(57)【要約】【課題】  旋回時に車両に生じるピッチングやローリングをより適正なものにする。【解決手段】  ハンドル角θと車速Ｖに基づいてコーナリングドラッグ推定器６１によりコーナリングドラッグを推定し、推定したコーナリングドラッグにゲイン乗算器６２によりゲインＫを乗じた出力と、その残分に対して位相調整器６３により位相を調整した出力とを加算したものに基づいて実現系７０によりエンジンのスロットル開度を制御する。即ち、推定したコーナリングドラッグを低減する程度と位相を調整するのである。これにより、旋回時に車両に生じ得るピッチングやローリングをより適正なものとすることができる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源からの駆動力により走行する自動車であって、
操舵に起因して車両を減速させる車両前後方向の減速力を推定する減速力推定手段と、
該推定された減速力に基づいて前記操舵に起因して車両に作用する操舵起因加速度を調整するための調整用制御値を演算する制御値演算手段と、
車両の走行変化要求と前記演算された調整用制御値とに基づく駆動力が車軸に出力されるよう前記駆動源を運転制御する運転制御手段と、
を備える自動車。
【請求項２】
前記制御値演算手段は、前記操舵起因加速度のうち車両前後方向の前後加速度の大きさを調整する大きさ調整部を備え、該大きさ調整部による調整に基づいて前記調整用制御値を演算する手段である請求項１記載の自動車。
【請求項３】
前記大きさ調整部は、前記操舵起因加速度のうち車両横方向の横加速度の大きさが小さくなるよう前記前後加速度の大きさを調整する調整部である請求項２記載の自動車。
【請求項４】
前記大きさ調整部は、前記前後加速度の大きさを低減する調整部である請求項２または３記載の自動車。
【請求項５】
前記大きさ調整部は、前記操舵起因加速度により生じる車両のピッチング状態および／またはローリング状態が所定の状態となるよう前記前後加速度の大きさを調整する調整部である請求項２ないし４いずれか記載の自動車。
【請求項６】
前記大きさ調整部は、前記操舵起因加速度により生じる車両のピッチングおよび／またはローリングを低減するよう前記前後加速度の大きさを調整する調整部である請求項２ないし５いずれか記載の自動車。
【請求項７】
前記制御値演算手段は、前記操舵起因加速度のうち車両前後方向の前後加速度と車両横方向の横加速度との位相を調整する位相調整部を備え、該位相調整部による調整に基づいて前記調整用制御値を演算する手段である請求項１ないし６いずれか記載の自動車。
【請求項８】
前記位相調整部は、前記横加速度の大きさが小さくなるよう前記前後加速度の位相を調整する調整部である請求項７記載の自動車。
【請求項９】
前記位相調整部は、前記前後加速度の位相を前記横加速度の位相に対して遅らせる調整部である請求項７または８記載の自動車。
【請求項１０】
前記位相調整部は、前記操舵起因加速度により生じる車両のピッチング状態および／またはローリング状態が所定の状態となるよう前記前後加速度の位相を調整する調整部である請求項７ないし９いずれか記載の自動車。
【請求項１１】
前記位相調整部は、前記操舵起因加速度により生じる車両のピッチングおよび／またはローリングを低減するよう前記前後加速度の位相を調整する調整部である請求項７ないし１０いずれか記載の自動車。
【請求項１２】
請求項１ないし１１いずれか記載の自動車であって、
操舵角を検出する操舵角検出手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
を備え、
前記減速力推定手段は、前記検出された操舵角と前記検出された車速とに基づいて前記減速力を推定する手段である
自動車。
【請求項１３】
前記減速力推定手段は、前記検出された操舵角が大きいほど大きくなる傾向に、且つ、前記検出された車速が大きいほど大きくなる傾向に前記減速力を推定する手段である請求項１２記載の自動車。
【請求項１４】
前記駆動源は、内燃機関および／または電動機を含む請求項１ないし１３いずれか記載の自動車。
【請求項１５】
駆動源からの駆動力により走行する自動車の制御方法であって、
（ａ）操舵に起因して車両を減速させる車両前後方向の減速力を推定し、
（ｂ）該推定した減速力に基づいて前記操舵に起因して車両に作用する操舵起因加速度を調整するための調整用制御値を演算し、
（ｃ）車両の走行変化要求と前記演算した調整用制御値とに基づく駆動力が車軸に出力されるよう前記駆動源を運転制御する
自動車の制御方法。
【請求項１６】
前記ステップ（ｂ）は、前記操舵起因加速度のうち車両前後方向の前後加速度の大きさと位相とを調整することにより前記調整用制御値を演算するステップである請求項１５記載の自動車の制御方法。
【請求項１７】
前記ステップ（ｂ）は、前記操舵起因加速度により生じる車両のピッチング状態および／またはローリング状態が所定の状態となるよう前記調整用制御値を演算するステップである請求項１５または１６記載の自動車の制御方法。
【請求項１８】
前記ステップ（ｂ）は、前記操舵起因加速度により生じる車両のピッチングおよび／またはローリングが低減されるよう前記調整用制御値を演算するステップである請求項１５または１６記載の自動車の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の自動車としては、旋回時における横加速度に応じて変化するコーナリングドラッグを加味して目標駆動トルクを設定するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この自動車によれば、旋回中の横加速度の大きさに応じて車両の前後方向の目標となる加速度を設定すると共にこの加速度に横加速度に応じたコーナリングドラッグを考慮したロードロードトルクを加味して目標駆動トルクを設定し、機関の駆動トルクが設定した目標駆動トルクとなるよう制御することにより、横加速度が大きい範囲でも目標駆動トルクを過小に設定することなく、速やかに旋回走行することができる、とされている。
【特許文献１】特許第２５１８４４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の自動車では、コーナリングドラッグを考慮したロードロードトルクを加味して目標駆動トルクを設定するものの、旋回に伴って生じる車両の前後方向の振動（ピッチング）や横方向の振動（ローリング）については、考慮されていない。旋回時は、こうしたピッチングやローリングが複合的に車両に作用するから、その程度によっては乗員に不快感を与える場合が生じる。
【０００４】
本発明の自動車およびその制御方法は、旋回時に車両に生じるピッチングやローリングをより適正なものにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の自動車およびその制御方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の自動車は、
駆動源からの駆動力により走行する自動車であって、
操舵に起因して車両を減速させる車両前後方向の減速力を推定する減速力推定手段と、
該推定された減速力に基づいて前記操舵に起因して車両に作用する操舵起因加速度を調整するための調整用制御値を演算する制御値演算手段と、
車両の走行変化要求と前記演算された調整用制御値とに基づく駆動力が車軸に出力されるよう前記駆動源を運転制御する運転制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の自動車では、操舵に起因して車両を減速させる車両前後方向の減速力を推定し、この推定した減速力に基づいて操舵に起因して車両に作用する操舵起因加速度を調整するための調整用制御値を演算し、車両の走行変化要求とこの演算した調整用制御値とに基づく駆動力が車軸に出力されるよう駆動源を運転制御する。従って、操舵起因加速度を所望の加速度となるよう調整用制御値を演算することにより、この操舵起因加速度に基づいて生じる車両のピッチングやローリングをより適正なものとすることができる。ここで、「駆動源」としては、内燃機関や電動機などを挙げることができる。「車両の走行変化要求」としては、運転者の操作に基づくものや運転者の操作に基づかない自動走行などに基づくものも含まれる。「車軸」としては車輪に連結された軸が含まれる他、車輪そのものも含まれる。
【０００８】
こうした本発明の自動車において、前記制御値演算手段は、前記操舵起因加速度のうち車両前後方向の前後加速度の大きさを調整する大きさ調整部を備え、該大きさ調整部による調整に基づいて前記調整用制御値を演算する手段であるものとすることもできる。こうすれば、前後加速度の大きさを調整することにより、操舵起因加速度に基づいて生じる車両のピッチングやローリングをより適正なものとすることができる。
【０００９】
この制御値演算手段が大きさ調整部を備える態様の本発明の自動車において、前記大きさ調整部は、前記操舵起因加速度のうち車両横方向の横加速度の大きさが小さくなるよう前記前後加速度の大きさを調整する調整部であるものとすることもできる。こうすれば、横加速度に起因する振動を抑制することができる。
【００１０】
また、制御値演算手段が大きさ調整部を備える態様の本発明の自動車において、前記大きさ調整部は、前記前後加速度の大きさを低減する調整部であるものとすることもできる。こうすれば、前後加速度に起因する振動を抑制することができる。ここで、「前後加速度の大きさを低減する」には、前後加速度の大きさを値０にする場合も含まれる。
【００１１】
さらに、制御値演算手段が大きさ調整部を備える態様の本発明の自動車において、前記大きさ調整部は、前記操舵起因加速度により生じる車両のピッチング状態および／またはローリング状態が所定の状態となるよう前記前後加速度の大きさを調整する調整部であるものとすることもできる。この場合、自動車の特性に応じて所定の状態を予め設定しておけば、操舵起因加速度により生じる車両のピッチング状態やローリング状態を自動車の特性に応じたものにすることができる。この結果、より適正なピッチング状態やローリング状態とすることができる。
【００１２】
あるいは、制御値演算手段が大きさ調整部を備える態様の本発明の自動車において、前記大きさ調整部は、前記操舵起因加速度により生じる車両のピッチングおよび／またはローリングを低減するよう前記前後加速度の大きさを調整する調整部であるものとすることもできる。こうすれば、操舵起因加速度により生じる車両のピッチングやローリングを低減することができる。このとき、低減する程度を調整することにより、より適正なピッチングやローリングにすることができる。ここで、「ピッチングの低減」や「ローリングの低減」には、ピッチングやローリングを消滅させる場合も含まれる。
【００１３】
本発明の自動車において、前記制御値演算手段は、前記操舵起因加速度のうち車両前後方向の前後加速度と車両横方向の横加速度との位相を調整する位相調整部を備え、該位相調整部による調整に基づいて前記調整用制御値を演算する手段であるものとすることもできる。こうすれば、前後加速度と横加速度との位相を調整することにより、操舵起因加速度に基づいて生じる車両のピッチングやローリングをより適正なものとすることができる。
【００１４】
この制御値演算手段が位相調整部を備える態様の本発明の自動車において、前記位相調整部は、前記横加速度の大きさが小さくなるよう前記前後加速度の位相を調整する調整部であるものとすることもできる。こうすれば、横加速度に起因する振動を抑制することができる。
【００１５】
また、制御値演算手段が位相調整部を備える態様の本発明の自動車において、前記位相調整部は、前記前後加速度の位相を前記横加速度の位相に対して遅らせる調整部であるものとすることもできる。こうすれば、前後加速度の位相を横加速度の位相に対して遅らせることにより、操舵起因加速度に基づいて生じる車両のピッチングやローリングをより適正なものとすることができる。
【００１６】
さらに、制御値演算手段が位相調整部を備える態様の本発明の自動車において、前記位相調整部は、前記操舵起因加速度により生じる車両のピッチング状態および／またはローリング状態が所定の状態となるよう前記前後加速度の位相を調整する調整部であるものとすることもできる。この場合、自動車の特性に応じて所定の状態を予め設定しておけば、操舵起因加速度により生じる車両のピッチング状態やローリング状態を自動車の特性に応じたものにすることができる。この結果、より適正なピッチング状態やローリング状態とすることができる。
【００１７】
あるいは、制御値演算手段が位相調整部を備える態様の本発明の自動車において、前記位相調整部は、前記操舵起因加速度により生じる車両のピッチングおよび／またはローリングを低減するよう前記前後加速度の位相を調整する調整部であるものとすることもできる。こうすれば、操舵起因加速度により生じる車両のピッチングやローリングを低減することができる。このとき、低減する程度を調整することにより、より適正なピッチングにすることができる。ここで、「ピッチングの低減」や「ローリングの低減」には、ピッチングやローリングを消滅させる場合も含まれる。
【００１８】
本発明の自動車において、操舵角を検出する操舵角検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、を備え、前記減速力推定手段は、前記検出された操舵角と前記検出された車速とに基づいて前記減速力を推定する手段であるものとすることもできる。この場合、前記減速力推定手段は、前記検出された操舵角が大きいほど大きくなる傾向に、且つ、前記検出された車速が大きいほど大きくなる傾向に前記減速力を推定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、より適正な減速力を推定することができる。
【００１９】
本発明の自動車の制御方法は、
駆動源からの駆動力により走行する自動車の制御方法であって、
（ａ）操舵に起因して車両を減速させる車両前後方向の減速力を推定し、
（ｂ）該推定した減速力に基づいて前記操舵に起因して車両に作用する操舵起因加速度を調整するための調整用制御値を演算し、
（ｃ）車両の走行変化要求と前記演算した調整用制御値とに基づく駆動力が車軸に出力されるよう前記駆動源を運転制御する
ことを要旨とする。
【００２０】
この本発明の自動車の制御方法によれば、操舵に起因して車両を減速させる車両前後方向の減速力を推定し、この推定した減速力に基づいて操舵に起因して車両に作用する操舵起因加速度を調整するための調整用制御値を演算し、車両の走行変化要求とこの演算した調整用制御値とに基づく駆動力が車軸に出力されるよう駆動源を運転制御するから、操舵起因加速度を所望の加速度となるよう調整用制御値を演算することにより、この操舵起因加速度に基づいて生じる車両のピッチングやローリングをより適正なものとすることができる。ここで、「駆動源」としては、内燃機関や電動機などを挙げることができる。「車両の走行変化要求」としては、運転者の操作に基づくものや運転者の操作に基づかない自動走行などに基づくものも含まれる。「車軸」としては車輪に連結された軸が含まれる他、車輪そのものも含まれる。
【００２１】
こうした本発明の自動車の制御方法において、前記ステップ（ｂ）は、前記操舵起因加速度のうち車両前後方向の前後加速度の大きさと位相とを調整することにより前記調整用制御値を演算するステップであるものとすることもできる。こうすれば、前後加速度の大きさと位相とを調整することにより、操舵起因加速度に基づいて生じる車両のピッチングやローリングをより適正なものとすることができる。
【００２２】
また、本発明の自動車の制御方法において、前記ステップ（ｂ）は、前記操舵起因加速度により生じる車両のピッチング状態が所定の状態となるよう前記調整用制御値を演算するステップであるものとすることもできる。この場合、自動車の特性に応じて所定の状態を予め設定しておけば、操舵起因加速度により生じる車両のピッチング状態を自動車の特性に応じたものにすることができる。この結果、より適正なピッチング状態とすることができる。
【００２３】
さらに、本発明の自動車の制御方法において、前記ステップ（ｂ）は、前記操舵起因加速度により生じる車両のピッチングが低減されるよう前記調整用制御値を演算するステップであるものとすることもできる。こうすれば、操舵起因加速度により生じる車両のピッチングを低減することができる。このとき、低減する程度を調整することにより、より適正なピッチングにすることができる。ここで、「ピッチングの低減」には、ピッチングを消滅させる場合も含まれる。
【００２４】
あるいは、本発明の自動車の制御方法において、前記ステップ（ｂ）は、前記操舵起因加速度により生じる車両のローリング状態が所定の状態となるよう前記調整用制御値を演算するステップであるものとすることもできる。この場合、自動車の特性に応じて所定の状態を予め設定しておけば、操舵起因加速度により生じる車両のローリング状態を自動車の特性に応じたものにすることができる。この結果、より適正なローリング状態とすることができる。
【００２５】
また、本発明の自動車の制御方法において、前記ステップ（ｂ）は、前記操舵起因加速度により生じる車両のローリングが低減されるよう前記調整用制御値を演算するステップであるものとすることもできる。こうすれば、操舵起因加速度により生じる車両のローリングを低減することができる。このとき、低減する程度を調整することにより、より適正なローリングにすることができる。ここで、「ローリングの低減」には、ローリングを消滅させる場合も含まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００２７】
図１は、本発明の一実施例としての自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の自動車２０は、図示するように、スタータモータ２３により始動されガソリンにより駆動するエンジン２２と、エンジン２２の運転を直接制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４と、エンジン２２からクランクシャフト２６に出力された動力を変速してデファレンシャルギヤ３４を介して駆動輪である後輪３６ａ，３６ｂに伝達するオートマチックトランスミッション２８と、このオートマチックトランスミッション２８の変速を制御するオートマチックトランスミッション用電子制御ユニット（以下、ＡＴＥＣＵという）３０と、車両全体を制御するセンター電子制御ユニット５０とを備える。
【００２８】
エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロコンピュータとして構成されており、吸入空気量を検出するエアフローメータやクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ，スロットルバルブの開度を検出するスロットルバルブポジションセンサなどのエンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力し、スロットルバルブの開度を調節することにより吸入空気量を調節する吸入空気量調節制御や吸気バルブの開閉タイミングを調節する吸気バルブタイミング可変制御，燃料噴射時間を調節する燃料噴射制御，点火タイミングを調節する点火制御などを実行することによりエンジン２２の運転を制御する。また、エンジンＥＣＵ２４は、センター電子制御ユニット５０と通信しており、センター電子制御ユニット５０からの制御信号に基づいてエンジン２２を始動したり停止したりその運転を制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをセンター電子制御ユニット５０に出力する。
【００２９】
ＡＴＥＣＵ３０も、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロコンピュータとして構成されており、車速Ｖやアクセル開度Ａｃｃなどに基づいて複数の遊星歯車を組み合わせて構成されたオートマチックトランスミッション２８の変速段を変更するクラッチやブレーキをオンオフ制御することにより、オートマチックトランスミッション２８を制御する。また、ＡＴＥＣＵ３０もセンター電子制御ユニット５０と通信しており、センター電子制御ユニット５０からの制御信号に基づいてオートマチックトランスミッション２８の変速段を変更すると共に必要に応じてオートマチックトランスミッション２８の状態に関するデータをセンター電子制御ユニット５０に出力する。
【００３０】
センター電子制御ユニット５０は、ＣＰＵを中心とするマイクロコンピュータとして構成されており、各種センサからのデータやエンジンＥＣＵ２４やＡＴＥＣＵ３０からのデータを入力し、入力したデータに基づいて車両全体の運転制御を行なうための制御信号をエンジンＥＣＵ２４やＡＴＥＣＵ３０に送信する。センター電子制御ユニット５０に入力されるデータとしては、例えば、前輪３２ａ，３２ｂを操舵するステアリングホイール３８の操作軸に取り付けられて基準値からの回転角（以下、ハンドル角という）θを検出するハンドル角センサ４０からのハンドル角θやシフトレバー５２の操作位置を検出するシフトポジションセンサ５３からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル５４の踏み込み量に対応したアクセル開度Ａｃｃを検出するアクセルペダルポジションセンサ５５からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル５６の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ５７からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ５８からの車速Ｖなどを挙げることができる。
【００３１】
こうして構成された実施例の自動車２０は、運転者のシフトレバー５２の操作やアクセルペダル５４の踏み込みなどをシフトポジションセンサ５３やアクセルペダルポジションセンサ５５により検出し、検出したシフトポジションＳＰやアクセル開度Ａｃｃ，車速Ｖなどに基づいて運転者の操作に応じた駆動力が後輪３６ａ，３６ｂに出力されるようエンジン２２やオートマチックトランスミッション２８が制御される。実施例の自動車２０では、こうした制御に加えてステアリングホイール３８の操作に基づいて車両に生じ得る前後方向の力（コーナリングドラッグ）による前後方向の振動（ピッチング）や横方向の力による横方向の振動（ローリング）も制御している。以下、こうしたピッチングやローリングの制御（以下、旋回時運動制御という）について説明する。
【００３２】
図２は、旋回時運動制御の制御ブロックの一例を示すブロック図である。旋回時運動制御は、ハンドル角θと車速Ｖとに基づいてピッチングやローリングを調整するための制御値を演算する制御値演算系６０と、制御値演算系６０からの制御値に基づいて駆動源としてのエンジン２２を制御する実現系７０とから構成されている。
【００３３】
制御値演算系６０は、ハンドル角θと車速Ｖとに基づいてコーナリングドラッグを推定するコーナリングドラッグ推定器６１と、コーナリングドラッグ推定器６１により推定されたコーナリングドラッグを低減する程度として設定されたゲインＫを乗じるゲイン乗算器６２と、推定され低減されたコーナリングドラッグの残分の位相を調整する位相調整器６３と、ゲイン乗算器６２からの出力と位相調整器６３からの出力とを加算する加算器６７とにより構成されている。
【００３４】
コーナリングドラッグ推定器６１は、実施例では、自動車２０におけるハンドル角θと車速Ｖとコーナリングドラッグとの関係を予め求めてマップとして記憶しておき、ハンドル角θと車速Ｖとの入力に対してマップから対応するコーナリングドラッグを出力するものとして構成した。ここで、コーナリングドラッグは、図３に例示するように、ステアリングホイール３８を操作することにより前輪３２ａ，３２ｂに舵角δが生じたときに前輪３２ａ，３２ｂに作用する横力Ｆｙｆの車両前後方向の成分であり、ｓｉｎδ・Ｆｙｆにより計算することができる。横力Ｆｙｆは、車両に作用する遠心力に起因するものであるから、旋回している車両の回転角速度と車両の質量（重量）とにより力学的に求めることができる。実施例では、旋回している車両の回転角速度に代えて舵角δに対応する前輪３２ａ，３２ｂのハンドル角θと車速Ｖとを用い、本質的には車両の回転角速度とコーナリングドラッグとの関係をハンドル角θと車速Ｖとコーナリングドラッグとの関係として求めるものとした。また、コーナリングドラッグは車両に対して減速力として作用するから、車両の質量で除せば、車両前後方向の加速度（以下、前後加速度という）Ｇｘとなり、コーナリングドラッグに対する考察は操舵に伴って生じる前後加速度Ｇｘに対する考察と同意となる。なお、コーナリングドラッグを推定するマップは、遠心力が大きくなるほど回転角速度も大きくなることから、ハンドル角θや車速Ｖが大きくなるほどコーナリングドラッグも大きくなる関係を有している。
【００３５】
位相調整器６３は、コーナリングドラッグ推定器６１で推定されゲイン乗算器６２で低減された残分のコーナリングドラッグを演算するための演算器６４と、位相を調整するための等価ピッチダンピング器６６と、この等価ピッチダンピング器６６からの出力を帰還させて演算器６４からの出力から減算して等価ピッチダンピング器６６に出力する減算器６５とから構成されている。ここで、等価ピッチダンピング器６６は、次式（１）の伝達関数として表わされる。式（１）中、Ｃ１は付加ダンピング係数を示し、Ｉは車両のピッチングにおける慣性（ピッチ慣性）を示し、Ｃは粘性を示し、Ｄは弾性を示し、ｓはラプラス演算子を示す。ここで、車両に前後加速度Ｇｘが作用したときに車両に生じるピッチングにおける回転角をピッチ角φとすれば、φ（ｓ）／Ｇｘ（ｓ）は式（１）の分子を値１としたものとなる。なお、等価ピッチダンピング器６６からの出力を帰還させるのは微分項を取り除くためである。上述したようにコーナリングドラッグに対する考察は前後加速度Ｇｘに対する考察と同意であるから、位相調整器６３は、前後加速度Ｇｘの位相を調整するものとなる。
【００３６】
【数１】
2005163750.tif 000003
【００３７】
実現系７０は、制御値演算系６０からの制御値にエンジン２２の回転数Ｎｅを用いてエンジン２２のエアの一次遅れを補償するエア遅れ補償器７１と、エア遅れ補償器７１からの出力を駆動力に変換する駆動力変換器７２と、駆動力変換器７２からの出力をギヤ位置を用いて目標付加エンジントルクを演算する等価トルク比演算器７３と、等価トルク比演算器７３からの出力に基本スロットル開度とエンジン２２の回転数Ｎｅとを用いてスロットル制御量を演算するエンジントルクマネージャー７４とから構成されている。
【００３８】
実施例では、制御値演算系６０と実現系７０のエア遅れ補償器７１および駆動力変換器７２までをセンター電子制御ユニット５０で行ない、実現系７０の等価トルク比演算器７３およびエンジントルクマネージャー７４をエンジンＥＣＵ２４で行なうものとした。
【００３９】
次に、こうして構成された制御値演算系６０と実現系７０とによる旋回時運動制御により、車両のピッチングやローリングを制御することができる原理について適宜具体例を用いて説明する。旋回時運動制御では、制御値演算系６０におけるゲイン乗算器６２のゲインＫと等価ピッチダンピング器６６の付加ダンピング係数Ｃ１を調整することにより、コーナリングドラッグ推定器６１により推定されたコーナリングドラッグの低減分と位相、即ち旋回時に生じる車両の前後加速度Ｇｘの大きさと位相とを調整することができる。例えば、付加ダンピング係数Ｃ１を値０としてゲインＫを変更すれば、前後加速度Ｇｘを位相は調整せずに低減する程度だけを調整することができ、ゲインＫを値０として付加ダンピング係数Ｃ１を変更すれば、前後加速度Ｇｘを大きさはそのままに位相だけを調整することができる。図４に旋回時運動制御を実行しないときの旋回時の舵角δ（曲線Ａ）と車両の前後加速度Ｇｘ（曲線Ｂ）と横加速度Ｇｙ（曲線Ｃ）の時間変化の一例を示し、このときの前後加速度Ｇｘと横加速度Ｇｙとの関係（曲線Ｇ）の一例を図５に示す。また、図６に付加ダンピング係数Ｃ１に値０を設定すると共にゲインＫに値を設定した際の旋回時の舵角δ（曲線Ａ）と車両の前後加速度Ｇｘ（曲線Ｂ１）の時間変化の一例を示し、このときの前後加速度Ｇｘと横加速度Ｇｙとの関係（曲線Ｇ１）の一例を図７に示す。さらに、図８にゲインＫに値０を設定すると共に付加ダンピング係数Ｃ１に値を設定した際の旋回時の舵角δ（曲線Ａ）と車両の前後加速度Ｇｘ（曲線Ｂ２）の時間変化の一例を示し、このときの前後加速度Ｇｘと横加速度Ｇｙとの関係（曲線Ｇ２）の一例を図９に示す。なお、図６および図８中の破線曲線Ｂは旋回時運動制御を実行しないときの前後加速度Ｇｘの変化を示し、図７および図９中の破線曲線Ｇは、旋回時運動制御を実行しないときの前後加速度Ｇｘと横加速度Ｇｙとの関係を示す。図４に示すように、舵角δがサイン曲線を描くようにステアリングホイール３８を操作すると、舵角δの変化に伴って前後加速度Ｇｘが負側に発生し、前後加速度Ｇｘに対して若干の位相の遅れを伴って横加速度Ｇｙがサイン曲線状に発生する。こうした横加速度Ｇｙの位相の遅れにより、前後加速度Ｇｘと横加速度Ｇｙとをプロットすると、図５に示すように、ダイアゴナルな動きとなる。付加ダンピング係数Ｃ１に値０を設定すると共にゲインＫに値を設定すると、図６および図７の曲線Ｂ１および曲線Ｇ１に示すように、前後加速度Ｇｘは低減される。逆に、ゲインＫに値０を設定すると共に付加ダンピング係数Ｃ１に値を設定すると、前後加速度Ｇｘの位相が調整される結果、図８の曲線Ｂ２に示すように、前後加速度Ｇｘが低減され、図９に示すように、ダイアゴナルな動きが変形する。したがって、ゲインＫを調整することにより前後加速度Ｇｘを完全に消失させることもできるし、ゲインＫと付加ダンピング係数Ｃ１とを調整することにより前後加速度Ｇｘと横加速度Ｇｙのダイアゴナルな動きも調整することができる。
【００４０】
実施例の自動車２０では、旋回時運動制御を行なわないときに生じるピッチングやローリングに比して共に低減されたピッチングやローリングとなるように、即ち、ステアリングホイール３８により操舵したときに適度なピッチングとローリングとが生じるようにゲインＫと付加ダンピング係数Ｃ１とを設定している。このゲインＫと付加ダンピング係数Ｃ１の設定は、自動車２０の使用特性、即ち、スポーツ走行を重視した車両であるのか乗り心地を重視した車両であるのかなどの特性により設定すればよい。ゲインＫと付加ダンピング係数Ｃ１の設定の仕方としては、図１０に例示する手法を用いることができる。まず、前後加速度Ｇｘを値０とするゲインＫと付加ダンピング係数Ｃ１とを求める（ステップＳ１００）。そして、車両の使用特性に適したピッチングとローリングとを決定し（ステップＳ１１０）、決定したピッチングとローリングとが生じるよう前後加速度Ｇｘを計算する（ステップＳ１２０）。そして、計算した前後加速度Ｇｘが生じるようゲインＫと付加ダンピング係数Ｃ１とを調整し（ステップＳ１３０）、ゲインＫと付加ダンピング係数Ｃ１とを決定する。なお、こうした手法によりゲインＫと付加ダンピング係数Ｃ１とを設定しても、上述したようにゲインＫと付加ダンピング係数Ｃ１は、前後加速度Ｇｘを低減する程度と位相の調整であるから、一旦前後加速度Ｇｘを値０とした上で所望の前後加速度Ｇｘを生じさせるよう調整するものではない。このようにゲインＫと付加ダンピング係数Ｃ１とを決定することにより、ステアリングホイール３８の操舵に伴って生じるピッチングとローリングとを車両に適したものとすることができる。
【００４１】
以上説明した実施例の自動車２０によれば、推定したコーナリングドラッグを低減する程度と位相を調整することにより、旋回時に車両に生じ得るピッチングやローリングをより適正なものとすることができる。しかも、車両の使用特性に応じたピッチングやローリングに調整することができる。
【００４２】
実施例の自動車２０では、センター電子制御ユニット５０とエンジンＥＣＵ２４とを備え、制御値演算系６０と実現系７０のエア遅れ補償器７１および駆動力変換器７２までをセンター電子制御ユニット５０で行ない、実現系７０の等価トルク比演算器７３およびエンジントルクマネージャー７４をエンジンＥＣＵ２４で行なうものとしたが、制御値演算系６０をセンター電子制御ユニット５０で行ない、実現系７０をエンジンＥＣＵ２４で行なうものとしてもよい。また、制御値演算系６０も実現系７０もエンジンＥＣＵ２４で行なうものとしてもよい。
【００４３】
実施例の自動車２０では、走行用の駆動源としてエンジン２２を搭載するものとしたが、走行用の駆動源として電動機を用いるものとしてもよい。この場合、実現系７０を電動機に適したものとすればよい。このように駆動源として電動機を用いる場合、インホイールモータのように直接車輪に駆動力を出力するものとしてもよい。
【００４４】
実施例の自動車２０では、推定したコーナリングドラッグに対してその大きさを低減する程度と位相とを調整するものとしたが、一旦コーナリングドラッグを消失させ、所望の前後加速度Ｇｘを付加するよう制御するものとしてもよい。
【００４５】
実施例の自動車２０では、後輪３６ａ，３６ｂを駆動輪とし、前輪３２ａ，３２ｂを従動輪としたが、前輪３２ａ，３２ｂを駆動輪とすると共に後輪３６ａ，３６ｂを従動輪としてもよく、あるいは、前輪３２ａ，３２ｂも後輪３６ａ，３６ｂも駆動輪とするものとしてもよい。
【００４６】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、自動車産業に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施例としての自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】旋回時運動制御の制御ブロックの一例を示すブロック図である。
【図３】コーナリングドラッグを説明する説明図である。
【図４】旋回時運動制御を実行しないときの旋回時の舵角δと前後加速度Ｇｘと横加速度Ｇｙの時間変化の一例を示す説明図である。
【図５】旋回時運動制御を実行していないときの旋回時の前後加速度Ｇｘと横加速度Ｇｙとの関係の一例を示す説明図である。
【図６】ゲインＫだけに値を設定したときの旋回時の舵角δと前後加速度Ｇｘの時間変化の一例を示す説明図である。
【図７】ゲインＫだけに値を設定したときの旋回時の前後加速度Ｇｘと横加速度Ｇｙとの関係の一例を示す説明図である。
【図８】付加ダンピング係数Ｃ１だけに値を設定したときの旋回時の舵角δと前後加速度Ｇｘの時間変化の一例を示す説明図である。
【図９】付加ダンピング係数Ｃ１だけに値を設定したときの旋回時の前後加速度Ｇｘと横加速度Ｇｙとの関係の一例を示す説明図である。
【図１０】ゲインＫと付加ダンピング係数Ｃ１の設定手法の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４９】
２０  自動車、２２  エンジン、２３  スタータモータ、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６  クランクシャフト、２８  オートマチックトランスミッション、３０  オートマチックトランスミッション用電子制御ユニット（ＡＴＥＣＵ）、３２ａ，３２ｂ  前輪、３４  デファレンシャルギヤ、３６ａ，３６ｂ  後輪、３８  ステアリングホイール、４０  ハンドル角センサ、５０  センター電子制御ユニット、５２  シフトレバー、５３  シフトポジションセンサ、５４  アクセルペダル、５５  アクセルペダルポジションセンサ、５６  ブレーキペダル、５７  ブレーキペダルポジションセンサ、５８  車速センサ、６０  制御値演算系、６１  コーナリングドラッグ推定器、６２  ゲイン乗算器、６３  位相調整器、６４  演算器、６５  減算器、６６  等価ピッチダンピング器、６７  加算器、７０  実現系、７１  エア遅れ補償器、７２  駆動力変換器、７３  等価トルク比演算器、７４  エンジントルクマネージャー。
【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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