JPH03242436A - 車両の旋回制御装置 - 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、車両の旋回時に発生する横加速度を操舵軸の
回転角速度により予測して機関の駆動トルクを迅速に低
減させ、車両の旋回動作を安全に行い得るようにした旋
回制御装置に関する。

〈従来の技術〉 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
。

このような場合、機関の出力を適切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ことは以外と
難しいものであり、特に旋回路の出口が確認できないよ
うな場合や、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には、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
に特有の成る値を越えると、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。

このようなことから、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なく強制的
に機関の出力を低下させ、車速の増加即ち車両の横加速
度を抑えて車両の姿勢を適切に保ちつつ、この旋回路を
安全に走り抜けることができ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。

このような観点に基ついた車両の旋回制御に関するもの
の内、従来知られているものは例えば車両のヨーレート
等に基づいて機関の駆動トルクを制御するようにしたも
のである。

つまり、車両の高速急旋回中に主として発生するヨーイ
ング等は、車速が高く且つ急旋回なほどそれらの量も急
激に増大する傾向を持つため、振動センサや加速度セン
サ等によってヨーレートが検出されたり、或いはこれら
が所定値を越えた場合に機関の駆動トルクを低減させる
ようにしている。

〈発明が解決しようとする課題〉 旋回中における車両のヨーレート等に基づいて機関の駆
動トルクを制御する従来の旋回制御装置では、振動セン
サや加速度センサ等によって車両のヨーレート等を検出
しているためン車両のヨーレート等が実際に発生してか
らでないと機関の駆動トルクを制御することはできない
。

従って、従来の旋回制御装置を組み込んだ車両では、制
御遅れを避けることが根本的にできず、車両の横加速度
を抑えて車両の姿勢を適切に保ちつつこの旋回路を安全
且つ確実に走り抜けることが場合によっては不可能とな
る虞があった。

〈課題を解決するための手段〉 一般に、走行中の車両が高速で旋回路に突入する場合、
運転者は低速で走行している場合よりも早めに操舵を開
始する。そして、当然のことながら操舵量の時間変化、
つまり操舵軸の回転角速度も高速で旋回路に突入する場
合の方が、低速で旋回路に突入する場合の方よりも大き
くなるのが普通である。換言すれば、運転者は常に先の
走行状況を予測し、車両を高速で旋回させる場合には車
両を低速で旋回させる場合よりも素早い操舵を行うので
ある。

従って、車両の旋回初期における操舵軸の回転角速度が
大きいほど、旋回中に発生する車両の横加速度が大きく
なると考えられる。

そこで、本発明者らは車両の旋回初期における操舵軸の
回転角速度の大きさと、旋回中の車両に発生する横加速
度の最大値との関係について種々実験した結果、第７図
に示すような相関関係のあることを突き止めた。

本発明は、以上のような知見に基づいてなされたもので
あり、第一番目の本発明による車両の旋回制御装置は、
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、操舵軸の回転量を検出する操舵
角センサと、この操舵角センサからの検出信号に基づい
て前記操舵軸の回転角速度を算出する操舵角速度演算手
段と、この操舵角速度演算手段で算出された前記操舵軸
の回転角速度に基づいて車両に発生する横加速度の最大
値を予測する横加速度予測手段と、この横加速度予測手
段により予測された前記横加速度の最大値と予め設定し
た基準値とを比較する比較手段と、前記横加速度予測手
段により予測された前記横加速度の最大値が前記基準値
よりも大きな場合に前記機関の駆動トルクが低下するよ
うに前記トルク制御手段の作動を制御する電子制御ユニ
ットとを具えたものである。

又、第二番目の本発明による車両の旋回制御装置は、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、操舵軸の回転量を検出する操舵角
センサと、この操舵角センサからの検出信号に基づいて
前記操舵軸の回転角速度を算出する操舵角速度演算手段
と、この操舵角速度演算手段で算出された前記操舵軸の
回転角速度に基づいて車両に発生する横加速度の最大値
を予測する横加速度予測手段と、この横加速度予測手段
により予測された前記横加速度の最大値と前記車両の速
度とに基づいて前記車両の目標とする前後加速度を推定
する目標前後加速度推定手段と、この目標前後加速度推
定手段により推定された前記車両の目標とする前後加速
度に基づいて前記機関の目標駆動トルクを設定するトル
ク設定手段と、前記機関の駆動トルクが前記゛トルク設
定手段にて設定された目標駆動トルクとなるように前記
トルク制御手段の作動を制御する電子制御ユニットとを
具えたものである。

なお、機関の駆動トルクを低下させるトルク制御手段と
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
下げるようにしたもの等も採用することができる。

〈作用〉 車両が旋回路に突入すると、運転者は操舵を開始する。

この時、操舵角速度演算手段は操舵角センサからの検出
信号に基づいて旋回直前における操舵軸の回転角速度を
算慇し、この旋回直前における操舵軸の回転角速度に基
づいて横加速度予測手段が車両に発生する横加速度の最
大値を予測する。

そして、第一番目の発明では予測された横加速度の最大
値と予め設定した基準値とを比較手段によって比較し、
予測された横加速度の最大値が基準値よりも大きな場合
にのみ、電子制御ユニットは運転者による操作とは関係
なく、機関の駆動トルクが低下するようにトルク制御手
段の作動を制御する。

又、車両が直進中の場合や横加速度の最大値が基準値よ
りも大きいと比較手段が判断した場合、電子制御ユニッ
トはトルク制御手段を作動させず、運転者の操作に基づ
いて機関の運転が行われる。

一方、第二番目の発明では予測された横加速度の最大値
と車両の速度とに基づいて、目標前後加速度推定手段が
車両の目標とする前後加速度を推定し、この目標前後加
速度に基ついてトルク設定手段が機関の目標駆動トルク
を設定する。そして、機関の駆動トルクがこの機関の目
標駆動トルクとなるように、電子制御ユニットは運転者
による操作とは関係なく、機関の駆動トルクが低下する
ようにトルク制御手段の作動を制御する。

又、車両が直進中等の場合には第一の本発明と同様に、
電子制御ユニットはトルク制御手段を作動させず、運転
者の操作に基づいて機関の運転が行われる。

〈実施例〉 本発明による車両の旋回制御装置を前輪駆動形式の車両
に応用した一実施例の概念を表す第１図及びその車両の
概略構造を表す第２図に示すように、機関１１の燃焼室
１２に連結された吸気管１３の途中には、この吸気管１
３によって形成される吸気通路１４の開度を変化させ、
燃焼室１２内に供給される吸入空気量を調整するスロッ
トル弁１５を組み込んだスロットルボディ１６が介装さ
れている。

第１図及び素状をなすこのスロットルボディ１６の部分
の拡大断面構造を表す第３図に示すように、スロットル
ボディ１６にはスロットル弁１５を一体に固定したスロ
ットル軸１７の両端部が回動自在に支持されている。吸
気通路１４内に突出するこのスロットル軸１７の一端部
には、アクセルレバ−１８とスロットルレバー１９とが
同軸状をなして嵌合されている。

前記スロットル軸１７とアクセルレバ−１８の筒部２０
との間には、ブシュ２１及びスペーサ２２が介装され、
これによってアクセルレバ−１８はスロットル軸１７に
対して回転自在となっている。更に、スロットル軸１７
の一端側に取り付けた座金２３及びナツト２４にヨリ、
スロットル軸１７からアクセルレバ−１８が抜は外れる
のを未然に防止している。

又、このアクセルレバ−１８と一体のケーブル受け２５
には、運転者によって操作されるアクセルペダル２６が
ケーブル２７を介して接続しており、アクセルペダル２
６の踏み込み量に応じてアクセルレバ−１８がスロット
ル軸】７に対して回動するようになっている。

一方、前記スロットルレバー１９はスロットル軸１７と
一体に固定されており、従ってこのスロットルレバー１
９を操作することにより、スロットル弁１５がスロット
ル軸１７と共に回動する。又、アクセルレバ−１８の筒
部２０にはカラー２８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１９の先端部には、このカラ
ー２８の一部に形成した爪部２９に係止し得るストッパ
３０が形成されている。これら爪部２９とストッパ３０
とは、スロットル弁１５が開く方向にスロットルレバー
１９を回動させるか、或いはスロットル弁１５が閉まる
方向にアクセルレバ−１８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。

前記スロットルボディ】６とスロットルレバー１９との
間には、スロットルレバー１９のストッパ３０をアクセ
ルレバ−１８の爪部２９に押し付けてスロットル弁１５
を開く方向に付勢するねじりコイルばね３１が、スロッ
トル軸１７に嵌合された筒状をなす一対のばね受け３２
，３３を介し、このスロットル軸１７と同軸状をなして
装着されている。又、スロットルボディ１６から突出す
るストッパビン３４とアクセルレバ−Ｉ８との間にも、
アクセルレバ−１８の爪部２９をスロットルレバー１９
のストッパ３０に押し付けてスロットル弁１５を閉じる
方向に付勢し、アクセルペダル２６に対してデイテント
感を付与するためのねじりコイルばね３５が前記カラー
２８を介してアクセルレバ−１８の筒部２０にスロット
ル軸１７と同軸状をなして装着されている。

前記スロットルレバー１９の先端部には、基端をアクチ
ュエータ３６のダイヤフラム３７に固定した制御棒３８
の先端部が連結されている。このアクチュエータ３６内
に形成された圧力室３９には、前記ねじりコイルばね３
１と共にスロットルレバー１９のストツバ３０をアクセ
ルレバ−１８の爪部２９に押し付けてスロットル弁１５
を開く方向に付勢する圧縮コイルばね４０が組み込まれ
ている。そして、これら二つのばね３１，４０のばね力
の和よりも、前記ねじりコイルばね３５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２６を踏
み込まない限り、スロットル弁１５は開かないようにな
っている。

前記スロットルボディＩ６の下流側に連結されて吸気通
路１４の一部を形成するサージタンク４１には、接続配
管４２を介してバキュームタンク４３が連通しており、
このバキュームタンク４３と接続配管４２との間には、
バキュームタンク４３からサージタンク４１への空気の
移動のみ許容する逆止め弁４４が介装されている。これ
により、バキュームタンク４３内の圧力はサージタンク
４１内の最低圧力とほぼ等しい負圧に設定される。

これらバキュームタンク４．３内と前記アクチュエータ
３６の圧力室３９とは、配管４５を介して連通状態とな
っており、この配管４５の途中には非通電時閉基型の第
一のトルク制御用電磁弁４６が設けられている。つまり
、このトルク制御用電磁弁４６には配管４５を塞ぐよう
にプランジャ４７を弁座４８に付勢するばね４９が組み
込まれている。

又、前記第一のトルク制御用電磁弁４６とアクチュエー
タ３６との間の配管４５には、スロットル弁１５よりも
上流側の吸気通路１４に連通ずる配管５０が接続してい
る。そして、この配管５０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を開放す
るようにプランジャ５２を付勢するばね５３が組み込ま
れている。

前記二つのトルク制御用電磁弁４６．５１には、機関１
１の運転状態を制御する電子制御ユニット５４（以下、
これをＥＣＵと呼称する）がそれぞれ接続し、このＥＣ
Ｕ３４からの指令に基づいてトルク制御用電磁弁４６゜
５１に対する通電のオン、オフがデユーティ制御される
ようになっており、本実施例ではこれら全体で本発明の
トルク制御手段を構成している。

例えば、トルク制御用電磁弁４６．５１のデユーティ率
が０％の場合、アクチュエータ３６の圧力室３９がスロ
ットル弁１５よりも上流側の吸気通路１４内の圧力とほ
ぼ等しい大気圧となり、スロットル弁１５の開度はアク
セルペダル２６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４６．５１のデユーティ率が１０
０％の場合、アクチュエータ３６の圧力室３９がバキュ
ームタンク４３内の圧力とほぼ等しい負圧となり、制御
棒３８が第１図中、左斜め上方に引き上げられる結果、
スロットル弁１５はアクセルペダル２６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４６．５１のデユーティ率を調整することに
より、アクセルペダル２６の踏み込み量に関係なくスロ
ットル弁１５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。

前記ＥＣＵ３４には、機関１１に取り付けられて機関回
転数を検出するクランク角センサ５５と、スロットルボ
ディ１６に取り付けられてスロットルレバー１９の開度
を検出するスロットル開度センサ５６と、スロットル弁
１５の全閉状態を検出するアイドルスイッチ５７とが接
続し、これらクランク角センサ５５及びスロットル開度
センサ５６及びアイドルスイッチ５７からの出力信号が
それぞれ送られる。

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）５８には、前
記スロットル開度センサ５６及びアイドルスイッチ５７
と共にスロットルボディ１６に取り付けられてアクセル
レバ−１８の開度を検出するアクセル開度センサ５９と
、従動輪である左右一対の後輪６０．６１の回転速度を
それぞれ検出する後輪回転センサ６２，６３と、車両６
４の直進状態を基準として旋回時における操舵軸６５の
操舵角を検出する操舵角センサ６６とが接続し、これら
センサ５９，６２．６３．６６からの出力信号がそれぞ
れ送られるようになっている。このＴＣＬ５８内には、
操舵角センサ６６からの検出信号に基づいて操舵軸６５
の回転角速度ω３を算出する操舵角速度演算手段６７と
、この操舵角速度演算手段６７で算出された操舵軸６５
の回転角速度の５に基づいて車両６４に発生する横加速
度の最大値Ｇ　ｙｏを予測する横加速度予測手段６８と
、この横加速度予測手段６８により予測された横加速度
の最大値Ｇ　ｙｏと後輪回転センサ６２゜６３からの検
出信号により算出される車速Ｖとに基づいて車両６４の
目標とする前後加速度Ｇｘ０を推定する目標前後加速度
推定手段６９と、この目標前後加速度推定手段６９によ
り推定された車両６４の目標前後加速度Ｇ　ｘｏに対応
する機関１１の目標駆動トルクＴ０を設定するトルク設
定手段７０とが組み込まれている。

ＥＣＵ３４とＴＣＬ５８とは、通信ケーブル７１を介し
て結ばれており、ＥＣＵ３４からは機関回転数やアイド
ルスイッチ５７からの検出信号等の機関１１の運転状態
の情報がＴＣＬ５８に送られる。逆に、ＴＣＬ　５８か
らはこのＴＣＬ５８にて演算された目標駆動トルクＴ０
に関する情報がＥＣＵ３４に送られる。

本実施例の主たる制御プログラムの概略を表す第４図に
示すように、図示しないイグニッションキーのオン操作
により、本実施例の制御プログラムが開始され、Ｍｌに
てまず初期設定用の車両６４の操舵軸６５の旋回位置δ
１の読み込みを行うと共に各種フラグのリセッ小成いは
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。

そして、Ｍ２にて各種センサからの検出信号に基づいて
ＴＣＬ５８は車速■等を演算し、これに続いて前記操舵
軸６５の中立位置δ。

をＭ３にて学習補正する。この車両６４の操舵軸６５の
中立位置δ８は、前記イグニッションキーのオン操作の
度に初期値が読み込まれるが、この初期値は車両６４が
後述する直進走行条件を満たした場合にのみ設定され、
イグニッションキー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。

そして、Ｍ４にてＴＣＬ５７は操舵角速度演算手段６７
により操舵軸６５の回転角速度ω３を算出し、この操舵
角速度演算手段６７で算出された操舵軸６５の回転角速
度ω３に基づいて車両６４に発生する横加速度の最大値
Ｇ　ｙｏを横加速度予測手段６８にて予測し、この横加
速度予測手段６８により予測された横加速度の最大値Ｇ
　ｙｃｔと後輪回転センサ６２゜６３による車両６４の
速度Ｖとに基づいて、目標前後加速度推定手段６９が車
両６４の目標とする前後加速度Ｇ　ｘｏを推定し、この
目標前後加速度Ｇ８゜に基づいてトルク設定手段７０が
機関１１の目標駆動トルクＴ０を設定し、この目標駆動
トルクＴ。をＭ５にてＥＣＵ３４に出力する。これによ
り、ＥＣＵ３４は一対のトルク制御用電磁弁４６．５１
のデユーティ率を制御し、旋回路に対して車両６４を無
理なく安全に走行させるようにしている。

このように、機関１１の駆動トルクをＭ６にて主タイマ
のカウントダウンが終了するまで制御し、これ以降はＭ
７にて主タイマのカウントダウンを再び開始し、そして
Ｍ２からこのＭ７までのステップを前記イグニッション
キーがオフ状態になるまで繰り返すのである。

操舵軸６５の中立位置δ、をＭ３のステッブにて学習補
正する理由は、車両６４の整備時に前輪７２．７３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
等の経年変化によって、操舵軸６５の旋回量と操舵輪で
ある前輪７２．７３の実際の舵角との間にずれが発生し
、操舵軸６５の中立位置δ８が変わってしまうことがあ
るためである。

この操舵軸６５の中立位置δ□を学習補正する手順を表
す第５図に示すように、ＴＣＬ５８は後輪回転センサ６
２，６３からの検出信号に基づき、Ｓｌにて車速Ｖを下
式（１）により算出する。

但し、上式においてＶＲＬ、ＶＲＲはそれぞれ左右一対
の後輪６０．６１の周速度である。

次に、ＴＣＬ５８はＳ２にて左右一対の後輪６０．６１
の周速度差（以下、これを後輪速差と呼称する）ｌ　Ｖ
ＲＬ−ＶＲＲｌを算出する。

しかるのち、ＴＣＬ　５８はＳ３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６４がある程度の高速にならないと、操舵に伴う
後輪速差Ｖ　ＲＬ　　Ｖ　、ｌＲ１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６４の走行
特性等に基づいて実験等により、例えば毎時２０１ａｎ
の如く適宜設定される。

そして、車速Ｖが閾値ＶＡ以上であると判定した場合に
は、ＴＣＬ５８はＳ４にて後輪速差Ｉ　ＶＲＬ−ＶＲ，
ｌが予め設定した、例えば毎時０．１ｋｍの如き閾値Ｖ
、よりも小さいか否か、つまり車両６４が直進状態にあ
るかどうかを判定する。ここで、閾値■８を毎時０Ｉａ
ｎとしないのは、左右の後輪６０．６１がタイヤの空気
圧が等しくない場合、車両６４が直進状態であるにもか
かわらず左右一対の後輪６０．６１の周速度Ｖ　ＲＬ　
、　Ｖ　ＲＲが相違してしまうためである。

このＳ４のステップにて後輪速差ＩＶＲＬ■Ｒ，＋１が
閾値ｖＢ以下であると判定したならば、ＴＣＬ５８はＳ
５にて現在の操舵軸旋回位置δ９が前回の操舵軸旋回位
置δＮ−１と同一であるかどうかを判定する。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６６による操舵軸６５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。

このＳ５のステップにて現在の操舵軸旋回位置δ、が前
回の操舵軸旋回位置角δＮ−１と同一であると判定した
ならば、ＴＣＬ５８はＳ６にて現在の車両６４が直進状
態にあると判断し、このＴＣＬ５８に内蔵された図示し
ない学習用タイマのカウントを開始し、これを例えば０
．５秒間継続する。

次に、ＴＣＬ５８はＳ７にて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６４の直進状
態が０．５秒継続したかどうかを判定する。この場合、
車両６４の走行当初においては学習用タイマのカウント
開始から０．５秒経過していないので、車両６４の走行
当初はＳｌから８７までのステップが繰り返されること
となる。

そして、学習用タイマのカウント開始から０．５秒が経
過したことを判断すると、ＴＣＬ５８はＳ８にて舵角中
立位置学習済フラグＦ。

がセットされているか否か、即ち今回の学習制御が初回
であるか否かを判定する。

この８８のステップにて舵角中立位置学習済フラグＦ、
がセットされていないと判断した場合には、Ｓ９にて現
在の操舵軸旋回位置δ９を新たな操舵軸６５の中立位置
δ、と見なしてこれをＴＣＬ５８内のメモリに読み込み
、舵角中立位置学習済フラグＦ、をセットする。なお、
この時の学習値δアは第４図中の３１のステップでの初
期設定における操舵軸６５の旋回位置δ１から現在の操
舵軸旋回位置δ、を減算した値、つまり δアミ１６１−６９ となる。

このようにしてへ新たな操舵軸６５の中立位置δ□を設
定したのち、この操舵軸６５の中立位置δ８を基準とし
て操舵ｌ１Ｊ６５の旋回角δ３を算出する一方、ＳＩＯ
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。

前記Ｓ８のステップにて舵角中立位置学習済フラグＦ、
がセットされている、っまり舵角中立位置学習が二回目
以降であると判断された場合、ＴＣＬ５８はＳｌｌにて
現在の操舵軸旋回位置δ、が前回の操舵軸６５の中立位
置δ□と等しい、即ちδ９−６８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δ９が前回の操舵
軸６５の中立位置δ、と等しいと判定したならば、その
ままＳＩＯのステップに戻って再び次の舵角中立位置学
習が行われる。

Ｓｌｌのステップにて現在の操舵軸旋回位置δ９が操舵
系の遊び等が原因となって前回の操舵軸６５の中立位置
δ８と等しくないと判断した場合、ＴＣＬ５８はＳ１２
にて前回の操舵軸６５の中立位置δ。から現在の操舵軸
旋回位置δ、を減算した値の絶対値が前回の学習値δア
よりも大きいかどうかを判定する。

本実施例では、Ｓ１２のステップにて前回の操舵軸６５
の中立位置δ。から現在の操舵軸旋回位置δ９を減算し
た値の絶対値が前回の学習値δアよりも大きいと判断し
た場合、この現在の操舵軸旋回位置δ８をそのまま新た
な操舵軸６５の中立位置δ。と判断せず、Ｓ１３のステ
ップにて現在の操舵軸旋回位置δ、から予め設定した、
例えば操舵角センサ６６の検出分解能に相当する５度程
度の補正量Δδを減算したものを新たな操舵軸６５の中
立位置δ４とし、これをＴＣＬ５８内のメモリに読み込
むようにしている。

これにより、何らかの原因によって操舵角センサ６６か
ら異常な検出信号が出力されたとしても、操舵軸６５の
中立位置６つが急激には変化せず、迅速に操舵軸６５の
中立位置δ８を収束させることができる。

一方、Ｓ１２のステップにて前回の操舵軸６５の中立位
置δ、から現在の操舵軸旋回位置δ９を減算した値の絶
対値が前回の学習値δアよりも小さいと判断した場合、
この現在の操舵軸旋回位置δ、をそのまま新たな操舵軸
６５の中立位置δ。と判断せず、Ｓ１４のステップにて
現在の操舵軸旋回位置δ、に前記補正量Δδを加算した
ものを新たな操舵軸６５の中立位置δ。とし、これをＴ
ＣＬ５８内のメモリに読み込むようにしている。

これにより、何らかの原因によって操舵角センサ６６か
ら異常な検出信号が出力されたとしても、操舵軸６５の
中立位置δ。が急激には変化せず、操舵軸６５の中立位
置δ。の変動を少なくすることができる。

このようにして操舵軸６５の中立位置δ。

を学習補正した後、運転者が旋回制御を行った場合の機
関１１の目標駆動トルクＴ０を演算する。

この車両６４の旋回制御の演算ブロックを表す第６図に
示すように、ＴＣＬ５８内の操舵角速度演算手段６７は
操舵軸６５の操舵初期における操舵軸旋回角δ、からそ
の回転角速度ω３を算出し、次いでＴＣＬ５８内の横加
速度予測手段６８が第７図に示す如きマツプから回転角
速度ω８に対応した旋回中の車両６４に発生する最大横
加速度の予測値Ｇ　ｙ。

を読み出す。

このようにして予測横加速度Ｇ　ｙｏを求めたならば、
この予測横加速度Ｇ　ＹＯと現在の車速Ｖとから目標と
する車両６４の前後加速度Ｇ　ｘ。

を算出するが、本実施例では第８図に示す如きマツプか
らこの目標前後加速度Ｇ　ｘｏを読み出すようにしてい
る。そして、この目標前後加速度Ｇｘｏに対応する機関
１１の基本駆動トルクＴ、を下式（２）により算出する
。

但し、Ｔ、は車両６４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−Ｌｏ
ａｄ）　　）ルクであり、本実施例では第９図に示す如
きマツプから求めている。

次に、基本駆動トルクＴＢの採用割合を決定するため、
この基本駆動トルクＴＢに重み付けの係数αを乗算して
補正基本駆動トルクα・Ｔ、を求める。重み付けの係数
αは、車両６４を旋回走行させて経験的に設定するが、
例えば０．６程度前後の数値を採用する。

一方、クランク角センサ５５により検出される機関回転
数Ｎ２とアクセル開度センサ５９により検出されるアク
セル開度θ８とを基に運転者が希望する要求駆動トルク
ＴＤを第１０図に示す如きマツプから求め、次いで前記
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Ｔ。に（ｌ−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、基本駆
動トルクＴ、と希望駆動トルクＴ。どの採用割合が６対
４となる。

従って、機関１１の目標駆動トルクＴ。は下式にて算出
される。

Ｔｏ−α・ＴＢ　＋　（１−α）・ＴＤ・　・　・（３
） 車両６４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。

この旋回制御用の目標駆動トルクＴ０を決定するための
制御の流れを表す第１１図に示すように、ＣＩにて前述
のようにして各種データの検出及び演算処理により、目
標駆動トルクＴ０が算出されるが、この操作は手動スイ
ッチの操作に関係なく行われる。

次に、Ｃ２にて車両６４が旋回制御中であるかどうか、
つまり旋回制御中フラグＦ。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に
て後輪６４．６５の回転差により算出される実際の横加
速度ＧＹに０．０５ｇを加えることにより予め設定した
閾値よりも予測横加速度Ｇ　ＹＯが大きいか否かを判定
する。

なお、この閾値を（ＧＹ＋０．０５ｇ）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
てであり、実際の横加速度ＧＹは下式にて算出される。

ＧＹ：　■賀１■ＩＬＬ、■ 但し、ｂは後輪６０．６１のトレッドである。

前記Ｃ３のステップにて予測横加速度Ｇ　ｙ。

が閾値（ＧＹ＋０．０５ｇ）より大きい、即ち車両６４
が旋回制御中であると判断すると、ＴＣＬ５８はＣ４に
てＴＣＬ５８に内蔵された図示しない旋回制御用タイマ
をカウントアツプするが、この旋回制御用タイマのカウ
ント時間は例えば５ミリ秒である。そして、旋回制御用
タイマのカウントが完了するまでは、後述するＣ６以降
のステップに移行し、１５ミリ秒毎に前記予測横加速度
Ｇ　ｙｏと実際の横加速度Ｇｙとを演算してＣ３の判定
操作を繰り返す。つまり、旋回制御用タイマのカウント
開、始から０．５秒が経過するまでは、Ｃ６゜Ｃ７のス
テップを経てＣ８のステップに移行し、ＴＣＬ５８は目
標駆動トルクＴ。とじて機関１１の最大トルクを出力し
、これによりＥＣＵ３４はトルク制御用電磁弁４６．５
１のデユーティ率を０％側に低下させる結果、機［１１
は運転者によるアクセルペダル２６の踏み込み量に応じ
た駆動トルクを発生する。

予測横加速度Ｇ　ｙｏが閾値（Ｇｙ　＋　０．０５ｇ　
）より大きい状態が０．５秒継続しない場合、ＴＣＬ５
８は車両６４が旋回路を走行中ではないと判断し、Ｃ９
にて旋回制御用タイマのカウントをクリアして０６〜ｃ
８のステップに移行する。

予測横加速度Ｇ　ｙｏが閾値（ＧＹ＋０．０５ｇ）より
大きい状態が０．５秒継続すると、ＣＩＯにてアイドル
スイッチ５７がオフ状態か否かを判定し、アイドルスイ
ッチ５７がオン状態、即ちアクセルペダル２６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は、旋回
制御には移行せずにＣ９にて旋回制御用タイマのカウン
トをクリアし、Ｃ６〜Ｃ８のステップに移行してＴＣＬ
５８は目標駆動トルクＴ０として機関１１の最大トルク
を出力し、これによりＥＣＵ３４がトルク制御用電磁弁
４６゜５１のデユーティ率を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２６の踏み込み
量に応じた駆動トルクを発生する。

このＣ１Ｏのステップにてアイドルスイッチ５７がオフ
状態、即ちアクセルペダル２６が運転者によって踏み込
まれていると判断した場合、Ｃ１ｌにて旋回制御中フラ
グＦＣがセットされる。次に、Ｃ６にて舵角中立位置学
習済フラグＦ、がセットされているか否か、即ち操舵角
センサ６６によって検出される操舵角の信憑性が判定さ
れる。

Ｃ６のステップにて舵角中立位置学習済フラグＦ、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Ｆ。がセットされているか否かが再び判定される。こ
こで、Ｃ１１のステップにて旋回制御中フラグＦ。がセ
ットされている場合には、ＣＩ２のステップにて先に算
出された（３）式の目標駆動トルクＴ０が旋回制御用の
目標駆動トルクＴ０として採用される。

前記Ｃ６のステップにて舵角中立位置学習済フラグＦ。

がセットされていないと判断すると、舵角の信憑性がな
いのでＣ８のステップに移行し、Ｃ１にて先に算出され
た（３）式の目標駆動トルクＴ０を採用せず、ＴＣＬ５
８は目標駆動トルクＴ０として機関１１の最大トルクを
出力し、これによりＥＣＵ３４がトルク制御用電磁弁４
６．５１のデユーティ率を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２６の踏み込み量
に応じた駆動トルクを発生する。

一方、前記Ｃ２のステップにて旋回制御中フラグＦＣが
セットされていると判断した場合には、Ｃ１３のステッ
プに移行する。

このＣＩ３〜Ｃ１６のステップでは、今回算出した目標
駆動トルクＴ。Ｎと前回算出した目標駆動トルクＴ。Ｎ
−１との差ΔＴが増減許容量ＴＫよりも大きいか否かを
判定し、増減いずれの場合でもこれが増減許容量ＴＫ以
内であれば、今回算出した目標駆動トルクＴ。Ｎをその
まま採用し、ΔＴが増減許容量ＴＫを越えている場合に
は、目標駆動トルクを増減許容量Ｔ０にて規制する。

つまり、目標駆動トルクＴ０を減少させる場合には、Ｃ
１５にて今回の目標駆動トルクＴ　ＯＮを Ｔｏｓ＝Ｔｏｓ−＋−ＴＫ として目標駆動トルクＴ０に採用し、目標駆動トルクＴ
。を増大させる場合には、Ｃ１６にて今回の目標駆動ト
ルクＴ。Ｎを Ｔ　ＯＮ　＝　Ｔ　（ＩＮ　−１＋　Ｔ　Ｋとして目標
駆動トルクＴ。に採用する。

以上のようにして目標駆動トルクＴ。が設定されると、
ＴＣＬ５８はＣＩ７にてこの目標駆動トルクＴ０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。

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Ｔ。は要求駆動トルクＴＤよりも大き
くないので、Ｃ９のステップに移行し、旋回制御用タイ
マのカウントをクリアしてＣ６，Ｃ７のステップに移行
し、ここで舵角中立位置学習済フラグＦ。

がセットされていると判断され、更に旋回制御中フラグ
Ｆ。がセットされていると判断されると、目標駆動トル
クＴ。がそのまま旋回制御用の駆動トルクＴ。として決
定される。

又、前記Ｃ１７のステップにて目標駆動トルクＴ０が運
転者の要求駆動トルクＴ。よりも大きいと判断した場合
でも、次のＣ１８にて操舵軸旋回角δ３が例えば２０度
未満ではないと判断された場合、車両６４は旋回走行中
であるので旋回制御をそのまま続行する。

前記Ｃ１７のステップにて目標駆動トルクＴｏが運転者
の要求駆動トルクＴＤよりも大きいと判断され、且つＣ
１８にて操舵軸旋回角δ、が例えば２０度未満であると
判断された場合、車両６４の旋回走行が終了した状態を
意味するので、ＴＣＬ５ＢはＣ１９にて旋回制御中フラ
グＦ。をリセットする。

このＣ１９のステップにて旋回制御中フラグＦ。かりセ
ットされると、旋回制御用タイマをカウントする必要が
ないので、この旋回制御用タイマのカウントをクリアし
、Ｃ６゜Ｃ７のステップに移行するが、Ｃ７のステップ
にて旋回制御中ソラグＦ。かりセット状態にあると判断
されるため、Ｃ８のステップに移行してＴＣＬ５８は目
標駆動トルクＴ０として機関１１の最大トルクを出力し
、これによりＥＣＵ３４がトルク制御用電磁弁４６゜５
１のデユーティ率を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２６の踏み込み量に応じ
た駆動トルクを発生する。

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（２）式に
より算出可能な基本駆動トルクＴ、を採用すれば良い。

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Ｔ０を算出するに際して増減許容量Ｔ３に
よりこの目標駆動トルクＴ。の規制を図っているが、こ
の規制を目標前後加速度Ｇ　ｘｏに対して行うようにし
ても良い。この場合の増減許容量をＧＫとした時、Ｎ回
時における目標前後加速度Ｇ　ＸＯＨの演算過程を以下
に示す。

Ｇ　ｘｏｓ　　Ｇｘｏｗ−１＞　ＧＫの場合、Ｇ　！Ｏ
Ｎ　＝ＧｘｏＮ−＋　＋　ＧｘＧ　ｘｏ　ｓ　　Ｇ　ｘ
ｏ　ｓ−１＜　　Ｇ　Ｋの場合、Ｇ　ｘｏＮ＝　ＧＸＯ
Ｎ−ｒ　　ＧＫ なお、主タイマのサンプリングタイムを１５ミリ秒とし
て目標前後加速度Ｇ　ＸＯの変化を毎秒０．１ｇ以下に
抑えたい場合には、 Ｇ　Ｋ　”　０．１・Δｔ となる。

このようにして旋回制御用の目標駆動トルクＴ０を算出
したのち、ＴＣＬ５８はこの目標駆動トルクＴ。をＥＣ
Ｕ３４に出力する。

ＥＣＵ３４には、機関回転数Ｎ２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θアを求めるた
めのマツプが記憶されており、ＥＣＵ３４はこのマツプ
を用いて現在の機関回転数Ｎｔとこの目標駆動トルクＴ
。

に対応した目標スロットル開度θ７゜を読み出す。次い
で、ＥＣＵ３４はこの目標スロットル開度θア。とスロ
ットル開度センサ５６から出力される実際のスロットル
開度θアとの偏差を求め、一対のトルク制御用電磁弁４
６゜５１のデユ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４６．５１のプランジャ４７．
５２のソレノイドに電流を流し、アクチュエータ３６の
作動により実際のスロットル開度θ７が目標値θア。に
下がるように制御する。

一方、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、ＴＣＬ５８は目標駆動トルクＴ。として
機関１１の最大トルクを出力し、これによりＥＣＵ３４
がトルク制御用電磁弁４６．５１のデユーティ率を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２６の踏み込み量に応じた駆動トルクを発生する
。この場合、本実施例では一対のトルク制御用電磁弁４
６．５１のデユーティ率を無条件に０％にはせず、ＥＣ
Ｕ３４は実際のアクセル開度θ、と最大スロットル開度
規制値とを比較し、アクセル開度θ４が最大スロットル
開度規制値を越える場合は、スロットル開度θ７が最大
スロットル開度規制値となるように、一対のトルク制御
用電磁弁４６．５１のデユーティ率を決定してプランジ
ャ４７．５２を駆動する。この最大スロットル開度規制
値は機関回転数Ｎ８の関数とし、ある値（例えば、２０
０Ｏｒｐｍ）以上では全閉状態或いはその近傍に設定し
ているが、これ以下の低回転の領域では、機関回転数Ｎ
２の低下に伴って数十％の開度にまで次第に小さくなる
ように設定しである。

このようなスロットル開度θ１の規制を行う理由は、Ｔ
ＣＬ５８が機関１１の駆動トルクを低減する必要性の有
ることを判定した場合の制御の応答性を高めるためであ
る。即ち、現在の車両６４の設計方針は、車両６４の加
速性や最大出力を向上させるため、スロットルボディＩ
６のボア径（通路断面積）を極めて大きくする傾向にあ
り、機関１１が低回転領域にある場合には、スロットル
開度θ７が数十％程度で吸入空気量が飽和してしまう。

そこで、アクセルペダル２６の踏み込み量に応じてスロ
ットル開度θアを全開成いはその近傍に設定するよりも
、予め定めた位置に規制しておくことにより、駆動トル
クの低減指令があった時の目標スロットル開度θ工。と
実際のスロットル開度θ１との偏差が少なくなり、すば
やく目標スロットル開度θア。に下げることができるか
らである。

このように、本実施例では予測横加速度Ｇ　ＹＯの大き
さに応じて機関１１の目標駆動トルクＴ０をきめ細かく
算出したが、予測横加速度Ｇ　ｙｏがあらかじめ設定し
た固定の閾値よりも大きな場合に、一義的に機関１１の
目標駆動トルクＴ。を出力するすることも当然可能であ
る。

つまり、第１１図に示したフローチャートにおいて、予
測横加速度Ｇ　ｙｏと実際の横加速度ＧＹに基づいて設
定される閾値とを比較するＣ３のステップにて、この閾
値を予め設定した基準値（例えば、０．６ｇ前後の固定
値）とし、予測横加速度Ｇ　ｙｏがこの基準値よりも大
きいと図示しない比較半殺にて判定した場合に、予め設
定した機関１１の基準駆動トルクＴＢに基づいて、目標
駆動トルクＴ。を先の実施例のように適宜補正するよう
にしても良い。

〈発明の効果〉 本発明の車両の旋回制御装置によると、操舵角センサか
らの検出信号に基づいて旋回操作の開始状態における操
舵軸の回転角速度を算出し、この回転角速度に基づいて
車両の旋回時に発生する最大の横加速度の大きさを予測
し、この予測横加速度が予め設定した基準値よりも大き
な場合には、機関の駆動トルクを運転者の操作とは関係
なく低減させたり、或いはこの予測横加速度に基づいて
機関の目標とする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、運転者の操作と
は関係なく機関の駆動トルク低減させるようにしたので
、車両に実際に発生するヨーレート等に基づいて横加速
度の大きさを検出する従来の方法よりも迅速に機関の出
力を低減させることができる。この結果、旋回時の制御
遅れが殆どなくなり、車両の横加速度を適切に抑えて旋
回路を安全且つ確実に走り抜けることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による車両の出力制御装置の一実施例の
機関の制御系の概略構成図、第２図はその概念図、第３
図はそのスロットル弁の駆動機構を表す断面図、第４図
はその制御の全体の流れを表すフローチャート、第５図
は操舵軸の中立位置学習補正制御の流れを表すフローチ
ャート、第６図は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、第７図は車両の旋回初期にお
ける操舵軸旋回角速度と予測横加速度との関係を表すマ
ツプ、第８図は予測横加速度と目標前後加速度と車速と
の関係を表すマツプ、第９図は横加速度とロードロード
トルクとの関係を表すマツプ、第１０図は機関回転数と
アクセル開度と要求駆動トルクとの関係を表すマツプ、
第１１図は旋回制御の流れを表すフローチャートである
。 又、図中の符号で１１は機関、１２は燃焼室、１３は吸
気管、１４は吸気通路、１５はスロットル弁、１７はス
ロットル軸、１８はアクセルレバ−１９はスロットルレ
バー　２６はアクセルペダル、２７はケーブル、２９は
爪部、３゜はストッパ　３６はアクチュエータ、３８は
制御棒、４２は接続配管、４３はバキュームタンク、４
４は逆止め弁、４５．５０は配管、４６゜５１はトルク
制御用電磁弁、５４はＥＣＵ、５６はスロットル開度セ
ンサ、５７はアイドルスイッチ、５８はＴＣＬ、５９は
アクセル開度センサ、６０．６１は後輪、６２．６３は
後輪回転センサ、６４は車両、６５は操舵軸、６６は操
舵角センサ、６７は操舵角速度演算手段、６８は横加速
度予測手段、６９は目標前後加速度推定手段、７０はト
ルク設定手段、７１は通信ケーブル、７２．７３は前輪
であり、Ｆ、は旋回制御中フラグ、ＧＸＯは目標前後加
速度、Ｇ　ｙｏは予測される横加速度の最大値、ＧＹは
実際の横加速度、ｇは重力加速度、Ｔｏは目標駆動トル
ク、Ｔ、は基本駆動トルク、ＴＤは要求駆動トルク、■
は車速、θ９はアクセル開度、θアはスロットル開度、
θア。は目標スロットル開度、δ３は操舵軸の旋回角、
ω、は操舵軸の回転角速度である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （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、操舵軸の回転量を検出す
   る操舵角センサと、この操舵角センサからの検出信号に
   基づいて前記操舵軸の回転角速度を算出する操舵角速度
   演算手段と、この操舵角速度演算手段で算出された前記
   操舵軸の回転角速度に基づいて車両に発生する横加速度
   の最大値を予測する横加速度予測手段と、この横加速度
   予測手段により予測された前記横加速度の最大値と予め
   設定した基準値とを比較する比較手段と、前記横加速度
   予測手段により予測された前記横加速度の最大値が前記
   基準値よりも大きな場合に前記機関の駆動トルクが低下
   するように前記トルク制御手段の作動を制御する電子制
   御ユニットとを具えた車両の旋回制御装置。
2. （２）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、操舵軸の回転量を検出す
   る操舵角センサと、この操舵角センサからの検出信号に
   基づいて前記操舵軸の回転角速度を算出する操舵角速度
   演算手段と、この操舵角速度演算手段で算出された前記
   操舵軸の回転角速度に基づいて車両に発生する横加速度
   の最大値を予測する横加速度予測手段と、前記横加速度
   予測手段により予測された前記横加速度の最大値と前記
   車両の速度とに基づいて前記車両の目標とする前後加速
   度を推定する目標前後加速度推定手段と、この目標前後
   加速度推定手段により推定された前記車両の目標とする
   前後加速度に基づいて前記機関の目標駆動トルクを設定
   するトルク設定手段と、前記機関の駆動トルクが前記ト
   ルク設定手段にて設定された目標駆動トルクとなるよう
   に前記トルク制御手段の作動を制御する電子制御ユニッ
   トとを具えた車両の旋回制御装置。