JP4207698B2 - 車両の横転防止装置 - Google Patents

Description

本発明は、旋回時に車両が横転することを防止する車両の横転防止装置に関する。

従来、車両の急旋回時に、横転の兆し、すなわち横転傾向が生じた場合、自動的にエンジン出力の低下およびブレーキ作動を行って車速を減少させ、これにより車両の横加速度を減少させて車両の横転防止を図るものがあった（例えば、特許文献１参照）。

この従来技術では、車両が横転傾向の状態にあるか否かの判定を、旋回方向内側の駆動輪の車輪速またはその加速度が所定値を越えるか否かにより行い、横転傾向の状態にあると判定された時点、すなわち旋回方向内側の駆動輪の車輪速またはその加速度が所定値を越えた時点で、エンジン出力の減少およびブレーキ作動を行うものである。
特開平１１−２５４９９２号公報

しかし、上記従来技術では、旋回方向内側の駆動輪の車輪速またはその加速度が、所定値を超えないうちはエンジン出力の減少およびブレーキ作動を行わず、上記車輪速またはその加速度が増加して所定値を超えたら急にエンジン出力の減少およびブレーキ作動を行うようにしている。したがって、車速変化および横加速度変化に対して急激な制御介入となり、運転フィーリング上好ましくない大きな車両姿勢変化をもたらすという問題があった。

本発明は上記点に鑑みて、旋回時に車両の横転を防止する、さらには車両が横転傾向の状態となることを防止するにあたり、急激な制御介入による運転フィーリングの悪化を防止することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、車両の横方向の姿勢変化を表す物理量を検出する姿勢変化物理量検出手段（２、３、６、８）と、車両が備えるエンジン（１２）の出力のトルク伝達率を姿勢変化物理量の大きさが大きくなるに応じて小さくなるよう算出するトルク伝達率算出手段（２）と、エンジン出力の目標となる目標エンジントルク値を演算する目標エンジントルク値演算手段（２）と、目標エンジントルク値をトルク伝達率に基づき補正する目標エンジントルク値補正手段（２）と、補正された目標エンジントルク値に基づきエンジン出力を制御するエンジン制御手段（１０、１１）と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、エンジン出力の目標値である目標エンジントルク値を低い値に補正するためのトルク伝達率を、車両の横方向の姿勢変化を表す物理量、すなわち姿勢変化物理量の大きさが大きくなるに応じて小さくなるよう設定している。すなわち、エンジン出力を横方向姿勢変化が大きくなるほど目標エンジントルク値が小さくなるよう補正し、あるいは、横方向姿勢変化が大きくなるほど目標エンジントルク値より削減するトルク値を大きくする。これにより、横方向の姿勢変化の度合いに応じたエンジン出力の低減を行って車両の横転を防止することができる。したがって、エンジン出力制御に対して急激な制御介入とならず、運転フィーリングを損なうような急激な車両姿勢変化をもたらすことがない。
また、請求項１に記載の発明では、姿勢変化物理量検出手段は、舵角速度を検出する舵角速度検出手段（９）と、横加速度を検出する横加速度センサ（３）およびヨーレイトセンサ（８）を含み、トルク伝達率算出手段は、舵角速度検出手段（９）にて検出された舵角速度が所定値よりも小さい場合には、横加速度センサ（３）で検出された横加速度の大きさに応じてトルク伝達率を算出すると共に、舵角速度が所定値よりも大きい場合には、ヨーレイトセンサ（８）の検出値に基づき算出される横加速度の大きさに応じてトルク伝達率を算出することを特徴とする。
この発明によれば、横加速度の大きさに応じて算出されるトルク伝達率により、目標エンジントルク値が低い値となるよう、すなわち、目標エンジントルク値からのトルク削減量が大きくなるよう補正することができる。これにより、車両の横加速度の大きさが大きくなるに応じて、エンジン出力の大きさが小さくなるように調整されるので、車両の横転防止に際して急激な車両姿勢変化をもたらすことがない。
さらに、舵角速度が所定値より大きい、すなわちハンドル操舵の速さが速い場合には、横加速度センサの検出値ではなく、ヨーレイトセンサの検出値であるヨーレイトに応じて算出される横加速度値に基づいてトルク伝達率を算出する。ヨーレイトセンサによるヨーレイトは横加速度センサによる横加速度よりも応答性が高いため、ヨーレイトに応じて算出される横加速度は、速いハンドル操舵に対して、高い応答性を示す。したがって、トルク伝達率を高応答で算出することができる。

請求項２に記載の発明は、目標エンジントルク値演算手段は、目標エンジントルク値として、車両の駆動輪がスリップしないで路面に伝達可能な最大のエンジン出力を表す最大エンジントルク値を演算することを特徴とする。

この発明によれば、トルク伝達率により補正する対象となる目標エンジントルク値を、駆動輪がスリップせずに路面に伝達可能な最大エンジントルク値とするので、エンジン出力を過度に低く抑えることなく、車両の横転防止が可能となる。

また、請求項３に記載のように、路面摩擦係数を検出する手段（２、３、４）と、車両が備える変速機のギア比を検出する手段（２、５）とを備え、目標エンジントルク値演算手段が、最大エンジントルク値を路面摩擦係数および変速機ギア比に基づいて演算することができる。

請求項５に記載の発明は、目標エンジントルク値補正手段は、トルク伝達率算出手段により今回演算されたトルク伝達率が横加速度の変化に応じて前回演算されたトルク伝達率より増加するとき、目標エンジントルクを補正するトルク伝達率の前回演算されたトルク伝達率からの変化分を、前回演算されたトルク伝達率より増加したトルク伝達率の変化分より小さいトルク復帰値として、そのトルク復帰値を前回演算されたトルク伝達率に加えた値に基づいて目標エンジントルクを補正することを特徴とする。

この発明によれば、トルク伝達率が増加する、すなわち車両の横方向の姿勢変化を表す横加速度が小さくなる方向に車両の状態が変化するときには、トルク伝達率の増加量を比較的小さな値であるトルク復帰値に抑えることにより、トルク伝達率の急激な増加を抑制することができる。これにより、目標エンジントルク値の急激な増加を防止して、車両の急激な姿勢変化を抑制することができる。

この場合、トルク復帰値は、請求項６に記載のように、横加速度が減少する方向の横加速度変化量の大きさが大きくなるに応じて大きい値となるよう設定することができる。これにより、横加速度の減少方向の横加速度変化量、すなわち横加速度の減少速度が大きいほど減少補正された目標エンジントルク値の増加量を大きくすることにより、補正前の値への復帰を早めることができ、運転フィーリングを向上させることができる。

なお、姿勢変化物理量検出手段は、請求項７に記載のように、車両のロール角、ロールレイトおよび横加速度の少なくとも１つを検出することができる。

上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

（第１比較形態）
以下、図面を参照して、本発明の比較形態を説明する。図１は本発明の第１比較形態にかかる車両の横転防止装置１の概略構成を示す図である。本第１比較形態の車両の横転防止装置１は、マイクロコンピュータにより構成されるコントローラ２を備えている。

車両の横転防止装置１には、横加速度（横Ｇ）センサ３と、前後加速度（前後Ｇ）センサ４と、ギア位置センサ５と、ロールレイトセンサ６が設けられている。横Ｇセンサ３は、車体に作用する車体の横方向の加速度（以下、横Ｇという）Ｇｙを検出する。なお、横Ｇ値Ｇｙは車両前方に向かって左方向を正とする。前後Ｇセンサ４は、車体に作用する車体の前後方向（進行方向）の加速度（以下、前後Ｇという）Ｇｘを検出する。ギア位置センサ５は、変速機（図示せず）のギア比の状態を検出する。ロールレイトセンサ６は、車体のロール軸回りの角速度、すなわちロール角速度であるロールレイトρを検出する。なお、ロールレイトρは、車両前方に向かって左方向（反時計回り方向）を正、右方向（時計回り方向）を負としている。

これら横Ｇセンサ３、前後Ｇセンサ４、ギア位置センサ５およびロールレイトセンサ６はコントローラ２に接続され、これらの各検出信号がコントローラ２に出力される。各検出信号は、コントローラ２において信号処理され、後述する制御プログラムの実行時に各センサの検出値として用いられる。

なお、本第１比較形態においては、姿勢変化物理量は、横Ｇおよびロールレイトであり、横Ｇセンサ３、ロールレイトセンサ６およびコントローラ２が姿勢変化物理量検出手段に相当する。

車両の横転防止装置１には、エンジン制御装置（以下、エンジンＥＣＵ）１０およびスロットルアクチュエータ１１が設けられている。エンジンＥＣＵ１０は、コントローラ２と接続されている。またエンジンＥＣＵ１０はスロットルアクチュエータ１１と接続されている。エンジンＥＣＵ１０は、コントローラ２が後述する制御プログラムに基づき演算した目標エンジントルク値を受けて、スロットルアクチュエータ１１の制御信号に変換する。スロットルアクチュエータ１１は、エンジンＥＣＵ１０からの制御信号を受けてスロットルバルブ（図示せず）を開閉し、エンジン１２の出力トルクが目標エンジントルク値となるよう調整する。

次に、本第１比較形態の車両の横転防止装置１の作動について説明する。図２は、コントローラ２が実行する制御プログラムの処理手順を示すフローチャートである。この処理は、イグニッションスイッチがオンとされることにより開始され、所定時間ごと（演算周期）に繰り返される。

図２において、ステップ１００で、横Ｇセンサ３から横Ｇ値Ｇｙ、前後Ｇセンサ４から前後Ｇ値Ｇｘ、ロールレイトセンサ６からロールレイトρおよびギア位置センサ５から変速機のギア比Ｐがそれぞれ読み込まれる。

次に、ステップ１１０へ移行し、読み込まれた前後Ｇおよび横Ｇに基づき路面摩擦係数（μ）が推定演算される。路面摩擦係数は次の（１）式により演算される。これは、等価的に路面摩擦係数を検出することに相当する。

μ＝（Ｇｘ２＋Ｇｙ２）１／２ ・・・（１）
さらに、次のステップ１２０で、読み込まれたロールレイトρ〔ｄｅｇ／ｓｅｃ〕を所定時間ごとに積算（積分）することにより、ロール角φ〔ｄｅｇ〕が演算される。したがって、例えば、正のロールレイトρ（ρ＞０）が積算され続けると、ロール角φ＞０、すなわち車体には左方向のロール角が発生していることを表している。また、ロール角φがφ＜０となっている状態で、ロールレイトρ＞０が発生するとロール角φは正方向へ増加、すなわち、負のロール角φが０へ戻ることを表している。

さらに、ステップ１３０で、最大エンジントルク値ＭＱが、次の（２）式により演算される。この最大エンジントルク値ＭＱは、現在の路面状態において駆動輪にスリップを発生させないで与えることができる最大のエンジントルクである。換言すれば、最大エンジントルク値に相当するエンジン出力が発生している状態では、車両はグリップ状態を保ちながら路面に最大限の駆動力を与えることができる。

ＭＱ＝Ｗ×μ×ｒ／Ｐ ・・・（２）
ただし、Ｗとｒは、それぞれ、予め設定されている駆動輪軸重量とタイヤ半径であり、Ｐは読み込まれた変速機のギア比である。この最大エンジントルク値ＭＱが補正前の目標エンジントルク値となる。

これにより、最大エンジントルク値ＭＱを補正前の目標エンジントルク値とすることにより、エンジン出力を過度に低く抑えることなく、車両の横転防止が可能となる。

つぎに、ステップ１４０へ移行し、目標エンジントルク値をロール角φに応じて小さくなるよう補正するためのトルク伝達率αＡが演算される。このトルク伝達率αＡは、演算周期ごとの演算回数ｎを用いてαＡ（ｎ）と標記され、予め記憶されている図３に示すマップとステップ１２０においてｎ回目に演算されたロール角φとに基づき算出される。

図３に示されるように、トルク伝達率αＡは、ロール角φが０のときには１００％であり、左右いずれの方向においてもロール角φの大きさが大きくなるに応じて徐々に減少するよう設定されている。トルク伝達率αＡ＝１００％とは目標エンジントルク値を減少させない、すなわち最大エンジントルク値ＭＱを補正しないことを意味し、トルク伝達率αＡ＝ａ％とは目標エンジントルク値（すなわちエンジン出力）を（１００−ａ）％削減して、ａ％にまで低下させることを意味する。したがって、ロール角φの絶対値｜φ｜が増加するにつれ、トルク伝達率αＡが小さくなり、すなわちエンジン出力の削減率が増加し、エンジン出力が徐々に低下する。

そしてステップ１６０で、今回演算された（以下、「今回の」という）トルク伝達率αＡ（ｎ）が前回演算された（以下、「前回の」という）トルク伝達率αＡ（ｎ−１）より大きいか否かが判定され、判定結果がＮＯであれば今回のトルク伝達率αＡ（ｎ）を変更することなくステップ２００へ移行する。

ステップ１６０の判定結果がＹＥＳ、すなわち、今回のトルク伝達率αＡ（ｎ）が前回のトルク伝達率αＡ（ｎ−１）よりも大きくなる場合は、今回のロール角φの絶対値が前回のロール角φの絶対値よりも小さくなることに相当する。このような場合は、ロール角φが小さくなりつつある状態であり、このようなときに大きくなった今回のトルク伝達率αＡ（ｎ）によりエンジン出力が大きく増加すると急激な車両の姿勢変化が生ずる可能性がある。したがって、この場合には、エンジン出力をゆっくりと復帰させるため、すなわち比較的小さな前回のトルク伝達率αＡ（ｎ−１）を大きく増加させないようにするため、ステップ１７０へ移行する。

ステップ１７０では、トルク復帰値δＡ（ρ）が演算される。このトルク復帰値δＡ（ρ）は、トルク伝達率αＡに対する補正値であり、図４に示すマップと現在のロールレイトρとに基づき算出される。

ここで、ロールレイトρとその積分値であるロール角φ（あるいは、ロール角φとその微分値であるロールレイトρ）との関係は次のようである。ロールレイトρが負の値（ρ＜０）であるとは、ロール角φが｜ρ｜の速さで右方向に増加ことを表している。したがって、φ＜０（右方向のロール角）の状態にあるときにρ＜０であるとはその右方向のロール角がさらに増加することを意味し、φ＞０（左方向のロール角）の状態にあるときにρ＜０であるとは、その左方向のロール角φが０に戻るように減少することを意味している。

同様に、ロールレイトρが正の値（ρ＞０）であるとは、ロール角φが｜ρ｜の速さで左方向に増加することを表している。したがって、φ＞０（左方向のロール角）の状態にあるときにρ＞０であるとは、その左方向のロール角がさらに増加することを意味し、φ＜０（右方向のロール角）の状態にあるときにρ＞０であるとは、その右方向のロール角φが０に戻るように減少することを意味している。

図４に示すように、トルク復帰値δＡ（ρ）は、ロール角φ＞０（左方向のロール角）の場合には負のロールレイトρ（＜０）の大きさが大きくなるに応じて増加し（図中実線）、ロール角φ＜０（右方向のロール角）の場合には正のロールレイトρ（＞０）の大きさが大きくなるに応じて増加する（図中破線）特性が設定されている。なお、図４において、φ＞０の場合のρ＞０の領域、およびφ＜０の場合のρ＜０の領域は、ともに、ロールレイトρが一時的に変動してもトルク復帰の制御が円滑に行われるよう設けられている。

図４より、ロール角φの０への戻る速度が大きいほど、トルク復帰値δＡ（ρ）が大きくなっている。

ロール角φの０への戻り速度が大きい、すなわちロール角φ＞０のときロールレイトρが負の大きな値である場合、および、ロール角φ＜０のときロールレイトρが正の大きな値である場合には、車両の挙動としてはロール角φが０近傍に復帰しつつある安全方向の状態にある。このような場合には、エンジン出力を早めに増加させても、車両挙動が異常となることはない。これにより、ロール角φの０への戻り速度（または、減少速度）が大きいほど、目標エンジントルク値の増加量を大きくして、補正前のエンジントルク値への復帰を早めることにより、エンジントルク上昇のもたつき感を低減し運転フィーリングを向上させることができる。

次のステップ１８０で、今回のトルク伝達率αＡ（ｎ）が、ステップ１４０で演算された値ではなく、前回のトルク伝達率αＡ（ｎ−１）にトルク復帰値δＡ（ρ）を加算したものとして修正される。なお、このトルク復帰値δＡは、エンジン出力をゆっくりと復帰させるために、前回と今回とのトルク伝達率αＡの偏差よりも十分小さいという関係、すなわち、αＡ（ｎ）−αＡ（ｎ−１）≫δＡ（ρ）の関係を満たしている。

そして、ステップ２００に移行し、目標エンジントルク値ＴＱが（３）式に基づき演算される。これは、目標エンジントルク値としての最大エンジントルク値ＭＱをトルク伝達率αＡ（ｎ）により補正することを意味している。

ＴＱ＝ＭＱ×αＡ（ｎ） ・・・（３）
このように補正された目標エンジントルク値ＴＱは、ステップ２１０にてスロットル開度に変換され、このスロットル開度の目標値がエンジンＥＣＵ１０へ送られる。エンジンＥＣＵ１０は、スロットル開度の目標値に応じた制御信号をスロットルアクチュエータ１１に与える。スロットルアクチュエータ１１は、エンジンＥＣＵ１０より与えられるスロットル開度の目標値に応じた制御信号により、スロットルバルブの開度を調整することによりエンジン出力を目標エンジントルク値に一致させる。

以上のように、本第１比較形態においては、エンジン出力の目標値としての目標エンジントルク値ＴＱを、最大エンジントルク値ＭＱにトルク伝達率αＡを乗ずることにより補正する。このトルク伝達率αＡは、ロール角φの大きさが大きくなるに応じて徐々に小さい値となるよう、すなわち、ロール角φが大きくなるに応じて目標エンジントルク値ＴＱを徐々に小さい値とするよう設定されている。

したがって、ロール角φの大きさが大きくなるに応じてエンジン出力が小さくなるよう低下させる、換言すれば、ロール角φの大きさに応じて目標エンジントルク値としての最大エンジントルク値より削減するトルク値を大きくする。これにより、旋回時に車両の横転を防止するためにエンジン出力を低下させるに際して、車両のロール角が大きいほどその大きさに応じてエンジン出力の減少率を大きくしてエンジン出力を絞ることができる。したがって、このようなエンジン出力の調整により、急激な制御介入とはならないため、車両の姿勢変化はスムーズとなり、運転フィーリングを損なうような異常な車両挙動をもたらすことがない。

さらに、車両のロール角φの大きさが小さくなる過程では、トルク伝達率αＡの増加量をトルク復帰値δＡにより小さく抑えるので、エンジン出力の急激な増加が抑制されてゆっくりとしたトルク復帰を可能にし、これにより、車両の姿勢変化はスムーズとなり、運転フィーリングを損なうような異常な車両挙動をもたらすことがない。この場合、トルク復帰値δＡが、ロール角φの０への戻り速度（減少速度）に応じて大きく設定されるので、ロール角φの減少速度が大きいほど目標エンジントルク値の増加量を大きくして、補正前のエンジントルク値への復帰を早めることにより、エンジントルク上昇のもたつき感を低減し運転フィーリングを向上させることができる。

（第２比較形態）
次に、本発明の第２比較形態について説明する。本第２比較形態の車両の横転防止装置１は、第１比較形態と同様、図１に示す構成を備えており、第１比較形態と共通する部分には、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。本第２比較形態においても、横Ｇおよびロールレイトが姿勢変化物理量に相当する。ただし、第２比較形態においては、トルク伝達率αＢをロールレイトρに基づいて決定する点が、上記第１比較形態と異なる。

図５は、第２比較形態におけるコントローラ２が実行する制御プログラムの処理手順を示したフローチャートである。このフローチャートにおいても、上記第１比較形態と同様の処理を行うステップには、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

ステップ１００で各センサ情報の読み込みが行われ、次のステップ１１０で路面摩擦係数μが推定演算される。さらに、ステップ１３０で補正前の目標エンジントルク値としての最大エンジントルク値ＭＱが、上記（２）式に基づき演算される。

次のステップ１４２では、目標エンジントルク値がロールレイトρに応じて小さくなるよう補正するためのトルク伝達率αＢが演算される。このトルク伝達率αＢ（ｎ）は、演算周期ごとの演算回数ｎを用いてαＢ（ｎ）と標記され、予め記憶されている図６に示すマップとｎ回目に検出されたロールレイトρとに基づき算出される。

図６に示されるようにトルク伝達率αＢのマップは、ロールレイトρの大きさ｜ρ｜が比較的小さい範囲では、トルク伝達率αＢ＝１００％として目標エンジントルク値は最大エンジントルク値ＭＱを補正しない値とし、ロールレイトρが中程度の大きさの範囲では、ロールレイトρの大きさ｜ρ｜が大きくなるに応じてトルク伝達率αＢが減少し、さらにロールレイトρの大きさ｜ρ｜が大きい領域ではトルク伝達率αＢ＝０％として設定される。

次のステップ１６０では、第１比較形態と同様、今回のトルク伝達率αＢ（ｎ）が前回のトルク伝達率αＢ（ｎ−１）より大きいか否かが判定され、判定結果がＮＯであれば、ステップ２００へ移行する。

ステップ１６０での判定結果がＹＥＳである場合には、エンジン出力をゆっくりと復帰させるために、ステップ１８２へ移行し、今回のトルク伝達率αＢ（ｎ）が前回のトルク伝達率αＢ（ｎ−１）にトルク復帰値δ０を加算したものとして修正される。なお、本第２比較形態におけるトルク復帰値δ０は、エンジン出力をゆっくりと復帰させるために、前回と今回とのトルク伝達率αＢの偏差よりも十分小さい一定値（例えば、０．０４％）として与えられ、αＢ（ｎ）−αＢ（ｎ−１）≫δ０の関係を満たしている。

このようにトルク伝達率αＢ（ｎ）が設定された後、第１比較形態と同様、ステップ２００で、上記（３）式に基づき、目標エンジントルク値ＴＱが補正され、次のステップ２１０で、目標エンジントルク値ＴＱがスロットル開度に変換され、このスロットル開度に基づきエンジン出力が目標エンジントルク値ＴＱとなるよう調整される。

以上のように、本第２比較形態においては、エンジン出力の目標値としての目標エンジントルク値ＴＱを、最大エンジントルク値ＭＱにトルク伝達率αＢを乗ずることにより補正する。このトルク伝達率αＢは、ロールレイトρの大きさが大きくなるに応じて小さい値となるよう設定されている。

したがって、ロールレイトρの大きさが大きくなるに応じてエンジン出力が小さくなるよう低下させる、換言すれば、ロールレイトρの大きさに応じて目標エンジントルク値としての最大エンジントルク値より削減するトルク値を大きくする。これにより、旋回時に車両の横転を防止するためにエンジン出力を低下させるに際して、車両のロールレイトが大きいほどその大きさに応じてエンジン出力の減少率を大きくしてエンジン出力を絞ることができる。したがって、このようなエンジン出力の調整により、急激な制御介入とはならないため、車両の姿勢変化はスムーズとなり、運転フィーリングを損なうような異常な車両挙動をもたらすことがない。

さらに、車両のロールレイトρの大きさが小さくなる過程では、トルク伝達率αＢの増加量を小さく抑えるので、エンジン出力の急激な増加が抑制されてゆっくりとしたトルク復帰を可能にし、これにより車両の姿勢変化はスムーズとなり、運転フィーリングを損なうような異常な車両挙動をもたらすことがない。

（第１実施形態）
次に、本発明の第１実施形態について説明する。図７は、第１実施形態の車両の横転防止装置１の概略構成を示す図である。なお、第１および第２比較形態と共通する部分には、同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。

本第１実施形態の車両の横転防止装置１は、図７に示す構成において、上記第１比較形態と同様、横Ｇセンサ３、前後Ｇセンサ４およびギア位置センサ５を備えるとともに、上記第１比較形態とは若干異なり、各車輪の車輪速ＶＷＦＬ〜ＶＷＲＲを検出する車輪速センサ７ＦＬ〜７ＲＲと、車両に生ずるヨーレイトγを検出するヨーレイトセンサ８と、ハンドル（図示せず）の舵角を検出する舵角センサ９を備えている。なお、左右前輪および左右後輪を、それぞれＦＬ、ＦＲおよびＲＬ、ＲＲと標記する。

第１実施形態においては、トルク伝達率αＣを横Ｇに基づいて決定する点が、上記第１および第２比較形態と異なる。なお、本第１実施形態において、横Ｇおよび／またはヨーレイトが姿勢変化物理量に相当する。

図８は、第１実施形態におけるコントローラ２が実行する制御プログラムの処理手順を示したものである。このフローチャートにおいても、上記第１および第２比較形態と同様の処理を行うステップには、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

まずステップ１０２で、車輪速センサ７ＦＬ〜７ＲＲから各輪の車輪速ＶＷＦＬ〜ＶＷＲＲが読み込まれ、横Ｇセンサ３から横Ｇ値Ｇｙ、前後Ｇセンサ４から前後Ｇ値Ｇｘ、ヨーレイトセンサ８からヨーレイトγ、舵角センサ９から舵角θｓおよびギア位置センサ５からギア比Ｐがそれぞれ読み込まれる。

次に、ステップ１０４で、車速Ｖが、各車輪速ＶＷＦＬ〜ＶＷＲＲのうち最も大きい値に一致するよう算出される。また、ステップ１０６で、舵角速度ｄθｓが、舵角θｓの微分値として算出される。

さらに、ステップ１１０では、上記第１および第２比較形態と同様、路面摩擦係数μが上記（１）式に基づき推定演算され、次のステップ１３０では、第１および第２比較形態と同様、補正前の目標エンジントルク値としての最大エンジントルク値ＭＱが上記（２）式に基づき演算される。

次のステップ１３２では、舵角速度ｄθｓが予め設定された閾値ｄθＴＨより大きいか否か、すなわち操舵の速さが速いか否かが判定される。判定結果がＮＯであれば、操舵の速さが比較的遅いため、ステップ１３４で横Ｇ値Ｇｙとして、横Ｇセンサ３の検出値が採用される。判定結果がＹＥＳであれば、操舵の速さが比較的速いため、ステップ１３６で横Ｇ値Ｇｙとしてヨーレイトγおよび車速Ｖに基づき（４）式により算出した値が採用される。

Ｇｙ＝Ｋ・γ・Ｖ ・・・（４）
ただし、Ｋは定数である。

ステップ１４４では、目標エンジントルク値が横Ｇ値Ｇｙに応じて小さくなるよう補正するためのトルク伝達率αＣが演算される。このトルク伝達率αＣ（ｎ）は、演算周期毎の演算回数ｎを用いてαＣ（ｎ）と標記され、予め記憶されている図９に示すマップとｎ回目にステップ１３４または１３６で採用された横Ｇ値Ｇｙとに基づき算出される。

図９に示されるように、トルク伝達率αＣのマップは、横Ｇ値Ｇｙが０でトルク伝達率αＣ＝１００％となり、横Ｇ値Ｇｙの大きさが（左右いずれの方向においても）大きくなるに応じてトルク伝達率αＣが減少し、所定値（図９の例ではＧｙ＝０．８Ｇ、Ｇ：重力加速度）以上ではＧｙ＝０となるよう設定されている。したがって、横Ｇ値Ｇｙの絶対値｜Ｇｙ｜が増加するにつれ、トルク伝達率αＣが小さくなり、すなわちエンジン出力の削減率が増加し、エンジン出力が徐々に低下する。

次のステップ１４６で、演算周期ごとの横Ｇ値Ｇｙの差分値より単位時間当たりの変化量ｄＧｙ〔Ｇ／ｓｅｃ〕を演算する。

そして、ステップ１６０で、上記第１および第２比較形態と同様、今回のトルク伝達率αＣ（ｎ）が前回のトルク伝達率αＣ（ｎ−１）より大きいか否かが判定される。そして、第１比較形態と同様、判定結果がＮＯの場合にはステップ２００へ、また、判定結果がＹＥＳの場合にはステップ１７０へ移行する。

第１比較形態と同様、ステップ１７０では、トルク伝達率αＣに対する補正値としてのトルク復帰値δＣ（ｄＧｙ）が算出される。このトルク復帰値δＣ（ｄＧｙ）は、図１０に示すマップと現在の横Ｇ変化量ｄＧｙとに基づき算出される。

ここで、横Ｇ値Ｇｙとその微分値である横Ｇ変化量ｄＧｙとの関係は次のようである。横Ｇ変化量ｄＧｙが負の値であるとは、右方向に横Ｇが発生している場合はその横Ｇ値Ｇｙ（＜０）がさらに増加、あるいは左方向に横Ｇが発生している場合はその横Ｇ値（＞０）が０へ減少することを表している。同様に、横Ｇ変化量ｄＧｙが正の値であるとは、左方向に横Ｇが発生している場合はその横Ｇ値Ｇｙ（＞０）がさらに増加、あるいは右方向に横Ｇが発生している場合はその横Ｇ値（＜０）が０へ減少することを表している。そして、横Ｇ値Ｇｙの増加、または減少の速さは、横Ｇ変化量ｄＧｙの大きさ（絶対値｜ｄＧｙ｜）で表される。

図１０に示すように、トルク復帰値δＣ（ｄＧｙ）は、横Ｇ値Ｇｙ＞０（左方向の横Ｇ）が発生している場合には負の横Ｇ変化量ｄＧｙ（＜０）の大きさ｜ｄＧｙ｜が大きくなる、すなわち、左方向の横Ｇが０へ減少する速さが大きくなるに応じて増加する（図１０中実線）よう設定されている。同様に、トルク復帰値δＣ（ｄＧｙ）は、横Ｇ値Ｇｙ＜０（右方向の横Ｇ）が発生している場合には正の横Ｇ変化量ｄＧｙ（＞０）の大きさ｜ｄＧｙ｜が大きくなる、すなわち、右方向の横Ｇが０へ減少する速さが大きくなるに応じて増加する（図中破線）よう設定されている。なお、図１０において、Ｇｙ＞０の場合のｄＧｙ＞０の領域、およびＧｙ＜０の場合のｄＧｙ＜０の領域は、ともに、横Ｇ変化量ｄＧｙが一時的に変動してもトルク復帰の制御が円滑に行われるよう設けられている。

図１０より、横Ｇ値Ｇｙが０に戻る速度（または、減少速度）が大きいほど、トルク伝達率αＣ（ｄＧｙ）が大きくなっている。

横Ｇの０への戻り速度が大きい、すなわち、横Ｇ値Ｇｙ＞０のとき横Ｇ変化量ｄＧｙが負の大きな値である場合、および、横Ｇ値Ｇｙ＜０のとき横Ｇ変化量ｄＧｙが正の大きな値である場合には、車両の挙動としては横Ｇ値Ｇｙが０近傍に復帰しつつある安全方向の状態にある。このような場合には、エンジン出力を早めに増加させても、車両挙動が異常となることはない。これにより、横Ｇ値Ｇｙの０への戻り速度（減少速度）が大きいほど、目標エンジントルク値の増加量を大きくして、補正前のエンジントルク値への復帰を早めることにより、エンジントルク上昇のもたつき感を低減し運転フィーリングを向上させることができる。

次のステップ１８０では、第１比較形態と同様、今回のトルク伝達率αＣ（ｎ）が前回のトルク伝達率αＣ（ｎ−１）にトルク復帰値δＣ（ｄＧｙ）を加算したものとして修正される。このとき、トルク復帰値δＣ（ｄＧｙ）は、エンジン出力をゆっくりと復帰させるために、前回と今回とのトルク伝達率αＣの偏差よりも十分小さいという関係、すなわち、αＣ（ｎ）−αＣ（ｎ−１）≫δＣ（ｄＧｙ）の関係を満たしている。

そして、第１および第２比較形態と同様、ステップ２００で、目標エンジントルク値ＴＱがトルク伝達率αＣ（ｎ）を用いて上記（２）式に基づき演算され、ステップ２１０で、この目標エンジントルク値ＴＱがスロットル開度に変換され、エンジン出力が目標エンジントルク値となるよう調整される。

以上のように、本第１実施形態においては、エンジン出力の目標値としての目標エンジントルク値ＴＱを、最大エンジントルク値ＭＱにトルク伝達率αＣを乗ずることにより補正する。このトルク伝達率αＣは、横Ｇ値Ｇｙの大きさが大きくなるに応じて徐々に小さい値となるよう、すなわち、横Ｇ値Ｇｙが大きくなるに応じて目標エンジントルク値ＴＱを徐々に小さい値とするよう設定されている。

したがって、横Ｇ値Ｇｙの大きさが大きくなるに応じてエンジン出力が小さくなるよう低下させる、換言すれば、横Ｇ値Ｇｙの大きさに応じて目標エンジントルク値としての最大エンジントルク値より削減するトルク値を大きくする。これにより、旋回時に車両の横転を防止するためにエンジン出力を低下させるに際して、車両の横Ｇが大きいほどその大きさに応じてエンジン出力の減少率を大きくしてエンジン出力を絞ることができる。したがって、このようなエンジン出力の調整により、急激な制御介入とはならないため、車両の姿勢変化はスムーズとなり、運転フィーリングを損なうような異常な車両挙動をもたらすことがない。

さらに、車両の横Ｇの大きさが小さくなる過程では、トルク伝達率αＣの増加量をトルク復帰値δＣにより小さく抑えるので、エンジン出力の急激な増加が抑制されてゆっくりとしたトルク復帰を可能にし、これにより、車両の姿勢変化はスムーズとなり、運転フィーリングを損なうような異常な車両挙動をもたらすことがない。この場合、トルク復帰値δＣが、横Ｇの０への戻り速度（減少速度）に応じて大きく設定されるので、横Ｇ値Ｇｙの減少速度が大きいほど目標エンジントルク値の増加量を大きくして、補正前のエンジントルク値への復帰を早めることにより、エンジントルク上昇のもたつき感を低減し運転フィーリングを向上させることができる。

（他の実施形態）
上記各比較形態および実施形態において、エンジン制御手段として、エンジン制御ＥＣＵ１０がスロットルアクチュエータ１１を駆動する例を示したが、スロットルアクチュエータ１１の代わりに、電子ガバナを制御するようにしてもよい。この電子ガバナにより、ディーゼルエンジンの出力が調整される。

本発明の第１比較形態の車両の横転防止装置の概略構成を示す図である。 第１比較形態のコントローラが実行する制御プログラムの処理手順を示すフローチャートである。 ロール角φに対するトルク伝達率αＡの特性を示す図（マップ）である。 ロールレイトρに対するトルク復帰値δＡの特性を示す図（マップ）である。 第２比較形態のコントローラが実行する制御プログラムの処理手順を示すフローチャートである。 ロールレイトρに対するトルク伝達率αＢの特性を示す図（マップ）である。 本発明の第１実施形態の車両の横転防止装置の概略構成を示す図である。 第１実施形態のコントローラが実行する制御プログラムの処理手順を示すフローチャートである。 横加速度Ｇｙに対するトルク伝達率αＣの特性を示す図（マップ）である。 横加速度変化量ｄＧｙに対するトルク復帰値δＣの特性を示す図（マップ）である。

符号の説明

２…コントローラ、３…横加速度（横Ｇ）センサ、
４…前後加速度（前後Ｇ）センサ、５…ギア位置センサ、
６…ロールレイトセンサ、７…車輪速センサ、８…ヨーレイトセンサ、
９…舵角センサ、１０…エンジンＥＣＵ、１１…スロットルアクチュエータ、
１２…エンジン。

Claims (7)

1. 車両の横方向の姿勢変化を表す物理量を検出する姿勢変化物理量検出手段（２、３、６、８）と、
   前記車両が備えるエンジン（１２）の出力のトルク伝達率を前記姿勢変化物理量の大きさが大きくなるに応じて小さくなるよう算出するトルク伝達率算出手段（２）と、
   前記エンジン出力の目標となる目標エンジントルク値を演算する目標エンジントルク値演算手段（２）と、
   前記目標エンジントルク値を前記トルク伝達率に基づき補正する目標エンジントルク値補正手段（２）と、
   前記補正された目標エンジントルク値に基づき前記エンジン出力を制御するエンジン制御手段（１０、１１）と、を備え、
   前記姿勢変化物理量検出手段は、舵角速度を検出する舵角速度検出手段（９）と、横加速度を検出する横加速度センサ（３）およびヨーレイトセンサ（８）を含み、
   前記トルク伝達率算出手段は、前記横加速度の大きさが大きくなるに応じて小さくなるように前記トルク伝達率を算出し、前記舵角速度検出手段（９）にて検出された前記舵角速度が所定値よりも小さい場合には、前記横加速度センサ（３）で検出された横加速度の大きさに応じて前記トルク伝達率を算出すると共に、前記舵角速度が前記所定値よりも大きい場合には、前記ヨーレイトセンサ（８）の検出値に基づき算出される横加速度の大きさに応じて前記トルク伝達率を算出することを特徴とする横転防止装置。
2. 前記目標エンジントルク値演算手段は、前記目標エンジントルク値として、前記車両の駆動輪がスリップしないで路面に伝達可能な最大のエンジン出力を表す最大エンジントルク値を演算することを特徴とする請求項１に記載の車両の横転防止装置。
3. 路面摩擦係数を検出する手段（２、３、４）と、前記車両が備える変速機のギア比を検出する手段（２、５）とを備え、
   前記目標エンジントルク値演算手段は、前記最大エンジントルク値を前記路面摩擦係数および変速機ギア比に基づいて演算することを特徴とする請求項２に記載の車両の横転防止装置。
4. 前記路面摩擦係数を検出する手段は、前記路面摩擦係数を前記車両の加速度に基づいて演算することを特徴とする請求項３に記載の車両の横転防止装置。
5. 前記目標エンジントルク値補正手段は、前記トルク伝達率算出手段により今回演算された前記トルク伝達率が前記横加速度の変化に応じて前回演算された前記トルク伝達率より増加するとき、前記目標エンジントルクを補正する前記トルク伝達率の前記前回演算された前記トルク伝達率からの変化分を、前記前回演算された前記トルク伝達率より増加した前記トルク伝達率の変化分より小さいトルク復帰値として、そのトルク復帰値を前記前回演算された前記トルク伝達率に加えた値に基づいて前記目標エンジントルクを補正することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両の横転防止装置。
6. 前記トルク復帰値は、前記横加速度が減少する方向の横加速度変化量の大きさが大きくなるに応じて大きい値となるよう設定されていることを特徴とする請求項５に記載の車両の横転防止装置。
7. 前記姿勢変化物理量検出手段は、前記車両のロール角、ロールレイトおよび横加速度の少なくとも１つを検出することを特徴とする請求項１に記載の車両の横転防止装置。

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