JP6150575B2 - 車両のスリップ量制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両のスリップ量制御装置に関し、特に、車両の駆動輪のスリップ量を目標スリップ量にフィードバック制御する車両のスリップ量制御装置に関する。

近年、自動二輪車や自動四輪車等の車両の安定性をより高めるべく、車両の加速時に駆動輪のスリップ量を目標スリップ量にフィードバック制御する構成が、車両に採用されるようになってきている。

また、駆動輪のスリップ量は、駆動輪の回転速度と従動輪の回転速度との差や、駆動輪の回転速度と従動輪の回転速度との比等によって算出されることが一般的であり、車両の加速時に駆動輪のスリップ量を目標スリップ量にフィードバック制御する際には所定のフィードバックゲインを設定することが一般的である。

かかる状況下で、特許文献１は、スリップ制御装置に関し、駆動輪のスリップ量が目標スリップ量に近づくように車両の駆動力をフィードバック制御する構成を開示している。また、かかる構成では、駆動輪のスリップ量と目標スリップ量との差が増加中であるか又は減少中であるか等の事象に関係した駆動輪のスリップ量に影響するパラメータに基づいて、車両の駆動力を決定するためのフィードバックゲインが設定されている。

特許第２８９８１６１号公報

しかしながら、本発明者の検討によれば、特許文献１が開示するスリップ制御装置においては、フィードバック制御の開始後に検出されたスリップ量に影響するパラメータのみに基づいてフィードバックゲインが設定されている。

このため、かかる構成によれば、スリップ量に影響するパラメータに基づいて設定されたフィードバックゲインが、車両の駆動力に反映される時期がフィードバック制御の開始時点から大きく遅れる傾向にあり、スリップ量が目標スリップ量に収束するまでに多くの時間を要する傾向にあると考えられる。

つまり、現状では、フィードバック制御の開始後に駆動輪のスリップ量を速やかに目標スリップ量に収束させることが可能な車両のスリップ量制御装置が待望された状況にあると考えられる。

本発明は、以上の検討を経てなされたものであり、フィードバック制御の開始後に駆動輪のスリップ量を速やかに目標スリップ量に収束させることが可能な車両のスリップ量制御装置を提供することを目的とする。

以上の目的を達成すべく、本発明は、車両の駆動輪及び従動輪の回転速度に基づいて前記車両のスリップ量を算出するスリップ量算出部と、前記スリップ量算出部によって算出された前記スリップ量が増加しながら所定の閾値に到達したとき、前記スリップ量が前記所定の閾値未満の目標スリップ量に収束するように前記車両の駆動力又は制動力をフィードバック制御する制御部と、を備える車両のスリップ量制御装置であって、前記制御部は、前記スリップ量が増加を開始してから前記所定の閾値に到達するまで又は到達した際の所定のタイミングで前記スリップ量に影響するパラメータを検出するパラメータ検出部と、前記パラメータ検出部によって検出された前記パラメータに基づいて前記フィードバック制御のフィードバックゲインを設定するゲイン設定変更部と、を備え、前記パラメータ検出部は、前記フィードバック制御が開始されるよりも前である前記所定のタイミングで前記パラメータを検出することを第１の局面とする。

また、本発明は、かかる第１の局面に加えて、前記パラメータは駆動力であることを第２の局面とする。

また、本発明は、かかる第２の局面に加えて、前記ゲイン設定変更部は、前記駆動力が大きいほど、前記フィードバックゲインを大きな値に設定することを第３の局面とする。

また、本発明は、かかる第１から第３の局面のいずれかの局面に加えて、前記所定のタイミングは、前記スリップ量が前記目標スリップ量に到達する目標スリップ量到達時刻を含むそれ以降の時刻と、前記スリップ量が前記閾値に到達する閾値到達時刻を含むそれ以前の時刻と、の間の期間内に設定されることを第４の局面とする。

また、本発明は、かかる第１から第４の局面のいずれかの局面に加えて、前記パラメータ検出部は、更に、前記フィードバック制御中に前記スリップ量が増加しながら前記目標スリップ量に到達したタイミングで前記パラメータを検出し、前記ゲイン設定変更部は、前記フィードバック制御中に前記スリップ量が増加しながら前記目標スリップ量に到達したタイミングで検出された前記パラメータに基づいて前記フィードバックゲインを変更して設定することを第５の局面とする。

本発明の第１の局面における車両のスリップ量制御装置によれば、パラメータ検出部が検出した駆動力等のパラメータが異なれば、スリップ量を目標スリップ量に速やかに収束させるフィードバックゲイン、すなわち収束性の良好なフィードバックゲインも異なることに着目し、ゲイン設定変更部が、パラメータ検出部の検出したパラメータに基づき、フィードバック制御のフィードバックゲインを設定することで、フィードバックゲインを収束性の良好な値に簡便かつ確実に設定することができる。更に、パラメータ検出部が、フィードバック制御が開始されるよりも前に、スリップ量が増加を開始してから所定の閾値に到達するまで又は到達した際の所定のタイミングで、スリップ量に影響するパラメータを検出するため、制御部が、フィードバック制御の開始前に検出されたパラメータをフィードバックゲインに反映させることができる。従って、制御部が、フィードバック制御を開始時から、収束性の良好なフィードバックゲインを適用することができるため、一層収束性を良好なものにすることができる。

また、本発明の第２の局面における車両のスリップ量制御装置によれば、パラメータ検出部にて駆動力をパラメータに設定することにより、制御部のフィードバック制御の開始前に検出されたよりスリップ量に関連する駆動力をフィードバックゲインに反映させることができる。

また、本発明の第３の局面における車両のスリップ量制御装置によれば、パラメータ検出部が検出した駆動力が大きいほど、スリップ量を目標スリップ量に速やかに収束させるフィードバックゲイン、すなわち収束性の良好なフィードバックゲインも大きなものとする必要があることに着目し、パラメータ検出部の検出した駆動力が大きいほど、フィードバックゲインを大きな値に設定することで、フィードバックゲインを収束性の良好な値に簡便かつ確実に設定することができる。

また、本発明の第４の局面における車両のスリップ量制御装置によれば、所定のタイミングが、前記スリップ量が前記目標スリップ量に到達する目標スリップ量到達時刻を含むそれ以降の時刻と、前記スリップ量が前記閾値に到達する閾値到達時刻を含むそれ以前の時刻と、の間の期間内に設定されることにより、スリップ量が目標スリップ量に到達してから所定の閾値に到達するまでの期間内のタイミングにおけるより正確なパラメータを、フィードバックゲインに反映させることができる

また、本発明の第５の局面における車両のスリップ量制御装置によれば、パラメータ検出部が制御部のフィードバック制御中に検出したパラメータが異なれば、収束性の良好なフィードバックゲインも異なることに着目し、パラメータ検出部が制御部のフィードバック制御中に検出したパラメータに基づき、フィードバックゲインを変更することで、フィードバックゲインを収束性のより良好な値へと簡便かつ確実に変更することができる。併せて、フィードバック制御を開始した後であっても、フィードバックゲインを収束性の良好な値に簡便かつ確実に変更することができることにもなる。

図１は、本発明の第１の実施形態における車両のスリップ量制御装置の構成を示すブロック図である。 図２は、本発明の第１の実施形態における車両のスリップ量制御装置のスリップ量制御処理の流れを示すフローチャートである。 図３は、本発明の第２の実施形態における車両のスリップ量制御装置のスリップ量制御処理の流れを示すフローチャートである。 図４は、本発明の第１の実施形態及び本発明の第２の実施形態における車両のスリップ量制御装置のスリップ量制御処理の具体例を示すタイミングチャートである。

以下、図面を適宜参照して、本発明の各実施形態における車両のスリップ量制御装置につき、詳細に説明する。

（第１の実施形態））
最初に、図１及び図２を参照して、本発明の第１の実施形態における車両のスリップ量制御装置につき、詳細に説明する。

図１は、本実施形態における車両のスリップ量制御装置の構成を示すブロック図である。また、図２は、本実施形態におけるスリップ量制御処理の流れを示すフローチャートである。

〔スリップ量制御装置の構成〕
まず、図１を参照して、本発明の実施形態における車両のスリップ量制御装置の構成につき、詳細に説明する。

図１に示すように、本実施形態における車両のスリップ量制御装置１は、図示を省略する自動二輪車等の車両に搭載され、ギアポジションセンサ２、クランク角センサ３、スロットル開度センサ４、駆動輪（後輪）回転速度センサ５、及び従動輪（前輪）回転速度センサ６が電気的に接続するＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）７を備えている。かかるＥＣＵ７は、図示を各々省略する演算処理装置及びメモリを備え、詳細は後述するが、スロットルモータ駆動回路８及びスロットルモータ９の動作をフィードバック制御する。また、ギアポジションセンサ２、クランク角センサ３、スロットル開度センサ４、駆動輪（後輪）回転速度センサ５、従動輪（前輪）回転速度センサ６、ス
ロットルモータ駆動回路８及びスロットルモータ９は、いずれも車両の構成要素である。なお、本実施形態では、 駆動輪を後輪とし、かつ、従動輪を前輪として説明するが、車両の駆動態様としては、駆動輪を前輪とし、かつ、従動輪を後輪とするものであってもかまわない。

詳しくは、ギアポジションセンサ２は、車両の図示を省略する変速機のギアポジションを検出し、検出されたギアポジションを示す電気信号をＥＣＵ７の駆動力（パラメータ）検出部７４ａに入力するものである。

クランク角センサ３は、車両の図示を省略する駆動源としての内燃機関であるエンジンのクランク角を検出し、検出されたクランク角を示す電気信号をＥＣＵ７の回転速度算出部７１に入力するものである。

スロットル開度センサ４は、車両を駆動するエンジンの図示を省略するスロットルバルブのスロットル開度ＴＨを検出し、検出されたスロットル開度ＴＨを示す電気信号をＥＣＵ７の駆動力（パラメータ）検出部７４ａに入力するものである。但し、スロットル開度センサ４の代わりに、アクセル開度センサやグリップ開度センサ等のスロットルバルブの操作量を検出するセンサを用いてもよい。

駆動輪（後輪）回転速度センサ５は、車両の駆動輪（後輪）の回転速度Ｖｒを検出し、検出された回転速度Ｖｒを示す電気信号をスリップ量算出部７３に入力するものである。

従動輪（前輪）回転速度センサ６は、車両の従動輪（前輪）の回転速度Ｖｆを検出し、検出された回転速度Ｖｆを示す電気信号をスリップ量算出部７３に入力するものである。

ＥＣＵ７は、回転速度算出部７１、フィードバック制御開始判定部７２、スリップ量算出部７３、及びフィードバック制御部７４を備える。フィードバック制御部７４は、駆動力（パラメータ）検出部７４ａ及びゲイン設定変更部７４ｂを備えている。これら各部は、機能ブロックとして図示するが、その各々の機能については後述する。

スロットルモータ駆動回路８は、スロットルバルブのスロットル開度ＴＨがＥＣＵ７のフィードバック制御部７から入力された目標スロットル開度ＴＨｔになるように、スロットルバルブを駆動するスロットルモータ９を制御する。

スロットルモータ９は、スロットルモータ駆動回路８から入力された駆動信号に従って、スロットルバルブの開度を制御する。

以上の構成を有する車両のスリップ量制御装置１は、以下に示すスリップ量制御処理を実行することによって、フィードバック制御の開始後に駆動輪（後輪）のスリップ量を速やかに目標スリップ量に収束させる。

以下、図２に示すフローチャートをも参照して、本実施形態におけるスリップ量制御処理を実行する際の車両のスリップ量制御装置１の動作につき、詳細に説明する。

〔スリップ量制御処理〕
図２に示す本実施形態におけるスリップ量制御処理を実行するフローチャートは、ＥＣＵ７が起動されたタイミングでメモリから読み出されて開始となり、スリップ量制御処理は、ステップＳ１の処理に進む。

ステップＳ１の処理では、回転速度算出部７１が、エンジンのクランク角を示す電気信
号をクランク角センサ３から読み込み、クランク角の変化速度からエンジンの回転速度ＮＥを算出する。そして、回転速度算出部７１は、算出されたエンジンの回転速度ＮＥを示す電気信号を駆動力（パラメータ）検出部７４ａに入力する。これにより、ステップＳ１の処理は完了し、スリップ量制御処理は、ステップＳ２の処理に進む。

ステップＳ２の処理では、駆動力（パラメータ）検出部７４ａが、スロットルバルブのスロットル開度ＴＨを示す電気信号をスロットル開度センサ４から読み込む。これにより、ステップＳ２の処理は完了し、スリップ量制御処理は、ステップＳ３の処理に進む。

ステップＳ３の処理では、駆動力（パラメータ）検出部７４ａが、変速機のギアポジションを示す電気信号をギアポジションセンサ２から読み込む。これにより、ステップＳ３の処理は完了し、スリップ量制御処理は、ステップＳ４の処理に進む。

ステップＳ４の処理では、駆動力（パラメータ）検出部７４ａが、ステップＳ１の処理において入力されたエンジンの回転速度ＮＥを示す電気信号と、ステップＳ２の処理において読み込まれたスロットル開度ＴＨを示す電気信号と、ステップＳ３の処理において読み込まれた変速機のギアポジションを示す電気信号と、を用いて、車両の駆動力を算出する。これにより、ステップＳ４の処理は完了し、スリップ量制御処理は、ステップＳ５の処理に進む。

ステップＳ５の処理では、スリップ量算出部７３が、駆動輪（後輪）回転速度センサ５及び従動輪（前輪）回転速度センサ６から、各々、駆動輪の回転速度（後輪速）Ｖｒ及び従動輪の回転速度（前輪速）Ｖｆを示す電気信号を読み込む。これにより、ステップＳ５の処理は完了し、スリップ量制御処理は、ステップＳ６の処理に進む。

ステップＳ６の処理では、スリップ量算出部７３が、ステップＳ５の処理において読み込まれた駆動輪の回転速度（後輪速）Ｖｒ及び従動輪の回転速度（前輪速）Ｖｆを示す電気信号を用いて、駆動輪の回転速度Ｖｒと従動輪の回転速度Ｖｆとの差を車両のスリップ量Ｓとして算出する。かかるスリップ量Ｓは、典型的には、駆動輪の回転速度Ｖｒと従動輪の回転速度Ｖｆとの差（Ｖｒ−Ｖｆ）の絶対値である。そして、スリップ量算出部７３は、算出されたスリップ量Ｓを示す電気信号をフィードバック制御開始判定部７２及びフィードバック制御部７４に各々入力する。これにより、ステップＳ６の処理は完了し、スリップ量制御処理は、ステップＳ７の処理に進む。

ステップＳ７の処理では、フィードバック制御開始判定部７２が、ステップＳ６の処理において入力されたスリップ量Ｓが所定のフィードバック制御開始閾値（Ｆ／Ｂ開始閾値）以上であるか否かを判別する。かかるＦ／Ｂ開始閾値は、フィードバック制御開始判定部７２がメモリに記憶されたものを読み出して用いる。判別の結果、スリップ量ＳがＦ／Ｂ開始閾値以上である場合には、フィードバック制御開始判定部７２は、スリップ量制御処理をステップＳ８の処理に進める。一方で、スリップ量ＳがＦ／Ｂ開始閾値未満である場合には、フィードバック制御開始判定部７２は、スリップ量制御処理をステップＳ１１の処理に進める。かかる判別の結果のデータは、フィードバック制御開始判定部７２によりメモリに記憶される。

ステップＳ８の処理では、駆動力（パラメータ）検出部７４ａが、フィードバック制御開始指示信号が前回のスリップ量制御処理から引き続きフィードバック制御開始判定部７２により入力されているか否か、を判別することによってスリップ量Ｓのフィードバック制御の実施が許可されているか否かを判別する。判別の結果、フィードバック制御開始信号が入力されていない場合には、駆動力（パラメータ）検出部７４ａは、スリップ量Ｓのフィードバック制御の実施が許可されていないと判断し、スリップ量制御処理をステップ
Ｓ９の処理に進める。一方で、フィードバック制御開始信号が入力されている場合には、駆動力（パラメータ）検出部７４ａは、スリップ量Ｓのフィードバック制御の実施が既に許可されていると判断し、スリップ量制御処理をステップＳ１０の処理に進める。

ステップＳ９の処理では、駆動力（パラメータ検出部）７４ａが、ステップＳ４の処理において算出された車両の駆動力を最新の駆動力としてメモリに記憶する。これにより、ステップＳ９の処理は完了し、スリップ量制御処理は、ステップＳ１０の処理に進む。

ステップＳ１０の処理では、フィードバック制御開始判定部７２が、駆動輪のスリップ量Ｓが目標スリップ量に近づくように車両の駆動力をフィードバック制御することを許可するフィードバック制御開始指示信号を駆動力（パラメータ）検出部７４ａに入力する。これにより、ステップＳ１０の処理は完了し、スリップ量制御処理は、ステップＳ１７の処理に進む。かかる車両の駆動力をフィードバック制御することを許可するフィードバック制御開始指示信号は、それがフィードバック制御開始判定部７２により停止されるまで、駆動力（パラメータ）検出部７４ａに入力され続ける。

一方で、ステップＳ７の処理で分岐したステップＳ１１の処理では、駆動力（パラメータ）検出部７４ａが、車両の駆動力をフィードバック制御することを許可するフィードバック制御開始指示信号が前回のスリップ量制御処理から引き続きフィードバック制御開始判定部７２により入力されているか否か、つまり車両の駆動力をフィードバック制御することが許可されているか否かを判別する。判別の結果、前回のスリップ量制御処理において車両の駆動力をフィードバック制御することが許可されていた場合には、駆動力（パラメータ）検出部７４ａは、スリップ量制御処理をステップＳ１２の処理に進める。一方で、前回のスリップ量制御処理において車両の駆動力をフィードバック制御することが許可されていない場合には、駆動力（パラメータ）検出部７４ａは、スリップ量制御処理をステップＳ１７の処理に進める。

ステップＳ１２の処理では、駆動力（パラメータ）検出部７４ａが、ステップＳ６の処理においてスリップ量算出部７３から入力されたスリップ量Ｓが目標スリップ量以上であるか否かを判別する。かかる目標スリップ量は、駆動力（パラメータ）検出部７４ａがメモリに記憶されたものを読み出して用いる。判別の結果、スリップ量Ｓが目標スリップ量以上である場合には、駆動力（パラメータ）検出部７４ａは、スリップ量制御処理をステップＳ１３の処理に進める。一方で、スリップ量Ｓが目標スリップ量未満である場合には、駆動力（パラメータ）検出部７４ａは、スリップ量制御処理をステップＳ１５の処理に進める。かかる判別の結果のデータは、駆動力（パラメータ）検出部７４ａによりメモリに記憶される。

ステップＳ１３の処理では、駆動力（パラメータ）検出部７４ａが、前回のスリップ量制御処理におけるステップＳ１２の処理においてスリップ量Ｓが目標スリップ量未満と判定されたか否かを、メモリに記憶されていた前回の判別結果のデータを読み出して判別する。判別の結果、前回の処理においてスリップ量Ｓが目標スリップ量未満と判定された場合には、駆動力（パラメータ）検出部７４ａは、スリップ量制御処理をステップＳ１４の処理に進める。一方で、前回の処理においてスリップ量Ｓが目標スリップ量未満と判定されていない場合には、駆動力（パラメータ）検出部７４ａは、スリップ量制御処理をステップＳ１５の処理に進める。

ステップＳ１４の処理では、駆動力（パラメータ）検出部７４ａが、ステップＳ４の処理において算出された車両の駆動力を最新の駆動力としてメモリに記憶する。これにより、ステップＳ１４の処理は完了し、スリップ量制御処理は、ステップＳ１５の処理に進む。

ステップＳ１５の処理では、フィードバック制御開始判定部７２が、ステップＳ６の処理において入力されたスリップ量Ｓが所定のフィードバック制御終了閾値（Ｆ／Ｂ終了閾値）以下であるか否かを判別する。かかるＦ／Ｂ終了閾値は、フィードバック制御開始判定部７２がメモリに記憶されたものを読み出して用いる。判別の結果、スリップ量ＳがＦ／Ｂ終了閾値以下である場合には、フィードバック制御開始判定部７２は、スリップ量制御処理をステップＳ１６の処理に進める。一方で、スリップ量ＳがＦ／Ｂ終了閾値より大きい場合には、フィードバック制御開始判定部７２は、スリップ量制御処理をステップＳ１７の処理に進める。

ステップＳ１６の処理では、フィードバック制御開始判定部７２が、駆動力（パラメータ）検出部７４ａへのフィードバック制御開始指示信号の入力を行わないか、又は、フィードバック制御開始判定部７２が、駆動力（パラメータ）検出部７４ａへのフィードバック制御開始指示信号の入力を継続している場合には、これを停止する。これにより、ステップＳ１６の処理は完了し、スリップ量制御処理は、ステップＳ１７の処理に進む。なお、本処理では、車両の駆動力をフィードバック制御することを許可しない旨のデータは、メモリに記憶されることはないが、必要に応じて記憶してもかまわない。

ステップＳ１７の処理では、駆動力（パラメータ）検出部７４ａが、ステップＳ１０の処理におけるフィードバック制御開始指示信号がフィードバック制御開始判定部７２により入力されているか否か、又はフィードバック制御開始指示信号が前回のスリップ量制御処理から引き続きフィードバック制御開始判定部７２により入力されているか否か、を判別することによってスリップ量Ｓのフィードバック制御の実施が許可されているか否かを判別する。判別の結果、フィードバック制御開始信号が入力されている場合には、駆動力（パラメータ）検出部７４ａは、スリップ量Ｓのフィードバック制御の実施が許可されていると判断し、スリップ量制御処理をステップＳ１８の処理に進める。一方で、フィードバック制御開始信号が入力されていない場合には、駆動力（パラメータ）検出部７４ａは、スリップ量Ｓのフィードバック制御の実施が許可されていないと判断し、スリップ量制御処理をステップＳ１の処理に戻す。

ステップＳ１８の処理では、ゲイン設定変更部７４ｂが、ステップＳ４、ステップＳ９及びステップＳ１４の処理において駆動力（パラメータ）検出部７４ａが算出しメモリに記憶している最新の駆動力を読み出し、それに基づいてフィードバック制御のフィードバックゲイン（スリップ量Ｓが目標スリップ量に到達する速さを決めるゲイン）を算出する。ここで、ゲイン設定変更部７４ｂは、駆動力の大きさに応じてフィードバックゲインの大きさを調整することによって、フィードバックゲインを収束性が良好な値に設定することができ、具体的には、駆動力が大きい程、フィードバックゲインを大きな値に設定することが、スリップ量Ｓを目標スリップ量に迅速に到達させることができるため好ましい。これにより、ステップＳ１８の処理は完了し、スリップ量制御処理は、ステップＳ１９の処理に進む。

ステップＳ１９の処理では、フィードバック制御部７４が、ステップＳ１８の処理においてゲイン設定変更部７４ｂが算出したフィードバックゲインを用いて、ステップＳ６の処理において入力された駆動輪のスリップ量Ｓが目標スリップ量に近づくように目標スロットル開度ＴＨｔを算出する。かかる目標スリップ量は、フィードバック制御部７４がメモリに記憶されていた値を呼び出して用いるものである。そして、スロットルモータ駆動回路８は、スロットルバルブのスロットル開度ＴＨが目標スロットル開度ＴＨｔになるようにスロットルバルブを駆動するスロットルモータ９をフィードバック制御する。これにより、ステップＳ１９の処理は完了し、今回のスリップ量制御処理は、ステップＳ１の処理に戻る。

なお、本実施形態では、典型的には、スロットルモータ９をフィードバック制御するための制御式における制御項である比例項、微分項、及び積分項の各々に対して共通のフィードバックゲインを用いるものであるが、これらの制御項に別々のフィードバックゲインを適用してもよいし、制御式が別の形式である場合には、それに応じた態様でフィードバックゲインを適用してもよい。

（第２の実施形態））
次に、更に図３をも参照して、本発明の第２の実施形態における車両のスリップ量制御装置につき、詳細に説明する。

図３は、本実施形態における車両のスリップ量制御装置のスリップ量制御処理の流れを示すフローチャートである。

本実施形態における車両のスリップ量制御装置の構成は、第１の実施形態における車両のスリップ量制御装置１の構成と同一である。また、本実施形態における車両のスリップ量制御装置のスリップ量制御処理におけるフローチャートの一部は、第１の実施形態におけるものと同一である。よって、本実施形態の説明では、第１の実施形態における車両のスリップ量制御装置１及びそのスリップ量制御処理から相違する点に着目し、同一な構成及びフローチャートについては、その説明を簡略化又は省略することとし、同一の構成要素には、同一の符号を用いながら、以下、図３に示すフローチャートをも参照して、本実施形態におけるスリップ量制御処理を実行する際の車両のスリップ量制御装置の動作につき、詳細に説明する。

〔スリップ量制御処理〕

図３に示すフローチャートは、ＥＣＵ７が起動されたタイミングでメモリから読み出されて開始となり、スリップ制御処理は、ステップＳ２１の処理に進む。ここで、ステップＳ２１からステップＳ２６の処理の内容は、図２に示すステップＳ１からステップＳ６の処理と同じ内容であるので、以下ではその説明を省略し、ステップＳ２７の処理から説明を始める。

ステップＳ２７の処理では、駆動力（パラメータ）検出部７４ａが、ステップＳ２６の処理においてスリップ量算出部７３から入力されたスリップ量Ｓが目標スリップ量以上であるか否かを判別する。かかる目標スリップ量は、駆動力（パラメータ）検出部７４ａがメモリに記憶されたものを読み出して用いる。判別の結果、スリップ量Ｓが目標スリップ量以上である場合には、駆動力（パラメータ）検出部７４ａは、スリップ量制御処理をステップＳ２８の処理に進める。一方で、スリップ量Ｓが目標スリップ量未満である場合には、駆動力（パラメータ）検出部７４ａは、スリップ量制御処理をステップＳ３０の処理に進める。かかる判別の結果のデータは、駆動力（パラメータ）検出部７４ａによりメモリに記憶される。

ステップＳ２８の処理では、駆動力（パラメータ）検出部７４ａが、前回のスリップ量制御処理におけるステップＳ２７の処理においてスリップ量Ｓが目標スリップ量未満と判定されたか否かを、メモリに記憶されていた前回の判別結果のデータを読み出して判別する。判別の結果、前回の処理においてスリップ量Ｓが目標スリップ量未満と判定された場合には、駆動力（パラメータ）検出部７４ａは、スリップ量制御処理をステップＳ２９の処理に進める。一方で、前回の処理においてスリップ量Ｓが目標スリップ量未満と判定されていない場合には、駆動力（パラメータ）検出部７４ａは、スリップ量制御処理をステップＳ３０の処理に進める。

ステップＳ２９の処理では、駆動力（パラメータ）検出部７４ａが、ステップＳ２４の処理において算出された車両の駆動力を最新の駆動力としてメモリに記憶する。これにより、ステップＳ２９の処理は完了し、スリップ量制御処理は、ステップＳ３０の処理に進む。

ステップＳ３０の処理では、フィードバック制御開始判定部７２が、ステップＳ２６の処理において入力されたスリップ量Ｓが所定のフィードバック制御開始閾値（Ｆ／Ｂ開始閾値）以上であるか否かを判別する。かかるＦ／Ｂ開始閾値は、フィードバック制御開始判定部７２がメモリに記憶されたものを読み出して用いる。判別の結果、スリップ量ＳがＦ／Ｂ開始閾値以上である場合には、フィードバック制御開始判定部７２は、スリップ量制御処理をステップＳ３１の処理に進める。一方で、スリップ量ＳがＦ／Ｂ開始閾値未満である場合には、フィードバック制御開始判定部７２は、スリップ量制御処理をステップＳ３２の処理に進める。かかる判別の結果のデータは、フィードバック制御開始判定部７２によりメモリに記憶される。

ステップＳ３１の処理では、フィードバック制御開始判定部７２が、駆動輪のスリップ量Ｓが目標スリップ量に近づくように車両の駆動力をフィードバック制御することを許可するフィードバック制御開始指示信号を駆動力（パラメータ）検出部７４ａに入力する。これにより、ステップＳ３１の処理は完了し、スリップ量制御処理は、ステップＳ３５の処理に進む。かかる車両の駆動力をフィードバック制御することを許可するフィードバック制御開始指示信号は、それがフィードバック制御開始判定部７２により停止されるまで、駆動力（パラメータ）検出部７４ａに入力され続ける。

一方で、ステップＳ３０の処理で分岐したステップＳ３２の処理では、駆動力（パラメータ）検出部７４ａが、車両の駆動力をフィードバック制御することを許可するフィードバック制御開始指示信号が前回のスリップ量制御処理から引き続きフィードバック制御開始判定部７２により入力されているか否か、つまり車両の駆動力をフィードバック制御することが許可されているか否かを判別する。判別の結果、前回のスリップ量制御処理において車両の駆動力をフィードバック制御することが許可されていた場合には、駆動力（パラメータ）検出部７４ａは、スリップ量制御処理をステップＳ３３の処理に進める。一方で、前回のスリップ量制御処理において車両の駆動力をフィードバック制御することが許可されていない場合には、駆動力（パラメータ）検出部７４ａは、スリップ量制御処理をステップＳ３５の処理に進める。

ステップＳ３３の処理では、フィードバック制御開始判定部７２が、ステップＳ２６の処理において入力されたスリップ量Ｓが所定のフィードバック制御終了閾値（Ｆ／Ｂ終了閾値）以下であるか否かを判別する。かかるＦ／Ｂ終了閾値は、フィードバック制御開始判定部７２がメモリに記憶されたものを読み出して用いる。判別の結果、スリップ量ＳがＦ／Ｂ終了閾値以下である場合には、フィードバック制御開始判定部７２は、スリップ量制御処理をステップＳ３４の処理に進める。一方で、スリップ量ＳがＦ／Ｂ終了閾値より大きい場合には、フィードバック制御開始判定部７２は、スリップ量制御処理をステップＳ３５の処理に進める。

ステップＳ３４の処理では、フィードバック制御開始判定部７２が、駆動力（パラメータ）検出部７４ａへのフィードバック制御開始指示信号の入力を行わないか、又は、フィードバック制御開始判定部７２が、駆動力（パラメータ）検出部７４ａへのフィードバック制御開始指示信号の入力を継続している場合には、これを停止する。これにより、ステップＳ３４の処理は完了し、スリップ量制御処理は、ステップＳ３５の処理に進む。なお、本処理では、車両の駆動力をフィードバック制御することを許可しない旨のデータは、
メモリに記憶されることはないが、必要に応じて記憶してもかまわない。

ステップＳ３５の処理では、駆動力（パラメータ）検出部７４ａが、ステップＳ３１の処理におけるフィードバック制御開始指示信号がフィードバック制御開始判定部７２により入力されているか否か、又はフィードバック制御開始指示信号が前回のスリップ量制御処理から引き続きフィードバック制御開始判定部７２により入力されているか否か、を判別することによってスリップ量Ｓのフィードバック制御の実施が許可されているか否かを判別する。判別の結果、フィードバック制御開始信号が入力されている場合には、駆動力（パラメータ）検出部７４ａは、スリップ量Ｓのフィードバック制御の実施が許可されていると判断し、スリップ量制御処理をステップＳ３６の処理に進める。一方で、フィードバック制御開始信号が入力されていない場合には、駆動力（パラメータ）検出部７４ａは、スリップ量Ｓのフィードバック制御の実施が許可されていないと判断し、スリップ量制御処理をステップＳ２１の処理に戻す。

ステップＳ３６の処理では、ゲイン設定変更部７４ｂが、ステップＳ２４及びステップＳ２９の処理において駆動力（パラメータ）検出部７４ａが算出しメモリに記憶している最新の駆動力を読み出し、それに基づいてフィードバック制御のフィードバックゲイン（スリップ量Ｓが目標スリップ量に到達する速さを決めるゲイン）を算出する。ここで、ゲイン設定変更部７４ｂは、駆動力の大きさに応じてフィードバックゲインの大きさを調整することによって、フィードバックゲインを収束性が良好な値に設定することができ、具体的には、駆動力が大きい程、フィードバックゲインを大きな値に設定することが、スリップ量Ｓを目標スリップ量に迅速に到達させることができるため好ましい。これにより、ステップＳ３６の処理は完了し、スリップ量制御処理は、ステップＳ３７の処理に進む。

ステップＳ３７の処理では、フィードバック制御部７４が、ステップＳ３６の処理においてゲイン設定変更部７４ｂが算出したフィードバックゲインを用いて、ステップＳ２６の処理において入力された駆動輪のスリップ量Ｓが目標スリップ量に近づくように目標スロットル開度ＴＨｔを算出する。かかる目標スリップ量は、フィードバック制御部７４がメモリに記憶されていた値を呼び出して用いるものである。そして、スロットルモータ駆動回路８は、スロットルバルブのスロットル開度ＴＨが目標スロットル開度ＴＨｔになるようにスロットルバルブを駆動するスロットルモータ９をフィードバック制御する。これにより、ステップＳ３７の処理は完了し、今回のスリップ量制御処理は、ステップＳ２１の処理に戻る。

なお、本発明の各実施形態におけるスリップ量制御処理においては、駆動力算出値を算出するタイミングは、スロットルバルブのスロットル開度ＴＨが目標スロットル開度ＴＨｔになるようにスロットルバルブを駆動するスロットルモータ９をフィードバック制御する制御処理の開始前であればよく、具体的には、駆動力算出値を算出するタイミングは、スリップ量Ｓが目標スリップ量Ｓｔに到達する目標スリップ量到達時刻を含むその時刻以降とスリップ量Ｓが開始閾値Ｓｔｈｓに到達する閾値到達時刻を含むその時刻以前の間の期間内に設定されてもよい。

また、本発明の各実施形態におけるスリップ量制御処理においては、スリップ量に直接影響するパラメータとして駆動力を用いたが、それと組み合わせ又は単独に路面の摩擦係数、単位時間当たりのスリップ量の変化量、駆動力の変化量、車速や駆動輪速度の変化量、吸入空気量、燃料噴射量、エンジン回転数等の駆動力以外のスリップ量に影響するパラメータを用いてもよい。

また、本発明の各実施形態におけるスリップ量制御処理においては、より直接的なスロットル開度（駆動力）を制御することによってスリップ量をフィードバック制御したが、
それと組み合わせ又は単独にブレーキ操作量（制動力）を制御することによってスリップ量をフィードバック制御してもよいし、更に、スロットル開度やブレーキ操作量と組み合わせ又は単独にエンジンの点火時期制御、燃料噴射量制御等のその他の制御をすることによって加速力や減速力を制御してスリップ量をフィードバック制御してもよい。

また、本発明の各実施形態におけるスリップ量制御処理においては、スリップ量Ｓを、駆動輪の回転速度Ｖｒと従動輪の回転速度Ｖｆとの差（Ｖｒ−Ｖｆ）の絶対値として算出したが、駆動輪の回転速度Ｖｒと従動輪の回転速度Ｖｆとに基づけば、スリップ量Ｓは算出可能であり、例えば、スリップ量Ｓを、駆動輪の回転速度Ｖｒと従動輪の回転速度Ｖｆとの比として算出してもよい。

〔具体例〕
最後に、更に図４をも参照して、本発明の第１の実施形態において説明したスリップ量制御処理及び本発明の第２の実施形態において説明したスリップ量制御処理の具体例につき、詳細に説明する。

図４は、本発明の第１の実施形態及び本発明の第２の実施形態における車両のスリップ量制御装置のスリップ量制御処理の具体例を示すタイミングチャートである。なお、時間軸ｔ上の時刻ｔ１からｔ６は、便宜上図４（ａ）に示すが、図４（ｂ）及び図４（ｃ）においてもかかる時刻は対応する。

本発明の第１の実施形態及び本発明の第２の実施形態におけるスリップ量制御処理では、図４（ａ）に示すように、時刻ｔ＝０にて、ＥＣＵ７が起動されてスリップ量制御処理が開始された後、時刻ｔ＝ｔ１にて、スリップ量Ｓが増加を開始した時刻ｔ１からフィードバック制御の開始閾値Ｓｔｈｓに到達する時刻ｔ３までの期間ΔＴ内の所定のタイミングで、図４（ｂ）に示すように、駆動力算出値Ｔが求められ、図４（ｃ）に示すように、算出された駆動力算出値Ｔに基づいて、スリップ量Ｓが開始閾値Ｓｔｈｓ未満である目標スリップ量Ｓｔに近づくような駆動力のフィードバック制御のフィードバックゲインＧが設定される。

詳しくは、本発明の第１の実施形態におけるスリップ量制御処理では、時刻ｔ＝ｔ３にて、スリップ量Ｓがフィードバック制御の開始閾値Ｓｔｈｓに到達したタイミングで算出された駆動力算出値Ｔ１（図４（ｂ）参照）に基づいて、フィードバックゲインＧ１（図４（ｃ）参照）が設定される。

一方で、本発明の第２の実施形態におけるスリップ量制御処理では、時刻ｔ＝ｔ２にて、スリップ量Ｓが目標スリップ量Ｓｔに到達したタイミングで算出された駆動力算出値Ｔ１’（図４（ｂ）参照）に基づいて、フィードバックゲインＧ１（図４（ｃ）参照）が設定される。

但し、本発明の第１の実施形態及び本発明の第２の実施形態におけるスリップ量制御処理では、駆動力算出値を算出するタイミングは、スリップ量Ｓが目標スリップ量Ｓｔに到達する目標スリップ量到達時刻（時刻ｔ＝ｔ２）とスリップ量Ｓが開始閾値Ｓｔｈｓに到達する閾値到達時刻（時刻ｔ＝ｔ３）との間の期間内に設定されてもよい。

そして、本発明の第１の実施形態及び本発明の第２の実施形態におけるスリップ量制御処理では、スリップ量Ｓがフィードバック制御の開始閾値Ｓｔｈｓに到達したタイミング（時刻ｔ＝ｔ３）で、設定されたフィードバックゲインに従ってスリップ量Ｓのフィードバック制御が実行される。これにより、図４（ａ）に示すように、スリップ量Ｓは目標スリップ量Ｓｔに向けて減少するように制御される。

以後、フィードバック制御を実行している間は、スリップ量Ｓが増加しながら目標スリップ量Ｓｔに到達したタイミング（時刻ｔ＝ｔ４、及び時刻ｔ＝ｔ５）において算出された駆動力算出値Ｔ２、Ｔ３（図４（ｂ）参照）に基づいて、フィードバックゲインＧ２、Ｇ３（図４（ｃ）参照）が変更、設定される。

ここで、フィードバックゲインＧ２の値は、フィードバックゲインＧ１の値よりも小さく設定され、フィードバックゲインＧ３の値は、フィードバックゲインＧ２の値よりも小さく設定されている。つまり、フィードバック制御を実行している間は、フィードバックゲインが、大きな値であるＧ１から小さな値であるＧ３へと段階的に更新される。このため、最初に大きなフィードバックゲインＧ１によって、スリップ量の目標スリップ量への到達を加速しつつ、小さなフィードバックゲインＧ３によって、スリップ量の目標スリップ量へのオーバーシュートの発生を抑制することができる。これにより、目標スリップ量へ収束するまでの時間を短縮することができる。

そして、スリップ量Ｓが終了閾値Ｓｔｈｅ以下になったタイミング（時刻ｔ＝ｔ６）でこのようなフィードバック制御は終了する。

以上の説明から明らかなように、本発明の各実施形態における車両のスリップ量制御装置によれば、ゲイン設定変更部７４ｂが、スリップ量Ｓが増加を開始してから閾値に到達するまで又は到達した際の所定のタイミングで検出された駆動力に基づいてフィードバック制御のフィードバックゲインを設定するので、フィードバック制御の開始時からフィードバックゲインを収束性の良好な値に設定し、フィードバック制御の開始後に駆動輪のスリップ量Ｓを速やかに目標スリップ量に収束させることができる。

また、本発明の各実施形態における車両のスリップ量制御装置によれば、ゲイン設定変更部７４ｂが、フィードバック制御中にスリップ量Ｓが増加しながら目標スリップ量に到達したタイミングで検出されたパラメータに基づいてフィードバックゲインを変更して設定するので、フィードバック制御開始後もフィードバックゲインを収束性の良好な値に設定することができる。

なお、本発明は、構成要素の形状、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、かかる構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。

以上のように、本発明においては、フィードバック制御の開始後に駆動輪のスリップ量を速やかに目標スリップ量に収束させることが可能な車両のスリップ量制御装置を提供することができるものであるため、その汎用普遍的な性格から広範に自動二輪車や自動四輪車等の車両のスリップ量制御装置等の分野に適用され得るものと期待される。

１…車両のスリップ量制御装置
２…ギアポジションセンサ
３…クランク角センサ
４…スロットル開度センサ
５…駆動輪（後輪）回転速度センサ
６…従動輪（前輪）回転速度センサ
７…ＥＣＵ
８…スロットルモータ駆動回路
９…スロットルモータ
７１…回転速度算出部
７２…フィードバック制御開始判定部
７３…スリップ量算出部
７４…フィードバック制御部
７４ａ…駆動力（パラメータ）検出部
７４ｂ…ゲイン設定変更部

Claims (5)

1. 車両の駆動輪及び従動輪の回転速度に基づいて前記車両のスリップ量を算出するスリップ量算出部と、前記スリップ量算出部によって算出された前記スリップ量が増加しながら所定の閾値に到達したとき、前記スリップ量が前記所定の閾値未満の目標スリップ量に収束するように前記車両の駆動力又は制動力をフィードバック制御する制御部と、を備える車両のスリップ量制御装置であって、
   前記制御部は、前記スリップ量が増加を開始してから前記所定の閾値に到達するまで又は到達した際の所定のタイミングで前記スリップ量に影響するパラメータを検出するパラメータ検出部と、前記パラメータ検出部によって検出された前記パラメータに基づいて前記フィードバック制御のフィードバックゲインを設定するゲイン設定変更部と、を備え、
   前記パラメータ検出部は、前記フィードバック制御が開始されるよりも前である前記所定のタイミングで前記パラメータを検出することを特徴とする車両のスリップ量制御装置。
2. 前記パラメータは駆動力であることを特徴とする請求項１に記載の車両のスリップ量制御装置。
3. 前記ゲイン設定変更部は、前記駆動力が大きいほど、前記フィードバックゲインを大きな値に設定することを特徴とする請求項２に記載の車両のスリップ量制御装置。
4. 前記所定のタイミングは、前記スリップ量が前記目標スリップ量に到達する目標スリップ量到達時刻を含むそれ以降の時刻と、前記スリップ量が前記閾値に到達する閾値到達時刻を含むそれ以前の時刻と、の間の期間内に設定されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両のスリップ量制御装置。
5. 前記パラメータ検出部は、更に、前記フィードバック制御中に前記スリップ量が増加しながら前記目標スリップ量に到達したタイミングで前記パラメータを検出し、前記ゲイン設定変更部は、前記フィードバック制御中に前記スリップ量が増加しながら前記目標スリップ量に到達したタイミングで検出された前記パラメータに基づいて前記フィードバックゲインを変更して設定することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の車両のスリップ量制御装置。

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