車両の制御装置
【課題】スタビリティファクタ演算式の補正を違和感やドライバビリティを損なうことなく実行する。
【解決手段】補正前の演算式で求められた駆動力の補正量と、補正後の演算式で求められた駆動力の補正量との差を算出し、その補正量の差が予め定めた判断基準値より大きいか否かを判定（ステップＳ１５）し、補正量の差が予め定めた判断基準値より大きいことが判定された場合、スタビリティファクタを目標値に近づけるように駆動力を制御していることが判定（ステップＳ１７）されれば、演算式の補正を禁止（リターン）し、かつ前記駆動力を制御していることが判定されなければ、演算式の補正を実行（ステップＳ１８）する。
【解決手段】補正前の演算式で求められた駆動力の補正量と、補正後の演算式で求められた駆動力の補正量との差を算出し、その補正量の差が予め定めた判断基準値より大きいか否かを判定（ステップＳ１５）し、補正量の差が予め定めた判断基準値より大きいことが判定された場合、スタビリティファクタを目標値に近づけるように駆動力を制御していることが判定（ステップＳ１７）されれば、演算式の補正を禁止（リターン）し、かつ前記駆動力を制御していることが判定されなければ、演算式の補正を実行（ステップＳ１８）する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スタビリティファクタを利用して、車両の挙動が目標とする挙動となるように、駆動力を制御する装置に関し、特にそのスタビリティファクタを適正化するように構成された装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スタビリティファクタは、車両の挙動に大きく影響する要因であって、基本的には、加速や減速のない定常的な旋回状態を想定した場合、車両の慣性質量、ホイールベース、前後輪のコーナリングパワー（コーナリングフォース）もしくはスティフネス、車両重心点と前後車軸との間の距離によって表され、あるいは実舵角、ホイールベース、横加速度、車速に基づいて求めることができる。これを、駆動あるいは制動を伴う旋回状態にまで拡張できることが知られており、前後加速度に係数を掛けた項と、前後加速度の二乗に係数を掛けた項とを、加減速ない状態でのスタビリティファクタに加算する二次式で与えられる。なお、それらの係数は、駆動あるいは制動による荷重移動およびトー角変化とコンプライアンスによるもの、ならびに駆動力や制動力の働くタイヤのコーナリング特性によるものである。
【０００３】
スタビリティファクタの大小に応じて旋回時のヨーレートや旋回半径などが大小に異なり、したがってスタビリティファクタは車両のステア特性を支配する重要なパラメータである。そのスタビリティファクタは、基本的には、車両の構造やタイヤの特性などに基づいて決まるが、前後輪のコーナリングパワーは前後輪に掛かる荷重や経時劣化などによって変化することがあり、またいわゆる拡張されたスタビリティファクタでは、前後加速度の一次の項の係数や二次の項の係数が設計上定めた値のとおりにならない場合がある。
【０００４】
従来、スタビリティファクタを使用して車両の駆動トルクなどの所定の物理量を制御する装置が知られており、例えば特許文献１には、ドライバ操作外乱や路面外乱による影響を抑圧して車両の挙動を安定させるように構成されたシステムが記載されている。すなわち、特許文献１に記載されたシステムは、スタビリティファクタが前後車輪の接地荷重の影響を受けることに着目し、スタビリティファクタを決める要因である、前後輪のコーナリングパワーとその車両重心点からの距離との積（すなわち前後輪のコーナリングパワーに基づくモーメント）の差が、目標値に追従するように車軸トルクを補正するように構成されている。
【０００５】
また従来、車両の挙動制御のためにスタビリティファクタを補正することが試みられており、例えば特許文献２には、設計上設定したスタビリティファクタと実スタビリティファクタとの差が大きい場合には，車両の挙動制御や駆動力制御に使用するスタビリティファクタを、実スタビリティファクタに置き換えるように構成された方法が記載されている。すなわち、特許文献２に記載された方法では、車両の工場出荷時などに定常円旋回走行を行ってその際の各種の特性を実測し、その実測して得たデータに基づいて実スタビリティファクタを演算し、その実スタビリティファクタと予め格納しているスタビリティファクタとを比較し、その比較の結果に基づいて、必要に応じてスタビリティファクタを置換している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２５６６３６号公報
【特許文献２】特開２００６−１３１０５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載されたシステムは、スタビリティファクタが目標値に追従するように車両を制御するから、旋回特性を向上させることが可能であるが、そのスタビリティファクタは前述したように、車両の慣性質量、ホイールベース、前後輪のコーナリングパワー（コーナリングフォース）もしくはスティフネス、車両重心点と前後車軸との間の距離などによって決まるから、これらのパラメータが特許文献２に記載されているように、必ずしも設計上想定した値にならないことがあり、その場合には、所期の旋回性能を得ることができなくなる。そこで特許文献２に記載された発明では、一定車速で所定の操舵パターンで走行しながら、車両の特性値を求め、求めた特性値に基づいて車両挙動制御装置の制御の基準値であるスタビリティファクタを設定することとしている。
【０００８】
特許文献２に記載されているようにスタビリティファクタを実際の走行で得られたデータに基づいて設定すれば、車両の個体差や経時変化などに起因する誤差を補正することができる。しかしながら、このようにしてスタビリティファクタを修正すれば、スタビリティファクタを利用して設定している駆動力もしくはその駆動力目標値がスタビリティファクタの修正に伴って変化する。そのため、特許文献１に記載されているように、スタビリティファクタのいわゆる目標値追従制御を実行している状態では、スタビリティファクタあるいはその演算式の修正がいわゆる外乱として作用することがあり、その場合には、駆動力の過不足もしくは変化が生じ、これは運転者の意図しないものであることにより、運転者に違和感を与え、あるいはドライバビリティを低下させる要因になる可能性がある。
【０００９】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、違和感やドライバビリティの低下などを招来することなくスタビリティファクタを適正化することのできる車両の制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、前後加速度が生じている状態での旋回時のスタビリティファクタを目標値に近づけるように駆動力を制御し、かつ実際に走行して得られたデータに基づいて前記スタビリティファクタの演算式を補正するように構成された車両の制御装置において、前記補正を施していない前記演算式で求められた駆動力の補正量と、前記補正が施された前記演算式で求められた駆動力の補正量との差が予め定めた判断基準値より大きいか否かを判定する補正量判定手段と、前記スタビリティファクタを目標値に近づけるように駆動力を制御していることを判定する駆動力制御実行判定手段と、前記補正量の差が予め定めた判断基準値より大きいことが前記補正量判定手段で判定された場合、前記スタビリティファクタを目標値に近づけるように駆動力を制御していることが前記駆動力制御実行判定手段で判定されれば、前記演算式の補正を禁止し、かつ前記スタビリティファクタを目標値に近づけるように駆動力を制御していることが前記駆動力制御実行判定手段で判定されなければ、前記演算式の補正を実行する補正許可手段とを備えていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記補正量の差が予め定めた判断基準値以下であることが前記補正量判定手段で判定された場合、前記演算式の補正を実行する補正実行手段を更に備えていることを特徴とする車両の制御装置である。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記判断基準値は、前記補正量の差に相当する駆動力の変化を運転者が弁別できない範囲の最大値に基づいて設定されていることを特徴とする車両の制御装置である。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、前記補正量の差が予め定めた判断基準値より大きいことが前記補正量判定手段で判定された場合、その補正量の差に相当する駆動力の変化を予め定めた基準時間内で生じさせた場合の駆動力変化速度が基準変化速度以下か否かを判定する変化速度判定手段と、前記駆動力変化速度が前記基準変化速度以下であることが前記変換速度判定手段で判定された場合に、前記演算式の補正を実行するとともに前記駆動力を前記基準変化速度以下の速度で変化させる駆動力制御手段とを更に備えていることを特徴とする車両の制御装置である。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記基準変化速度は、運転者が知覚できる前後加速度変化速度の最大値に基づいて設定されていることを特徴とする車両の制御装置である。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によれば、スタビリティファクタを求める演算式が実際の走行状態に基づいて補正される。その補正に伴って変化する駆動力が判断基準値より大きい場合、スタビリティファクタをその目標値に近づけるように駆動力が制御されていれば、上記の補正が禁止される。したがって、駆動力の制御が重畳することがないので、違和感が生じたりドライバビリティが悪化するなどの事態を防止もしくは抑制することができる。また、スタビリティファクタをその目標値に追従させる駆動力制御が実行されていない場合には、上記の補正が実行され、したがってスタビリティファクタを実際の車両の状態に迅速に合わせることができ、また駆動力制御が重畳することがないので、違和感が生じたりドライバビリティが悪化するなどの事態を防止もしくは抑制することができる。
【００１６】
これに対して、前記演算式の補正に伴って変化する駆動力が判断基準値以下の場合には、上記の補正が実行され、その結果、スタビリティファクタを実際の車両の状態に迅速に合わせることができ、また駆動力制御が重畳することがないので、違和感が生じたりドライバビリティが悪化するなどの事態を防止もしくは抑制することができる。
【００１７】
さらに、この発明では、前記演算式の補正に伴って変化する駆動力が判断基準値より大きいとしても、前記スタビリティファクタを目標値に通常させるように駆動力を制御していない状態では、運転者が知覚できない変化速度範囲で駆動力を変化させ、また上記の補正を行うので、スタビリティファクタを実際の車両の状態に迅速に合わせることができ、また駆動力制御が重畳することがないので、違和感が生じたりドライバビリティが悪化するなどの事態を防止もしくは抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の制御装置で実行される制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図２】この発明で対象とすることのできる車両の駆動系統および制御系統を簡略化して示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
この発明は、スタビリティファクタが目標値に追従して変化するように車両の前後加速度あるいは駆動力を制御するにあたり、車両の各部の経時変化や個体差などの影響を可及的に少なくするようにスタビリティファクタを補正するように構成された装置である。このような制御の対象となる車両は、内燃機関やモータなどを動力源とした前輪駆動車や後輪駆動車あるいは四輪駆動車などであってよい。エンジンによって後輪を駆動する二輪駆動車の駆動系統および制御系統の一例を図２にブロック図で示してある。図２に示す動力源１は、走行ための動力や電力あるいは制御用の油圧などを発生するためのものであって、内燃機関やモータあるいはこれらを組み合わせたハイブリッド装置、および変速機ならびに発電機や油圧ポンプなどを備えている。したがって、この動力源１から前後四つの車輪２もしくは前後いずれかの二つの車輪２に駆動力を伝達するように構成されている。なお、図２には特には図示していないが、操舵装置やブレーキ装置など通常の車両に備えられている走行のための各種装置が備えられている。
【００２０】
動力源１における内燃機関やモータもしくはハイブリッド装置の出力や変速機の変速比などを制御するパワートレーンＥＣＵ（電子制御装置）３が設けられている。このパワートレーンＥＣＵ３は、マイクロコンピュータを主体にして構成され、入力されたデータや予め記憶しているデータならびにプログラムに従って演算を行い、その演算結果に応じて内燃機関やモータの出力あるいは変速比もしくは制動力などを制御するように構成されている。そして、このパワートレーンＥＣＵ３に検出データを入力するセンサ類４が設けられており、そのセンサ類４には、車輪速度を検出する車輪速センサ、車両に生じている前後加速度（前後Ｇ）を検出する前後加速度センサ、車両が旋回している際に生じる横加速度（横Ｇ）を検出する横加速度センサ、操舵角度を検出する操舵角センサなどが含まれる。なお、これらのセンサは、従来の車両に搭載されているもので同様のものであってよい。
【００２１】
上記の車両を対象とするこの発明に係る制御装置は、旋回特性を左右するスタビリティファクタもしくはそのスタビリティファクタについての演算式における係数を、実際の走行状態に基づいて補正し、その補正に基づく駆動力の制御を、違和感やドライバビリティの悪化を抑制するために、所定の条件が成立することにより実行するように構成されている。その制御の一例を図１にフローチャートで示してある。図１に示すルーチンは、短い時間間隔で繰り返し実行され、先ず、乖離算出カウンタｋが「１」か否かが判定される（ステップＳ１）。この乖離算出カウンタｋは、スタビリティファクタについての理論値と実際値との乖離を補正する制御が終了したか否かを判定するためのカウンタ（もしくはフラグ）であって、終了していない場合および当初は「０」に設定され、後述するように補正値が求められることにより「１」に設定される。制御の開始当初は、乖離算出カウンタｋが「０」に設定されているので、ステップＳ１で否定的に判断され、その場合、図１に示すルーチンを１回実行するサイクルタイムを「１」として、「１」ずつタイマーがカウントアップ（ｔ＝ｔ＋１）され、またカウンタｉが１サイクルを「１」として「１」ずつインクリメント（ｉ＝ｉ＋１）される（ステップＳ２）。
【００２２】
ついで、車両が旋回しているか否かが判断される（ステップＳ３）。これは、例えば検出された横加速度に基づいて判断することができ、旋回判定のための横加速度についてのしきい値を予め用意しておき、検出された横加速度がそのしきい値を超えた場合に、車両が旋回していると判断すればよい。車両が旋回していないことによりステップＳ１で否定的に判断された場合には、特に制御を行うことなくこのルーチンを一旦終了する。すなわちリターンする。これとは反対に横加速度が大きいなどのことにより車両が旋回しているとされる場合には、ステップＳ１で肯定的に判断され、ドライバによる現在のアクセル操作に基づく車両の前後加速度Ｇxcurr がｉ番目の加速度として格納される（ステップＳ４）。なお、図１において、Ｇx[i］は前後加速度格納変数であり、当初はＧx[i］＝０である。また、その前後加速度Ｇxcurr は、加速度センサによって検出したものであってよく、あるいはアクセル操作量もしくはそれに対応したスロットル開度から駆動力をを求め、その駆動力と車体重量などとから算出した前後加速度であってもよい。
【００２３】
つぎに、格納数ｉについて判定される（ステップＳ５）。すなわち、図１のルーチンを開始した直後では「ｉ＝１」か否かが判断される。１番目の前後加速度Ｇxcurr が得られている場合には、ステップＳ５で肯定的に判断され、その場合はその現在時点の横加速度Ｇyreal と、車速Ｖと、実舵角δとから実スタビリティファクタｋｈcurrが求められ、これが格納される（ステップＳ６）。すなわち、「ｋｈ[i］＝ｋｈcurr」と置かれる。なお、実スタビリティファクタｋｈcurrは、
ｋｈcurr＝（δ／ＬＧyreal）−（１／Ｖ２） （Ｌ：ホイールベース）
で演算される。
【００２４】
実スタビリティファクタｋｈcurrを格納した後、格納数ｉが「３」になっているか否かが判断される（ステップＳ７）。１番目の前後加速度Ｇxcurr が得られている時点では、「ｉ＝１」であるためにステップＳ７で否定的に判断され、リターンする。その場合、上記のステップＳ１では否定的に判定されるから、ステップＳ２で「ｉ＝２」とされる。そして、旋回が継続していればステップＳ３で肯定的に判断されるから、ステップＳ４で２番目の前後加速度Ｇx[2］が算出される。
【００２５】
カウンタの値ｉは「２」になっているので、ステップＳ５で否定的に判断される。この場合は、ステップＳ８に進んで、今回格納した前後加速度Ｇx[2］と前回格納した前後加速度Ｇx[1］と差の絶対値が予め定めた基準値Ｘより大きいか否かが判断される。この基準値Ｘは、前後加速度Ｇｘの実質的な変化の有無を判断するためのものであり、後述するように、拡張されたスタビリティファクタを定義する方程式における係数を求める三元連立一次方程式を得るのに十分に異なる前後加速度Ｇｘを判断できる値として予め定めることができ、また比較的短時間の間に生じる前後加速度Ｇｘの変化の範囲の値とすることができる。基準値Ｘが大きい値であると、（ｉ＋１）番目の前後加速度Ｇｘを格納するまでに長時間を要してしまうからである。
【００２６】
前後加速度Ｇｘの差の絶対値が基準値Ｘを超えていることによりステップＳ８で肯定的に判断された場合には、格納数ｉが「２」になっているか否かが判断される（ステップＳ９）。前述したようにステップＳ２で「ｉ＋１＝２」になっているので、ステップＳ９で肯定的に判断される。ステップＳ９で肯定的に判断されると、前述したステップＳ６に進み、現在時点の横加速度Ｇyreal と、車速Ｖと、実舵角δとから実スタビリティファクタｋｈcurrが求められ、これが格納される。すなわち、「ｋｈ[i］＝ｋｈcurr」と置かれる。この場合、「ｉ」は「２」である。なお、実スタビリティファクタを求める演算式は上述したとおりである。ステップＳ６の制御に続けて、ステップＳ７に進んで格納数ｉが「３」になっているか否かが判断される。前述したように、格納数ｉは順に増大するが、ステップＳ５の判断で２回目であれば、「ｉ＝２」であるからステップＳ５で否定的に判断され、リターンする。
【００２７】
再度実行されるサイクルでステップＳ１の判定結果は否定的になるので、再度ステップＳ２に進んでカウントアップされ、「ｉ＝３」とされる。そして、旋回が継続していればステップＳ３で肯定的に判断されるから、ステップＳ４で３番目の前後加速度Ｇx[3］が算出される。カウントの値ｉは「３」になっているので、ステップＳ５で否定的に判断される。この場合は、上記の場合と同様に、ステップＳ８に進んで、今回格納した前後加速度Ｇx[3］と前回格納した前後加速度Ｇx[2］と差の絶対値が予め定めた基準値Ｘより大きいか否かが判断される。
【００２８】
前後加速度Ｇｘの差の絶対値が基準値Ｘを超えていることによりステップＳ８で肯定的に判断された場合には、前回のサイクルにおける場合と同様に、ステップＳ９において、格納数ｉが「２」になっているか否かが判断される。前述したようにステップＳ２で「ｉ＋１＝３」になっているので、今回はステップＳ９で否定的に判断される。この場合は、今回得られた前後加速度Ｇｘ[3]と第１番目の前後加速度Ｇｘ[i-2=1]との差の絶対値が基準値Ｘを超えているか否かが判断される（ステップＳ１０）。このステップＳ９で肯定的に判断された場合には、前述したステップＳ６およびステップＳ７に順に進む。すなわち、その時点のスタビリティファクタｋｈcurrが求められて「ｋｈ[i］＝ｋｈcurr」と置かれ、また、格納数ｉが「３」になっているか否かが判断される。
【００２９】
なお、上述したステップＳ８もしくはステップＳ１０のいずれかで否定的に判断された場合、すなわち前後加速度の変化幅の絶対値が基準値Ｘ以下の場合、前回補正を行った時からの経過時間すなわちタイマのカウント値ｔが判定しきい値ｔｘ以上か否かが判断される（ステップＳ１１）。その判定しきい値ｔｘは、設計上、補正制御期間の好ましい長さを規定する値として適宜に定めることができ、その場合、一定値としてもよく、あるいは車両の走行距離や使用年数などに応じて変化する変数として設定することもできる。
【００３０】
このステップＳ１１で否定的に判断された場合、すなわち前回の更新からの経過時間が判定しきい値ｔｘに到っていない場合には、特に制御を行うことなくリターンする。これとは反対に前回の更新からの経過時間ｔが判定しきい値ｔｘ以上になっていてステップＳ１１で肯定的に判断された場合には、制御によって前後加速度Ｇｘを付与する（ステップＳ１２）。この制御は、エンジンのスロットル開度を変化させ、あるいは変速機で変速を生じさせることにより実行することができる。また、制御によって変化させる前後加速度Ｇｘの目標値Ｇｘ＊は、下記の式を満たすように設定される。
｜Ｇｘ＊−Ｇｘ[i-1]｜＞Ｘ
【００３１】
したがって、ステップＳ１２の制御によって生じた前後加速度Ｇｘ＊が今回の前後加速度Ｇｘ[i]として格納され、またその際の実スタビリティファクタｋｈcurrがｋｈ[i]として格納される（ステップＳ６）。以下、第１回目の格納の場合と同様に、ステップＳ７に進む。
【００３２】
上述のようにして三つのスタビリティファクタｋｈ[i=1,2,3]が求められると、格納数ｉが既に「３」になっているので、ステップＳ７で肯定的に判断される。すなわち、既に三つの実スタビリティファクタｋｈ[1]，ｋｈ[2]，ｋｈ[3]および前後加速度Ｇｘ1，Ｇｘ2，Ｇｘ3が得られているので、下記の三元連立一次方程式が成立する。
ｋｈ1＝ｋｈ0’＋ｋｈ1’Ｇｘ1＋ｋｈ2’Ｇｘ1２
ｋｈ2＝ｋｈ0’＋ｋｈ1’Ｇｘ2＋ｋｈ2’Ｇｘ2２
ｋｈ3＝ｋｈ0’＋ｋｈ1’Ｇｘ3＋ｋｈ2’Ｇｘ3２
【００３３】
したがってステップＳ７で肯定的に判断された場合、上記の三元連立一次方程式に基づいて、前後加速度が生じている場合の旋回時にまで拡張したスタビリティファクタの定義式における係数ｋｈ0’，ｋｈ1’，ｋｈ2’が算出され、同時に乖離算出カウンタｋが「１」にセットされる（ステップＳ１３）。こうして、補正前の係数ｋｈ0，ｋｈ1，ｋｈ2によるスタビリティファクタの演算式と、補正後の係数ｋｈ0’，ｋｈ1’，ｋｈ2’によるスタビリティファクタの演算式とが得られる。なお、前後加速度と前後駆動力とは比例関係にある。したがって、この関係を入れて、下記の二式が得られる。
Δｋｈhosei＝ｋｈ0＋ｋｈ1Ｇxp＋ｋｈ2Ｇxp２
Δｋｈhosei＝ｋｈ0’＋ｋｈ1’Ｇxq＋ｋｈ2’Ｇxq２
ここで、Δｋｈhoseiは現在時点の実スタビリティファクタと目標スタビリティファクタとの差であり、Ｇxpは補正前の各係数ｋｈ0，ｋｈ1，ｋｈ2を用いて算出した補正駆動力、Ｇxqは補正後の各係数ｋｈ0’，ｋｈ1’，ｋｈ2’を用いて算出した補正駆動力である。ステップＳ１４でこのようにして各補正駆動力Ｇxp，Ｇxqが算出される。
【００３４】
つぎにこれらの補正駆動力Ｇxp，Ｇxqの差の絶対値が予め定められた基準値αより大きいか否かが判断される（ステップＳ１５）。これは、拡張されたスタビリティファクタを求める演算式における係数の乖離に起因する駆動力の偏差を補正することの可否を判定するためのものであり、その判断の基準値αは、駆動力の変化が違和感になったり、ドライバビリティを損なったりしない範囲の値として実験やシミュレーションなどによって予め決めておくことができる。
【００３５】
補正駆動力Ｇxp，Ｇxqの差の絶対値が基準値αより大きいことによりステップＳ１５で肯定的に判断された場合には、人間の知覚できる前後加速度の変化速度に基づいて駆動力の補正もしくは変更の可否が判定される（ステップＳ１６）。例えば下記の関係が成立しているか否かが判定される。
｜Ｇxp−Ｇxq｜／Ｇx’≧Ｔ
ここで、Ｇx’は、人間の知覚できる最小の前後加速度変化速度（仮に、知覚限界変化速度とする）であり、実験などによって予め求めておくことができる。また、Ｔは補正限界時間であって、補正駆動力Ｇxp，Ｇxqの差の絶対値と上記の知覚限界変化速度との比率を判定するための基準となる値であり、ドライバビリティを損なわない程度の値として実験やシミュレーション等によって予め決めておくことができる。
【００３６】
このステップＳ１６で肯定的に判断された場合には、上述したスタビリティファクタを求める演算式の係数を変更することに起因する駆動力の変化が、運転者に体感される程度以上であることになり、その場合には、スタビリティファクタが目標値に追従するように駆動力を制御している状態か否かが判定される（ステップＳ１７）。制御作動中であることによりステップＳ１７で肯定的に判断された場合には、上記の各係数の更新などの補正もしくは制御を特に行うことなくリターンする。すなわち、スタビリティファクタのいわゆる目標値追従制御の実行中に、スタビリティファクタを演算する演算式もしくはその係数の補正に起因する駆動力の変更が重畳して生じると、違和感を生じたり、ドライバビリティが損なわれる可能性があるので、上記の係数や駆動力の補正量などが算出されているとしても、スタビリティファクタを演算する演算式もしくはその係数の補正に起因する駆動力の変更を禁止することとしたのである。
【００３７】
一方、制御作動中でないことによりステップＳ１７で否定的に判断された場合には、スタビリティファクタの定義式を使用した駆動力の制御が実行されていないので、その係数を補正しても駆動力が変化することがなく、したがって各係数ｋｈ0，ｋｈ1，ｋｈ2が補正後の各係数ｋｈ0’，ｋｈ1’，ｋｈ2’に変更され、また前述したカウント値ｉおよびタイマ値ｔならびに乖離算出カウンタｋをそれぞれゼロリセットし（ステップＳ１８）、リターンする。
【００３８】
また、前述したステップＳ１５で否定的に判断された場合、すなわち、補正駆動力Ｇxp，Ｇxqの差の絶対値が基準値α以下の場合、スタビリティファクタを演算する演算式もしくはその係数の補正に起因して駆動力が変化しても違和感やドライバビリティなどの点で特には問題が生じないので、各係数ｋｈ0，ｋｈ1，ｋｈ2が補正後の各係数ｋｈ0’，ｋｈ1’，ｋｈ2’に変更され（ステップＳ１９）、また前述したカウント値ｉおよびタイマ値ｔならびに乖離算出カウンタｋがそれぞれゼロリセットされ（ステップＳ２０）、リターンする。
【００３９】
さらにまた、ステップＳ１６で否定的に判断された場合には、各補正駆動力Ｇxp，Ｇxqの差の絶対値すなわち駆動力の変化が、人間がその変化を弁別できない程度に小さいことになる。したがって、この場合は、上記の各係数ｋｈ0，ｋｈ1，ｋｈ2が補正後の各係数ｋｈ0’，ｋｈ1’，ｋｈ2’に変更され、それに伴う駆動力の変化を知覚限界変化速度Ｇx’の範囲内の変化分ΔＧx で変化させ、さらに前述したカウント値ｉおよびタイマ値ｔならびに乖離算出カウンタｋがそれぞれゼロリセットされ（ステップＳ２１）、リターンする。
【００４０】
この発明に係る制御装置は、上記のようにして、実測された前後加速度Ｇｘに基づいて、前後加速度のある旋回状態にまで拡張されたスタビリティファクタｋｈを定義する二次方程式あるいはその係数を更新する。すなわち、実際に走行している車両で得られる横加速度および車速ならびに実舵角に基づいて実スタビリティファクタｋｈ[i]を求めるとともに、その時点の前後加速度Ｇｘを求め、これらの値を使用して一次方程式を立て、未知数が三つあることにより互いに異なる前後加速度Ｇｘおよび実スタビリティファクタを使用して三元連立一次方程式を得、その三元連立一次方程式を解いて係数の値を求め、その係数を使用したスタビリティファクタの定義式を求めている。したがってその定義式は、車両の個体差や特性の経時変化など、設計値との齟齬を是正したものとなっており、車両毎に適正なスタビリティファクタを得ることができる。また特に、この発明に係る制御装置では、三元連立一次方程式を求めるに当たり、前後加速度Ｇｘとして前記基準値Ｘを超えて異なる値のものを使用するから、更新された各係数やそれを用いた定義式が実際の車両の特性あるいは個体差を反映したものとなり、各係数や定義式を精度良く更新することができる。ひいては、旋回時の駆動力をその定義式で得られる前後加速度となるように制御することにより、安定した旋回走行を行うことが可能になってドライバビリティを向上させることができる。
【００４１】
また、上記の図１に示す制御を実行するように構成された制御装置では、上記のステップＳ１２を実行することにより、ドライバの操作による前後加速度Ｇｘが大きく変化することを待つことなく、いわゆる強制的に前後加速度Ｇｘを変化させるので、拡張されたスタビリティファクタの定義式の更新に遅れが生じることが回避もしくは抑制される。そのため、実際の値に対してずれている値のスタビリティファクタで操舵や前後加速度あるいはヨーレートなどが制御されることが回避もしくは抑制されてドライバビリティが向上する。
【００４２】
そして、上記の更新もしくは補正に起因する駆動力の変更が運転者が体感する程度に大きい場合には、その駆動力の変更を、スタビリティファクタを目標値に追従させるように駆動力を制御している場合には禁止することとしたので、違和感が生じたり、ドライバビリティが損なわれたりすることを未然に回避もしくは抑制することができる。また、上記の更新もしくは補正に起因する駆動力の変更が運転者に体感されない程度もしくは知覚できない程度に小さい場合には、スタビリティファクタを目標値に追従させる制御中であっても駆動力を変化させるので、車両の旋回性能を遅れを生じることなく改善することができる。さらに、上記の駆動力の変化量が大きいとしても、その駆動力の変化割合（変化速度）が小さい場合には、その変化速度の限度内で変化させるので、違和感やドライバビリティを損なうことなく、しかも遅れを生じることなく旋回性能を改善することができる。
【００４３】
ここで、上記の具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、上述したステップＳ１５の制御を実行する機能的手段が、この発明における補正量判定手段に相当し、ステップＳ１７の制御を実行する機能的手段が、この発明における駆動力制御実行判定手段に相当し、ステップＳ１８の制御を実行する機能的手段が，この発明における補正許可手段に相当し、さらにステップＳ１６の制御を実行する機能的手段が、この発明における変化速度判定手段に相当し、さらにステップＳ２３の制御を実行する機能的手段が、この発明における駆動力制御手段に相当する。
なお、この発明は上記の具体例に限定されないのであって、スタビリティファクタの演算式もしくはその係数の補正は、上述した具体例で述べた手法以外に従来知られている手法で行ってもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１…動力源 ２…車輪、 ３…パワートレーンＥＣＵ、 ４…センサ類。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スタビリティファクタを利用して、車両の挙動が目標とする挙動となるように、駆動力を制御する装置に関し、特にそのスタビリティファクタを適正化するように構成された装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スタビリティファクタは、車両の挙動に大きく影響する要因であって、基本的には、加速や減速のない定常的な旋回状態を想定した場合、車両の慣性質量、ホイールベース、前後輪のコーナリングパワー（コーナリングフォース）もしくはスティフネス、車両重心点と前後車軸との間の距離によって表され、あるいは実舵角、ホイールベース、横加速度、車速に基づいて求めることができる。これを、駆動あるいは制動を伴う旋回状態にまで拡張できることが知られており、前後加速度に係数を掛けた項と、前後加速度の二乗に係数を掛けた項とを、加減速ない状態でのスタビリティファクタに加算する二次式で与えられる。なお、それらの係数は、駆動あるいは制動による荷重移動およびトー角変化とコンプライアンスによるもの、ならびに駆動力や制動力の働くタイヤのコーナリング特性によるものである。
【０００３】
スタビリティファクタの大小に応じて旋回時のヨーレートや旋回半径などが大小に異なり、したがってスタビリティファクタは車両のステア特性を支配する重要なパラメータである。そのスタビリティファクタは、基本的には、車両の構造やタイヤの特性などに基づいて決まるが、前後輪のコーナリングパワーは前後輪に掛かる荷重や経時劣化などによって変化することがあり、またいわゆる拡張されたスタビリティファクタでは、前後加速度の一次の項の係数や二次の項の係数が設計上定めた値のとおりにならない場合がある。
【０００４】
従来、スタビリティファクタを使用して車両の駆動トルクなどの所定の物理量を制御する装置が知られており、例えば特許文献１には、ドライバ操作外乱や路面外乱による影響を抑圧して車両の挙動を安定させるように構成されたシステムが記載されている。すなわち、特許文献１に記載されたシステムは、スタビリティファクタが前後車輪の接地荷重の影響を受けることに着目し、スタビリティファクタを決める要因である、前後輪のコーナリングパワーとその車両重心点からの距離との積（すなわち前後輪のコーナリングパワーに基づくモーメント）の差が、目標値に追従するように車軸トルクを補正するように構成されている。
【０００５】
また従来、車両の挙動制御のためにスタビリティファクタを補正することが試みられており、例えば特許文献２には、設計上設定したスタビリティファクタと実スタビリティファクタとの差が大きい場合には，車両の挙動制御や駆動力制御に使用するスタビリティファクタを、実スタビリティファクタに置き換えるように構成された方法が記載されている。すなわち、特許文献２に記載された方法では、車両の工場出荷時などに定常円旋回走行を行ってその際の各種の特性を実測し、その実測して得たデータに基づいて実スタビリティファクタを演算し、その実スタビリティファクタと予め格納しているスタビリティファクタとを比較し、その比較の結果に基づいて、必要に応じてスタビリティファクタを置換している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２５６６３６号公報
【特許文献２】特開２００６−１３１０５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載されたシステムは、スタビリティファクタが目標値に追従するように車両を制御するから、旋回特性を向上させることが可能であるが、そのスタビリティファクタは前述したように、車両の慣性質量、ホイールベース、前後輪のコーナリングパワー（コーナリングフォース）もしくはスティフネス、車両重心点と前後車軸との間の距離などによって決まるから、これらのパラメータが特許文献２に記載されているように、必ずしも設計上想定した値にならないことがあり、その場合には、所期の旋回性能を得ることができなくなる。そこで特許文献２に記載された発明では、一定車速で所定の操舵パターンで走行しながら、車両の特性値を求め、求めた特性値に基づいて車両挙動制御装置の制御の基準値であるスタビリティファクタを設定することとしている。
【０００８】
特許文献２に記載されているようにスタビリティファクタを実際の走行で得られたデータに基づいて設定すれば、車両の個体差や経時変化などに起因する誤差を補正することができる。しかしながら、このようにしてスタビリティファクタを修正すれば、スタビリティファクタを利用して設定している駆動力もしくはその駆動力目標値がスタビリティファクタの修正に伴って変化する。そのため、特許文献１に記載されているように、スタビリティファクタのいわゆる目標値追従制御を実行している状態では、スタビリティファクタあるいはその演算式の修正がいわゆる外乱として作用することがあり、その場合には、駆動力の過不足もしくは変化が生じ、これは運転者の意図しないものであることにより、運転者に違和感を与え、あるいはドライバビリティを低下させる要因になる可能性がある。
【０００９】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、違和感やドライバビリティの低下などを招来することなくスタビリティファクタを適正化することのできる車両の制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、前後加速度が生じている状態での旋回時のスタビリティファクタを目標値に近づけるように駆動力を制御し、かつ実際に走行して得られたデータに基づいて前記スタビリティファクタの演算式を補正するように構成された車両の制御装置において、前記補正を施していない前記演算式で求められた駆動力の補正量と、前記補正が施された前記演算式で求められた駆動力の補正量との差が予め定めた判断基準値より大きいか否かを判定する補正量判定手段と、前記スタビリティファクタを目標値に近づけるように駆動力を制御していることを判定する駆動力制御実行判定手段と、前記補正量の差が予め定めた判断基準値より大きいことが前記補正量判定手段で判定された場合、前記スタビリティファクタを目標値に近づけるように駆動力を制御していることが前記駆動力制御実行判定手段で判定されれば、前記演算式の補正を禁止し、かつ前記スタビリティファクタを目標値に近づけるように駆動力を制御していることが前記駆動力制御実行判定手段で判定されなければ、前記演算式の補正を実行する補正許可手段とを備えていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記補正量の差が予め定めた判断基準値以下であることが前記補正量判定手段で判定された場合、前記演算式の補正を実行する補正実行手段を更に備えていることを特徴とする車両の制御装置である。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記判断基準値は、前記補正量の差に相当する駆動力の変化を運転者が弁別できない範囲の最大値に基づいて設定されていることを特徴とする車両の制御装置である。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、前記補正量の差が予め定めた判断基準値より大きいことが前記補正量判定手段で判定された場合、その補正量の差に相当する駆動力の変化を予め定めた基準時間内で生じさせた場合の駆動力変化速度が基準変化速度以下か否かを判定する変化速度判定手段と、前記駆動力変化速度が前記基準変化速度以下であることが前記変換速度判定手段で判定された場合に、前記演算式の補正を実行するとともに前記駆動力を前記基準変化速度以下の速度で変化させる駆動力制御手段とを更に備えていることを特徴とする車両の制御装置である。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記基準変化速度は、運転者が知覚できる前後加速度変化速度の最大値に基づいて設定されていることを特徴とする車両の制御装置である。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によれば、スタビリティファクタを求める演算式が実際の走行状態に基づいて補正される。その補正に伴って変化する駆動力が判断基準値より大きい場合、スタビリティファクタをその目標値に近づけるように駆動力が制御されていれば、上記の補正が禁止される。したがって、駆動力の制御が重畳することがないので、違和感が生じたりドライバビリティが悪化するなどの事態を防止もしくは抑制することができる。また、スタビリティファクタをその目標値に追従させる駆動力制御が実行されていない場合には、上記の補正が実行され、したがってスタビリティファクタを実際の車両の状態に迅速に合わせることができ、また駆動力制御が重畳することがないので、違和感が生じたりドライバビリティが悪化するなどの事態を防止もしくは抑制することができる。
【００１６】
これに対して、前記演算式の補正に伴って変化する駆動力が判断基準値以下の場合には、上記の補正が実行され、その結果、スタビリティファクタを実際の車両の状態に迅速に合わせることができ、また駆動力制御が重畳することがないので、違和感が生じたりドライバビリティが悪化するなどの事態を防止もしくは抑制することができる。
【００１７】
さらに、この発明では、前記演算式の補正に伴って変化する駆動力が判断基準値より大きいとしても、前記スタビリティファクタを目標値に通常させるように駆動力を制御していない状態では、運転者が知覚できない変化速度範囲で駆動力を変化させ、また上記の補正を行うので、スタビリティファクタを実際の車両の状態に迅速に合わせることができ、また駆動力制御が重畳することがないので、違和感が生じたりドライバビリティが悪化するなどの事態を防止もしくは抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の制御装置で実行される制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図２】この発明で対象とすることのできる車両の駆動系統および制御系統を簡略化して示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
この発明は、スタビリティファクタが目標値に追従して変化するように車両の前後加速度あるいは駆動力を制御するにあたり、車両の各部の経時変化や個体差などの影響を可及的に少なくするようにスタビリティファクタを補正するように構成された装置である。このような制御の対象となる車両は、内燃機関やモータなどを動力源とした前輪駆動車や後輪駆動車あるいは四輪駆動車などであってよい。エンジンによって後輪を駆動する二輪駆動車の駆動系統および制御系統の一例を図２にブロック図で示してある。図２に示す動力源１は、走行ための動力や電力あるいは制御用の油圧などを発生するためのものであって、内燃機関やモータあるいはこれらを組み合わせたハイブリッド装置、および変速機ならびに発電機や油圧ポンプなどを備えている。したがって、この動力源１から前後四つの車輪２もしくは前後いずれかの二つの車輪２に駆動力を伝達するように構成されている。なお、図２には特には図示していないが、操舵装置やブレーキ装置など通常の車両に備えられている走行のための各種装置が備えられている。
【００２０】
動力源１における内燃機関やモータもしくはハイブリッド装置の出力や変速機の変速比などを制御するパワートレーンＥＣＵ（電子制御装置）３が設けられている。このパワートレーンＥＣＵ３は、マイクロコンピュータを主体にして構成され、入力されたデータや予め記憶しているデータならびにプログラムに従って演算を行い、その演算結果に応じて内燃機関やモータの出力あるいは変速比もしくは制動力などを制御するように構成されている。そして、このパワートレーンＥＣＵ３に検出データを入力するセンサ類４が設けられており、そのセンサ類４には、車輪速度を検出する車輪速センサ、車両に生じている前後加速度（前後Ｇ）を検出する前後加速度センサ、車両が旋回している際に生じる横加速度（横Ｇ）を検出する横加速度センサ、操舵角度を検出する操舵角センサなどが含まれる。なお、これらのセンサは、従来の車両に搭載されているもので同様のものであってよい。
【００２１】
上記の車両を対象とするこの発明に係る制御装置は、旋回特性を左右するスタビリティファクタもしくはそのスタビリティファクタについての演算式における係数を、実際の走行状態に基づいて補正し、その補正に基づく駆動力の制御を、違和感やドライバビリティの悪化を抑制するために、所定の条件が成立することにより実行するように構成されている。その制御の一例を図１にフローチャートで示してある。図１に示すルーチンは、短い時間間隔で繰り返し実行され、先ず、乖離算出カウンタｋが「１」か否かが判定される（ステップＳ１）。この乖離算出カウンタｋは、スタビリティファクタについての理論値と実際値との乖離を補正する制御が終了したか否かを判定するためのカウンタ（もしくはフラグ）であって、終了していない場合および当初は「０」に設定され、後述するように補正値が求められることにより「１」に設定される。制御の開始当初は、乖離算出カウンタｋが「０」に設定されているので、ステップＳ１で否定的に判断され、その場合、図１に示すルーチンを１回実行するサイクルタイムを「１」として、「１」ずつタイマーがカウントアップ（ｔ＝ｔ＋１）され、またカウンタｉが１サイクルを「１」として「１」ずつインクリメント（ｉ＝ｉ＋１）される（ステップＳ２）。
【００２２】
ついで、車両が旋回しているか否かが判断される（ステップＳ３）。これは、例えば検出された横加速度に基づいて判断することができ、旋回判定のための横加速度についてのしきい値を予め用意しておき、検出された横加速度がそのしきい値を超えた場合に、車両が旋回していると判断すればよい。車両が旋回していないことによりステップＳ１で否定的に判断された場合には、特に制御を行うことなくこのルーチンを一旦終了する。すなわちリターンする。これとは反対に横加速度が大きいなどのことにより車両が旋回しているとされる場合には、ステップＳ１で肯定的に判断され、ドライバによる現在のアクセル操作に基づく車両の前後加速度Ｇxcurr がｉ番目の加速度として格納される（ステップＳ４）。なお、図１において、Ｇx[i］は前後加速度格納変数であり、当初はＧx[i］＝０である。また、その前後加速度Ｇxcurr は、加速度センサによって検出したものであってよく、あるいはアクセル操作量もしくはそれに対応したスロットル開度から駆動力をを求め、その駆動力と車体重量などとから算出した前後加速度であってもよい。
【００２３】
つぎに、格納数ｉについて判定される（ステップＳ５）。すなわち、図１のルーチンを開始した直後では「ｉ＝１」か否かが判断される。１番目の前後加速度Ｇxcurr が得られている場合には、ステップＳ５で肯定的に判断され、その場合はその現在時点の横加速度Ｇyreal と、車速Ｖと、実舵角δとから実スタビリティファクタｋｈcurrが求められ、これが格納される（ステップＳ６）。すなわち、「ｋｈ[i］＝ｋｈcurr」と置かれる。なお、実スタビリティファクタｋｈcurrは、
ｋｈcurr＝（δ／ＬＧyreal）−（１／Ｖ２） （Ｌ：ホイールベース）
で演算される。
【００２４】
実スタビリティファクタｋｈcurrを格納した後、格納数ｉが「３」になっているか否かが判断される（ステップＳ７）。１番目の前後加速度Ｇxcurr が得られている時点では、「ｉ＝１」であるためにステップＳ７で否定的に判断され、リターンする。その場合、上記のステップＳ１では否定的に判定されるから、ステップＳ２で「ｉ＝２」とされる。そして、旋回が継続していればステップＳ３で肯定的に判断されるから、ステップＳ４で２番目の前後加速度Ｇx[2］が算出される。
【００２５】
カウンタの値ｉは「２」になっているので、ステップＳ５で否定的に判断される。この場合は、ステップＳ８に進んで、今回格納した前後加速度Ｇx[2］と前回格納した前後加速度Ｇx[1］と差の絶対値が予め定めた基準値Ｘより大きいか否かが判断される。この基準値Ｘは、前後加速度Ｇｘの実質的な変化の有無を判断するためのものであり、後述するように、拡張されたスタビリティファクタを定義する方程式における係数を求める三元連立一次方程式を得るのに十分に異なる前後加速度Ｇｘを判断できる値として予め定めることができ、また比較的短時間の間に生じる前後加速度Ｇｘの変化の範囲の値とすることができる。基準値Ｘが大きい値であると、（ｉ＋１）番目の前後加速度Ｇｘを格納するまでに長時間を要してしまうからである。
【００２６】
前後加速度Ｇｘの差の絶対値が基準値Ｘを超えていることによりステップＳ８で肯定的に判断された場合には、格納数ｉが「２」になっているか否かが判断される（ステップＳ９）。前述したようにステップＳ２で「ｉ＋１＝２」になっているので、ステップＳ９で肯定的に判断される。ステップＳ９で肯定的に判断されると、前述したステップＳ６に進み、現在時点の横加速度Ｇyreal と、車速Ｖと、実舵角δとから実スタビリティファクタｋｈcurrが求められ、これが格納される。すなわち、「ｋｈ[i］＝ｋｈcurr」と置かれる。この場合、「ｉ」は「２」である。なお、実スタビリティファクタを求める演算式は上述したとおりである。ステップＳ６の制御に続けて、ステップＳ７に進んで格納数ｉが「３」になっているか否かが判断される。前述したように、格納数ｉは順に増大するが、ステップＳ５の判断で２回目であれば、「ｉ＝２」であるからステップＳ５で否定的に判断され、リターンする。
【００２７】
再度実行されるサイクルでステップＳ１の判定結果は否定的になるので、再度ステップＳ２に進んでカウントアップされ、「ｉ＝３」とされる。そして、旋回が継続していればステップＳ３で肯定的に判断されるから、ステップＳ４で３番目の前後加速度Ｇx[3］が算出される。カウントの値ｉは「３」になっているので、ステップＳ５で否定的に判断される。この場合は、上記の場合と同様に、ステップＳ８に進んで、今回格納した前後加速度Ｇx[3］と前回格納した前後加速度Ｇx[2］と差の絶対値が予め定めた基準値Ｘより大きいか否かが判断される。
【００２８】
前後加速度Ｇｘの差の絶対値が基準値Ｘを超えていることによりステップＳ８で肯定的に判断された場合には、前回のサイクルにおける場合と同様に、ステップＳ９において、格納数ｉが「２」になっているか否かが判断される。前述したようにステップＳ２で「ｉ＋１＝３」になっているので、今回はステップＳ９で否定的に判断される。この場合は、今回得られた前後加速度Ｇｘ[3]と第１番目の前後加速度Ｇｘ[i-2=1]との差の絶対値が基準値Ｘを超えているか否かが判断される（ステップＳ１０）。このステップＳ９で肯定的に判断された場合には、前述したステップＳ６およびステップＳ７に順に進む。すなわち、その時点のスタビリティファクタｋｈcurrが求められて「ｋｈ[i］＝ｋｈcurr」と置かれ、また、格納数ｉが「３」になっているか否かが判断される。
【００２９】
なお、上述したステップＳ８もしくはステップＳ１０のいずれかで否定的に判断された場合、すなわち前後加速度の変化幅の絶対値が基準値Ｘ以下の場合、前回補正を行った時からの経過時間すなわちタイマのカウント値ｔが判定しきい値ｔｘ以上か否かが判断される（ステップＳ１１）。その判定しきい値ｔｘは、設計上、補正制御期間の好ましい長さを規定する値として適宜に定めることができ、その場合、一定値としてもよく、あるいは車両の走行距離や使用年数などに応じて変化する変数として設定することもできる。
【００３０】
このステップＳ１１で否定的に判断された場合、すなわち前回の更新からの経過時間が判定しきい値ｔｘに到っていない場合には、特に制御を行うことなくリターンする。これとは反対に前回の更新からの経過時間ｔが判定しきい値ｔｘ以上になっていてステップＳ１１で肯定的に判断された場合には、制御によって前後加速度Ｇｘを付与する（ステップＳ１２）。この制御は、エンジンのスロットル開度を変化させ、あるいは変速機で変速を生じさせることにより実行することができる。また、制御によって変化させる前後加速度Ｇｘの目標値Ｇｘ＊は、下記の式を満たすように設定される。
｜Ｇｘ＊−Ｇｘ[i-1]｜＞Ｘ
【００３１】
したがって、ステップＳ１２の制御によって生じた前後加速度Ｇｘ＊が今回の前後加速度Ｇｘ[i]として格納され、またその際の実スタビリティファクタｋｈcurrがｋｈ[i]として格納される（ステップＳ６）。以下、第１回目の格納の場合と同様に、ステップＳ７に進む。
【００３２】
上述のようにして三つのスタビリティファクタｋｈ[i=1,2,3]が求められると、格納数ｉが既に「３」になっているので、ステップＳ７で肯定的に判断される。すなわち、既に三つの実スタビリティファクタｋｈ[1]，ｋｈ[2]，ｋｈ[3]および前後加速度Ｇｘ1，Ｇｘ2，Ｇｘ3が得られているので、下記の三元連立一次方程式が成立する。
ｋｈ1＝ｋｈ0’＋ｋｈ1’Ｇｘ1＋ｋｈ2’Ｇｘ1２
ｋｈ2＝ｋｈ0’＋ｋｈ1’Ｇｘ2＋ｋｈ2’Ｇｘ2２
ｋｈ3＝ｋｈ0’＋ｋｈ1’Ｇｘ3＋ｋｈ2’Ｇｘ3２
【００３３】
したがってステップＳ７で肯定的に判断された場合、上記の三元連立一次方程式に基づいて、前後加速度が生じている場合の旋回時にまで拡張したスタビリティファクタの定義式における係数ｋｈ0’，ｋｈ1’，ｋｈ2’が算出され、同時に乖離算出カウンタｋが「１」にセットされる（ステップＳ１３）。こうして、補正前の係数ｋｈ0，ｋｈ1，ｋｈ2によるスタビリティファクタの演算式と、補正後の係数ｋｈ0’，ｋｈ1’，ｋｈ2’によるスタビリティファクタの演算式とが得られる。なお、前後加速度と前後駆動力とは比例関係にある。したがって、この関係を入れて、下記の二式が得られる。
Δｋｈhosei＝ｋｈ0＋ｋｈ1Ｇxp＋ｋｈ2Ｇxp２
Δｋｈhosei＝ｋｈ0’＋ｋｈ1’Ｇxq＋ｋｈ2’Ｇxq２
ここで、Δｋｈhoseiは現在時点の実スタビリティファクタと目標スタビリティファクタとの差であり、Ｇxpは補正前の各係数ｋｈ0，ｋｈ1，ｋｈ2を用いて算出した補正駆動力、Ｇxqは補正後の各係数ｋｈ0’，ｋｈ1’，ｋｈ2’を用いて算出した補正駆動力である。ステップＳ１４でこのようにして各補正駆動力Ｇxp，Ｇxqが算出される。
【００３４】
つぎにこれらの補正駆動力Ｇxp，Ｇxqの差の絶対値が予め定められた基準値αより大きいか否かが判断される（ステップＳ１５）。これは、拡張されたスタビリティファクタを求める演算式における係数の乖離に起因する駆動力の偏差を補正することの可否を判定するためのものであり、その判断の基準値αは、駆動力の変化が違和感になったり、ドライバビリティを損なったりしない範囲の値として実験やシミュレーションなどによって予め決めておくことができる。
【００３５】
補正駆動力Ｇxp，Ｇxqの差の絶対値が基準値αより大きいことによりステップＳ１５で肯定的に判断された場合には、人間の知覚できる前後加速度の変化速度に基づいて駆動力の補正もしくは変更の可否が判定される（ステップＳ１６）。例えば下記の関係が成立しているか否かが判定される。
｜Ｇxp−Ｇxq｜／Ｇx’≧Ｔ
ここで、Ｇx’は、人間の知覚できる最小の前後加速度変化速度（仮に、知覚限界変化速度とする）であり、実験などによって予め求めておくことができる。また、Ｔは補正限界時間であって、補正駆動力Ｇxp，Ｇxqの差の絶対値と上記の知覚限界変化速度との比率を判定するための基準となる値であり、ドライバビリティを損なわない程度の値として実験やシミュレーション等によって予め決めておくことができる。
【００３６】
このステップＳ１６で肯定的に判断された場合には、上述したスタビリティファクタを求める演算式の係数を変更することに起因する駆動力の変化が、運転者に体感される程度以上であることになり、その場合には、スタビリティファクタが目標値に追従するように駆動力を制御している状態か否かが判定される（ステップＳ１７）。制御作動中であることによりステップＳ１７で肯定的に判断された場合には、上記の各係数の更新などの補正もしくは制御を特に行うことなくリターンする。すなわち、スタビリティファクタのいわゆる目標値追従制御の実行中に、スタビリティファクタを演算する演算式もしくはその係数の補正に起因する駆動力の変更が重畳して生じると、違和感を生じたり、ドライバビリティが損なわれる可能性があるので、上記の係数や駆動力の補正量などが算出されているとしても、スタビリティファクタを演算する演算式もしくはその係数の補正に起因する駆動力の変更を禁止することとしたのである。
【００３７】
一方、制御作動中でないことによりステップＳ１７で否定的に判断された場合には、スタビリティファクタの定義式を使用した駆動力の制御が実行されていないので、その係数を補正しても駆動力が変化することがなく、したがって各係数ｋｈ0，ｋｈ1，ｋｈ2が補正後の各係数ｋｈ0’，ｋｈ1’，ｋｈ2’に変更され、また前述したカウント値ｉおよびタイマ値ｔならびに乖離算出カウンタｋをそれぞれゼロリセットし（ステップＳ１８）、リターンする。
【００３８】
また、前述したステップＳ１５で否定的に判断された場合、すなわち、補正駆動力Ｇxp，Ｇxqの差の絶対値が基準値α以下の場合、スタビリティファクタを演算する演算式もしくはその係数の補正に起因して駆動力が変化しても違和感やドライバビリティなどの点で特には問題が生じないので、各係数ｋｈ0，ｋｈ1，ｋｈ2が補正後の各係数ｋｈ0’，ｋｈ1’，ｋｈ2’に変更され（ステップＳ１９）、また前述したカウント値ｉおよびタイマ値ｔならびに乖離算出カウンタｋがそれぞれゼロリセットされ（ステップＳ２０）、リターンする。
【００３９】
さらにまた、ステップＳ１６で否定的に判断された場合には、各補正駆動力Ｇxp，Ｇxqの差の絶対値すなわち駆動力の変化が、人間がその変化を弁別できない程度に小さいことになる。したがって、この場合は、上記の各係数ｋｈ0，ｋｈ1，ｋｈ2が補正後の各係数ｋｈ0’，ｋｈ1’，ｋｈ2’に変更され、それに伴う駆動力の変化を知覚限界変化速度Ｇx’の範囲内の変化分ΔＧx で変化させ、さらに前述したカウント値ｉおよびタイマ値ｔならびに乖離算出カウンタｋがそれぞれゼロリセットされ（ステップＳ２１）、リターンする。
【００４０】
この発明に係る制御装置は、上記のようにして、実測された前後加速度Ｇｘに基づいて、前後加速度のある旋回状態にまで拡張されたスタビリティファクタｋｈを定義する二次方程式あるいはその係数を更新する。すなわち、実際に走行している車両で得られる横加速度および車速ならびに実舵角に基づいて実スタビリティファクタｋｈ[i]を求めるとともに、その時点の前後加速度Ｇｘを求め、これらの値を使用して一次方程式を立て、未知数が三つあることにより互いに異なる前後加速度Ｇｘおよび実スタビリティファクタを使用して三元連立一次方程式を得、その三元連立一次方程式を解いて係数の値を求め、その係数を使用したスタビリティファクタの定義式を求めている。したがってその定義式は、車両の個体差や特性の経時変化など、設計値との齟齬を是正したものとなっており、車両毎に適正なスタビリティファクタを得ることができる。また特に、この発明に係る制御装置では、三元連立一次方程式を求めるに当たり、前後加速度Ｇｘとして前記基準値Ｘを超えて異なる値のものを使用するから、更新された各係数やそれを用いた定義式が実際の車両の特性あるいは個体差を反映したものとなり、各係数や定義式を精度良く更新することができる。ひいては、旋回時の駆動力をその定義式で得られる前後加速度となるように制御することにより、安定した旋回走行を行うことが可能になってドライバビリティを向上させることができる。
【００４１】
また、上記の図１に示す制御を実行するように構成された制御装置では、上記のステップＳ１２を実行することにより、ドライバの操作による前後加速度Ｇｘが大きく変化することを待つことなく、いわゆる強制的に前後加速度Ｇｘを変化させるので、拡張されたスタビリティファクタの定義式の更新に遅れが生じることが回避もしくは抑制される。そのため、実際の値に対してずれている値のスタビリティファクタで操舵や前後加速度あるいはヨーレートなどが制御されることが回避もしくは抑制されてドライバビリティが向上する。
【００４２】
そして、上記の更新もしくは補正に起因する駆動力の変更が運転者が体感する程度に大きい場合には、その駆動力の変更を、スタビリティファクタを目標値に追従させるように駆動力を制御している場合には禁止することとしたので、違和感が生じたり、ドライバビリティが損なわれたりすることを未然に回避もしくは抑制することができる。また、上記の更新もしくは補正に起因する駆動力の変更が運転者に体感されない程度もしくは知覚できない程度に小さい場合には、スタビリティファクタを目標値に追従させる制御中であっても駆動力を変化させるので、車両の旋回性能を遅れを生じることなく改善することができる。さらに、上記の駆動力の変化量が大きいとしても、その駆動力の変化割合（変化速度）が小さい場合には、その変化速度の限度内で変化させるので、違和感やドライバビリティを損なうことなく、しかも遅れを生じることなく旋回性能を改善することができる。
【００４３】
ここで、上記の具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、上述したステップＳ１５の制御を実行する機能的手段が、この発明における補正量判定手段に相当し、ステップＳ１７の制御を実行する機能的手段が、この発明における駆動力制御実行判定手段に相当し、ステップＳ１８の制御を実行する機能的手段が，この発明における補正許可手段に相当し、さらにステップＳ１６の制御を実行する機能的手段が、この発明における変化速度判定手段に相当し、さらにステップＳ２３の制御を実行する機能的手段が、この発明における駆動力制御手段に相当する。
なお、この発明は上記の具体例に限定されないのであって、スタビリティファクタの演算式もしくはその係数の補正は、上述した具体例で述べた手法以外に従来知られている手法で行ってもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１…動力源 ２…車輪、 ３…パワートレーンＥＣＵ、 ４…センサ類。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後加速度が生じている状態での旋回時のスタビリティファクタを目標値に近づけるように駆動力を制御し、かつ実際に走行して得られたデータに基づいて前記スタビリティファクタの演算式を補正するように構成された車両の制御装置において、
前記補正を施していない前記演算式で求められた駆動力の補正量と、前記補正が施された前記演算式で求められた駆動力の補正量との差が予め定めた判断基準値より大きいか否かを判定する補正量判定手段と、
前記スタビリティファクタを目標値に近づけるように駆動力を制御していることを判定する駆動力制御実行判定手段と、
前記補正量の差が予め定めた判断基準値より大きいことが前記補正量判定手段で判定された場合、前記スタビリティファクタを目標値に近づけるように駆動力を制御していることが前記駆動力制御実行判定手段で判定されれば、前記演算式の補正を禁止し、かつ前記スタビリティファクタを目標値に近づけるように駆動力を制御していることが前記駆動力制御実行判定手段で判定されなければ、前記演算式の補正を実行する補正許可手段と
を備えていることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記補正量の差が予め定めた判断基準値以下であることが前記補正量判定手段で判定された場合、前記演算式の補正を実行する補正実行手段を更に備えていることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記判断基準値は、前記補正量の差に相当する駆動力の変化を運転者が弁別できない範囲の最大値に基づいて設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記補正量の差が予め定めた判断基準値より大きいことが前記補正量判定手段で判定された場合、その補正量の差に相当する駆動力の変化を予め定めた基準時間内で生じさせた場合の駆動力変化速度が基準変化速度以下か否かを判定する変化速度判定手段と、
前記駆動力変化速度が前記基準変化速度以下であることが前記変換速度判定手段で判定された場合に、前記演算式の補正を実行するとともに前記駆動力を前記基準変化速度以下の速度で変化させる駆動力制御手段と
を更に備えていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記基準変化速度は、運転者が知覚できる前後加速度変化速度の最大値に基づいて設定されていることを特徴とする請求項４に記載の車両の制御装置。
【請求項１】
前後加速度が生じている状態での旋回時のスタビリティファクタを目標値に近づけるように駆動力を制御し、かつ実際に走行して得られたデータに基づいて前記スタビリティファクタの演算式を補正するように構成された車両の制御装置において、
前記補正を施していない前記演算式で求められた駆動力の補正量と、前記補正が施された前記演算式で求められた駆動力の補正量との差が予め定めた判断基準値より大きいか否かを判定する補正量判定手段と、
前記スタビリティファクタを目標値に近づけるように駆動力を制御していることを判定する駆動力制御実行判定手段と、
前記補正量の差が予め定めた判断基準値より大きいことが前記補正量判定手段で判定された場合、前記スタビリティファクタを目標値に近づけるように駆動力を制御していることが前記駆動力制御実行判定手段で判定されれば、前記演算式の補正を禁止し、かつ前記スタビリティファクタを目標値に近づけるように駆動力を制御していることが前記駆動力制御実行判定手段で判定されなければ、前記演算式の補正を実行する補正許可手段と
を備えていることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記補正量の差が予め定めた判断基準値以下であることが前記補正量判定手段で判定された場合、前記演算式の補正を実行する補正実行手段を更に備えていることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記判断基準値は、前記補正量の差に相当する駆動力の変化を運転者が弁別できない範囲の最大値に基づいて設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記補正量の差が予め定めた判断基準値より大きいことが前記補正量判定手段で判定された場合、その補正量の差に相当する駆動力の変化を予め定めた基準時間内で生じさせた場合の駆動力変化速度が基準変化速度以下か否かを判定する変化速度判定手段と、
前記駆動力変化速度が前記基準変化速度以下であることが前記変換速度判定手段で判定された場合に、前記演算式の補正を実行するとともに前記駆動力を前記基準変化速度以下の速度で変化させる駆動力制御手段と
を更に備えていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記基準変化速度は、運転者が知覚できる前後加速度変化速度の最大値に基づいて設定されていることを特徴とする請求項４に記載の車両の制御装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−２３６４８６（Ｐ２０１２−２３６４８６Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０６２２８（Ｐ２０１１−１０６２２８）
【出願日】平成２３年５月１１日（２０１１．５．１１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１１日（２０１１．５．１１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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