(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スロットル制御とブレーキ制御の少なくとも一方により駆動輪のスリップ率を基に駆動輪トルクを制御するトラクション制御手段を備えた車両運動制御装置において、
トラクション制御作動時かトラクション制御非作動時かを判断するトラクション制御作動状態判断手段と、
車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
走行状態検出値に基づいて目標駆動輪速度を算出する目標駆動輪速度算出手段と、
車両の駆動輪速度を検出する駆動輪速度検出手段と、
トラクション制御作動時にのみ目標駆動輪速度算出値と駆動輪速度検出値との偏差を無くすサーボ演算により駆動輪トルクを制御する駆動輪速度サーボ演算手段と、を設け、
前記駆動輪速度サーボ演算手段は、トラクション制御作動直後には駆動輪速度サーボ演算による駆動輪トルクの制御を行わず、駆動輪スリップの発生後、前記駆動輪のスリップ率を基に駆動輪トルクを制御するトラクション制御による駆動輪スリップの収束を待ってから駆動輪速度サーボ演算による駆動輪トルクの制御を行うことを特徴とする車両運動制御装置。。
【請求項２】
請求項１に記載の車両運動制御装置において、
前記トラクション制御作動直後から駆動輪速度サーボ演算を行うまでの間は、駆動輪スリップ量に基づくスロットル指令値と、駆動輪加速度に基づくスロットル指令値と、非駆動輪加速度に基づくスロットル指令値と、車速に基づくスロットル指令値と、トラクション制御作動開始からの経過時間に基づくスロットル指令値とのセレクトローによりスロットル指令値を決めるスロットル制御手段による制御を行うことを特徴とする車両運動制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両運動制御装置において、
トラクション制御中で駆動輪速度サーボ演算中において、ドライバー操作によるアクセル開度とアクチュエータ作動によるスロットル開度が等しくなった場合は、両開度が等しくなった時点でトラクション制御作動を終了させると同時に駆動輪速度サーボ演算を終了させる第１制御終了手段を設けたことを特徴とする車両運動制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の車両運動制御装置において、
トラクション制御中で駆動輪速度サーボ演算中において、駆動輪速度と非駆動輪速度の偏差が設定値以内の状態が設定時間続いた場合は、設定時間の経過時に駆動輪速度サーボ演算を終了させ、その後、スロットルバルブをゆっくりとアクセル開度まで開き、スロットル開度がアクセル開度と等しくなった時点でトラクション制御を終了させる第２制御終了手段を設けたことを特徴とする車両運動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両前後方向の運動制御により車両の走行安定性を確保する車両運動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の前後運動をコントロールするトラクション制御装置としては、スロットルを閉じてエンジントルク（駆動トルク）を減少させるスロットル制御や、駆動輪にブレーキをかけてスリップを抑えるブレーキ制御などが一般的に知られている。これらスロットル制御とブレーキ制御を組み合わせたトラクション制御装置としては、例えば、特開平６−８００４９号公報に記載の技術が知られている。
【０００３】
この公報には、車体速度にスリップ率を加味して定めた判定基準値と駆動輪速度との比較結果に少なくとも基づいて駆動輪のスリップ傾向を判定し、駆動輪速度が判定基準値以上となった時には、その状態が持続する間は、エンジン出力を目標値まで減少させると共に、スリップ傾向の程度に応じてブレーキ装置を作動させ、駆動輪速度が判定基準値未満となってからは、駆動輪速度が判定基準値未満の状態ではエンジン出力をスリップ傾向の程度に応じて増加させると共にブレーキ装置を非作動とし、駆動輪速度が判定基準値以上となった時にはエンジン出力を保持すると共にブレーキ装置をスリップ傾向の程度に応じて作動させることが記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のトラクション制御装置にあっては、駆動輪速度が予めスリップ率を考慮して設定した基準速度を超えた場合にエンジン出力を抑える制御及びブレーキ装置を作動する制御を行い、駆動輪速度が基準速度未満となるエンジン出力を増加する制御及びブレーキ装置を非作動とする制御を行うという構成となっているため、トラクション制御中は、駆動輪速度がスリップ率を考慮して設定した基準速度を上回ったり、下回ったりを繰り返すことになるが、路面μ等の状況によっては駆動輪の変動が大きくなり、前後Ｇの変動等につながるため滑らかな加速が得られない場合があると言う問題があった。
【０００５】
また、駆動輪速度が予めスリップ率を考慮して設定した基準速度を越えた場合にエンジン出力を抑える制御及びブレーキ装置を作動する制御を行い、駆動輪速度が基準速度未満となるとエンジン出力を増加する制御及びブレーキ装置を非作動とする制御を行うという構成となっているため、駆動輪の変動を抑えるために小さいスリップ率となるように基準速度を設定すると、加速性が悪化するという問題があった。
【０００６】
そこで、本出願人は、先に、目標駆動輪速度算出値と駆動輪速度検出値との偏差を無くすサーボ演算により駆動輪トルク指令値を算出する駆動輪速度サーボ演算手段を備えた装置を提案した。
【０００７】
この車両運動制御装置は、従来のスリップ率に基づいたトラクション制御とは異なり、駆動輪速度サーボ系を用いることにより、駆動輪の変動を小さく抑えつつ十分な駆動力を得ることができることを特徴している。
【０００８】
しかしながら、先行して提案した車両運動制御装置は、トラクション制御非作動時は、予め測定した車両データに基づいて構成する車両モデルの駆動輪速度出力を目標駆動輪速度とし、トラクション制御作動時は、非駆動輪速度，駆動輪状態等に応じて目標駆動輪速度を算出するという構成になっているため、トラクション制御非作動時の駆動輪速度サーボ演算用に予め制御対象となる車両毎に車両モデルを用意する必要がある。
【０００９】
本発明は、上述のような問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、車両毎に車両モデルを用意する必要のない簡単な制御システムとしながら、路面μ等の状況の変化があったとしても前後Ｇが抑えられた滑らかな加速感と、良好な加速性能との両立を達成することができる車両運動制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、スロットル制御とブレーキ制御の少なくとも一方により駆動輪のスリップ率を基に駆動輪トルクを制御するトラクション制御手段を備えた車両運動制御装置において、
トラクション制御作動時かトラクション制御非作動時かを判断するトラクション制御作動状態判断手段と、
車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
走行状態検出値に基づいて目標駆動輪速度を算出する目標駆動輪速度算出手段と、
車両の駆動輪速度を検出する駆動輪速度検出手段と、
トラクション制御作動時にのみ目標駆動輪速度算出値と駆動輪速度検出値との偏差を無くすサーボ演算により駆動輪トルクを制御する駆動輪速度サーボ演算手段と、を設け、
前記駆動輪速度サーボ演算手段は、トラクション制御作動直後には駆動輪速度サーボ演算による駆動輪トルクの制御を行わず、駆動輪スリップの発生後、前記駆動輪のスリップ率を基に駆動輪トルクを制御するトラクション制御による駆動輪スリップの収束を待ってから駆動輪速度サーボ演算による駆動輪トルクの制御を行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の車両運動制御装置において、
前記トラクション制御作動直後から駆動輪速度サーボ演算を行うまでの間は、駆動輪スリップ量に基づくスロットル指令値と、駆動輪加速度に基づくスロットル指令値と、非駆動輪加速度に基づくスロットル指令値と、車速に基づくスロットル指令値と、トラクション制御作動開始からの経過時間に基づくスロットル指令値とのセレクトローによりスロットル指令値を決めるスロットル制御手段による制御を行うことを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の発明では、請求項１または２に記載の車両運動制御装置において、
トラクション制御中で駆動輪速度サーボ演算中において、ドライバー操作によるアクセル開度とアクチュエータ作動によるスロットル開度が等しくなった場合は、両開度が等しくなった時点でトラクション制御作動を終了させると同時に駆動輪速度サーボ演算を終了させる第１制御終了手段を設けたことを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載の発明では、請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の車両運動制御装置において、
トラクション制御中で駆動輪速度サーボ演算中において、駆動輪速度と非駆動輪速度の偏差が設定値以内の状態が設定時間続いた場合は、設定時間の経過時に駆動輪速度サーボ演算を終了させ、その後、スロットルバルブをゆっくりとアクセル開度まで開き、スロットル開度がアクセル開度と等しくなった時点でトラクション制御を終了させる第２制御終了手段を設けたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の作用および効果】
請求項１記載の発明では、まず、トラクション制御作動状態判断手段において、トラクション制御作動時かトラクション制御非作動時かが判断される。そして、走行状態検出手段において、車両の走行状態が検出され、目標駆動輪速度算出手段において、走行状態検出値に基づいて目標駆動輪速度が算出され、駆動輪速度検出手段において、車両の駆動輪速度が検出され、トラクション制御作動時であると判断される場合にのみ、駆動輪速度サーボ演算手段において、目標駆動輪速度算出値と駆動輪速度検出値との偏差を無くすサーボ演算により駆動輪トルク指令値が算出され、この駆動輪トルク指令値の出力により、トラクション制御手段において、スロットル制御とブレーキ制御の少なくとも一方により駆動輪トルクが制御される。
すなわち、従来技術では、スリップ率を基準としてトラクション制御を行っていたため、駆動輪速度の変動が大きくなってしまうという問題があったし、駆動輪の変動を抑えるために小さいスリップ率に設定すると加速性が悪化するという問題があった。
これに対し、請求項１記載の発明では、スリップ率基準によるトラクション制御でなく、駆動輪速度を目標駆動輪速度に一致させる駆動輪速度サーボ系を用いたトラクション制御としたため、駆動輪速度の変動が小さく抑えられ、滑らかに加速することが可能であるし、また、目標駆動輪速度の設定により、十分な駆動力を確保することも可能である。
さらに、トラクション制御作動時の駆動輪速度サーボ演算用に車両モデルを用意する必要がないため、車両モデルの作成の手間が省けるし、また、車載マイコンを用いてシステムを構成する場合は、プログラム量が減少するためメモリや演算速度の観点からより安価なマイコンでの制御演算をすることが可能となる。
よって、車両毎に車両モデルを用意する必要のない簡単な制御システムとしながら、路面μ等の状況の変化があったとしても前後Ｇが抑えられた滑らかな加速感と、良好な加速性能との両立を達成することができる。
加えて、駆動輪速度サーボ演算手段において、トラクション制御作動直後には駆動輪速度サーボ演算による駆動輪トルクの制御が行われず、駆動輪スリップの発生後、駆動スリップを基に駆動トルクを制御するトラクション制御による駆動輪スリップの収束を待ってから駆動輪速度サーボ演算による駆動輪トルクの制御が行われる。
すなわち、トラクション制御作動直後から駆動輪速度サーボ演算による駆動輪トルクの制御を行うと、スリップを抑えるようにサーボが働くため、結果的にスロットルを閉じる時間が長くなり、スリップ回復後の加速タイミングが遅くなる（図７参照）。
これに対し、駆動輪スリップが収まってから駆動輪速度サーボ演算による駆動輪トルクの制御を行うことで、加速タイミングが遅れることを防止することができる（図６参照）。
【００１８】
請求項２記載の発明にあっては、トラクション制御作動直後から駆動輪速度サーボ演算を行うまでの間は、駆動輪スリップ量に基づくスロットル指令値と、駆動輪加速度に基づくスロットル指令値と、非駆動輪加速度に基づくスロットル指令値と、車速に基づくスロットル指令値と、トラクション制御作動開始からの経過時間に基づくスロットル指令値とのセレクトローによりスロットル指令値を決めるスロットル制御手段による制御が行われる。
よって、駆動輪スリップ量、駆動輪加速度、非駆動輪加速度のそれぞれについて大きな値であるほどスロットル指令値を小さな値とし、車速が高いほどスロットル指令値を大きな値とし、トラクション制御作動開始からの経過時間が長いほどスロットル指令値を小さな値とすることで、スロットルバルブの閉じ過ぎによる加速性悪化の防止と、スリップ過大による安定性悪化の防止との両立をはかることができる（図１０参照）。
【００２０】
請求項３記載の発明にあっては、トラクション制御中で駆動輪速度サーボ演算中において、ドライバー操作によるアクセル開度とアクチュエータ作動によるスロットル開度が等しくなった場合は、第１制御終了手段において、両開度が等しくなった時点でトラクション制御作動が終了させられると同時に駆動輪速度サーボ演算が終了させられる。
すなわち、ドライバがアクセルを戻したような場合やスロットルバルブがアクセル開度まで開くような場合、つまり、トラクション制御の必要性に乏しい状況になると、アクセル開度とスロットル開度が等しくなった時点でトラクション制御手段と駆動輪速度サーボ演算が共に終了とされる（図８及び図１１参照）。
よって、トラクション制御の終了時点で駆動力の変動が無く、トラクション制御による走行からドライバのアクセル操作による通常走行に違和感無く移行することができる。
【００２１】
請求項４記載の発明にあっては、トラクション制御中で駆動輪速度サーボ演算中において、駆動輪速度と非駆動輪速度の偏差が設定値以内の状態が設定時間続いた場合は、第２制御終了手段において、設定時間の経過時に駆動輪速度サーボ演算が終了させられ、その後、スロットルバルブがゆっくりとアクセル開度まで開かれ、スロットル開度がアクセル開度と等しくなった時点でトラクション制御が終了させられる。
すなわち、低μ→高μ変化時など駆動輪スリップが小さい状態が続く場合は、まず、駆動輪速度サーボ演算を終了し、スロットルバルブをゆっくりとアクセル開度まで開くことで加速不足を防止することができる。
また、スロットル開度とアクセル開度が等しくなった時点でトラクション制御手段を終了することで、急激なスロットル変化を防止することが可能となり、急激なスロットル変化を防止すると共に、ドライバの感覚にあった制御を実現することができる（図９参照）。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は実施の形態１の車両運動制御装置を示す構成図である。
【００２３】
１は各車輪毎に車輪速度を検出する車輪速センサ、２はモータにより駆動する電子スロットルアクチュエータであり、例えばコントローラからのＰＷＭ信号によりモータを制御することでスロットルの開閉を行う。３はドライバが操作したアクセル開度を検出するアクセル開度センサ、４はスロットル開度を検出するスロットル開度センサである。５は自動ブレーキ用のブレーキブースタであり、エンジン負荷をソレノイドバルブで制御することにより、ドライバの操作に係わらずブレーキ圧を発生することができる。６はマスタシリンダ圧を検出するブレーキ圧センサである。７はＡＢＳアクチュエータであり、コントローラからの指令信号により各ホイールシリンダのブレーキ圧を制御する。８は変速機の変速比を制御するＡ／Ｔコントローラである。９はトラクションコントローラであり、車輪速センサ１からの信号を入力し、その信号より駆動輪のスリップ状態を判断し、それぞれの場合に応じた目標駆動輪速度を設定し、目標駆動輪速度を達成するように電子スロットルアクチュエータ２、ブレーキブースタ５及びＡＢＳアクチュエータ７を動作させる。
【００２４】
次に、作用を説明する。
【００２５】
［トラクション制御処理］
図２は、本実施の形態１におけるトラクションコントローラ９の演算処理を表すフローチャートである。以下、このフローチャートに基づいて説明する。
【００２６】
ステップ１では、アクセル開度センサ３からアクセル開度信号APOを、スロットル開度センサ４からスロットル開度信号TVOを、車輪速センサ１から駆動輪速度信号Vw_d及び非駆動輪速度Vw_fを、ブレーキ圧センサ６からマスタシリンダ圧MCPを、Ａ／Ｔコントローラ８から現在の変速比ＧＰをそれぞれ読み込む。
【００２７】
ステップ２では、TCSフラグの状態によりトラクション制御中かどうかを判断し、トラクション制御中のときはステップ９へ進み、トラクション制御中でないときはステップ３へ進む。
【００２８】
ステップ３では、駆動輪加速度Vwd_dがしきい値Ｓ１より大きい場合はステップ４へ進み、それ以外の場合はステップ５へ進む。
【００２９】
ステップ４では、駆動輪速度Vw_dと非駆動輪速度Vw_fとの差がしきい値Ｓ２より大きいかどうかを判断し、大きいときはステップ６に進み、小さいときはステップ５へ進む。
【００３０】
ステップ５では、トラクション制御は非作動であるため、スロットル開度指令値TVO_comをアクセル開度信号APOとする。その後、ステップ３７のスロットルサーボ系演算及びブレーキサーボ系演算へ進む。
【００３１】
ステップ６では、トラクション制御開始として、トラクションフラグをセットする。
【００３２】
ステップ７では、トラクション制御開始直後を示すFirstフラグをセットする。
【００３３】
ステップ８では、トラクション制御開始直後のスロットル開度指令値TVO_comを算出する。すなわち、トラクション制御開始後最初の駆動輪スリップが回復するまでの間、スロットル開度指令値TVO_comを算出する。本実施の形態１では図１０に示すように、駆動輪スリップ量、駆動輪加速度、非駆動輪加速度、車速、トラクションフラグセットからの経過時間に応じて予め設定した各マップに基づいて算出されるスロットル開度指令値のセレクトローを行い、スロットル開度指令値TVO_comを算出している。その後、ステップ３７のスロットルサーボ系演算及びブレーキサーボ系演算へと進む。
【００３４】
ステップ９では、Firstフラグの状態をチェックし、Firstフラグセットであればステップ１０へ進み、クリアであればステップ１５へ進む。
【００３５】
ステップ１０では、駆動輪速度Vw_dと非駆動輪速度Vw_fとの差がしきい値Ｓ３より小さいかどうかを判断し、小さいときはステップ１１に進み、大きいときは、ステップ７に進む。
【００３６】
ステップ１１では、駆動輪加速度Vwd_dがしきい値Ｓ４より小さい場合は駆動輪スリップが回復と判断してステップ１２へ進み、それ以外の場合はステップ７，ステップ８へ進みスロットル開度指令値TVO_comを算出する。これによりトラクション制御開始後最初の駆動輪スリップが回復したかどうかの判断を行う。
【００３７】
ステップ１２では、トラクション制御開始後最初の駆動輪スリップが回復したとして、Firstフラグをクリアする。
【００３８】
ステップ１３では、駆動輪速度サーボ演算状態を示すサーボフラグをセットする。トラクション制御開始直後はステップ８で算出されたスロットル開度指令値TVO_comによりトラクション制御を行っていたが、これより駆動輪速度サーボ演算で算出されるスロットル開度指令値TVO_com及びブレーキ圧指令値BRK_comによるトラクション制御を行う。
【００３９】
ステップ１４では、駆動輪速度サーボ演算開始時の目標駆動輪速度Vw_dcomとして駆動輪速度Vw_dを目標駆動輪速度Vw_dcomとする。
【００４０】
ステップ１５では、スロットル開度指令値TVO_comとアクセル開度信号APOを比較し、スロットル開度指令値TVO_comが小さい場合はステップ１６へ進み、それ以外はステップ３４へ進む。
【００４１】
ステップ１６では、サーボフラグの状態をチェックし、サーボフラグセットすなわち駆動輪速度サーボ演算中であればステップ１７へ進み、クリアであればステップ３０へ進む。
【００４２】
ステップ１７では、目標駆動輪速度Vw_dcomと非駆動輪速度Vw_fとの差がしきい値Ｓ５より小さいかどうかを判断し、小さいときは十分に駆動できている状態と判断してステップ２０へ進み、それ以外はステップ１８へ進む。
【００４３】
ステップ１８では、ステップ１７の条件を満たしている時間をカウントするcounterをクリアする。
【００４４】
ステップ１９では、駆動輪速度サーボ演算用に、図３，４に示すフローチャートに従って、目標駆動輪速度Vw_dcomを算出する。
【００４５】
ステップ２０では、ステップ１７の条件を満たしている時間が所定時間Ｔを超えているかどうかをチェックする。Counterが所定時間Ｔより大きい場合はステップ２１へ進み、それ以外はステップ２３へ進む。
【００４６】
ステップ２１では、駆動輪速度サーボ演算終了と判断し、サーボフラグをクリアする。
【００４７】
ステップ２２では、counterをクリアし、ステップ３７のスロットルサーボ系演算へ進む。
【００４８】
ステップ２３では、counterをカウントアップする。その後、ステップ１９へ進み、目標駆動輪速度Vw_dcomを算出する。
【００４９】
ステップ２４では、目標駆動輪速度Vw_dcomが上限値を超えているかどうかをチェックする。非駆動輪速度Vw_fに所定値VOを加えた値が目標駆動輪速度Vw_dcomの上限値である。上限値を超えている場合はステップ２５へ進み、それ以外はステップ２６へ進む。
【００５０】
ステップ２５では、目標駆動輪速度Vw_dcomを上限値（Vw_f＋VO）とし、ステップ２６へ進む。
【００５１】
ステップ２６では、駆動輪速度サーボ系演算を行い、駆動輪速度Vw_dが目標駆動輪速度Vw_dcomに一致するために必要な駆動輪トルク指令値TRQ_comを求める（図５参照）。
【００５２】
ここで、図５に示すロバストモデルマッチング制御系について説明する。
ロバストモデルマッチング制御系は、ロバスト補償器とモデルマッチング補償器を備えている。ロバスト補償器はいわゆる外乱補償器であり、制御対象のモデル化誤差や走行抵抗などの外乱を推定し補正することによって、実特性を線形モデルに一致させる制御系を構成することができる。ロバスト補償器には、ロバスト補償器の外乱除去性能を決めるロバストフィルタを備え、例えば定常ゲイン１、時定数Tcのローパスフィルタなどで構成する。このとき、カットオフ周波数を高くすると外乱除去性能は向上するが、逆にロバスト補償器を含む閉ループ系が不安定になるというトレードオフの問題があり、システム全体の性能を考慮してカットオフ周波数を決定する。
【００５３】
モデルマッチング補償器は、車速サーボ系の応答特性を規範モデルに一致させるための補償器で、フィードフォワード部の規範モデルで入出力応答特性を決定し、フィードバック部の規範モデルで外乱除去性能と安定性を決定する。このようにロバストモデルマッチング制御手法で車速サーボ系を設計することにより、モデル化誤差、パラメータ変動、外乱などに対して規範モデルの特性で追従する応答性と、内部変数が発散せずに速やかに収束する安定性を確保することができる。
【００５４】
ステップ２７では、駆動輪トルク指令値TRQ_comよりスロットル開度指令値TVO_com及びブレーキ圧指令値BRK_comを算出する。駆動輪トルク指令値TRQ_comが正の場合はスロットル開度指令値TVO_comを算出し、負の場合はブレーキ圧指令値BRK_comを算出する。ただし、駆動輪トルク指令値TRQ_comが負の場合でもエンジンブレーキで発生可能な範囲であればブレーキ圧指令値BRK_comはゼロのままである。
【００５５】
ステップ２８では、スロットル開度指令値TVO_comとアクセル開度信号APOを比較し、スロットル開度指令値TVO_comが大きい場合はステップ２９へ進み、それ以外はステップ３７へ進む。
【００５６】
ステップ２９では、スロットル開度指令値TVO_comの最大値をアクセル開度信号APOとする。ステップ２８及びステップ２９の動作でスロットル開度指令値TVO_comの最大値をアクセル開度信号APOとする。その後ステップ３７のスロットルサーボ系演算へ進む。
【００５７】
ステップ３０では、駆動輪加速度Vwd_dがしきい値Ｓ６より大きいかどうかを判断し、大きい場合はステップ３１へ進み、それ以外の場合はステップ３２へ進む。
【００５８】
ステップ３１では、駆動輪速度Vw_dと非駆動輪速度Vw_fとの差がしきい値Ｓ７より大きいかどうかを判断し、大きい場合は駆動輪速度サーボ演算開始としてステップ１３へ進み、サーボフラグをセットする。それ以外の場合はステップ３２へ進む。なお、しきい値Ｓ６，Ｓ７は、トラクションコントロール非作動時からトラクション制御開始を判断するしきい値Ｓ１，Ｓ２よりも小さい値（制御に入りやすい値）とし、トラクション制御中であるが駆動輪速度サーボ演算を行っているという状態で駆動輪スリップが大きくなることを防止している。
【００５９】
ステップ３２では、スロットル開度指令値TVO_comに所定開度△TVOを加えた値を新たなスロットル開度指令値TVO_comとする。ステップ２１で駆動輪速度サーボ演算終了と判断した後は、スロットル開度指令値TVO_comをアクセル開度信号APOまでゆっくりと増加していく。
【００６０】
ステップ３３では、ステップ３２で増加されるスロットル開度指令値TVO_comがアクセル開度信号APOを超えるかどうかをチェックする。スロットル開度指令値TVO_comがアクセル開度信号APOを超えた場合はステップ３５へ進みトラクション制御終了となる。それ以外はステップ３７のスロットルサーボ系演算へ進む。
【００６１】
ステップ３４では、スロットル開度指令値TVO_comがアクセル開度信号APOより大きい状態のため、トラクション制御を終了する。まずサーボフラグをクリアし、ステップ３５へ進む。
【００６２】
ステップ３５では、スロットル開度指令値TVO_comをアクセル開度信号APOとする。
【００６３】
ステップ３６では、TCSフラグをクリアし、ステップ３７のスロットルサーボ系演算及びブレーキサーボ系演算へ進む。
【００６４】
ステップ３７では、スロットル開度指令値TVO_com及びブレーキ圧指令値BRK_comに基づき、スロットルサーボ系演算及びブレーキ圧サーボ系演算を行う。スロットルサーボ系演算では、スロットル開度センサ４からのスロットル開度信号TVOがスロットル開度指令値TVO_comに一致するような電子スロットルアクチュエータ２への駆動信号を算出する。ブレーキ圧サーボ系演算では、ブレーキ圧センサ６からのマスタシリンダ圧MCPがブレーキ圧指令値BRK_comに一致するようなブレーキブースタ５への駆動信号を算出すると共に、駆動輪にのみブレーキ圧を発生させるようにＡＢＳアクチュエータへの駆動信号を算出する。
【００６５】
［目標駆動輪速度算出］
目標駆動輪速度Vw_dcomを算出するフローチャートを図３に示す。
【００６６】
ステップ１０１では、トラクション制御中に変化する目標駆動輪速度Vw_dcomの傾きを決める値αを、図４に示すフローチャートにより算出する。
【００６７】
ステップ１０２では、駆動輪速度Vw_dが目標駆動輪速度Vw_dcomより大きいかどうかを判断し、大きいときはステップ１０３へ進み、それ以外はステップ１１１へ進む。
【００６８】
ステップ１０３では、ホールドENDフラグのチェックを行い、クリアされていればステップ１０４へ進み、セットされていればステップ１０７へ進む。ここで、ホールドENDフラグとは、目標駆動輪速度Vw_dcomの固定状態が解除された際にセットされるフラグである。
【００６９】
ステップ１０４では、ホールドフラグのチェックを行い、クリアであればステップ１０９へ進み、セットされているときはステップ１０５へ進む。
【００７０】
ステップ１０５では、目標駆動輪速度Vw_dcomと非駆動輪速度Vw_fとの差がしきい値Ｓ５より小さいかどうかを判断し、小さいときは十分に駆動できている状態と判断してステップ１０６へ進み、それ以外はステップ１０９へ進む。
【００７１】
ステップ１０６では、目標駆動輪速度Vw_dcomの固定状態を解除したことを示すホールドENDフラグをセットする。
【００７２】
ステップ１０７では、目標駆動輪速度Vw_dcomの固定状態を解除し、増加させる。増加量は非駆動輪速度Vw_fの変化量にステップ１０１で求めたαを加算した値であり、この値を前回の目標駆動輪速度Vw_dcom(-1)に加えた値が新たな目標駆動輪速度Vw_dcomとなる。
【００７３】
ステップ１０８では、目標駆動輪速度Vw_dcomの固定状態を示すホールドフラグをクリアする。
【００７４】
ステップ１０９では、目標駆動輪速度Vw_dcomを前回の目標駆動輪速度Vw_dcom(-1)とする。すなわち目標駆動輪速度を固定とする。
【００７５】
ステップ１１０では、目標駆動輪速度Vw_dcomの固定状態を示すホールドフラグをセットする。
すなわち、ステップ１０３〜ステップ１１０の動作により駆動輪速度Vw_dが目標駆動輪速度Vw_dcomより大きい場合の目標駆動輪速度Vw_dcomを算出する。基本的には目標駆動輪速度Vw_dcomは固定状態だが、ステップ１０５で目標駆動輪速度Vw_dcomと非駆動輪速度Vw_fとの差がしきい値Ｓ５より小さいと判断された場合は、目標駆動輪速度Vw_dcomの固定状態を解除し増加させる。例えば、非駆動輪速度Vw_fが目標駆動輪速度Vw_dcomに追従できない状態は、そのときの路面での加速限界を超えている状態であり、駆動輪のスリップが大きくなる。非駆動輪速度Vw_fと目標駆動輪速度Vw_dcomの偏差が所定値以内となったら再び目標駆動輪速度Vw_dcomを加速させることで、路面に応じて加速限界に近い目標駆動輪速度Vw_dcomを設定することができ、駆動輪のスリップを抑えた効率よい加速が可能となる。
【００７６】
ステップ１１１では、ホールドフラグのチェックを行い、クリアであればステップ１１６へ進み、セットされているときはステップ１１２へ進む。
【００７７】
ステップ１１２では、目標駆動輪速度Vw_dcomと非駆動輪速度Vw_fとの差がしきい値Ｓ５より小さいかどうかを判断し、目標駆動輪速度Vw_dcomと非駆動輪速度Vw_fとの差がしきい値Ｓ５よりも小さいときはステップ１１７へ進み、それ以外はステップ１１３へ進む。
【００７８】
ステップ１１３では、駆動輪速度Vw_dと非駆動輪速度Vw_fが等しい場合は、目標駆動輪速度Vw_dcomと非駆動輪速度Vw_fとの差がしきい値Ｓ５より大きくても、駆動輪のスリップが回復したと判断してステップ１１７へ進み、それ以外はステップ１１４へ進む。
すなわち、非駆動輪速度Vw_fと目標駆動輪速度Vw_dcomの偏差が所定値以内になる前に、駆動輪速度のスリップが収まり非駆動輪速度Vw_fまで回復した場合にも目標駆動輪速度Vw_dcomの固定状態を解除し目標駆動輪速度Vw_dcomを加速させることで、加速タイミングの遅れを防止することができる。
【００７９】
ステップ１１４では、駆動輪のスリップがまだ大きい状態であるため、目標駆動輪速度Vw_dcomを前回の目標駆動輪速度Vw_dcom(-1)とする。即ち目標空動輪速度を固定とする。
【００８０】
ステップ１１５では、目標駆動輪速度Vw_dcomの固定状態を示すホールドフラグをセットする。
【００８１】
ステップ１１６では、目標駆動輪速度Vw_dcomの固定状態を解除したことを示すホールドENDフラグをクリアする。
【００８２】
ステップ１１７では、目標駆動輪速度Vw_dcomの固定状態を解除し、増加させる。増加量は非駆動輪速度Vw_fの変化量にステップ１０１で求めたαを加算した値であり、この値を前回の目標駆動輪速度Vw_dcom(-1)に加えた値が新たな目標駆動輪速度Vw_dcomとなる。
【００８３】
ステップ１１８では、目標駆動輪速度Vw_dcomの固定状態を示すホールドフラグをクリアする。
すなわち、ステップ１１１〜ステップ１１８の動作により駆動輪速度Vw_dが目標駆動輪速度Vw_dcomより小さい場合の目標駆動輪速度Vw_dcomを算出する。基本的には目標駆動輪速度Vw_dcomは非駆動輪速度Vw_fの変化量にステップ１０１で求めたαを加算した値で加速するが、目標駆動輪速度Vw_dcomと非駆動輪速度Vw_fとの差がしきい値Ｓ５より大きく、かつ、駆動輪速度Vw_dが非駆動輪速度Vw_fより大きい場合は、目標駆動輪速度Vw_dcomの固定状態を継続する。
［αの算出］
上記αの算出処理を表すフローチャートを図４に示す。
【００８４】
ステップ１５０１では、目標駆動輪速度Vw_dcomと駆動輪速度Vw_dの比較を行い、目標駆動輪速度Vw_dcomが大きければステップ１５０２へ進み、それ以外であればステップ１５１４へ進む。
【００８５】
ステップ１５０２では、最大駆動輪加速度Vwd_d_maxが駆動輪加速度Vwd_dより小さいかどうかを判断し、小さいときはステップ１５０３へ進み、大きいときは最大駆動輪加速度Vwd_d_maxをそのままとしてステップ１５０４へ進む。
【００８６】
ステップ１５０３では、最大駆動輪加速度Vwd_d_maxを駆動輪加速度Vwd_dとして設定し、ステップ１５０４へ進む。
【００８７】
ステップ１５０４では、駆動輪加速度Vwd_dがしきい値Ｓ６より大きいかどうかを判断し、大きいときはステップ１５０５へ進み、小さいときはステップ１５０８へ進む。
【００８８】
ステップ１５０５では、αを補正したかどうかを示すα補正済みフラグの状態をチェックし、α補正済みフラグがセットされていればステップ１５１８へ進み、α補正済みフラグがセットされていなければステップ１５０６へ進む。
【００８９】
ステップ１５０６では、αから補正量βを引き、ステップ１５０７へ進む。
【００９０】
ステップ１５０７では、α補正済みフラグをセットする。
すなわち、αが大きいことにより駆動輪速度Vw_dが振動的に変動してしまう。そこで、ステップ１５０４〜１５０６の動作において、目標駆動輪速度Vw_dcomが大きくなりすぎて最大駆動力を越えるような場合においてαを小さく設定することが可能となり、駆動輪速度Vw_dが振動的に変動することを防止できる。
【００９１】
ステップ１５０８では、α補正済みフラグをクリアする。
【００９２】
ステップ１５０９では、駆動輪加速度Vwd_dがしきい値Ｓ７より小さいかどうかを判断し、小さいときはステップ１５１０へ進み、大きいときはステップ１５１２へ進む。
【００９３】
ステップ１５１０では、駆動輪加速度Vwd_dがしきい値Ｓ７より小さい状態の継続時間をチェックし、継続時間カウンタ値Timerが所定時間T1より大きいときはステップ１５１１へ進み、それ以外はステップ１５１３へ進む。
【００９４】
ステップ１５１１では、αに補正量βを加算する。これにより目標駆動輪速度Vw_dmaxの傾きを大きくすることができる。すなわち、目標駆動輪速度Vw_dが小さい状態が所定時間継続していると、加速性が悪い。しかしながら、駆動輪加速度Vwd_dが所定時間継続したときは、αを大きくすることで目標駆動輪速度Vw_dcomを大きく設定することが可能となり、加速性を改善することができる。
【００９５】
ステップ１５１２では、継続時間カウンタ値Timerをクリアする。
【００９６】
ステップ１５１３では、継続時間カウンタ値Timerをカウントアップする。
【００９７】
ステップ１５１４では、ステップ１５０２，ステップ１５０３で求めた最大駆動輪加速度Vwd_d_maxに基づいてマップよりαを算出する。すなわち、このαは次に目標駆動輪速度Vwd_d_maxの固定が解除されたときに設定するαの値として反映される。最大駆動輪加速度Vwd_d_maxが大きいほどαは小さく設定され、最大駆動輪加速度Vwd_d_maxが小さいほどαは大きく設定されるため、目標駆動輪速度Vw_dcomが大きくなりすぎて最大駆動力を越えるような場合もαを小さく設定することが可能となり、駆動輪速度Vw_dの発散傾向を抑えることができる。また、目標駆動輪速度Vw_dcomが小さくて加速が悪い場合は、αを大きく設定することが可能となり、加速性が改善できる。
【００９８】
ステップ１５１５では、最大駆動輪加速度Vwd_d_maxをクリアする。
【００９９】
ステップ１５１６では、α補正済みフラグをクリアする。
【０１００】
ステップ１５１７では、継続時間カウンタ値Timerをクリアする。
【０１０１】
ステップ１５１８では、路面μ判別を行う。路面μの判別の方法としては、例えば、駆動輪のスリップ率Sdと非駆動輪のスリップ率Sfとの偏差S_errと、車両モデルより算出した高μ路に相当するスリップ率偏差S_err_mdlとの比較より路面μを推定するようなものとしても良い。
【０１０２】
ステップ１５１９では、路面μに基づいてマップよりα補正係数γを算出する。γは０≦γ≦１．０で、高μ路の場合はγ＝１．０である。
【０１０３】
ステップ１５２０では、α×γの演算を行い、新たなαを算出する。すなわち、ステップ１５１８からステップ１５２０の動作により路面μに応じたαを設定できるため、より早く最大駆動力が得られる目標駆動輪速度Vw_dcomが設定できる。なお、本実施の形態１では、連続的に路面μを判別しαを補正しているが、高μ，中μ，低μのような３段階のμ判別や、高μ，低μのような２段階のμ判別でも同様の効果が得られる。
【０１０４】
以上説明したように、本実施の形態１における車両運動制御装置にあっては、図１１のタイムチャートに示すように、トラクション制御作動時のみ駆動輪速度サーボ演算を行うため、トラクション制御非作動時の駆動輪速度サーボ演算用に車両モデルを用意する必要がない。よって、車両モデル作成のコストを削減することができる。また、車載マイコンを用いてシステムを構成する場合は、プログラム量が減少するためメモリや演算速度の観点からより安価なマイコンでの制御演算をすることができる。
【０１０５】
また、図７に示すように、トラクション制御作動直後から駆動輪速度サーボ演算を行うと、スリップを抑えるようにサーボが働くため、結果的にスロットルを閉じる時間が長くなり、スリップ回復後の加速タイミングが遅くなる。しかしながら、図６に示すように、ステップ７〜ステップ１４において、駆動輪スリップが収まってから駆動輪速度サーボ演算を行うことで、加速タイミングが遅れることを防止することができる。
【０１０６】
また、図８のタイムチャートに示すように、ドライバがアクセルを戻したような場合や、スロットルがアクセル開度まで開くような場合はトラクション制御及び駆動輪速度サーボ演算を終了し、アクセル開度APOとスロットル開度TVOを等しくする（ステップ１５〜ステップ１８に相当）。
【０１０７】
また、図９のタイムチャートに示すように、低μ→高μ変化時など駆動輪スリップが小さい状態が続く場合は、まず駆動輪速度サーボ演算を終了し、スロットルをゆっくりとアクセル開度まで開く（ステップ３０〜ステップ３２に相当）ことで加速不足を防止することができる。また、スロットル開度とアクセル開度が等しくなった時点でトラクション制御手段を終了する（ステップ３５〜ステップ３６に相当）ことで、急激なスロットル変化を防止することが可能となり、急激なスロットル変化を防止すると共に、ドライバの感覚にあった制御を実現することができる。
【０１０８】
（他の実施の形態）
以上、実施の形態１について説明してきたが、本願発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本願発明に含まれる。
【０１０９】
例えば、図５に示すように、本実施の形態では車両用自動車速制御装置等の車速サーボ系で採用している、ロバストモデルマッチング制御を駆動輪速度サーボ系に用いているが、ＰＩ制御等を用いてサーボ系を構成した場合でも同様の効果が得られる。この場合は、ロバスト補償器の制御定数の代わりにＰＩ制御ゲイン等を変更することになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の車両運動制御装置を示す全体構成図である。
【図２】実施の形態１におけるトラクションコントローラの処理内容を表すフローチャートである。
【図３】実施の形態１における目標駆動輪速度を算出する算出処理を表すフローチャートである。
【図４】実施の形態１における所定量αを算出する算出処理を表すフローチャートである。
【図５】実施の形態１における駆動輪速度サーボ系の構成を表す構成図である。
【図６】実施の形態１における駆動輪スリップが収まった後に駆動輪速度サーボ演算を開始する場合のタイムチャートである。
【図７】実施の形態１におけるトラクション制御作動と同時に駆動輪速度サーボ演算を開始する場合のタイムチャートである。
【図８】実施の形態１における駆動輪速度サーボ演算及びトラクション制御終了タイミングを示すタイムチャートである。
【図９】実施の形態１における駆動輪速度サーボ演算及びトラクション制御終了タイミングを示すタイムチャートである。
【図１０】実施の形態１におけるトラクション制御，駆動輪速度サーボ演算，駆動輪速度，目標駆動輪速度，非駆動輪速度，アクセル開度及びスロットル開度のタイムチャートである。
【図１１】実施の形態１におけるトラクション制御開始直後のスロットル開度指令値算出方法を示す図である。
【符号の説明】
１  車輪速センサ
２  電子スロットルアクチュエータ
３  アクセル開度センサ
４  スロットル開度センサ
５  ブレーキブースタ
６  ブレーキ圧センサ
７  アクチュエータ
８  コントローラ
９  トラクションコントローラ
【図１】
0003637842.tif 000002
【図２】
0003637842.tif 000003
【図３】
0003637842.tif 000004
【図４】
0003637842.tif 000005
【図５】
0003637842.tif 000006
【図６】
0003637842.tif 000007
【図７】
0003637842.tif 000008
【図８】
0003637842.tif 000009
【図９】
0003637842.tif 000010
【図１０】
0003637842.tif 000011
【図１１】
0003637842.tif 000012