(57)【要約】  【課題】  制御の過不足を抑える。  【解決手段】  縦力制御装置は、車両の車輪に作用する縦力を制御する装置であって、当該車両は車輪に横力が作用している状態で車体をバンクさせて走行するものであり、駆動輪に作用する横力を取得する横力取得部と、横力に応じて縦力を抑制する縦力抑制制御を開始し、予め定める走行状態に応じて開始された縦力抑制制御を変化させる制御部と、を備える。【選択図】図３
2018177127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車輪に作用する縦力を制御する装置であって、当該車両は前記車輪に横力が作用している状態で車体をバンクさせて走行するものであり、
前記車輪に作用する横力を取得する横力取得部と、
取得された横力に応じて縦力を抑制する縦力抑制制御を開始し、開始された縦力抑制制御を予め定める走行状態に応じて変化させる制御部と、を備える、縦力制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記縦力抑制制御が開始すると、アクセル開度の上昇に応じて縦力を増加させ、かつ、その増加傾向を、前記縦力抑制制御の非実行時にアクセル開度に従って定まる縦力である非抑制縦力の増加傾向よりもなだらかとし、
前記制御部は、縦力と横力との合力が限界閾値に達する走行状態を満足すると、前記合力が前記限界閾値を超えないように縦力を制御する、請求項１に記載の縦力制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、
縦力が予め定める縦力抑制開始閾値を超えるまでは、縦力が前記縦力抑制制御の非実行時にアクセル開度に従って定まる縦力である非抑制縦力となるように、縦力を制御し、
縦力が前記縦力抑制開始閾値を超えると、前記縦力抑制制御を開始して、縦力が前記非抑制縦力よりも小さくなるように、縦力を抑制し、
前記制御部は、縦力と横力との合力が前記縦力抑制開始閾値よりも大きい限界閾値に達する走行状態を満足すると、前記合力が前記限界閾値を超えないように縦力を制御する、請求項１に記載の縦力制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、運転者によって事前に選択可能に構成される抑制傾向に応じて、前記縦力抑制制御を実行する、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の縦力制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、車体が方向転換終了段階にあると推定すると、当該推定前と比べて縦力の抑制量を低減する、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の縦力制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、運転者の操作状態または車両の挙動状態のいずれかに基づいて、方向転換終了状態にあるか否かを推定する、請求項５に記載の縦力制御装置。
【請求項７】
前記車輪の回転方向に関する路面に対するスリップの程度を示すスリップ量を取得するスリップ量取得部と、
前記縦力抑制制御の実行中に前記スリップ量が所定のスリップ閾値を超えると、前記制御部は、その前と比べて縦力の抑制量を大きくするスリップ抑制制御を実行する、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の縦力制御装置。
【請求項８】
車両の車輪に作用する縦力を制御する装置であって、当該車両は前記車輪に横力が作用している状態で車体をバンクさせて走行するものであり、
前記車輪に作用する横力を取得する横力取得部と、
取得された横力に応じて縦力を抑制する縦力抑制制御を開始する制御部と、
前記車輪の回転方向に関する路面に対するスリップの程度を示すスリップ量を取得するスリップ量取得部と、を備え、
前記縦力抑制制御の実行中に前記スリップ量が所定のスリップ閾値を超えると、前記制御部は、その前と比べて縦力の抑制量を大きくするスリップ抑制制御を実行する、縦力制御装置。
【請求項９】
車両の車輪に作用する縦力を制御する方法であって、当該車両は前記車輪に横力が作用している状態で車体をバンクさせて走行するものであり、
前記車輪に作用する横力を取得する工程と、
取得された横力に応じて縦力を抑制する縦力抑制制御を開始し、開始された縦力抑制制御を予め定める走行状態に応じて変化させる工程と、を備える、縦力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
車輪に横力が作用している状態で車体をバンクさせて走行する車両の車輪に作用する縦力を制御する装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示される鞍乗型車両は、算出された縦力および横力の合力が摩擦円により表される範囲を超えないように、走行制御を行うＥＣＵを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−０８５９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記鞍乗型車両においては、摩擦円の大きさを設定するために用いるパラメータ値が不確かであるので、制御に過不足を生じる。
【０００５】
本発明は、縦力を抑制する制御の過不足を抑制できる装置および方法の提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一形態に係る縦力制御装置は、車両の車輪に作用する縦力を制御する装置であって、当該車両は前記車輪に横力が作用している状態で車体をバンクさせて走行するものであり、前記車輪に作用する横力を取得する横力取得部と、取得された横力に応じて縦力を抑制する縦力抑制制御を開始し、開始された縦力抑制制御を予め定める走行状態に応じて変化させる制御部と、を備える。
【０００７】
前記構成によれば、横力に応じて縦力を抑制する縦力抑制制御を開始するので、縦力の抑制遅れを防ぐことができる。走行状態に応じて抑制傾向を異ならせることで、走行状態に応じた抑制量とすることができ、抑制量設定のためのパラメータが実際値に対してズレていても、抑制量の過不足を抑えることができる。
【０００８】
前記制御部は、前記縦力抑制制御が開始すると、アクセル開度の上昇に応じて縦力を増加させ、かつ、その増加傾向を、前記縦力抑制制御の非実行時にアクセル開度に従って定まる縦力である非抑制縦力の増加傾向よりもなだらかとし、前記制御部は、縦力と横力との合力が限界閾値に達する走行状態を満足すると、前記合力が前記限界閾値を超えないように縦力を制御してもよい。
【０００９】
前記構成によれば、パラメータが明確でなくても、抑制開始を早めることができ、横滑りを抑えることができる。車体の立ち上がり初めの制御復帰時にトルクが唐突に出ることが抑えられる。
【００１０】
前記制御部は、縦力が予め定める縦力抑制開始閾値を超えるまでは、縦力が前記縦力抑制制御の非実行時にアクセル開度に従って定まる縦力である非抑制縦力となるように、縦力を制御し、縦力が前記縦力抑制開始閾値を超えると、前記縦力抑制制御を開始して、縦力が前記非抑制縦力よりも小さくなるように、縦力を抑制し、前記制御部は、縦力と横力との合力が前記縦力抑制開始閾値よりも大きい限界閾値に達する走行状態を満足すると、前記合力が前記限界閾値を超えないように縦力を制御してもよい。
【００１１】
前記構成によれば、開始閾値を超えるまで抑制制御が開始しないので、抑制開始が不所望に速まることを防いで、フィーリング低下を防ぐことができる。車体の立ち上がり初めの制御復帰時にトルクが唐突に出ることが抑えられる。
【００１２】
前記制御部は、運転者によって事前に選択可能に構成される抑制傾向に応じて、前記縦力抑制制御を実行してもよい。
【００１３】
前記構成によれば、運転者によって抑制傾向が選択されることで、パラメータの設定が不確かでも運転者の要求を汲み取った制御を実行することができる。
【００１４】
前記制御部は、車体が方向転換終了段階にあると推定すると、当該推定前と比べて縦力の抑制量を低減してもよい。
【００１５】
前記構成によれば、方向転換終了後の早期加速を達成しやすくすることができる。
【００１６】
前記制御部は、運転者の操作状態または車両の挙動状態のいずれかに基づいて、方向転換終了状態にあるか否かを推定してもよい。
【００１７】
前記車輪の回転方向に関する路面に対するスリップの程度を示すスリップ量を取得するスリップ量取得部と、前記縦力抑制制御の実行中に前記スリップ量が所定のスリップ閾値を超えると、前記制御部は、その前と比べて縦力の抑制量を大きくするスリップ抑制制御を実行してもよい。
【００１８】
前記構成によれば、スリップ量起因制御が控えているので、パラメータの設定が不確かで横力起因制御の介入時期が少々粗く設定されていても、横滑りを防ぎやすく縦力の抑制制御に過不足が生じることを防ぐことができる。
【００１９】
本発明の別形態に係る縦力制御装置は、車両の車輪に作用する縦力を制御する方法であって、当該車両は前記車輪に横力が作用している状態で車体をバンクさせて走行するものであり、前記車輪に作用する横力を取得する横力取得部と、取得された横力に応じて縦力を抑制する縦力抑制制御を開始する制御部と、前記車輪の回転方向に関する路面に対するスリップの程度を示すスリップ量を取得するスリップ量取得部と、を備え、前記縦力抑制制御の実行中に前記スリップ量が所定のスリップ閾値を超えると、前記制御部は、その前と比べて縦力の抑制量を大きくするスリップ抑制制御を実行する。
【００２０】
本発明の一形態に係る縦力制御方法は、車両の車輪に作用する縦力を制御する方法であって、当該車両は前記車輪に横力が作用している状態で車体をバンクさせて走行するものであり、前記車輪に作用する横力を取得する工程と、取得された横力に応じて縦力を抑制する縦力抑制制御を開始し、開始された縦力抑制制御を予め定める走行状態に応じて変化させる工程と、を備える。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、縦力を抑制する制御の過不足を抑制可能な装置および方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態に係る縦力制御装置が適用される車両の一例として示す自動二輪車のバンク状態を示す斜視図である。
【図２】後輪摩擦円の説明図である。
【図３】第１実施形態に係る車輪滑り抑制装置を示すブロック図である。
【図４】限界合力取得部および横力推定部を示すブロック図である。
【図５】制御部を示すブロック図である。
【図６】合力限界値および縦力限界値の説明図である。
【図７】開度パターンを示すグラフである。
【図８】第１実施形態に係る車輪滑り抑制方法を示すフローチャートである。
【図９】第２実施形態に係る車輪滑り抑制装置を示すブロック図である。
【図１０】第１および第２合力限界値、並びに第１および第２縦力限界値の説明図である。
【図１１】第１および第２縦力限界値を考慮に入れて生成された開度パターンを示すグラフである。
【図１２】変形例に係る開度パターンを示す図である。
【図１３】変形例に係る開度パターンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して実施形態について説明する。以下の説明において、方向は、運転者が見る方向を基準としている。特段断らなければ、用語「車輪」は、ハブ、リムおよびスポークを有する狭義のホイールと、リムに装着されて路面と接するタイヤとを含む組立体を指す。「車輪」の下位概念、例えば「前輪」、「後輪」、「駆動輪」および「従動輪」についても同様である。
【００２４】
本実施形態に係る縦力制御装置１００（図３を参照）は、車両の車輪に作用する縦力を制御する装置であり、それにより、車輪の路面に対する横滑りおよびスリップの未然防止または抑制を図る。対象の車両は、車輪に横力が作用している状態で車体をバンクさせて走行するものである。自動二輪車１（図１を参照）は、このような車両の好適例である。以下では、縦力制御装置１００が、車輪のうち特に駆動輪に作用する縦力を制御する場合について説明する。
【００２５】
図１に示すように、自動二輪車１は、前輪２および後輪３を１つずつ備える。本実施形態では、後輪３が駆動輪であり、前輪２が従動輪である。図３に示すように、自動二輪車１は、動力を発生する動力源４、および動力源４で発生された動力を駆動輪（後輪３）に伝達する動力伝達装置５を備えており、駆動輪（後輪３）は動力源４によって回転駆動される。動力伝達装置５には、変速比に応じてトルクを増減して出力する変速機６が含まれる。本実施形態では、動力源４にエンジンが採用される。動力源４には、エンジンに代えてまたはこれに加えて、電気モータが採用されてもよい。
【００２６】
図１に示すように、自動二輪車１は、車輪２，３を制動するブレーキ装置を備えている。ブレーキ装置には、前輪２を制動する前輪ブレーキ装置７と、後輪３を制動する後輪ブレーキ装置（駆動輪ブレーキ装置）８とが含まれる。これら２つの装置７，８は、互いに独立して作動可能に構成されている。どちらのブレーキ装置７，８も、油圧式であり、対象とする車輪２，３にブレーキ油圧と概ね比例した制動力を付与する。
【００２７】
自動二輪車１は、正面視における車幅方向中心線が路面垂直方向に向いた直立状態で、直進走行する。自動二輪車１は、この直立状態に対して車体を前後軸周りに傾斜させた状態であるバンク状態で旋回走行する。「前後軸」は、仮想的な軸線であり、前輪接地点と後輪接地点とを通過する。以下、車体の前後軸周りの傾斜角を「バンク角β」という。直立状態では、バンク角βがゼロである。
【００２８】
以下、車輪に路面から作用する力を「タイヤ力」という。「タイヤ力」には、車輪に鉛直上向きに働く「鉛直力」、車輪に縦方向（車長方向）に働く「縦力」、車輪に横方向（車幅方向）に働く「横力」が含まれる。以下、後輪３（駆動輪）に作用する鉛直力を「後輪鉛直力Ｎｒ」、同縦力を「後輪縦力Ｆｘｒ」、同横力を「後輪横力Ｆｙｒ」という。また、説明の簡単化のため、路面には勾配およびカントがないものとする。鉛直力は、車輪が路面を下向きに押すことで、車輪に路面から作用する垂直抗力である。
【００２９】
後輪３に後輪縦力Ｆｘｒを発生させる主な要因として、（１）動力源４で発生して後輪３に伝達された動力、（２）後輪ブレーキ装置８（図１参照）で発生して後輪３に付与された制動力を挙げることができる。図１に示すように、要因（１）に起因する後輪縦力Ｆｘｒは、前向き（正の値）であり、車両を前へ推進させる。詳細図示を省略するが、要因（２）に起因する後輪縦力Ｆｘｒは、後向き（負の値）であり、前進している車両を制動する。
【００３０】
後輪横力Ｆｙｒは、旋回走行中、主として、走行速度および旋回半径に基づく遠心力の反力として発生する。また、後輪横力Ｆｙｒには、バンク角βの時間変化に関連する値（例えば、バンク角βの一階時間微分値であるバンク角速度β・や、バンク角βの二階時間微分値であるバンク角加速度β・・）に応じて発生する成分も含まれる。そのため、バンク角βが変化していく過渡状況下（例えば、旋回走行の始期または終期）において、後輪横力Ｆｙｒは変化する。
【００３１】
図２は、いわゆる後輪摩擦円ＦＣｒを示している。「後輪摩擦円ＦＣｒ」とは、上下方向に垂直な水平面上で、後輪接地点を中心とし、路面と後輪３との間で生じ得る最大摩擦力の大きさを半径とする円をいう。後輪縦力Ｆｘｒと後輪横力Ｆｙｒとの合力（ベクトルの和）の大きさが、最大摩擦力の大きさよりも大きくなると、後輪３が接地点から滑り移動することになる。合力Ｆｔｒの起点は、後輪摩擦円ＦＣｒの中心（後輪接地点）にある。合力Ｆｔｒの終点が後輪摩擦円ＦＣｒの内側に位置するときには、路面から後輪３に与えられる合力Ｆｔｒが摩擦力と釣り合い得る（最大摩擦力未満である）ので、後輪３の滑り移動が阻止される。合力Ｆｔｒの終点が後輪摩擦円ＦＣｒの外側に位置するときには、路面から後輪３に与えられる合力Ｆｔｒが最大摩擦力よりも大きいので、後輪３が最大摩擦力に抗して滑り移動する。最大摩擦力は、後輪３を路面に対して滑り移動させないで済む合力の限界値（限界合力値）Ｆｔｍと等しい。限界合力値Ｆｔｍは、路面と後輪３との間の摩擦係数（以下、「路面摩擦係数」）μと後輪鉛直力Ｎｒとの積に相当する。
【００３２】
本実施形態に係る縦力制御装置１００（図３を参照）は、このような車輪の滑り移動の発生メカニズムを考慮に入れて、車輪の滑り移動、少なくとも駆動輪（後輪３）の滑り移動を未然防止または低減する。
【００３３】
図３を参照して、縦力制御装置１００は、車載のコントローラによって実現される。具体的には、当該コントローラは、プロセッサ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ及びＩ／Ｏインターフェース等を有する。不揮発性メモリには、縦力抑制方法の手順に関するプログラムが格納されており、プロセッサがプログラムを実行して揮発性メモリを用いて演算処理する。このようにして、縦力制御装置１００が実現されている。
【００３４】
縦力制御装置１００は、動力源４で発生される動力を調整するための装置である動力調整装置と接続されている。動力源４がエンジンである場合、動力調整装置には、電子スロットル弁９、点火プラグ１０、インジェクタ１１が含まれる。電子スロットル弁９の開度（以下、「スロットル開度θ」という）を小さくし、点火プラグ１０が動作する時期（点火時期）を遅角し、インジェクタ１１からの燃料噴射量を小さくすることで、動力源４（エンジン）で発生される動力を低減することができる。
【００３５】
縦力制御装置１００は、縦力制御の実行に必要なパラメータ値を検出する複数のセンサ１２−１８と接続されており、これら複数のセンサ１２−１８は自動二輪車１に搭載されている。バンク角センサ１２は、バンク角βを検出する。車速センサ１３は、車速Ｖを検出し、後輪速センサ１４は、後輪回転速度Ｖｒを検出する。後輪速センサ１４は車速センサ１３と同一のセンサで構成されていてもよい。前輪速センサ１５は、前輪回転速度Ｖｆを検出する。変速比センサ１６は、変速機６における変速比Ｒ、もしくは変速機６のギヤポジションを検出する。エンジン回転数センサ１７は、エンジン回転数Ｎｅを検出する。アクセル開度センサ１８は、アクセル開度φを検出する。アクセル開度φは、運転者によって操作されるアクセル操作部材の操作量である。
【００３６】
縦力制御装置１００は、限界合力取得部２０、横力推定部３０、制御部４０、介入判定部６０、スリップ度取得部６１を有している。介入判定部６０は、縦力を抑制する縦力抑制制御を介入させる条件である介入条件の成否を判定する。制御部４０は、介入条件が成立すると、横力に応じて縦力を抑制する縦力抑制制御を「開始する」。介入条件は、一例として、バンク角βが所定値以上であり、かつ、車速Ｖが所定値以上であるという条件である。
【００３７】
本書では、「介入」と「開始」とは、異なる概念を表す用語である。縦力抑制制御の介入タイミングは、縦力抑制制御の開始タイミングと一致することもあれば、開始タイミングよりも前になることもある。
【００３８】
後述のとおり、縦力抑制制御が介入すると、制御部４０が、アクセル開度φとスロットル開度θの指令値θｓとの対応関係（θｓ＝ｆ（φ））を定めた「開度パターン」を変更する。制御介入による変更後の開度パターン（以下、「抑制開度パターン」という）は、変更前の開度パターン（以下、「非抑制開度パターン」または「通常開度パターン」という）と、一部重複してもよい。換言すると、抑制開度パターンに従って或るアクセル開度φに応じて求められた指令値θｓが、非抑制開度パターンに従って当該アクセル開度φに応じて求められるべき指令値と同値となるような、アクセル開度φの範囲が存在してもよい。縦力抑制制御が介入して抑制開度パターンを参照して指令値θｓを決定している状況下でも、その指令値θｓが非抑制開度パターン参照時と同値であり、動力源４が介入前同様に稼働している間は、縦力抑制制御が、介入はしていても開始はしていないものとしている。抑制開度パターンを参照してアクセル開度φに応じて求められた指令値θｓが、非抑制開度パターン参照時に求められるべき指令値よりも小さくなったとき（それにより後輪縦力Ｆｘｒの抑制が図られるとき）に、縦力抑制制御が開始する。抑制開度パターン参照時の指令値θｓが、非抑制開度パターン参照時に求められるべき指令値に対して小さいほど、後輪縦力Ｆｘｒの抑制量が大きい。
【００３９】
限界合力取得部２０は、駆動輪（後輪３）に作用する縦力（後輪縦力Ｆｘｒ）と横力（後輪横力Ｆｙｒ）との合力の限界閾値である限界合力値Ｆｔｍを取得する。横力推定部３０は、駆動輪（後輪３）に作用している横力（後輪横力Ｆｙｒ）を取得する。
【００４０】
制御部４０は、横力に応じて縦力を抑制する縦力抑制制御を開始する。制御部４０は、予め定める走行状態に応じて縦力抑制制御を変化させる。「縦力抑制制御を変化させる」限界合力情報と横力情報とに基づいて縦力限界値Ｆｘｍ（図６および７を参照）を決定する。そして、縦力（後輪縦力Ｆｘｒ）が縦力限界値Ｆｘｍ未満となるよう縦力（後輪縦力Ｆｘｒ）を抑制する縦力抑制制御を実行する。
【００４１】
制御部４０は、縦力抑制制御において、電子スロットル弁９の開度指令値θｓを設定し、スロットル開度が開度指令値θｓとなるように電子スロットル弁９を制御する。スロットル開度θひいては吸気量が抑制され、動力源４（エンジン）で発生する動力が抑制される。これにより、後輪縦力Ｆｘｒが抑制される（前述した要因（１）を参照）。この際、空燃比を適値で維持する等の目的で、吸気量の低減と同時に燃料噴射量を低減してもよい。
【００４２】
図４は、限界合力取得部２０および横力推定部３０を示している。本実施形態では、限界合力取得部２０が、路面摩擦係数の設定値μｓと、後輪鉛直力Ｎｒの推定値とを乗算して限界合力値Ｆｔｍを求める。そこで、限界合力取得部２０は、後輪鉛直力Ｎｒを推定する鉛直力推定部２１と、路面摩擦係数を設定する摩擦係数設定部２２と、限界合力値Ｆｔｍを求める合力限界値設定部２３とを含む。
【００４３】
摩擦係数設定部２２は、一例として、路面摩擦係数の複数の候補値μ１，μ２，……，μｎを予め記憶しており、これら候補値μ１，μ２，……，μｎは互いに異なる数値に設定されている。摩擦係数設定部２２は、複数の候補値μ１，μ２，……，μｎのなかからいずれか１つを選択する選択部２２ａを有している。自動二輪車１には、運転者によって操作される操作部材１９が搭載されており、複数の候補値μ１，μ２，……，μｎからいずれを選択するのか運転者が選択できる。選択部２２ａは、操作部材１９での運転者の入力操作結果に応じて、路面摩擦係数の設定値μｓを選択する。
【００４４】
鉛直力推定部２１は、横力推定部３０とともにタイヤ力推定部５０を構成している。換言すると、縦力制御装置１００は、タイヤ力を推定するタイヤ力推定部５０を備えており、タイヤ力推定部５０には、後輪鉛直力Ｎｒを推定する鉛直力推定部２１と、後輪横力Ｆｙｒを推定する横力推定部３０とが含まれる。以下、各車輪に作用している鉛直力（自動二輪車１の場合、前輪鉛直力Ｎｆと後輪鉛直力Ｎｒ）の総和を「車体鉛直力Ｎ」という。
【００４５】
鉛直力推定部２１は、車体鉛直力Ｎを次式（１）より求める。
【００４６】
Ｎ＝ｍｇ−ｆＮ１（β・，β・・）  （＝Ｎｆ＋Ｎｒ）  ……（１）
ここで、ｍは、車両総質量（車体、乗員および積載物の質量の総計）であり、ｇは、重力加速度である。ｍｇは、車両重心ＧＣ（図１を参照）に働く車両の重力である。ｆＮ１（β・，β・・）は、バンク角速度β・およびバンク角加速度β・・を変数とする関数を表しており、バンク角βの時間変化値β・，β・・に基づく補正項である。例えば、ｆＮ１（β・，β・・）は、バンク角βが変化していく過渡走行中に、バンク運動（前後軸周りの回転運動）による車両重心ＧＣの上下移動に基づき発生する上下方向の慣性力であってもよい。
【００４７】
車体鉛直力Ｎは、重力ｍｇを、バンク角βの時間変化値β・，β・・に基づいて補正することによって求められている。このため、バンク角βが変化していく過渡走行中（例えば、旋回走行の始期または終期）でも、車体鉛直力Ｎの推定精度が向上する。
【００４８】
次いで、鉛直力推定部２１は、次式（２）より、後輪鉛直力Ｎｒを求める。
【００４９】
Ｎｒ＝Ｎ（ｐ−ｂ）／ｐ＋ｆＮ２（β，Ｆａ）  ……（２）
ｐは、前輪接地点と後輪接地点との間の前後方向距離（以下、便宜上「ホイールベース」という）であり、ｂは、後輪接地点から車両重心ＧＣまでの前後方向距離である（図１を参照）。車体鉛直力Ｎは、車両重心ＧＣから前輪接地点までの距離（ｐ−ｂ）と、車両重心ＧＣから後輪接地点までの距離ｂとの比に応じて、前輪鉛直力Ｎｆと後輪鉛直力Ｎｒとに分配される。
【００５０】
Ｆａは、車体に作用する前後方向の慣性力である。ｆＮ２（β，Ｆａ）は、バンク角βおよび慣性力Ｆａを変数とする関数であって、前述した関数ｆＮ１（β・，β・・）とは異なる関数を表している。ｆＮ２（β，Ｆａ）は、慣性力Ｆａに基づいて発生する後輪３への上下荷重移動量である。慣性力Ｆａが後向きのとき（主として、前進加速中）、後輪３への荷重移動量が大きくなり、後輪鉛直力Ｎｒが大きくなる。上下荷重移動量はバンク角βに応じて求められる（バンク角βが大きいほど荷重移動量は小さい）。バンク角βに応じた上下荷重分配量を考慮して後輪鉛直力Ｎｒを求めるので、車体をバンクさせて走行する車両におけるタイヤ力の推定精度が向上する。
【００５１】
タイヤ力推定部５０は、バンク角センサ１２で検出されるバンク角βを入力する。タイヤ力推定部５０は、入力されたバンク角βを微分演算することで、バンク角速度β・およびバンク角加速度β・・を求めることができる。車両総質量ｍ、ホイールベースｐ、および車両重心ＧＣから後輪接地点までの距離ｂは、タイヤ力推定部５０において予め記憶されている（定数として取り扱われる）。慣性力Ｆａは、車両総質量ｍと前後方向加速度ａとの乗算値に応じて求めることができる。タイヤ力推定部５０は、車速センサ１３で検出される車速Ｖを入力し、入力された車速Ｖを微分演算することで、加速度ａを求めることができる。または、前後加速度センサで検出された前後加速度を使用してもよい。
【００５２】
合力限界値設定部２３は、鉛直力推定部２１で推定された後輪鉛直力Ｎｒと、摩擦係数設定部２２で設定された路面摩擦係数の設定値μｓとに基づいて、限界合力値Ｆｔｍを求める。例えば、限界合力値Ｆｔｍは、後輪鉛直力Ｎｒと設定値μｓとの積である。
【００５３】
以下、各車輪に作用している横力（自動二輪車１の場合、前輪横力Ｆｙｆと後輪横力Ｆｙｒ）の総和を「車体横力Ｆｙ」という。横力推定部３０は、次式（３）より、車体横力Ｆｙを求める。
【００５４】
Ｆｙ＝（ＩＧβ・・＋ＮｙＧ）／ｚＧ  （＝Ｆｙｆ＋Ｆｙｒ）  ……（３）
ここで、ＩＧは、車体のロール慣性モーメント（車体の前後軸周りの慣性モーメント）である。ｙＧは車輪接地点から車両重心ＧＣまでの横方向距離であり、ｚＧは車輪接地点から車両重心ＧＣまでの上下方向距離である。いずれの距離ｙＧ，ｚＧも、バンク角βに応じて変わる。
【００５５】
ＩＧβ・・は、バンク運動している場合（バンク角βが変化していく場合）における、車体の前後軸周りの角運動量の時間変化を表している。この「角運動量の時間変化」は、車両重心に前後軸周りに与えられるモーメントの総和と釣り合う。上式（３）は、角運動量の時間変化ＩＧβ・・が、車体鉛直力Ｎに基づき車両重心ＧＣに与えられるモーメントＮｙＧと、車体横力Ｆｙに基づき車両重心ＧＣに与えられるモーメントＦｙｚＧとの和と釣り合うことを表す角運動方程式（ＩＧβ・・＝−ＮｙＧ＋ＦｙｚＧ）の変形である。
【００５６】
次いで、横力推定部３０は、次式（４）より、後輪横力Ｆｙｒを求める。
【００５７】
Ｆｙｒ＝Ｆｙ（ｐ−ｂ）／ｐ−ｆｙ２（β，Ｆａ）  ……（４）
車体横力Ｆｙの前後分配も、車体鉛直力Ｎの前後分配と同様である。
【００５８】
車体横力Ｆｙは、車両重心ＧＣから前輪接地点までの距離（ｐ−ｂ）と、車両重心ＧＣから後輪接地点までの距離ｂとの比に応じて、前輪横力Ｆｙｆと後輪横力Ｆｙｒとに分配される。
【００５９】
ｆｙ２（β，Ｆａ）は、バンク角βおよび慣性力Ｆａを変数とする関数であって、前述した関数ｆＮ１（β・，β・・）ともｆＮ２（β，Ｆａ）とも異なる関数を表している。ｆｙ２（β，Ｆａ）は、慣性力Ｆａに基づいて発生する前輪２への横荷重分配量である。横荷重分配量はバンク角βに応じて求められる（バンク角βが大きいほど前輪２への横荷重分配量は大きい）。バンク角βに応じた横荷重分配量を考慮して後輪横力Ｆｙｒを求めるので、車体をバンクさせて走行する車両におけるタイヤ力の推定精度が向上する。
【００６０】
Ｆａは、車体に作用する前後方向の慣性力である。ｆＮ２（β，Ｆａ）は、バンク角βおよび慣性力Ｆａを変数とする関数であって、前述した関数ｆＮ１（β・，β・・）とは異なる関数を表している。ｆＮ２（β，Ｆａ）は、慣性力Ｆａに基づいて発生する後輪３への上下荷重移動量である。慣性力Ｆａが後向きのとき（主として、前進加速中）、後輪３への荷重移動量が大きくなり、後輪鉛直力Ｎｒが大きくなる。上下荷重移動量はバンク角βに応じて求められる（バンク角βが大きいほど荷重移動量は小さい）。そのため、車体をバンクさせて走行する車両におけるタイヤ力の推定精度が向上する。
【００６１】
ロール慣性モーメントＩＧは、タイヤ力推定部５０において予め記憶されている（定数として取り扱われる）。距離ｙＧ，ｚＧは、バンク角βに応じて変化するが、車両重心ＧＣを定点と仮定すれば、接地点から車両重心ＧＣまでの距離を定数として取り扱うことができる。タイヤ力推定部５０は、接地点から車両重心ＧＣまでの距離にバンク角βの余弦または正弦を乗算することにより、距離ｙＧ，ｚＧを求めることができる。
【００６２】
図５は、制御部４０を示す。図６は、限界合力値Ｆｔｍおよび縦力限界値Ｆｘｍの説明図である。制御部４０は、限界合力値Ｆｔｍと後輪横力Ｆｙｒに基づき、縦力限界値Ｆｍｒを決定する縦力限界値設定部４１を有する。縦力限界値Ｆｘｍは、縦力限界値Ｆｘｍと現に後輪３に作用している後輪横力Ｆｙｒとの合力が、限界合力値Ｆｔｍと一致する後輪縦力の値である。縦力限界値設定部４１は、三平方の定理に従い、縦力限界値Ｆｘｍを次式（５）から求める。
【００６３】
Ｆｘｍ＝｛Ｆｔｍ２−Ｆｙ２｝１／２＝｛（μＮｒ）２−Ｆｙ２｝１／２  ……（５）
制御部４０は、求められた縦力限界値Ｆｘｍ以下となるように縦力を制御する。これにより、後輪３に作用する縦力Ｆｘｒと横力Ｆｙｒとの合力が合力限界値Ｆｔｍを超えるのを防止できる。
【００６４】
縦力制御を具体的に実現する構成あるいは方法の一例として、本実施形態では、制御部４０が、動力源４で生じるトルク（本例では動力源４がエンジンであるので、以下「エンジントルク」という）が、縦力限界値Ｆｘｍと対応するトルク限界値τｍ以下となるように、エンジントルクτを制御する。そして、スロットル開度θが、トルク限界値τｍひいては縦力限界値Ｆｘｍと対応する開度限界値θｍ以下となるように、スロットル開度θを制御する。そこで、制御部４０は、エンジントルク限界値設定部４２、エンジントルク換算係数設定部４３、開度限界値設定部４４、エンジントルクマップ４５、開度パターン生成部４６、および開度指令値設定部４７を有している。
【００６５】
エンジントルク限界値設定部４２は、縦力限界値Ｆｔｍと対応するエンジントルク限界値τｍを決定する。エンジントルク限界値設定部４２は、縦力限界値設定部４１で設定された縦力限界値Ｆｘｍに、換算係数設定部４３によって設定された換算係数ＫＲを乗算することで、エンジントルク限界値τｍを求める。エンジントルクτは、動力伝達装置５における速比に応じて増減されたうえで、駆動輪に伝達される。換算係数ＫＲは、このような背景に照らして設定される。換算係数設定部４３は、変速比センサ１６によって検出される変速機６における変速比Ｒを考慮に入れて動力伝達装置５全体の速比を求め、その速比に基づいて換算係数ＫＲを設定する。
【００６６】
スロットル開度θは、エンジン負荷と大きな相関を有するパラメータであり、エンジントルクτは、動力源４の仕様が決まると、エンジン回転数Ｎｅおよびエンジン負荷（スロットル開度θで代用可能）に基づいて把握できる。エンジントルクマップ４５は、エンジン回転数Ｎｅおよびエンジン負荷と、エンジントルクτとの対応関係であって予め把握された対応関係（τ＝ｆ（Ｎｅ，θ））を定めたものであり、その一般的使用法は、エンジン回転数Ｎｅおよびスロットル開度θからエンジントルクτを推定するというものである。これに対し、開度限界値設定部４４は、エンジントルクマップ４５参照し、エンジン回転数センサ１７により検出されたエンジン回転数Ｎｅで動力源４の稼働しているときに限界値τｍのエンジントルクτを得るために必要なスロットル開度θを逆算する。逆算で求めたスロットル開度θが開度限界値θｍとして設定される。
【００６７】
スロットル開度θが限界値θｍ未満であれば、エンジントルクτはトルク限界値τｍ未満となり、後輪縦力Ｆｘｒが縦力限界値Ｆｘｍ未満となり、後輪縦力Ｆｘｒと後輪横力Ｆｙｒとの合力Ｆｔｒが限界合力値Ｆｔｍ未満となる。これを図７における図示に即して換言すれば、合力Ｆｔｒを表すベクトルが、限界合力値Ｆｔｍが円周として表される円の範囲内に収められる。これにより、駆動輪（後輪３）が路面に対して滑るのを未然に防止しやすい。
【００６８】
開度パターン生成部４６は、算出された開度限界値θｍを考慮に入れて、アクセル開度φとスロットル開度θの指令値θｓとの対応関係（θｓ＝ｆ（φ））を定めた開度パターンを作成する。
【００６９】
図７は、開度パターンの一例を示している。横軸は、アクセル操作部材の操作量が最大であるときを１００％、無操作状態を０％として操作量を百分率で表した「アクセル開度φ」を示し、縦軸は、全開位置を１００％、全閉位置を０％として電子スロットル弁９の開度を百分率で表した「スロットル開度θ」を示す。図７は、参照のため、縦力が抑制されない通常開度パターンＰ０を併せて示している（二点鎖線を参照。一部他線と重複）。通常走行時は、アクセル開度φが、開度指令値θｓと略線形の相関関係を有する。なお、アクセル開度φが０％であればスロットル開度θが０％、アクセル開度φが１００％であればスロットル開度θが１００％である。
【００７０】
一方、制御部４０の開度パターン生成部４６で生成される開度パターンＰ１では、スロットル開度θの上限値が全開（１００％）未満の限界値θｍに設定される。アクセル操作部材が無操作状態のとき（アクセル開度φが０％のとき）には、指令値θｓが全閉（０％）に設定される。
【００７１】
開度パターンＰ１（実線を参照）では、アクセル開度φが０％から増加していくにつれ、通常開度パターンＰ０と同じ傾きで、指令値θｓが線形に増加していく。このように増加された指令値θｓが開始閾値θＯＮに達した後、通常開度パターンＰ０よりも下を推移する。限界値θｍは、開始閾値θＯＮよりも大きな値である。以下、説明の便宜上、通常開度パターンＰ０に従って開始閾値θＯＮと対応するアクセル開度φＯＮを「開始アクセル開度」という。アクセル開度φが０％から開始アクセル開度φＯＮまでの範囲内にあるときには、縦力抑制制御が介入はしていても開始はしない。アクセル開度φが開始アクセル開度φＯＮを超えると、縦力抑制制御が開始し、指令値θｓは、アクセル開度φの増加に伴って開始閾値θＯＮから増加していくものの、通常開度パターンＰ０に従って定まる指令値θｓと比べて小さくなる。
【００７２】
制御開始後も、スロットル開度θが上限値θｍに達するまでは、運転者により操作されるアクセル開度φの増加に応じた出力増加余地が確保されている（開度パターンＰ１のうち、通常開度パターンＰ０よりも下を推移する部分を参照）。これにより、運転者による加速要求に応じつつ縦力抑制制御を実施できる。加えて、出力は、アクセル開度φがどれだけ大きくなっても、限界値θｍに対応する出力を超えることを阻止される。そのため、摩擦円の原理に従って後輪３が横滑りするのを抑制できる。また、路面摩擦係数の設定値μｓや、重量ｍの設定値が、実際の数値とズレが生じていたとしても、縦力抑制制御の開始が早まっているので、横滑りの発生未然防止あるいは過度な横滑り発生の抑制をしやすくなる。更に、縦力抑制制御を開始するまでは、摩擦限界に対する余裕が大きい場合に出力抑制が行われないので、不所望な出力抑制を防ぐことができ、運転フィーリングの低下を防ぐことができる。
【００７３】
図７は、比較例として、スロットル開度θが上限値θｍに達するまでは出力抑制を行わず、かつ、スロットル開度θがアクセル開度φに関わらず上限値θｍ以下となるようにして、出力抑制する場合のパターンＰ´を示している。このパターンＰ´では、スロットル開度θが上限値θｍに達するまでは通常走行パターンＰ０と重複する。その後、アクセル開度φの上昇に関わらず、指令値θｓが限界値θｍで横ばいとなる。この場合、アクセル開度φが、通常走行パターンＰ０参照時において上限値θｍと対応する開度に達したときに、縦力抑制制御が開始することとなる。開度パターンＰ０と比較して、縦力抑制制御の開始が遅れる。
【００７４】
本実施例では、縦力抑制制御が開始してから曲線的である場合を図示したが、直線的な変化でもよい（図１２のパターンＰ２２を参照）。また、アクセル開度が１００％となった場合に、スロットル開度θが上限値となるようにパターン設定されたが、アクセル開度が１００％に達するまでにスロットル開度が上限値となるようにパターン設定されてもよい（図１２のパターンＰ２１を参照）。
【００７５】
アクセル開度φの増加に関わらず指令値θｓは、限界値θｍに設定される。すなわち、アクセル開度φが、通常走行時の開度パターンＰ０に従い限界値θｍと対応付けされる開度値φｍ未満であれば、開度設定値θｍは通常走行時と同様にしてアクセル開度φｍに応じて求められ、アクセル開度φが当該開度値φｍ以上であれば、開度設定値θｓは開度限界値θｍで固定される。
【００７６】
開度指令値設定部４７は、アクセル開度センサ１８により検出されるアクセル開度φに基づいて、生成された開度パターンを参照して開度指令値θｓを求める。制御部４０は、スロットル開度θが開度指令値θｓとなるように電子スロットル弁９を制御する。アクセル開度φが開始閾値φＯＮを超えていると、縦力抑制制御が開始して、開度指令値θｓは非抑制時よりも小さな値となる。
【００７７】
図３に戻り、スリップ度取得部６１は、駆動輪（後輪３）の路面に対する滑りの程度であるスリップ度を示すスリップ度情報を取得する。一例として、スリップ度取得部６１は、前輪速センサ１５により検出される前輪回転速度Ｖｆと、後輪速センサ１４により検出される後輪回転速度Ｖｒとに基づいて、スリップ度を求める。具体的一例として、スリップ度は、後輪回転速度Ｖｒから前輪回転速度Ｖｆを差し引いた速度差を後輪回転速度Ｖｒで除算する（１から前輪回転速度Ｖｆの後輪回転速度Ｖｒに対する速度比を差し引く）ことによって求められてもよく、その場合、スリップ度の数値が大きいほど滑りの程度が大きいことを表す。スリップ抑制部６２は、スリップ度がスリップ閾値を超えると、動力源４から駆動輪（後輪３）に伝達される動力を低減するスリップ抑制制御を実行する。これにより、スリップ度をスリップ閾値以下に収めることができ、駆動輪の路面に対する滑りを許容範囲内に収めることができるようになる。
【００７８】
図８は、上記縦力制御装置１００により実行される車輪滑り抑制方法を示すフローチャートである。先ず、スリップ度情報が取得され、スリップ度情報で示されるスリップ度がスリップ閾値と比較される（Ｓ１）。スリップ度がスリップ閾値未満であれば（すなわち、駆動輪の路面に対する滑りの程度が許容範囲内に収まっていれば）（Ｓ１：ＮＯ）、スリップ抑制制御は介入しない。スリップ度がスリップ閾値以上であれば（すなわち、駆動輪の路面に対する滑りの程度が許容範囲を超えていれば）（Ｓ１：ＹＥＳ）、スリップ抑制制御が介入する（Ｓ２）。
【００７９】
その一方で、縦力抑制制御の介入条件が成立しているか否かが判定される（Ｓ３）。介入条件が成立していれば（Ｓ３：ＹＥＳ）、縦力抑制制御が介入する（Ｓ１０）。介入条件が非成立であれば（Ｓ３：ＮＯ）、縦力抑制制御は介入しない。通常開度パターンＰ０に従ってスロットル開度の開度設定値が決定されたうえで、電子スロットル弁９が制御される（Ｓ１９）。
【００８０】
介入条件は、一例として、バンク角が所定値（例えば１０度）を超えているという条件である。車体の傾斜によって横力が生じているという状況、駆動輪に生じた横力に起因して駆動輪に滑りが生じる可能性があるという状況において、縦力抑制制御は介入する。逆にいえば、直立状態では縦力抑制制御を介入させず（Ｓ３：ＮＯ）、アクセル操作に追従した動力が駆動輪に伝達されるようにしている。換言すると、スロットル開度θは、図７に参照用として示した通常開度パターンＰ０に従い、アクセル開度φと略比例したものとなる。
【００８１】
縦力抑制制御が介入していると（Ｓ３：ＹＥＳ）、路面摩擦係数を示す路面情報が取得され（Ｓ１１）、駆動輪に作用している鉛直力（後輪鉛直力）が推定され（Ｓ１２）、路面摩擦係数と後輪鉛直力の推定値とに基づいて合力の限界値を示す限界合力情報が取得される（Ｓ１３）。また、駆動輪に作用している横力（後輪横力）が推定され、横力情報が取得される（Ｓ１４）。取得された限界合力情報と横力情報とに基づき、縦力限界値が取得される（Ｓ１５）。縦力限界値に基づいて、エンジントルク限界値および開度限界値が求められ（Ｓ１６）、開度限界値に基づき開度パターンが作成される（Ｓ１７）。アクセル開度に基づいて作成された開度パターンを参照してスロットル開度の指令値が求められ（Ｓ１８）、スロットル開度が指令値となるようにスロットル弁９が制御される（Ｓ１９）。
【００８２】
縦力抑制制御でもスリップ抑制制御でも、動力源４において発生される動力が低減される。縦力抑制制御もスリップ抑制制御も介入している場合、縦力抑制制御による低減とスリップ抑制制御による低減とが重畳してもよい。一方、縦力抑制制御による動力低減を停止し、スリップ抑制制御を優先してもよく、その場合、動力源４の動力はスリップ抑制制御のみにしたがって低減される。
【００８３】
上記構成による縦力制御装置１００は、駆動輪に作用する縦力と横力との合力の限界値を示す限界合力情報を取得する限界合力取得部２０と、駆動輪に作用している横力を示す横力情報を取得する横力推定部３０と、限界合力情報と横力情報とに基づいて縦力の限界値を決定し、縦力が限界値未満となるよう縦力を抑制する縦力抑制制御を実行する制御部４０と、を備える。先ず、限界合力値を取得し、現に駆動輪に作用している後輪横力を推定し、これら限界合力値と現に作用している後輪横力との関係から（三平方の定理に基づいて）、縦力限界値を求める。そして、後輪縦力がこの縦力限界値を超えないように抑制される。すると、このように抑制された後輪縦力と、現に駆動輪に作用している後輪横力との合力が、限界合力値を超えるのを防止できる。したがって、合力が限界合力値を超えることで発生する不所望な駆動輪の滑りを未然に防止できる。
【００８４】
駆動輪の路面に対する滑りの程度であるスリップ度を示すスリップ度情報を取得するスリップ度取得部６１を備え、制御部４０は、スリップ度情報により示されるスリップ度がスリップ閾値を超えると、動力源から駆動輪に伝達される動力を低減するスリップ抑制制御を実行する。仮に駆動輪に不所望な滑りが生じたとしても、スリップ抑制制御の働きによってその滑りを解消できる。
【００８５】
本実施例では、抑制制御を開始してから予め定める走行状態に応じて縦力抑制制御を変化させる。上述したように、上限値に達する前に抑制を開始することで、パラメータが実際値に対してズレが生じていたとしても、縦力抑制制御の遅れを防ぐことができる。また、縦力抑制制御の開始時に、運転者のアクセル要求に対して過剰な抑制が生じることを抑えることができる。
【００８６】
路面摩擦係数の設定値μｓ、重量ｍなどが実際値よりも大きい状況であったとしても、スリップ抑制制御が実行されることで、縦力が抑制される。このことからスリップ抑制制御によって横滑り抑制制御を補うことができ、パラメータと実際値とのズレに対する許容範囲を大きく設定しやすい。例えば、スリップ抑制制御と縦力抑制制御とで抑制レベルを異ならせることができるので、状況ごとに切り分けて異なる縦力を与えることができる。これによって、滑り抑制の過不足を抑えやすくすることができる。
【００８７】
また、本実施例では、限界合力値および横力が、運転者の設定する路面摩擦係数μ、バンク角速度、バンク角加速度、車両重心に対する前後輪接地点位置、前後方向慣性力変化に起因する鉛直力変化、タイヤ力の前後分配比率に応じて変わる。これにより、上限値が、精度よく設定される。例えば、最大バンク状態から車体を直立状態に戻すにつれて、出力抑制量を徐々に小さくさせることができ、バンク角βの復帰に応じた円滑な出力復帰フィーリングを与えることができる。
【００８８】
また、縦力抑制として吸気量制御を用いることで、点火間引きおよび休筒制御に比べて燃料状態が維持されており、出力の急低下による衝撃を抑えた円滑な出力抑制を得ることができる。
【００８９】
限界合力取得部２０は、横力情報とも路面の滑り易さを示す路面情報とも異なる選択状況に応じて限界合力値を変更する。状況に応じて限界合力値を変更でき、これに基づき決定される縦力限界値も変更できる。そのため、滑りを抑制するための縦力抑制制御を実行するに際し、その抑制の程度を状況に応じて変更できる。
【００９０】
限界合力取得部２０は、上記選択状況としての運転者により入力された限界値選択情報に応じて、複数の合力限界値から１つを選択する。縦力の抑制程度を運転者の要望に応じて変更できる。例えば、運転者は、運転技能に応じた抑制程度を設定できる。あるいは、運転者は、天候に応じた抑制程度を設定できる。本実施形態では、合力限界値を求めるために必要なパラメータの１つである路面摩擦係数を示す路面情報を複数のなかから選択でき、それにより結果として複数の合力限界値から１つが選択されることになる。路面摩擦係数を演算で推定することは困難である。予め準備された複数の摩擦係数の候補値から１つを選択可能とし、限界合力値を段階的に設定可能にしていることで、状況に応じた抑制制御を実現しやすくなる。
【００９１】
限界合力取得部２０は、上記選択状況としての車体の挙動に応じて、合力限界値を変更してもよい。本実施形態では、合力限界値を求めるために必要なパラメータの１つである後輪鉛直力Ｎｒが、バンク角βおよびその時間変化に関連する値β・，β・・に基づいて求められており、合力限界値がバンク角β等に応じて変更される。車体の挙動、例えばバンク角βおよびその変化に応じて、縦力の抑制程度を変更できるようになる。
【００９２】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態について説明する。本実施形態は、限界合力値が２つ設定される点で、第１実施形態と異なっており、この相違を中心にして第２実施形態について説明する。
【００９３】
図９に示すように、本実施形態に係る車輪滑り抑制装置２００においては、限界合力取得部２２０の合力限界値設定部２２３が、第１実施形態と同様にして路面摩擦係数の設定値μｓと後輪鉛直力Ｎｒとに基づいて第１の合力限界値Ｆｔｍ１を求める。更に、合力限界値設定部２２３が、路面摩擦係数の設定値μｓと車体鉛直力Ｎとに基づいて第２の合力限界値Ｆｔｍ２を求める。第１合力限界値Ｆｔｍ１も第２合力限界値Ｆｔｍ２も、路面摩擦係数の設定値μｓと対応する力Ｎ，Ｎｒとの積である。縦力限界値設定部２４１は、限界合力取得部２２０から第１および第２合力限界値Ｆｔｍ１，Ｆｔｍ２を取得し、横力推定部３０から後輪横力Ｆｙｒの推定値を取得する。縦力限界値設定部２４１は、第１実施形態と同様、三平方の定理に従って第１限界合力値Ｆｔｍ１と対応する第１縦力抑制値Ｆｘｍ１を求める。また、第２限界合力値Ｆｔｍ２と対応する第２縦力抑制値Ｆｘｍ２を求める。
【００９４】
図１０に、２つの合力限界値Ｆｔｍ１，Ｆｔｍ２を図示している。図１１に示すように、車体鉛直力Ｎは、前輪２と後輪３に鉛直力を分配する前の力であるので、後輪鉛直力Ｎｒよりも大きな値をとる。換言すると、車体鉛直力Ｎは、前輪２に分配される鉛直力をゼロと仮定した場合に後輪３に作用しているはずの鉛直力に相当し、また、車体鉛直力Ｎが或る値とされるときに後輪３に作用し得る鉛直力最大値に相当する。そのため、第２合力限界値Ｆｔｍ２は、その演算に用いられる路面摩擦係数の設定値μｓが同じであっても、第１合力限界値Ｆｔｍ１よりも大きな値をとる。また、第２縦力抑制値Ｆｘｍ２は、その演算に用いられる後輪横力Ｆｙｒの推定値が同じであっても、第１縦力抑制値Ｆｘｍ１よりも大きな値をとる。
【００９５】
図９に戻り、その後は、第１実施形態と同様の演算手法により、第１縦力抑制値Ｆｘｍ１に対応する第１エンジントルク限界値τｍ１がエンジントルク限界値設定部２４２において設定され、更に、第１開度限界値θｍ１が開度限界値設定部２４４において設定される。また、第２縦力抑制値Ｆｘｍ２に対応する第２エンジントルク限界値τｍ２がエンジントルク限界値設定部２４２において設定され、更に、第２開度限界値θｍ２が開度限界値設定部２４４において設定される。開度パターン生成部２４６は、第１開度限界値および第２開度限界値を考慮に入れて、通常走行時とは異なる開度パターンＰ１０を生成する。
【００９６】
図１１に一例を示すように、開度パターンＰ１０は、開度指令値θｓを０％から第１開度限界値までの間で設定する第１開度パターンＰ１０ａと、開度指令値θｓを第１開度限界値から第２開度限界値までの間で設定する第２開度パターンＰ１０ｂとによって構成されている。本実施形態では、第１開度パターンＰ１０ａは、通常走行時の開度パターンＰ０と同じであり、開度指令値θｓをアクセル開度φと略比例させる。開度指令値θｓは、アクセル開度φが通常走行時の開度パターンＰ０に従い第１開度限界値と対応付けされた開度値（以下、「切換開度φｍ１」という）であるときに、第１開度限界値θｍ１に設定される。第１実施形態では、縦力抑制制御中において、開度指令値θｓは、後輪鉛直力Ｎｒに基づく第１開度限界値θｍ１を超えないように設定されたが、本実施形態では、アクセル開度φが切換開度φｍ１を超えると、開度指令値θｓが、第２開度パターンＰ１０ｂに従って、第２開度限界値θｍ２未満の範囲内で第１開度限界値θｍ１よりも大きな値に設定される。第２開度パターンＰ１０ｂは、一例として、アクセル開度φが切換開度φｍ１から１００％まで増加するにつれ、開度設定値θｓを第１開度限界値θｍ１から第２開度限界値θｍ２へと線形に増加させるパターンである。
【００９７】
限界合力取得部２２０は、上記選択状況としての駆動輪に伝達されるトルクの変動に関わる運転操作に応じて、複数の合力限界値から１つを選択する。本実施形態では、アクセル開度φが切換開度φｍ１を超えるか否かに応じて、合力限界値が第１合力限界値と第２合力限界値とから実質的に選択されるようになっている。これにより、縦力の抑制程度を駆動輪に伝達されるトルクに応じて変更できる。
【００９８】
制御部２４０は、旋回走行している車両がコーナーを脱出したとのコーナー脱出条件が非成立であれば、縦力限界値として第１縦力限界値を決定し、コーナー脱出条件が成立すると、縦力限界値として第１縦力限界値よりも大きな第２縦力限界値を決定する。コーナー脱出条件は、運転者からの加速要求に基づき設定される。本実施形態では、コーナー脱出条件は、アクセル開度φが切換開度φｍ１を超えるという条件である。コーナー脱出後は、縦力の抑制程度が低くなり、駆動輪に大きなトルクを付与可能になる。よって、旋回走行から直進走行へのトランジションにおいて、縦力の抑制が過剰にならずに済み、加速性が向上する。
【００９９】
本実施形態では、第１限界円に到達して更にアクセルを開けた場合には、第２の限界円までトルクを出すことを許容するように設定した。これによって第１限界円までは運転者の意図を優先することができる。また、第１限界円を超えてからアクセル開度φに応じて抑制量が徐々に強まる。これによって、第１限界円を超えてからも出力増加余地が残ることから、例えば、コーナー脱出時におけるバンク状態から直立状態への戻り始めにおける出力増加要求に対する応答性の低下が防がれる。また、出力抑制の解除によるトルク変化ショックを抑えて、円滑な加速を得ることができる。
【０１００】
第２限界値は、第１限界値よりも大きな値に設定されていればよく、μＮとは異なる値でもよい。逆に、第１限界値は、第２限界値よりも小さな値に設定されていればよく、μＮｒと異なる値に設定されていてもよい。このように、段階的に抑制量が変化することで、路面摩擦係数μおよび重量ｍが不確かな場合でも、横滑り抑制効果を得ることができるとともに過剰な抑制となることを防ぐことができる。例えば、実施例では、第２限界値が、車体鉛直力を推定することによって設定されているが、実測値によって実際に横滑りが生じる合力を予め記憶してもよい。
【０１０１】
第１限界値から第２限界値までは、出力増加を許容しつつ出力が抑制されている。また、アクセル開度φに関わらずスロットル開度は第２限界値以下に設定される。このように、２つの限界値を設定することによって、複数の横滑り抑制レベルが用意されている。これにより、路面摩擦係数μが不確かであっても、状況に応じた制御を実現しやすい。段階的な横滑りの抑制については、ライダー意思や車両挙動を条件としてもよい。ライダー意思には、事前設定、走行中の操作が含まれ、走行中の操作には、スロットル開度、スロットル開度の変化率、変速操作などが含まれる。車両挙動には、横滑り状態、旋回状態、操舵状態、コーナー脱出などが含まれる。
【０１０２】
上記実施形態では、２重の摩擦円を用いた制御として、内側の摩擦円（第１限界値）と、外側の摩擦円（第２限界値）とで垂直抗力（後輪鉛直力）の値を変えたが、路面摩擦係数の値を変えることによって２重の摩擦円（第１限界値および第２限界値）が設定されてもよい。この場合において、第１限界値を設定するための路面摩擦係数を第１路面摩擦係数、第２限界値を設定するための路面摩擦係数を第２路面摩擦係数とした場合に、第１路面摩擦係数および／または第２路面摩擦係数が運転者によって設定されてもよい。運転者に設定させる場合、第１実施形態で説明したように制御部に複数の路面摩擦係数の設定値を候補として記憶させておき、運転者が複数の候補値のなかから選択できうるようにしてもよい。第１路面摩擦係数および第２路面摩擦係数のうち一方を運転者に選択させる場合、選択されなかった（できない）側の路面摩擦係数については、選択された値に所定の係数を乗算することによって制御部によって自動的に設定されてもよい。
【０１０３】
（変形例）
これまで実施形態について説明したが、上記構成および方法は本発明の範囲内で変更、追加または削除可能である。
【０１０４】
上記実施形態においては、限界合力値が、運転者により操作部材１９において入力される限界値選択情報に応じて変更される。あるいは、駆動輪に伝達されるトルクの変動に関わる運転操作の一例としてのアクセル開度φに応じて（アクセル開度φが切換開度φｍ１を超えるか否かに基づいて）変更される。あるいは、車体の挙動の一例としてのバンク角βおよびその時間変化β・，β・・に応じて変更される。トルク変動に関わる運転操作の別例として、限界合力値は、スロットル開度の変化量、アクセル開度の変化量、変速操作に応じて変更されてもよい。車両挙動の別例として、限界合力値は、横滑り状態、旋回状態、操舵状態に応じて変更されてもよい。
【０１０５】
上記実施形態においては、コーナー脱出条件が、アクセル開度φが切換開度φｍ１以上であるとの条件である。これ以外にも、バンク角βが第１所定値を超えた後に第２所定値未満になったとの条件であってもよく、第２所定値は第１所定値よりも小さい値となるように２つの所定値にヒステリシスがあると好ましい。
【０１０６】
縦力抑制制御の終了期に動力源４で発生される動力を徐々に回復するテーリング制御が実行されてもよい。
【０１０７】
車両の加速は、動力を増加させるべく電子スロットル弁、点火プラグおよびインジェクタが作動し、これに呼応して動力源４で発生されるトルクが増大し、増大されたトルクが動力伝達装置５を介して駆動輪に伝達され、駆動輪の回転加速度が増大する、というプロセスを経て実現される。このため、電子スロットル弁、点火プラグおよびインジェクタに作動指令を与えてから実際に車両が加速するまでの間にはタイムラグが存在する。
【０１０８】
ここで、演算式（２）によれば、後輪鉛直力Ｎｒは前後方向の慣性力Ｆａを考慮に入れて求められており、慣性力Ｆａは車体の前後方向加速度に応じて求める。上記タイムラグの存在により、鉛直力推定部２１により推定される後輪鉛直力Ｎｒは、現状の電子スロットル弁、点火プラグおよびインジェクタの作動状態に対して応答遅れが生じている可能性がある。そこで、演算式（２）を次式（２）´のように変更してもよい。
【０１０９】
Ｎｒ＝Ｎ（ｐ−ｂ）／ｐ＋ｆＮ２（β，θ，Ｎｅ）  ……（２）´
前述のとおり、スロットル開度はエンジン負荷と強い相関を有し、エンジン負荷とエンジン回転数が定まればエンジントルクマップを参照して動力源４（エンジン）で現に発生しているトルクを推定できる。前述の加速プロセスにおいて、より上流側のパラメータを用いて後輪鉛直力Ｎｒを推定でき、動力源４の作動状態に対する遅れを抑制した推定結果を得られる。これにより、駆動輪の路面に対する滑りを一層未然に防止しやすくなる。
【０１１０】
バンクして旋回する車両であればよく、自動二輪車以外、例えば三輪車でもよい。本実施例では、エンジン制御装置によって縦力制御装置が実現されたが、エンジン制御装置とは別の制御装置によって実現されてもよい。また、既存のエンジン制御装置に対し、新たに横滑り抑制用のプログラムが記憶されることによって、横滑り抑制装置として機能してもよい。また、１つの制御装置によって実現されてもよいし、１または複数の演算部ごとに複数の制御装置ユニットに分かれていてもよい。
【０１１１】
本実施例では、吸気量を制御することで駆動力、ひいては駆動力の反力に相当する縦力を抑制するようにしたが、吸気量以外の制御可能な出力抑制に寄与する既知の制御対象を制御して、縦力を抑制してもよい。例えば、点火時期を遅角させてもよいし、点火間引き、失火処理、燃料噴射停止処理を実施してもよい。このように、点火制御または燃料噴射量制御することで縦力を抑制することで、吸気量が電子制御されない機種にも本発明を適用可能である。例えば、後輪制動装置、クラッチ装置を制御することで、縦力を抑制してもよく、変速装置が無段変速機の変速比を制御してもよい。また、横滑り抑制制御に加えて、サスペンションが電子制御可能な場合には、旋回時のピッチング姿勢を制御することで、後輪への荷重を高めてもよく、その場合、サスペンションへの指令値に応じて鉛直力の推定値ひいては合力限界値が大きくなるように制御してもよい。
【０１１２】
本実施例では、運転者が路面摩擦係数を設定可能としたが、路面摩擦係数の設定値そのものを選択可能とする代わりに、運転者が、滑り抑制支援量としての補正係数であって、路面摩擦係数に乗算される補正係数を設定可能に、縦力制御装置が構成されていてもよい。この場合、補正係数が小さくなることで縦力の抑制量が大きくなる。例えば、補正係数を運転者が設定することで、旋回時の出力が、小排気量エンジンのパワー感やレスポンスを運転者に与えるようにして、抑制される。補正係数を運転者が適宜選択設定することで、旋回時の滑り抑制支援量を選択できる。
【０１１３】
本実施例では、理解を容易にするために、非抑制制御時において、アクセル開度φとスロットル開度θとが正比例であるとしたが、これに限定されない。例えば、運転者の走行フィーリング、エンジンの出力特性、燃費性能、排ガス規制などに応じて、正比例とは異なっていてもよい。例えば、アクセル開度φとスロットル開度θとの関係を示す基準相関規則に従って設定されていてもよい。このような場合には、本制御が実行される場合には、抑制開始されるまでは基準相関規則に従って動作する。抑制開始された場合には、基準相関規則で得られるスロットル開度θに補正値を乗算した値を抑制制御によるスロットル開度としてもよい。抑制制御によるスロットル開度θは、上限値θｍを設定したうえで、上限値に達するまでは、抑制開始されてからアクセル開度φの増加に応じて増加するように設定される。補正値は、１以下の値に設定され、制御開始してからアクセル開度φが増加するほどに減少するよう設定されてもよい。これにより、アクセル開度φが増加するほどに運転者のアクセル開度要求に対するスロットル開度変化の抑制量が大きくなる。
【０１１４】
開度パターンは、上述、あるいは図７および１２に示したものに限定されない。図１３に示すように、アクセル開度φに関わらず、縦力抑制制御の実行時に設定される開度設定値が、縦力抑制制御の非実行時に決定されるべき開度設定値よりも小さい値となってもよい。その場合、スロットル開度０％（全閉）が開始閾値となり、アクセル開度０％が開始アクセル開度φＯＮとなるので、縦力抑制制御の介入タイミングが縦力抑制制御の開始タイミングと一致する。その場合、アクセル開度φの上昇に応じた縦力（開度設定値）の増加傾向は、通常開度パターンの増加傾向よりもなだらかであればよい。一例として、アクセル開度φが０％のときにスロットル開度θが０％となり、アクセル開度φが１００％のときにスロットル開度θが限界値θｍとなってもよい。増加傾向は非線形でもよいし（開度パターンＰ２３を参照）、線形でもよい（開度パターンＰ２４を参照）。
【符号の説明】
【０１１５】
１００  車輪滑り抑制装置
３  駆動輪
２０  限界合力取得部
３０  横力推定部
４０  縦力推定部
６１  スリップ度取得部
６２  スリップ抑制部
Ｎ  車体鉛直力
Ｆｙ  車体横力
Ｎｒ  後輪鉛直力
Ｆｙｒ  後輪横力
Ｆｘｒ  後輪縦力
Ｆｔｒ  合力
Ｆｔｍ  限界合力値
Ｆｔｍ１  第１限界合力値
Ｆｔｍ２  第２限界合力値
Ｆｘｍ  縦力抑制値
Ｆｘｍ１  第１縦力抑制値
Ｆｘｍ２  第２縦力抑制値
μ  路面摩擦係数
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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