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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2021-12-21
(45)【発行日】2022-01-17
(54)【発明の名称】車両の制御装置
(51)【国際特許分類】
B60W 10/00 20060101AFI20220107BHJP
B60W 10/04 20060101ALI20220107BHJP
B60W 10/30 20060101ALI20220107BHJP
B60K 11/04 20060101ALI20220107BHJP
B60R 19/52 20060101ALI20220107BHJP
【ＦＩ】
B60W10/00 150
B60W10/04
B60W10/30
B60K11/04 J
B60R19/52 M
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2018061244
(22)【出願日】2018-03-28
(65)【公開番号】P2019172011
(43)【公開日】2019-10-10
【審査請求日】2021-02-23
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000003137
【氏名又は名称】マツダ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100059959
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 稔
(74)【代理人】
【識別番号】100067013
【弁理士】
【氏名又は名称】大塚 文昭
(74)【代理人】
【識別番号】100088694
【弁理士】
【氏名又は名称】弟子丸 健
(74)【代理人】
【識別番号】100168871
【弁理士】
【氏名又は名称】岩上 健
(72)【発明者】
【氏名】梅津 大輔
【審査官】竹村 秀康
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－０６５３２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０５２３２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－０８３９９９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６０Ｗ １０／００
Ｂ６０Ｗ １０／０４
Ｂ６０Ｗ １０／３０
Ｂ６０Ｋ １１／０４
Ｂ６０Ｒ １９／５２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車輪を駆動するためのトルクを生成する駆動源と、前記駆動源の生成トルクを制御する生成トルク制御機構と、操舵装置の操舵角関連値を検出する操舵角関連値センサと、車両が走行しているときに車体下方へ流入する空気量を調整する空気流入量調整機構と、制御器とを備えた車両の制御装置であって、前記制御器は、
前記操舵角関連値センサにより検出された操舵角関連値に基づき、前記操舵装置が切り込み操作されたと判定されたときに、前記駆動源の生成トルクを低下させるように前記生成トルク制御機構を制御し、
前記車両が前記駆動源と前記車輪との間の動力伝達が遮断されたコースティング走行中であるときには、前記操舵装置が切り込み操作されているか否かにかかわらず、コースティング走行中ではないときよりも前記車体下方へ流入する空気量が大きくなるように前記空気流入量調整機構を制御するように構成されている、
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項2】
前記制御器は、前記車両がコースティング走行を開始したときに、前記車体下方へ流入する空気量を増加させるように前記空気流入量調整機構を制御するように構成されている、請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項3】
車輪を駆動するためのトルクを生成する駆動源と、前記駆動源の生成トルクを制御する生成トルク制御機構と、操舵装置の操舵角関連値を検出する操舵角関連値センサと、車体の前面に形成された開口を開閉する開閉装置と、制御器とを備えた車両の制御装置であって、前記制御器は、
前記操舵角関連値センサにより検出された操舵角関連値に基づき、前記操舵装置が切り込み操作されたと判定されたときに、前記駆動源の生成トルクを低下させるように前記生成トルク制御機構を制御し、
前記車両が前記駆動源と前記車輪との間の動力伝達が遮断されたコースティング走行中であるときには、前記操舵装置が切り込み操作されているか否かにかかわらず、コースティング走行中ではないときよりも前記開閉装置の開度を小さくするように当該開閉装置を制御することにより車体下方へ流入する空気量を増加させるように構成されている、
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項4】
前記制御器は、前記車両がコースティング走行中ではないときには、前記開閉装置の開度が所定の下限値以上となるように当該開閉装置を制御するように構成されている、請求項３に記載の車両の制御装置。
【請求項5】
前記制御器は、前記車両の目標加速度が所定値以下及び前記車両の目標減速度が所定値以下であり、且つ、前記駆動源と前記車輪との間に設けられた係合要素が解放されているときに、前記車両がコースティング走行中であると判断する、請求項１から４の何れか１項に記載の車両の制御装置。
【請求項6】
前記制御器は、前記駆動源と前記車輪との間に設けられた係合要素を解放する操作が行われたときに、前記車両がコースティング走行中であると判断する、請求項１から４の何れか１項に記載の車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両の制御装置に係わり、特に、車両に減速度を付加することで車両姿勢の制御を行う車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、スリップ等により車両の挙動が不安定になった場合に、車両の挙動を安全方向に制御する技術（例えば横滑り防止装置）が知られている。具体的には、車両のコーナリング時等に、車両にアンダーステアやオーバーステアの挙動が生じたことを検出し、それらを抑制するように車輪に適切な減速度を付与するようにしたものが知られている。
【0003】
一方、上述したような車両の挙動が不安定になるような走行状態における安全性向上のための制御とは異なり、通常の走行状態にある車両のコーナリング時におけるドライバによる一連の操作（ブレーキング、ステアリングの切り込み、加速、及び、ステアリングの戻し等）が自然で安定したものとなるように、コーナリング時に減速度を調整して操舵輪である前輪に加わる荷重を調整するようにした車両運動制御装置が知られている。
【0004】
さらに、ドライバのステアリング操作に対応するヨーレート関連量（例えばヨー加速度）に応じて、エンジンやモータの生成トルクを低減させることにより、ドライバがステアリング操作を開始したときに減速度を迅速に車両に生じさせ、十分な荷重を操舵輪である前輪に迅速に加えるようにした車両用挙動制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置によれば、ステアリング操作の開始時に荷重を前輪に迅速に加えることにより、前輪と路面との間の摩擦力が増加し、前輪のコーナリングフォースが増大するので、カーブ進入初期における車両の回頭性が向上し、ステアリングの切り込み操作に対する応答性（つまり操安性）が向上する。これにより、ドライバの意図に沿った車両姿勢の制御を実現することができる。以下では、このような制御を適宜「車両姿勢制御」と呼ぶ。
【0005】
ところで、例えば特許文献２に示されているように、燃費改善を目的として、車両の走行中に所定の条件が満たされたときに、自動変速機をニュートラル状態として車両を惰性走行（コースティング走行）させる、いわゆるコースティング制御を行うことが提案されている。
【0006】
また、車両が空気の流れによって受ける揚力やダウンフォースを制御するために、ラジエータグリル等の車両前部の開口部を開閉する空気流制御部材を用いることが知られている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特開２０１４－１６６０１４号公報
【文献】特開２０１７－１９８１３９号公報
【文献】特開２００８－６８５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、特許文献２に記載されているようなコースティング走行中は、エンジン等の駆動源と車輪との動力伝達が遮断されているので、ドライバのステアリング操作に基づき駆動源の生成トルクを低減しても、車両には減速度が生じない。したがって、特許文献１に記載されたような従来の車両姿勢制御を行うことができない。
【0009】
そこで、特許文献３に記載されたような技術を適用し、ドライバのステアリング操作に基づき空気流制御部材を作動させてダウンフォースを発生させることにより、車両姿勢制御を行うことも考えられる。しかしながら、ステアリング操作に基づき空気流制御部材を作動させてから、車両にダウンフォースが発生することで車両姿勢の変化が生じるまでには応答遅れが存在するので、ステアリング操作の開始時に荷重を前輪に迅速に加えることができず、ステアリングの切り込み操作に対する応答性を向上することができない。
【0010】
本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、コースティング走行中でもドライバの意図に沿った車両姿勢の制御を行うことができる、車両の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記の目的を達成するために、本発明の車両の制御装置は、車輪を駆動するためのトルクを生成する駆動源と、駆動源の生成トルクを制御する生成トルク制御機構と、操舵装置の操舵角関連値を検出する操舵角関連値センサと、車両が走行しているときに車体下方へ流入する空気量を調整する空気流入量調整機構と、制御器とを備えた車両の制御装置であって、制御器は、操舵角関連値センサにより検出された操舵角関連値に基づき、操舵装置が切り込み操作されたと判定されたときに、駆動源の生成トルクを低下させるように生成トルク制御機構を制御し、車両が駆動源と車輪との間の動力伝達が遮断されたコースティング走行中であるときには、操舵装置が切り込み操作されているか否かにかかわらず、コースティング走行中ではないときよりも車体下方へ流入する空気量が大きくなるように空気流入量調整機構を制御するように構成されている、ことを特徴とする。
このように構成された本発明においては、制御器は、車両がコースティング走行中であるときには、操舵装置が切り込み操作されているか否かにかかわらず、コースティング走行中ではないときよりも車体下方へ流入する空気量が大きくなるように空気流入量調整機構を制御する。したがって、コースティング走行中は、コースティング走行中ではないときよりも大きいダウンフォースを予め車両の前部に生じさせ、前輪に荷重を加えておくことができる。これにより、コースティング走行中においても、操舵装置の切り込み操作に対する車両の応答性を向上することができ、ドライバの意図に沿った車両姿勢の制御を行うことができる。
このように構成された本発明においては、制御器は、車両がコースティング走行中であるときには、操舵装置が切り込み操作されているか否かにかかわらず、コースティング走行中ではないときよりも車体下方へ流入する空気量が大きくなるように空気流入量調整機構を制御する。したがって、コースティング走行中は、コースティング走行中ではないときよりも大きいダウンフォースを予め車両の前部に生じさせ、前輪に荷重を加えておくことができる。これにより、コースティング走行中においても、操舵装置の切り込み操作に対する車両の応答性を向上することができ、ドライバの意図に沿った車両姿勢の制御を行うことができる。
【0012】
また、本発明において、好ましくは、制御器は、車両がコースティング走行を開始したときに、車体下方へ流入する空気量を増加させるように空気流入量調整機構を制御するように構成されている。
このように構成された本発明においては、制御器は、車両がコースティング走行を開始すると、操舵装置が切り込み操作されているか否かにかかわらず、車体下方へ流入する空気量を増加させるように空気流入量調整機構を制御するので、コースティング走行中に予めダウンフォースを生じさせて前輪に荷重を加えておくことができる。これにより、コースティング走行中においても、操舵装置の切り込み操作に対する車両の応答性を向上することができる。
このように構成された本発明においては、制御器は、車両がコースティング走行を開始すると、操舵装置が切り込み操作されているか否かにかかわらず、車体下方へ流入する空気量を増加させるように空気流入量調整機構を制御するので、コースティング走行中に予めダウンフォースを生じさせて前輪に荷重を加えておくことができる。これにより、コースティング走行中においても、操舵装置の切り込み操作に対する車両の応答性を向上することができる。
【0013】
他の観点では、上記の目的を達成するために、本発明の車両の制御装置は、車輪を駆動するためのトルクを生成する駆動源と、駆動源の生成トルクを制御する生成トルク制御機構と、操舵装置の操舵角関連値を検出する操舵角関連値センサと、車体の前面に形成された開口を開閉する開閉装置と、制御器とを備えた車両の制御装置であって、制御器は、操舵角関連値センサにより検出された操舵角関連値に基づき、操舵装置が切り込み操作されたと判定されたときに、駆動源の生成トルクを低下させるように生成トルク制御機構を制御し、車両が駆動源と車輪との間の動力伝達が遮断されたコースティング走行中であるときには、操舵装置が切り込み操作されているか否かにかかわらず、コースティング走行中ではないときよりも開閉装置の開度を小さくするように当該開閉装置を制御することにより車体下方へ流入する空気量を増加させるように構成されている、ことを特徴とする。
このように構成された本発明においては、制御器は、車両がコースティング走行中であるときには、操舵装置が切り込み操作されているか否かにかかわらず、コースティング走行中ではないときよりも開閉装置の開度を小さくするように開閉装置を制御し、車体下方へ流入する空気量を増加させる。したがって、コースティング走行中は、コースティング走行中ではないときよりも大きいダウンフォースを予め車両の前部に生じさせ、前輪に荷重を加えておくことができる。これにより、コースティング走行中においても、操舵装置の切り込み操作に対する車両の応答性を向上することができ、ドライバの意図に沿った車両姿勢の制御を行うことができる。
このように構成された本発明においては、制御器は、車両がコースティング走行中であるときには、操舵装置が切り込み操作されているか否かにかかわらず、コースティング走行中ではないときよりも開閉装置の開度を小さくするように開閉装置を制御し、車体下方へ流入する空気量を増加させる。したがって、コースティング走行中は、コースティング走行中ではないときよりも大きいダウンフォースを予め車両の前部に生じさせ、前輪に荷重を加えておくことができる。これにより、コースティング走行中においても、操舵装置の切り込み操作に対する車両の応答性を向上することができ、ドライバの意図に沿った車両姿勢の制御を行うことができる。
【0014】
また、本発明において、好ましくは、制御器は、車両がコースティング走行中ではないときには、開閉装置の開度が所定の下限値以上となるように当該開閉装置を制御するように構成されている。
このように構成された本発明においては、車両がコースティング走行を開始したときに、コースティング走行中ではないときよりも開閉装置の開度を小さくし、車体下方へ流入する空気量を増加させることができ、車両の前部に生じるダウンフォースを大きくすることができる。したがって、コースティング走行中においても、操舵装置の切り込み操作に対する車両の応答性をより確実に向上することができる。
このように構成された本発明においては、車両がコースティング走行を開始したときに、コースティング走行中ではないときよりも開閉装置の開度を小さくし、車体下方へ流入する空気量を増加させることができ、車両の前部に生じるダウンフォースを大きくすることができる。したがって、コースティング走行中においても、操舵装置の切り込み操作に対する車両の応答性をより確実に向上することができる。
【0015】
好適な例では、制御器は、車両の目標加速度が所定値以下及び車両の目標減速度が所定値以下であり、且つ、駆動源と車輪との間に設けられた係合要素が解放されているときに、車両がコースティング走行中であると判断するのがよい。
【0016】
好適な例では、制御器は、駆動源と車輪との間に設けられた係合要素を解放する操作が行われたときに、車両がコースティング走行中であると判断するのがよい。
【発明の効果】
【0017】
本発明による車両の制御装置によれば、コースティング走行中でもドライバの意図に沿った車両姿勢の制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明の実施形態による車両の制御装置を搭載した車両の全体構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施形態による車両の制御装置を搭載した車両の前部を左側方から見た断面図である。
【図3】本発明の実施形態による車両の制御装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の実施形態による車両姿勢制御処理のフローチャートである。
【図5】本発明の実施形態による付加減速度設定処理のフローチャートである。
【図6】付加減速度と操舵速度との関係を示したマップである。
【図7】本発明の実施形態による空気流入量制御処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による車両の制御装置を説明する。
【0020】
＜構成＞
まず、図１及び図２により、本発明の実施形態による車両の制御装置を搭載した車両のシステム構成を説明する。図１は、本発明の実施形態による車両の制御装置を搭載した車両の全体構成を示すブロック図であり、図２は、本発明の実施形態による車両の制御装置を搭載した車両の前部を左側方から見た断面図である。
まず、図１及び図２により、本発明の実施形態による車両の制御装置を搭載した車両のシステム構成を説明する。図１は、本発明の実施形態による車両の制御装置を搭載した車両の全体構成を示すブロック図であり、図２は、本発明の実施形態による車両の制御装置を搭載した車両の前部を左側方から見た断面図である。
【0021】
図１において、符号１は、本実施形態による車両の制御装置を搭載した車両を示す。車両１の車体前部には、車輪（図１の例では左右の前輪２）を駆動する駆動源として、エンジン４が搭載されている。エンジン４は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃エンジンであり、本実施形態では点火プラグ２６を有するガソリンエンジンである。
【0022】
また、車両１は、当該車両１を操舵するための操舵装置（ステアリングホイール６など）と、この操舵装置においてステアリングホイール６に連結されたステアリングコラム（図示せず）の回転角度を検出する操舵角センサ８と、車速を検出する車速センサ１０と、シフトレバー１１の位置に応じたシフトポジションを検出するシフトポジションセンサ１２と、エンジン４の冷却水の温度を検出する水温センサ１３と、車両１のヨーレートを検出するヨーレートセンサ１５と、車両１の加速度を検出する加速度センサ１７を有する。これらの各センサは、それぞれの検出値をコントローラ１４に出力する。このコントローラ１４は、例えばＰＣＭ（Power-train Control Module）などを含んで構成される。
【0023】
また、車両１は、各車輪に設けられたブレーキ装置１６のホイールシリンダやブレーキキャリパにブレーキ液圧を供給するブレーキ制御システム１８を備えている。ブレーキ制御システム１８は、各車輪に設けられたブレーキ装置１６において制動力を発生させるために必要なブレーキ液圧を生成する液圧ポンプ２０を備えている。液圧ポンプ２０は、例えばバッテリから供給される電力で駆動され、ブレーキペダルが踏み込まれていないときであっても、各ブレーキ装置１６において制動力を発生させるために必要なブレーキ液圧を生成することが可能となっている。また、ブレーキ制御システム１８は、各車輪のブレーキ装置１６への液圧供給ラインに設けられた、液圧ポンプ２０から各車輪のブレーキ装置１６へ供給される液圧を制御するためのバルブユニット２２（具体的にはソレノイド弁）を備えている。例えば、バッテリからバルブユニット２２への電力供給量を調整することによりバルブユニット２２の開度が変更される。また、ブレーキ制御システム１８は、液圧ポンプ２０から各車輪のブレーキ装置１６へ供給される液圧を検出する液圧センサ２４を備えている。液圧センサ２４は、例えば各バルブユニット２２とその下流側の液圧供給ラインとの接続部に配置され、各バルブユニット２２の下流側の液圧を検出し、検出値をコントローラ１４に出力する。
ブレーキ制御システム１８は、コントローラ１４から入力された制動力指令値や液圧センサ２４の検出値に基づき、各車輪のホイールシリンダやブレーキキャリパのそれぞれに独立して供給する液圧を算出し、それらの液圧に応じて液圧ポンプ２０の回転数やバルブユニット２２の開度を制御する。
ブレーキ制御システム１８は、コントローラ１４から入力された制動力指令値や液圧センサ２４の検出値に基づき、各車輪のホイールシリンダやブレーキキャリパのそれぞれに独立して供給する液圧を算出し、それらの液圧に応じて液圧ポンプ２０の回転数やバルブユニット２２の開度を制御する。
【0024】
また、車両１は、エンジン４と車輪（図１の例では左右の前輪２）との間の動力伝達経路上に設けられた自動変速機２８を備えている。
自動変速機２８は、クラッチ３０（係合要素）と、ブレーキ３２とを備えており、これらのクラッチ３０及びブレーキ３２を介してエンジン４から前輪２へ動力が伝達される。また、クラッチ３０が解放されることにより、エンジン４から前輪２への動力伝達が遮断される。また、自動変速機２８には、クラッチ３０及びブレーキ３２への供給油圧を制御する油圧制御弁３３と、供給油圧を検出する油圧センサ３５が設けられている。油圧センサ３５は、検出値をコントローラ１４に出力する。この油圧センサ３５の検出値に基づき、クラッチ３０及びブレーキ３２の締結状態を判定することができる。
自動変速機２８は、クラッチ３０（係合要素）と、ブレーキ３２とを備えており、これらのクラッチ３０及びブレーキ３２を介してエンジン４から前輪２へ動力が伝達される。また、クラッチ３０が解放されることにより、エンジン４から前輪２への動力伝達が遮断される。また、自動変速機２８には、クラッチ３０及びブレーキ３２への供給油圧を制御する油圧制御弁３３と、供給油圧を検出する油圧センサ３５が設けられている。油圧センサ３５は、検出値をコントローラ１４に出力する。この油圧センサ３５の検出値に基づき、クラッチ３０及びブレーキ３２の締結状態を判定することができる。
【0025】
また、車両１は、車体の前面に形成された開口を開閉するグリルシャッター３４（空気流入量調整機構、開閉装置）を備えている。図２に示すように、グリルシャッター３４は、車両１の前面においてエンジン４の前方に形成された開口部に設けられている。グリルシャッター３４は、車幅方向に沿って延びる細長い板状のフィン３６を複数枚備えている。各フィン３６は、その板面が車両１の前後方向に平行な向きと、車両１の前後方向に垂直な向きとの間で回動可能となっている。具体的には、フィン３６の向きが車両１の前後方向に平行なとき（図２において実線により示す）に、グリルシャッター３４の開度は最大となり、車両１の前方からグリルシャッター３４を通過してエンジンルーム３８内に流入する空気（図２において実線の矢印により示す）の流量が最大となる。この場合、エンジンルーム３８内の圧力が上昇し、車両１の前部を上方へ付勢する揚力が増大する。
【0026】
一方、フィン３６の向きが車両１の前後方向に垂直なとき（図２において破線により示す）に、グリルシャッター３４の開度は最小となり、車両１の前方からグリルシャッター３４を通過してエンジンルーム３８内に入る空気の流れは遮断される。これにより、エンジンルーム３８内の圧力上昇に伴う揚力が抑制される。さらに、グリルシャッター３４の開度を小さくすることにより、車両１の車体下方へ流入する空気（図２において破線の矢印により示す）の流量が増加し、フロア４０の下方を流れる空気の流速が上昇する。この場合、フロア４０の下方の圧力が低下し、車両１の前部を下方へ付勢するダウンフォースＦが増大する。
【0027】
【0028】
本実施形態によるコントローラ１４（制御器）は、上述したセンサ８、１０、１２、１３、１５、１７、２４、３５の検出信号の他、車両１の運転状態を検出する各種センサが出力した検出信号に基づいて、生成トルク制御機構として機能するエンジン４の各部（例えば、スロットルバルブ、ターボ過給機、可変バルブ機構、点火プラグ２６、燃料噴射弁、ＥＧＲ装置等）、ブレーキ制御システム１８、自動変速機２８及びグリルシャッター３４に対する制御を行う。具体的には、コントローラ１４は、車両１を駆動するときには、車両１に付与すべき目標トルク（駆動トルク）を求めて、この目標トルクをエンジン４から発生させるようにエンジン４に対して制御信号を出力する。また、コントローラ１４は、車両１を制動させるときに、車両１に付与すべき目標制動力を求めて、この目標制動力を実現するようにブレーキ制御システム１８に対して制御信号を出力する。この場合、コントローラ１４は、ブレーキ制御システム１８の液圧ポンプ２０及びバルブユニット２２を制御することで、ブレーキ装置１６により所望の制動力を発生させるようにする。さらに、コントローラ１４は、車両１の車体下方あるいはエンジンルーム３８へ流入する空気量を調整するときに、車両１の運転状態に基づきグリルシャッター３４の開度を設定して、この開度を実現するようにグリルシャッター３４に対して制御信号を出力する。
【0029】
コントローラ１４（ブレーキ制御システム１８も同様）は、１つ以上のプロセッサ、当該プロセッサ上で解釈実行される各種のプログラム（ＯＳなどの基本制御プログラムや、ＯＳ上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む）、及びプログラムや各種のデータを記憶するためのＲＯＭやＲＡＭの如き内部メモリを備えるコンピュータにより構成される。
詳細は後述するが、コントローラ１４は本発明における制御器に相当する。
詳細は後述するが、コントローラ１４は本発明における制御器に相当する。
【0030】
＜車両姿勢制御＞
次に、車両の制御装置が実行する具体的な制御内容を説明する。まず、図４により、本発明の実施形態において車両の制御装置が行う車両姿勢制御処理の全体的な流れを説明する。図４は、本発明の実施形態による車両姿勢制御処理のフローチャートである。
次に、車両の制御装置が実行する具体的な制御内容を説明する。まず、図４により、本発明の実施形態において車両の制御装置が行う車両姿勢制御処理の全体的な流れを説明する。図４は、本発明の実施形態による車両姿勢制御処理のフローチャートである。
【0031】
図４の車両姿勢制御処理は、車両１のイグニッションがオンにされ、車両の制御装置に電源が投入された場合に起動され、所定周期（例えば５０ｍｓ）で繰り返し実行される。車両姿勢制御処理が開始されると、図４に示すように、ステップＳ１において、コントローラ１４は車両１の運転状態に関する各種センサ情報を取得する。具体的には、コントローラ１４は、操舵角センサ８が検出した操舵角、車速センサ１０が検出した車速、シフトポジションセンサ１２が検出したシフトポジション、水温センサ１３が検出した冷却水温、ヨーレートセンサ１５が検出したヨーレート、加速度センサ１７が検出した加速度、液圧センサ２４が検出した液圧、油圧センサ３５が検出した油圧、アクセル開度等を含む、上述した各種センサが出力した検出信号を運転状態に関する情報として取得する。
【0032】
次に、ステップＳ２において、コントローラ１４は、ステップＳ１において取得された車両１の運転状態に基づき、目標加速度を設定する。具体的には、コントローラ１４は、種々の車速及び種々のギヤ段について規定された加速度特性マップ（予め作成されてメモリなどに記憶されている）の中から、現在の車速及びギヤ段に対応する加速度特性マップを選択し、選択した加速度特性マップを参照して現在のアクセル開度に対応する目標加速度を決定する。
【0033】
次に、ステップＳ３において、コントローラ１４は、ステップＳ２において決定した目標加速度を実現するためのエンジン４の基本目標トルクを決定する。この場合、コントローラ１４は、現在の車速、ギヤ段、路面勾配、路面μなどに基づき、エンジン４が出力可能なトルクの範囲内で、基本目標トルクを決定する。
【0034】
また、ステップＳ２及びＳ３の処理と並行して、ステップＳ４において、コントローラ１４は付加減速度設定処理を実行し、車両１の操舵角に関連する値（操舵角関連値）に基づき、車両１に減速度を発生させることで車両姿勢を制御するために必要なトルク低減量を決定する。本実施形態では、操舵角関連値として操舵角を用いる場合を説明する。
【0035】
ここで、図５及び図６を参照して、本発明の実施形態における付加減速度設定処理について説明する。
図５は、本発明の実施形態による付加減速度設定処理のフローチャートであり、図６は付加減速度と操舵速度との関係を示したマップである。
図５は、本発明の実施形態による付加減速度設定処理のフローチャートであり、図６は付加減速度と操舵速度との関係を示したマップである。
【0036】
付加減速度設定処理が開始されると、ステップＳ１１において、コントローラ１４は、ステアリングホイール６の切り込み操作中（即ち操舵角（絶対値）が増大中）か否かを判定する。その結果、切り込み操作中である場合、ステップＳ１２に進み、コントローラ１４は、図４の車両姿勢制御処理のステップＳ１において操舵角センサ８から取得した操舵角に基づき操舵速度を算出する。
【0037】
次に、ステップＳ１３において、コントローラ１４は、操舵速度が所定の閾値Ｓ1以上であるか否かを判定する。その結果、操舵速度が閾値Ｓ1以上である場合、ステップＳ１４に進み、コントローラ１４は、操舵速度に基づき付加減速度を設定する。この付加減速度は、ドライバの意図に沿って車両姿勢を制御するために、ステアリング操作に応じて車両に付加すべき減速度である。
【0038】
具体的には、コントローラ１４は、図５のマップに示す付加減速度と操舵速度との関係に基づき、ステップＳ１２において算出した操舵速度に対応する付加減速度を設定する。図５における横軸は操舵速度を示し、縦軸は付加減速度を示す。図５に示すように、操舵速度が閾値Ｓ1未満である場合、対応する付加減速度は０である。即ち、操舵速度が閾値Ｓ1未満である場合、コントローラ１４は、ステアリング操作に基づき車両１の駆動力を低下させ減速度を付加するための制御（具体的にはエンジン４の生成トルクの低減）を行わない。
【0039】
一方、操舵速度が閾値Ｓ1以上である場合には、操舵速度が増大するに従って、この操舵速度に対応する付加減速度は、所定の上限値Ｄmaxに漸近する。即ち、操舵速度が増大するほど付加減速度は増大し、且つ、その増大量の増加割合は小さくなる。この上限値Ｄmaxは、ステアリング操作に応じて車両１に減速度を付加しても、制御介入があったとドライバが感じない程度の減速度に設定される（例えば０．５ｍ／ｓ3≒０．０５Ｇ）。さらに、操舵速度が閾値Ｓ1よりも大きい閾値Ｓ2以上の場合には、付加減速度は上限値Ｄmaxに維持される。
【0040】
次に、ステップＳ１５において、コントローラ１４は、ステップＳ１４で設定した付加減速度に基づき、トルク低減量を決定する。具体的には、コントローラ１４は、エンジン４の生成トルクの低下により付加減速度を実現するために必要となるトルク低減量を、現在の車速、ギヤ段、路面勾配等に基づき決定する。ステップＳ１５の後、コントローラ１４は付加減速度設定処理を終了し、メインルーチンに戻る。
【0041】
また、ステップＳ１１において、ステアリングホイール６の切り込み操作中ではない場合、又は、ステップＳ１３において、操舵速度が閾値Ｓ1未満である場合、コントローラ１４は、付加減速度の設定を行うことなく付加減速度設定処理を終了し、メインルーチンに戻る。この場合、トルク低減量は０となる。
【0042】
図４に戻り、ステップＳ３及びＳ４の処理の後、ステップＳ５において、コントローラ１４は、ステップＳ３において設定した基本目標トルクと、ステップＳ４において決定したトルク低減量に基づき、最終目標トルクを決定する。具体的には、コントローラ１４は、基本目標トルクからトルク低減量を減算した値を最終目標トルクとする。つまり、コントローラ１４は、車両１に付与する駆動トルクを低減させるようにする。なお、ステップＳ４においてトルク低減量が設定されなかった場合には（つまりトルク低減量が０である場合）、コントローラ１４は、基本目標トルクをそのまま最終目標トルクとする。
【0043】
次に、ステップＳ６において、コントローラ１４は、ステップＳ５において設定した最終目標トルクを出力させるようにエンジン４を制御する。具体的には、コントローラ１４は、ステップＳ５において設定した最終目標トルクと、エンジン回転数とに基づき、最終目標トルクを実現するために必要となる各種状態量（例えば、空気充填量、燃料噴射量、吸気温度、酸素濃度等）を決定し、それらの状態量に基づき、エンジン４の各構成要素のそれぞれを駆動する各アクチュエータを制御する。この場合、コントローラ１４は、状態量に応じた制限値や制限範囲を設定し、状態値が制限値や制限範囲による制限を遵守するような各アクチュエータの制御量を設定して制御を実行する。
【0044】
より詳細には、コントローラ１４は、ステップＳ５において基本目標トルクからトルク低減量を減算することにより最終目標トルクが決定された場合、点火プラグ２６の点火時期を、ステップＳ５において基本目標トルクをそのまま最終目標トルクとしたときの点火時期よりも遅角させる（リタードする）ことにより、エンジン４の生成トルクを低下させる。なお、エンジン４がディーゼルエンジンであって、ステップＳ５において基本目標トルクからトルク低減量を減算することにより最終目標トルクが決定された場合、コントローラ１４は、燃料噴射量を、ステップＳ５において基本目標トルクをそのまま最終目標トルクとしたときの燃料噴射量よりも減少させることにより、エンジン４の生成トルクを低下させることができる。ステップＳ６の後、コントローラ１４は、車両姿勢制御処理を終了する。
【0045】
【0046】
図７の空気流入量制御処理は、車両１のイグニッションがオンにされ、車両の制御装置に電源が投入された場合に起動され、所定周期（例えば５０ｍｓ）で繰り返し実行される。空気流入量制御処理が開始されると、図７に示すように、ステップＳ２１において、コントローラ１４は車両１の運転状態に関する各種センサ情報を取得する。具体的には、コントローラ１４は、車速センサ１０が検出した車速、シフトポジションセンサ１２が検出したシフトポジション、水温センサ１３が検出した冷却水温、液圧センサ２４が検出した液圧、アクセル開度等を含む、上述した各種センサが出力した検出信号を運転状態に関する情報として取得する。
【0047】
次に、ステップＳ２２において、コントローラ１４は、ステップＳ２１において取得した情報に基づき車両１がエンジン４と車輪との間の動力伝達が遮断されたコースティング走行中か否かを判定する。具体的には、コントローラ１４は、車両１の目標加速度が所定値以下及び車両１の目標減速度（絶対値）が所定値以下であり、且つ、油圧センサ３５の検出値に基づき自動変速機２８のクラッチ３０及びブレーキ３２が解放されていると判定したときに、車両１がコースティング走行中であると判断する。目標加速度は、図４の車両姿勢制御処理のステップＳ２において決定されている。また、目標減速度は、車速及びブレーキ液圧と目標減速度との関係を規定した減速度特性マップ（予め作成されてメモリなどに記憶されている）に基づき決定される。他方で、コントローラ１４は、自動変速機２８のクラッチ３０及びブレーキ３２が解放する操作が行われたとき（即ちシフトポジションセンサ１２により検出されたシフトポジションがＮレンジであるとき）に、車両１がコースティング走行中であると判断してもよい。あるいは、コントローラ１４は、車両１の目標加速度が所定値以下（アクセル開度が略全閉）及び車両１の目標減速度（絶対値）が所定値以下（ブレーキペダル踏込量が略０）であり、且つ、自動変速機２８のクラッチ３０及びブレーキ３２を解放するために、クラッチ３０及びブレーキ３２への油圧供給を停止するように油圧制御弁３３を制御するコースティング制御を実行中であるときに、車両１がコースティング走行中であると判断してもよい。
【0048】
その結果、車両１がコースティング走行中である場合、ステップＳ２３に進み、コントローラ１４は、グリルシャッター３４の開度を、車両１の車体下方へ流入する空気量を増加させる開度（空気流入用の開度）に設定する。具体的には、コントローラ１４は、グリルシャッター３４の開度を最小（０％）に設定する。
【0049】
一方、車両１がコースティング走行中ではない場合、ステップＳ２４に進み、コントローラ１４は、グリルシャッター３４の開度を、エンジン４の冷却水温度や車速に基づき設定する。このとき、コントローラ１４は、グリルシャッター３４の開度を所定の下限値（例えば１０％）以上に設定する。例えば、コントローラ１４は、車速が所定車速以下である場合において、エンジン４の冷却水温度が予め定められた閾値以上であるときにはグリルシャッター３４の開度を最大に設定し、冷却水温度が閾値未満であるときにはグリルシャッター３４の開度を所定の下限値に設定する。また、車速が所定車速より高い場合には、グリルシャッター３４の開度を所定の下限値に設定する。
【0050】
ステップＳ２３又はＳ２４の後、ステップＳ２５に進み、コントローラ１４は、ステップＳ２３又はＳ２４において設定した開度となるように、グリルシャッター３４を制御する。具体的には、コントローラ１４は、ステップＳ２３又はＳ２４において設定した開度に対応する位置となるように、フィン３６を駆動するアクチュエータを制御する。ステップＳ２５の後、コントローラ１４は、空気流入量制御処理を終了する。
【0051】
このように、車両１がコースティング走行を開始すると（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、グリルシャッター３４の開度が最小となるように制御される。これにより、車両１の前方からグリルシャッター３４を通過してエンジンルーム３８内に入る空気の流れは遮断されるので、エンジンルーム３８内の圧力上昇に伴う揚力が抑制される。また、車両１の車体下方へ流入する空気の流量が増加し、フロア４０の下方を流れる空気の流速が上昇するので、フロア４０の下方の圧力が低下し、車両１の前部を下方へ付勢するダウンフォースＦが増大する。即ち、車両１がコースティング走行を開始したときにグリルシャッター３４を閉じることにより、コースティング走行中は車両１の前部に予めダウンフォースを生じさせ、荷重を前輪に加えている。これにより、コースティング走行中においても、ステアリングの切り込み操作に対する応答性を向上することができる。
【0052】
＜作用効果＞
以上のように、本発明の実施形態によれば、コントローラ１４は、車両１がコースティング走行を開始すると、ステアリングホイール６が切り込み操作されているか否かにかかわらず、コースティング走行中ではないときよりも車体下方へ流入する空気量が大きくなるように、グリルシャッター３４の開度を小さくする。したがって、コースティング走行中は、コースティング走行中ではないときよりも大きいダウンフォースを予め車両１の前部に生じさせ、前輪に荷重を加えておくことができる。これにより、コースティング走行中においても、ステアリングホイール６の切り込み操作に対する車両１の応答性を向上することができ、ドライバの意図に沿った車両姿勢の制御を行うことができる。
以上のように、本発明の実施形態によれば、コントローラ１４は、車両１がコースティング走行を開始すると、ステアリングホイール６が切り込み操作されているか否かにかかわらず、コースティング走行中ではないときよりも車体下方へ流入する空気量が大きくなるように、グリルシャッター３４の開度を小さくする。したがって、コースティング走行中は、コースティング走行中ではないときよりも大きいダウンフォースを予め車両１の前部に生じさせ、前輪に荷重を加えておくことができる。これにより、コースティング走行中においても、ステアリングホイール６の切り込み操作に対する車両１の応答性を向上することができ、ドライバの意図に沿った車両姿勢の制御を行うことができる。
【0053】
また、コントローラ１４は、車両１がコースティング走行中ではないときには、グリルシャッター３４の開度が所定の下限値以上となるようにするので、車両１がコースティング走行を開始したときに、コースティング走行中ではないときよりもグリルシャッター３４の開度を小さくし、車体下方へ流入する空気量を増加させることができ、車両１の前部に生じるダウンフォースを大きくすることができる。したがって、コースティング走行中においても、ステアリングホイール６の切り込み操作に対する車両１の応答性をより確実に向上することができる。
【0054】
＜変形例＞
最後に、本発明の実施形態のさらなる変形例を説明する。
最後に、本発明の実施形態のさらなる変形例を説明する。
【0055】
上述した実施形態では、図７の空気流入量制御処理において、車両１がコースティング走行中である場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、コントローラ１４は、グリルシャッター３４の開度を最小（０％）に設定する（ステップＳ２３）と説明したが、グリルシャッター３４の開度は最小でなくてもよい。少なくとも、コースティング走行中ではないときよりも車体下方へ流入する空気量が大きくなるようにグリルシャッター３４の開度を小さくすることにより、コースティング走行中ではないときよりも大きいダウンフォースを予め車両１の前部に生じさせ、前輪に荷重を加えておくことができる。
【0056】
また、上述した実施形態では、車両１が自動変速機２８を備えている場合を説明したが、手動変速機を備えた車両にも本発明を適用することができる。この場合、図７の空気流入量制御処理において、コントローラ１４は、クラッチペダルが踏み込まれている場合や、シフトポジションがニュートラルである場合に、車両１がコースティング走行中であると判定する（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）。
【0057】
また、上述した実施形態では、車両１の操舵角を用いて車両の姿勢制御を実行する例を示したが、操舵角に代えて、ヨーレートセンサ１５により検出したヨーレートや加速度センサ１７により検出した横加速度等の操舵角関連値に基づき姿勢制御を実行するようにしてもよい。これらの操舵角、ヨーレート、横加速度は、本発明における「操舵角関連値」の一例に相当する。
【符号の説明】
【0058】
１ 車両
２ 前輪
４ エンジン
６ ステアリングホイール
８ 操舵角センサ
１２ シフトポジションセンサ
１４ コントローラ
２６ 点火プラグ
２８ 自動変速機
３０ クラッチ
３２ ブレーキ
３３ 油圧制御弁
３４ グリルシャッター
３５ 油圧センサ
２ 前輪
４ エンジン
６ ステアリングホイール
８ 操舵角センサ
１２ シフトポジションセンサ
１４ コントローラ
２６ 点火プラグ
２８ 自動変速機
３０ クラッチ
３２ ブレーキ
３３ 油圧制御弁
３４ グリルシャッター
３５ 油圧センサ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】