(57)【要約】【課題】高摩擦係数路面走行中の減速制御中に低摩擦係数路面に入った場合やフェール制御により駆動輪スリップ率が激増した場合でも即座に駆動輪スリップ率を低下させ車両挙動の安定を確保する車両挙動安定化装置を提供する。【解決手段】車両挙動不安定検出手段、原動機の状態に応じて原動機出力を制御する原動機制御手段、原動機制御手段の原動機出力の車輪への伝達を制御する原動機出力伝達制御手段、車両の駆動輪のロック傾向を検出する駆動輪ロック傾向検出手段を備え、原動機出力伝達制御手段が、減速制御実行中に駆動輪ロック傾向検出手段の出力が第１所定範囲にあるときに駆動輪ロック傾向検出手段の出力に基づいて伝達比を制御し駆動輪ロック傾向検出手段の出力が第１の所定範囲よりも強いロック傾向を示す第２の所定範囲にあるときに原動機出力の車輪への伝達を途絶する。【選択図】図１
2009210105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の挙動不安定を検出する車両挙動不安定検出手段と、原動機の状態に応じて原動機出力を制御する原動機制御手段と、前記原動機制御手段からの前記原動機出力の車輪への伝達を制御する原動機出力伝達制御手段と、前記車両の駆動輪のロック傾向を検出する駆動輪ロック傾向検出手段と、を備え、前記原動機出力伝達制御手段は、前記車両挙動不安定検出手段の検出結果により前記車両が挙動不安定であると判定された時に、伝達比を低速側に変更する減速制御を実施し、さらに前記減速制御実行中に、前記駆動輪ロック傾向検出手段の出力に基づいて前記伝達比を制御する車両挙動安定化装置において、
前記原動機出力伝達制御手段は、前記減速制御実行中に、前記駆動輪ロック傾向検出手段の出力が第１所定範囲にあるときに、前記駆動輪ロック傾向検出手段の出力に基づいて前記伝達比を制御し、駆動輪ロック傾向検出手段の出力が上記第１の所定範囲よりも強いロック傾向を示す第２の所定範囲にあるときに、前記原動機出力の車輪への伝達を途絶することを特徴とする車両挙動安定化装置。
【請求項２】
車両の挙動不安定を検出する車両挙動不安定検出手段と、原動機の状態に応じて原動機出力を制御する原動機制御手段と、前記原動機制御手段からの前記原動機出力の車輪への伝達を制御する原動機出力伝達制御手段と、前記車両の駆動輪のロック傾向を検出する駆動輪ロック傾向検出手段と、を備え、前記原動機出力伝達制御手段は、前記車両挙動不安定検出手段の検出結果により前記車両が挙動不安定であると判定された時に、伝達比を低速側に変更する減速制御を実施し、さらに前記減速制御実行中に、前記駆動輪ロック傾向検出手段の出力に基づいて前記伝達比を制御する車両挙動安定化装置において、
前記原動機制御手段は、駆動輪ロック傾向検出手段の出力が、強いロック傾向を示す所定範囲にあるときに、前記原動機出力を増加させることを特徴とする車両挙動安定化装置。
【請求項３】
車両の挙動不安定を検出する車両挙動不安定検出手段と、原動機の状態に応じて原動機出力を制御する原動機制御手段と、前記原動機制御手段からの前記原動機出力の車輪への伝達を制御する原動機出力伝達制御手段と、前記車両の駆動輪のロック傾向を検出する駆動輪ロック傾向検出手段と、を備え、前記原動機出力伝達制御手段は、前記車両挙動不安定検出手段の検出結果により前記車両が挙動不安定であると判定された時に、伝達比を低速側に変更する減速制御を実施し、さらに前記減速制御実行中に、前記駆動輪ロック傾向検出手段の出力に基づいて前記伝達比を制御する車両挙動安定化装置において、
前記原動機出力伝達制御手段は、駆動輪ロック傾向検出手段の出力の時間増加率が急激な増加を示す所定範囲にあるときに、前記原動機出力の車輪への伝達を途絶することを特徴とする車両挙動安定化装置。
【請求項４】
車両の挙動不安定を検出する車両挙動不安定検出手段と、原動機の状態に応じて原動機出力を制御する原動機制御手段と、前記原動機制御手段からの前記原動機出力の車輪への伝達を制御する原動機出力伝達制御手段と、前記車両の駆動輪のロック傾向を検出する駆動輪ロック傾向検出手段と、を備え、前記原動機出力伝達制御手段は、前記車両挙動不安定検出手段の検出結果により前記車両が挙動不安定であると判定された時に、伝達比を低速側に変更する減速制御を実施し、さらに前記原動機出力伝達制御手段は、前記減速制御実行中に、前記駆動輪ロック傾向検出手段の出力に基づいて前記伝達比を制御する車両挙動安定化装置において、
前記原動機制御手段は、駆動輪ロック傾向検出手段の出力の時間増加率が急激な増加を示す所定範囲にあるときに、前記原動機出力を増加させることを特徴とする車両挙動安定化装置。
【請求項５】
前記車両挙動不安定検出手段は、車速を検出する車速検出手段と、ドライバの操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、ドライバの操舵力をアシストする電動モータと、前記電動モータのモータ電流を検出するモータ電流検出手段と、前記電動モータの回転速度を検出するモータ速度検出手段と、前記車速と前記操舵トルクと前記モータ電流と前記回転速度とに基づき推定路面反力トルクを演算する推定路面反力トルク演算手段と、を備え、前記推定路面反力トルク演算手段の出力に基づいて、車両の挙動不安定を検出することを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の車両挙動安定化装置。
【請求項６】
前記車両挙動不安定検出手段は、前記車両の運転者による操舵角を検出する操舵角検出手段と、前記操舵角及び前記車速に基づき規範路面反力トルクを演算する規範路面反力トルク演算手段とを含み、前記規範路面反力トルクの演算値と前記推定路面反力トルクの演算値との比較に基づいて、前記車両の挙動不安定を検出することを特徴とする請求項５に記載の車両挙動安定化装置。
【請求項７】
前記車両挙動不安定検出手段は、前記モータ回転速度及び前記車速に基づき路面反力トルク規範変化率を演算する路面反力トルク規範変化率演算手段を含み、前記路面反力トルク規範変化率の演算値と前記推定路面反力トルクの微分値との比較に基づいて、前記車両の挙動不安定を検出することを特徴とする請求項５に記載の車両挙動安定化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は車両挙動安定化装置に関し、特に、車両のアンダーステアやオーバーステア等の車両挙動不安定を検出し、原動機制御器や原動機出力伝達制御器(原動機から各駆動輪への出力伝達を制御する装置)によって、車両挙動を安定化させるための車両挙動安定化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、従来の車両挙動安定化装置として、車両挙動不安定を検出し、原動機制御器による原動機出力低減とトランスミッション制御器による変速比の低速側(原動機１回転当たりの駆動輪回転数が少ない側)への変更(以降、シフトダウンと記載する)を自動的に実施し、車両を減速させることで、車両挙動を安定化させる装置があり、また、その減速制御の実行中には、トランスミッション制御器が駆動輪のロック傾向(スキッド量やスリップ率とも呼ばれる。以降、スリップ率と記載しスリップ率が大きいほど駆動輪のロック傾向が強いものとする。)に基づいて、変速比を制御することで過大なタイヤ制動力の発生を防ぐ装置があった(例えば、下記特許文献１参照)。なお、車両の減速時に過大なタイヤ制動力を発生させた場合(極端な例ではタイヤをロックさせた場合)、車両の減速力が低下したり、また、タイヤの横力が減少して車両の旋回力が低下するため、車両の減速時には、タイヤのスリップ率を適度に保つ必要があることが、アンチロックブレーキシステム等でも一般的に知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１１５７５６号公報
【特許文献２】特許第３３５３７７０号公報
【特許文献３】特開２００３−３１２５２１号公報
【特許文献４】特開２００５−３２４７３７号公報
【特許文献５】特開２００３−３１２４６５号公報、段落０００６〜０００９
【特許文献６】特開平６−９９８００号公報
【非特許文献１】中島他、A Vehicle State Detection Method Based on Estimated Aligning Torque using EPS, 05AC-46, 2005 SAE
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の車両挙動安定化装置において、高摩擦係数路面(例えば乾燥路面)走行中に車両挙動不安定を検出して、トランスミッション制御器でのシフトダウンによる減速制御を開始し、その減速制御を実行中に、路面が低摩擦係数路面(例えば凍結路面)に変わった際のデータ例を図１１に示す。図１１の(ａ)は駆動輪スリップ率の経時的変化、(ｂ)は変速比の経時的変化を示す。
【０００５】
なお、ここでのトランスミッション制御器は、ＣＶＴ(Continuously Variable Transmission：無段変速機)の制御器である。以下、図１１を参照しながら説明する。まず、時刻Ａで高摩擦係数路面走行中に車両挙動不安定を検出しシフトダウンを開始する。駆動輪スリップ率を目標の０．１にするため、変速比を時刻Ａでの０．５から低速側に変更する。ここで変速比は機械的な制約のために、急激には変化せず、図１１のように徐々に変化していく。そして、変速比が１．５に到達した時刻Ｂで、駆動輪スリップ率は目標の０．１に到達している。この状態から、次に時刻Ｃで路面が低摩擦係数路面に変わっている。低摩擦係数路面では高摩擦係数路面に比べて、小さいタイヤ制動力で多くのスリップ率が発生する。このため、時刻Ｃの直後で駆動輪スリップ率が急増している。そこで、トランスミッション制御器はタイヤ制動力を弱めるために、変速比を高速側に戻すよう動作するが、前記のように、変速比は急激には変化せず、図１１のように徐々に変化していく。最終的には変速比が１．０に到達した時刻Ｄで、駆動輪スリップ率は目標の０．１に到達しているが、時刻Ｃ直後のしばらくの間は、駆動輪スリップ率が過大になる。
【０００６】
またこのような、車両を減速させる装置においては、何らかのフェールによってスリップ率が目標値を超えて著しく大きくなった場合に、減速制御を中止しスリップ率を低下させるようなフェールセーフ処理が必要であるが、従来装置においては、駆動輪スリップ率を低下させるために変速比を高速側に戻そうとしても、変速比が急激には変化しないため、駆動輪スリップ率が低下するまでに長時間を要するという問題があった。
【０００７】
この発明はかかる問題点を解決するためになされたものであり、高摩擦係数路面走行中に減速制御を開始して、その減速制御の実行中に低摩擦係数路面に入った場合や、また、何らかのフェールによって駆動輪スリップ率が著しく大きくなった場合でも、即座に駆動輪スリップ率を低下させ、車両挙動の安定を確保できる車両挙動安定化装置を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、車両の挙動不安定を検出する車両挙動不安定検出手段と、原動機の状態に応じて原動機出力を制御する原動機制御手段と、前記原動機制御手段からの前記原動機出力の車輪への伝達を制御する原動機出力伝達制御手段と、前記車両の駆動輪のロック傾向を検出する駆動輪ロック傾向検出手段と、を備え、前記原動機出力伝達制御手段は、前記車両挙動不安定検出手段の検出結果により前記車両が挙動不安定であると判定された時に、伝達比を低速側に変更する減速制御を実施し、さらに前記減速制御実行中に、前記駆動輪ロック傾向検出手段の出力に基づいて前記伝達比を制御する車両挙動安定化装置において、前記原動機出力伝達制御手段は、前記減速制御実行中に、前記駆動輪ロック傾向検出手段の出力が第１所定範囲にあるときに、前記駆動輪ロック傾向検出手段の出力に基づいて前記伝達比を制御し、駆動輪ロック傾向検出手段の出力が上記第１の所定範囲よりも強いロック傾向を示す第２の所定範囲にあるときに、前記原動機出力の車輪への伝達を途絶することを特徴とする車両挙動安定化装置にある。
【発明の効果】
【０００９】
この発明では、高摩擦係数路面走行中に減速制御を開始して、その減速制御の実行中に低摩擦係数路面に入った場合や、また、何らかのフェールによって駆動輪スリップ率が著しく大きくなった場合でも、即座に駆動輪スリップ率を低下させ、車両挙動の安定を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明に係る車両挙動安定化装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る車両挙動安定化装置の構成図である。電動パワーステアリング制御器(この実施の形態における、車両挙動不安定検出手段)１は、電動パワーステアリングの制御を行うとともに車両が通常走行か挙動不安定かを検出するものである。原動機制御器２(原動機制御手段)は、原動機の状態に応じて原動機出力を制御する。トランスミッション制御器３(原動機出力伝達制御手段)は、原動機出力の車輪への伝達を制御する。駆動輪スリップ率検出器４(駆動輪ロック傾向検出手段)は駆動輪のスリップ率を検出する。なお、ここでのトランスミッション制御器３はＣＶＴ(Continuously Variable Transmission：無段変速機)の制御器である。また、各制御器１〜３及び駆動輪スリップ率検出器４は、例えばＣＡＮのような通信バスに接続されており、互いにメッセージ通信を行えるようになっている。
【００１２】
次にこの実施の形態に係る車両挙動安定化装置の動作を説明する。この実施の形態に係る車両挙動安定化装置は、電動パワーステアリング制御器１が車両挙動不安定(ここではアンダーステアとする)を検出した場合に、原動機制御器２及びトランスミッション制御器３が車両の減速制御を実施するものである。以下に、それぞれの制御器の詳細について説明する。
【００１３】
電動パワーステアリング制御器１の詳細を説明する。図２は、この実施の形態における電動パワーステアリング制御器１の詳細構成図である。なお、ここではアンダーステア検出に関する部分を示し、操舵アシストトルク制御のみに関する部分は一般的であるので省略する。図２において、電動パワーステアリング制御器１は、操舵角センサ１１、車速センサ１２、操舵トルクセンサ１３、モータ電流センサ１４及びモータ回転速度センサ１５からなる各種センサと、規範路面反力トルク演算器１６、推定路面反力トルク演算器１７及びアンダーステア判定器１８からなる演算処理部を備えている。
【００１４】
操舵角センサ１１、車速センサ１２、操舵トルクセンサ１３、モータ電流センサ１４及びモータ回転速度センサ１５は、電動パワーステアリング(パワステ)装置を含む車両の操舵系(図示せず)に関連して設けられている。操舵角センサ１１は、車両のハンドル(図示せず)の操舵角θｈを検出し、車速センサ１２は、車両の車速Ｖを検出し、操舵トルクセンサ１３は、車両のドライバによりハンドルに印加される操舵トルクＴｓを検出する。モータ電流センサ１４は、ドライバの操舵力をアシストするための電動パワステ用の電動モータ(図示せず)に流れるモータ電流Ｉｍｔｒを検出し、モータ回転速度センサ１５は、電動パワステ用の電動モータのモータ回転速度ωｍｔｒを検出する。
【００１５】
操舵角センサ１１からの操舵角θｈ及び車速センサ１２からの車速Ｖは、規範路面反力トルク演算器１６に入力される。また、車速センサ１２からの車速Ｖ、操舵トルクセンサ１３からの操舵トルクＴｓ、モータ電流センサ１４からのモータ電流Ｉｍｔｒ及びモータ回転速度センサ１５からのモータ回転速度ωｍｔｒは、推定路面反力トルク演算器１７に入力される。
【００１６】
規範路面反力トルク演算器１６は、操舵角θｈ及び車速Ｖに基づいて、規範路面反力トルクＴａｌｉｇｎ＿ｒｅｆを演算してアンダーステア判定器１８に入力する。推定路面反力トルク演算器１７は、操舵トルクＴｓ、モータ電流Ｉｍｔｒ、モータ回転速度ωｍｔｒ及び車速Ｖに基づいて、推定路面反力トルクＴａｌｉｇｎ＿ｅｓｔを演算して、アンダーステア判定器１８に入力する。
なお、路面反力トルクとは、ハンドルを操舵した際に、タイヤを直進方向に戻そうとするトルクである。
【００１７】
アンダーステア判定器１８は、規範路面反力トルク演算器１６からの規範路面反力トルクＴａｌｉｇｎ＿ｒｅｆと推定路面反力トルク演算器１７からの推定路面反力トルクＴａｌｉｇｎ＿ｅｓｔとに基づいて、車両がアンダーステアであるか否かを判定する。
【００１８】
電動パワーステアリング制御器１の動作フローを図３に示す。電動パワーステアリング制御器１は図３の動作フローを周期的に繰り返すものである。まず、操舵角センサ１１は操舵角θｈを検出し(ステップＥ１)、車速センサ１２は車速Ｖを検出し(ステップＥ２)、操舵トルクセンサ１３は操舵トルクＴｓを検出し(ステップＥ３)、モータ電流センサ１４はモータ電流Ｉｍｔｒを検出し(ステップＥ４)、モータ回転速度センサ１５はモータ回転速度ωｍｔｒを検出する(ステップＥ５)。
【００１９】
次に、規範路面反力トルク演算器１６は、操舵角θｈ及び車速Ｖに基づいて、以下の式(１)のように、規範路面反力トルクＴａｌｉｇｎ＿ｒｅｆを演算する(ステップＥ６)。
【００２０】
Ｔａｌｉｇｎ＿ｒｅｆ＝θｈ・Ｋａｌｉｇｎ(Ｖ)        (１)
θh：操舵角
Ｖ：車速
Ｋａｌｉｇｎ：路面反力トルクが飽和しない走行領域での、操舵角θｈに対する路面反力トルクの比率であり、車両ごとに固有の値
【００２１】
また、比率Ｋａｌｉｇｎの値は、車速によっても異なるので、あらかじめ各車速に対応したテーブル値として求めて電動パワーステアリング制御器１のメモリ(図示省略)に記憶しておくものとする。
【００２２】
次に、推定路面反力トルク演算器１７は、操舵トルクＴｓ、モータ電流Ｉｍｔｒ、モータ回転速度ωｍｔｒ及び車速Ｖに基づいて、推定路面反力トルクＴａｌｉｇｎ＿ｅｓｔを演算する(ステップＥ７)。推定路面反力トルクＴａｌｉｇｎ＿ｅｓｔの具体的な演算処理については、ここでは省略するが、たとえば、上記特許文献２〜４等に示される公知の手法を用いることができる。
【００２３】
次に、アンダーステア判定器１８は、規範路面反力トルクＴａｌｉｇｎ＿ｒｅｆと推定路面反力トルクＴａｌｉｇｎ＿ｅｓｔとの偏差に基づいて、以下の式(２)のように、アンダーステア度ＵＳ＿Ｉｎｄｅｘを演算する(ステップＥ８)。
【００２４】
ＵＳ＿Ｉｎｄｅｘ＝|Ｔａｌｉｇｎ＿ｒｅｆ−Ｔａｌｉｇｎ＿ｅｓｔ|      (２)
【００２５】
なお、式(２)から求まるアンダーステア度ＵＳ＿Ｉｎｄｅｘは、値が大きいほど、車両のアンダーステアが強いことを示している。
【００２６】
ここで、図４の説明図を参照しながら、操舵角θｈ及びアンダーステア状態と、規範路面反力トルクＴａｌｉｇｎ＿ｒｅｆ、路面反力トルク及びヨーレートとの関係について説明する。
【００２７】
図４は、一定車速走行において、操舵角θｈをゼロから増加させていった際の、(ａ)は規範ヨーレートと実ヨーレートとの関係、(ｂ)は規範路面反力トルクＴａｌｉｇｎ＿ｒｅｆと路面反力トルクとの関係を示している。
【００２８】
図４において、操舵角θｈを増加させていくと、規範路面反力トルクＴａｌｉｇｎ＿ｒｅｆ及び規範ヨーレート(実線参照)は、操舵角θｈの増大とともに線形に増大していく。
【００２９】
一方、路面反力トルク(２点鎖線参照)は、操舵角θｈが第１の操舵角θｈ１以上の領域では、規範路面反力トルクＴａｌｉｇｎ＿ｒｅｆの値から離れて飽和し、操舵角θｈの増大とともに両トルク間の偏差が大きくなっていく。
【００３０】
さらに操舵角θｈが増加して、第２の操舵角θｈ２(＞θｈ１)以上の領域になると、実ヨーレート(１点鎖線参照)が規範ヨーレートの値から離れて飽和し、操舵角θｈの増大とともに両ヨーレート間の偏差が大きくなっていく。すなわち、操舵角θｈが増加するほど、アンダーステア度ＵＳ＿Ｉｎｄｅｘが高くなり、車両のアンダーステアが強くなっていく。
【００３１】
なお、路面反力トルクの飽和は、実ヨーレートの飽和よりも「θｈ２−θｈ１」だけ早期に発生するが、このことは、たとえば上記非特許文献１等から知られており、この発明ではこの現象を用いて、アンダーステア度を検出する。また、路面反力トルクの飽和メカニズムに関しては、上記特許文献５の段落０００６〜０００９にも記載されている(この明細書における路面反力トルクは特許文献５記載のセルフアライニングトルクと同じである)。
【００３２】
図３に戻り、アンダーステア判定器１８においては、前記アンダーステア度ＵＳ＿Ｉｎｄｅｘが予め設定された所定の閾値Ｔｈ＿ｕｓを越えるか否かによって、アンダーステアであるか否かを判定し(ステップＥ９)、アンダーステア判定結果を通信バスに送信し(ステップＥ１０、ステップＥ１１)、今回の図３の処理を終了する。
【００３３】
次に、原動機制御器２の詳細を説明する。原動機制御器２の構成については一般的であるので省略する。原動機制御器２の動作フローを図５に示す。原動機制御器２は図５の動作フローを周期的に繰り返すものである。まず、電動パワーステアリング制御器１から送信されるアンダーステア判定結果を受信する(ステップＧ１)。その判定結果を確認し(ステップＧ２)、アンダーステアでない場合は、通常処理(アクセルペダル踏み込み量や原動機の状態等に応じた原動機出力制御)を実施し(ステップＧ３)、今回の図５の処理を終了する。
【００３４】
一方、ステップＧ２の判定の結果、アンダーステアである場合は、車両を減速させるため、原動機出力を所定値まで低減し(ステップＧ４)、今回の図５の処理を終了する。
【００３５】
次にトランスミッション制御器３の詳細を説明する。トランスミッション制御器３の構成については一般的であるので省略する。トランスミッション制御器３の動作フローを図６に示す。トランスミッション制御器３は図６の動作フローを周期的に繰り返すものである。
【００３６】
図６において、トランスミッション制御器３は、まず、電動パワステ制御器１から送信されるアンダーステア判定結果を受信し(ステップＴ１)し、その判定結果がアンダーステアを示すか否かを判定する(ステップＴ２)。ステップＴ２において、アンダーステアでないと判定されれば、通常処理(アクセルペダル踏み込み量や車速等に応じたトランスミッション制御)を行い(ステップＴ３)、今回の図６の処理を終了する。
【００３７】
一方、ステップＴ２において、アンダーステアであると判定されれば、車両に対する減速制御(ステップＴ４〜Ｔ９)を行う。まず、駆動輪スリップ率検出器４(詳細は後述する)から送信される駆動輪スリップ率ＳＲを受信して(ステップＴ４)、駆動輪スリップ率ＳＲがスリップ率過大閾値ＴＢ＿ＳＲを越えるか否かを判定する(ステップＴ５)。
【００３８】
ステップＴ５において、ＳＲ≦ＴＢ＿ＳＲ(すなわち、ＮＯ)と判定されれば、次に駆動輪スリップ率ＳＲがスリップ率目標値Ｔａｇ＿ＳＲを越えるか否かを判定する(ステップＴ６)。なお、ここで、スリップ率目標値Ｔａｇ＿ＳＲはスリップ率過大閾値ＴＢ＿ＳＲより小さい数値である。ステップＴ６において、ＳＲ≦Ｔａｇ＿ＳＲ(すなわち、ＮＯ)と判定されれば、変速比を低速側へ所定量だけ変更(シフトダウン)してタイヤ制動力を強め(ステップＴ７)、今回の図６の処理を終了する。また、ステップＴ６においてＳＲ＞Ｔａｇ＿ＳＲ(すなわち、ＹＥＳ)と判定されれば、変速比を高速側へ所定量だけ変更(シフトアップ)しタイヤ制動力を弱め(ステップＴ８)、今回の図６の処理を終了する。
【００３９】
一方、ステップＴ５において、ＳＲ＞ＴＢ＿ＳＲ(すなわち、ＹＥＳ)と判定されれば、トランスミッション制御器３は、トランスミッションをニュートラルポジションに変更し(ステップＴ９)、今回の図６の処理を終了する。
【００４０】
これにより、トランスミッション制御器３は、車両のアンダーステアが継続する間は、減速制御(ステップＴ４〜Ｔ９)を繰り返す。そして減速制御の実行中は、駆動輪スリップ率ＳＲがスリップ率目標値Ｔａｇ＿ＳＲに一致するように変速比を調整しつつ、何らかの原因によって、駆動輪スリップ率ＳＲがスリップ率過大閾値ＴＢ＿ＳＲを超えた場合には、トランスミッションをニュートラルポジションに変更することで、原動機出力(出力を低減しているため、エンジンブレーキになっている)の車輪への伝達を途絶し、タイヤ制動力を低下させ、駆動輪スリップ率を低下させる。ニュートラルポジションへの変更は変速比の変更よりも短時間で実施できるため、従来よりも早く駆動輪スリップ率を低下させることができる。
【００４１】
次に、図７及び図８を参照しながら、この発明の実施の形態１に用いられる駆動輪スリップ率検出器４について説明する。図７は駆動輪スリップ率検出器４の構成図である。図７において、駆動輪スリップ率検出器４は、駆動輪スリップ率ＳＲを演算する駆動輪スリップ率演算器４１と、車両の各輪の車輪速を検出する車輪速センサ４２〜４５とを備えている。
【００４２】
駆動右輪速センサ４２は駆動右輪速ＶＦＲを検出し、駆動左輪速センサ４３は駆動左輪速ＶＦＬを検出し、非駆動右輪速センサ４４は非駆動右輪速ＶＲＲを検出し、非駆動左輪速センサ４５は非駆動左輪速ＶＲＬを検出し、それぞれの検出値を駆動輪スリップ率演算器４１に入力する。
【００４３】
図８は駆動輪スリップ率検出器４の動作を示すフローチャートである。駆動輪スリップ率検出器４は、図８の動作フローを周期的に繰り返し実行する。図８において、まず、車輪速センサ４２〜４５は、車輪速ＶＦＲ、ＶＦＬ、ＶＲＲ、ＶＲＬを検出する(ステップＳ４１)。
【００４４】
続いて、駆動輪スリップ率演算器４１は、車輪速ＶＦＲ、ＶＦＬ、ＶＲＲ、ＶＲＬを用いて、以下の式(３)のように、駆動輪スリップ率ＳＲを演算する(ステップＳ４２)。
【００４５】
ＳＲ＝{(ＶＲＲ＋ＶＲＬ)−(ＶＦＲ＋ＶＦＬ)}／(ＶＲＲ＋ＶＲＬ)    (３)
【００４６】
最後に、駆動輪スリップ率演算器４１は、駆動輪スリップ率ＳＲの演算値を、通信バスに送信し(ステップＳ４３)、今回の図８の処理を終了する。
【００４７】
以上のように、この発明の実施の形態１によれば、電動パワステ制御器(車両挙動不安定検出手段)１と、原動機制御器２とトランスミッション制御器３と駆動輪スリップ率検出器４とを備え、車両の挙動不安定を検出した際に、原動機制御器２による原動機出力の低減とトランスミッション制御器３によるシフトダウンによって減速制御を実施する車両挙動安定化装置であって、高摩擦係数路面走行中に減速制御を開始して、その減速制御の実行中に低摩擦係数路面に入った場合や、また、何らかのフェールによって駆動輪スリップ率が著しく大きくなった場合でも、即座に駆動輪スリップ率を低下させ、車両挙動の安定を確保できる。
【００４８】
なお、この実施の形態では、駆動輪スリップ率ＳＲがスリップ率過大閾値ＴＢ＿ＳＲを超えた場合に、トランスミッションをニュートラルポジションに変更するようにしたが、その後、駆動輪スリップ率ＳＲが低下しトランスミッションを再係合する際に備えて、変速比を高速側へ変更(シフトアップ)しておけば、トランスミッションの再結合時に駆動輪スリップ率が急増加することが無く、なお良い。
【００４９】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る車両挙動安定化装置の構成は図１に示した実施の形態１と同じである。実施の形態１では、駆動輪スリップ率ＳＲがスリップ率過大閾値ＴＢ＿ＳＲを超えた場合に、トランスミッションをニュートラルポジションに変更するようにしたが、実施の形態２では、駆動輪スリップ率ＳＲがスリップ率過大閾値ＴＢ＿ＳＲを超えた場合に、原動機出力を増加させることで、駆動輪スリップ率を低下させる。以下、詳細に説明する。
【００５０】
電動パワーステアリング制御器１と駆動輪スリップ率検出器４の構成及び動作は、実施の形態１と同じであるので、省略する。
【００５１】
次にトランスミッション制御器３の詳細を説明する。トランスミッション制御器３の構成については一般的であるので省略する。トランスミッション制御器３の動作フローを図９に示す。トランスミッション制御器３は図９の動作フローを周期的に繰り返すものである。
【００５２】
図９の動作フローは、実施の形態１に関する図６の動作フローからステップＴ５及びステップＴ９を除いたものである。すなわち、実施の形態２のトランスミッション制御器３は、車両のアンダーステアが継続する間、減速制御(ステップＴ４及びＴ６〜Ｔ８)を繰り返し、駆動輪スリップ率ＳＲがスリップ率目標値Ｔａｇ＿ＳＲに一致するように変速比を調整するものである。
【００５３】
次に、原動機制御器２の詳細を説明する。原動機制御器２の構成については一般的であるので省略する。原動機制御器２の動作フローを図１０に示す。原動機制御器２は図１０の動作フローを周期的に繰り返すものである。まず、電動パワーステアリング制御器１から送信されるアンダーステア判定結果を受信する(ステップＧ２１)。その判定結果を確認し(ステップＧ２２)、アンダーステアでない場合は、通常処理(アクセルペダル踏み込み量や原動機の状態等に応じた原動機出力制御)を実施し(ステップＧ２３)、今回の図１０の処理を終了する。
【００５４】
一方、ステップＧ２２の判定の結果、アンダーステアである場合は、駆動輪スリップ率検出器４から送信される駆動輪スリップ率ＳＲを受信して(ステップＧ２４)、駆動輪スリップ率ＳＲがスリップ率過大閾値ＴＢ＿ＳＲを越えるか否かを判定する(ステップＧ２５)。ステップＴ５において、ＳＲ≦ＴＢ＿ＳＲ(すなわち、ＮＯ)と判定されれば、車両を減速させるため、原動機出力を所定値まで低減し(ステップＧ２６)、今回の図１０の処理を終了する。一方、ステップＴ５において、ＳＲ＞ＴＢ＿ＳＲ(すなわち、ＹＥＳ)と判定されれば、原動機制御器２は、駆動輪スリップ率を即座に低下させるため、原動機出力を所定値まで増加させ(ステップＧ２７)、今回の図１０の処理を終了する。
【００５５】
これにより原動機制御器２は、何らかの原因によって、駆動輪スリップ率ＳＲがスリップ率過大閾値ＴＢ＿ＳＲを超えた場合に、原動機出力を増加させ(すなわち、タイヤ駆動力を増加させ)、タイヤ制動力を低下させ、駆動輪スリップ率を低下させる。原動機出力の増加は変速比の変更よりも短時間で実施できるため、従来よりも早く駆動輪スリップ率を低下させることができる。
【００５６】
以上のように、この発明の実施の形態２によれば、電動パワステ制御器(車両挙動不安定検出手段)１と原動機制御器２とトランスミッション制御器３と駆動輪スリップ率検出器４とを備え、車両の車両挙動不安定を検出した際に、原動機制御器２による原動機出力の低減とトランスミッション制御器３によるシフトダウンによって減速制御を実施する車両挙動安定化装置であって、高摩擦係数路面走行中に減速制御を開始して、その減速制御の実行中に低摩擦係数路面に入った場合や、また、何らかのフェールによって駆動輪スリップ率が著しく大きくなった場合でも、即座に駆動輪スリップ率を低下させ、車両挙動の安定を確保できる。
【００５７】
なお、実施の形態１及び２においては、駆動輪スリップ率ＳＲがスリップ率過大閾値ＴＢ＿ＳＲを超えた場合に、トランスミッションをニュートラルポジションに変更するようにしたり、原動機出力を増加させるようにしたが、これに限るものではなく、例えば、駆動輪スリップ率ＳＲの時間増加率(所定時間あたりの増加量)が所定の閾値を超える場合に、トランスミッションをニュートラルポジションに変更するようにしたり、原動機出力を増加させるようにしてもほぼ同じ効果が得られる。
【００５８】
また、実施の形態１及び２においては、変速比が連続的に変化するＣＶＴ(Continuously Variable Transmission：無段変速機)の例を示したが、有段変速機でも特に問題は無く同様である。また、原動機制御(器)手段は内燃機関でも電動モータでもどちらでも良く、原動機が内燃機関であれば供給空気量や燃料量を抑制したり、点火時期を変更する等によって、また原動機が電動モータであれば、モータへの供給電流を抑制する等によって出力低減を行うものである。
【００５９】
また、実施の形態１及び２においては、アンダーステアを検出するために、推定路面反力トルクＴａｌｉｇｎ＿ｅｓｔ及び規範路面反力トルクＴａｌｉｇｎ＿ｒｅｆを演算し、両者の偏差の絶対値をアンダーステア度ＵＳ＿Ｉｎｄｅｘとして、アンダーステア度ＵＳ＿Ｉｎｄｅｘが所定の閾値Ｔｈ＿ｕｓを超えた場合に、アンダーステア状態であると判定したが、推定路面反力トルクＴａｌｉｇｎ＿ｅｓｔに基づくアンダーステアの判定方法は、これに限られるものではない。たとえば、推定路面反力トルクＴａｌｉｇｎ＿ｅｓｔと規範路面反力トルクＴａｌｉｇｎ＿ｒｅｆとの比率を、アンダーステア度ＵＳ＿Ｉｎｄｅｘとして用いてもよい。
【００６０】
また、実施の形態１及び２と同様に演算した推定路面反力トルクを、微分して「推定路面反力トルクの変化率Ｔａｌｉｇｎ＿ｒａｔｅ＿ｅｓｔ」を求め、また、下記の式(４)
【００６１】
Ｔａｌｉｇｎ＿ｒａｔｅ＿ｅｓｔ＝ωｈ・Ｋａｌｉｇｎ(Ｖ)        (４)
ωｈ：ハンドル操舵速度(モータ回転速度ωｍｔｒにギア比を乗じたもの)
Ｖ、Ｋａｌｉｇｎ：上記式(１)と同様
【００６２】
で「路面反力トルクの規範変化率Ｔａｌｉｇｎ＿ｒａｔｅ＿ｒｅｆ」を演算し、下記の式(５)
【００６３】
ＵＳ＿Ｉｎｄｅｘ＝
Ｔａｌｉｇｎ＿ｒａｔｅ＿ｒｅｆ／Ｔａｌｉｇｎ＿ｒａｔｅ＿ｅｓｔ      (５)
【００６４】
をアンダーステア度ＵＳ＿Ｉｎｄｅｘとすれば、実施の形態１及び２と同様、路面反力トルクの飽和現象に基づいてアンダーステアを検出することができる(路面反力トルクの飽和時は、路面反力トルクの規範変化率Ｔａｌｉｇｎ＿ｒａｔｅ＿ｒｅｆと推定路面反力トルクの変化率Ｔａｌｉｇｎ＿ｒａｔｅ＿ｅｓｔに差異が生じるため)。なお、この方法であれば、図２に示した操舵角センサ１１は不要であり、車両挙動安定化装置の製作コストが低減できる。
【００６５】
また、実施の形態１及び２においては、電動パワーステアリング制御器の情報を基にアンダーステアを検出する例を示したが、車両挙動不安定の検出手法は、他の公知の手法でも良く、例えば、上記特許文献６に示されるように、ハンドル角と車速から演算する規範ヨーレートと、ヨーレートセンサで検出する実ヨーレートを比較してアンダーステアやオーバーステアを検出する手法が知られている。
【００６６】
また、実施の形態１及び２においては、車両挙動不安定を検出し、原動機制御器による原動機出力低減とトランスミッション制御器によるシフトダウンとの双方を実施するようにしたが、車両挙動不安定の検出時に、既に原動機出力が小さい場合には、トランスミッション制御器によるシフトダウンのみを実施しても良い。
【００６７】
また、実施の形態１及び２においては、駆動輪スリップ率検出器４が車輪速ＶＦＲ、ＶＦＬ、ＶＲＲ、ＶＲＬの検出値に基づき、式(３)により駆動輪スリップ率ＳＲを演算したが、駆動輪スリップ率検出器ＳＲの検出手法としては、他の公知手法を用いてもよい。たとえば、駆動右輪スリップ率ＳＲ＿Ｒと駆動左輪スリップ率ＳＲ＿Ｌを、以下の式(６)及び式(７)により演算し、値の大きい方を駆動輪スリップ率ＳＲとしても良い。
【００６８】
ＳＲ＿Ｒ＝((ＶＲＲ＋ＶＲＬ)／２−ＶＦＲ)／((ＶＲＲ＋ＶＲＬ)／２)      (６)
ＳＲ＿Ｌ＝((ＶＲＲ＋ＶＲＬ)／２−ＶＦＬ)／((ＶＲＲ＋ＶＲＬ)／２)      (７)
【００６９】
また、実施の形態１及び２においては、駆動輪スリップ率検出器４が駆動輪スリップ率ＳＲを検出し、通信バスに送信するようにしたが、駆動輪スリップ率検出器４が、各車輪速を通信バスに送信し、トランスミッション制御器３及び原動機制御器２で、駆動輪スリップ率を演算するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】この発明の実施の形態１に係る車両挙動安定化装置の構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング制御器の構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング制御器の動作フロー図である。
【図４】この実施の形態１による操舵角と規範路面反力トルク、路面反力トルク、ヨーレート、アンダーステアの関係を示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る原動機制御器の動作フロー図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係るトランスミッション制御器の動作フロー図である。
【図７】この発明の実施の形態１に係る駆動輪スリップ率検出器の構成図である。
【図８】この発明の実施の形態１に係る駆動輪スリップ率検出器の動作フロー図である。
【図９】この発明の実施の形態２に係るトランスミッション制御器の動作フロー図である。
【図１０】この発明の実施の形態２に係る原動機制御器の動作フロー図である。
【図１１】この発明が解決しようとする課題を説明する図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  電動パワーステアリング制御器、２  原動機制御器、３  トランスミッション制御器、１１  操舵角センサ、１２  車速センサ、１３  操舵トルクセンサ、１４  モータ電流センサ、１５  モータ回転速度センサ、１６  規範路面反力トルク演算器、１７  推定路面反力トルク演算器、１８  アンダーステア判定器、４１  駆動輪スリップ率演算器、４２  駆動右輪速センサ、４３  駆動左輪速センサ、４４  非駆動右輪速センサ、４５  非駆動左輪速センサ。
【図１】
2009210105.tif 000003
【図２】
2009210105.tif 000004
【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】
2009210105.tif 000009
【図８】
2009210105.tif 000010
【図９】
2009210105.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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