JP3357159B2 - 車両運転操作状態の推定方法および車両運転特性制御方法 - Google Patents
車両運転操作状態の推定方法および車両運転特性制御方法Info
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Description
転操作状態を推定するための推定方法、および、車両運
転特性をこの推定方法によって推定した車両運転操作状
態に適合したものに制御するための制御方法に関する。
どを向上することを企図して、車両には種々の装置が装
備されている。たとえば、車両には、エンジンへの燃料
供給量を車速、アクセル開度などによって表される車両
運転状態に応じて最適に制御するための電子燃料供給制
御装置や、車両運転状態に適合する変速段を選択するた
めの自動変速装置や、制動力を適正にするためのアンチ
スキッドブレーキシステムが搭載される。さらに、車両
には、駆動輪のスリップ率を好適なものにするためのト
ラクションコントロールシステムや、前輪操舵時に後輪
を操舵するための四輪操舵装置や、サスペンション特性
を可変調整するためのアクティブサスペンションシステ
ムや、操舵力を可変調節するための電動パワーステアリ
ング装置が搭載される。
定性などに富み、車両に要求される各種性能を相当程度
満たすことになる。車両運転状態を認識する装置として
は、たとえば、特開平2−267030号公報に既に公
知となったものがある。この発明において、運転状態の
判断は、複数の運転パラメータ(スロットル弁開度、エ
ンジン回転数等)の頻度分布に基づいて行われている。
バの運転能力や運転上の好みは個々人によって異なり、
したがって、車両に要求される運転特性は、個々のドラ
イバによって相違する。さらに、ドライバが要求する車
両運転特性は、個々のドライバにおいても常に一定した
ものではなく、たとえば市街地走行時と山間路走行時と
で異なったり、あるいは、日々変化したりする。
運転特性を制御するための上記各種装置を、車速、アク
セル開度などの物理量で表される車両運転状態に応じて
作動させており、したがって、個々のドライバが要求す
る車両運転特性を実現することが困難な場合がある。ま
た、上述の公知例においては、頻度分布に関連するパラ
メータが平均値のみであるため運転状態の判断結果に対
する信頼性が不十分である。
って直接には表し難いドライバによる車両運転操作状態
を推定するための車両運転操作状態の推定方法、およ
び、車両運転特性を、この推定方法によって推定した車
両運転操作状態に適合したものに制御するための車両運
転特性制御方法を提供することを目的とし、これによ
り、ドライバによる車両運転操作状態や道路交通状況を
含む総合的な車両運転状態に適合した車両運転を可能に
することを企図している。
の車両運転操作状態の推定方法は、複数の車両運転パラ
メータを検出し、これら車両運転パラメータのそれぞれ
についての度数分布を求め、各度数分布の平均値および
分散を、その車両運転パラメータを特徴づける入力パラ
メータとして求め、これら入力パラメータの重み付き総
和をドライバの車両運転操作状態を表す出力パラメータ
として求めることを特徴とする。
ラメータに、車速、アクセル開度ならびに車両の前後加
速度を含む。好ましくは、車両運転パラメータには車両
の横加速度を含むことができ、この横加速度は、更にハ
ンドル角を検出することより、このハンドル角と車速と
から演算して求めることができる。
ーラルネットワークに入力され、このニューラルネット
ワークから出力パラメータが求められる。より好ましく
は、複数の車両運転パラメータに重みを付けて、その度
数分布を求める。
ファジィルールまたはマップと、検出された車両走行状
態パラメータとに基づいて、道路交通状況を表す複数の
第2入力パラメータを求め、複数の入力パラメータおよ
び複数の第2入力パラメータの重み付き総和に基づいて
出力パラメータを求める。より好ましくは、道路交通状
況は、市街地度および渋滞路度を含み、車両走行状態パ
ラメータは、平均速度および走行時間比率を含む。より
好ましくは道路交通状況は、山間路度をさらに含み、車
両走行状態パラメータは、平均横加速度をさらに含む。
御方法は、車両に装備され車両運転特性を可変制御する
ための装置を前述の推定方法にて求めた出力パラメータ
に応じて駆動制御することを特徴とする。好ましくは、
車両運転特性制御方法は、車両の旋回状態を検出する旋
回状態検出手段と、前記旋回状態検出手段により検出さ
れた旋回状態に基づき車両の目標駆動トルクを設定する
目標駆動トルク設定手段と、前記目標駆動トルク設定手
段により設定された目標駆動トルクの変化量が所定の制
限変化量を越えるとき、その変化量を制限変化量に制限
する駆動トルク変化量制限手段と、前記駆動トルク変化
量制限手段により制限された目標駆動トルクに基づいて
エンジンの出力を制御するエンジン出力制御手段とを備
えたエンジン出力制御装置に適用され、前記駆動トルク
変化量制限手段の制限変化量を前述の推定方法にて求め
た前記出力パラメータに応じて変化させる。
両に装備され車両運転特性を可変制御するための装置
を、前述の推定方法にて求めた前記出力パラメータ及び
検出した道路交通状況とに応じて駆動制御する。好まし
くは、車両運転特性制御方法は、前輪操舵状態および車
両運転パラメータを係数倍して後輪操舵角を求め、この
後輪操舵角に基づいて後輪の操舵を制御する後輪操舵制
御装置に適用され、前記係数を前記出力パラメータおよ
び道路交通状況に応じて可変設定する。
両のステアリングホイールの操舵力を車速に応じて可変
制御するようにしたパワーステアリング装置に適用さ
れ、前記操舵力を前記出力パラメータおよび道路交通状
況に応じて可変設定する。好ましくは、車両運転特性制
御方法は、車速とスロットル開度により決定されるシフ
トマップに基づいてシフト制御を実施する自動変速機の
変速制御装置に適用され、前記シフトマップを前記出力
パラメータおよび道路交通状況に応じて可変設定する。
輪のサスペンションにおいてその減衰力を可変制御する
サスペンション装置に適用され、前記減衰力を前記出力
パラメータおよび道路交通状況に応じて可変設定する。
転中、検出した複数の車両運転パラメータ毎に度数分布
を求める一方、これら度数分布毎にその度数分布を特徴
づける入力パラメータが求められる。ここで、入力パラ
メータはその運転パラメータにおける度数分布の平均値
及び分散である。そして、これら入力パラメータの重み
付き総和に基づき、ドライバによる車両運転操作状態を
表す出力パラメータが求められる。本発明の請求項2の
推定方法によれば、運転パラメータとして車速、アクセ
ル開度ならびに車両の前後加速度が求められ、車両の前
後加速度は車速から演算して得ることができる。
メータは、たとえばニューラルネットワークに入力され
ることで、このニューラルネットワークにおいて複数の
入力パラメータの重み付け総和が求められ、これによ
り、ドライバによる車両運転操作状態(たとえば、ドラ
イバの車両運転操作上のきびきび度合)を表す出力パラ
メータが求まる。
求める際、車両運転パラメータに重みを付けることも可
能である。更には、所定周期でそれぞれ検出される車速
および横加速度に基づいて、車両走行状態パラメータと
しての、平均速度、走行時間比率、および平均横加速度
を求めることも可能である。この場合、走行状態バラメ
ータと、複数の車両走行モードにそれぞれ関連する複数
のファジィルールまたはマップに基づき、道路交通状況
を表す複数の第2入力パラメータが求められる。
れた走行時間比率と検出された平均速度との組合せの、
複数のファジィルールに対する適合度に基づいて求めら
れる場合、第2入力パラメータは道路交通状況としての
市街地度および渋滞路度をそれぞれ表すものとなる。ま
た、第2入力パラメータが平均横加速度とマップとから
求められる場合、第2入力パラメータは道路交通状況と
しての山間路度を表すものとなる。
基づく入力パラメータと、道路交通状況を表す複数の第
2入力パラメータとが共に、ニューラルネットワークに
入力され、ニューラルネットワークにおいて、これらパ
ラメータの重み付け総和が求められ、これにより、ドラ
イバによる車両運転操作状態を表す出力パラメータが求
まる。
では、前述の推定方法にて求めた出力パラメータに応じ
て、車両に装備され車両運転特性を可変制御するための
装置が駆動制御され、これにより、個々のドライバが要
求する車両運転特性が実現される。車両運転特性制御方
法がエンジン出力制御装置に適用された場合、エンジン
出力制御装置における駆動トルク変化量制限手段の制限
変化量が前述の推定方法にて求めた出力パラメータに応
じて可変制御される。
可変制御する可変制御装置に適用された場合、前述の推
定方法にて求めた出力パラメータおよび検出して得た道
路交通状況に応じて、可変制御装置が駆動制御され、こ
れにより、個々のドライバが要求する車両運転特性が実
現される。たとえば、道路交通状況は、あらかじめ設定
された複数のファジィルール又はマップと、検出された
車両走行状態パラメータとに基づいて検出可能である。
車両運転特性制御方法が後輪操舵制御装置に適用された
場合、後輪操舵制御装置にて後輪操舵角を求める際に使
用される係数が前述の推定方法にて求めた出力パラメー
タおよび道路交通状況に応じて可変設定される。
グ装置に適用された場合、パワーステアリング装置によ
るステアリングホイールの操舵力が前述の推定方法にて
求めた出力パラメータおよび道路交通状況に応じて可変
設定される。車両運転特性制御方法が自動変速機の変速
制御装置に適用された場合、変速制御装置のシフトマッ
プが前述の推定方法にて求めた出力パラメータおよび道
路交通状況に応じて可変設定される。
置に適用された場合、サスペンション装置の減衰力が前
述した推定方法にて求めた出力パラメータおよび道路交
通状況に応じて可変設定される。
両走行状態パラメータに基づいて求められる道路交通状
況と、車両運転状態を表す物理量とに基づいて、ドライ
バによる車両運転操作状態を推定するようにしている。
ハンドル角から、車両走行状態パラメータとしての、平
均速度、走行時間比率(車両走行時間と走行停止時間と
を含む全体時間に対する走行時間の比率)、および平均
横加速度が求められる。そして、これら車両走行状態パ
ラメータに基づくファジィ推論によって、道路交通状況
を表すパラメータとしての、市街地度、渋滞路度および
山間路度が検出される。
状態を表す物理量たとえばアクセル開度、車速およびハ
ンドル角が検出され、車速から前後加速度が、また、車
速およびハンドル角から横加速度が演算により求められ
る。そして、車両運転パラメータとしての、車速、アク
セル開度、前後加速度および横加速度の各々の度数分布
が頻度解析により求められる。次いで、各該度数分布の
平均値および分散が、度数分布を特徴づけるパラメータ
として求められる。
(市街地度、渋滞路度および山間路度)と、それぞれの
車両運転パラメータの度数分布を特徴づけるパラメータ
(平均値および分散)とが、ニューラルネットワークに
入力される。ニューラルネットワークでは、これらパラ
メータの重み付け総和が求められ、これにより、ドライ
バによる車両運転操作状態たとえばドライバの車両運転
操作上のきびきび度合を表す出力パラメータが求められ
る。
には、図3に示すように、コントローラ15が搭載され
ている。図示を省略するが、このコントローラ15は、
ファジィ推論機能およびニューラルネットワーク機能を
奏するプロセッサと、メモリと、入出力回路とを含み、
メモリには、各種制御プログラムおよび各種データが格
納されている。そして、コントローラ15には、車速セ
ンサ26、ハンドル角センサ16およびスロットル開度
センサ104が接続されている。
26,16および104からの車速信号、ハンドル角信
号およびスロットル開度信号を入力し、後述の各種ルー
チンを順次実行して、ドライバのきびきび度合を推定す
るようになっている。「 走行時間比率算出ルーチン」 たとえばエンジン始動時以降、車両が駆動状態(走行状
態および走行停止状態を含む)にある間、コントローラ
15のプロセッサは、図4に示す走行時間比率算出ルー
チンをたとえば2秒の周期で繰り返し実行する。
て、プロセッサは、実際の車速を表す車速センサ26か
らの車速信号velを入力し、車速velが所定車速(たとえ
ば10km/h)を上回っているか否かを判別する(ステッ
プS1)。この判別結果が肯定であれば、コントローラ
15に内蔵の走行時間カウンタ(図示略)のカウント値
rtimeに「1」が加算される(ステップS2)。一方、
ステップS1での判別結果が否定であれば、走行停止時
間カウンタ(図示略)のカウント値stimeに「1」が加
算される(ステップS3)。
4では、走行時間カウンタ値rtimeと走行停止時間カウ
ンタ値stimeとの和が値「200」に等しいか否かが判
別される。そして、この判別結果が否定であれば、走行
時間カウンタ値rtimeをこの値と走行停止時間カウンタ
値stimeとの和で除して得た値に値「100」が乗じら
れて、走行時間比率ratio(%)が算出される(ステップ
S5)。
ば、走行時間カウンタ値rtimeと値「0.95」との積
に等しい値が走行時間カウンタに再設定されると共に、
走行停止時間カウンタ値stimeと値「0.95」との積
に等しい値が走行停止時間カウンタに再設定され(ステ
ップS6)、次いで、ステップS5において走行時間比
率ratioが算出される。
「200」に対応する400秒間にわたって駆動された
時点において両カウンタ値が再設定され、その後は、1
0秒経過する毎にカウンタ値が再設定される。これによ
り、比較的容量の小さいカウンタを用いても、現時点以
前の車両駆動状況を反映した走行時間比率を算出可能に
なる。 「平均速度算出ルーチン」コントローラ15のプロセッ
サにより、図5に示す平均速度算出ルーチンがたとえば
2秒の周期で繰り返し実行される。
ロセッサは、車速センサ26から車速データvxを読み込
み、コントローラ10に内蔵された5つの累積速度レジ
スタの記憶値vxsum[i](i=1〜5)のそれぞれに車速
vxを加算する(ステップS11)。次に、プロセッサ
は、フラグf 1mの値が平均速度算出タイミングを表す
「1」であるか否かを判別する(ステップS12)。こ
のフラグf 1mは、1分周期で値「1」をとるようになっ
ている。そして、ステップS12での判別結果が否定で
あれば、今回サイクルでの処理を終了する。
てステップS12での判別結果が肯定になると、指標jj
に値「1」を加算して指標jjを更新し、更新済みの指標
jjに対応する累積速度レジスタ値vxsum[jj]を「15
0」で除して平均速度vxaveを算出し、このレジスタ値v
xsum[jj]を「0」にリセットする(ステップS13)。
そして、更新済み指標jjが「5」であるか否かを判別し
(ステップS14)、この判別結果が否定であれば今回
サイクルでの処理を終了する。
新され、更新後の指標jjに対応する累積速度レジスタ値
vxsum[jj]から平均速度vxaveが求められる。そして、5
分間が経過する毎に指標jjが「0」にリセットされる
(ステップS15)。以上の様にして、5つの累積速度
レジスタ値vxsum[i]のそれぞれに実際車速vxが2秒毎に
加算され、5つの累積速度レジスタのうちの対応する一
つの、150回(5分間)にわたって検出した合計車速
を表す記憶値vxsum[jj]に基づいて、平均速度vxaveが1
分毎に算出される。 「平均横加速度算出ルーチン」コントローラ15のプロ
セッサは、図6に示す平均横加速度算出ルーチンをたと
えば2秒の周期で繰り返し実行する。
ロセッサは、車速vxを表す車速センサ26からの出力信
号とハンドル角steeraを表すハンドル角センサ16から
の出力信号とを読み込み、図示しないマップを参照し
て、車速vxの関数として表され1(G)の横加速度を与
える所定ハンドル角gygainを、車速vxに基づいて求め
る。次に、プロセッサは、ハンドル角steeraを所定ハン
ドル角gygainで除すことにより横加速度gyを算出し、コ
ントローラ10に内蔵された5つの累積横加速度レジス
タの記憶値gysum[i](i=1〜5)のそれぞれに横加速
度gyを加算する(ステップS21)。次に、プロセッサ
は、フラグf 8sの値が平均横加速度算出タイミングを表
す「1」であるか否かを判別する(ステップS22)。
このフラグf8gは、8秒周期で値「1」をとるようにな
っている。そして、ステップS22での判別結果が否定
であれば、今回サイクルでの処理を終了する。
てステップS22での判別結果が肯定になると、指標jj
に値「1」を加算して指標jjを更新し、更新済みの指標
jjに対応する累積横加速度レジスタ値gysum[jj]を「2
0」で除して平均横加速度gyaveを算出し、このレジス
タ値gysum[jj]を「0」にリセットする(ステップS2
3)。そして、更新済み指標jjが「5」であるか否かを
判別し(ステップS24)、この判別結果が否定であれ
ば今回サイクルでの処理を終了する。
新され、更新後の指標jjに対応する累積横加速度レジス
タ値gysum[jj]から平均横加速度gyaveが求められる。そ
して、40秒間が経過する毎に指標jjが「0」にリセッ
トされる(ステップS25)。以上の様にして、5つの
累積横加速度レジスタ値gysum[i]のそれぞれに算出横加
速度gyが2秒毎に加算され、5つの累積横加速度レジス
タのうちの対応する一つの、20回(40秒間)にわた
って算出した合計横加速度を表す記憶値gysum[jj]に基
づいて、平均横加速度gyaveが8秒毎に算出される。 「市街地度、渋滞路度および山間路度算出ルーチン」本
実施例では、ドライバによる車両運転操作状態推定に関
連する車両走行モードとしての、市街地走行モード、渋
滞路走行モードおよび山間路走行モードを判別対象と
し、市街地度、渋滞路度および山間路度を判別するよう
にしている。
より判別される。このファジィ推論に関連して、走行時
間比率および平均速度についての全体空間(台集合)に
おけるファジィ部分集合を表すメンバーシップ関数(図
7および図8)と、下表に示す9つのファジィルールと
が予め設定されて、コントローラ15のメモリに格納さ
れている。
走行では平均速度が低いと共に走行時間比率が中くらい
であり、渋滞路走行では平均速度が低いと共に走行時間
比率も低いと云う事実に則して行ったものである。図7
中、記号S,MおよびBの各々は、走行時間比率に関す
る台集合におけるファジィ集合を示すラベルである。フ
ァジィ集合Sを定義するメンバーシップ関数は、走行時
間比率が0%から20%までの間では適合度が「1」で
あり、走行時間比率が20%から40%まで増大するに
つれて適合度が「1」から「0」に減少するように定め
られている。また、ファジィ集合Mを定義するメンバー
シップ関数は、走行時間比率が20%から40%まで増
大するにつれて適合度が「0」から「1」まで増大し、
走行時間比率が40%から65%までの間では適合度が
「1」であり、走行時間比率が65%から85%まで増
大するにつれて適合度が「1」から「0」まで減少する
ように定められている。そして、ファジィ集合Bを定義
するメンバーシップ関数は、走行時間比率が65%から
85%まで増大するにつれて適合度が「0」から「1」
まで増大し、走行時間比率が85%以上では適合度が
「1」であるように定められている。
合におけるファジィ集合Sを定義するメンバーシップ関
数は、平均速度が0km/hから10km/hの間では適合度が
「1」であり、平均速度が10km/hから20km/hまで増
大するにつれて適合度が「1」から「0」まで減少する
ように定められている。また、ファジィ集合Mを定義す
るメンバーシップ関数は、平均速度が10km/hから20
km/hまで増大するにつれて適合度が「0」から「1」ま
で増大し、平均速度が20km/hから40km/hまでの間で
は適合度が「1」であり、平均速度が40km/hから60
km/hまで増大するにつれて適合度が「1」から「0」ま
で減少するように定められている。そして、ファジィ集
合Bを定義するメンバーシップ関数は、平均速度が40
km/hから60km/hまで増大するにつれて適合度が「0」
から「1」まで増大し、平均速度が60km/h以上では適
合度が「1」であるように定められている。
よび図5に示す算出ルーチンでそれぞれ求めた走行時間
比率(%)および平均速度(km/h)の組合せの、第1〜
第9ルールの各々に対する適合度adap[i]を求め、次い
で、下記の計算式にしたがって、市街地度および渋滞路
度をそれぞれ算出する。 市街地度[city]=Σ(adap[i]×r_city[i])÷adapt[i] (i=1〜9) 渋滞路度[jam]=Σ(adap[i]×r_jam[i])÷adapt[i] (i=1〜9) 詳しくは、プロセッサは、走行時間比率に関するファジ
ィ集合S,MおよびBのうち第iルールに対応する一つ
に対する実際走行時間比率の適合度を求め、次いで、平
均速度に関するファジィ集合S,MおよびBのうち第i
ルールに対応する一つに対する実際平均速度の適合度を
求める。そして、両適合度のうちの小さいものを、第i
ルールに対する実際走行時間比率と実際平均速度との組
合せの適合度adapt[i]とする。
図10に示すように、実際走行時間比率が30%でかつ
実際平均速度が10km/hである場合、走行時間比率ファ
ジィ集合Sに対する実際走行時間比率30%の適合度と
して「0.5」が求まると共に、平均速度ファジィ集合
Sに対する実際平均速度10km/hの適合度として「1」
が求まる。したがって、実際走行時間比率30%と実際
平均速度10km/hとの組合せの第1ルールに対する適合
度adapt[1]は「0.5」になる。
コントローラ15のメモリに内蔵された平均横加速度・
山間路度マップを参照し、図6のルーチンで求めた平均
横加速度に基づいて山間路度を算出する。図11に例示
するように、このマップは、平均横加速度が0Gから約
0.1Gまでの間では山間路度が「0」になり、平均横
加速度が約0.1Gから0.4Gまで増大するにつれて
山間路度が「0」から「100」まで増大し、平均横加
速度が0.4G以上であれば山間路度が「100」にな
るように設定されている。このマップ設定は、山間路走
行では横加速度積分値が大きくなると云う事実に則して
行ったものである。 「頻度解析ルーチン」コントローラ15のプロセッサ
は、車速、前後加速度、横加速度およびアクセル開度の
それぞれについての頻度解析をたとえば200ミリ秒の
周期で実行し、各該物理量の平均値および分散を求め
る。図12は、車速についての頻度解析ルーチンを示
し、車速以外の頻度解析ルーチン(図示略)はこのルー
チンと同様に構成されている。
車速センサ26からの出力信号によって表され、その入
力レンジはたとえば0〜100km/hに設定されている。
アクセル開度tps(%)は、スロットル開度センサ10
4の出力信号に基づいて下式にしたがって算出されるも
ので、その入力レンジは0〜100%である。 tps=(tdata-tpsoff)÷(tpson-tpsoff)×100 ここで、記号tdataは現在のスロットル開度センサ出力
を表し、記号tpsoffおよびtpsonは、アクセルオフ状態
およびアクセル全開状態でのスロットル開度センサ出力
をそれぞれ表す。
をたとえば100ミリ秒の周期でサンプリングし、下式
にしたがって前後加速度gx(単位G)を算出する。前後
加速度の入力レンジはたとえば0〜0.3Gである。 gx=(vx-vx0)×10÷(3.6×9.8) ここで、記号vxは現在の車速(km/h)を表し、vx0は1
00ミリ秒前の車速(km/h)を表す。
の出力信号とハンドル角steeraを表すハンドル角センサ
16からの出力信号とを読み込み、図示しないマップを
参照して、車速vxの関数として表され1(G)の横加速
度を与える所定ハンドル角gygainを、車速vxに基づいて
求める。次に、下式に示すように、プロセッサは、ハン
ドル角steeraを所定ハンドル角gygainで除すことにより
横加速度gy(G)を算出する。横加速度の入力レンジは
たとえば0〜0.5Gである。
メータ(入力データ)としての車速信号velをその入力
レンジ0〜100km/h内で10等分したもの「(vel/1
0)」に「1」を加えて、値datを求め(ステップS3
1)、この値datが「10」よりも大きいか否かを判別
する(ステップS32)。この判別結果が肯定であれ
ば、ステップS33において値datを「10」に再設定
して、ステップS34に移行する。一方、ステップS3
2での判別結果が否定であれば、ステップS32からス
テップS34へ直ちに移行する。ステップS34では、
図13に示すように、入力データの母集団を構成する1
0個の配列(図13中、最大値側配列の要素数は0)の
うちの対応する一つの要素数hist[dat]に「1」が加え
られる。
で求められた値datが「3」よりも小さいか否かを判別
する。この判別結果が肯定であれば、ステップS36に
おいて、ステップ34と同様にして、入力データの母集
団を構成する10個の配列(図13中、最大値側配列の
要素数は0)のうちの対応する一つの要素数hist[dat]
に「1」が加えられ、ステップS37に移行する。一
方、ステップS35での判別結果が否定であれば、ステ
ップS35からステップS37へ直ちに移行する。
0配列の要素数の総和numが求められ、また、各々の配
列(第i配列)に関して求めた要素数と値「i−1」と
の積の総和sumが求められる。プロセッサは、積の総和s
umを要素数の総和numで除したものを値「10」でさら
に除して、入力データ(ここでは車速)の平均値aveを
求める(ステップS38)。
0」よりも大きいか否かを判別し(ステップS39)、
この判別結果が肯定であれば、ステップS40で平均値
aveを「100」に再設定して、ステップS41に移行
する。一方、ステップS39での判別結果が否定ならば
ステップS39からステップS41へ直ちに移行する。
すなわち、入力データの平均値aveは「100」までの
値に制限される。
0」で除した値を値「i−1」から減じて得た値((i-
1)-(ave/10))を自乗したものと配列の要素数hist[i]と
の積が各配列について求められ、次に、積の総和sum2が
算出される。次に、プロセッサは、総和sum2を要素数の
総和numで除したものを値「5」でさらに除して、入力
データの分散varを算出する(ステップS42)。そし
て、入力データの分散varが「100」よりも大きいか
否かが判別され(ステップS43)、この判別結果が肯
定であればステップS44において分散varが「10
0」に再設定されてからステップS45へ移行し、ステ
ップS43での判別結果が否定であればステップS41
からステップS45へ直ちに移行する。すなわち、入力
データの分散varは値「100」までに制限される。
「128」よりも大きいか否かが判別され、この判別結
果が否定であれば今回サイクルでの処理を終了する一
方、判別結果が肯定であれば、第1〜第10配列の各々
の要素数hist[i]を、これに値「15/16」を乗じた値に再
設定して(ステップS46)、今回サイクルでの処理を
終了する。すなわち、母集団の要素数numが「128」
を越えると、各配列の要素数を「15/16」倍に減少させ
る。その後、図12の処理が繰り返されて、入力データ
としての車速velの平均値および分散が周期的に求めら
れる。
前後加速度および横加速度の各々の平均値および分散も
同様に求められる。なお、ドライバによる運転の仕方が
きびきびとなるにしたがって、各々の入力データの平均
値および分散は増大する。但し、車速の平均値には、道
路交通状況が大きく影響する。 「運転操作状態算出ルーチン」コントローラ15のプロ
セッサは、そのニューラルネットワーク機能によって、
ドライバによる運転操作状態を求める。本実施例では、
上述の頻度解析によって求めた車速、アクセル開度、前
後加速度および横加速度の各々の平均値および分散に加
えて、上述のファジィ推論によって求めた市街地度、渋
滞路度および山間路度をニューラルネットワークに入力
し、これにより、ドライバによる運転操作状態としての
きびきび度を求めるようにしている。
図14に示すプロセッシングエレメント(PE)を、図
15に示すように相互に複雑に絡み合わせたもので、各
々のPEには、多数の入力x[i]にそれぞれの重みw[j]
[i]を掛け合わせたものの総和が入力される。そして、
各々のPEにおいて、この総和が或る伝達関数fにより
変換され、各PEから出力y[i]が送出される。
本実施例で用いるニューラルネットワークは、入力層2
01と出力層203との間に一つの隠れ層202を介在
させたもので、入力層201は11個のPEからなり、
隠れ層202は6つのPEからなり、出力層203は1
つのPEからなる。そして、PEの伝達関数fは、f
(x)=xで規定される。また、それぞれのPE間の結
合部における重みw[j][i]は、学習過程を経て決定され
る。なお、本実施例のニューラルネットワークには、バ
イアスと呼ばれる入力204が追加設定されている。
ークの機能をコントローラ15により達成するようにな
っている。このニューラルネットワーク機能を奏すべ
く、コントローラ15のプロセッサは、車速、アクセル
開度、前後加速度および横加速度の各々の平均値および
分散ならびに市街地度、渋滞路度および山間路度(いず
れも、その出力範囲が「0」〜「100」)を入力デー
タとして、図16に示すきびきび度算出ルーチンを周期
的に実行する。
は、入力データdd[i]と「2」との積から「100」を
減じて、11個の入力データdd[i](i=1〜11)の
レンジを「0〜100」から「−100〜100」にそ
れぞれ変換し、これによりレンジ変換後の入力データdi
n[i]を得る(ステップS51)。次に、プロセッサは、
各々のレンジ変換後の入力データdin[i]について求めた
入力データdin[i]と重み係数nmap[i+1]との積の総和dri
veを求めると共に、バイアスについても同様の積(nmap
[1]*100)を求め、入力データに関連する総和driveに
バイアスに関連する積(nmap[1]*100)を加えて、きび
きび度を表す出力driveを求める(ステップS52)。
00」で除したものに「100」を加え、この加算結果
を「2」で除して、きびきび度出力のレンジを、「−1
000000〜1000000」から「0〜100」に
変換し(ステップS53)、これにより、一算出サイク
ルでのきびきび度算出を終了する。以上のようにして、
ドライバによる車両運転操作状態としてのきびきび度を
表す出力driveが求まる。そして、試験走行結果によれ
ば、出力driveが表すドライバのきびきび度の推定値
は、ドライバ自らが評価、申告したきびきび度合に良く
一致した。これは、車速などの物理量では評価すること
が困難なドライバの運転操作状態を、各種物理量の度数
分布を特徴づける物理量の平均値および分散に基づい
て、かつ道路交通状況を勘案して、評価したことによる
ものと解される。 [第2実施例] 本実施例は、上記推定方法の変形例である第2の推定方
法について説明する。
(第1の推定方法)と同様に、車両走行状態パラメータ
に基づいて求められる道路交通状況と車両運転状態を表
す物理量とに基づいてドライバによる車両運転状態を推
定するようにしている。なお、第2の推定方法は、ハン
ドル角センサを有していない車両にて適応できるよう企
図されたものである。
状態パラメータとしての、平均速度、走行時間比率が求
められる。この推定方法においては、ハンドル角センサ
がないため、ハンドル角と車速から求められる平均横加
速度は算出されない。そして、これら車両走行状態パラ
メータに基づくファジィ推論によって、道路交通状況を
表すパラメータとしての、市街地度、渋滞路度が検出さ
れる。この推定方法においては、車両走行状態パラメー
タとして平均横加速度が算出されないから、道路交通状
況を表すパラメータとしての山間路度合いは検出されな
い。
とえばアクセル開度および車速が検出され、車速から前
後加速度が求められる。そして、車両運転パラメータと
しての、車速、アクセル開度および前後加速度の各々の
度数分布が頻度解析により求められる。ついで各度数分
布の平均値および分散が度数分布を特徴づけるパラメー
タとして求められる。この推定方法においては、車速と
ハンドル角とから求められる横加速度は算出されない。
(市街地度および渋滞路度)と、それぞれの車両運転パ
ラメータの度数分布を特徴づけるパラメータ(平均値お
よび分散)とが、ニューラルネットワークに入力され
る。ニューラルネットワークでは、これらパラメータの
重み付け総和が求められ、これにより、ドライバによる
車両運転操作状態たとえばドライバの車両運転状態のき
びきび度合いを表す出力パラメータが求められる。
ワークの入力データの数は、第1の推定方法では11個
であるのに対し8個となっている。第2の推定方法にお
いても、ニューラルネットワーク中において、各パラメ
ータの重み付けを再構築するようにすれば、第1の推定
方法で得られるきびきび度合いと同等の出力パラメータ
を得ることができる。したがって、ハンドル角センサを
装備していない車両のシステムにも車両運転状態の推定
方法を適応することができる。 [第3実施例]以下、本発明による車両運転特性制御方
法の一実施例を説明する。
の推定方法によって推定した車両運転操作状態(きびき
び度)に適合したものに制御することを企図するもの
で、きびきび度を推定するための手順は上記推定方法の
ものと同一で、このための装置構成などに関する説明を
省略する。本実施例では、車両運転特性を可変制御する
ための装置として四輪操舵装置を備えた自動車に関して
説明する。
1L,1Rは、タイロッド3を介して前輪パワーステアリ
ング装置2に連結されている。この装置2は、後述の各
種要素と協働して四輪操舵装置を成すもので、ステアリ
ングハンドル4によって作動されるラック・ピニオン機
構(図示略)と、これに連結され油圧シリンダからなる
前輪操舵アクチュエータ(図示略)とから構成されてい
る。
ハンドル4によって作動される前輪操舵バルブ5を介し
て、ポンプユニット6の一方の油圧ポンプ7に接続され
ている。ポンプユニット6は、エンジン8によって駆動
される2連ポンプからなり、他方の油圧ポンプ9は、後
輪操舵バルブ10を介して後輪操舵アクチュエータ11
に接続されている。
ダからなり、該アクチュエータ11のピストンロッド
は、タイロッド12を介して左右の後輪13L,13Rに
連結されている。なお、図18中、参照符号14はリザ
ーバタンクを示す。前輪操舵アクチュエータは、ステア
リングハンドル4の操舵時の、前輪操舵バルブ5を介す
る油圧ポンプ7からの作動油供給により、操舵方向に応
じて作動するようになっている。これに対して、後輪操
舵アクチュエータ11の作動は、コントローラ15によ
って制御される。すなわち、コントローラ15は、ステ
アリングハンドル4が操舵されたとき、後輪操舵バルブ
10に車両走行状態に適した作動制御信号SRを供給
し、これにより、油圧ポンプ9からバルブ10を介して
後輪操舵アクチュエータ11に供給される作動油圧を制
御するようにしている。
関連して、コントローラ15は、各種のセンサやメータ
類に対して電気的に接続されている。すなわち、コント
ローラ15には、メータ類からの車速V(上述の車速信
号vxに対応)や各種機器の作動状態を示すセンサ信号
と、ハンドル角センサ16からのハンドル角θH(上述
のハンドル角steeraに対応)を示すセンサ信号とが供給
され、さらに、パワステ圧(パワーステアリング装置2
ひいては前輪操舵アクチュエータの作動圧)を示すセン
サ信号が供給されるようになっている。本実施例では、
一対の圧力センサ18,19によりそれぞれ検出される
前輪操舵アクチュエータの左右の圧力室(図示しない)
の圧力PL,PRの差を、パワステ圧として求めるように
している。さらに、コントローラ15には、車両の実際
のヨーレイト(車体重心まわりの自転運動の速さ)を検
出するためのヨーレイトセンサ60が接続され、該セン
サ60からの実際ヨーレイトYを示す信号がコントロー
ラ15に供給されるようになっている。
は、機能的には、ハンドル角センサ16,車速センサ2
6,ヨーレイトセンサ60およびメータからのデータを
受け取る入力部30と、圧力センサ18,19からの信
号を受け取るA/D変換部31と、入力部30からのデ
ータに基づき、車両の走行モードを判定するモード判定
部32と、入力部30およびA/D変換部31からのデ
ータに基づき、路面摩擦係数すなわち路面μを演算する
路面μ検出部33とを備えている。さらに、コントロー
ラ15は、入力部30、モード判定部32および路面μ
検出部33からのデータに基づき、後輪操舵バルブ10
の作動制御信号SRを算出する操舵バルブ作動制御部3
4と、該制御部34で算出した作動制御信号SRを後輪
操舵バルブ10に向けて出力する出力部35とを備えて
いる。
速Vおよびメータから入力部30に供給されるデータに
基づき、後輪の操舵操舵モード(たとえば、その制御の
中止、後輪の大舵角制御、後輪の位相制御)を選択する
機能を有している。また、路面μ検出部33は、ハンド
ル角θH、車速V、圧力PL,PRから路面μを検出する
機能を有している。
は、圧力センサ18,19からの圧力PL,PRの差をパ
ワステ圧ΔPとして算出する減算部22を備えている。
そして、減算部22からのパワステ圧ΔPは、ノイズを
除去すると共にステアリングハンドル4の操舵過渡期で
のハンドル角θHに対するパワステ圧ΔPの位相進みを
補償すべく、位相補償フィルタ21を経て、路面μ演算
部20に供給される。該演算部20には、ハンドル角セ
ンサ16および車速センサ26によって検出したハンド
ル角θHおよび車速Vが供給される。そして、路面μ演
算部20は、次式にしたがって、パワステ圧ΔP、ハン
ドル角θHおよび車速Vから、路面μを算出する。
が、上式は、コーナリングフォースに略比例するパワス
テ圧ΔPが横滑り角と路面μとの積に比例すると共に、
横滑り角が車速V、ハンドル角θHおよび路面μの関数
として表されることから導出される。
は、その変化率が所定範囲内にあるときに、μ変動制限
部23から安定化フィルタ24に送出され、該フィルタ
24により路面μの値が安定化される。以下、路面μ検
出部33としてのコントローラ15の作動を簡単に説明
する。まず、圧力センサ18,19、ハンドル角センサ
16、車速センサ26(メータ)およびヨーレイトセン
サ60により検出された圧力PL,PR、ハンドル角θ
H、車速Vおよび実際ヨーレイトYが、コントローラ1
5により読み込まれる。
算出され、これにフィルタ処理が施され、これによりス
テアリングハンドル4の操舵過渡期におけるパワステ圧
ΔPの位相進みが除去される。そして、ハンドル角θH
の大きさおよびその変化動向に基づいて、ステアリング
ハンドル4が切り込まれているか、または、保舵されて
いるかが判別される。ハンドル4が切り込まれていれ
ば、ハンドル角θHの絶対値が所定値θ1(たとえば1
0°)以上か否かがさらに判別される。ハンドル4が保
舵されているか、或は、ハンドル角θHが所定値θ1に
達していなければ、センサ出力の読み込み以降の手順が
繰り返される。ハンドル角θHが所定値θ1以上であって
パワステ圧ΔPが実質的に立ち上がっていれば、パワス
テ圧ΔPとハンドル角θHとの比(ΔP/θH)が求めら
れる。
面μを正確に算出するために、パワステ圧ΔPの向きと
ハンドル角θHの向きとが同じか否かを判別すべく、Δ
P/θHの符号が正か否かが判別される。この判別結果
が否の場合には、フィルタ処理に起因してパワステ圧Δ
Pとハンドル角θHとの間に位相の反転が生じていると
判断し、センサ出力の読み込み以降の手順が繰り返され
る。これに対して、ΔP/θHの符号が正であれば、次
式で表される係数Kμが、路面μ演算部20のメモリ
(図示略)に格納されたマップから読み出される。
り、路面μが算出される。さらに、算出された路面μの
変化率(微分値)dμ/dtが所定値Δμ(たとえば、
0.2μ/sec)以内にあるか否かが判別される。この
判別結果が否の場合には、センサ出力の読み込み以降の
手順を実行し、一方、判別結果が正の場合には、路面μ
の値を安定化させるためのフィルタ処理を施して路面μ
の急変を防止した後に、路面μが、操舵バルブ作動制御
部34に供給される。
部32および路面μ検出部33からの出力データに基づ
いて後輪操舵バルブ作動制御信号SRを算出するもの
で、モード判定部32により後輪位相制御が選択された
場合には、路面μ、ハンドル角θH、車速Vに基づいて
後輪操舵角δRを演算する。制御部34は、その後輪操
舵角演算機能に関連して、図21および図22に示すよ
うに構成されている。
機能的には、疑似ハンドル角演算部40および後述の各
種要素を備えている。演算部40では、ハンドル角セン
サ16から供給されるハンドル角θH信号に基づいて、
ハンドル角センサの組み付け誤差(たとえば±5°)に
対応する不感帯を中立部にもつ疑似ハンドル角θ’H
が、図23に示すマップにしたがって算出される。
を介して車速センサ26から供給される車速V信号に基
づいて、かつ、制御部34に内蔵の図示しないメモリに
格納され図24に実線で示す車速・同相係数特性に対応
するマップにしたがって、高μ路に適合する同相係数K
1が算出される。同相係数K1は、前輪舵角と後輪舵角と
の比を表すもので、所定車速V1(たとえば60km/
h)以上の車速領域において、車速Vの増大につれて増
大する値をとる。
は、同相係数補正部43において、路面μ検出部33に
より検出された路面μに応じて図24に破線で示すよう
に補正される。すなわち、路面μが低下するにしたがっ
て同相係数K1が大きい値をとるように、同相係数K1が
補正される。換言すれば、同相係数K1の立ち上がり開
始速度V1が路面μの低下につれて小さくなるように
(図24)、車速Vが補正される。この結果、実際の路
面状態および車速に適合した同相係数K1が求まる。
ルネットワークとしてのコントローラ15から、ドライ
バのきびきび度を表す出力driveが供給される。この出
力driveは、上記第1実施例の場合と同様に算出される
もので、その算出手順についての説明を省略する。同相
係数補正部43では、出力driveによって表されるドラ
イバのきびきび度が増大するにつれて、特に山間路では
同相係数K1が小さい値をとるように、同相係数K1が補
正される。この結果、図28に示すように、きびきび度
の増大に伴って同相操舵量が減少することになる。
相係数K1をステアリングギヤ比ρで除して得た値(K1
/ρ)が疑似ハンドル角θ’Hに乗じられて、中高速域
における第1目標後輪操舵角としての同相操舵角δ1
(=K1・θ’H/ρ)が算出される。一方、低速域にお
ける第1目標後輪操舵角としての逆相操舵角δ2の算出
に関連して、車速V信号がフィルタ部42を介して逆相
係数演算部45に供給され、また、路面μ信号が逆相係
数補正部46に供給され、さらに、疑似ハンドル角θ’
H信号が微分演算部47に供給される。
がって、高μ路に適合する逆相係数K2が算出される。
逆相係数K2は、車速Vが比較的低い値(たとえば30
km/h)をとるとき最大値をとる一方、車速Vが30
km/hから離れるにしたがって小さい値をとるように
設定される。そして、補正部46において、路面μが低
下するにつれて逆相係数K2が大きい値をとるように、
逆相係数K2が補正される。また、補正部46には、コ
ントローラ15から、ドライバのきびきび度を表すニュ
ーラルネットワーク出力driveが供給される。補正部4
6では、出力driveによって表されるドライバのきびき
び度が増大するにつれて、特に山間路では逆相係数K2
が大きい値をとるように、逆相係数K2が補正される。
この結果、図29に示すように、きびきび度の増大に伴
って逆相操舵量が増大することになる。
ル角θ’Hが微分される。そして、乗算部48では、逆
相係数K2をステアリングギヤ比ρにより除して得た値
(K2/ρ)が、疑似ハンドル角の微分値Δθ’Hに乗じ
られ、これにより逆相操舵角δ2が求められる。逆相操
舵角δ2を入力する制限部49は、逆相操舵角δ2の絶対
値が所定値(たとえば、0.03°)以上であるときに
は、入力値を出力する一方、入力値が所定値よりも小さ
いときには、0°の値を出力する。
て、操舵バルブ作動制御部34は、車速センサ26から
の車速V信号をフィルタ42を介して入力するヨーレイ
トゲイン演算部50および後述の各種要素を備えている
(図22)。演算部50では、車速V信号に応じて高μ
路(μ=1)に適合するヨーレイトゲインK4が算出さ
れる。このゲインK4は、路面μが低下するにつれて小
さい値をとるように、ヨーレイト補正部51において補
正される(図26)。この補正部51には、コントロー
ラ15からのニューラルネットワーク出力driveが供給
される。補正部51では、出力driveが表すきびきび度
が増大するにつれてヨーレイトゲインK4が増大するよ
うにゲインK4を補正する(図30参照)。
車速・一次遅れ時定数特性にしたがって、フィルタ部4
2から供給される車速V信号に応じた一次遅れ時定数τ
を算出する。時定数τは、車速Vが増大するにつれて漸
減する値をとる。この時定数演算部52にも、コントロ
ーラ15からニューラルネットワーク出力driveが供給
される。時定数演算部52では、出力driveによって表
されるドライバのきびきび度が増大するにつれて時定数
τを小さい値にする。この結果、図30に示すように、
きびきび度の増大に伴ってヨーレイト位相遅れが減少し
て、自動車はスポーティ車としての運転特性を備えるこ
とになる。
ンドル4の操作に対する車体の応答遅れを近似すべく、
一次遅れ時定数τを用いて、疑似ハンドル角θ’Hに対
して「一次遅れ」演算が行われる。そして、乗算部54
では、補正済みヨーレイトゲインK4をステアリングギ
ヤ比ρで除して得た値(K4/ρ)が一次遅れ演算済み
の疑似ハンドル角θ’Hに乗じられ、これにより目標ヨ
ーレイトY*(=K4/(1+τS)θ’H/ρ)が求ま
る。
センサ60からの実際ヨーレイト信号Yから目標ヨーレ
イトY*が減じられる。さらに、乗算部56では、実際
ヨーレイトと目標ヨーレイトとの偏差(Y−Y*)にフ
ィードバック係数K3が乗じられ、これによりヨーレイ
トフィードバック操舵角δ3(=K3・(Y−Y*))が
求まる。
δ1とヨーレイトフィードバック操舵角δ3との和から逆
相操舵角δ2が減じられ、これにより、第2目標後輪操
舵角としての後輪操舵角δRが算出される。この様にし
て後輪操舵角δRが算出されると、操舵バルブ作動制御
部34では、後輪操舵角δRに基づいて算出した作動制
御信号SRを、出力部35を介して後輪操舵バルブ10
に送出する。これにより、バルブ10ひいては後輪操舵
アクチュエータ11は、後輪13L,13Rの実操舵角が
後輪操舵角δRに一致するようにすべく作動する。
イバによる運転操作状態としてのきびきび度を表すニュ
ーラルネットワーク出力driveに応じて、四輪操舵装置
の制御パラメータである同相操舵量、逆相操舵量、ヨー
レイトゲインおよびヨーレイト位相遅れを可変制御する
ことにより、きびきび度に応じて車両の運転特性を可変
調整可能としている。この結果、ドライバの運転操作上
のきびきび度合が増したときには車両にスポーティ車と
しての特性が与えられ、一方、きびきび度が減少してゆ
ったり操作が行われていれば車両にラグジュアリ車とし
ての特性が与えられることになる。 [第4実施例]第4実施例は、第3実施例に関連して、
制御方法の異なる四輪操舵装置について説明する。な
お、第4実施例の四輪操舵装置の構成は、第3実施例と
同様なっているが、重複する場合には説明を省略する。
部34は、モード判定部32および路面μ検出部33か
らの出力データに基づいて後輪操舵バルブ作動制御信号
SRを算出するもので、モード判定部32により後輪位
相制御が選択された場合には、路面μ、ハンドル角θ
H、車速Vに基づいて後輪操舵角δRを演算する。制御部
34は、その後輪操舵角δRを次の公知の演算式に基づ
いて計算する。
フィードバック係数K3、前輪操舵角δF、実際ヨーレー
トY、目標ヨーレートY*である。上記演算式におい
て、表2に示す制御則したがって同相係数K1およびフ
ィードバック係数K3(表2ではFB係数とする)を変
化させれば、車両特性をラグジュアリ車またはスポーテ
ィ車に変化させることができる。すなわち、フィードバ
ック係数K3を変化させないで同相係数K1を増加させれ
ば、ラグジュアリな車両特性となる一方、同相係数K1
を減少させてフィードバック係数K3を増加させれば、
スポーティな車両特性となる。
格納された図31に実線で示す車速・同相係数特性に対
応するマップにしたがって、車速Vに対応する同相係数
K1を算出する。同相係数K1は、前輪舵角と後輪舵角と
の比を表すもので、所定車速(たとえば60km/h)
以上の車速領域において、車速の増大につれて増大する
値をとる。
表3に示すマップがあらかじめ記憶されており、このマ
ップには、道路交通状況や運転状態に(きびきび度)に
応じて最適の増減速度V1とフィードバック係数K3がそ
れぞれ設定されている。なお、上述した推定方法からは
高速道路度は求められないが、ここで、高速道路度は、
「100」から市街地路度を減じた値をとるものと定義
する。
高速道路、山間路、市街地路および渋滞路のそれぞれ適
合度が最大のものが最適の交通状況として選択される。
また、運転状態は、きびきび度drive「0〜100」
を、たとえば度合いが「0〜29」のとき「ゆった
り」、度合いが「30〜79」のとき「普通」、度合い
が「80〜100」のとき「きびきび」というように、
あらかじめ3レベルの状態に振り分けた。
て読み出される増減速度V1に応じて図31の点線で示
すように補正される。すなわち、増減速度V1が正の値
をとるにしたがって、同相係数K1が大きい値をとるよ
うに、同相係数K1が補正される。換言すれば、同相係
数K1の立ち上がり開始速度「60−V1」は増減速度が
正の値をとるにつれて小さくなり、マップの特性線が移
動される。この結果、道路交通状況や運転状態および車
速に適合した同相係数K1が求まる。
運転状態および車速に適合したフィードバック係数K3
が求まる。操舵バルブ作動制御部34は、以上のように
算出された目標後輪操舵角δRと後輪操舵角センサ17
からの実後輪操舵角δRaとの偏差に応じた作動制御信号
SRを、出力部35を介して、後輪操舵バルブ10に向
けて出力し、これにより、後輪操舵アクチュエータ11
は、後輪13L,13Rの実操舵角を後輪操舵角δRに一
致させるべく作動する。
ように、道路交通状況および運転状態に応じた操舵特性
が実現可能であり、後輪操舵時の運転フィーリングが向
上する。
に関連して、制御方法の異なる四輪操舵装置について説
明する。なお、第5実施例の四輪操舵装置の構成も、第
3実施例と同様なっているが、必ずしも第3実施例と同
じ入出力を必要としない。したがって、必要でない入出
力センサ等は省略可能である。
部34は、第3実施例と同様にして入力部30およびモ
ード判定部32からの出力データに基づいて後輪操舵バ
ルブ作動制御信号SRを算出するもので、モード判定部
32により後輪位相制御が選択された場合には、ハンド
ル角θHなどに基づいて後輪操舵角δRを演算する。制御
部34は、その後輪操舵角δRを次の公知の演算式に基
づいて計算する。
逆相係数K2、前輪操舵角δF、前輪の操舵角速度dδF
/dtである。上記演算式において、表5に示す制御則
したがって同相係数K1および逆相係数K2を変化させれ
ば、車両特性をラグジュアリ車またはスポーティ車に変
化させることができる。すなわち、同相係数K1を増加
させて逆相係数K2を減少させれば、ラグジュアリな車
両特性となる一方、同相係数K1を減少させて逆相係数
K2を増加させれば、スポーティな車両特性となる。
格納された図31に実線で示す車速・同相係数特性に対
応するマップ(第3実施例と同様)にしたがって、車速
Vに対応する同相係数K1を算出する。同相係数K1は、
前輪舵角と後輪舵角との比を表すもので、所定車速(た
とえば60km/h)以上の車速領域において、車速の
増大につれて増大する値をとる。
モリに格納された図32に実線で示す車速・逆相係数特
性に対応するマップにしたがって、車速Vに対応する逆
相係数K1を算出する。逆相係数K2は、所定の車速領域
(たとえば30km/h以上125km/h以下の車速
領域)において、車速の増大につれて増減する値をと
る。
表6に示すマップがあらかじめ記憶されており、このマ
ップには、道路交通状況(たとえば渋滞路等)やドライ
バの運転状態(きびきび度)に応じて最適の増減速度V
1と増減係数αがそれぞれ設定されている。表6のマッ
プにおいて、道路交通状況は、高速道路、山間路、市街
地路および渋滞路のそれぞれ適合度が最大のものが最適
の交通状況として選択される。また、運転状態は、きび
きび度drive「0〜100」を、たとえば度合いが「0
〜29」のとき「ゆったり」、度合いが「30〜79」
のとき「普通」、度合いが「80〜100」のとき「き
びきび」というように、あらかじめ3レベルの状態に振
り分けた。
前記マップにしたがって読み出される増減速度V1に応
じて図31の点線で示すように補正される。すなわち、
増減速度V1が正の値をとるにしたがって、同相係数K1
が大きい値をとるように、同相係数K1が補正される。
換言すれば、同相係数K1の立ち上がり開始速度「60
−V1」は増減速度が正の値をとるにつれて小さくな
り、マップの特性線が移動される。この結果、道路交通
状況や運転状態および車速に適合した同相係数K1が求
まる。
て読み出される増減係数αに応じて図32の点線で示す
ように補正される。すなわち、増減係数αが「1」より
大きい値をとるにしたがって、逆相係数K2が大きい値
をとるように、逆相係数K2が補正される。換言すれ
ば、求められた増減係数αに基づいて、特性線がα倍さ
れて移動される。この結果、道路交通状況や運転状態お
よび車速に適合した逆相係数K2が求まる。
上のように算出された目標後輪操舵角δRと後輪操舵角
センサ17からの実後輪操舵角δRaとの偏差に応じた作
動制御信号SRを、出力部35を介して、後輪操舵バル
ブ10に向けて出力し、これにより、後輪操舵アクチュ
エータ11は、後輪13L,13Rの実操舵角を後輪操舵
角δRに一致させるべく作動する。
装置においても、第4実施例と同様に表4に示すよう
に、道路交通状況および運転状態に応じた操舵特性が実
現可能であり、後輪操舵時の運転フィーリングが向上す
る。 [第6実施例]第6実施例は、第3実施例に関連して、
制御方法の異なる四輪操舵装置について説明する。な
お、第6実施例の四輪操舵装置の構成も、第3実施例と
同様なっているが、必ずしも第3実施例と同じ入出力を
必要としない。したがって、必要でない入出力センサ等
は省略可能である。
部34は、入力部30およびモード判定部32からの出
力データに基づいて後輪操舵バルブ作動制御信号SRを
算出するもので、モード判定部32により後輪位相制御
が選択された場合には、ハンドル角θHおよびヨーレイ
トYに基づいて後輪操舵角δRを演算する。制御部34
は、その後輪操舵角δRを次の公知の演算式に基づいて
計算する。
をそれぞれ表し、γはヨー角速度を表し、aおよびbは
係数を表す。第1係数aとしては、定数たとえば−0.
048に予め設定されたものが用いられる。第1係数a
は、制御部34としてのコントローラ15に内蔵された
メモリ(図示略)に予め格納されている。なお、第1係
数aの算出方法については、公知となっているので説明
は省略する。
リップ角が抑制されるような値に予め設定され、メモリ
に格納されたものが用いられる。第2係数bは、車両に
加わる外乱たとえば横風、路面凹凸に対する車両の安定
性向上のため、正の値をとる。上記演算式において、表
7に示す制御則したがって第2係数bを変化させれば、
車両特性をラグジュアリ車またはスポーティ車に変化さ
せることができる。すなわち、第2係数bを増加させれ
ば、ラグジュアリな車両特性となる一方、第2係数bを
減少させれば、スポーティな車両特性となる。
とえば表8に示すマップがあらかじめ記憶されており、
このマップには、道路交通状況(たとえば渋滞路等)や
運転者の運転状態(きびきび度)に応じて最適の第2係
数bの増減度合がそれぞれ設定されている。表8のマッ
プにおいて、道路交通状況は、高速道路、山間路、市街
地路および渋滞路のそれぞれ適合度が最大のものが最適
の交通状況として選択される。また、運転状態は、きび
きび度drive「0〜100」を、たとえば度合いが「0
〜29」のとき「ゆったり」、度合いが「30〜79」
のとき「普通」、度合いが「80〜100」のとき「き
びきび」というように、あらかじめ3レベルの状態に振
り分けられている。
正される。たとえば、前記推定方法により道路交通状況
が高速道路で、運転者の運転状態つまりきびきび度合い
がきびきびである場合、第2係数bは「やや減少」気味
に設定される。なお、表8中において、「やや減少」と
は「普通」と「減少」の中間の増減度合いを表す。この
後、操舵バルブ作動制御部34は、このように算出され
た目標後輪操舵角δRと後輪操舵角センサ17からの実
後輪操舵角δRaとの偏差に応じた作動制御信号SRを、
出力部35を介して、後輪操舵バルブ10に向けて出力
し、これにより、後輪操舵アクチュエータ11は、後輪
13L,13Rの実操舵角を後輪操舵角δRに一致させる
べく作動する。
舵装置においても、第4および第5実施例と同様にして
表4に示すように、道路交通状況および運転状態に応じ
た操舵特性が実現可能であり、後輪操舵時の運転フィー
リングが向上する。 [第7実施例]以下、本発明による車両運転特性制御方
法の一実施例を説明する。
の推定方法によって推定した車両運転操作状態(きびき
び度)に適合したものに制御することを企図するもの
で、きびきび度を推定するための手順は上記推定方法の
ものと同一で、このための装置構成などに関する説明を
省略する。本実施例では、ステアリングホイールの操舵
力を可変制御できるパワーステアリング装置を備えた自
動車に関して説明する。なお、第3実施例と同様の部材
には同様の符号を付ける。
装置の概略構成図が示されており、前輪1Rは、ナック
ルアーム3を介して、パワーシリンダ2におけるピスト
ンロッド2aに連結されている。すなわち、パワーシリ
ンダ2は両ロッド型の油圧シリンダからなっており、こ
のパワーシリンダ2の他方のピストンロッド2aもまた
他方の前輪1Lにナックルアーム3を介して連結されて
いる。
回路を介して接続されている。ここで、油圧供給源6は
自動車のエンジン8により駆動される油圧ポンプ7を備
えており、この油圧ポンプ7は、リザーバタンク14か
ら吸い上げた作動油をその吐出ポートから吐出する。そ
して、油圧回路は油圧ポンプ7の吐出ポートから延びる
供給管路101を備えており、この供給管路101は方
向制御弁5よりも、その下流側が2本の分岐管102に
分岐されている。これら分岐管102はパワーシリンダ
2の両圧力室にそれぞれ接続されている。
き方向切換弁(実際にはロータリバルブである)からな
っており、したがって、その4つのポートの内3つに
は、供給管路101および分岐管路102がそれぞれ接
続されており、そして、残りのポートには、戻り管路1
03を介してリザーバタンク14に接続されている。方
向制御弁5の切り換え動作は、詳細には図示しないけれ
ども、ステアリングホイール4の操作によってなされ、
これにより、油圧ポンプ7からパワーシリンダ2に供給
される作動油の流れ方向がステアリングホイール4の操
作方向に応じて制御されるようになっている。したがっ
て、ステアリングホイール4が操舵されると、この操舵
方向に応じてパワーシリンダ2が作動されることによ
り、ステアリングホイール4の操舵力を補助することが
できる。すなわち、公知であるように、パワーシリンダ
2のピストンロッド2aは、ステアリングホイール4の
操作に連動するラック・ピニオン104によって作動さ
れるようになっており、この際、パワーシリンダ2もま
た同時に作動されることで、ステアリングホイール4の
操作を容易に行えるようになっている。なお、ステアリ
ングホイール4が操作されていない場合、方向制御弁5
は、中立位置にあり、これによりパワーシリンダ2の両
圧力室は共に、方向制御弁5を介して低圧側すなわちリ
ザーバタンク14に接続される。なお、図33におい
て、ラック・ピニオン104のラックは、その軸線を9
0度異なるように示してある。
は、さらに、ステアリングホイール4の操舵力(手応
え)を可変するための操舵力可変装置105を備えてい
る。この操舵力可変装置105は、ステアリングホイー
ル4の回転が入力される入力軸4aと、ラック・ピニオ
ン104のピニオンギア側に一体に接続された出力軸1
04aとの間の連結部に設けられており、油圧ポンプ7
から吐出された作動油の供給を受けて作動されるように
なっている。
力軸104aとは、あらかじめ所定の範囲で相対的に回
転可能となっており、入力軸4aと出力軸104aの間
の回転角度差により前記方向制御弁5の方向切換が行わ
れるようになっている。操舵力可変装置105は、詳図
しないが前記出力軸104a側に油圧により摺動する複
数のプランジャを備えており、これらのプランジャは、
油圧の供給を受けて前記入力軸4aを押さえ付け、入力
軸4aと出力軸104aとの相対回転を抑制する。
が強いとき、入力軸4aと出力軸104aの相対回転の
度合いが減少し、これにより、方向制御弁5の作動が抑
制される。この結果、ステアリングホイール4の操舵力
(手応え)が増大する(重くなる)。また、プランジャ
の入力軸4aを押さえ付ける力が弱いとき、入力軸4a
と出力軸104aの相対回転の度合いが増大し、これに
より、方向制御弁5の作動が容易になる。この結果、ス
テアリングホイール4の操舵力(手応え)が減少する
(軽くなる)。
を連続的に変化させれば、ステアリングホーイル4の操
舵力を連続的に変化させることができる。操舵力可変装
置105の油圧系に関して、操舵力可変装置105の油
圧供給口には、油圧ポンプ7と方向制御弁5とを接続す
る供給管路101の途中から延びる分岐管路106が接
続されている。また、この分岐管路106の途中には電
磁式の圧力制御弁107が設けられており、この圧力制
御弁107を介して油圧ポンプ7から吐出される作動油
が操舵力可変装置105に供給されるようになってい
る。また、操舵力可変装置105に供給された作動油
は、プランジャの圧力室に入り、オリフィス(図示省
略)を通じて管路108を介して戻り管路103に排出
されるようになっている。
圧つまりプランジャにかかる圧力は、圧力制御弁107
のソレノイド107aに供給される電流値に基づいて調
整されるようになっている。圧力制御弁107のソレノ
イド107aはコントローラ15に電気的に接続されて
おり、コントローラ15は、ソレノイド107aに供給
する電流値を可変制御している。なお、圧力制御弁10
7の制御は、ソレノイド107aに供給する電流量で制
御するようにしたが、ソレノイド107aへの通電のオ
ン/オフをデューティ制御するようにしても構わない。
ド107aへ供給される電流値を制御することで、ステ
アリングホイール4の操舵力を可変制御することができ
る。ソレノイド107aに供給される電流値が最大であ
るとき、圧力制御弁107は閉じており、操舵力可変装
置105には作動油圧は供給されず、入力軸4aと出力
軸104aは抵抗なく相対回転する。この結果、方向制
御弁5は通常通りに作動するため、パワーシリンダ2も
通常通りに作動してステアリングホイール4の操舵力は
軽いものとなる。
減少すると、電流値の減少に応じて圧力制御弁の開弁量
が増加するようになり、操舵力可変装置105に供給さ
れる作動油圧が増大し、入力軸4aと出力軸104aの
相対回転が抑制されるようになる。この結果、方向制御
弁5の作動が抑制されることになるため、パワーシリン
ダ2の作動が抑制されステアリングホイール4の操舵力
が重くなる。
ら車速V(上述の車速信号VXに対応)が、上述の推定方
法から道路交通状況情報(上述の市街地度r_city等にに
対応)および運転状態情報(上述のきびきび度driveに
対応)がそれぞれ入力パラメータとして供給されてい
る。コントローラ15は、これらの入力パラメータに基
づいて前記圧力制御弁107のソレノイド107aへ供
給する電流値を算出する。
る(理想の)ステアリングホイール4の操舵力特性が表
9に示されている。
あって、運転状態つまりきびきび度が小のときは軽い操
舵力となるのが望ましく、きびきび度が大のときはやや
重い操舵力となるのが望ましい。また、道路交通状況が
高速道路であって、きびきび度が小のときはやや重い操
舵力となるのが望ましく、きびきび度が大のときは重い
操舵力となるのが望ましい。さらに、道路交通状況が渋
滞路のときは、きびきび度に関係なく軽い操舵力となる
のが望ましい。また、道路交通状況が山間路であって、
きびきび度が小のときは軽い操舵力となるのが望まし
く、きびきび度が大のときは重い操舵力となるのが望ま
しい。
上述の推定方法からは推定されないが、高速道路の度合
いは市街地路の度合いと正反対の値を取るものとして定
義することができる。すなわち、市街地路の度合いが小
さい値のとき、高速道路の度合いは大きな値を取り、市
街地路の度合いが大きい値のとき、高速道路の度合いは
小さい値を取る。
め図34に示す車速・電流特性マップが記憶されてい
る。コントローラ15は、この特性マップにしたがっ
て、車速に応じた目標電流値を求め、この目標電流値に
基づいてソレノイド107aに電流を供給する。なお、
この特性マップは、市街地路の度合いが最小(高速道路
度合いが大きく)、かつ、きびきび度の度合いが最小の
場合を基準に設定されたものである。
目標電流値は最大値(たとえば1A)を取るようになっ
ている。車速がたとえば20〜70km/hの領域では、車
速の増加につれて目標電流値は最大値から一定の割合で
減少する。車速がたとえば70km/h以上の領域では、目
標電流値は最大値のほぼ半分の電流値(たとえば0.5
5A)で一定となる。なお、ソレノイドに供給する電流
値は、ソレノイドの規格により異なる値を取るものとす
る。
および運転状態などの状況の変化に応じて、電流特性を
補正する。すなわち、コントローラ15は、入力された
市街地度(r_city)の度合いに応じて、図35に破線に
示すように電流特性を補正する。すなわち、市街地度合
いが大きくなるにつれて目標電流値が大きな値を取るよ
うに、電流特性の目標電流値が補正される。この結果、
市街地度合いが増大するのに伴い、ステアリングホイー
ル4の操舵力が減少する(軽くなる)。
情報として、特に渋滞路度合いが供給されたときは、運
転状態に関係なく目標電流値を最大値(たとえば1A)
に設定する。これにより、ステアリングホイール4の操
舵力は非常に軽いものとなり、渋滞路を走行するのに最
適の操舵特性とすることができる。コントローラ15
は、入力されたきびきび度driveに応じて図36に破線
で示すように電流特性を補正する。すなわち、きびきび
度driveが大きくなるにつれて目標電流値が小さい値を
取るように、電流特性の目標電流値が補正される。この
結果、きびきび度driveが増大するのに伴い、ステアリ
ングハンドル4の操舵力が増大する(重くなる)。
は、市街地路と高速道路の度合いの中間の値として考え
ることができたので、前記電流特性を補正するパラメー
タは、市街地度(r_city)のみとした。上述のように、
本実施例のパワーステアリング制御装置では、道路交通
状況としての市街地路などの度合いに応じて、パワース
テアリング制御装置の制御パラメータである圧力制御弁
のソレノイドへの電流供給値を可変制御することによ
り、市街地路などの度合いに応じてステアリングホイー
ルの操舵力特性を可変調整可能としている。この結果、
道路交通状況に応じたステアリングホイールの操舵特性
が車両に与えられることになる。
のきびきび度を表すニューラルネットワーク出力drive
に応じて、パワーステアリング制御装置の制御パラメー
タである圧力制御弁のソレノイドへの電流供給値を可変
制御することにより、きびきび度に応じてステアリング
ホイールの操舵力特性を可変調整可能としている。この
結果、ドライバの運転操作上のきびきび度合が増したと
きには車両にスポーティ車としての操舵特性が与えら
れ、一方、きびきび度が減少してゆったり操作が行われ
ていれば車両にラグジュアリ車としての操舵特性が与え
られることになる。 [第8実施例]以下、本発明による車両運転特性制御方
法の一実施例を説明する。
の推定方法によって推定した車両運転操作状態(きびき
び度)に適合したものに制御することを企図するもの
で、きびきび度を推定するための手順は上記推定方法の
ものと同一で、このための装置構成などに関する説明を
省略する。本実施例では、車両用自動変速機の変速制御
装置と制御方法について説明する。
機の概略構成を示している。図中符号201は、内燃エ
ンジンを示し、このエンジン201の出力は、自動変速
機202を介して駆動輪(図示せず)に伝達される。自
動変速機202は、トルクコンバータ204、歯車変速
装置203、油圧回路205およびコントローラ15等
より構成されている。歯車変速装置203は、たとえ
ば、前進4段後進1段のギヤトレインと、当該ギヤトレ
インのギヤ比を切り換えて変速操作を行う多数の変速摩
擦係合手段を備えている。この変速摩擦係合手段は、た
とえば、油圧クラッチや油圧ブレーキである。
図であり、入力軸203a周りには、第1駆動ギヤ23
1および第2駆動ギヤ232が回転自在に配置されてい
る。また、第1駆動ギヤ231および第2駆動ギヤ23
2間の入力軸203aには、変速摩擦係合手段として油
圧クラッチ233および234が固設されている。各駆
動ギヤ231および232は、それぞれクラッチ233
および234に係合することにより入力軸203aと一
体に回転する。また、入力軸203aと平行に配置され
た中間伝達軸235は、図示しない最終減速歯車装置を
介して駆動車軸に接続されている。この中間伝達軸23
5には、第1被駆動ギヤ236と第2被駆動ギヤ237
が固設されており、これらの被駆動ギヤ236および2
37は、前記駆動ギヤ231および232とそれぞれ噛
み合っている。
ヤ231が係合している場合には、入力軸203aの回
転は、クラッチ233、第1駆動ギヤ231、第1被駆
動ギヤ236、中間伝達軸235に伝達され、これによ
り、たとえば第1速が確立される。また、クラッチ23
4と第2駆動ギヤ232が係合している場合には、入力
軸203aの回転は、クラッチ234、第2駆動ギヤ2
32、第2被駆動ギヤ237、中間伝達軸235に伝達
され、これにより、たとえば第2速が確立される。第1
速側のクラッチ233が係合している状態から、このク
ラッチ233の係合を解除しながら、第2速側のクラッ
チ234を係合させることで、自動変速機2は第1速か
ら第2速にシフトアップする。逆に、クラッチ234が
係合している状態から、このクラッチ234の係合を解
除しながら、クラッチ233を係合させることで、自動
変速機202は第2速から第1速にシフトダウンする。
式多板クラッチである。図39は、クラッチ233の断
面を示し、このクラッチ233は、多数の摩擦係合板2
50を有している。そして、後述する油路214からポ
ート251を介してこのクラッチ233内に作動油が供
給されると、ピストン252が往動して各摩擦係合板2
50を摩擦係合させる。一方、リターンスプリング25
3により押圧されて、ポート251を介して油路214
内に作動油を排出させながら、ピストン252が復動す
ると、各摩擦係合板250同士の摩擦係合は解除され
る。
るには、各摩擦係合板250を待機位置で待機させれば
良い。待機位置では、各摩擦係合板250間には、いわ
ゆる引きずりトルクの発生を防止するために充分なクリ
アランスが設けられている。このため、クラッチ233
を係合させる場合には、まず、上述のクリアランスをほ
ぼゼロにする位置、すなわち、摩擦係合が生じる直前位
置にまで各摩擦係合板250を無効ストロークだけ移動
させる、いわゆるがた詰め操作を行う必要がある。この
ため、がた詰め操作には、がた詰め時間を要する。一
方、クラッチ233の係合状態において、各摩擦係合板
250同士が離間し始めてもしばらくの間は上述の引き
ずりトルクが発生することから、クラッチ233の係合
を完全に解除するまでには、クラッチ233から作動油
を排出させ始めてから無駄時間としての油圧解放時間が
必要となる。
33と同様に構成されており、結合時および解放時にそ
れぞれ所定のがた詰め時間と油圧解放時間を要する。油
圧回路205は、前述した各変速摩擦係合手段の各々に
対応するデューティソレノイド弁(以下、単にソレノイ
ド弁と記す)を有しており、各変速摩擦係合手段、すな
わち、各クラッチやブレーキを互いに独立して操作す
る。なお、各ソレノイド弁は、各クラッチやブレーキを
同様にして操作するので、クラッチ233を操作するソ
レノイド弁について図40に基づきながら説明し、他の
ソレノイド弁についての説明は省略する。
油圧クラッチ233に油圧を供給できるソレノイド弁2
11を備えている。このソレノイド弁211は、常閉型
の2位置切換弁で、3箇所にポート211a〜211c
を有している。第1ポート211aには、オイルポンプ
(図示せず)に延びる第1油路213が接続されてい
る。この第1油路213の途中には、図示しない調圧弁
等が介在されており、所定圧に調圧された作動油圧(ラ
イン圧)が供給されている。
ッチ233に延びる第2油路214が、第3ポート21
1cには、図示しないオイルタンクへ延びる第3油路2
15がそれぞれ接続されている。これら第2および第3
油路214,215の途中には、それぞれ絞り216,
217が設けられている。第2油路214に設けられた
絞り216の流路面積は、第3油路215に設けられた
絞り217の流路面積に比べて大きく設定されている。
さらに、クラッチ233と絞り216間の第2油路21
4の途中には、アキュームレータ218が接続されてい
る。
に電気的に接続されており、このコントローラ15によ
り所定の周期、たとえば、50ヘルツの制御周期でデュ
ーティ比制御される。そして、ソレノイド弁211のソ
レノイド211eが消勢されている場合には、弁体21
1fはリターンスプリング211gに押圧されて第1ポ
ート211aと第2ポート211bを遮断すると共に、
第2ポート211bと第3ポート211cを連通させ
る。一方、ソレノイド211eが付勢されている場合に
は、弁体211fは、リターンスプリング211gのば
ね力に抗してリフトし、第1ポート211aと第2ポー
ト211bを連通させると共に、第2のポート211b
と第3ポート211cとを遮断する。
RAM等の記憶装置、中央演算装置(CPU)、入出力
装置、タイマとして使用するカウンタ等を内蔵してい
る。このコントローラ15の入力側には、種々のセン
サ、たとえば、Ntセンサ221、Noセンサ222、
θtセンサ223等が電気的に接続されている。前記N
tセンサ221は、トルクコンバータ204のタービン
(すなわち、歯車変速装置203の入力軸)の回転速度
Ntを検出するタービン回転速度センサである。
センサ22に対応)は、図示しないトランスファドライ
ブギヤの回転速度Noを検出するトランスファドライブ
ギヤ回転速度センサである。コントローラ15は、この
回転速度Noに基づいて車速V(上述の車速信号vxに対
応)を演算することができる。そして、前記θtセンサ
223(上述のスロットル開度センサ23に対応)は、
エンジン201の図示しない吸気通路途中に配設された
スロットル弁の弁開度θtを検出するスロットル弁開度
センサである。
周期毎に検出信号をコントローラ15に供給している。
さらに、コントローラ15には、上述した推定方法によ
り算出された道路交通状況およびドライバの運転状態を
表すパラメータ(たとえば、渋滞路度r_jam,市街地路
度r_city,高速道路度r_high,山間路度r_mount,きびき
び度drive)が供給されている。 「シフトチェンジ実施手順」コントローラ15の記憶装
置には、入力された検出信号および各パラメータから最
適な指令シフト段を決定し、この指令シフト段に基づい
てシフトチェンジを実施するための手順があらかじめ記
憶されている。コントローラ15は、この手順を所定の
周期で繰り返し実行することで、結合側クラッチ233
と解放側クラッチ234とのつかみ換え操作を行い、自
動変速機202のシフトチェンジを実施する。
1および図42のフローチャートに基づいて説明する。
まず、ステップS60において、コントローラ15は車
速センサ(Noセンサ22)から車速Vを、スロットル
開度センサ(θtセンサ23)からスロットル開度θt
を計算する。
15は、前記推定方法より算出された道路状況パラメー
タである渋滞路度r_jam、市街地路度r_city、高速道路
度r_highおよび山間路度r_mountを読み込み、そして、
読み込んだ入力値を「0〜100」から「0〜10」に
それぞれ変換する。また、コントローラ15は、前記推
定方法より算出された運転状態パラメータであるびきび
度driveを読み込み、そして、読み込んだ入力値を「0
〜100」から「0〜10」に変換する。
から算出されないが、市街地路度r_cityと正反対の値を
取るものと推測することができる。したがって、高速道
路度r_highは、「10」から市街地路度r_cityの値を減
じたものと定義する。ステップS64では、コントロー
ラ15は、車両に搭載された勾配センサまたは、エンジ
ン出力と加速度(図示省略)からのセンサ信号に基づい
て道路勾配RSを計算する。
は、求められた渋滞路度r_jamが最大値「10」である
か否かを判別し、その判別結果が肯定であれば、ステッ
プS68を実施する。ステップS68では、コントロー
ラ15は、車速Vが所定の車速V0(たとえば、40Km/
h)よりも小さいか否かを判別し、その判別結果が肯定
であれば、ステップS70を実施する。
T0が「2」となり、コントローラは、あらかじめ設定さ
れた2速ホールド用シフトマップに基づいてシフトチェ
ンジを実施する。2速ホールド用シフトマップは、図4
3に示すように2→3アップシフト線の一部を高速側に
移動して、2速を維持する車速領域を広くしたものであ
り、2→1ダウンシフト線は設けられていない。
行」であって、しかも、車速が40km/hのときには、2
速ホールド用シフトマップに従って、変速段は2速ホー
ルド状態となる。この2速ホールド状態においては、一
時的に車速が「0」となり停止状態となっても、2速の
状態が維持され、頻繁に停止および発進動作が行われて
も、変速ショックがなくスムーズな発進が可能となり、
減速時に適度なエンジンブレーキを得ることができるよ
うになる。
であるとき、シフトパターン移動モードとなりステップ
S72を実施する。ステップS72では、コントローラ
15は、市街地路度r_cityが最大値「10」であるか否
かを判別し、その判別結果が肯定であれば、ステップS
74を実施する。また、ステップS68の判別結果が否
定である場合、つまり、渋滞と判断されていても車速が
40Km/h以上となった場合には、コントローラ15は、
2速ホールドモードを解除してシフトパターン移動モー
ドとなり、ステップS74を実施する。
は、図44に示す市街地用マップに基づいてきびきび度
driveと道路勾配RSとの関係からシフト線移動係数KMを
求める。なお、シフト線移動係数のKMのレンジはたと
えば0〜1.0である。一方、ステップS72での判別
結果が否定であるとき、ステップS78へと進み、ステ
ップS76では、コントローラ15は、高速道路度r_hi
ghが最大値「10」であるか否かを判別し、その判別結
果が肯定であるとき、ステップS78を実施する。
は、図45に示す高速道路用マップに基づいてきびきび
度driveと道路勾配RSとの関係からシフト線移動係数KM
を求める。また、ステップS76での判別結果が否定で
あるとき、ステップS80へと進み、ステップS80で
は、コントローラ15は、図46に示す山間路用マップ
に基づいてきびきび度driveと道路勾配RSとの関係から
シフト移動線係数KMを求める。
テップS80の何れかが実施された後、コントローラ1
5はステップS82において指令シフト段SHIFT0算出ル
ーチンを実施する。以上のステップにおいて求められた
シフト線移動係数KMは、道路勾配RSの上り度合いが大
きく、かつ、ドライバの運転状態を表すきびきび度driv
eが大きい場合に大きな値を取る。また、道路交通状況
が高速道路、市街地路、山間路の順にシフト線移動係数
KMの取る値も大きくなっている。 「指令シフト段算出ルーチン」以下、図47および図4
8を参照し、図42のフローチャートに基づいて指令シ
フト段SHIFT0算出ルーチン(シフト線移動手段)の実施
手順を説明する。なお、この実施手順を説明するにあた
り、現在のシフト段は2速状態となっている(指令シフ
ト段SHIFT0=「2」)。
2,2→3,3→4アップシフト線毎に分けられた複数
のアップシフトマップと、4→3,3→2,2→1ダウ
ンシフト線毎に分けられた複数のダウンシフトマップと
の基本となる2種類のベースシフトマップが記憶されて
いる。また、各シフト線は、さらに、緩やかなシフトチ
ェンジを実現するためのマイルドパターンと、軽快なシ
フトチェンジを実現するためのスポーツパターンとの基
本となる2種類のシフトパターンを有している。
プシフト線のみが示されており、図48には、たとえ
ば、2→1ダウンシフト線のみが示されている。他のシ
フト線については同様であるので説明を省略する。この
ルーチンでは、スロットル開度θtおよび求められたシ
フト線移動係数KMから判定車速(NOU,NOD)を求め、
判定車速から指令シフト段SHIFT0を決定する。
ーラ15は図47に示すようにアップシフト線のスポー
ツパターンから実際のスロットル開度θt’に対応する
車速値NOUSを求める。つぎにステップS86では、同
様にして、コントローラ15はアップシフト線のマイル
ドパターンから実際のスロットル開度θt’に対応する
車速値NOUMを求める。
は、以上のステップにおいて求められたシフト線移動係
数KM、車速値NOUSおよび車速値NOUMを次の演算式に
代入して、アップシフト速度NOUを求める。 NOU=NOUM+KM・(NOUS−NOUM) シフト線移動係数KMの範囲が「0〜1.0」であるこ
とから、この演算式から求められるアップシフト速度N
OUは車速値NOUMと車速値NOUSとの間で決定される。
のとき、アップシフト速度NOUは、車速値NOUMと等し
くなる。つまり、アップシフト線はマイルドパターンと
なる。一方、シフト線移動係数KMが「1.0」のと
き、アップシフト速度NOUは、車速値NOUSと等しくな
る。つまり、アップシフト線はスポーツパターンとな
る。
変化するとき、アップシフト速度NOUは、車速値NOUM
から車速値NOUSの間で変化する。シフト移動係数KMを
一定にしてスロットル開度θtを任意に変化させた場合
を仮定すれば、図47中に示す一点鎖線のアップシフト
線が仮想的に求められる。
いてアップシフト線が補正されたことになる。シフト線
移動係数KMの値が「0〜1.0」と変化するとき、ア
ップシフト線は、図49中破線で示すようにマイルドパ
ターンからスポーツパターンまで図中右方向に移動する
ことになる。
ローラ15は図48に示すスポーツパターンのダウンシ
フト線から実際のスロットル開度θt’に対応する車速
値NODSを求める。ステップS92では、同様にして、
コントローラ15はマイルドパターンのダウンシフト線
から実際のスロットル開度θt’に対応する車速値NOD
Mを求める。
は、以上のステップにおいて求められたシフト線移動係
数KM、車速値NODSおよび車速値NODSを次の演算式に
代入して、アップシフト速度NODを求める。 NOD=NODM+KM・(NODS−NODM) シフト線移動係数KMの範囲が「0〜1.0」であるこ
とから、この演算式から求められるダウンシフト速度N
ODは車速値NODMと車速値NODSとの間で決定される。
のとき、ダウンシフト速度NODは、車速値NODMと等し
くなる。つまり、ダウンシフト線はマイルドパターンと
なる。一方、シフト線移動係数KMが「1.0」のと
き、アップシフト速度NODは、車速値NODSと等しくな
る。つまり、ダウンシフト線はスポーツパターンとな
る。
変化するとき、ダウンシフト速度NODは、車速値NODM
から車速値NODSの間で変化する。シフト移動係数KMを
一定にしてスロットル開度θtを任意に変化させた場合
を仮定すれば、図48中に示す一点鎖線のダウンシフト
線が仮想的に求められる。
いてダウンシフト線が補正されたことになる。シフト線
移動係数KMの値が「0〜1.0」と変化するとき、ダ
ウンシフト線は、図50中の破線で示すようにマイルド
パターンからスポーツパターンまで図中右方向に移動す
ることになる。
ラ15は、車速センサより読み込まれた実際の車速Vが
ステップS88で求められたアップシフト速度NOUより
大きいか否かを判別し、その判別結果が肯定であるとき
ステップS98を実施する。ステップS98では、コン
トローラ15は、指令シフト段SHIFT0の値に1を加算す
る。この結果、コントローラ15は、この指令シフト段
SHIFT0の値に基づいて、アップシフトを実施する。この
実施例の場合、指令シフト段SHIFT0が「2」から「3」
となるので、2→3アップシフトが実施される。
であるとき、コントローラ15は、ステップS100に
おいて、実際の車速VがステップS94で求められたダ
ウンシフト速度NODより小さいか否かを判別し、その判
別結果が肯定であるときステップS102を実施する。
ステップS102では、コントローラ15は、指令シフ
ト段SHIFT0の値から1を減じる。この結果、コントロー
ラ15は、この指令シフト段SHIFT0の値に基づいて、ダ
ウンシフトを実施する。この実施例の場合、指令シフト
段SHIFT0が「2」から「1」となるので、2→1ダウン
シフトが実施される。
定のとき、指令シフト段SHIFT0の値はそのまま維持さ
れ、指令シフト段SHIFT0算出ルーチンは終了となる。以
上説明したように、この発明の車両用自動変速機の変速
制御装置によれば、前記推定方法より求められた道路交
通状況および運転状態(きびきび度drive)、道路勾配R
Sに応じてシフト線移動係数KMを決定し、このシフト線
移動係数KMに基づいてアップシフト線およびダウンシ
フト線を移動(補正)したシフトマップを求める。そし
て、このシフトマップに基づいて指令シフト段SHIFT0を
決定し、シフトチェンジを実施するようにした。そのた
め、道路交通状況や運転状態に応じて好適のシフトフィ
ーリングとすることができる。
で走行している場合において、シフトマップのアップシ
フト線およびダウンシフト線は共にスポーツパターン側
に移動されので、軽快なシフトチェンジとなる。この結
果、シフトフィーリングはきびきびしたものとなる。ま
た、平坦な高速道路をゆったりした状態で走行している
場合においては、シフトマップのアップシフト線および
ダウンシフト線は共にマイルドパターン側に移動される
ので、緩やかなシフトチェンジとなる。この結果、シフ
トフィーリングはゆったりとしたものとなる。 [第9実施例]以下、本発明による車両運転特性制御方
法の一実施例を説明する。
の推定方法によって推定した車両運転操作状態(きびき
び度)に適合したものに制御することを企図するもの
で、きびきび度を推定するための手順は上記推定方法の
ものと同一で、このための装置構成などに関する説明を
省略する。本実施例では、車両運転特性を可変制御する
ための装置としてエンジン出力制御装置を備えた自動車
に関して説明する。
室(図示省略)に連結された吸気管301の途中には、
この吸気管301によって形成される吸気通路302の
開度を変化させ、燃焼室内に供給される吸入空気量を調
整するスロット弁303を組み込んだスロットルボディ
304が介装されている。スロットル弁303は、その
スロットル軸がスロットルボディ304に回動可能に軸
支されており、アクセルペダル305の踏み込み量に応
じてスロットル軸が回動されるようになっている。そし
て、スロットル軸が回動されることで、スロットル弁3
03は開く方向に回動される。スロットル弁303の開
度に応じてエンジンの駆動トルクが増大するようになっ
ている。
05の操作とは別に、スロットルボディ304に設けら
れたアクチュエータ306により作動されるようにもな
っている。なお、スロットル弁303はアクチュエータ
306により作動されるようになっているが、アクセル
ペダル305を踏み込まない限りスロットル弁306は
開かないようになっている。
きは、スロットル弁303の開度はアクセルペダル30
5の踏み込み量に一対一に対応する。アクチュエータ3
06が作動したときは、スロットル弁303はアクセル
ペダル305の踏み込み量に関係なく閉じられ、エンジ
ンの駆動トルクが強制的に低減させられた状態となる。
このようにして、アクチュエータ306の作動を調整す
ることにより、アクセルペダル305の踏み込み量に関
係なくスロットル弁303の開度を変化させ、エンジン
の駆動トルクを任意に調整することができる。
ーラ15により制御されるようになっている。コントロ
ーラ15は、エンジンの目標駆動トルクを算出するトル
ク演算ユニット307(以下TCL307とする)から
出力される出力信号に基づいてアクチュエータ306の
作動を制御する。実際には、コントローラ15はアクチ
ュエータ306の作動を制御するトルク制御電磁弁(図
示省略)をデューティ制御するようになっている。
横加速度があらかじめ設定された値以上となった場合
に、エンジンの駆動トルクを低下させて車両が旋回路か
ら逸脱しないように制御を行う。この制御を行う場合の
エンジンの目標駆動トルクをTCL307にて演算し、
エンジンの駆動トルクを必要に応じて低減できるように
している以下、TCL307が目標駆動トルクを算出す
るまでを、図52のブロック図に基づいて説明する。
目標横加速度算出部308を備えている。目標横加速度
算出部308には、車速センサ26から車速Vが、舵角
センサから前輪の舵角δがパラメータとしてそれぞれ供
給されており、目標横加速算出部308は、これらのパ
ラメータに基づいて、目標横加速度GYOを下式より算出
する。そして、算出された目標横加速度GYOは、目標前
後加速度算出部309に出力される。
成やタイヤの特性あるいは路面の状況などによって決ま
る車両のスタビリティファクタである。目標前後加速度
算出部309では、車両が極端なアンダーステアリング
とならないような車体前後方向の加速度、つまり、目標
前後加速度Gxoをこの目標横加速度GYOに基づいて設定
する。
は、車速Vと入力された目標横加速度GYOに基づき、T
CL307にあらかじめ記憶された図53に示すマップ
から目標前後加速度Gxoを読み出し、補正部310に目
標前後加速度Gxoを出力する。補正部310には、道路
勾配補正量算出部311から道路勾配補正量パラメータ
が供給されており、補正部310は、このパラメータに
基づき入力された目標前後加速度Gxoを補正して、トル
ク換算部312に出力する。なお、道路勾配補正量算出
部311では、車速Vと道路勾配データに基づいて道路
勾配補正量パラメータを算出する。
速と道路勾配とを考慮して補正された目標前後加速度G
xoが出力されることになる。つぎに、トルク換算部31
2では、まず、入力された目標前後加速Gxoに基づいて
下式より基準駆動トルクTBを算出する。 TB=(Gxo・Wb・r+TL)/(ρm・ρd・ρT) ただし、TLは車両の横加速度GLの関数として求められ
る路面の抵抗であるロードロード(Road-load)トルク
であり、たとえば図55のマップから求めている。
動トルクTBに基づき下式より目標駆動トルクTocを算
出する。 Toc=α1・TB+(1−α1)・Td ただし、Tdは要求駆動トルクであり、クランク角セン
サにより検出されるエンジン回転数NEとアクセル開度
センサにより検出されるアクセル開度θAとを基にドラ
イバが希望する要求駆動トルクTdをTCLに記憶され
た図55のマップから求める。α1は重み付け係数であ
り、車両を旋回走行させて経験的に設定するが、高μ路
では、たとえば、0.6程度の数値に設定される。とこ
ろで、所定の周期毎に設定されるエンジンの目標駆動ト
ルクTocの増減量が非常に大きな場合には、車両の加減
速に伴うショックが発生し、乗り心地の低下を招来する
ことから、エンジンの目標駆動トルクTocの増減量が車
両の乗り心地の低下を招来するほど大きくなった場合に
は、この目標駆動トルクTocの増減量を規制する必要が
ある。
ルクTocは、さらにトルク変化量クリップ部313に出
力され、その増減量が規制される。トルク変化量クリッ
プ部313では、今回算出された目標駆動トルクToc
(n)と前回算出された目標駆動トルクToc(n-1)との差の
絶対値|△T|が所定のクリップ量Tkよりも小さい場
合には、算出された今回の目標駆動トルクToc(n)をそ
のまま採用するが、今回算出した目標駆動トルクToc
(n)から前回算出された目標駆動トルクToc(n-1)を減算
した値△Tが負の第1クリップ量Tkよりも小さい、す
なわち急激に目標駆動トルクTocを低下させる必要があ
る場合には、今回の目標駆動トルクTocを下式により設
定する。
下げ幅を前記クリップ量Tkで規制し、エンジンの駆動
トルク低減に伴う減速ショックを緩和する。一方、今回
算出した目標駆動トルクToc(n)から前回算出した目標
駆動トルクToc(n-1)を減算した値△Tがクリップ量Tk
以上の場合は、すなわち急激に目標駆動トルクTocを上
昇させる必要がある場合には、クリップ量Tkを前回の
目標駆動トルクToc(n-1)に加算して今回の目標駆動ト
ルクToc(n)を下式により設定する。
算出した目標駆動トルクToc(n-1)を減算した値△Tが
クリップ量Tkを越えた場合には、前回算出した目標駆
動トルクToc(n-1)に対する上げ幅をクリップ量Tkで規
制し、エンジン駆動トルク増大に伴う加速ショックを少
なくし、ドライバがアクセルペダルを踏み込んだ際の加
速性を従来のものよりも向上させるようにしている。
ップ量算出部314からクリップ量が入力されている。
クリップ量算出部314では、上述の推定方法から運転
状態であるきびきび度に基づき、TCL307にあらか
じめ記憶された図56に示すマップからクリップ量を算
出し、そのクリップ量をトルク変化量クリップ部313
に出力している。
3では、ドライバのきびきび度に応じて算出されたクリ
ップ量に基づき、目標駆動トルクTocが規制されたこと
になる。そして、トルク変化量クリップ部313で補正
された目標駆動トルクTocは、コントローラ15内のス
ロットル開度制御部315に出力され、スロットル開度
制御部315では、目標駆動トルクTocに基づいて前記
アクチュエータ306の作動を制御する。本実施例によ
れば、きびきび度合いに応じたエンジン出力制御が可能
となり、よりきびきびとした旋回走行が実現される。 [第10実施例]以下、本発明による車両運転特性制御
方法の一実施例を説明する。
の推定方法によって推定した車両運転操作状態(きびき
び度)に適合したものに制御することを企図するもの
で、きびきび度を推定するための手順は上記推定方法の
ものと同一で、このための装置構成などに関する説明を
省略する。本実施例では、減衰力を可変制御できるサス
ペンション装置を備えた自動車に関して説明する。
ン装置が示されており、各車輪すなわち前輪および後輪
のエアサスペンションは、参照符号FS1、FS2、R
S1、RS2出示されている。なお、各エアサスペンシ
ョンは、ほぼ同一構造であるので図には、後輪右側のエ
アサスペンションRS1のみの構造しか具体的に示して
いない。
ら、ここではその構造を簡単に説明するに止める。エア
サスペンションRS1は、ストラット型のショックアブ
ソーバ401を備えており、このショックアブソーバ4
01は、シリンダ402、ピストン403、ピストンロ
ッド404および減衰力切換え弁405からなってい
る。減衰力切換え弁405は、減衰力切換えアクチュエ
ータ405aによって、その切換えが作動されるものと
なっており、この切換え作動により、第1および第2減
衰室406a,406b間を接続する弁通路の流路断面
積が可変されることで、その減衰力が段階的に可変され
るものとなっている。この実施例の場合、ショックアブ
ソーバ401は、その減衰力がソフト、ミディアムおよ
びハードの3段階に可変することができる。なお、減衰
力切換えアクチュエータ405aの駆動は、コントロー
ラ15により制御されるものとなっており、図57中、
参照符号409a,409bは、ばね受けを示してお
り、参照符号410はコイルばねを示している。
は、オートモードおよびスポーツモードの2つのモード
を有している。コントローラ15がオートモードに設定
されているとき、ショックアブソーバ401の減衰力は
上述の3つの段階で適宜に可変されるようになってい
る。一方、コントローラ15がスポーツモードになって
いるとき、ショックアブソーバ401の減衰力はハード
に設定されるようになっている。これらのモードの切換
は、切換スイッチで切り換えられるようになっている
が、後述するように、上述の推定手段から供給された情
報に基づいて切り換えられるように設定することもでき
る。
ブソーバ401の上部に、その一部がベローズ408に
よって規定された空気ばね室407を備えている。この
空気ばね室407は、ピストンロッド404の内部通路
404aを通じて空圧源側または大気側に切り換えて接
続可能となっており、したがって、その内部のエアの給
排を実施することで、そのばね定数を可変可能となって
いる。
の一部である高圧側リザーバ415a内のエアが流量制
御弁419、後輪側給気電磁弁424、逆止弁425お
よび後輪右用電磁弁427を介して供給可能となってい
る。また、後輪左側のエアサスペンションRS2の空気
ばね室には、前記逆止弁425から後輪左用電磁弁42
6を介して、エアが供給可能となっている。
1,FS2の空気ばね室には、前記流量制御弁419か
ら、前輪側給気電磁弁420、逆止弁421およびそれ
ぞれの電磁弁423,422を介してエアが供給可能と
なっている。一方、後輪左右のエアサスペンションRS
1,RS2からの排気経路は、対応する後輪用電磁弁4
27,426、それぞれ共通の後輪排気弁431および
残圧弁432を介して、低圧側リザーバ415bに戻さ
れる経路と、後輪排気弁431からドライヤ413、排
気弁430およびエアクリーナ412を介して大気に開
放される経路を有している。同様に、前輪左右のエアサ
スペンションFS1,FS2からの排気もまた、対応す
る前輪用電磁弁423,422、それぞれ共通の前輪排
気弁428および残圧弁429を介して低圧側リザーバ
415aに戻される経路と、前輪排気弁428からドラ
イヤ413、排気弁430およびエアクリーナ412を
介して大気に開放される経路とを有している。
411を駆動するためのコンプレッサリレーである。ま
た、参照符号446は高圧側リザーバ415aの圧力が
所定値以下になるとオンとなる圧力スイッチである。こ
れらコンプレッサリレー445および圧力スイッチ44
6の出力信号は、コントローラ15に供給され、コント
ローラ15は、その出力信号に基づき、コンプレッサ4
11の駆動を制御する。すなわち、圧力スイッチ446
がオンとなると、コントローラ15は、コンプレッサ4
11を駆動し、ドライヤ413を介して高圧側リザーバ
415aに圧縮空気を供給する。したがって、高圧側リ
ザーバ415aの圧力は所定値以上に維持される。
た、圧力スイッチ418によって監視されており、低圧
側リザーバ415bの圧力が設定圧以上となって、圧力
スイッチ418がオンになると、コンプレッサリレー4
17によりコンプレッサ416が駆動される。なお、図
57中、高圧側リザーバ415aから各エアサスペンシ
ョンへの圧縮空気の給気経路は実線矢印で示してあり、
各エアサスペンションからの排気経路は破線矢印で示し
てある。
ッチおよびコンプレッサリレー以外に、各種のセンサが
接続されており、これらのセンサには、油圧を表示する
インジケータ440、ステアリングハンドル442のハ
ンドル角を検出するハンドル角センサ441、エンジン
のスロットル弁の開度すなわちスロットル開度を検出す
るスロットル開度センサ444、スピードメータに内蔵
され、車速を検出する車速センサ438、車体に作用す
る横加速度を検出する例えば差動トランス型の横Gセン
サ439、さらに、エンジン回転数を検出するエンジン
回転数センサ447等がある。
の信号を受けて、車両の旋回時、車体のロール低減制御
を実行すべく、各エアサスペンションの前述した減衰力
および空気ばねのばね定数を可変する機能を有してい
る。なお、通常の路面状態つまり平坦な路面の場合、各
エアサスペンションの減衰力はソフトに設定されてお
り、また、その空気ばねのばね定数もまた所定の値に設
定されている。
ら道路交通状況および運転状態の情報が供給されてお
り、コントローラ15はこれらの供給された情報に基づ
いてオートモードおよびスポーツモードの間でモードを
切り換える。コントローラ15のメモリには、あらかじ
め表10に示す特性マップが格納されており、コントロ
ーラ15は、このマップに従ってモードの切換を行う。
交通状況(市街地、高速道路、渋滞路、山間路)は、適
合度(0から100%)が最大のものが最適道路交通状
況として選ばれる。また、運転状態であるきびきび度
は、あらかじめ、ゆったり、普通、きびきびの3段階に
分けられている。運転状態がきびきびである場合、コン
トローラ15はモードをスポーツモードに設定する。ま
た、運転状態が普通で道路交通状況が山間路である場合
にも、コントローラ15はモードをスポーツモードに設
定する。それ以外の場合には、コントローラ15はモー
ドをオートモードに設定する。
ば、道路交通状況やドライバの運転状態に応じて、エア
サスペンションの減衰力を適切なものに設定することが
でき、走行全般にわたって快適な乗り心地を実現でき
る。本発明は、上記実施例に限定されず、種々に変形可
能である。たとえば、推定方法に係る実施例では、車
速、アクセル開度、前後加速度および横加速度を度数分
布(頻度解析)検出対象パラメータとすると共に、度数
分布の平均値および分散をニューラルネットワークへの
入力パラメータとしたが、本発明の推定方法の実施に際
してこれらパラメータ全てを使用することは必須ではな
く、また、その他のパラメータの使用を排除するもので
もない。
パラメータをファジィ推論で求めたが、これも必須では
ない。車両運転特性制御方法に係る実施例では、ニュー
ラルネットワーク機能をコントローラ15により簡易に
達成すべく、ニューラルネットワークとしてのコントロ
ーラ15にそれぞれ入力されるパラメータの重み付け総
和を、ニューラルネットワークからの出力パラメータと
して求めたが、ニューラルネットワークにおいて、入力
パラメータの重み付け総和を非線形変換して出力パラメ
ータを求めるようにしても良い。また、コントローラ1
5は、各制御装置毎に設けるようにしても構わない。
によれば、複数の車両運転パラメータを検出し、これら
車両運転パラメータ毎の度数分布を求め、各度数分布の
平均値および分散を、その運転パラメータを特徴づける
入力パラメータとして求め、そして、これら入力パラメ
ータの重み付き総和に基づいて、ドライバの車両運転操
作状態を表す出力パラメータとして求めている。それ
故、出力パラメータは、車速などの物理量によっては直
接的に表し難いドライバの車両運転操作状態、たとえば
ドライバによる車両運転操作上のきびきび度を推定可能
である。
よれば、複数の車両運転パラメータとして、車速、アク
セル開度ならびに車両の前後加速度を検出しているの
で、これらに基づき、車両運転操作状態を適正に推定で
きる。
て求めることができるので、本発明の推定方法の実施に
必要なセンサ数を低減できる。
によれば、車両に装備され車両運転特性を可変制御する
ための装置を、推定して求めた出力パラメータに応じて
駆動制御するようにしたので、車両運転特性を、車両運
転操作状態の推定結果に適合したものに制御することが
でき、したがって、ドライバによる車両運転操作状態に
適合した制御が可能になる。
ジン出力制御装置に適用された場合、推定して求めた出
力パラメータに応じて、エンジン出力制御装置における
駆動トルク変化量制限手段の制限変化量を変化させてい
るので、エンジン出力を車両運転操作状態の推定結果に
適合させるべく制御できる。車両運転特性制御方法が車
両の運転特性を可変制御するための装置に適用された場
合、推定して求めた出力パラメータおよび検出した道路
交通状況に応じて可変制御装置を駆動制御しているの
で、道路交通状況の変化に応じて個々のドライバが要求
する車両運転特性が実現される。
に適用された場合、後輪操舵制御装置にて後輪操舵角を
求める際に使用される係数を、推定した出力パラメータ
および道路交通状況に応じて可変設定しているので、後
輪操舵制御装置による後輪操舵を車両運転操作状態の推
定結果および道路交通状況に適合させるべく制御するこ
とができる。車両運転特性制御方法がパワーステアリン
グ装置に適用された場合、パワーステアリング装置によ
るステアリングホイールの操舵力を、推定した出力パラ
メータおよび道路交通状況に応じて可変設定しているの
で、パワーステアリング装置の操舵力を車両運転操作状
態の推定結果および道路交通状況に適合させるべく制御
することができる。
制御装置に適用された場合、変速制御装置のシフトマッ
プを、推定した出力パラメータおよび道路交通状況に応
じて可変設定しているので、変速制御装置のシフトフィ
ーリングを車両運転操作状態の推定結果および道路交通
状況に適合させるべく制御することができる。車両運転
特性制御方法がサスペンション装置に適用された場合、
サスペンション装置の減衰力を、推定した出力パラメー
タおよび道路交通状況に応じて可変設定しているので、
サスペンション装置の減衰力を車両運転操作状態の推定
結果および道路交通状況に適合させるべく制御すること
ができる。
実施例における道路交通状況把握手順を示す概念図であ
る。
概念図である。
トローラおよびセンサを示す概略ブロック図である。
時間比率算出ルーチンのフローチャートである。
ーチンを示すフローチャートである。
出ルーチンのフローチャートである。
メンバーシップ関数を示すグラフである。
バーシップ関数を示すグラフである。
間比率の適合度の算出例を示すグラフである。
の適合度の算出例を示すグラフである。
ラフである。
析ルーチンのフローチャートである。
構成する配列を示すグラフである。
シングエレメントを示す概念図である。
り構成されるニューラルネットワークの概念図である。
び度算出ルーチンを示すフローチャートである。
の推定方法の他の実施例を示す概念図である。
略図である。
連する構成を示す機能ブロック図である。
能ブロック図である。
角演算機能に関連する構成の一部を詳細に示す機能ブロ
ック図である。
能ブロック図である。
の演算に用いられるマップを示すグラフである。
路面μに応じた同相係数K1の補正に用いられるマップ
を示すグラフである。
V1との関係を示すグラフである。
ならびに路面μに応じたヨーレイトゲインK4の補正に
用いられるマップを示すグラフである。
いられるマップを示すグラフである。
相操舵量特性の補正を示すグラフである。
相操舵量特性の補正を示すグラフである。
ン・ヨーレイト位相遅れ特性の選択を示すグラフであ
る。
ある。
ある。
略構成図である。
び度小)を示すグラフである。
すグラフである。
グラフである。
装置を示す概略構成図である
を示す概略構成図である。
圧回路の一部を示す概略構成図である。
る。
ャートである
移動係数KM算出用の市街地路用マップである。
移動係数KM算出用の高速道路用マップである。
移動係数KM算出用の山間路用マップである。
ある。
ある。
である。
である。
概略図である。
である。
係を表すマップである。
すマップである。
開度との関係を表すマップである。
プである。
ある。
Claims (3)
- 【請求項1】 複数の車両運転パラメータを検出し、前
記複数の車両運転パラメータのそれぞれについての度数
分布を求め、 前記各度数分布の平均値および分散を、その車両運転パ
ラメータを特徴づける入力パラメータとして求め、これら入力パラメータの重み付き総和を ドライバの車両
運転操作状態を表す出力パラメータとして求めることを
特徴とする車両運転操作状態の推定方法。 - 【請求項2】 前記複数の車両運転パラメータは、車
速、アクセル開度ならびに車両の前後加速度を含むこと
を特徴とする請求項1の車両運転操作状態の推定方法。 - 【請求項3】 車両に装備され車両運転特性を可変制御
するための装置を、請求項1又は2に記載の車両運転操
作状態推定方法において求めた前記出力パラメータに応
じて駆動制御することを特徴とする車両運転特性制御方
法。
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