JPH1170826A

JPH1170826A - 車両挙動制御装置

Info

Publication number: JPH1170826A
Application number: JP32804697A
Authority: JP
Inventors: Hajime Kosaka; 元小坂; Shinji Matsumoto; 真次松本; Michiki Araki; 道樹荒木
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1997-06-26
Filing date: 1997-11-28
Publication date: 1999-03-16

Abstract

(57)【要約】【課題】低いギヤ位置で高車速から制動を行う場合な
どのようにエンジンに比較的大きなトルクが加わったと
きでも、常に最適な車両挙動制御を行う。【解決手段】エンジン／ＡＴコントローラ１２は、推
定車体速、変速機１５のギヤ位置、並びにエンジン１３
及び変速機１２間のクラッチの接続状態に応じた目標駆
動トルクを演算し、エンジン１３の駆動トルクをこの目
標駆動トルクに制御するようにスロットルコントローラ
２０にスロットル制御指令を送る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両挙動制御装置
に関し、氷結路などの極めてミュー（μ）の低い路面で
の制動時に、過大なエンジンブレーキによってアンチス
キッド（ＡＢＳ）制御の制御性が低下することを防止す
る車両挙動制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の車両挙動制御装置として
は、例えば、特開平1-266051号公報に記載されたものが
知られている。この車両挙動制御装置は、ＡＢＳ制御開
始後、スリップ率演算値が設定値を上回り、かつ、この
状態が設定時間以上継続する所定制動状態であると判断
された場合に、車体速度推定値並びにクラッチ接続状態
検出手段及びギヤ位置検出手段の検出値に応じた最適の
目標アイドル回転数にエンジンのアイドル回転数を制御
するものである。

【０００３】また、同様な効果を得るものとして、極低
μ路でのＡＢＳ制御時にはクラッチ（例えば、自動変速
機の場合にはオーバランクラッチ）を解放する装置が、
例えば特開昭62-238132 号公報に提案されている。この
ような装置では、車両の急減速時にエンジン回転数が低
下するのを防止するためにクラッチを解放している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平1-266051号公報に記載された車両挙動制御装置で
は、低いギヤ位置で高車速から制動を行う場合などのよ
うにエンジンに比較的大きなトルクが加わったとき、す
なわちエンジンブレーキが過大であるために駆動輪がロ
ックする傾向にある場合の制御が難しくなる。

【０００５】また、上記特開昭62-238132 号公報に記載
された装置では、駆動輪のロック傾向（落ち込み）の回
復が遅く、初期の落ち込み量が大きくなりやすくなる。

【０００６】また、これら従来の車両挙動制御装置によ
れば、ＡＢＳ制御中にエンジンの駆動によって駆動輪速
度の上昇勾配が急になり、ＡＢＳ制御中の増圧及び減圧
のサイクルの振幅が大きくなり、音振性能が悪化すると
いう不都合がある。

【０００７】さらに、駆動トルクを制御する際に目標ス
ロットル開度を設定する場合、目標スロットル開度がよ
り適切に設定されることが好ましい。

【０００８】請求項１〜７記載の車両挙動制御装置は、
エンジンに比較的大きなトルクが加わったときの制御の
難しさ、及び駆動輪のロック傾向の回復が遅くなるとと
もに初期の落ち込み量が大きくなるという課題を解決し
ようとするものである。

【０００９】請求項８記載の車両挙動制御装置は、ＡＢ
Ｓ制御中に音振制御が悪化するという課題を解決しよう
とするものである。

【００１０】請求項９記載の車両挙動制御装置は、目標
スロットル開度をより適切に設定する必要があるという
課題を解決しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項１記
載の車両挙動制御装置は、車両の各車輪の制動力を制御
することによって車両運動制御を行う車両挙動制御装置
において、推定車体速、変速機のギヤ位置、並びにエン
ジン及び変速機間のクラッチの接続状態に応じた目標駆
動トルクを演算し、エンジンの駆動トルクを前記目標駆
動トルクに制御するように構成したことを特徴とするも
のである。

【００１２】本発明のうち請求項２記載の車両挙動制御
装置は、車両の各車輪の制動力を制御することによって
モーメントを発生させる車両挙動制御手段を具える車両
挙動制御装置において、車体速を推定する車体速推定手
段と、変速機のギヤ位置を検出するギヤ位置検出手段
と、エンジン及び変速機間のクラッチが接続された状態
であるか否かを検出するクラッチ接続状態検出手段と、
前記車体速推定手段による推定車体速と前記クラッチ状
態検出手段及びギヤ位置検出手段の検出値とに応じたエ
ンジンの目標駆動トルクを演算する目標駆動トルク演算
手段と、エンジンの駆動トルクを前記目標駆動トルクに
制御する駆動トルク制御手段とを具えることを特徴とす
るものである。

【００１３】本発明のうち請求項３記載の車両挙動制御
装置は、前記目標駆動トルクを求める際に、前記推定車
体速から求めた駆動輪回転角速度変換値から演算した駆
動回転角加速度を用いるようにしたことを特徴とするも
のである。

【００１４】本発明のうち請求項４記載の車両挙動制御
装置は、推定車体速をＶ_iとし、駆動輪有効半径をＲと
する場合、駆動回転角速度ωを、

【数３】ω＝Ｖ_i／３．６／Ｒによって演算するようにしたことを特徴とするものであ
る。

【００１５】本発明のうち請求項５記載の車両挙動制御
装置は、前記目標駆動トルクを求める際に、アンチスキ
ッド制御における目標車輪速から求めた駆動輪角速度変
換値から演算した駆動回転角加速度を用いるようにした
ことを特徴とするものである。

【００１６】本発明のうち請求項６記載の車両挙動制御
装置は、目標車輪速をＶｗ^*とし、駆動輪有効半径をＲ
とする場合、駆動回転角速度ωを、

【数４】ω＝Ｖｗ^*／３．６／Ｒによって演算するようにしたことを特徴とするものであ
る。

【００１７】本発明のうち請求項７記載の車両挙動制御
装置は、前記変速機のギヤ位置、前記駆動回転角加速
度、及び変速機ギヤ比に応じたエンジンブレーキ回転慣
性分トルクを演算するようにしたことを特徴とするもの
である。

【００１８】本発明のうち請求項８記載の車両挙動制御
装置は、車両の各車輪の制動力を制御することによって
モーメントを発生させる車両挙動制御手段を具える車両
挙動制御装置において、車体速を推定する車体速推定手
段と、車輪度を検出する車輪速検出手段と、変速機のギ
ヤ位置を検出するギヤ位置検出手段と、エンジン及び変
速機間のクラッチが接続された状態であるか否かを検出
するクラッチ接続状態検出手段と、変速機のニュートラ
ル状態とギヤ状態との比較を行い、前記車体速推定手段
及び車輪速検出手段による推定車体速及び車輪速並びに
前記クラッチ状態検出手段及びギヤ位置検出手段の検出
値とに基づいて、車両が不安定な挙動に陥ることを防ぐ
ようにエンジンの目標駆動トルクを演算する目標駆動ト
ルク演算手段と、エンジンの駆動トルクを前記目標駆動
トルクに制御する駆動トルク制御手段とを具えることを
特徴とするものである。

【００１９】本発明のうち請求項９記載の車両挙動制御
装置は、前記目標駆動トルクを目標スロットル開度に変
換する目標スロットル開度変換手段と、実際のエンジン
回転数を演算する実エンジン回転数演算手段と、目標エ
ンジン回転数を演算する目標エンジン回転数演算手段
と、前記実エンジン回転数と目標エンジン回転数との偏
差を用いて前記目標スロットル開度のスロットル開度補
正量を演算するスロットル開度補正量演算手段とを具え
ることを特徴とするものである。

【００２０】

【発明の効果】請求項１記載の車両挙動制御装置によれ
ば、推定車体速、変速機のギヤ位置、並びにエンジン及
び変速機間のクラッチの接続状態に応じた目標駆動トル
クを演算し、エンジンの駆動トルクを目標駆動トルクに
制御する。このようにエンジンの駆動トルクを目標駆動
トルクに制御することにより、低いギヤ位置で高車速か
ら制動を行う場合などのようにエンジンに比較的大きな
トルクが加わったときでも、常に最適な制御を行うこと
ができる。

【００２１】請求項２記載の車両挙動制御装置によれ
ば、目標駆動トルク演算手段は、車体速推定手段による
推定車体速、並びにクラッチ状態検出手段及びギヤ位置
検出手段の検出値に応じたエンジンの目標駆動トルクを
演算し、駆動トルク制御手段は、エンジンの駆動トルク
を目標駆動トルクに制御する。このようにエンジンの駆
動トルクを目標駆動トルクに制御することにより、低い
ギヤ位置で高車速から制動を行う場合などのようにエン
ジンに比較的大きなトルクが加わったときでも、常に最
適な制御を行うことができる。

【００２２】請求項３記載の車両挙動制御装置によれ
ば、目標駆動トルクを求める際に、推定車体速から求め
た駆動輪回転角速度変換値から演算した駆動回転角加速
度を用いる。このように駆動回転角速度を用いることに
より目標駆動トルクを適切に求めることができる。

【００２３】請求項４記載の車両挙動制御装置によれ
ば、推定車体速をＶ_iとし、駆動輪有効半径をＲとする
場合、駆動回転角速度ωを、

【数５】ω＝Ｖ_i／３．６／Ｒによって演算する。これにより、駆動回転角速度を適切
に求めることができる。

【００２４】請求項５記載の車両挙動制御装置によれ
ば、目標駆動トルクを求める際に、アンチスキッド制御
における目標車輪速から求めた駆動輪角速度変換値から
演算した駆動回転角加速度を用いる。これにより、アン
チスキッド制御とともに用いても、駆動回転角速度を適
切に求めることができる。

【００２５】請求項６記載の車両挙動制御装置によれ
ば、目標車輪速をＶｗ^*とし、駆動輪有効半径をＲとす
る場合、駆動回転角速度ωを、

【数６】ω＝Ｖｗ^*／３．６／Ｒによって演算する。これにより、アンチスキッド制御と
ともに用いても、駆動回転角速度を適切に求めることが
できる。

【００２６】請求項７記載の車両挙動制御装置によれ
ば、変速機のギヤ位置、駆動回転角加速度、及び変速機
ギヤ比に応じたエンジンブレーキ回転慣性分トルクを演
算する。これにより、目標駆動トルクをより適切に求め
ることができる。

【００２７】請求項８記載の車両挙動制御装置によれ
ば、目標駆動トルク演算手段は、変速機のニュートラル
状態とギヤ状態との比較を行い、車体速推定手段及び車
輪速検出手段による推定車体速及び車輪速並びにクラッ
チ状態検出手段及びギヤ位置検出手段の検出値とに基づ
いて、車両が不安定な挙動に陥ることを防ぐようにエン
ジンの目標駆動トルクを演算する。このように、目標駆
動トルクの演算の際に変速機のニュートラル状態とギヤ
状態との比較を行うことにより、目標駆動トルクを必要
最小限に止め、駆動による駆動輪速度の上昇勾配を緩や
かにし、音振性能の悪化を防止する。

【００２８】請求項９記載の車両挙動制御装置によれ
ば、スロットル開度補正量演算手段は、実エンジン回転
数と目標エンジン回転数との偏差を用いて目標スロット
ル開度のスロットル開度補正量を演算する。これによ
り、目標スロットル開度をスロットル開度補正量を用い
て適切に制御することができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】本発明による車両挙動制御装置の
実施の形態を説明する前に、制動時における駆動輪の運
動を説明する。図１Ａにおいて、駆動輪のホイール１を
示し、図１Ｂにおいて、ホイール１、ドライブシャフト
２、ファイナルドライブ３、プロペラシャフト４、トラ
ンスミッション５、クランクシャフト６、コンロッド
７、ピストン８、燃焼室９、及びフライホイール１０を
示す。

【００３０】駆動輪１輪（この場合、ホイール１）につ
いてのホイール軸換算での運動方程式は次の式（１）に
よって表される。

【数７】Ｉｗ・（ｄω／ｄｔ）＝Ｂ・Ｒ−Ｔ_B−Ｔ_EB＋Ｔ_ET （１）ここで、Ｉｗ：ファイナルドライブ３のホイール側ギヤからホイ
ール１までの駆動輪慣性〔ｋｇｆ・ｍ・ｓ²〕ｄω／ｄｔ：ホイール１の駆動輪回転角速度〔ｒａｄ／
ｓ²〕Ｂ：ホイール１に設けられたタイヤ（図示せず）と路面
との間で生じる制動力〔ｋｇｆ〕Ｒ：ホイール１の駆動輪有効半径〔ｍ〕Ｔ_B：ブレーキパッドがブレーキディスクに押しつけら
れることによって生じる制動トルク〔ｋｇｆ・ｍ〕Ｔ_EB：エンジンブレーキ時に車輪がエンジンを回すトル
クのうちのエンジンブレーキ回転慣性分トルク〔ｋｇｆ
・ｍ〕Ｔ_ET：エンジン出力トルクホイール軸換算値〔ｋｇｆ・
ｍ〕エンジン出力トルクホイール軸換算値Ｔ_ETは、例えば運
転者が制動中にアクセルペダルを操作した場合や、本発
明による車両挙動制御装置のようにエンジンブレーキ時
にスロットルを開弁制御した場合等には正の値となる。
それに対して、通常のエンジンブレーキ時には、ホイー
ル１がエンジンを回すトルクのうちのエンジンのポンピ
ングロス分トルクとなり、エンジン出力トルクホイール
軸換算値Ｔ _ETは負の値となる。

【００３１】制動中にスロットルを開弁制御し、式
（１）の右辺の第３項（エンジンブレーキ回転慣性分ト
ルクＴ_EB）及び第４項（エンジン出力トルクホイール軸
換算値Ｔ _ET）を相殺させるように、すなわち

【数８】Ｔ_ET＝Ｔ_EB （２）となるようにエンジントルクを発生させると、エンジン
ブレーキトルクをほぼ零にすることができる。

【００３２】実際にエンジン出力トルクホイール軸換算
値Ｔ_ETをエンジンブレーキ回転慣性分トルクＴ_EBに等し
くなるように制御するには、ホイール軸よりもエンジン
軸でこれらを取り扱った方が便利である。その理由は、
これらをホイール側で検出するのは実際上困難であるの
に対して、エンジン側では、コントローラに既に記憶さ
れているスロットル開度、エンジン回転数等から演算に
よって求めることができるからである。

【００３３】したがって、エンジン出力トルクホイール
軸換算値Ｔ_ET及びエンジンブレーキ回転慣性分トルクＴ
_EBの代わりに、エンジンの駆動トルクとしてのエンジン
出力トルクエンジン軸換算値Ｔ_et及びエンジンブレーキ
回転慣性分トルクエンジン軸換算値Ｔ_ebをそれぞれ考慮
し、エンジンブレーキ回転慣性分トルクエンジン軸換算
値Ｔ_ebがエンジン出力トルクエンジン軸換算値Ｔ_etに等
しくなるようにする。

【００３４】エンジンブレーキ回転慣性分トルクエンジ
ン軸換算値Ｔ_ebは、

【数９】Ｔ_eb＝ (1/η_D) ×｛Ｉ_E+(1/ｎ_i ²) ×Ｉ_D＋〔 2/(ｎ_i・ｎ_f)²〕・Ｉw ｝ ×ｎ_i・ｎ_f・（ｄω／ｄｔ）（２）で表される。式（２）において、η_Dは伝達効率であ
り、Ｉ_Eはエンジン回転慣性〔ｋｇｆ・ｍ・ｓ²〕であ
り、Ｉ_Dは駆動系回転慣性〔ｋｇｆ・ｍ・ｓ²〕であ
り、ｎ_iはトラッスミッションギヤ比であり、ｎ_fはフ
ァイナルドライブギヤ比である。

【００３５】エンジンブレーキをなくすためにエンジン
が出力すべき目標駆動トルクとしてのトルクＴ_et ^*は、

【数１０】Ｔ_et ^*＝Ｔ_eb （３）となる。したがって、

【数１１】Ｔ_et ^*＝（1/η_D) ×｛Ｉ_E＋〔 (1/ｎ_i ²) 〕×Ｉ_D＋〔 2/(ｎ_i・ｎ_f)²〕・Ｉw ｝×ｎ_i・ｎ_f・（ｄω／ｄｔ）（４）となる。式（４）において、ｎ_i・ｎ_f・（ｄω／ｄ
ｔ）は、車輪角速度エンジン軸換算値である。

【００３６】図２は、本発明による車両挙動制御装置の
エンジン側システム構成を示す図である。図２におい
て、車両挙動制御手段としての車両挙動制御コントロー
ラ１１は、エンジン／自動変速機（ＡＴ）コントローラ
１２からの各種信号を受信し、これら信号に対応する制
御指令をエンジン／ＡＴコントローラ１２に送る。

【００３７】エンジン／ＡＴコントローラ１２には、エ
ンジン１３からの各種信号、クラッチ１４の接続状態に
ついての情報信号、自動変速機１５のギヤ位置について
の情報信号、スロットル開度についての情報信号及びア
クセル開度についての情報信号がそれぞれ入力される。
スロットル開度は、スロットルチャンバ１６付近に設け
られたスロットル開度センサ１７によって検出される。
アクセル開度は、アクセルペダル１８付近に設けられた
アクセル開度センサ１９によって検出される。

【００３８】また、エンジン／ＡＴコントローラ１２
は、エンジン１３の点火制御についての情報信号及び燃
料制御についての情報信号をエンジン１３に送信すると
ともに、シフト指令を自動変速機１５に対して送る。さ
らに、エンジン／ＡＴコントローラ１２は、スロットル
制御指令をスロットルコントローラ２０に送る。このス
ロットルコントローラ２０は、スロットルチャンバ１６
付近に設けられたスロットル制御モータ２１にスロット
ル信号を送信する。

【００３９】図３は、本発明による車両挙動制御装置の
ブレーキ側システム構成を示す図である。図３におい
て、左右前輪２２及び２３並びに左右後輪２４及び２５
は、ホイールシリンダ２６〜２９をそれぞれ具える。ま
た、３０はブレーキペダルを、３１はブースタを、３２
はリザーバを、３３はマスターシリンダをそれぞれ示
す。

【００４０】また、圧力源としてマスターシリンダ３３
に並列してアキュムレータ３４、アキュムレータ蓄積用
ポンプ３５及びモータ３６が存在し、切替弁３７〜４０
によって蒸留圧をマスターシリンダ３３とアキュムレー
タ３４とで切り替える。またこの場合には、マスターシ
リンダ３３と各ホイールシリンダとの間には図示しない
車両挙動制御用アンチスキッド装置が設けられている。

【００４１】また、インレットバルブ４１〜４４は、上
流側と下流側の差圧により駆動され、絞りによる緩増圧
をつくる。アウトレットバルブ４５〜４８は電磁弁であ
る。また、減圧によってリザーバ４９及び５０に溜まっ
たブレーキ液は、モータ５１によって駆動されるポンプ
５２及び５３によってインレットバルブ４１〜４４の上
流に戻される。

【００４２】アウトレットバルブ４５〜４８は、バルブ
コントローラ５４の出力信号によって制御される。この
バルブコントローラ５４には、左右前輪２２及び２３並
びに左右後輪２４及び２５付近にそれぞれ配置した車輪
速センサ５５〜５８から、車輪速についての情報信号が
それぞれ入力される。さらに、バルブコントローラ５４
には、車両に生じる加速度を検出する車両加速センサ５
９、車両に生じるヨーレイトを検出するヨーレートセン
サ６０、操舵輪の舵角を検出する舵角センサ６１、ブレ
ーキのオンオフを検出するブレーキスイッチ６２、及び
マスターシリンダ液圧を検出するマスターシリンダセン
サ６３からの信号も入力される。なお、本実施の形態で
は、推定車体速Ｖ_iを、車両加速度センサ５９の出力信
号を積分することによって演算している。

【００４３】本実施の形態の動作を説明する。図４は、
本発明による車両挙動制御装置の第１の実施の形態の制
御フローチャートである。本ルーチンは、エンジン１３
（図１）の駆動トルクを目標駆動トルクに制御するため
に目標駆動トルクに制御するために目標スロットル開度
θ^*を求めるものである。

【００４４】先ず、ステップＳ１０において、エンジン
ブレーキ回転慣性分トルクエンジン軸換算値Ｔ_ebを、式
（２）に基づいて演算する。この演算については後に詳
細に説明する。

【００４５】本実施の形態では、駆動回転角加速度ｄω
／ｄｔ〔ｒａｄ／ｓ²〕を、推定車体速Ｖ_iから求めた
駆動輪回転角速度変換値から演算する。すなわち、駆動
回転角速度ω〔ｒａｄ／ｓ〕を、

【数１２】 ω＝Ｖ_i／３．６／ＲＲ：駆動輪有効半径（５）によって演算し、駆動回転角加速度ｄω／ｄｔを、

【数１３】ｄω／ｄｔ＝Δω／Δｔ（６）によって演算する。ここで、Ｖ_iは推定車体速〔ｋｍ／
ｈ〕であり、Δｔは差分時間〔ｍｓ〕である。本実施の
形態では、Δｔは４０ｍｓを用いる。

【００４６】次いで、目標駆動トルク演算手段としての
ステップＳ１１において、トルクＴ _et ^*を、式（３）に
基づいて演算する。次いで、目標スロットル開度変換手
段としてのステップＳ１２において、関数

【数１４】θ^*＝ｆ（Ｔ_et ^*，Ｎ）を用いてトルクＴ_et ^*を目標スロットル開度θ^*に変換
する。この関数は、エンジン１３（図２）の特性から図
５に示す形で与えられる。なお、曲線ａ，ｂ，ｃ，ｄ，
ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，ｊ，ｋ，ｌ，ｍは、トルクＴ_et ^*
が０ｋｇｆ・ｍ，２ｋｇｆ・ｍ，４ｋｇｆ・ｍ，６ｋｇ
ｆ・ｍ，８ｋｇｆ・ｍ，１０ｋｇｆ・ｍ，１２ｋｇｆ・
ｍ，１４ｋｇｆ・ｍ，１６ｋｇｆ・ｍ，１８ｋｇｆ・
ｍ，２０ｋｇｆ・ｍ，２２ｋｇｆ・ｍ，２４ｋｇｆ・
ｍ，２６ｋｇｆ・ｍ，２８ｋｇｆ・ｍ，３０ｋｇｆ・ｍ
の場合にそれぞれ対応する。

【００４７】次いで、ステップＳ１３において、制御条
件の判定を行う。この判定については後に詳細に説明す
る。制御条件フラグの値が１に設定されている場合、ス
テップＳ１４において、エンジン／ＡＴコントローラ１
２（図２）によるエンジン１３（図２）の燃料カット制
御を禁止し、その後、ステップＳ１５において、スロッ
トル制御に割り込みをかけ、その後、駆動トルク制御手
段としてのステップＳ１６において、スロットルコント
ローラ１９（図２）は、スロットル開度が目標スロット
ル開度θ^*となるようにスロットル制御モータ２０（図
２）にスロットル信号を出力して、本ルーチンを終了す
る。それに対して、ステップＳ１３で制御条件フラグが
１に設定されていない、すなわち０に設定されている場
合、ステップＳ１４〜Ｓ１６をスキップして、本ルーチ
ンを終了する。

【００４８】図６は、図４の制御フローチャートのステ
ップＳ１０で実行される制御フローチャートである。本
ルーチンは、変速機１４（図１）のギヤ位置、駆動回転
角加速度ｄω／ｄｔ、及び変速機ギヤ比ｎｉに応じて、
エンジンブレーキ回転慣性分トルクエンジン軸換算値Ｔ
_ebを演算するものである。先ず、ギヤ位置検出手段とし
てのステップＳ１０１において、エンジン／ＡＴコント
ローラ１２（図２）は、自動変速機１４（図２）のギヤ
位置を検出する。次いで、ステップＳ１０２において、
トランスミッションギヤ比を演算する。次いで、ステッ
プＳ１０３において、駆動回転角加速度ｄω／ｄｔを式
（６）に基づいて演算する。次いで、ステップＳ１０４
において、エンジンブレーキ回転慣性分トルクエンジン
軸換算値Ｔ_ebを式（２）に基づいて演算し、本ルーチン
を終了する。

【００４９】図７は、図４の制御フローチャートのステ
ップＳ１３で用いる制御条件フラグの設定する制御フロ
ーチャートである。本ルーチンは、ＡＢＳ作動の有無、
自動変速機１４（図２）のギヤ位置、クラッチの接続の
有無、推定車体速Ｖ_i、及びエンジンブレーキ回転慣性
分トルクエンジン軸換算値Ｔ_ebに基づいて制御条件を判
断するものである。

【００５０】先ず、ステップＳ１３１において、ＡＢＳ
作動しているか否か判断する。本実施の形態では、左右
いずれかの駆動輪がＡＢＳ制御中であればＹｅｓと判断
する。

【００５１】ＡＢＳ作動中であると判断すると、ギヤ位
置検出手段としてのステップＳ１３２において、エンジ
ン／ＡＴコントローラ１２（図１）は、自動変速機１４
（図２）のギヤ位置がニュートラル（Ｎ）であるか否か
判断する。

【００５２】Ｎでないと判断すると、クラッチ接続状態
検出手段としてのステップＳ１３３において、クラッチ
が接続しているか否かの判定を行う。本実施の形態では
変速機として自動変速機１４（図１）を用いているの
で、ワンウェイクラッチ、オーバランクラッチ等につい
ての判定となる。

【００５３】クラッチが接続されていると判断される
と、車体速を推定する車体速推定手段としてのステップ
Ｓ１３４において、推定車体速Ｖ_iが予め設定されたし
きい値Ｖ_i0以上であるか否か判断する。本実施の形態で
は、しきい値Ｖ_i0を、例えば２０ｋｍとする。

【００５４】しきい値Ｖ_i0以上であると判断すると、ス
テップＳ１３５において、エンジンブレーキ回転慣性分
トルクエンジン軸換算値Ｔ_ebが予め設定されたしきい値
Ｔ_eb ₀以上であるか否か判断する。本実施の形態では、
しきい値Ｔ_eb0を、例えば０．５ｋｇｆ・ｍとする。

【００５５】しきい値Ｔ_eb0以上であると判断すると、
ステップＳ１３６で設定条件フラグを１にセットし、本
ルーチンを終了する。

【００５６】それに対して、ステップＳ１３１でＡＢＳ
作動中でないと判断された場合、ステップＳ１３２でＮ
でないと判断された場合、Ｓ１３３でクラッチが接続し
ていないと判断された場合、ステップＳ１３４でしきい
値Ｖ_i0未満であると判断された場合、又はステップＳ１
３５でしきい値Ｔ_eb0未満であると判断された場合に
は、ステップＳ１３７で設定条件フラグを０にリセット
し、本ルーチンを終了する。

【００５７】図８は、本発明による車両挙動制御装置の
特性を説明するための図である。これは、氷結路におい
て２速のギヤ位置で制動レーンチェンジを行ったときの
車両の挙動を表すものであり、Ａ及びＢは本発明による
車両挙動制御装置の制御を適用しなかった場合について
のものであり、Ｃ及びＤは本発明による車両挙動制御装
置の制御を適用した場合についてのものである。Ａ及び
Ｃは、時間に対する車体速及び駆動輪速を表し、Ｂ及び
Ｄは、時間に対する操舵角及びヨーレートを示す。ま
た、Ａ及びＣにおいて、車体速を実線で示すとともに、
駆動輪速を破線で示し、Ｂ及びＤにおいて操舵角を実線
で示すとともに、ヨーレートを破線で示す。

【００５８】Ａのグラフに示すように、本発明による車
両挙動制御装置の制御を適用しなかった場合には、エン
ジンブレーキのためにＡＢＳ制御中であるにもかかわら
ず、駆動輪のロック傾向は改善されない。また、Ｃのグ
ラフに示すように、操舵角に応じたヨーレートが発生せ
ず、車両の挙動を制御するためには運転者に高度な運転
能力が要求され、車両の姿勢を修正するためには大きな
修正舵が必要となる。

【００５９】Ｂのグラフに示すように、本発明による車
両挙動制御装置の制御を適用した場合には、駆動輪のロ
ック傾向が改善される。また、Ｄのグラフに示すよう
に、操舵角に応じたヨーレートが発生することがわか
る。

【００６０】本実施の形態によれば、エンジン１３（図
２）の駆動トルクを目標駆動トルクに制御するためにス
ロットル開度を目標スロットル開度θ^*に制御するの
で、低いギヤ位置（例えば、２速）で高車速から制動を
行う場合などのようにエンジン１３（図２）に比較的大
きなトルクが加わったときでも、常に最適な制御を行う
ことができる。また、従来の装置に比べて、駆動輪のロ
ック傾向（落ち込み）を早く回復させることができ、初
期の落ち込み量も小さくすることができる。

【００６１】また、駆動回転角加速度ｄω／ｄｔを、推
定車体速から求めた駆動輪回転角速度変換値から演算す
ることにより、目標スロットル開度θ^*を適切に求める
ことができる。また、駆動回転角速度ωを推定車体速Ｖ
_i及び駆動輪有効半径Ｒを用いて求めるために、駆動回
転角速度ωを適切に求めることができる。

【００６２】さらに、変速機１５（図２）のギヤ位置、
駆動回転角加速度ｄω／ｄｔ、及び変速機ギヤ比に応じ
たエンジンブレーキ回転慣性分トルクＴ_ebを演算するの
で、目標スロットル開度θ^*をより適切に求めることが
できる。

【００６３】次に、本発明による車両挙動制御装置の第
２の実施の形態を説明する。本実施の形態では、駆動回
転角加速度ｄω／ｄｔ〔ｒａｄ／ｓ²〕を、アンチスキ
ッド制御における目標車輪速から求めた駆動輪回転角速
度変換値から演算する。すなわち、駆動回転角速度ω
〔ｒａｄ／ｓ〕を、

【数１５】 ω＝Ｖｗ^*／３．６／Ｒ（８）によって演算する。ここで、Ｖｗ^*は目標車輪速〔ｋｍ
／ｈ〕である。この場合も、駆動回転角速度ωを適切に
求めることができる。

【００６４】次に、本発明による車両挙動制御装置の第
３の実施の形態を説明する前に、エンジンブレーキ作用
時の駆動輪の運動を説明する。図１Ａにおいて、駆動輪
のホイール１を示し、図１Ｂにおいて、ホイール１、ド
ライブシャフト２、ファイナルドライブ３、プロペラシ
ャフト４、トランスミッション５、クランクシャフト
６、コンロッド７、ピストン８、燃焼室９、及びフライ
ホイール１０を示す。

【００６５】駆動輪１輪（この場合、図１のホイール
１）についてのホイール軸換算での運動方程式は次の式
（９）によって表される。

【数１６】（Ｉ₁＋Ｉ₂）・（ｄω／ｄｔ）＝Ｂ・Ｒ＋Ｔ_E （９）ここで、Ｉ₁：クラッチから駆動輪までの一輪分等価慣性〔ｋｇ
ｆ・ｍ・ｓ²〕Ｉ₂：エンジンからクラッチまでの一輪分等価慣性〔ｋ
ｇｆ・ｍ・ｓ²〕Ｔ_E：一輪分エンジントルク〔ｋｇｆ・ｍ〕一輪分エンジントルクＴ_Eは、通常のエンジンブレーキ
時には、エンジンのポンピングロス分トルクとフリクシ
ョントルクとの和（すなわち、エンジンブレーキトル
ク）で、負の値となり、例えば、運転者がアクセルペダ
ルを操作した場合や、エンジンブレーキ時にスロットル
を開弁制御した場合には正の値（すなわち、エンジン出
力トルク）となる。

【００６６】一方、車両がギヤ抜き状態（ニュートラ
ル）にてコースティングしているときの駆動輪１輪（こ
の場合、図１のホイール１）についてのホイール軸換算
での運動方程式は次の式（10）によって表される。

【数１７】Ｉ₁・（ｄω／ｄｔ）＝Ｂ・Ｒ（10）ここで、車両がエンジンブレーキによって減速している
状態（すなわち、式（９）で表される状態）中にスロッ
トルを開弁制御し、見かけ上式（９）が式（10）と同一
になるように式（９）の右辺の一輪分エンジントルクＴ
_Eを制御すると、エンジンブレーキトルクをほぼ零にす
ることができる。

【００６７】見かけ上式（９）が式（10）と同一になる
ような一輪分エンジントルクＴ_Eは、式（９）及び（1
0）から、

【数１８】Ｔ_E＝Ｉ₂・（ｄω／ｄｔ）（11）となる。式（11）を満たすような一輪分エンジントルク
Ｔ_E（＞０）を実現するようにエンジン出力トルクを制
御する場合を考える。ここで、エンジン軸でのエンジン
出力トルクをＴ_e〔ｋｇｆ・ｍ〕とすると、一輪分エン
ジントルクＴ_Eは、次の式（12）によって表される。

【数１９】Ｔ_E＝（１／２）・ｎｉ・ｎｆ・Ｔ_e （12）ここで、ｎｉ：変速機ギヤ比ｎｆ：最終減速比

【００６８】一方、エンジン軸でのエンジンからクラッ
チまでの慣性モーメントをＩ_E〔ｋｇｆ・ｍ・ｓ²〕と
すると、エンジンからクラッチまでの一輪分等価慣性Ｉ
₂は、次の式（13）によって表される。

【数２０】Ｉ₂＝（１／２）・（ｎｉ・ｎｆ）²・Ｉ_E （13）

【００６９】式（11）〜（13）から、次の式（14）のよ
うな目標エンジン出力トルクＴ_e ^*〔ｋｇｆ・ｍ〕を用
いて制御すればよい。

【数２１】Ｔ_e ^*＝Ｉ_E・ｎｉ・ｎｆ・（ｄω／ｄｔ）（14）

【００７０】図９は、本発明による車両挙動制御装置の
第３の実施の形態の制御フローチャートである。本ルー
チンは、上記第１の実施の形態と同様に目標スロットル
開度θ^*を求めるものであるが、トルクＴ_et ^*の代わり
に式（14）で求められる目標エンジン出力トルクＴ_e ^*
を用いるものである。

【００７１】先ず、ステップけＳ１７において、目標エ
ンジン出力トルクＴ_e ^*を、式（14）に基づいて演算す
る。この演算は、図６のフローチャートのステップＳ１
０４において、エンジンブレーキ回転慣性分トルクエン
ジン軸換算値Ｔ_ebの代わりに目標エンジン出力トルクＴ
_e ^*を求めることによって行う。

【００７２】本実施の形態では、駆動回転角速度ｄω／
ｄｔ〔ｒａｄ／ｓ²〕を、ホイール軸換算値として与え
る。すなわち、

【数２２】ｄω／ｄｔ＝｛１／（ｎｉ・ｎｆ）｝・Ｎｅ／ｄｔ（15）によって与える。ここで、Ｎｅ／ｄｔをエンジン回転角
速度〔ｒａｄ／ｓ〕とする。

【００７３】次いで、ステップＳ１８において、目標エ
ンジン出力トルクＴ_e ^*を目標スロットル開度θ^*に変
換する。この場合、関数

【数２３】θ^*＝ｆ（Ｔ_e ^*，Ｎ）用いる。この関数も、エンジン１３（図２）の特性か
ら、図５に示すような形で与えられる。以下のステップ
Ｓ１３〜Ｓ１６は、図４のステップＳ１３〜Ｓ１６と同
様である。また、図９のステップＳ１３で用いる制御条
件フラグの設定は、ステップＳ１３５でエンジン軸での
エンジン出力トルクＴ_eが予め設定されたしきい値Ｔ_e0
より大きいか否かを判断する点以外は図７の制御ルーチ
ンと同様である。

【００７４】図１０は、本発明による車両挙動制御装置
の第３の実施の形態の効果を説明するための図である。
これらは、氷結路において、ギヤ位置を２速として制動
レーンチェンジを行ったときの車両の挙動を表す。図に
おいて、破線は第３の実施の形態を適用しなかった場合
を示し、実線は第３の実施の形態を適用した場合を示
す。図から明らかなように、第３の実施の形態を適用し
た場合には、制動時のスロットル開度が小さくなるため
に、ＡＢＳ制御時の車輪速度の上昇勾配が緩やかにな
り、制御圧の増圧及び減圧のサイクルの振幅を小さくす
ることができ、音振性能の向上を図ることができる。

【００７５】図１１は、本発明による車両挙動制御装置
の第４の実施の形態を示す図である。本実施の形態は、
上記第１〜３の実施の形態で行った制御にエンジン回転
数のフィードバックを加えたものである。図１０におい
て、目標エンジン出力トルク演算部６４と、目標スロッ
トル開度演算部６５と、目標エンジン回転数演算手段と
しての目標エンジン回転数演算部６６と、スロットル開
度補正量演算手段としてのスロットル開度補正量演算部
６７と、比較器６８及び６９とを示す。

【００７６】目標エンジン出力トルク演算部６４は、図
４のステップＳ１０又は図９のステップＳ１７のように
して目標エンジン出力トルクＴ_et ^*又はＴ_e ^*を演算
し、目標スロットル開度演算部６５は、図４のステップ
Ｓ１２又は図９のステップＳ１８のようにして目標スロ
ットル開度θ^*を演算する。

【００７７】本実施の形態の動作を説明する。目標エン
ジン回転数演算部６６は、目標エンジン回転数Ｎ^*〔ｒ
ｍｐ〕を、

【数２４】Ｎ^*＝Ｋ・ｎｉ・ｎｆ・ω （16）に基づいて演算する。ここで、Ｋは、換算係数〔ｒｐｍ
／（ｒａｄ／ｓ）〕である。

【００７８】この目標エンジン回転数Ｎ^*は比較器６８
の非反転入力部に入力され、その反転入力部には、実エ
ンジン回転数演算手段としてのエンジン回転センサ（図
示せず）によって検出された実エンジン回転数Ｎが入力
される。比較器６８は、実エンジン回転数Ｎと目標エン
ジン回転数Ｎ^*との偏差ｅ〔ｒｍｐ〕を、

【数２５】ｅ＝Ｎ−Ｎ^* （17）に基づいて演算する。

【００７９】この偏差ｅはスロットル開度補正量演算部
６７に供給される。このスロットル開度補正量演算部６
７は、スロットル開度補正量Δθ^*〔％〕を、

【数２６】 Δθ^*＝ｋ_p・ｅ＋ｋ_d・（ｄｅ／ｄｔ）＋ｋ_i∫ｅｄｔ（18）に基づいて演算する。ここで、右辺の第１項、第２項及
び第３項はＰＩＤ(proportional plus integral plus d
erivative)制御におけるフィードバック項であり、
ｋ_p、ｋ_d及びｋ_iはそれぞれ、比例ゲイン、微分ゲイ
ン及び積分ゲインである。

【００８０】このスロットル開度補正量Δθ^*は比較器
６９の非反転入力部に入力され、その反転入力部には、
目標スロットル開度演算部６５で演算された目標スロッ
トル開度θ^*が入力される。比較器６９は、目標スロッ
トル開度最終出力値θ^* _last〔％〕を、

【数２７】 θ^* _last＝θ^*−Δθ^* （19）に基づいて演算し、目標スロットル開度最終出力値θ^*
_lastを出力する。

【００８１】本実施の形態によれば、目標スロットル開
度θ^*をスロットル開度補正量Δθ ^*を用いて適切に制
御することができる。

【００８２】本発明は上記実施の形態に限定されるもの
ではなく、幾多の変更及び変形が可能である。例えば、
上記実施の形態では、本発明による制御をＡＢＳ制御と
ともに用いたが、ＡＢＳ制御を行うことなく本発明によ
る制御を行うことができる。

【００８３】また、上記実施の形態では、変速機として
自動変速機を用いたが、手動変速機又は無段変速機を用
いることもできる。さらに、上記実施の形態では、しき
い値Ｖ_io及びＴ_eb0をそれぞれ２０ｋｍ／ｈ及び０．５
ｋｇ・ｍとしたが、他の任意の値とすることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】制動時における駆動輪の運動を説明するための
図である。

【図２】本発明による車両挙動制御装置のエンジン側シ
ステム構成を示す図である。

【図３】本発明による車両挙動制御装置のブレーキ側シ
ステム構成を示す図である。

【図４】本発明による車両挙動制御装置の第１の実施の
形態の制御フローチャートである。

【図５】目標スロットル開度を定める関数を示す図であ
る。

【図６】図４の制御フローチャートのステップＳ１０で
実行される制御フローチャートである。

【図７】図４の制御フローチャートのステップＳ１３で
用いる制御条件フラグの設定する制御フローチャートで
ある。

【図８】本発明による車両挙動制御装置の特性を説明す
るための図である。

【図９】本発明による車両挙動制御装置の第３の実施の
形態の制御フローチャートである。

【図１０】本発明による車両挙動制御装置の第３の実施
の形態の効果を説明するための図である。

【図１１】本発明による車両挙動制御装置の第４の実施
の形態を示す図である。

【符号の説明】

１ホイール２ドライブシャフト３ファイナルドライブ４プロペラシャフト５トランスミッション６クランクシャフト７コンロッド８ピストン９燃焼室１０フライホイール１１車両挙動制御コントローラ１２エンジン／ＡＴコントローラ１３エンジン１４クラッチ１５自動変速機１６スロットルチャンバ１７スロットル開度センサ１８アクセルペダル１９アクセル開度センサ２０スロットルコントローラ２１スロットル制御モータ２２左前輪２３右前輪２４左後輪２５右後輪２６，２７，２８，２９ホイールシリンダ３０ブレーキペダル３１ブースタ３２リザーバ３３マスターシリンダ３４アキュムレータ３５アキュムレータ蓄積用ポンプ３６モータ３７，３８，３９，４０切替弁４１，４２，４３，４４インレットバルブ４５，４６，４７，４８アウトレットバルブ４９，５０リザーバ５１モータ５２，５３ポンプ５４バルブコントローラ５５，５６，５７，５８車輪速センサ５９車両加速センサ６０ヨーレートセンサ６１舵角センサ６２ブレーキスイッチ６３マスターシリンダセンサ６４目標エンジン出力トルク算出部６５目標スロットル開度算出部６６目標エンジン回転数算出部６７スロットル開度補正量算出部６８，６９比較器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の各車輪の制動力を制御することに
よって車両運動制御を行う車両挙動制御装置において、推定車体速、変速機のギヤ位置、並びにエンジン及び変
速機間のクラッチの接続状態に応じた目標駆動トルクを
演算し、エンジンの駆動トルクを前記目標駆動トルクに
制御するように構成したことを特徴とする車両挙動制御
装置。
【請求項２】車両の各車輪の制動力を制御することに
よってモーメントを発生させる車両挙動制御手段を具え
る車両挙動制御装置において、車体速を推定する車体速推定手段と、変速機のギヤ位置を検出するギヤ位置検出手段と、エンジン及び変速機間のクラッチが接続された状態であ
るか否かを検出するクラッチ接続状態検出手段と、前記車体速推定手段による推定車体速と前記クラッチ状
態検出手段及びギヤ位置検出手段の検出値とに応じたエ
ンジンの目標駆動トルクを演算する目標駆動トルク演算
手段と、エンジンの駆動トルクを前記目標駆動トルクに制御する
駆動トルク制御手段とを具えることを特徴とする車両挙
動制御装置。
【請求項３】前記目標駆動トルクを求める際に、前記
推定車体速から求めた駆動輪回転角速度変換値から演算
した駆動回転角加速度を用いるようにしたことを特徴と
する請求項２記載の車両挙動制御装置。
【請求項４】推定車体速をＶ_iとし、駆動輪有効半径
をＲとする場合、駆動回転角速度ωを、【数１】ω＝Ｖ_i／３．６／Ｒによって演算するようにしたことを特徴とする請求項３
記載の車両挙動制御装置。
【請求項５】前記目標駆動トルクを求める際に、アン
チスキッド制御における目標車輪速から求めた駆動輪角
速度変換値から演算した駆動回転角加速度を用いるよう
にしたことを特徴とする請求項２記載の車両挙動制御装
置。
【請求項６】目標車輪速をＶｗ^*とし、駆動輪有効半
径をＲとする場合、駆動回転角速度ωを、【数２】ω＝Ｖｗ^*／３．６／Ｒによって演算するようにしたことを特徴とする請求項５
記載の車両挙動制御装置。
【請求項７】前記変速機のギヤ位置、前記駆動回転角
加速度、及び変速機ギヤ比に応じたエンジンブレーキ回
転慣性分トルクを演算するようにしたことを特徴とする
請求項３から６のうちのいずれかに記載の車両挙動制御
装置。
【請求項８】車両の各車輪の制動力を制御することに
よってモーメントを発生させる車両挙動制御手段を具え
る車両挙動制御装置において、車体速を推定する車体速推定手段と、車輪度を検出する車輪速検出手段と、変速機のギヤ位置を検出するギヤ位置検出手段と、エンジン及び変速機間のクラッチが接続された状態であ
るか否かを検出するクラッチ接続状態検出手段と、変速機のニュートラル状態とギヤ状態との比較を行い、
前記車体速推定手段及び車輪速検出手段による推定車体
速及び車輪速並びに前記クラッチ状態検出手段及びギヤ
位置検出手段の検出値とに基づいて、車両が不安定な挙
動に陥ることを防ぐようにエンジンの目標駆動トルクを
演算する目標駆動トルク演算手段と、エンジンの駆動トルクを前記目標駆動トルクに制御する
駆動トルク制御手段とを具えることを特徴とする車両挙
動制御装置。
【請求項９】前記目標駆動トルクを目標スロットル開
度に変換する目標スロットル開度変換手段と、実際のエ
ンジン回転数を演算する実エンジン回転数演算手段と、
目標エンジン回転数を演算する目標エンジン回転数演算
手段と、前記実エンジン回転数と目標エンジン回転数と
の偏差を用いて前記目標スロットル開度のスロットル開
度補正量を演算するスロットル開度補正量演算手段とを
具えることを特徴とする請求項２から８のうちのいずれ
かに記載の車両挙動制御装置。