車両用制駆動力制御装置および車両用制駆動力制御方法
【課題】エンジンブレーキ作動中に、ドライバがアクセルペダルを踏んだ時の駆動力段差を低減する。
【解決手段】車速および車両の横旋回度合に基づいて、車両の減速度を求めて、求めた減速度を実現するために必要なエンジンブレーキトルクを算出する。算出したエンジンブレーキトルクの絶対値がエンジンブレーキトルク上限値より小さくなるように制御するとともに、車両の横旋回度合が大きいほど、エンジンブレーキトルク上限値を小さくする。
【解決手段】車速および車両の横旋回度合に基づいて、車両の減速度を求めて、求めた減速度を実現するために必要なエンジンブレーキトルクを算出する。算出したエンジンブレーキトルクの絶対値がエンジンブレーキトルク上限値より小さくなるように制御するとともに、車両の横旋回度合が大きいほど、エンジンブレーキトルク上限値を小さくする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制駆動力を制御する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コーナリング時に、自動変速機の変速比が下限レシオより小さくならないように制限して、コーナリング時におけるエンジンブレーキ性能を確保する技術が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２１０４５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の技術では、横加速度や操舵角が大きいほど、エンジンブレーキ力が大きくなるように制御するので、エンジンブレーキ作動時にドライバがアクセルペダルを踏んだ時の駆動力段差が大きくなるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による車両用制駆動力制御装置および車両用制駆動力制御方法は、目標減速度を実現するために必要なエンジンブレーキトルクの絶対値がエンジンブレーキトルク上限値より小さくなるように制限するとともに、車両の横旋回度合が大きいほど、エンジンブレーキトルク上限値を小さくすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明による車両用制駆動力制御装置および車両用制駆動力制御方法によれば、エンジンブレーキ作動中に、ドライバがアクセルペダルを踏んだ時の駆動力段差を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
−第１の実施の形態−
図１は、第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置の構成を示す図である。第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置は、制御コントローラ１と、エンジン制御ユニット（ＥＣＭ）２と、ＡＴ制御ユニット（ＡＴＣＵ）３と、ブレーキ制御ユニット（ＢＣＵ）４と、ヨーレートセンサ５と、車輪速センサ６と、舵角センサ７と、電子制御スロットル８と、自動変速機（ＡＴ）９と、ブレーキアクチュエータ１０と、ナビゲーションシステム１１とを備える。なお、ここでは、第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置を搭載した車両は、駆動輪が前輪のみである前輪駆動車として説明する。
【０００８】
エンジン制御ユニット２は、制御コントローラ１から入力されるエンジントルク指令値に基づいて、電子制御スロットル８を制御することにより、エンジントルクを制御する。特に、ドライバがアクセルペダル（不図示）を離した（閉じた）場合には、電子制御スロットル８を全閉（もしくは全閉近傍）にする制御を行う。ブレーキ制御ユニット４は、制御コントローラ１から入力されるブレーキ油圧指令値に基づいて、各車輪に設けられているブレーキアクチュエータ１０を制御することにより、車両の制動力を制御する。
【０００９】
ＡＴ制御ユニット３は、通常制御時は、アクセルペダル開度および車速に基づいて、自動変速機９の変速段を制御し、後述するカーブ走行時には、制御コントローラ１から入力される最終目標変速比に基づいて、自動変速機９の変速段を制御する。なお、ここでは、自動変速機９を有段変速機として説明する。
【００１０】
ヨーレートセンサ５は、車両のヨーレートを検出して、制御コントローラ１に出力する。車輪速センサ６は、各車輪の速度を検出して、制御コントローラ１に出力する。舵角センサ７は、ハンドルの舵角を検出して、制御コントローラ１に出力する。
【００１１】
ナビゲーションシステム１１は、ＧＰＳユニット（不図示）や地図データベース（不図示）などを備え、ＧＰＳユニットによって検出される自車位置と、地図データベースに格納されている地図データとに基づいて、自車両が走行している道路を特定し、各種情報を制御コントローラ１に出力する。制御コントローラ１に出力する各種情報には、例えば、車両前方に存在するカーブ路までの距離や、カーブ路の曲率半径の情報が含まれている。なお、道路の距離や曲率半径の情報は、地図データベースに格納されている地図データに含まれている。
【００１２】
図２は、制御コントローラ１の内部で行われる各種処理を説明するためのブロック図である。制御コントローラ１は、内部で行う処理機能上、ヨーレート算出部１００と、目標車速算出部１０１と、目標減速度算出部１０２と、目標変速比算出部１０３と、変速比上限算出部１０４と、最終目標変速比算出部１０５と、エンブレ推定部１０６と、減算部１０７と、減速度ブレーキ油圧変換部１０８とを備える。
【００１３】
ヨーレート算出部１００は、車輪速センサ６によって検出される車輪速と、舵角センサ７によって検出される舵角とに基づいて、既知の方法により、車両のヨーレートを算出し、算出したヨーレートと、ヨーレートセンサ５によって検出されるヨーレートのうち、大きい方の値を出力する。目標車速算出部１０１は、ヨーレート算出部１００から出力されるヨーレートに基づいて、車両の横加速度が所定の横加速度以内になるように、目標車速を算出する。
【００１４】
ただし、カーブ路に進入する場合には、ナビゲーションシステム１１から入力される、カーブ路の入口までの距離およびカーブ路の曲率半径の情報に基づいて、カーブ路を走行する際の車速目標値（カーブ路車速目標値）を予め求めて、カーブ路の入口に到達するまでの間に、車速がカーブ路車速目標値と一致するような車速目標値を求める。この場合の車速目標値は、車両がカーブ路の入口に近づくにつれて、カーブ路車速目標値に向けて徐々に減少する値となる。
【００１５】
目標減速度算出部１０２は、車両の実車速と、目標車速算出部１０１によって算出される目標車速との差ΔＶに基づいて、車両の目標減速度を算出する。この目標減速度は、車速差ΔＶが大きいほど大きい値である。なお、車速は、車輪速センサ６によって検出される車輪速から求める。
【００１６】
目標変速比算出部１０３は、自動変速機９の目標変速比を算出する。図３は、目標変速比算出部１０３が目標変速比を算出する手順を示す図である。目標変速比算出部１０３は、目標減速度と、自動変速機９の目標入力軸回転数（エンジンの目標回転数）との関係を定めたデータ３０を保持している。図３に示すように、目標減速度（目標減速度の絶対値）が大きいほど、目標入力軸回転数も大きい。まず、目標減速度算出部１０２によって算出される目標減速度と、上述したデータ３０とに基づいて、目標入力軸回転数を求める。続いて、求めた目標入力軸回転数を車速で除算し、所定の係数Ｋを乗ずることにより、目標変速比を求める。所定の係数Ｋは、タイヤ半径や、ファイナルギア比等に応じた値である。
【００１７】
変速比上限算出部１０４は、後述する方法により求めた、ヨーレートと変速比上限値との関係を定めたデータ４０を保持している。このデータ４０では、図４に示すように、ヨーレートが大きいほど、変速比上限値は小さい。変速比上限算出部１０４は、ヨーレート算出部１０１から出力されるヨーレートと、上述したデータ４０とに基づいて、変速比上限値を求める。
【００１８】
ヨーレートと変速比上限値との関係を定めたデータ４０の求め方について説明しておく。まず、異なるヨーレートの値に応じて、第１の変速比上限値を求める。第１の変速比上限値は、異なるヨーレートの値に応じて、図示しないエンジンが燃料カットの状態におけるエンジンブレーキ減速駆動力と、タイヤ横力との合力が所定のタイヤ摩擦限界値（タイヤがスリップしない限界値）を超えないという条件の下で算出される変速比の限界値である。
【００１９】
続いて、異なるヨーレートの値に応じて、第２の変速比上限値を求める。第２の変速比上限値は、異なるヨーレートの値に応じて、所定のスロットル開度（アクセルペダルオフ時に、ドライバがわずかにアクセルペダルを踏んでしまった状態を想定した開度）を開いた時の正の駆動力と、タイヤ横力との合力が所定のタイヤ摩擦限界値を超えないという条件の下で算出される変速比の限界値である。
【００２０】
最後に、異なるヨーレートの値ごとに算出した第１の変速比上限値および第２の変速比上限値のうち、小さい方の変速比上限値を選択し、ヨーレートと変速比上限値との関係を定めたデータ４０を作成する。
【００２１】
最終目標変速比算出部１０５は、目標変速比算出部１０３によって算出された目標変速比と、変速比上限算出部１０４によって算出された変速比上限値とを比較して、小さい方の変速比を最終目標変速比とする。最終目標変速比算出部１０５はまた、最終目標変速比に基づいて、自動変速機９の目標変速段を求めて、ＡＴ制御ユニット３に送信する。ＡＴ制御ユニット３は、自動変速機９の変速段が目標変速段と一致するように制御する。
【００２２】
エンブレ推定部１０６は、最終目標変速比算出部１０５によって求められた最終目標変速比に基づいて、図示しないエンジンが燃料カット状態にある場合のエンジンブレーキ駆動力を求める。すなわち、自動変速機９の変速段が最終目標変速比に応じた目標変速段に制御されている場合のエンジンブレーキ駆動力を算出する。
【００２３】
減算部１０７は、目標減速度算出部１０２によって算出される目標減速度から、エンブレ推定部１０６によって算出されるエンジンブレーキ駆動力に応じた減速度を減算することにより、ブレーキアクチュエータ１０を作動させるために必要な減速度を求める。
【００２４】
減速度ブレーキ油圧変換部１０８は、減算部１０７で算出された減速度を実現するために必要なブレーキ油圧指令値を求める。ここでは、減速度とブレーキ油圧指令値との関係を定めたデータを予め用意しておき、このデータと、減算部１０７で算出された減速度とに基づいて、ブレーキ油圧指令値を求める。求めたブレーキ油圧指令値は、ブレーキ制御ユニット４に送信される。ブレーキ制御ユニット４は、ブレーキ油圧指令値に基づいて、ブレーキアクチュエータ１０を制御する。
【００２５】
図５は、第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置によって行われる処理内容を示すフローチャートである。車両が起動すると、制御コントローラ１は、ステップＳ１０の処理を開始する。なお、制御コントローラ１内部の各部１００〜１０８で行われる処理のうち、既に説明した処理の詳細な内容の説明は省略する。
【００２６】
ステップＳ１０では、車両の各種情報を取得する。車両の各種情報には、舵角センサ７によって検出される舵角、車輪速センサ６によって検出された車輪速に基づいて求められる車速、および、ナビゲーションシステム１１から入力されるカーブ路の入口までの距離およびカーブ路の曲率半径が含まれる。
【００２７】
ステップＳ１０に続くステップＳ２０では、ヨーレート算出部１００において、車両のヨーレートを算出して、ステップＳ３０に進む。ステップＳ３０では、目標車速算出部１０１において、ナビゲーションシステム１１から入力されるカーブ路の入口までの距離およびカーブ路の曲率半径の情報と、ヨーレート算出部１００で算出されるヨーレートとに基づいて、目標車速を算出して、ステップＳ４０に進む。
【００２８】
ステップＳ４０では、目標減速度算出部１０２において、車輪速センサ６によって検出された車輪速に基づいて求められる車速、および、目標車速算出部１０１によって算出された目標車速に基づいて、車両の目標減速度を算出して、ステップＳ５０に進む。ステップＳ５０では、目標変速比算出部１０３において、目標減速度算出部１０２によって算出された目標変速比を算出して、ステップＳ６０に進む。
【００２９】
ステップＳ６０では、変速比上限算出部１０４において、ヨーレート算出部１００で算出されたヨーレートに基づいて、変速比上限値を算出して、ステップＳ７０に進む。ステップＳ７０において、最終目標変速比算出部１０５は、目標変速比算出部１０３によって算出された目標変速比と、変速比上限算出部１０４によって算出された変速比上限値とに基づいて、最終目標変速比を算出して、ステップＳ８０に進む。
【００３０】
ステップＳ８０において、エンブレ推定部１０６は、自動変速機９の変速段が最終目標変速比に応じた目標変速段に制御されている場合のエンジンブレーキ駆動力を算出して、ステップＳ９０に進む。ステップＳ９０では、ブレーキ油圧指令値を算出する。このため、減算部１０７は、目標減速度算出部１０２によって算出される目標減速度から、エンブレ推定部１０６によって算出されるエンジンブレーキ駆動力に応じた減速度を減算することにより、ブレーキアクチュエータ１０を作動させるために必要な減速度を求める。減速度ブレーキ油圧変換部１０８は、減算部１０７で算出された減速度に基づいて、その減速度を実現するために必要なブレーキ油圧指令値を求める。
【００３１】
ステップＳ９０に続くステップＳ１００において、最終目標変速比算出部１０５は、算出した最終目標変速比に基づいて、自動変速機９の目標変速段を求めて、ＡＴ制御ユニット３に出力する。また、減速度ブレーキ油圧変換部１０８は、算出したブレーキ油圧指令値をブレーキ制御ユニット４に出力する。
【００３２】
図６（ａ）は、第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置を搭載した車両がカーブ路に進入する際の制御タイミングチャートを示す図である。また、図６（ｂ）は、第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置を搭載しない従来の車両がカーブ路に進入する際の制御タイミングチャートを示す図である。図６（ａ）、（ｂ）ともに、上から順に、走行道路と車両との位置関係、車速の時間変化、変速比の時間変化、アクセル角の時間変化、ハンドル舵角の時間変化、および、制駆動力の時間変化をそれぞれ示している。制駆動力の時間変化の図では、タイヤがスリップしない制駆動力範囲をハンチングで示している。
【００３３】
まず始めに、第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置を搭載しない車両の挙動について説明する。自動変速機９の変速段が５速に制御されて走行している場合に、ナビゲーションシステム１１から、カーブ路までの距離およびカーブ路の曲率半径の情報が入力されると、目標車速算出部１０１は目標車速を算出し、目標減速度算出部１０２は、目標減速度を算出する。この目標減速度をエンジンブレーキにて実現するために、図６（ｂ）に示す例では、自動変速機９は、５速から、４速、３速、２速とシフトダウンしている。自動変速機９を２速までシフトダウンさせることにより、大きなエンジンブレーキ力を得ている。図６（ｂ）に示す例では、カーブ路の入口地点ｂに到達しても、十分な減速力が不足しているため、カーブ旋回中も、自動変速機９は２速でホールドされている。
【００３４】
カーブ路旋回中に、例えば、ドライバが減速しすぎと判断して、アクセルペダルをわずかに踏んでしまうと、エンジンの燃料カットが解除される。この場合、自動変速機９が２速に設定されているので、大きな駆動力が発生する。従って、アクセルペダルが踏まれる前に発生していたエンジンブレーキ駆動力（負の駆動力）と、アクセルペダルが踏まれた時の駆動力（正の駆動力）との差、すなわち、駆動力段差が大きくなる（図６（ｂ）の丸印ｄ参照）。
【００３５】
カーブ旋回時には、タイヤがスリップしない制駆動力範囲も狭くなっている（制駆動力のハンチング部分）ため、図６（ｂ）に示す例では、ドライバがアクセルペダルを踏んだ時の駆動力段差が大きくなることにより、タイヤがスリップしない制駆動力範囲を超えてしまっている。その後、ドライバがアクセルペダルを戻して、車両がカーブ路の出口ｃにさしかかると、ドライバは徐々にアクセルペダルを踏んで、車両を加速させていく。
【００３６】
続いて、第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置を搭載した車両の挙動を図６（ａ）を用いて説明する。この場合、カーブ路の入口地点ｂに到達するまでの制御は同じである。すなわち、車両がカーブ路の入口に近づくにつれて、エンジンブレーキで車両を減速させるために、自動変速機９は、５速から２速までシフトダウンしている。
【００３７】
第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置では、変速比上限算出部１０４において、変速比の上限値を算出している。この変速比上限値は、車両のヨーレートが大きいほど、小さい値である（図４参照）。すなわち、車両が旋回状態に入り、車両のヨーレートが大きくなると、変速比上限値が小さくなるので、最終目標変速比算出部１０５で算出される最終目標変速比も小さくなる。図６（ａ）に示す例では、カーブ旋回時に、最終目標変速比が小さくなることにより、自動変速機９の変速段が２速から３速、４速へとシフトアップしている。
【００３８】
ここで、図６（ｂ）に示す例と同様に、カーブ路旋回中に、ドライバがアクセルペダルをわずかに踏んだ場合、自動変速機９が４速に設定されているため、２速に設定されている場合に比べて、発生する駆動力は小さく、従って、駆動力段差も小さい（図６（ａ）の丸印ｄ参照）。従って、図６（ａ）に示すように、車両に発生する駆動力は、タイヤがスリップしない制駆動力範囲を超えておらず、前輪はスリップすることなく、カーブ路を走行することができる。
【００３９】
第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置によれば、車速および車両の横旋回度合に基づいて、車両の減速度を求め、求めた減速度を実現するために必要なエンジンブレーキトルクを算出するとともに、算出したエンジンブレーキトルクの絶対値がエンジンブレーキトルク上限値より小さくなるように制御する。この時に、車両の横旋回度合が大きいほど、エンジンブレーキトルク上限値を小さくするので、エンジンブレーキ作動中に、ドライバがアクセルペダルを踏んだ時の駆動力段差を小さくすることができる。これにより、コーナリング時に、ドライバがアクセルペダルを踏んでしまった場合でも、車両のアンダーステア等の発生を防止することができる。
【００４０】
特に、第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置によれば、車両の横旋回度合が大きいほど、変速比上限値を小さくすることにより、エンジンブレーキトルク上限値を小さくする。これにより、エンジンブレーキ作動中に、ドライバがアクセルペダルを踏んだ時の駆動力段差を小さくすることができる。
【００４１】
−第２の実施の形態−
図７は、第２の実施の形態における車両用制駆動力制御装置の構成を示す図である。第２の実施の形態における車両用制駆動力制御装置を搭載した車両は、前輪および後輪が共に駆動輪である４輪駆動車である。第２の実施の形態における車両用制駆動力制御装置は、図１に示す第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置の構成に対して、４ＷＤコントローラ１２および４ＷＤ駆動力配分器１３をさらに備える。
【００４２】
制御コントローラ１Ａは、後述する方法により、車両がカーブ路を走行する際の後輪の目標配分比を演算する。４ＷＤコントローラ１２は、制御コントローラ１Ａによって演算された後輪の目標配分比に基づいた前後輪駆動指示を４ＷＤ駆動力配分器１３に送信する。また、実際の後輪の駆動力配分比を制御コントローラ１Ａに送信する。４ＷＤ駆動力配分器１３は、４ＷＤコントローラ１２から入力される前後輪駆動指示に基づいて、前輪および後輪の駆動力配分を制御する。
【００４３】
図８は、制御コントローラ１Ａの内部で行われる各種処理を説明するためのブロック図である。制御コントローラ１Ａは、図２に示す制御コントローラ１の構成に加えて、目標４ＷＤ配分比算出部１０９を備える。目標４ＷＤ配分比算出部１０９は、ヨーレート算出部１００によって算出されるヨーレートに基づいて、後輪の目標配分比を演算する。具体的には、ヨーレートが大きいほど、後輪の目標配分比が大きくなるようにする。目標４ＷＤ配分比算出部１０９によって算出された目標配分比は、４ＷＤコントローラ１２に送信される。
【００４４】
４ＷＤコントローラ１２は、実際の後輪の駆動力配分比を制御コントローラ１Ａの変速比上限算出部１０４Ａに送信する。変速比上限算出部１０４Ａは、ヨーレート算出部１００によって求められるヨーレートと、４ＷＤコントローラ１２から入力される実際の後輪の駆動力配分比とに基づいて、変速比上限値を求める。
【００４５】
図９は、変速比上限算出部１０４Ａが変速比上限値を算出する手順を示す図である。変速比上限算出部１０４Ａは、ヨーレートおよび後輪の駆動力配分比と、変速比上限値との関係を示すデータ９０を保持している。このデータ９０では、図９に示すように、ヨーレートが小さいほど、また、後輪の駆動力配分比が大きいほど、変速比上限値は大きい。例えば、同一のヨーレートであっても、後輪の駆動力配分比が大きくなるほど、変速比上限値は大きくなる。
【００４６】
すなわち、車両のヨーレートが大きいほど、変速比上限値は小さくなるが、上述したように、車両のヨーレートが大きいほど、後輪の目標配分比は大きくなるので、図９のデータ９０を用いて求められる変速比上限値は、２輪駆動車の場合（第１の実施の形態）の変速比上限値と比べて大きくなる。
【００４７】
図１０は、第２の実施の形態における車両用制駆動力制御装置によって行われる処理内容を示すフローチャートである。図５に示すフローチャートの処理と同一の処理を行うステップには、同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。車両が起動すると、制御コントローラ１は、ステップＳ１０Ａの処理を開始する。
【００４８】
ステップＳ１０Ａでは、車両の各種情報を取得する。車両の各種情報には、舵角センサ７によって検出される舵角、車輪速センサ６によって検出される車輪速に基づいて求められる車速、ナビゲーションシステム１１から入力されるカーブ路の入口までの距離およびカーブ路の曲率半径、および、実際の後輪の駆動力配分比が含まれる。
【００４９】
ステップＳ２０において、ヨーレート算出部１００が車両のヨーレートを算出すると、ステップＳ２００に進む。ステップＳ２００では、目標４ＷＤ配分比算出部１０９において、後輪の目標配分比を算出して、ステップＳ３０に進む。ステップＳ３０からステップＳ５０の処理は、図５に示すフローチャートのステップＳ３０からステップＳ５０の処理と同一である。
【００５０】
ステップＳ５０に続くステップＳ２１０において、変速比上限算出部１０４Ａは、ヨーレート算出部１００によって求められるヨーレートと、４ＷＤコントローラ１２から入力される後輪の駆動力配分比とに基づいて、変速比上限値を算出する。変速比上限値を算出すると、ステップＳ７０に進む。ステップＳ７０からステップＳ９０までの処理は、図５に示すフローチャートのステップＳ７０からステップＳ９０までの処理と同一である。
【００５１】
ステップＳ９０に続くステップＳ２２０において、最終目標変速比算出部１０５は、ステップＳ７０で算出した最終目標変速比に基づいて、自動変速機９の目標変速段を求めて、をＡＴ制御ユニット３に出力し、減速度ブレーキ油圧変換部１０８は、ステップＳ９０で算出したブレーキ油圧指令値をブレーキ制御ユニット４に出力する。また、目標４ＷＤ配分比算出部１０９は、ステップＳ２００で算出した後輪の目標配分比を４ＷＤコントローラ１２に出力する。
【００５２】
図１１は、第２の実施の形態における車両用制駆動力制御装置を搭載した車両がカーブ路に進入する際の制御タイミングチャートを示す図である。カーブ路の入口地点ｂに到達するまでの制御は、第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置によって行われる制御と同じである。すなわち、車両がカーブ路の入口に近づくにつれて、エンジンブレーキで車両を減速させるために、自動変速機９は、５速から２速までシフトダウンしている。
【００５３】
第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置では、車両が旋回状態に入ると、最終目標変速比算出部１０５で算出される最終目標変速比が小さくなるので、自動変速機９の変速段が２速から３速、４速へとシフトアップしている。これに対して、第２の実施の形態における車両用制駆動力制御装置では、車両のヨーレートが大きいほど、後輪の駆動力配分比を大きくし、後輪の駆動力配分比が大きくなるほど、変速比上限値を大きくしている。従って、第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置に比べて、車両旋回時の最終目標変速比が大きくなる。図１１に示す例では、自動変速機９は、４速までシフトアップせずに、３速で旋回している。これは、エンジンブレーキ制動力を後輪に配分することにより、前輪のスリップ限界までの余裕度が大きくなり、より大きいエンジンブレーキ力を発生させても、車両挙動が安定するからである。また、状況によっては、カーブ路での減速をエンジンブレーキのみで行うことができるため、ブレーキアクチュエータ１０による摩擦ブレーキの作動頻度を低減させることができる。従って、ブレーキアクチュエータ１０の耐久性が改善し、燃料カット頻度の向上による燃費向上を実現することが可能となる。
【００５４】
第２の実施の形態における車両用制駆動力制御装置によれば、４輪駆動時においてエンジンブレーキトルク上限値を小さくする割合を、２輪駆動時においてエンジンブレーキトルク上限値を小さくする割合より小さくするので、エンジンブレーキを有効に活用することができる。これにより、摩擦ブレーキの作動頻度の低減や、燃料カット頻度の向上による燃費向上を実現することができる。
【００５５】
特に、第２の実施の形態における車両用制駆動力制御装置によれば、後輪の駆動力配分比が大きいほど、変速比上限値、すなわち、エンジンブレーキトルク上限値を小さくする割合を小さくするので、前輪の駆動力状態に応じて、適切な変速比を設定することができる。また、車両の横旋回度合が大きいほど、後輪の駆動力配分比を大きくするので、車両の横旋回度合が大きいほど、変速比上限値を大きくして、エンジンブレーキを有効に活用することができる。
【００５６】
本発明は、上述した第１および第２の実施の形態に限定されることはない。例えば、上述した第１および第２の実施の形態では、自動変速機９が有段変速機であるとして説明したが、無段変速機であってもよい。自動変速機９が無段変速機の場合、最終目標変速比算出部１０５は、算出した最終目標変速比をＡＴ制御ユニット３に出力する。
【００５７】
ヨーレート算出部１００は、車輪速センサ６によって検出される車輪速と、舵角センサ７によって検出される舵角とに基づいて、既知の方法により、車両のヨーレートを算出し、算出したヨーレートと、ヨーレートセンサ５によって検出されるヨーレートのうち、大きい方の値を選択して出力したが、別の方法により、出力するヨーレートを選択してもよい。また、ヨーレートセンサ５によって検出されるヨーレートを常に用いるようにしてもよいし、ヨーレート算出部１００によって算出されるヨーレートを常に用いるようにしてもよい。
【００５８】
目標車速算出部１０１が目標車速を算出する方法も、上述した方法に限定されることはなく、例えば、道路の路面μ（摩擦係数）を考慮して、目標車速を算出することもできる。
【００５９】
なお、上述した第１および第２の実施の形態では、目標変速比を変速比上限値で制限することによって、エンジンブレーキトルクを制限したが、最初に目標エンジンブレーキトルクを算出し、算出したエンジンブレーキトルクがエンジンブレーキトルク上限値より小さくなるように制限してもよい。この場合、エンジンブレーキトルク上限値は、車両の横旋回度合が大きいほど、小さくなるようにする。
【００６０】
特許請求の範囲の構成要素と第１および第２の実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、ヨーレートセンサ５が横旋回度合検出手段を、制御コントローラ１が目標減速度算出手段、エンジンブレーキトルク算出手段、エンジンブレーキトルク制限手段、および、エンジンブレーキトルク上限値変更手段を、ＡＴ制御ユニット３がエンジンブレーキ制御手段をそれぞれ構成する。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する上で、上記の実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係に何ら限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置の構成を示す図
【図２】制御コントローラの内部で行われる各種処理を説明するためのブロック図
【図３】目標変速比算出部が目標変速比を算出する手順を示す図
【図４】ヨーレートと変速比上限値との関係を示す図
【図５】第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置によって行われる処理内容を示すフローチャート
【図６】図６（ａ）は、第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置を搭載した車両がカーブ路に進入する際の制御タイミングチャートを示す図、図６（ｂ）は、第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置を搭載しない従来の車両がカーブ路に進入する際の制御タイミングチャートを示す図
【図７】第２の実施の形態における車両用制駆動力制御装置の構成を示す図
【図８】制御コントローラの内部で行われる各種処理を説明するためのブロック図
【図９】ヨーレートおよび後輪の駆動力配分比と、変速比上限値との関係を示すデータ
【図１０】第２の実施の形態における車両用制駆動力制御装置によって行われる処理内容を示すフローチャート
【図１１】第２の実施の形態における車両用制駆動力制御装置を搭載した車両がカーブ路に進入する際のタイミングチャートを示す図
【符号の説明】
【００６２】
１…制御コントローラ、２…エンジン制御ユニット（ＥＣＭ）、３…ＡＴ制御ユニット（ＡＴＣＵ）、４…ブレーキ制御ユニット（ＢＣＵ）、５…ヨーレートセンサ、６…車輪速センサ、７…舵角センサ、８…電子制御スロットル、９…自動変速機（ＡＴ）、１０…ブレーキアクチュエータ、１１…ナビゲーションシステム、１００…ヨーレート算出部、１０１…目標車速算出部、１０２…目標減速度算出部、１０３…目標変速比算出部、１０４…変速比上限算出部、１０５…最終目標変速比算出部、１０６…エンブレ推定部、１０７…減算部、１０８…減速度ブレーキ油圧変換部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制駆動力を制御する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コーナリング時に、自動変速機の変速比が下限レシオより小さくならないように制限して、コーナリング時におけるエンジンブレーキ性能を確保する技術が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２１０４５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の技術では、横加速度や操舵角が大きいほど、エンジンブレーキ力が大きくなるように制御するので、エンジンブレーキ作動時にドライバがアクセルペダルを踏んだ時の駆動力段差が大きくなるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による車両用制駆動力制御装置および車両用制駆動力制御方法は、目標減速度を実現するために必要なエンジンブレーキトルクの絶対値がエンジンブレーキトルク上限値より小さくなるように制限するとともに、車両の横旋回度合が大きいほど、エンジンブレーキトルク上限値を小さくすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明による車両用制駆動力制御装置および車両用制駆動力制御方法によれば、エンジンブレーキ作動中に、ドライバがアクセルペダルを踏んだ時の駆動力段差を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
−第１の実施の形態−
図１は、第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置の構成を示す図である。第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置は、制御コントローラ１と、エンジン制御ユニット（ＥＣＭ）２と、ＡＴ制御ユニット（ＡＴＣＵ）３と、ブレーキ制御ユニット（ＢＣＵ）４と、ヨーレートセンサ５と、車輪速センサ６と、舵角センサ７と、電子制御スロットル８と、自動変速機（ＡＴ）９と、ブレーキアクチュエータ１０と、ナビゲーションシステム１１とを備える。なお、ここでは、第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置を搭載した車両は、駆動輪が前輪のみである前輪駆動車として説明する。
【０００８】
エンジン制御ユニット２は、制御コントローラ１から入力されるエンジントルク指令値に基づいて、電子制御スロットル８を制御することにより、エンジントルクを制御する。特に、ドライバがアクセルペダル（不図示）を離した（閉じた）場合には、電子制御スロットル８を全閉（もしくは全閉近傍）にする制御を行う。ブレーキ制御ユニット４は、制御コントローラ１から入力されるブレーキ油圧指令値に基づいて、各車輪に設けられているブレーキアクチュエータ１０を制御することにより、車両の制動力を制御する。
【０００９】
ＡＴ制御ユニット３は、通常制御時は、アクセルペダル開度および車速に基づいて、自動変速機９の変速段を制御し、後述するカーブ走行時には、制御コントローラ１から入力される最終目標変速比に基づいて、自動変速機９の変速段を制御する。なお、ここでは、自動変速機９を有段変速機として説明する。
【００１０】
ヨーレートセンサ５は、車両のヨーレートを検出して、制御コントローラ１に出力する。車輪速センサ６は、各車輪の速度を検出して、制御コントローラ１に出力する。舵角センサ７は、ハンドルの舵角を検出して、制御コントローラ１に出力する。
【００１１】
ナビゲーションシステム１１は、ＧＰＳユニット（不図示）や地図データベース（不図示）などを備え、ＧＰＳユニットによって検出される自車位置と、地図データベースに格納されている地図データとに基づいて、自車両が走行している道路を特定し、各種情報を制御コントローラ１に出力する。制御コントローラ１に出力する各種情報には、例えば、車両前方に存在するカーブ路までの距離や、カーブ路の曲率半径の情報が含まれている。なお、道路の距離や曲率半径の情報は、地図データベースに格納されている地図データに含まれている。
【００１２】
図２は、制御コントローラ１の内部で行われる各種処理を説明するためのブロック図である。制御コントローラ１は、内部で行う処理機能上、ヨーレート算出部１００と、目標車速算出部１０１と、目標減速度算出部１０２と、目標変速比算出部１０３と、変速比上限算出部１０４と、最終目標変速比算出部１０５と、エンブレ推定部１０６と、減算部１０７と、減速度ブレーキ油圧変換部１０８とを備える。
【００１３】
ヨーレート算出部１００は、車輪速センサ６によって検出される車輪速と、舵角センサ７によって検出される舵角とに基づいて、既知の方法により、車両のヨーレートを算出し、算出したヨーレートと、ヨーレートセンサ５によって検出されるヨーレートのうち、大きい方の値を出力する。目標車速算出部１０１は、ヨーレート算出部１００から出力されるヨーレートに基づいて、車両の横加速度が所定の横加速度以内になるように、目標車速を算出する。
【００１４】
ただし、カーブ路に進入する場合には、ナビゲーションシステム１１から入力される、カーブ路の入口までの距離およびカーブ路の曲率半径の情報に基づいて、カーブ路を走行する際の車速目標値（カーブ路車速目標値）を予め求めて、カーブ路の入口に到達するまでの間に、車速がカーブ路車速目標値と一致するような車速目標値を求める。この場合の車速目標値は、車両がカーブ路の入口に近づくにつれて、カーブ路車速目標値に向けて徐々に減少する値となる。
【００１５】
目標減速度算出部１０２は、車両の実車速と、目標車速算出部１０１によって算出される目標車速との差ΔＶに基づいて、車両の目標減速度を算出する。この目標減速度は、車速差ΔＶが大きいほど大きい値である。なお、車速は、車輪速センサ６によって検出される車輪速から求める。
【００１６】
目標変速比算出部１０３は、自動変速機９の目標変速比を算出する。図３は、目標変速比算出部１０３が目標変速比を算出する手順を示す図である。目標変速比算出部１０３は、目標減速度と、自動変速機９の目標入力軸回転数（エンジンの目標回転数）との関係を定めたデータ３０を保持している。図３に示すように、目標減速度（目標減速度の絶対値）が大きいほど、目標入力軸回転数も大きい。まず、目標減速度算出部１０２によって算出される目標減速度と、上述したデータ３０とに基づいて、目標入力軸回転数を求める。続いて、求めた目標入力軸回転数を車速で除算し、所定の係数Ｋを乗ずることにより、目標変速比を求める。所定の係数Ｋは、タイヤ半径や、ファイナルギア比等に応じた値である。
【００１７】
変速比上限算出部１０４は、後述する方法により求めた、ヨーレートと変速比上限値との関係を定めたデータ４０を保持している。このデータ４０では、図４に示すように、ヨーレートが大きいほど、変速比上限値は小さい。変速比上限算出部１０４は、ヨーレート算出部１０１から出力されるヨーレートと、上述したデータ４０とに基づいて、変速比上限値を求める。
【００１８】
ヨーレートと変速比上限値との関係を定めたデータ４０の求め方について説明しておく。まず、異なるヨーレートの値に応じて、第１の変速比上限値を求める。第１の変速比上限値は、異なるヨーレートの値に応じて、図示しないエンジンが燃料カットの状態におけるエンジンブレーキ減速駆動力と、タイヤ横力との合力が所定のタイヤ摩擦限界値（タイヤがスリップしない限界値）を超えないという条件の下で算出される変速比の限界値である。
【００１９】
続いて、異なるヨーレートの値に応じて、第２の変速比上限値を求める。第２の変速比上限値は、異なるヨーレートの値に応じて、所定のスロットル開度（アクセルペダルオフ時に、ドライバがわずかにアクセルペダルを踏んでしまった状態を想定した開度）を開いた時の正の駆動力と、タイヤ横力との合力が所定のタイヤ摩擦限界値を超えないという条件の下で算出される変速比の限界値である。
【００２０】
最後に、異なるヨーレートの値ごとに算出した第１の変速比上限値および第２の変速比上限値のうち、小さい方の変速比上限値を選択し、ヨーレートと変速比上限値との関係を定めたデータ４０を作成する。
【００２１】
最終目標変速比算出部１０５は、目標変速比算出部１０３によって算出された目標変速比と、変速比上限算出部１０４によって算出された変速比上限値とを比較して、小さい方の変速比を最終目標変速比とする。最終目標変速比算出部１０５はまた、最終目標変速比に基づいて、自動変速機９の目標変速段を求めて、ＡＴ制御ユニット３に送信する。ＡＴ制御ユニット３は、自動変速機９の変速段が目標変速段と一致するように制御する。
【００２２】
エンブレ推定部１０６は、最終目標変速比算出部１０５によって求められた最終目標変速比に基づいて、図示しないエンジンが燃料カット状態にある場合のエンジンブレーキ駆動力を求める。すなわち、自動変速機９の変速段が最終目標変速比に応じた目標変速段に制御されている場合のエンジンブレーキ駆動力を算出する。
【００２３】
減算部１０７は、目標減速度算出部１０２によって算出される目標減速度から、エンブレ推定部１０６によって算出されるエンジンブレーキ駆動力に応じた減速度を減算することにより、ブレーキアクチュエータ１０を作動させるために必要な減速度を求める。
【００２４】
減速度ブレーキ油圧変換部１０８は、減算部１０７で算出された減速度を実現するために必要なブレーキ油圧指令値を求める。ここでは、減速度とブレーキ油圧指令値との関係を定めたデータを予め用意しておき、このデータと、減算部１０７で算出された減速度とに基づいて、ブレーキ油圧指令値を求める。求めたブレーキ油圧指令値は、ブレーキ制御ユニット４に送信される。ブレーキ制御ユニット４は、ブレーキ油圧指令値に基づいて、ブレーキアクチュエータ１０を制御する。
【００２５】
図５は、第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置によって行われる処理内容を示すフローチャートである。車両が起動すると、制御コントローラ１は、ステップＳ１０の処理を開始する。なお、制御コントローラ１内部の各部１００〜１０８で行われる処理のうち、既に説明した処理の詳細な内容の説明は省略する。
【００２６】
ステップＳ１０では、車両の各種情報を取得する。車両の各種情報には、舵角センサ７によって検出される舵角、車輪速センサ６によって検出された車輪速に基づいて求められる車速、および、ナビゲーションシステム１１から入力されるカーブ路の入口までの距離およびカーブ路の曲率半径が含まれる。
【００２７】
ステップＳ１０に続くステップＳ２０では、ヨーレート算出部１００において、車両のヨーレートを算出して、ステップＳ３０に進む。ステップＳ３０では、目標車速算出部１０１において、ナビゲーションシステム１１から入力されるカーブ路の入口までの距離およびカーブ路の曲率半径の情報と、ヨーレート算出部１００で算出されるヨーレートとに基づいて、目標車速を算出して、ステップＳ４０に進む。
【００２８】
ステップＳ４０では、目標減速度算出部１０２において、車輪速センサ６によって検出された車輪速に基づいて求められる車速、および、目標車速算出部１０１によって算出された目標車速に基づいて、車両の目標減速度を算出して、ステップＳ５０に進む。ステップＳ５０では、目標変速比算出部１０３において、目標減速度算出部１０２によって算出された目標変速比を算出して、ステップＳ６０に進む。
【００２９】
ステップＳ６０では、変速比上限算出部１０４において、ヨーレート算出部１００で算出されたヨーレートに基づいて、変速比上限値を算出して、ステップＳ７０に進む。ステップＳ７０において、最終目標変速比算出部１０５は、目標変速比算出部１０３によって算出された目標変速比と、変速比上限算出部１０４によって算出された変速比上限値とに基づいて、最終目標変速比を算出して、ステップＳ８０に進む。
【００３０】
ステップＳ８０において、エンブレ推定部１０６は、自動変速機９の変速段が最終目標変速比に応じた目標変速段に制御されている場合のエンジンブレーキ駆動力を算出して、ステップＳ９０に進む。ステップＳ９０では、ブレーキ油圧指令値を算出する。このため、減算部１０７は、目標減速度算出部１０２によって算出される目標減速度から、エンブレ推定部１０６によって算出されるエンジンブレーキ駆動力に応じた減速度を減算することにより、ブレーキアクチュエータ１０を作動させるために必要な減速度を求める。減速度ブレーキ油圧変換部１０８は、減算部１０７で算出された減速度に基づいて、その減速度を実現するために必要なブレーキ油圧指令値を求める。
【００３１】
ステップＳ９０に続くステップＳ１００において、最終目標変速比算出部１０５は、算出した最終目標変速比に基づいて、自動変速機９の目標変速段を求めて、ＡＴ制御ユニット３に出力する。また、減速度ブレーキ油圧変換部１０８は、算出したブレーキ油圧指令値をブレーキ制御ユニット４に出力する。
【００３２】
図６（ａ）は、第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置を搭載した車両がカーブ路に進入する際の制御タイミングチャートを示す図である。また、図６（ｂ）は、第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置を搭載しない従来の車両がカーブ路に進入する際の制御タイミングチャートを示す図である。図６（ａ）、（ｂ）ともに、上から順に、走行道路と車両との位置関係、車速の時間変化、変速比の時間変化、アクセル角の時間変化、ハンドル舵角の時間変化、および、制駆動力の時間変化をそれぞれ示している。制駆動力の時間変化の図では、タイヤがスリップしない制駆動力範囲をハンチングで示している。
【００３３】
まず始めに、第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置を搭載しない車両の挙動について説明する。自動変速機９の変速段が５速に制御されて走行している場合に、ナビゲーションシステム１１から、カーブ路までの距離およびカーブ路の曲率半径の情報が入力されると、目標車速算出部１０１は目標車速を算出し、目標減速度算出部１０２は、目標減速度を算出する。この目標減速度をエンジンブレーキにて実現するために、図６（ｂ）に示す例では、自動変速機９は、５速から、４速、３速、２速とシフトダウンしている。自動変速機９を２速までシフトダウンさせることにより、大きなエンジンブレーキ力を得ている。図６（ｂ）に示す例では、カーブ路の入口地点ｂに到達しても、十分な減速力が不足しているため、カーブ旋回中も、自動変速機９は２速でホールドされている。
【００３４】
カーブ路旋回中に、例えば、ドライバが減速しすぎと判断して、アクセルペダルをわずかに踏んでしまうと、エンジンの燃料カットが解除される。この場合、自動変速機９が２速に設定されているので、大きな駆動力が発生する。従って、アクセルペダルが踏まれる前に発生していたエンジンブレーキ駆動力（負の駆動力）と、アクセルペダルが踏まれた時の駆動力（正の駆動力）との差、すなわち、駆動力段差が大きくなる（図６（ｂ）の丸印ｄ参照）。
【００３５】
カーブ旋回時には、タイヤがスリップしない制駆動力範囲も狭くなっている（制駆動力のハンチング部分）ため、図６（ｂ）に示す例では、ドライバがアクセルペダルを踏んだ時の駆動力段差が大きくなることにより、タイヤがスリップしない制駆動力範囲を超えてしまっている。その後、ドライバがアクセルペダルを戻して、車両がカーブ路の出口ｃにさしかかると、ドライバは徐々にアクセルペダルを踏んで、車両を加速させていく。
【００３６】
続いて、第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置を搭載した車両の挙動を図６（ａ）を用いて説明する。この場合、カーブ路の入口地点ｂに到達するまでの制御は同じである。すなわち、車両がカーブ路の入口に近づくにつれて、エンジンブレーキで車両を減速させるために、自動変速機９は、５速から２速までシフトダウンしている。
【００３７】
第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置では、変速比上限算出部１０４において、変速比の上限値を算出している。この変速比上限値は、車両のヨーレートが大きいほど、小さい値である（図４参照）。すなわち、車両が旋回状態に入り、車両のヨーレートが大きくなると、変速比上限値が小さくなるので、最終目標変速比算出部１０５で算出される最終目標変速比も小さくなる。図６（ａ）に示す例では、カーブ旋回時に、最終目標変速比が小さくなることにより、自動変速機９の変速段が２速から３速、４速へとシフトアップしている。
【００３８】
ここで、図６（ｂ）に示す例と同様に、カーブ路旋回中に、ドライバがアクセルペダルをわずかに踏んだ場合、自動変速機９が４速に設定されているため、２速に設定されている場合に比べて、発生する駆動力は小さく、従って、駆動力段差も小さい（図６（ａ）の丸印ｄ参照）。従って、図６（ａ）に示すように、車両に発生する駆動力は、タイヤがスリップしない制駆動力範囲を超えておらず、前輪はスリップすることなく、カーブ路を走行することができる。
【００３９】
第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置によれば、車速および車両の横旋回度合に基づいて、車両の減速度を求め、求めた減速度を実現するために必要なエンジンブレーキトルクを算出するとともに、算出したエンジンブレーキトルクの絶対値がエンジンブレーキトルク上限値より小さくなるように制御する。この時に、車両の横旋回度合が大きいほど、エンジンブレーキトルク上限値を小さくするので、エンジンブレーキ作動中に、ドライバがアクセルペダルを踏んだ時の駆動力段差を小さくすることができる。これにより、コーナリング時に、ドライバがアクセルペダルを踏んでしまった場合でも、車両のアンダーステア等の発生を防止することができる。
【００４０】
特に、第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置によれば、車両の横旋回度合が大きいほど、変速比上限値を小さくすることにより、エンジンブレーキトルク上限値を小さくする。これにより、エンジンブレーキ作動中に、ドライバがアクセルペダルを踏んだ時の駆動力段差を小さくすることができる。
【００４１】
−第２の実施の形態−
図７は、第２の実施の形態における車両用制駆動力制御装置の構成を示す図である。第２の実施の形態における車両用制駆動力制御装置を搭載した車両は、前輪および後輪が共に駆動輪である４輪駆動車である。第２の実施の形態における車両用制駆動力制御装置は、図１に示す第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置の構成に対して、４ＷＤコントローラ１２および４ＷＤ駆動力配分器１３をさらに備える。
【００４２】
制御コントローラ１Ａは、後述する方法により、車両がカーブ路を走行する際の後輪の目標配分比を演算する。４ＷＤコントローラ１２は、制御コントローラ１Ａによって演算された後輪の目標配分比に基づいた前後輪駆動指示を４ＷＤ駆動力配分器１３に送信する。また、実際の後輪の駆動力配分比を制御コントローラ１Ａに送信する。４ＷＤ駆動力配分器１３は、４ＷＤコントローラ１２から入力される前後輪駆動指示に基づいて、前輪および後輪の駆動力配分を制御する。
【００４３】
図８は、制御コントローラ１Ａの内部で行われる各種処理を説明するためのブロック図である。制御コントローラ１Ａは、図２に示す制御コントローラ１の構成に加えて、目標４ＷＤ配分比算出部１０９を備える。目標４ＷＤ配分比算出部１０９は、ヨーレート算出部１００によって算出されるヨーレートに基づいて、後輪の目標配分比を演算する。具体的には、ヨーレートが大きいほど、後輪の目標配分比が大きくなるようにする。目標４ＷＤ配分比算出部１０９によって算出された目標配分比は、４ＷＤコントローラ１２に送信される。
【００４４】
４ＷＤコントローラ１２は、実際の後輪の駆動力配分比を制御コントローラ１Ａの変速比上限算出部１０４Ａに送信する。変速比上限算出部１０４Ａは、ヨーレート算出部１００によって求められるヨーレートと、４ＷＤコントローラ１２から入力される実際の後輪の駆動力配分比とに基づいて、変速比上限値を求める。
【００４５】
図９は、変速比上限算出部１０４Ａが変速比上限値を算出する手順を示す図である。変速比上限算出部１０４Ａは、ヨーレートおよび後輪の駆動力配分比と、変速比上限値との関係を示すデータ９０を保持している。このデータ９０では、図９に示すように、ヨーレートが小さいほど、また、後輪の駆動力配分比が大きいほど、変速比上限値は大きい。例えば、同一のヨーレートであっても、後輪の駆動力配分比が大きくなるほど、変速比上限値は大きくなる。
【００４６】
すなわち、車両のヨーレートが大きいほど、変速比上限値は小さくなるが、上述したように、車両のヨーレートが大きいほど、後輪の目標配分比は大きくなるので、図９のデータ９０を用いて求められる変速比上限値は、２輪駆動車の場合（第１の実施の形態）の変速比上限値と比べて大きくなる。
【００４７】
図１０は、第２の実施の形態における車両用制駆動力制御装置によって行われる処理内容を示すフローチャートである。図５に示すフローチャートの処理と同一の処理を行うステップには、同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。車両が起動すると、制御コントローラ１は、ステップＳ１０Ａの処理を開始する。
【００４８】
ステップＳ１０Ａでは、車両の各種情報を取得する。車両の各種情報には、舵角センサ７によって検出される舵角、車輪速センサ６によって検出される車輪速に基づいて求められる車速、ナビゲーションシステム１１から入力されるカーブ路の入口までの距離およびカーブ路の曲率半径、および、実際の後輪の駆動力配分比が含まれる。
【００４９】
ステップＳ２０において、ヨーレート算出部１００が車両のヨーレートを算出すると、ステップＳ２００に進む。ステップＳ２００では、目標４ＷＤ配分比算出部１０９において、後輪の目標配分比を算出して、ステップＳ３０に進む。ステップＳ３０からステップＳ５０の処理は、図５に示すフローチャートのステップＳ３０からステップＳ５０の処理と同一である。
【００５０】
ステップＳ５０に続くステップＳ２１０において、変速比上限算出部１０４Ａは、ヨーレート算出部１００によって求められるヨーレートと、４ＷＤコントローラ１２から入力される後輪の駆動力配分比とに基づいて、変速比上限値を算出する。変速比上限値を算出すると、ステップＳ７０に進む。ステップＳ７０からステップＳ９０までの処理は、図５に示すフローチャートのステップＳ７０からステップＳ９０までの処理と同一である。
【００５１】
ステップＳ９０に続くステップＳ２２０において、最終目標変速比算出部１０５は、ステップＳ７０で算出した最終目標変速比に基づいて、自動変速機９の目標変速段を求めて、をＡＴ制御ユニット３に出力し、減速度ブレーキ油圧変換部１０８は、ステップＳ９０で算出したブレーキ油圧指令値をブレーキ制御ユニット４に出力する。また、目標４ＷＤ配分比算出部１０９は、ステップＳ２００で算出した後輪の目標配分比を４ＷＤコントローラ１２に出力する。
【００５２】
図１１は、第２の実施の形態における車両用制駆動力制御装置を搭載した車両がカーブ路に進入する際の制御タイミングチャートを示す図である。カーブ路の入口地点ｂに到達するまでの制御は、第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置によって行われる制御と同じである。すなわち、車両がカーブ路の入口に近づくにつれて、エンジンブレーキで車両を減速させるために、自動変速機９は、５速から２速までシフトダウンしている。
【００５３】
第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置では、車両が旋回状態に入ると、最終目標変速比算出部１０５で算出される最終目標変速比が小さくなるので、自動変速機９の変速段が２速から３速、４速へとシフトアップしている。これに対して、第２の実施の形態における車両用制駆動力制御装置では、車両のヨーレートが大きいほど、後輪の駆動力配分比を大きくし、後輪の駆動力配分比が大きくなるほど、変速比上限値を大きくしている。従って、第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置に比べて、車両旋回時の最終目標変速比が大きくなる。図１１に示す例では、自動変速機９は、４速までシフトアップせずに、３速で旋回している。これは、エンジンブレーキ制動力を後輪に配分することにより、前輪のスリップ限界までの余裕度が大きくなり、より大きいエンジンブレーキ力を発生させても、車両挙動が安定するからである。また、状況によっては、カーブ路での減速をエンジンブレーキのみで行うことができるため、ブレーキアクチュエータ１０による摩擦ブレーキの作動頻度を低減させることができる。従って、ブレーキアクチュエータ１０の耐久性が改善し、燃料カット頻度の向上による燃費向上を実現することが可能となる。
【００５４】
第２の実施の形態における車両用制駆動力制御装置によれば、４輪駆動時においてエンジンブレーキトルク上限値を小さくする割合を、２輪駆動時においてエンジンブレーキトルク上限値を小さくする割合より小さくするので、エンジンブレーキを有効に活用することができる。これにより、摩擦ブレーキの作動頻度の低減や、燃料カット頻度の向上による燃費向上を実現することができる。
【００５５】
特に、第２の実施の形態における車両用制駆動力制御装置によれば、後輪の駆動力配分比が大きいほど、変速比上限値、すなわち、エンジンブレーキトルク上限値を小さくする割合を小さくするので、前輪の駆動力状態に応じて、適切な変速比を設定することができる。また、車両の横旋回度合が大きいほど、後輪の駆動力配分比を大きくするので、車両の横旋回度合が大きいほど、変速比上限値を大きくして、エンジンブレーキを有効に活用することができる。
【００５６】
本発明は、上述した第１および第２の実施の形態に限定されることはない。例えば、上述した第１および第２の実施の形態では、自動変速機９が有段変速機であるとして説明したが、無段変速機であってもよい。自動変速機９が無段変速機の場合、最終目標変速比算出部１０５は、算出した最終目標変速比をＡＴ制御ユニット３に出力する。
【００５７】
ヨーレート算出部１００は、車輪速センサ６によって検出される車輪速と、舵角センサ７によって検出される舵角とに基づいて、既知の方法により、車両のヨーレートを算出し、算出したヨーレートと、ヨーレートセンサ５によって検出されるヨーレートのうち、大きい方の値を選択して出力したが、別の方法により、出力するヨーレートを選択してもよい。また、ヨーレートセンサ５によって検出されるヨーレートを常に用いるようにしてもよいし、ヨーレート算出部１００によって算出されるヨーレートを常に用いるようにしてもよい。
【００５８】
目標車速算出部１０１が目標車速を算出する方法も、上述した方法に限定されることはなく、例えば、道路の路面μ（摩擦係数）を考慮して、目標車速を算出することもできる。
【００５９】
なお、上述した第１および第２の実施の形態では、目標変速比を変速比上限値で制限することによって、エンジンブレーキトルクを制限したが、最初に目標エンジンブレーキトルクを算出し、算出したエンジンブレーキトルクがエンジンブレーキトルク上限値より小さくなるように制限してもよい。この場合、エンジンブレーキトルク上限値は、車両の横旋回度合が大きいほど、小さくなるようにする。
【００６０】
特許請求の範囲の構成要素と第１および第２の実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、ヨーレートセンサ５が横旋回度合検出手段を、制御コントローラ１が目標減速度算出手段、エンジンブレーキトルク算出手段、エンジンブレーキトルク制限手段、および、エンジンブレーキトルク上限値変更手段を、ＡＴ制御ユニット３がエンジンブレーキ制御手段をそれぞれ構成する。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する上で、上記の実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係に何ら限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置の構成を示す図
【図２】制御コントローラの内部で行われる各種処理を説明するためのブロック図
【図３】目標変速比算出部が目標変速比を算出する手順を示す図
【図４】ヨーレートと変速比上限値との関係を示す図
【図５】第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置によって行われる処理内容を示すフローチャート
【図６】図６（ａ）は、第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置を搭載した車両がカーブ路に進入する際の制御タイミングチャートを示す図、図６（ｂ）は、第１の実施の形態における車両用制駆動力制御装置を搭載しない従来の車両がカーブ路に進入する際の制御タイミングチャートを示す図
【図７】第２の実施の形態における車両用制駆動力制御装置の構成を示す図
【図８】制御コントローラの内部で行われる各種処理を説明するためのブロック図
【図９】ヨーレートおよび後輪の駆動力配分比と、変速比上限値との関係を示すデータ
【図１０】第２の実施の形態における車両用制駆動力制御装置によって行われる処理内容を示すフローチャート
【図１１】第２の実施の形態における車両用制駆動力制御装置を搭載した車両がカーブ路に進入する際のタイミングチャートを示す図
【符号の説明】
【００６２】
１…制御コントローラ、２…エンジン制御ユニット（ＥＣＭ）、３…ＡＴ制御ユニット（ＡＴＣＵ）、４…ブレーキ制御ユニット（ＢＣＵ）、５…ヨーレートセンサ、６…車輪速センサ、７…舵角センサ、８…電子制御スロットル、９…自動変速機（ＡＴ）、１０…ブレーキアクチュエータ、１１…ナビゲーションシステム、１００…ヨーレート算出部、１０１…目標車速算出部、１０２…目標減速度算出部、１０３…目標変速比算出部、１０４…変速比上限算出部、１０５…最終目標変速比算出部、１０６…エンブレ推定部、１０７…減算部、１０８…減速度ブレーキ油圧変換部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の横旋回度合を検出する横旋回度合検出手段と、
車両の目標減速度を算出する目標減速度算出手段と、
前記目標減速度算出手段によって算出される目標減速度を実現するために必要なエンジンブレーキトルクを算出するエンジンブレーキトルク算出手段と、
前記エンジンブレーキトルク算出手段によって算出されるエンジンブレーキトルクの絶対値がエンジンブレーキトルク上限値より小さくなるように制限するエンジンブレーキトルク制限手段と、
前記エンジンブレーキトルク制限手段によって制限された後のエンジンブレーキトルクが発生するように、車両を制御するエンジンブレーキ制御手段と、
前記横旋回度合検出手段によって検出される車両の横旋回度合が大きいほど、前記エンジンブレーキトルク上限値を小さくするエンジンブレーキトルク上限値変更手段とを備えることを特徴とする車両用制駆動力制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用制駆動力制御装置において、
車両の速度を検出する車速検出手段をさらに備え、
前記目標減速度算出手段は、前記車速検出手段によって検出される車速、および、前記横旋回度合検出手段によって検出される車両の横旋回度合に基づいて、前記目標減速度を算出することを特徴とする車両用制駆動力制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の車両用制駆動力制御装置において、
前記エンジンブレーキトルク制限手段によって制限された後のエンジンブレーキトルクでは、前記目標減速度算出手段によって算出される目標減速度を実現することができない場合に、前記目標減速度を実現するために、前記エンジンブレーキとは別の車両ブレーキを作動させる車両ブレーキ制御手段をさらに備えることを特徴とする車両用制駆動力制御装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両用制駆動力制御装置において、
エンジンの出力トルクを車両の駆動輪に伝達する際の目標変速比を算出する目標変速比算出手段をさらに備え、
前記エンジンブレーキトルク上限値変更手段は、前記横旋回度合検出手段によって検出される車両の横旋回度合が大きいほど、前記目標変速比算出手段によって算出される目標変速比を制限するための変速比上限値を小さくすることにより、前記エンジンブレーキトルク上限値を小さくすることを特徴とする車両用制駆動力制御装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車両用制駆動力制御装置において、
前記エンジンブレーキトルク上限値変更手段は、４輪駆動時において前記エンジンブレーキトルク上限値を小さくする割合を、２輪駆動時において前記エンジンブレーキトルク上限値を小さくする割合より小さくすることを特徴とする車両用制駆動力制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の車両用制駆動力制御装置において、
前記エンジンブレーキトルク上限値変更手段は、後輪の駆動力配分比が大きいほど、前記エンジンブレーキトルク上限値を小さくする割合を小さくすることを特徴とする車両用制駆動力制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の車両用制駆動力制御装置において、
前記横旋回度合検出手段によって検出される車両の横旋回度合が大きいほど、後輪の駆動力配分比を大きくする駆動力配分比制御手段をさらに備えることを特徴とする車両用制駆動力制御装置。
【請求項８】
車両の横旋回度合を検出し、
車両の目標減速度を算出し、
算出した目標減速度を実現するために必要なエンジンブレーキトルクを算出し、
車両の横旋回度合が大きいほど、エンジンブレーキトルクの絶対値を制限するためのエンジンブレーキトルク上限値を小さくし、
前記エンジンブレーキトルクの絶対値が前記エンジンブレーキトルク上限値より小さくなるように制限し、
制限後のエンジンブレーキトルクが発生するように、車両を制御することを特徴とする車両用制駆動力制御方法。
【請求項１】
車両の横旋回度合を検出する横旋回度合検出手段と、
車両の目標減速度を算出する目標減速度算出手段と、
前記目標減速度算出手段によって算出される目標減速度を実現するために必要なエンジンブレーキトルクを算出するエンジンブレーキトルク算出手段と、
前記エンジンブレーキトルク算出手段によって算出されるエンジンブレーキトルクの絶対値がエンジンブレーキトルク上限値より小さくなるように制限するエンジンブレーキトルク制限手段と、
前記エンジンブレーキトルク制限手段によって制限された後のエンジンブレーキトルクが発生するように、車両を制御するエンジンブレーキ制御手段と、
前記横旋回度合検出手段によって検出される車両の横旋回度合が大きいほど、前記エンジンブレーキトルク上限値を小さくするエンジンブレーキトルク上限値変更手段とを備えることを特徴とする車両用制駆動力制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用制駆動力制御装置において、
車両の速度を検出する車速検出手段をさらに備え、
前記目標減速度算出手段は、前記車速検出手段によって検出される車速、および、前記横旋回度合検出手段によって検出される車両の横旋回度合に基づいて、前記目標減速度を算出することを特徴とする車両用制駆動力制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の車両用制駆動力制御装置において、
前記エンジンブレーキトルク制限手段によって制限された後のエンジンブレーキトルクでは、前記目標減速度算出手段によって算出される目標減速度を実現することができない場合に、前記目標減速度を実現するために、前記エンジンブレーキとは別の車両ブレーキを作動させる車両ブレーキ制御手段をさらに備えることを特徴とする車両用制駆動力制御装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両用制駆動力制御装置において、
エンジンの出力トルクを車両の駆動輪に伝達する際の目標変速比を算出する目標変速比算出手段をさらに備え、
前記エンジンブレーキトルク上限値変更手段は、前記横旋回度合検出手段によって検出される車両の横旋回度合が大きいほど、前記目標変速比算出手段によって算出される目標変速比を制限するための変速比上限値を小さくすることにより、前記エンジンブレーキトルク上限値を小さくすることを特徴とする車両用制駆動力制御装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車両用制駆動力制御装置において、
前記エンジンブレーキトルク上限値変更手段は、４輪駆動時において前記エンジンブレーキトルク上限値を小さくする割合を、２輪駆動時において前記エンジンブレーキトルク上限値を小さくする割合より小さくすることを特徴とする車両用制駆動力制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の車両用制駆動力制御装置において、
前記エンジンブレーキトルク上限値変更手段は、後輪の駆動力配分比が大きいほど、前記エンジンブレーキトルク上限値を小さくする割合を小さくすることを特徴とする車両用制駆動力制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の車両用制駆動力制御装置において、
前記横旋回度合検出手段によって検出される車両の横旋回度合が大きいほど、後輪の駆動力配分比を大きくする駆動力配分比制御手段をさらに備えることを特徴とする車両用制駆動力制御装置。
【請求項８】
車両の横旋回度合を検出し、
車両の目標減速度を算出し、
算出した目標減速度を実現するために必要なエンジンブレーキトルクを算出し、
車両の横旋回度合が大きいほど、エンジンブレーキトルクの絶対値を制限するためのエンジンブレーキトルク上限値を小さくし、
前記エンジンブレーキトルクの絶対値が前記エンジンブレーキトルク上限値より小さくなるように制限し、
制限後のエンジンブレーキトルクが発生するように、車両を制御することを特徴とする車両用制駆動力制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００８−２６７５８７（Ｐ２００８−２６７５８７Ａ）
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１１５３６６（Ｐ２００７−１１５３６６）
【出願日】平成１９年４月２５日（２００７．４．２５）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月２５日（２００７．４．２５）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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