JPH01117968A - 車両の運動特性制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は小雨の運動特性制御装置に関Ｖるものである。

（従来技術） 最近の車両においては、アクセル操作に対するスロット
ル弁の作動を電磁気的に制御するものが増えつつある。

このものにあっては、アクセル開度に対するスロットル
開度を定めた所定のスロットル特性に基づいて、スロッ
トル弁が電磁気的にｉｌｌ　ｆ卸されることになる。そ
して、スロットルゲインを変更することにより、事実上
スロットル特性を変更するようにしたものも提案されて
いる（特開昭５９−１０７５０号公報参照）。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、最近では、車両の運動特性をどのように設定
するかが１つの大きな課題となっており、そのなかの１
つとして、運転者のアクセル操作により生ずる車体前後
方向の加速度が、このアクセル操作との時間的関係にお
いてどのような位相関係として表われるかがある。

この点を詳述すると、加速の際、運転者はアクセル開度
を一旦大きく踏込んだ後、所望車速にほぼ近づくと再び
戻すような操作を行う。すなわち、加速の際におけるア
クセル開度の変化というものを時間の経過と共に考える
と、当初はアクセル開度が大きくなる方向に変化し、や
がてアクセル開度のピーク点（最大アクセル開度）を過
ぎてアクセル開度は小さくなる方向に変化する。−方、
加速度の大きさも、時間の経過と共に、当初は大きくな
る方向に変化し、やがてピーク点（最大加速度）を過ぎ
ると加速度が小さ（なる方向に変化する。このようなア
クセル開度と加速度との変化態様において、アクセル開
度が最大となる前に加速度が最大となる場合、すなわち
時間的に加速度の方がアクセル操作よりも位相が進んで
いるときには、加速の立りがりゃレスポンスの良さにつ
ながる反面、加速の伸びという点では劣るものとなる。

逆に、アクセル開度が最大となった後に加速度が最大に
なる場合、すなわち時間的に加速度の方がアクセル操作
よりも位相が遅れるときは、加速の伸びというものにつ
ながる反面、加速の立上がりやレスポンスという点では
劣ることになる。

上述した加速の立上がりやレスポンスは、例えば市街地
走行などの際に、前方車両との車間距離をつめるとき等
などに強く要求され、また加速の伸びは、例えば高速道
路における追い抜き時等に強く要求される。したがって
、アクセル操作に対する小体ｎｉｊ後方向の加速度の時
間的位相関係を変゛史することができれば、車両の運動
特性をより好ましいものに最適設定し得ることになる。

このような観点から、従来のスロットル特性の変更とい
うものを考えてみると、あるスロットル特性に基づいて
加速を行う限り、この加速の際におけるアクセル操作と
加速度との時間的位相関係は２１１天上−律に定まって
しまうことになる。なお、スロットル特性が異なればこ
の時間的位相関係というものが相違する場合もあり得る
が、加速が行なわれるときのアクセル開度というものは
不特定である一方、スロットル特性の変更に際してはア
クセル開度とスロットル開度との対応関係がこのスロッ
トル特性の変更に伴なって一挙にづれるため、アクセル
操作に対する加速度の時間的位相関係を適宜変更すると
いうことは事実上なし得ないものとなる。

したがって、本発明の目的は、アクセル操作に対する車
体前後方向の加速度の時間的位相関係を変更し得るよう
にした車両の運動特性制御装置を提供することにある。

（問題点を解決しようとする手段、作用）前述の目的を
達成するため本発明にあっては、次めような構成としで
ある。

すなわち、第１２図に示すように、 駆動輪への付与トルクを調整するトルク調整手段と、 前記トルク調整手段を制御して、アクセル操作と該アク
セル操作により生じる車体前後方向の加速度との時間的
変位関係が所定の特性となるように制御する運動特性制
御手段と、 前記運動特性制御手段が用いる前記所定の特性を、あら
かじめ定めた条件にしたがって変更する運動特性変更手
段と、 を備えた構成としである。

このような構成とすることにより、ある運転状態からア
クセルを踏込んで加速を要求した際、このある運転状態
から所定の運動特性にしたがうように駆動輪への付与ト
ルクが徐々に変化されることになり、このアクセル操作
初期時における迫和感というものを生じさせることなく
、所望の加速態・様をとることができる。勿論、減速の
場合は、加°速度が「負」と考えればよい。

なお、駆動輪への付与トルク調整としては、パワープラ
ント系の発生トルク調整、特にエンジンの発生トルクを
調整（例えばスロットル開度を調整）することにより行
うことができる。また、運動特性を変更する条件として
は、例えば運転者により操作されるマニュアルスイッチ
、アクセル踏込速度等適宜のものを設定し得る。

（実施例） 以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明する
。

Ｉ生閉羞 第１図において、１はオツトー式のエンジン、２は自動
変速機であり、エンジンＩの出力が自動変速機２を介し
て、図示を略す駆動輪へ伝達される。

自動変速機２は、トルクコンバータ３と遊星歯用式多段
変速機構４とから構成されている。このトルクコンバー
タ３は、ロックアツプクラ・ンヂ（図示略）を備え、ロ
ックアツプ用のソレノイド５の励磁、消磁を切換えるこ
とにより、ロックアツプのＯＮ（締結）、０ＦＦ（解除
）がなされる。また、変速機構４は、実施例では前進４
段とされ、既知のように複数個の変速用ソレノイド６に
対する励磁、消磁の組合せを変更すること゛により、所
望の変速段とされる。勿論、上記各ソレノイド５．６は
、ロックアツプ用あるいは変速用の油圧式アクチュエー
タの作動態様を切換えるものであるが、これ等のことは
従来から良く知られている事項なので、これ以上の説明
は省略する。

第１図中１０はマイクロコンピュータを利用して構成さ
れた制御ユニットで、これには各センサあるいはスイッ
チｌｌ−１３からの信号が人力される。上記センサ１１
は、アクセル開度を検出するものである。センサ１２は
車速を検出するものである。スイッチ１３は運転者によ
りマニュアル操作されて運動特性変更の指令を行うもの
である。また、制御ユニット１０からは、スロットルア
クチュエータ７および前記各ソレノイド５．６に出力さ
れる。このスロットルアクチュエータ７は、エンジンｌ
の吸気通路に設けたスロットル弁８を駆動するもので、
制御ユニット１０は、後述するように、所定のスロット
ル開度となるようにアクチュエータ７を；ＩＩＩ制御す
る。

な゛お、制御ユニット１０は、基本的にＣＩ）　［Ｊ　
。

ｌでＯＭ、　ＲＡＭ、ＣＬＯＣＫ　（ソフトタイマ）を
備える他、Ａ／ＤあるいはＤ／Δ変換器さらには人出力
インターフエイスを有するが、これ笠はマイクロコンピ
ュータを利用する場合の既知の構成なので、その説明は
省略する。なお、以下の説明で用いる運動特性制御用の
マツプ等は、制御ユニット１０のＲＯＭに記憶されてい
るものである。

皿」口り牲 本実施例においては、アクセル操作に対する前後方向加
速度の位相を示す運動特性として、第３図に示す定常モ
ード用と、第４図に示すパワーモード用との２種類設定
しである。この第３図の定常モードにおいては、加速の
際にアクセル開度が最大となる時点し？よりも、加速度
が最大となる時点ｔｌの方が早（なるように設定されて
いる。また、第４図のパワーモードにおいては、加速の
際にアクセル開度が最大となる時点し３よりも、加速度
が最大となる時点ｔ４の方が遅くなるように設定されて
いる。

」−記定常モードとパワーモードとは、実施例ではマニ
ュアルスイッチからなるモード選択スイッチ１３による
選択によって切換えるようにしである。また、加速を行
なわないときは、スロットル開度は、アクセル開度に対
して第２図に示す基本のスロットル特性に従うように制
御される。そして、加速の際は、この基本のスロットル
特性に対してスロットルゲインを、定常モードあるいは
パワーモードに対応したものとなるように一更するよう
にしである（駆動輪べの付与トルク調整をエンジンｌの
発生トルク調整によって行なう）。

１皿立江ｌ 制御ユニットｌＯの制御内容の詳細について、フローチ
ャートをも参照しつつ説明する。なお、以下の説明でＰ
％Ｑ、Ｒ，Ｓはステップである。

先ず、第５図のメインフローチャートにおける１）　１
において、システミ全体のイニシャライズがなされた後
、Ｐ２において、モード選択スイッチ１３の操作状況が
読込まれる。この後、Ｐ３の判別処理によって、モード
選択スイッチ１３が定常モードを選択しているときはフ
ラグＭが１にセットされ（Ｐ４）、パワーモードを選択
しているときはフラグＭがＯにセットされる（Ｐ５）。

上記Ｐ４．Ｐ５の後は、後述するスロットル制御がなさ
れる（Ｐ６）。引続き、Ｐ７での変速制御、Ｐ８でのロ
ックアツプ制御が行われるが、こあ変速制御、ロックア
ツプ制御は従来と同様に行なわれるので、その説明は省
略する。

前記第５図Ｐ６の詳細は、以下の通りであるが、このＲ
６の内容として第１、第２、第３の３つの例を示してあ
り、順次分設する。

■第１例（第６図、第７図、第８図） 第１例を示す第６図のフローチャートについて、第７図
、第８図を参照しつつ説明するが、この第１例では、ア
クセル踏込速度（以下単に踏込速度と称する場合もある
）によってスロットルゲインを補正することにより所望
の運動特性を得る場合を示しである。

先ず、第６図の０１でアクセル開度ａが読込まれた後、
Ｑ２でアクセル踏込速度すなわちアクセル開ａの度変化
速度α′が算出される。この後、Ｑ３において、第２図
に示すスロットル特性に照して、アクセル開度αに対応
した基本スロットル開度θ。が算出される。

Ｑ３の後、Ｑ４において、フラグＭが１であるか否かが
判別される、このＱ４の判別でＹＥＳのとき、すなわち
定常モードが選択されているときは、Ｑ５において、踏
込速度α′が０以上であるか否かが判別される。このＱ
５の判別でＹＥＳのときは、Ｑ６において、そこに示す
マツプに照して、踏込速度ａ′に対応したスロットルゲ
イン（以下単にゲインと称することもある）Ｇが設定さ
れる（Ｇ≧１）。このＱ６においては、設定されるゲイ
ンＧは、踏込速度ａ′が大きいほど大きくなるが、この
Ｑ６に示すマツプでは、運転者の加速要求を検出する設
定値αＡ′以下のときにはゲインＧをｒｌＪとするよう
にしである。この後Ｑ７において、Ｑ３での基本スロッ
トル開度θＧに対してゲインＧを掛は合せることにより
目標スロットル開度θが算出され、このθがＱ８で出力
される（０の実現）。また、−［−記Ｑ５の判別でＮＯ
のときは、Ｑ９においてゲインＧが一律にｒｌ、ＯＪに
設定された後、前記Ｑ７以降の処理を得る。

上記Ｑ６＋経るルートのときが、第７図のし◎〜しコま
でのときであり、ｔコとなる直前のａＡ゛が検出された
ときがし２である。また、しり以降はＱ５での判別がＮ
ｏとなってＱ９を経るルートとなり、スロットル−度は
基本スロット１１間度と同じとされる。

前記Ｑ４の判別でＮｏのときは、パワーモードが選択さ
れているときであり、このときは先ずＱ１０においてａ
′が０以上であるか否かが判別さ。

れる。加速当初はこのＱＩＯの判別がＹ　Ｅ’：　Ｓと
なり、Ｑ、ｌＩへ移行してフラグＦを０にリセットした
後％Ｑ１２でゲインＧが一律にｒｌ、ＯＪにセットされ
る。このＱ１２の後はＱ７以降の処理がなされる。上記
ＱＩＯの判別でＮＯのときは、Ｑ１３においてフラグＦ
が１であるか否かが判別される。このＱ１３の判別でＮ
ｏのときは、Ｑ１０において踏込速度ａ′が設定値ａ’
Ｂよりも小さいか否かが判別される。このａ’Ｂは、運
転者が減速を要求してアクセルを戻すときであることを
検出する大きさとされている。このＱ１４の判別でＹＥ
Ｓのときは、Ｑ１５においてゲインＧがセットされる。

このＱ１５でセットされるゲインＧは、そこにマツプで
示すように、踏込速度α′の絶対値が大きくなるほど大
きくされる。このＱ１０の後は、Ｑ７以降の処理を得る
。

」−記Ｑ１４の判別でＮｏのときは、Ｑ１６においてフ
ラグＦを１にセットした後、Ｑ１７においてゲインＧが
ｒｌＪにセットされ、この後Ｑ７以降の処理を得る。Ｑ
１３の判別でＹ　Ｆ’、　Ｓのとき°は、Ｑ１６Ｑを経
る処理がなされる。

前記Ｑ１２を経るルートのときが、第８図のＬ値ａ′Ｒ
以下のときにゲインＧがＮＪよりも大きくされ（Ｑ　ｌ
　５を経るルート）、ａ’Ｂよりも大きいときにゲイン
ＧがｒｌＪとされる（Ｑ１７を経るルート）。

■第２例（第９図、第１θ図） 第２例を示す第９図のフローチャートについて第１０図
をも参照しつつ説明するが、この第２例では、パワーモ
ードにおいてタイマを利用して、加速度の位相をアクセ
ル開度の位相よりも遅らせるようにしである。

先ず、第９図のＲ１で車速■とアクセル開度ａとが読込
まれた後、Ｒ２（第６図Ｑ２に対応）、Ｒ３（第６図Ｑ
３に対応）を経て、Ｒ４においてフラグＭが１であるか
否かが判別される。このＲ４の判別でＹＥＳのときは、
定常モードが選択されているときである。このときは、
Ｒ５の後Ｒ６あるいはＲ９を経てＲ７、［＜８の処理を
得るが、この部分は、第６図のＱ５、Ｑ９、Ｑ７、Ｑ８
に対応しているのでその重複した説明は省略する。ただ
し、第６図のαＡ′の設定は行なっていないので、第７
図ｔ、３時点でゲインＧが１よりも大きくされる。

前記Ｒ４でＮｏのときは、先ずＲ１０において、踏込速
度ａ′が、運転者の減速要求を判定するための設定値ａ
’Ｘ（第１０図参照）よりも小さいか否かが判別される
。この１１１０の判別でＹＥＳのときは、Ｒ１１におい
て、ここに示すマツプのように、踏込速度α′の絶対値
の大きさに拘らずゲインＧがｒｌＪにセットされた後、
Ｒ７以降の処理を得る（減速時のゲインＧの設定）。

市Ｉ記ＲＩＯの判別でＮＯのときは、Ｒ１２において、
フラグＦｌが１であるか否かが判別される。このｒ？１
２の判別でＮｏのときは、踏込速度ａ′が運転者の加速
の要求を判定する設定値α′Ｙ　（第１０図参照）より
も大きいか否かが判別される。この１（１３の判別でＮ
Ｏのときは、ＲＩ４でフラグＦｌをＯにリセットした後
、Ｒ１５においてゲインＧを１にセットして、Ｒ７以降
の処理が行われる。また、Ｒ１３の判別でＹ　ＩＥ　Ｓ
のときは、［１１６においてタイマ′「１を０にリセッ
トした後、ＩＩ　＋　７でフラグＦｌを！にセットし、
Ｉ＜　１５以降の処理を得る。前記Ｒ１２の判別でＹＥ
Ｓのときは、Ｒｌ　８においてタイマのカウント値Ｔｌ
があらかじめ定めた所定時間ＴＡ　　（第１０図参照）
よりも大きいか否かが判別される。このＲ１８の判別で
Ｎｏのときは、Ｒ１５以降の処理が行われる。このよう
にして、加速の要求が検出された第１０図ｔｓ時点より
設定時間′ｒＡが経過する前は、ゲインＧが「ｌ」のま
まとされる。

」二記１７１８の判別でＹＥＳとなったときは、先ず［
（１９においてフラグＦ２が１であるか否かが判別され
る。このＲ１９の判別でＮＯのときは、Ｒ２０において
タイマＴ２を０にリセットし、Ｉ（２１においてフラグ
Ｆ２を１にセットした後、Ｒ２２において、車速Ｖに応
じてゲインＧが設定される。このゲインＧは、Ｒ２２の
マツプで示すように、車速か大きくなるほどゲインＧが
太き（される（Ｇ≧１）。

前記１１１９の判別でＹＥＳのときは、Ｒ２３において
タイマＴ２が所定時間ＴＢ　　（第１０図参照）よりも
大きくなったか否かが判別され、この判別でＮｏのとき
は、前記Ｒ２２以降の処理が行われる。このようにして
、所定時間１゛Ｂが経過するまでは、ゲインＧが車速に
応じたものとして設定され続ける一方、車速は」−界す
るので、ゲインＧも徐々に大きくなって、加速度も大き
くなる。

また、Ｒ２３の判別でＹＥＳのときは、Ｒ２４において
ゲインＧがｒｌＪに設定された後、フラグＦｌ、Ｆ２の
Ｏへのリセット（Ｒ２５、Ｒ２６）、タイマ１”１、Ｔ
２の０へのリセット（Ｒ２９、Ｒ２８）が行われた後、
Ｒ７以降の処理が行われる（基本スロットル特性への復
帰）。

■第３例（第１１図） 第：３例は、過給機付のエンジンにおいて、過給圧（ブ
ースト）の大きさに応じてスロットルゲインＧを補正す
るようにしたものである。なお、本例の場合は、図示を
略す過給圧検出センサからの１１１号が制御ユニット１
０に人力される。

先ず、第１１図の８１において、アクセル開度ａの他、
過給圧１３が読込まれた後、Ｓ２において第２図のマツ
プに照してアクセル開度αに相当する基本スロットル開
度θ０が読出される。次いで、Ｓ３においてフラグＭが
１であるか否かが判別される。

１−記Ｓ３の判別でＹＥＳのときは定常モードのときで
ある。このときは、Ｓ４において、過給圧１３がＯより
も大きいか否か（正圧であるか否か）が判別される。、
加速当初は過給圧の立ち上がりが遅れてので、Ｓ４での
判別はＮＯとなって８６に移行し、このＳ６に示すマツ
プにより、過給圧の絶対値に応じてゲインＧが設定され
る。このｓ６に示すマツプにおいては、過給圧を利用し
た十分な加速が得にくいことを勘案して、素早い加速の
立ち−Ｌがりを得るべく、過給圧の絶対値が大きいほど
ゲインＧが太き（される。また、上記Ｓ４の判別でＹ　
Ｅ　Ｓのときは、Ｓ５において、そこに示すマツプにし
たがって、過給圧に応じたゲインＧが設定される。この
Ｓ５での設定ゲインＧは、過給圧を利用した加速が得ら
れるような状態になっているので、過給圧が大きくなる
ほど若干ではあるがゲインＧが小さくされる。

前記Ｓ３の判別でＮｏのときは、パワーモードが選択さ
れているときである。このときは、過給圧との関係で設
定されるゲインＧの大小が、定常モードの場合とほぼ逆
の関係で設定される。すなわち、Ｓ７〜Ｓ９がＳ４〜Ｓ
６に対応しているが、Ｓ９　（Ｓ６に対応）ではゲイン
Ｇが８６の場合よりも小さく設定され、またＳ８　（Ｓ
５に対応）ではゲインＧが１よりも大きくなるように設
定される。

以上実施例について説明したが、運動特性変更のだめに
用いる駆動輪への付与トルク調整のために、燃料噴ｑ・
目ｔ（特にディーゼルエンジンの場合）や変速機の変速
段（特に無段変速機の場合）を変更する等、適宜のもの
を採択し得る。

また、運動特性を変更する条件設定としては、マニュア
ルスイッチによる選択、切換に限らず、例えば走行状態
に応じて自動的に切換えるようにすることもできる。こ
の場合は、走行状態を、例えば郊外走行、市内走行、渋
滞走行に分けて、郊外走行の場合には実施例におけるパ
ワーモードとし、渋滞走行のときは定常モードとし、渋
滞走行のときは該両モードの中間（例えばアクセル開度
の最大値と加速度の最大値との位相を一致させる）とす
ればよい。なお、−上記走行状態の判別は、例えば発進
から停止までの所用時間、最高車速、ｒ’ｒＮ方屯両に
対する小間距離のいずれか１つあるいはその組合せによ
って行なうことができる。

さらに、運動特性としては、アクセル開度−車体加速度
の他、アクセル操作速度（α′）−車体加速度として設
定するようにしてもよい。

さらにまた、駆動輪への付与トルク調整としては、ブレ
ーキを利用することも可能である。この場合は、例えば
常時は定常モードで示す特性を基本特性としておき、パ
ワーモードとする際は加速当初にブレーキを掛け、加速
後半にブレーキを解除していくような制御を行なえばよ
い。なお、このブレーキを利用した制御は、ブレーキ時
にエンジンに無駄なトルクを発ｉＬさせるような傾向が
強くなるが、例えば雪道等滑り易い路面では元々無駄な
トルクを少なからず発生させているような傾向の運転が
行なわるので、少なくともこのような道路状況ではブレ
ーキを利用した運動特性制御も十分適用し得る。

（発明の効果） 本発明は以ヒ述べたことから明らかなように、アクセル
開度が操作されて車体の前後方向加速度が生じる際に、
このアクセル操作と加速度との時間的１１χ相関係を変
更することができ、これにより状況に応じた最適な加速
特性を得ることが１’４能□になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体系統図。″ 第２図は基本スロットル特性を示す特性図。 第３図、第４図はアクセル操作に対するｔｉｉｆ後方向
加速度の発生態様を示す運動特性図。 第５図、第６図、第９図、第１１図本発明の制御例を示
すフローチャート。 第７図、第８図は第６図のフローチャートにおける制御
内容を図式的に示す図。 第１０図は第９図のフローチャートにおける制御内容を
図式的に示す図。 第１２図は本発明の全体構成図。 ｌ：エンジン ２：自動変速機 ７：スロットルアクチュエータ ８：スロットル弁 ｌＯ二制御ユニット １１：センサ（アクセル開度） １３：スイッチ（運動特性選択用）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）駆動輪への付与トルクを調整するトルク調整手段
   と、 前記トルク調整手段を制御して、アクセル操作と該アク
   セル操作により生じる車体前後方向の加速度との時間的
   位相関係が所定の特性となるように制御する運動特性制
   御手段と、 前記運動特性制御手段が用いる前記所定の特性を、あら
   かじめ定めた条件にしたがって変更する運動特性変更手
   段と、 を備えていることを特徴とする車両の運動特性制御装置
   。