JP2006021589A - 車輌の操舵制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操舵輪の操舵により車輌にヨーモーメントが付与される状況に於いて左右輪の制駆動力差によるヨーモーメントによって車輌に付与されるヨーモーメントを修正することにより、好ましい旋回応答特性を達成する。
【解決手段】運転者の制駆動操作に基づいて各車輪の基本目標制駆動トルクが演算され（Ｓ３０、９０）、左右輪の制駆動力差による旋回方向とは逆方向の目標ヨーモーメントＹdが演算され（Ｓ４０、１００）、目標ヨーモーメントを達成するための各車輪の補正制駆動トルクが演算され（Ｓ６０、１２０）、基本目標制駆動トルクが補正制駆動トルクにて補正されることにより各車輪の目標制駆動トルクが演算され（Ｓ７０、１３０）、各車輪の制駆動トルクが目標制駆動トルクになるよう制御され（Ｓ８０、１４０）、目標ヨーモーメントＹdは操舵角度の大きさが小さく車速が高いほど大きくなるよう演算される（Ｓ４０、１００）。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車輌の操舵制御装置に係り、更に詳細には操舵輪を操舵することにより車輌にヨーモーメントを付与する操舵手段と、左右の車輪の制駆動力に差を与えて車輌にヨーモーメントを付与する制駆動力差付与手段とを有する操舵制御装置に係る。

自動車等の車輌の操舵制御装置の一つとして、例えば下記の特許文献１に記載されている如く、操舵輪を操舵する操舵手段と、左右の車輪の制駆動力に差を与える制駆動力差付与手段とを有し、車速が所定値以下であるときには左右の車輪の制駆動力差により車輌を旋回させるよう構成された操舵制御装置が既に知られている。

かかる操舵制御装置によれば、例えば車輌を先行車に追従するよう自動走行させるような場合に、操舵手段を駆動することなく左右の車輪の制駆動力の制御のみによって車輌を自動的に走行させることができる。
特開平６−２２７２８３号公報

一般に、運転者がステアリングホイールを操作して車輌を直進状態より旋回させる場合には、車輌がゆっくりと旋回し始めることが好ましい。しかるに上述の如き従来の操舵制御装置に於いては、かかる旋回応答特性が達成されるよう左右輪に制駆動力差が与えられるようにはなっておらず、この点で改善の余地がある。

本発明は、操舵手段による操舵輪の操舵に加えて左右輪の制駆動力差により車輌が旋回されるよう構成された従来の操舵制御装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、操舵輪の操舵により車輌にヨーモーメントが付与される状況に於いて左右輪の制駆動力差によるヨーモーメントによって車輌に付与されるヨーモーメントを修正することにより、上記好ましい旋回応答特性を達成することである。

上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項１の構成、即ち操舵輪を操舵することにより車輌にヨーモーメントを付与する操舵手段と、左右の車輪の制駆動力に差を与えて車輌にヨーモーメントを付与する制駆動力差付与手段とを有し、前記操舵輪が前記操舵手段により直進位置と旋回位置との間に操舵される際に前記操舵手段によるヨーモーメントを前記制駆動力差付与手段による逆方向のヨーモーメントにより少なくとも部分的に相殺することを特徴とする車輌の操舵制御装置によって達成される。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記ヨーモーメントの相殺は前記操舵輪が前記直進位置を含む所定の操舵角度範囲内にあるときに行われるよう構成される（請求項２の構成）。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１又は２の構成に於いて、前記ヨーモーメントの相殺の度合は前記操舵輪の操舵角度の大きさが大きいときには前記操舵輪の操舵角度の大きさが小さいときに比して小さいよう構成される（請求項３の構成）。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１乃至３の構成に於いて、前記操舵輪が直進位置より旋回位置へ操舵される際の前記ヨーモーメントの相殺の度合は前記操舵輪が旋回位置より直進位置へ操舵される際の前記ヨーモーメントの相殺の度合に比して大きいよう構成される（請求項４の構成）。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１乃至４の構成に於いて、前記ヨーモーメントの相殺の度合は車速が高いときには車速が低いときには比して大きいよう構成される（請求項５の構成）。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１乃至５の構成に於いて、前記ヨーモーメントの相殺は車速が中高車速域判定の基準値よりも高いときに行われるよう構成される（請求項６の構成）。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１乃至６の構成に於いて、車速が低車速域判定の基準値以下であるときには前記操舵手段によるヨーモーメントと同一方向に前記制駆動力差付与手段によるヨーモーメントを発生させるよう構成される（請求項７の構成）。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項７の構成に於いて、前記制駆動力差付与手段によるヨーモーメントの大きさは車速が低いときには車速が高いときに比して大きいよう構成される（請求項８の構成）。

上記請求項１の構成によれば、操舵輪が操舵手段により直進位置と旋回位置との間に操舵される際に操舵手段によるヨーモーメントが制駆動力差付与手段による逆方向のヨーモーメントにより少なくとも部分的に相殺されるので、操舵手段によるヨーモーメントが制駆動力差付与手段による逆方向のヨーモーメントにより相殺されない場合に比して、運転者により操舵された際にゆっくりと車輌の旋回を開始させることができる。

また上記請求項２の構成によれば、ヨーモーメントの相殺は操舵輪が直進位置を含む所定の操舵角度範囲内にあるときに行われるので、運転者による操舵操作量が大きく操舵輪の操舵角度が大きい領域に於いて車輌の旋回応答性が悪化することを確実に防止しつつ、操舵輪の操舵角度が小さい領域に於いて確実にゆっくりと車輌の旋回を開始させることができる。

また上記請求項３の構成によれば、ヨーモーメントの相殺の度合は操舵輪の操舵角度の大きさが大きいときには操舵輪の操舵角度の大きさが小さいときに比して小さいので、操舵輪の操舵角度の大きさが小さい領域に於いて確実にゆっくりと車輌の旋回を開始させると共に、操舵輪の操舵角度の大きさが大きいほど車輌の旋回応答性をヨーモーメントの相殺が行われない旋回応答性に近づけ、これにより操舵輪の操舵角度の変化に伴う旋回応答性の変化を低減することができる。

また上記請求項４の構成によれば、操舵輪が直進位置より旋回位置へ操舵される際のヨーモーメントの相殺の度合は操舵輪が旋回位置より直進位置へ操舵される際のヨーモーメントの相殺の度合に比して大きいので、車輌が直進状態より旋回を開始する際にゆっくりと旋回を開始させると共に、車輌が旋回状態より直進状態に戻る際に車輌が直進状態より旋回を開始する場合よりも車輌の旋回応答性を高くすることができる。

また上記請求項５の構成によれば、ヨーモーメントの相殺の度合は車速が高いときには車速が低いときに比して大きいので、車速が低い場合の車輌の旋回応答性を犠牲にすることなく、車速が高いほど車輌の旋回応答性を低くし、これにより車速に拘らず車輌の旋回フィーリングを向上させることができる。

また上記請求項６の構成によれば、ヨーモーメントの相殺は車速が中高車速域判定の基準値よりも高いときに行われるので、低車速域に於いて車輌の旋回応答性が悪化することを確実に防止することができる。

また上記請求項７の構成によれば、車速が低車速域判定の基準値以下であるときには操舵手段によるヨーモーメントと同一方向に制駆動力差付与手段によるヨーモーメントが発生されるので、車速が低車速域判定の基準値以下であるときにも操舵手段によるヨーモーメントと逆方向に制駆動力差付与手段によるヨーモーメントが発生される場合や操舵手段によるヨーモーメントと同一方向に制駆動力差付与手段によるヨーモーメントが発生されない場合に比して、車速が低車速域判定の基準値以下であるときの車輌の旋回応答性を高くすることができ、これにより車輌の据え切りや幅寄せを容易に行い得るようにすることができる。

また上記請求項８の構成によれば、制駆動力差付与手段によるヨーモーメントの大きさは車速が低いときには車速が高いときに比して大きいので、車速が低いほど車輌の旋回応答性を高くし車輌を旋回させ易くすることができる。

［課題解決手段の好ましい態様］
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至８の構成に於いて、制駆動力差付与手段は少なくとも左右前輪の制駆動力を制御することにより左右前輪の制駆動力差を付与するよう構成される（好ましい態様１）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至８の構成に於いて、運転者の制駆動操作に基づいて各車輪の基本目標制駆動力を演算し、制駆動力差付与手段による逆方向の目標ヨーモーメントを演算し、目標ヨーモーメントを達成するための各車輪の制駆動力の補正値を演算し、基本目標制駆動力を制駆動力の補正値にて補正することにより各車輪の目標制駆動力を演算し、各車輪の制駆動力が目標制駆動力になるよう制御するよう構成される（好ましい態様２）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様２の構成に於いて、少なくとも操舵角に基づいて制駆動力差付与手段による逆方向の目標ヨーモーメントを演算するよう構成される（好ましい態様３）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様３の構成に於いて、操舵角及び車速に基づいて制駆動力差付与手段による逆方向の目標ヨーモーメントを演算するよう構成される（好ましい態様４）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至８の構成に於いて、制駆動力差付与手段は各車輪に対応して設けられ対応する車輪を他の車輪とは独立して駆動する電動機を含むよう構成される（好ましい態様５）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至８の構成に於いて、制駆動力差付与手段は各車輪に対応して設けられ対応する車輪を他の車輪とは独立して制動する制動装置を含むよう構成される（好ましい態様６）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様５の構成に於いて、各電動機は対応する車輪を他の車輪とは独立して回生制動する回生制動装置として機能するよう構成される（好ましい態様７）。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を好ましい実施例について詳細に説明する。

図１はホイールインモータ式の四輪駆動車に適用された本発明による操舵制御装置の一つの実施例を示す概略構成図である。

図１に於いて、１０FL及び１０FRはそれぞれ車輌１２の左右の前輪を示し、１０RL及び１０RRはそれぞれ左右の後輪を示している。操舵輪である左右の前輪１０FL及び１０FRは運転者によるステアリングホイール１４の転舵に応答して駆動されるラック・アンド・ピニオン式のパワーステアリング装置１６によりタイロッド１８L及び１８Rを介して操舵される。

左右の前輪１０FL及び１０FRにはそれぞれホイールインモータである電動発電機２２FL及び２２FRが組み込まれており、左右の前輪１０FL及び１０FRは電動発電機２２FL及び２２FRにより駆動され、電動発電機２２FL及び２２FRは駆動力制御用電子制御装置２４により制御される。電動発電機２２FL及び２２FRはそれぞれ左右前輪の発電機としても機能し、回生発電機としての機能（回生駆動）も駆動力制御用電子制御装置２４により制御される。

同様に、左右の後輪１０RL及び１０RRにはそれぞれホイールインモータである電動発電機２２RL及び２２RRが組み込まれており、左右の前輪１０RL及び１０RRは電動発電機２２RL及び２２RRにより駆動され、電動発電機２２RL及び２２RRも駆動力制御用電子制御装置２４により制御される。電動発電機２２RL及び２２RRはそれぞれ左右後輪の発電機としても機能し、回生発電機としての機能も駆動力制御用電子制御装置２４により制御される。

尚図１には詳細に示されていないが、駆動力制御用電子制御装置２４はマイクロコンピュータと駆動回路とよりなり、マイクロコンピュータは例えば中央処理ユニット（ＣＰＵ）と、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）と、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）と、入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的な構成のものであってよい。また通常走行時には図１には示されていないバッテリに充電された電力が駆動回路を経て各電動発電機２２FL〜２２RRへ供給され、車輌の減速制動時には各電動発電機２２FL〜２２RRによる回生制動により発電された電力が駆動回路を経てバッテリに充電される。

左右の前輪１０FL、１０FR及び左右の後輪１０RL、１０RRの摩擦制動力は摩擦制動装置２６の油圧回路２８により対応するホイールシリンダ３０FL、３０FR、３０RL、３０RRの制動圧が制御されることによっても制御される。図には示されていないが、油圧回路２８はリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含み、各ホイールシリンダの制動圧力はブレーキペダル３２の踏み込みに応じて駆動されるマスタシリンダ３４の圧力に応じてオイルポンプや種々の弁装置が制動力制御用電子制御装置３６によって制御されることにより制御される。

尚図１には詳細に示されていないが、制動力制御用電子制御装置３６もマイクロコンピュータと駆動回路とよりなり、マイクロコンピュータは例えば中央処理ユニット（ＣＰＵ）と、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）と、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）と、入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的な構成のものであってよい。

駆動力制御用電子制御装置２４には、車速センサ３８より車速Ｖを示す信号、アクセル開度センサ４０より運転者によって操作される図には示されていないアクセルペダルの踏み込み量としてのアクセル開度φを示す信号、操舵角センサ４２より操舵角θを示す信号が入力される。

制動力制御用電子制御装置３６には、圧力センサ４４よりマスタシリンダ圧力Ｐmを示す信号が入力され、また圧力センサ４６FL〜４６RRより対応する車輪の制動圧（ホイールシリンダ圧力）Ｐi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を示す信号が入力される。図示の如く、駆動力制御用電子制御装置２４及び制動力制御用電子制御装置３６は必要に応じて相互に信号の授受を行う。

駆動力制御用電子制御装置２４は、図３乃至図５に示されたフローチャートに従って車輌の駆動時には電動発電機１２FL〜１２RRによる各車輪の駆動トルクを制御し、車輌の制動時には電動発電機１２FL〜１２RRによる各車輪の回生制動トルク若しくは摩擦制動装置２６による各車輪の制動力を制御し、これによりパワーステアリング装置１６を介して行われる運転者の左右前輪１０FL、１０FRの操舵によるヨーモーメントを左右前輪の制駆動力差による逆方向のヨーモーメントにより少なくとも部分的に相殺する。

尚操舵角センサ４２は車輌の左旋回時の方向を正として操舵角θを検出し、車輌のヨーモーメントは車輌の左旋回方向が正であるものとする。

次に図２に示されたフローチャートを参照して実施例に於ける操舵制御による制駆動トルクの制御について説明する。尚図２に示されたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチが閉成されることにより開始され、イグニッションスイッチが開成されるまで所定の時間毎に繰返し実行される。

まずステップ１０に於いては車速センサ３８により検出された車速Ｖを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ２０に於いては例えばマスタシリンダ圧力Ｐmに基づき車輌が制動状態にあるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ９０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ３０へ進む。

ステップ３０に於いては例えば各車輪に対する駆動トルクの配分変換係数をＫdi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）として、アクセル開度φに基づき各車輪の基本駆動トルクＴdbi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）がそれぞれ配分変換係数Ｋdiとアクセル開度φとの積に演算され、ステップ４０に於いては後述の図３に示されたフローチャートに従って左右前輪の駆動力差により車輌に付与すべきヨーモーメントＹdが演算される。

ステップ６０に於いては例えば車輌のトレッドをＴrとして下記の式１及び２に従ってヨーモーメントＹdを達成するための左前輪及び右前輪の補正駆動トルクＴdafl及びＴdafrが演算される。
Ｔdafl＝−２Ｙd／Ｔr ……（１）
Ｔdafr＝２Ｙd／Ｔr ……（２）

ステップ７０に於いては下記の式３乃至６に従って各車輪の目標駆動トルクＴdti（ｉ＝fl、fr、rl、rr）が演算され、ステップ８０に於いては各車輪の駆動トルクＴdi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）がそれぞれ目標駆動トルクＴdtiになるよう、電動発電機１２FL〜１２RRが制御される。尚Ｔdbfl又はＴdbfrの大きさよりもＴdafl又はＴdafrの大きさが大きい場合にはＴdtfl又はＴdtfrが負の値、即ち制動トルクになるので、その場合には電動発電機１２FL〜１２RRは回生制動を行うよう制御される。

Ｔdtfl＝Ｔdbfl＋Ｔdafl ……（３）
Ｔdtfr＝Ｔdbfr＋Ｔdafr ……（４）
Ｔdtrl＝Ｔdbrl ……（５）
Ｔdtrr＝Ｔdbrr ……（６）

ステップ９０に於いては例えば各車輪に対する制動トルクの配分変換係数をＫbi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）として、マスタシリンダ圧力Ｐmに基づき各車輪の基本制動トルクＴbbi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）がそれぞれ配分変換係数Ｋbiとマスタシリンダ圧力Ｐmとの積に演算され、ステップ１００に於いては後述の図４に示されたフローチャートに従って左右後輪の制動力差により車輌に付与すべきヨーモーメントＹbが演算される。

ステップ１２０に於いては例えば下記の式７及び８に従ってヨーモーメントＹbを達成するための左前輪及び右前輪の補正制動トルクＴbafl及びＴbafrが演算される。
Ｔbafl＝２Ｙb／Ｔr ……（７）
Ｔbafr＝−２Ｙb／Ｔr ……（８）

ステップ１３０に於いては下記の式９乃至１０に従って各車輪の目標制動トルクＴbti（ｉ＝fl、fr、rl、rr）が演算され、ステップ１４０に於いては各車輪の制動トルクＴbi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）がそれぞれ目標制動トルクＴbtiになるよう、後述の図５に示されたフローチャートに従って電動発電機１２FL〜１２RR若しくは摩擦制動装置２６が制御される。尚Ｔbbfl又はＴbbfrの大きさよりもＴbafl又はＴbafrの大きさが大きい場合にはＴbtfl又はＴbtfrが負の値、即ち駆動トルクになるので、その場合には電動発電機１２FL〜１２RRは駆動トルクを発生するよう制御される。
Ｔbtfl＝Ｔbbfl＋Ｔbafl ……（９）
Ｔbtfr＝Ｔbbfr＋Ｔbafr ……（１０）
Ｔbtrl＝Ｔbbrl ……（１１）
Ｔbtrr＝Ｔbbrr ……（１２）

次に図３に示されたフローチャートを参照して上記ステップ４０に於ける駆動力差ヨーモーメントＹd演算ルーチンについて説明する。

ステップ４２に於いては車速Ｖが加速時の低車速判定の基準値Ｖdo（正の定数）以下であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ４６へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ４４に於いて操舵角θ及び車速Ｖに基づき図６に示されたグラフに対応するマップより左右前輪の駆動力差により車輌に付与すべきヨーモーメントＹdが演算され、しかる後ステップ６０へ進む。

ステップ４６に於いては例えば操舵角θの符号及び操舵角θの変化率θdの符号が同一であるか否かの判別により、運転者による操舵の方向が切り込み方向であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ４８に於いて操舵角θ及び車速Ｖに基づき図７に示されたグラフに対応するマップより左右前輪の駆動力差により車輌に付与すべきヨーモーメントＹdが演算され、否定判別が行われたときにはステップ５０に於いて操舵角θ及び車速Ｖに基づき図８に示されたグラフに対応するマップより左右前輪の駆動力差により車輌に付与すべきヨーモーメントＹdが演算され、ステップ４８又は５０が完了するとステップ６０へ進む。

次に図４に示されたフローチャートを参照して上記ステップ１００に於ける制動力差ヨーモーメントＹb演算ルーチンについて説明する。

ステップ１０２に於いては車速Ｖが制動時の低車速判定の基準値Ｖbo（正の定数）以下であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１０６へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１０４に於いて操舵角θ及び車速Ｖに基づき図９に示されたグラフに対応するマップより左右前輪の制動力差により車輌に付与すべきヨーモーメントＹbが演算され、しかる後ステップ１２０へ進む。

ステップ１０６に於いては上記ステップ４６の場合と同一の要領にて運転者による操舵の方向が切り込み方向であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ１０８に於いて操舵角θ及び車速Ｖに基づき図１０に示されたグラフに対応するマップより左右前輪の制動力差により車輌に付与すべきヨーモーメントＹbが演算され、否定判別が行われたときにはステップ１１０に於いて操舵角θ及び車速Ｖに基づき図１１に示されたグラフに対応するマップより左右前輪の制動力差により車輌に付与すべきヨーモーメントＹbが演算され、ステップ１０８又は１１０が完了するとステップ１２０へ進む。

次に図５に示されたフローチャートを参照して上記ステップ１４０に於ける制駆動トルク制御ルーチンについて説明する。

ステップ１２２に於いては左前輪の目標制動トルクＴbtflが左前輪の電動発電機１２FLの最大回生制動トルクＴfmaxよりも大きいか否かの判別、即ち左前輪について摩擦制動装置２６による制動も必要であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ１２６へ進み、否定判別が行われたときにはステップ１２４に於いて左前輪の目標制動圧Ｐbtflが０に設定された後ステップ１３２へ進む。

ステップ１２６に於いては左前輪の目標回生制動トルクＴrtflが最大回生制動トルクＴfmaxに設定され、ステップ１２８に於いては左前輪の制動トルク−制動圧変換係数をＫpflとして左前輪の目標制動圧ＰbtflがＫpfl（Ｔbtfl−Ｔfmax）に設定された後ステップ１３２へ進む。

ステップ１３２に於いては右前輪の目標制動トルクＴbtfrが右前輪の電動発電機１２FRの最大回生制動トルクＴfmaxよりも大きいか否かの判別、即ち右前輪について摩擦制動装置２６による制動も必要であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ１３６へ進み、否定判別が行われたときにはステップ１３４に於いて右前輪の目標制動圧Ｐbtfrが０に設定された後ステップ１４２へ進む。

ステップ１３６に於いては右前輪の目標回生制動トルクＴrtfrが最大回生制動トルクＴfmaxに設定され、ステップ１３８に於いては右前輪の制動トルク−制動圧変換係数をＫpfrとして右前輪の目標制動圧ＰbtfrがＫpfr（Ｔbtfr−Ｔfmax）に設定された後ステップ１４２へ進む。

ステップ１４２に於いては左後輪の目標制動トルクＴbtrlが左後輪の電動発電機１２RLの最大回生制動トルクＴrmaxよりも大きいか否かの判別、即ち左後輪について摩擦制動装置２６による制動も必要であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ１４６へ進み、否定判別が行われたときにはステップ１４４に於いて左後輪の目標制動圧Ｐbtrlが０に設定された後ステップ１５２へ進む。

ステップ１４６に於いては左後輪の目標回生制動トルクＴrtrlが最大回生制動トルクＴrmaxに設定され、ステップ１４８に於いては左後輪の制動トルク−制動圧変換係数をＫprlとして左後輪の目標制動圧ＰbtrlがＫprl（Ｔbtrl−Ｔrmax）に設定された後ステップ１５２へ進む。

ステップ１５２に於いては右後輪の目標制動トルクＴbtrrが右後輪の電動発電機１２RRの最大回生制動トルクＴrmaxよりも大きいか否かの判別、即ち右後輪について摩擦制動装置２６による制動も必要であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ１５６へ進み、否定判別が行われたときにはステップ１５４に於いて右後輪の目標制動圧Ｐbtrrが０に設定された後ステップ１６０へ進む。

ステップ１５６に於いては右後輪の目標回生制動トルクＴrtrrが最大回生制動トルクＴrmaxに設定され、ステップ１５８に於いては右後輪の制動トルク−制動圧変換係数をＫprrとして右後輪の目標制動圧ＰbtrrがＫprr（Ｔbtrr−Ｔrmax）に設定された後ステップ１６０へ進む。

ステップ１６０に於いては各車輪の回生制動トルクＴri（ｉ＝fl、fr、rl、rr）がそれぞれ目標回生制動トルクＴrtiになるよう電動発電機１２FL〜１２RRが制御され、ステップ１６２に於いては各車輪の制動圧Ｐi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）がそれぞれ目標制動圧Ｐbtiになるよう摩擦制動装置２６が制御される。

次に上述の如く構成された実施例の操舵制御装置の作動を車輌の種々の走行状態について場合分けして説明する。

（１）中高車速の非制動走行時に於ける切り込み操舵時
車輌が基準車速Ｖoよりも高い車速にて非制動走行している状況に於いて運転者により切り込み操舵が行われた場合には、ステップ２０に於いて否定判別が行われ、ステップ３０に於いてアクセル開度φに基づき各車輪の基本駆動トルクＴdbiが演算され、ステップ４２に於いて否定判別が行われ、ステップ４６に於いて肯定判別が行われるので、ステップ４８に於いて図７に示されたグラフに対応するマップより左右前輪の駆動力差により車輌に付与すべきヨーモーメントＹdが演算される。

そしてステップ６０に於いてヨーモーメントＹdを達成するための左前輪及び右前輪の補正駆動トルクＴdafl及びＴdafrが演算され、ステップ７０に於いて基本駆動トルクＴdbiと補正駆動トルクＴdafl、Ｔdafrとの和として各車輪の目標駆動トルクＴdtiが演算され、ステップ８０に於いて各車輪の駆動トルクＴdiがそれぞれ目標駆動トルクＴdtiになるよう、電動発電機１２FL〜１２RRが制御される。

従って操舵角θの大きさが小さく車速Ｖが高いほど旋回抑制方向の左右前輪の駆動力差を大きくし、これにより操舵方向とは逆方向のヨーモーメントを大きくすることができるので、操舵角θの大きさが小さく車速Ｖが高いほど車輌が直進状態より旋回状態に移行する際に車輌の旋回をゆっくりと開始させることができ、車輌の旋回応答フィーリングを向上させると共に車輌の中高速走行時の走行安定性を向上させることができる。

例えば図１２（Ａ）は車輌１２が基準車速Ｖoよりも高い車速にて非制動走行している状況に於いて運転者により切り込み操舵が行われた場合に於ける各車輪１０FL〜１０RRの駆動力の大小関係と共に車輌に作用する左右前輪の操舵によるヨーモーメントＹs及び左右前輪の駆動力差によるヨーモーメントＹdを示している。図１２（Ａ）より、ヨーモーメントＹdはヨーモーメントＹsとは逆方向に作用することが解る。

（２）中高車速の非制動走行時に於ける切り戻し操舵時
車輌が基準車速Ｖoよりも高い車速にて非制動走行している状況に於いて運転者により切り戻し操舵が行われた場合には、上記（１）の場合と同様ステップ２０に於いて否定判別が行われ、ステップ３０に於いてアクセル開度φに基づき各車輪の基本駆動トルクＴdbiが演算され、ステップ４２に於いて否定判別が行われるが、ステップ４６に於いても否定判別が行われるので、ステップ５０に於いて図８に示されたグラフに対応するマップより左右前輪の駆動力差により車輌に付与すべきヨーモーメントＹdが演算され、上記（１）の場合と同様ステップ６０〜８０により電動発電機１２FL〜１２RRが制御される。

従って操舵角θの大きさが小さく車速Ｖが高いほど旋回抑制方向の左右前輪の駆動力差を大きくし、これにより操舵方向とは逆方向のヨーモーメントを大きくすることができるので、操舵角θの大きさが小さく車速Ｖが高いほど車輌が旋回状態より直進状態に移行する際に車輌の旋回をゆっくりと開始させることができ、車輌の旋回応答フィーリングを向上させると共に車輌の中高速走行時の走行安定性を向上させることができ、また切り込み時よりも車輌の旋回応答性を若干高くすることができる。

例えば図１２（Ｂ）は車輌１２が基準車速Ｖoよりも高い車速にて非制動走行している状況に於いて運転者により切り戻し操舵が行われた場合に於ける各車輪１０FL〜１０RRの駆動力の大小関係と共に車輌に作用する左右前輪の操舵によるヨーモーメントＹs及び左右前輪の駆動力差によるヨーモーメントＹdを示している。図１２（Ａ）と図１２（Ｂ）との比較より解る如く、左右前輪の駆動力差及びヨーモーメントＹdは図１２（Ａ）の場合よりも小さい。

（３）低車速の非制動走行時に於ける操舵時
車輌が基準車速Ｖo以下の車速にて非制動走行している状況に於いて運転者により操舵が行われた場合には、上記（１）の場合と同様ステップ２０に於いて否定判別が行われ、ステップ３０に於いてアクセル開度φに基づき各車輪の基本駆動トルクＴdbiが演算されるが、ステップ４２に於いて肯定判別が行われるので、ステップ４４に於いて図６に示されたグラフに対応するマップより左右前輪の駆動力差により車輌に付与すべきヨーモーメントＹdが演算され、上記（１）の場合と同様ステップ６０〜８０により電動発電機１２FL〜１２RRが制御される。

従って操舵角θの大きさが小さく車速Ｖが低いほど旋回補助方向の左右前輪の駆動力差を大きくし、これにより操舵方向と同一方向のヨーモーメントを大きくすることができるので、操舵角θの大きさが小さく車速Ｖが低いほど車輌が直進状態と旋回状態との間に移行する際に車輌の旋回を容易に行わせることができ、車輌の旋回応答フィーリングを向上させると共に据え切り時や幅寄せ時に於ける運転者の操舵負担を軽減することができる。

例えば図１２（Ｃ）は車輌１２が基準車速Ｖo以下の車速にて非制動走行している状況に於いて運転者により切り込み操舵が行われた場合に於ける各車輪１０FL〜１０RRの駆動力の大小関係と共に車輌に作用する左右前輪の操舵によるヨーモーメントＹs及び左右前輪の駆動力差によるヨーモーメントＹdを示している。図１２（Ｃ）より、ヨーモーメントＹdはヨーモーメントＹsと同一方向に作用することが解る。

（４）中高車速の制動走行時に於ける切り込み操舵時
車輌が基準車速Ｖoよりも高い車速にて制動走行している状況に於いて運転者により切り込み操舵が行われた場合には、ステップ２０に於いて肯定判別が行われ、ステップ９０に於いてマスタシリンダ圧力Ｐmに基づき各車輪の基本制動トルクＴbbiが演算され、ステップ１０２に於いて否定判別が行われ、ステップ１０６に於いて肯定判別が行われるので、ステップ１０８に於いて図１０に示されたグラフに対応するマップより左右前輪の制動力差により車輌に付与すべきヨーモーメントＹbが演算される。

そしてステップ１２０に於いてヨーモーメントＹdを達成するための左前輪及び右前輪の補正制動トルクＴbafl及びＴbafrが演算され、ステップ１３０に於いて基本制動トルクＴbbiと補正制動トルクＴbafl、Ｔbafrとの和として各車輪の目標制動トルクＴbtiが演算され、ステップ１４０に於いて各車輪の制動トルクＴbiがそれぞれ目標制動トルクＴbtiになるよう、電動発電機１２FL〜１２RR若しくは摩擦制動装置２６が制御される。

従って操舵角θの大きさが小さく車速Ｖが高いほど旋回抑制方向の左右前輪の制動力差を大きくし、これにより操舵方向とは逆方向のヨーモーメントを大きくすることができるので、上記（１）の場合と同様、操舵角θの大きさが小さく車速Ｖが高いほど車輌が直進状態より旋回状態に移行する際に車輌の旋回をゆっくりと開始させることができ、車輌の旋回応答フィーリングを向上させると共に車輌の中高速走行時の走行安定性を向上させることができる。

例えば図１２（Ｄ）は車輌１２が基準車速Ｖoよりも高い車速にて制動走行している状況に於いて運転者により切り込み操舵が行われた場合に於ける各車輪１０FL〜１０RRの制動力の大小関係と共に車輌に作用する左右前輪の操舵によるヨーモーメントＹs及び左右前輪の制動力差によるヨーモーメントＹdを示している。図１２（Ｄ）より、ヨーモーメントＹdはヨーモーメントＹsとは逆方向に作用することが解る。

（５）中高車速の制動走行時に於ける切り戻し操舵時
車輌が基準車速Ｖoよりも高い車速にて制動走行している状況に於いて運転者により切り戻し操舵が行われた場合には、上記（４）の場合と同様ステップ２０に於いて肯定判別が行われ、ステップ９０に於いてマスタシリンダ圧力Ｐmに基づき各車輪の基本制動トルクＴbbiが演算され、ステップ１０２に於いて否定判別が行われるが、ステップ１０６に於いても否定判別が行われるので、ステップ１１０に於いて図１１に示されたグラフに対応するマップより左右前輪の制動力差により車輌に付与すべきヨーモーメントＹbが演算され、上記（４）の場合と同様ステップ１２０〜１４０により電動発電機１２FL〜１２RR若しくは摩擦制動装置２６が制御される。

従って操舵角θの大きさが小さく車速Ｖが高いほど旋回抑制方向の左右前輪の制動力差を大きくし、これにより操舵方向とは逆方向のヨーモーメントを大きくすることができるので、上記（２）の場合と同様、操舵角θの大きさが小さく車速Ｖが高いほど車輌が旋回状態より直進状態に移行する際に車輌の旋回をゆっくりと開始させることができ、車輌の旋回応答フィーリングを向上させると共に車輌の中高速走行時の走行安定性を向上させることができ、また切り込み時よりも車輌の旋回応答性を若干高くすることができる。

例えば図１２（Ｅ）は車輌１２が基準車速Ｖoよりも高い車速にて制動走行している状況に於いて運転者により切り戻し操舵が行われた場合に於ける各車輪１０FL〜１０RRの制動力の大小関係と共に車輌に作用する左右前輪の操舵によるヨーモーメントＹs及び左右前輪の制動力差によるヨーモーメントＹdを示している。図１２（Ｄ）と図１２（Ｅ）との比較より解る如く、左右前輪の制動力差及びヨーモーメントＹdは図１２（Ｄ）の場合よりも小さい。

（６）低車速の制動走行時に於ける操舵時
車輌が基準車速Ｖo以下の車速にて制動走行している状況に於いて運転者により操舵が行われた場合には、上記（４）の場合と同様ステップ２０に於いて肯定判別が行われ、ステップ９０に於いてマスタシリンダ圧力Ｐmに基づき各車輪の基本制動トルクＴbbiが演算されるが、ステップ１０２に於いて肯定判別が行われるので、ステップ１０４に於いて図９に示されたグラフに対応するマップより左右前輪の制動力差により車輌に付与すべきヨーモーメントＹbが演算され、上記（４）の場合と同様ステップ１２０〜１４０により電動発電機１２FL〜１２RR若しくは摩擦制動装置２６が制御される。

従って操舵角θの大きさが小さく車速Ｖが低いほど旋回補助方向の左右前輪の制動力差を大きくし、これにより操舵方向と同一方向のヨーモーメントを大きくすることができるので、操舵角θの大きさが小さく車速Ｖが低いほど車輌が直進状態と旋回状態との間に移行する際に車輌の旋回を容易に行わせることができ、車輌の旋回応答フィーリングを向上させると共に据え切り時や幅寄せ時に於ける運転者の操舵負担を軽減することができる。

例えば図１２（Ｆ）は車輌１２が基準車速Ｖo以下の車速にて制動走行している状況に於いて運転者により切り込み操舵が行われた場合に於ける各車輪１０FL〜１０RRの制動力の大小関係と共に車輌に作用する左右前輪の操舵によるヨーモーメントＹs及び左右前輪の制動力差によるヨーモーメントＹdを示している。図１２（Ｆ）より、ヨーモーメントＹdはヨーモーメントＹsと同一方向に作用することが解る。

以上の説明より解る如く、車輌が中高速にて走行する場合には操舵角θの大きさが小さい領域に於ける車輌の旋回応答を穏やかにし、車輌が低速にて走行する場合には操舵角θの大きさが小さい領域に於ける車輌の旋回応答を高くし、これにより車輌の様々な走行状態に於いて車輌の旋回応答のフィーリングを向上させることができる。

例えば図１３は車輌が中高速にて走行する場合（太い実線）及び車輌が低速にて走行する場合（太い破線）について、従来の車輌が中高速にて走行する場合（細い実線）と比較して車輌の旋回応答特性を示すグラフである。図１３より、図示の実施例によれば、従来の車輌の場合に比して車輌が中高速にて走行する状況に於ける車輌の初期旋回応答を穏やかにすると共に、車輌が低速にて走行する状況に於ける車輌の初期旋回応答性を高くすることができることが解る。

また図示の実施例によれば、車輌が中高速にて走行する場合には旋回抑制方向に作用し車輌が低速にて走行する場合には旋回補助方向に作用するヨーモーメントＹdは、車輌の非制動時には左右前輪の駆動力差により発生され、車輌の制動時には左右前輪の制動力差により発生されるので、ヨーモーメントＹdが左右輪の駆動力差又は左右輪の制動力差のみにより発生される場合に比して、車輌の制駆動の状況に拘らず車輌の旋回応答性を好ましい応答性に制御することができる。

また図示の実施例によれば、ヨーモーメントＹdを発生させるために必要な制動力が高い場合には回生制動力に加えて摩擦制動装置２６による摩擦制動力も発生されるので、電動発電機１２FL〜１２RRが高い回生制動力を発生可能な高出力のものである必要がなく、また車輌の制動時にも確実に必要なヨーモーメントＹdを発生させることができる。

以上に於いては本発明を特定の実施例について詳細に説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

例えば上述の実施例に於いては、ヨーモーメントＹdを達成するための補正制駆動トルクは左右前輪についてのみ演算されるようになっているが、ヨーモーメントＹdを達成するための補正制駆動トルクは左右後輪について演算されてもよく、また左右前輪及び左右後輪について演算されてもよい。

また上述の実施例に於いては、車輌の非制動走行時及び制動走行時の何れについても左右輪の制駆動力差によるヨーモーメントＹdが演算され、左右輪の駆動力又は制動力が制御されるようになっているが、車輌の非制動走行時又は制動走行時にのみ左右輪の制駆動力差によるヨーモーメントＹdが演算され、左右輪の駆動力又は制動力が制御されるよう修正されてもよい。

また上述の実施例に於いては、車輪１０FL〜１０RRはそれぞれ電動発電機１２FL〜１２RRにより直接駆動されるようになっているが、車輪１０FL〜１０RRはそれぞれ歯車減速機構の如き減速機構を介して電動発電機１２FL〜１２RRにより直接駆動されるようになっていてもよい。

また上述の実施例に於いては、電動発電機は各車輪に組み込まれたホイールインモータであるが、電動発電機は各車輪を駆動し得る限り車体に支持された電動発電機であってもよく、また上述の実施例に於ける電動発電機は車輌の制動時に回生制動を行う電動発電機であるが、電動発電機が回生制動を行わず、制動力が摩擦制動装置のみにより発生されるよう修正されてもよい。

ホイールインモータ式の四輪駆動車に適用された本発明による操舵制御装置の一つの実施例を示す概略構成図である。 実施例に於ける操舵制御による制駆動トルク制御のメインルーチンを示すフローチャートである。 図２のステップ４０に於ける駆動力差ヨーモーメントＹd演算ルーチンを示すフローチャートである。 図２のステップ１００に於ける制動力差ヨーモーメントＹb演算ルーチンを示すフローチャートである。 図２のステップ１４０に於ける制駆動トルク制御ルーチンを示すフローチャートである。 車輌が低車速にて加速走行する際の操舵角θ及び車速Ｖと左右前輪の駆動力差により車輌に付与すべきヨーモーメントＹdとの間の関係を示すグラフである。 車輌が中高速にて加速走行し切り込み操舵が行われる際の操舵角θ及び車速Ｖと左右前輪の駆動力差により車輌に付与すべきヨーモーメントＹdとの間の関係を示すグラフである。 車輌が中高速にて加速走行し切り戻し操舵が行われる際の操舵角θ及び車速Ｖと左右前輪の駆動力差により車輌に付与すべきヨーモーメントＹdとの間の関係を示すグラフである。 車輌が低車速にて制動走行する際の操舵角θ及び車速Ｖと左右前輪の制動力差により車輌に付与すべきヨーモーメントＹbとの間の関係を示すグラフである。 車輌が中高速にて制動走行し切り込み操舵が行われる際の操舵角θ及び車速Ｖと左右前輪の制動力差により車輌に付与すべきヨーモーメントＹbとの間の関係を示すグラフである。 車輌が中高速にて制動走行し切り戻し操舵が行われる際の操舵角θ及び車速Ｖと左右前輪の制動力差により車輌に付与すべきヨーモーメントＹbとの間の関係を示すグラフである。 車輌の種々の走行状況について運転者により操舵が行われた場合に於ける各車輪の制駆動力の大小関係と共に車輌に作用する左右前輪の操舵によるヨーモーメントＹs及び左右前輪の制駆動力差によるヨーモーメントＹdを示す説明図である。 車輌が中高速にて走行する場合（太い実線）及び車輌が低速にて走行する場合（太い破線）について、従来の車輌が中高速にて走行する場合（細い実線）と比較して車輌の旋回応答特性を示すグラフである。

符号の説明

１４ ステアリングホイール
１６ パワーステアリング装置
２２FL〜２２RR 電動発電機
２４ 駆動力制御用電子制御装置
２６ 摩擦制動装置
３２ ブレーキペダル
３６ 制動力制御用電子制御装置
３８ 車速センサ
４０ アクセル開度センサ
４２、４４FL〜４４RR 圧力センサ

Claims (8)

1. 操舵輪を操舵することにより車輌にヨーモーメントを付与する操舵手段と、左右の車輪の制駆動力に差を与えて車輌にヨーモーメントを付与する制駆動力差付与手段とを有し、前記操舵輪が前記操舵手段により直進位置と旋回位置との間に操舵される際に前記操舵手段によるヨーモーメントを前記制駆動力差付与手段による逆方向のヨーモーメントにより少なくとも部分的に相殺することを特徴とする車輌の操舵制御装置。
2. 前記ヨーモーメントの相殺は前記操舵輪が前記直進位置を含む所定の操舵角度範囲内にあるときに行われることを特徴とする請求項１に記載の車輌の操舵制御装置。
3. 前記ヨーモーメントの相殺の度合は前記操舵輪の操舵角度の大きさが大きいときには前記操舵輪の操舵角度の大きさが小さいときに比して小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の車輌の操舵制御装置。
4. 前記操舵輪が直進位置より旋回位置へ操舵される際の前記ヨーモーメントの相殺の度合は前記操舵輪が旋回位置より直進位置へ操舵される際の前記ヨーモーメントの相殺の度合に比して大きいことを特徴とする請求項１乃至３に記載の車輌の操舵制御装置。
5. 前記ヨーモーメントの相殺の度合は車速が高いときには車速が低いときに比して大きいことを特徴とする請求項１乃至４に記載の車輌の操舵制御装置。
6. 前記ヨーモーメントの相殺は車速が中高車速域判定の基準値よりも高いときに行われることを特徴とする請求項１乃至５に記載の車輌の操舵制御装置。
7. 車速が低車速域判定の基準値以下であるときには前記操舵手段によるヨーモーメントと同一方向に前記制駆動力差付与手段によるヨーモーメントを発生させることを特徴とする請求項１乃至６に記載の車輌の操舵制御装置。
8. 前記制駆動力差付与手段によるヨーモーメントの大きさは車速が低いときには車速が高いときに比して大きいことを特徴とする請求項７に記載の車輌の操舵制御装置。
   

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