、平坦路での走行及び一定重量
での走行を想定したため、登坂路や重量物積載時の旋回
では制御過多となり、アクセルペダルの踏み込みにも係
わらず加速のもたつきが感じられるのである。
【0014】そこで、車両の速度、走行路の勾配、重量
に応じて目標駆動トルクを増減させることにより、運転
者の操縦感覚に違和感がなくなると考えられる。
【0015】本発明による車両の出力制御装置は、かか
る知見に鑑みてなされたものであり、運転者による操作
とは独立に期間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、前記操舵角センサ及び車速センサからに検
出信号に基づいて目標横加速度を演算する目標横加速度
演算手段と、前記目標横加速度と車速とに応じて予め定
められた平坦路用マップから目標前後加速度を求め、求
められた値に車速と重量勾配抵抗に基づいて低車速より
高車速の補正分を低く設定した補正分を予め定めたマッ
プから求めて加えることで補正目標前後加速度を求める
補正目標前後加速度演算手段と、前記補正目標前後加速
に基づいて機関の基準駆動トルクを算出すると共にこ
の基準駆動トルクの採用割合を求めてこの採用割合を前
記基準駆動トルクに乗じて補正基準駆動トルクを求める
基準駆動トルク演算手段と、前記回転数センサ及びアク
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から減算した値を乗じて補正要求駆動トルクを求める
要求駆動トルク演算手段と、補正基準駆動トルクと補正
要求駆動トルクとを加算して目標駆動トルクを算出する
目標駆動トルク演算手段と、演算された目標駆動トルク
から前回の演算値を減算した値を予め設定されていた増
減許容量に規制する変化量制限手段と、前記機関の出力
トルクが前記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。
【0016】なお、機関の駆動トルクを低下させるトル
ク低減手段としては、点火時期を遅らせたり吸入空気量
や燃料供給量を少なくしたり、或いは燃料供給を中止し
たりすることが一般的であるが、特殊なものとしては機
関の圧縮比を下げるようにした構成等も採用することが
できる。重量勾配抵抗とは、エンジン駆動力から空力抵
抗と、ころがり抵抗と、加速抵抗とを差し引いたもので
あり、重量及び勾配によって変化する。但し、ころがり
抵抗にはコーナリング抵抗も含まれる。
【0017】
【作用】基準駆動トルク設定手段は、操舵角センサ及び
車速センサからの検出信号に基づいて車両の横加速度を
演算し、更にこの横加速度の大きさに応じた基準駆動ト
ルクを車両の速度(V) と重量勾配抵抗(kgf) に応じた補
正を行って算出する。そして、基準駆動トルクの採用割
合をこの基準駆動トルクに乗じて補正基準駆動トルクを
算出する。又、要求駆動トルク演算手段は、回転数セン
サ及び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、この要求駆動トルクに前記採用割
合を1から減算した値を乗じて補正要求駆動トルクを算
出する。
【0018】そして、電子制御ユニットは機関の出力ト
ルクが目標駆動トルクとなるように、トルク制御手段の
作動を制御し、運転者による操作とは関係なく機関の駆
動トルクを必要に応じて低減させる。この際、補正目標
前後加速度演算手段が目標横加速度と車速とに応じて予
め定められた平坦路用マップから目標前後加速度を求
め、求められた値に車速と重量勾配抵抗に基づいて低車
速より高車速の補正分を低く設定した補正分を予め定め
たマップから求めて加えることで補正目標前後加速度を
求めることにより、安全対策が図られる。この安全対策
を図った上で、基準駆動トルク演算手段が補正目標前後
加速度に基づいて機関の基準駆動トルクを算出すると共
に採用割合を乗じて補正基準駆動トルクを求める。ま
た、変化量制限手段が目標駆動トルクから前回の演算値
を減算した値を予め設定されていた増減許容量に規制す
ることにより、加速ショックを低減する。
【0019】そして、電子制御ユニットは機関の出力ト
ルクが目標駆動トルクとなるように、トルク制御手段の
作動を制御し、運転者による操作とは関係なく機関の駆
動トルクを必要に応じて低減させる。
【0020】
【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。
【0021】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。
【0022】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。
【0023】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。
【0024】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。
【0025】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。
【0026】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47
との間には、バキュームタンク48からサージタンク4
6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。
【0027】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。
【0028】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。
【0029】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。
【0030】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。
【0031】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。
【0032】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。
【0033】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とが接
続している。
【0034】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。
【0035】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。
【0036】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
転状態の情報がTCL76に送られる。逆に、TCL7
6からはこのTCL76にて演算された目標駆動トルク
に関する情報がECU15に送られる。
【0037】本実施例では、旋回中の車両に発生する横
加速度が予め設定された値以上となった場合に、機関1
1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の目標駆動トルクをTCL76
にて演算し、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。
【0038】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、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。
【0039】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の中立位置は、ECU15やT
CL76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が
学習補正されるようになっている。
【0040】次に、TCL76はM4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11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
を演算し、この目標駆動トルクTOCに関するデータをE
CU15に出力する。
【0041】そして、運転者が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場合には、ECU1
5は機関11の駆動トルクがこの目標駆動トルクTOC
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、これによって車両82を無理なく
安全に走行させるようにしている。
【0042】なお、運転者が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ない場合には、ECU1
5は一対のトルク制御用電磁弁51,56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。
【0043】このように、機関11の駆動トルクをM5
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M6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。
【0044】ところで、M4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64,6
5の舵角δを下式(2) より演算し、この時の車両82の
目標横加速度GYOを下式(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)
【0045】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。
【0046】この(3) 式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の中立位置が変わってしまうと、操舵軸83
の旋回位置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。
【0047】このようなことから、操舵軸83の中立位
置をM3のステップにて学習補正する必要があるが、こ
の操舵軸83の中立位置を学習補正する方法について
は、特開平3−189273号公報等ですでに公知であ
るので、その具体的な説明は省略する。
【0048】なお、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
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、本実施例では後輪
速差|VRL−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
りに用いている。
【0049】具体的には、本実施例による旋回制御の演
算ブロックを表す図5及び図6に示すように、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101にて下式(4) のように実際の
横加速度GY が算出され、これをフィルタ部102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) ・・・(4)
【0050】但し、bは後輪78,79のトレッドであ
り、前記フィルタ部102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) }]
【0051】このように、車両82の横加速度GY は後
輪速差|VRL−VRR|を利用して前記(4) 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。
【0052】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。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
OCを算出する。
【0053】詳述すると、TCL76は車速演算部10
3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、目標横加速度演算部104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
05にて図7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。
【0054】ところで、操舵軸中立位置の学習が行われ
ていない状態では、舵角δに基づいて目標横加速度GYO
を(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。
【0055】そこで、本実施例では操舵軸中立位置の学
習が行われるまでは、切り換えスイッチ106にて前記
(4)式に基づいて算出される修正横加速度GYFを用いて
旋回制御を行えるようにしている。つまり、舵角中立位
置の学習が行われていない状態では、切り換えスイッチ
106により修正横加速度GYFを採用し、舵角中立位置
の学習が行われたならば、切り換えスイッチ106によ
り補正係数乗算部105からの目標横加速度GYOが選択
される。
【0056】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の中立位置を基準として横加速度GY
0近傍となる極低速走行状態での操舵軸83の旋回角δ
HO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8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G
Y 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。
【0057】以上のようなことから、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8を
基にした場合には、スタビリティファクタAを0.00
2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が0.6g未満となるように、機関11の駆
動トルクを制御する。
【0058】なお、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前後に設定すれば
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(4) 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
YO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。
【0059】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G YO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107にてTCL76に予め記憶
された図9に示す如き平坦路用のマップから読み出し、
読み出した値に、図15により後述する如く車体速度と
重量勾配抵抗に応じた補正分を予め定めたマップから求
めて加えることにより算出する。そして、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TB
基準駆動トルク算出部108にて下式(5) により算出す
る。 TB =(GXO・Wb ・r+TL )/(ρm ・ρd ・ρT ) ・・・ (5)
【0060】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(Roa
d-Load)トルクであり、本実施例では図10に示す如き
マップから求めている。
【0061】目標前後加速度演算部107は、図15に
示すように、図9に示したマップのメモリ201と、車
体速度と重量勾配抵抗を変数とする補正分のマップのメ
モリ202と、加算器203とで構成してある。図15
に示した補正分のマップでは、中低速時に重量勾配抵抗
がプラス、例えば重量が設計値より大きいか、登坂路走
行の場合に加速不足を補うため補正分をプラス0.05
(G)とし、中低速時に重量勾配抵抗がマイナス、例え
ば重量が設定値より小さいか、降坂路走行の場合に少々
の加速不足は問題ないので補正分をマイナス0.05
(G)とし、他の場合は補正分をゼロとしているが、こ
れに限られない。
【0062】前述の如く、重量勾配抵抗=エンジン駆動
力−空力抵抗−ころがり抵抗(コーナリング抵抗も含
む)−加速抵抗であり、この演算に必要な個々の値は次
のようにして求まる。但し、説明中の記号は、他の項で
のものと必ずしも一致せず、本項だけのものもある。 エンジン駆動力=TE (nE )・t(e)・η・i
T ・iF /r kgf ここで、TE (nE ):排気損後のエンジントルク〔kg
・mt(e):トルクコンバータのトルク比 e :速度比 η :変速機の伝達効率 iT :変速機のギヤ比 iF :ディファレンシャルギヤ比 r :タイヤの動半径 m なお、トルク比t(e)はトルクコンバータの速度比e
から直線補間して細かに求めると良い。 空力抵抗=(1/2)ρ・S・CD ・V2 kgf ここで、ρ : 空気密度 kgfs2/m4 S : 前面投影面積 m2D : 抗力係数 V : 車体速度 m/s ころがり抵抗=R0 +(CF)2/CP kgf ここで、 R0 :自由転動時のころがり抵抗 (CF)2/CP:横すべり角が小さい時のコーナリング
抵抗 (i) R0 =μr・W、 但し、μrはころがり抵抗係数
(約0.015)、Wは車両重量 kgf であるがプログ
ラムを通して統一しておく。 (ii)(CF)2/CP=(a・W・GY /2)2・2/CPf
+(b・W・GY /2)2・2/CPr、但し、CFはコー
ナリングフォース kgf 、CPはコーナリングパワー
kgf/rad 、aとbは前後輪の分担重量比、CPfは前輪
のコーナリングパワー、CPrは後輪のコーナリングパ
ワー、GY は横加速度(g) 、Wは前述の統一した車両重
量 kgf である。 加速抵抗=(W+ΔW)・GX kgf ここで、W:前述の統一した車両重量 kgf ΔW:回転部分相当重量 kgf GX :前後加速度(g) なお、ΔW=W0 {Ec+Fc(iT ・iF )2}であ
り、W0 は空車重量、Ecはタイヤ回転部分相当重量比
率(約0.05)、Fcはエンジン回転部分相当重量比
率(約0.0018)、iT は変速機のギヤ比、iF
デファレンシャルギヤ比である。
【0063】上述の如く求まる重量勾配抵抗には車両の
振動等によりノイズが乗り易いので、充分なフィルタリ
ング処理を行う必要があるが、f0 =0.5Hzの2次デ
ジタルフィルタをかけることにより不具合がなかった。
また、ブレーキをかけた時には重量勾配抵抗の計算がで
きない(誤差が大きい)ので、ブレーキ前の値を保持す
ると良い。更に、車速が10km/h以下では補正の効果
が少ないので、演算処理の簡単のために、重量勾配抵抗
=0.0kgf とすると良い。図16に、これらの処理の
流れを示す。
【0064】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Td
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。
【0065】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109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が、高μ路では0.6
程度前後の数値を採用する。
【0066】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TCL76内に記憶された図11に
示す如きマップから求め、次いで乗算部110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 との採用割合が制御
当初には6対4となる。
【0067】従って、機関11の目標駆動トルクTOC
加算部111にて下式(6)により算出される。 TOC=α・TB +(1−α)・Td ・・・ (6)
【0068】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
増減量を規制する必要がある。
【0069】そこで、本実施例ではトルク変化率制限器
(変化量制限器)112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)
の差の絶対値|ΔT|が例えば毎秒10kgfmの目標駆動
トルクの変化率に対応する第一増減許容量TK1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) から前回算出した目標駆動トルクTOC(n-1)
を減算した値ΔTが負の第一増減許容量TK1よりも小さ
い、即ち急激に目標駆動トルクTOCを低下させる必要が
ある場合には、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) −TK1
【0070】つまり、前回算出した目標駆動トルクT
OC(n-1) に対する下げ幅を第一増減許容量TK1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緩
和する。
【0071】一方、今回算出した目標駆動トルクT
OC(n) から前回算出した目標駆動トルクTOC(n-1) を減
算した値ΔTが第一増減許容量TK1以上の場合、即ち急
激に目標駆動トルクTOCを上昇させる必要がある場合に
は、横加速度演算部121にて算出されるフィルタ部1
22通過後の修正横加速度GYFに基づき、この修正横加
速度GYFが例えば0.35g未満の場合には、例えば毎
秒20kgfmの目標駆動トルクの変化率に対応する第二増
減許容量TK2を前回の目標駆動トルクTOC(n-1) に加算
して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) +TK2
【0072】又、修正横加速度GYFが0.35g以上の
場合には、第一増減許容量TK1を前回の目標駆動トルク
OC(n-1)に加算して今回の目標駆動トルクTOC(n)
下式により設定する。 TOC(n) =TOC(n-1) +TK1
【0073】つまり、今回算出した目標駆動トルクT
OC(n) から前回算出した目標駆動トルクTOC(n-1) を減
算した値ΔTが第一増減許容量TK1を越えた場合には、
修正横加速度GYFの大きさに応じて前回算出した目標駆
動トルクTOC(n-1) に対する上げ幅を第一増減許容量T
K1か或いは第二増減許容量TK2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し、更に車両
82が旋回状態から直進状態に移行する場合等におい
て、運転者がアクセルペダル31を踏み込んだ際の加速
性を従来のものよりも向上させるようにしている。
【0074】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113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。
【0075】開始・終了判定部113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。
【0076】一方、前記開始・終了判定部113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。
【0077】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。
【0078】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12及び図13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。
【0079】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。
【0080】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。
【0081】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。
【0082】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にて舵角中
立位置の学習が済んでいるか否か、即ち操舵角センサ8
4によって検出される舵角δの信憑性が判定される。
【0083】C6のステップにて舵角中立位置の学習が
済んでいると判断すると、C7にて旋回制御中フラグF
C がセットされているか否かが再び判定される。
【0084】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にて先に算出された(6) 式の目標駆動トル
クTOCが旋回制御用の目標駆動トルクTOCとして採用さ
れる。
【0085】一方、前記C6のステップにて舵角中立位
置の学習が済んでいないと判断すると、(2) 式にて算出
される舵角δの信憑性がないので、(6) 式にて算出され
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5
1,56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。
【0086】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。
【0087】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。
【0088】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(n) から前回算出し
た目標駆動トルクTOC(n-1) を減算した値ΔTが予め設
定した第一増減許容量TK1以上か否かを判定する。この
第一増減許容量TK1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(5) 式を利用して TK1=(0.1・Wb ・r・Δt)/(ρm ・ρd ・ρt ) となるが、本実施例では先にも述べたように毎秒10kg
fmに設定している。
【0089】前記C10のステップにて今回算出した目
標駆動トルクTOC(n) から前回算出した目標駆動トルク
OC(n-1) を減算した値ΔTが第一増減許容量TK1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(n) から前回算出した目標駆動トルクT
OC(n-1) から減算した値ΔTが負の増減許容量TK1より
も大きいか否かを判定する。
【0090】このC11のステップにて今回算出した目
標駆動トルクTOC(n) から前回算出した目標駆動トルク
OC(n-1) を減算した値ΔTが負の増減許容量TK より
も大きい、即ち今回算出した目標駆動トルクTOC(n)
前回算出した目標駆動トルクTOC(n-1) との差の絶対値
|ΔT|が第一増減許容量TK1よりも小さいので、算出
された今回の目標駆動トルクTOC(n) をそのまま採用
し、後述するC12のステップに移行する。
【0091】又、C11のステップにて今回算出した目
標駆動トルクTOC(n) から前回算出した目標駆動トルク
OC(n-1) を減算した値ΔTが負の第一増減許容量TK1
よりも小さい、即ち目標駆動トルクTOCが急激に減少し
ていると判断すると、C13にて今回の目標駆動トルク
OC(n) を下式により制限し、後述するC12のステッ
プに移行する。 TOC(n) =TOC(n-1) −TK1
【0092】つまり、前回算出した目標駆動トルクT
OC(n-1) に対する下げ幅を第一増減許容量TK1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。
【0093】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(n) から前回算出した目標駆動
トルクTOC(n-1) を減算した値ΔTが増減許容量TK1
上であると判断すると、C14にて修正前後加速度GYF
が0.35g以上であるか否かを判定する。
【0094】このC14のステップにて修正前後加速度
YFが0.35g未満である、即ち目標駆動トルクTOC
をある程度急激に増加させても、運転者の操縦感覚を悪
化させる虞が少ないと判断した場合には、C15にて今
回の目標駆動トルクTOC(n) を下式により設定し、後述
するC12のステップに移行する。 TOC(n) =TOC(n-1) +TK2
【0095】つまり、前回算出した目標駆動トルクT
OC(n-1) に対する上げ幅を第一増減許容量TK1よりも大
きな第二増減許容量TK2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と共に車両82
が旋回状態から直進状態に移行する場合等において、運
転者がアクセルペダル31を踏み込んだ際の加速性を向
上させるようにしている。
【0096】又、C14のステップにて修正前後加速度
YFが0.35g以上である、即ち目標駆動トルクTOC
を余り急激に増加させると、運転者の操縦感覚を悪化さ
せる虞があると判断した場合には、C16にて今回の目
標駆動トルクTOC(n) を下式により設定し、後述するC
12のステップに移行する。 TOC(n) =TOC(n-1) +TK1
【0097】つまり、今回算出した目標駆動トルクT
OC(n) から前回算出した目標駆動トルクTOC(n-1) を減
算した値ΔTが第一増減許容量TK を越えた場合で、修
正前後加速度GYFが大きい時には、前回算出した目標駆
動トルクTOC(n-1) に対する上げ幅を第一増減許容量T
K1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。
【0098】以上のようにして今回の目標駆動トルクT
OC(n) が設定されると、TCL76はC12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。
【0099】このC12のステップにて目標駆動トルク
OCが運転者の要求駆動トルクTd よりも大きくない、
即ち旋回制御の必要性があると判断した場合には、C1
7にてアイドルスイッチ68がオン状態か否かを判定す
る。
【0100】このC17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した場合には、旋回制御
が必要な状態であることから、前記C6のステップに移
行する。
【0101】又、前記C12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C18にて旋回制御中フラグ
C をリセットする。同様に、C17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すると、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。
【0102】このC18のステップ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。
【0103】ここで、車両82が旋回状態から直進状態
へ移行する場合において、許容増減量TK を車両82の
横加速度に関係なく固定値とした従来の場合と本実施例
の場合とでの制御の効果を比較した図14に示すよう
に、横加速度GY が急激に低下して車両82が直進状態
に移行するに伴い、目標前後横加速度GXOが急激に立ち
上がっているものの、図中、二点鎖線で示す従来の場合
には目標駆動トルクTOCの増加割合が緩やかであるた
め、車両82の前後加速度GX の立ち上がりが弱く、加
速の伸びが余り良くない。しかし、図中、実線で示す本
願の場合には目標駆動トルクTOCの増加割合が従来のも
のよりも急峻となるため、車両82の前後加速度GX
立ち上がりが改善され、加速の伸びが向上することが判
る。
【0104】なお、本実施例では重み付けの係数αを固
定値としたが、制御開始後の時間の経過と共に係数αの
値を例えば0.6から0.4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。
【0105】又、上述した実施例では、高μ路用の目標
駆動トルクを算出するようにしたが、この高μ路と低μ
路とに対応する旋回制御用の目標駆動トルクをそれぞれ
算出し、これらの目標駆動トルクから最終的な目標駆動
トルクを選択するようにしても良い。又、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第一増減許容量TK1及び第二増減許
容量TK2により目標駆動トルク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。
【0106】
【発明の効果】本発明の車両の出力制御装置によると、
重量勾配抵抗と車両速度に応じて目標駆動トルクを補正
するようにしたので、旋回制御中で重量物積載時や登坂
路走行中に運転者がアクセルペダルを踏み込んで車両の
加速を希望した場合等でも、目標駆動トルクを従来のも
のよりも大きくできることから、車両の加速性を改善し
て操縦感覚を損なうことのない安全な走行が可能である
【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】図6と共に旋回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6】図5と共に旋回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7】車速と補正係数との関係を表すマップである。
【図8】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9】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10】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11】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12】図13と共に旋回制御の流れを表すフローチ
ャートである。
【図13】図12と共に旋回制御の流れを表すフローチ
ャートである。
【図14】車両に発生する横加速度と、目標前後加速度
と、目標駆動トルクと、前後加速度との関係をそれぞれ
表すグラフである。
【図15】目標前後加速度の車両速度と重量勾配抵抗に
よる補正演算を示すブロック図である。
【図16】重量勾配抵抗のフィルタリングとブレーキ時
対策の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
11は機関、13は油圧式自動変速機、15はECU、
16は油圧制御装置、20はスロットル弁、23はアク
セルレバー、24はスロットルレバー、31はアクセル
ペダル、32はケーブル、34は爪部、35はストッ
パ、41はアクチュエータ、43は制御棒、47は接続
配管、48はバキュームタンク、49は逆止め弁、5
0,55は配管、51,56はトルク制御用電磁弁、6
0は電磁弁、61は点火プラグ、62はクランク角セン
サ、64,65は前輪、66は前輪回転センサ、67は
スロットル開度センサ、68はアイドルスイッチ、70
はエアフローセンサ、71は水温センサ、74は排気温
センサ、75はイグニッションキースイッチ、76はT
CL、77はアクセル開度センサ、78,79は後輪、
80,81は後輪回転センサ、82は車両、83は操舵
軸、84は操舵角センサ、85は操舵ハンドル、86は
操舵軸基準位置センサ、87は通信ケーブル、101は
横加速度演算部、102はフィルタ部、103は車速演
算部、104は目標横加速度演算部、105は補正係数
乗算部、106は切り換えスイッチ、107は目標前後
加速度演算部、108は基準駆動トルク算出部、10
9,110は乗算部、111は加算部、112は変化量
制限器、113は開始・終了判定部、201は変換マッ
プのメモリ、202は補正分のマップのメモリ、203
は加算器であり、Aはスタビリティファクタ、bはトレ
ッド、FC は旋回制御中フラグ、GXOは目標前後加速
度、GYOは目標横加速度、gは重力加速度、KY は補正
係数、NE は機関回転数、rは車輪有効半径、TB は基
準駆動トルク、Td は要求駆動トルク、TL はロードロ
ードトルク、TK1は第一増減許容量、TK2は第二増減許
容量、TOCは目標駆動トルク、Vは車速、VRLは左後輪
速、VRRは右後輪速、Wb は車体重量、αは重み付けの
係数、δは前輪の舵角、ΔTは今回算出した目標駆動ト
ルクから前回算出した目標駆動トルクを減算した値、δ
H は操舵軸旋回角、θA はアクセル開度、ωは車両のホ
イールベース、ρd は差動歯車減速比、ρm は油圧式自
動変速機の変速比、ρT はトルクコンバータ比である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 喜一 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動 車工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−225040(JP,A) 特開 平1−313636(JP,A) 特開 平1−224422(JP,A) 実開 平1−25435(JP,U) 特許2518448(JP,B2) 特許2623912(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02D 29/00 - 29/06 F02D 41/00 - 41/40 F02D 43/00 - 45/00

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期間の駆動
    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、前記操舵
    角センサ及び車速センサからに検出信号に基づいて目標
    横加速度を演算する目標横加速度演算手段と、前記目標
    横加速度と車速とに応じて予め定められた平坦路用マッ
    プから目標前後加速度を求め、求められた値に車速と重
    量勾配抵抗に基づいて低車速より高車速の補正分を低く
    設定した補正分を予め定めたマップから求めて加えるこ
    とで補正目標前後加速度を求める補正目標前後加速度演
    算手段と、前記補正目標前後加速度に基づいて機関の基
    準駆動トルクを算出すると共にこの基準駆動トルクの採
    用割合を求めてこの採用割合を前記基準駆動トルクに乗
    じて補正基準駆動トルクを求める基準駆動トルク演算手
    段と、前記回転数センサ及び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から減算した値を乗
    じて補正要求駆動トルクを求める要求駆動トルク演算手
    段と、補正基準駆動トルクと補正要求駆動トルクとを加
    算して目標駆動トルクを算出する目標駆動トルク演算手
    段と、演算された目標駆動トルクから前回の演算値を減
    算した値を予め設定されていた増減許容量に規制する変
    化量制限手段と、前記機関の出力トルクが前記目標駆動
    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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