JP2006044463A - 車両の挙動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】できるだけ少ないセンサにより車両の挙動を速やかに検出し、ドライバに違和感を抱かせることなく、速さと安定性を両立させる。
【解決手段】左右駆動力配分制御装置５０では、エンジン駆動力を演算し、左右の駆動力配分比を設定し、油圧駆動部５１に信号を出力する。ヨーモーメント補正装置６０は、発生ヨーモーメント演算部６０ｂで前後輪の前後方向に作用する力を基に左右駆動力配分によって生じるヨーモーメントを演算し、修正舵角演算部６０ｃは、前輪の前後、左右、上下方向に作用する力、路面μ推定値から前後輪のコーナリングパワを演算し、前後輪のコーナリングパワと慣性モーメントから左右駆動力配分によって生じるヨーモーメントを打ち消す前輪修正舵角を演算し、ステアリングギヤ比演算部６０ｄに出力してステアリングギヤ比に変換し、ステアリングギヤ比可変制御部４３に出力する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両に作用する力を適切に制御して速さと安定性を両立させる車両の挙動制御装置に関する。

近年、車両においては、駆動力や制動力を前後左右に適切に配分し、車両の走行性や安定性を向上させる様々な挙動制御装置が開発されている。

例えば、特開２００２−１２０７１１号公報では、道路形状に基づいた第１の目標ヨーレートと運転状態に基づいた第２の目標ヨーレートを求め、これら２つの目標ヨーレートに基づいて制動力制御し、更に、コーナリング中に後輪の左右駆動力配分を適切に制御して走行安定性を向上させて、ドライバの意図する操作を最大限に尊重して自然な感覚で運転を行えるようにした技術が開示されている。
特開２００２−１２０７１１号公報

しかしながら、上述の特許文献１に開示されるような、センサにより目標ヨーレートを推定する制御、或いは、目標ヨーモーメントを推定して実行する制御においては、これらの推定したパラメータを基に左右の制駆動力配分制御を行うと、加減速時に左右の制駆動力差によってヨーモーメントが発生するために、ドライバに違和感を抱かせやすくなるという問題がある。また、推定したパラメータを基に制御を行うことになるため、制御の遅れやセンサ誤差が生じ、制御応答性が悪くなるという問題もある。更に、ハンドル操作により発生するヨーモーメントは、ドライバが敢えて望んで発生させたものであり、このようなヨーモーメントを打ち消すと、却ってドライバに不自然な感覚を与えてしまう虞もある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、できるだけ少ないセンサにより車両の挙動を速やかに検出し、ドライバに違和感を抱かせることなく、速さと安定性を両立させることができる車両の挙動制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、車両の各車輪に作用する力を検出する力検出手段と、上記力検出手段で検出した各力に基づいて各車輪に伝達する駆動力により発生する車体のヨーモーメントを演算するヨーモーメント演算手段と、上記力検出手段で検出した各力に基づいて各車輪のコーナリングパワを演算するコーナリングパワ演算手段と、車両の慣性モーメントと上記コーナリングパワに基づいて上記駆動力により発生する車体のヨーモーメントを減少補正する補正手段とを備えたことを特徴としている。

本発明による車両の挙動制御装置は、できるだけ少ないセンサにより車両の挙動を速やかに検出し、ドライバに違和感を抱かせることなく、速さと安定性を両立させることが可能となる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１〜図６は本発明の実施の第１形態を示し、図１は車両挙動制御装置を搭載した車両の全体構成図、図２は左右駆動力配分制御装置の概略構成図、図３はヨーモーメント補正装置と車両挙動制御装置の機能ブロック図、図４は左右駆動力配分比の特性図、図５は４輪車の等価的な２輪車モデルを示す説明図、図６は各コーナリングパワの説明図である。

図１において、符号１は自動車等の車両を示す。本第１形態においては、車両１は、ＦＦ（Front engin-Front drive）車であり、この車両１のエンジン２による駆動力は、トルクコンバータ３、変速装置４を経て、トランスミッション出力軸５に伝達される。
トランスミッション出力軸５に伝達された駆動力は、リダクションギヤ列６を介して、フロントドライブ軸７に伝達され、前輪終減速装置８に入力される。

前輪終減速装置８に入力された駆動力は、前輪左アクスル軸９flを経て左前輪１０flに伝達される一方、前輪右アクスル軸９frを経て右前輪１０frに伝達される。尚、本実施の第１形態は、ＦＦ車であるため、左後輪１０rlと右後輪１０rrには、エンジン２からの駆動力は伝達されない。
前輪終減速装置８は、左右前輪１０fl、１０frに伝達する駆動力の配分比を、後述する車両駆動力配分制御手段としての左右駆動力配分制御装置５０で設定する駆動力配分比に応じて可変に制御自在な構成となっている。
具体的に説明すると、例えば、図２に示すように、前輪終減速装置８は、差動機構部２０と、歯車機構部２１と、クラッチ機構部２２とを有して主要に構成されている。

差動機構部２０は、例えば、ベベルギヤ式の差動機構部（ディファレンシャル装置）で構成され、この差動機構部２０のディファレンシャルケース２５には、フロントドライブ軸７のドライブピニオン７ａに噛合するファイナルギヤ２６が周設されている。

また、ディファレンシャルケース２５内には、一対のディファレンシャルピニオン２７が回動自在に軸支されており、これらに噛合する左右のサイドギヤ２８ｌ、２８ｒに、左右のアクスル軸９fl、９frが連結されている。
また、歯車機構部２１は、前輪右アクスル軸９frに固設する第１、第２の歯車３０、３１と、前輪左アクスル軸９flに固設する第３、第４の歯車３２、３３と、これらにそれぞれ噛合する第５〜第８の歯車３４〜３７とを有して構成されている。本第１形態において、第２の歯車３１は第１の歯車３０よりも大径の歯車で構成され、その歯数Ｚ２は、第１の歯車３０の歯数Ｚ１よりも大きく設定されている。また、第３の歯車３２は、第１の歯車３０と同径の歯車（歯数Ｚ３＝Ｚ１）で構成され、第４の歯車３３は、第２の歯車３１と同径の歯車（歯数Ｚ４＝Ｚ２）で構成されている。また、第５〜第８の歯車３４〜３７は、アクスル軸９fl、９frと平行な同一回転軸心上に配列されている。第５の歯車３４は、第１の歯車３０との噛合によって第１の歯車列を構成するもので、その歯数Ｚ５は、第１の歯車列のギヤ比（Ｚ５／Ｚ１）を例えば「１．０」とするよう設定されている。また、第６の歯車３５は、第２の歯車３１との噛合によって第２の歯車列を構成するもので、その歯数Ｚ６は、第２の歯車列のギヤ比（Ｚ６／Ｚ２）を例えば「０．９」とするように設定されている。また、第７の歯車３６は、第３の歯車３２との噛合によって第３の歯車列を構成するもので、その歯数Ｚ７は、第３の歯車列のギヤ比（Ｚ７／Ｚ３）を例えば「１．０」とするように設定されている。また、第８の歯車３７は、第４の歯車３３との間に第４の歯車列を構成するもので、その歯数Ｚ８は、第４の歯車列のギヤ比（Ｚ８／Ｚ４）を例えば「０．９」とするように設定されている。
クラッチ機構部２２は、第５の歯車３４と第８の歯車３７との間を接離自在に締結する第１の油圧多板クラッチ３８と、第６の歯車３５と第７の歯車３６との間を接離自在に締結する第２の油圧多板クラッチ３９とを有して構成されている。各油圧多板クラッチ３８、３９の油圧室（図示せず）には油圧駆動部５１（図１参照）が接続されており、油圧駆動部５１から供給される油圧によって、第１の油圧多板クラッチ３８が締結すると左アクスル軸９flに駆動力が多く配分され、一方、第２の油圧多板クラッチ３９が締結すると右アクスル軸９frに駆動力が多く配分される。ここで、各油圧多板クラッチ３８、３９を締結させるための油圧値は、左右駆動力配分制御装置５０で設定される左右前輪１０fl、１０frの駆動力配分比に応じて油圧駆動部５１で演算される値であり、この油圧値の大小によってトルク配分量が可変される。尚、この種の終減速装置の構成については、例えば、特開平１１−２６３１４０号公報に詳述されており、本第１形態で説明した構成に限定するものではない。
一方、図１において、符号４２は、ハンドル角修正手段としての、例えば、モータ、歯車機構、油圧ユニットを備えてステアリングギヤ比を可変に構成した、周知の（例えば、車速感応型の）車両用操舵装置を示し、この車両用操舵装置４２が設定するステアリングギヤ比の値は、ステアリングギヤ比可変制御部４３から入力される。また、ステアリングギヤ比可変制御部４３が設定するステアリングギヤ比は、後述のヨーモーメント補正装置６０からの信号により補正され出力される。

次に、左右駆動力配分制御装置５０、及び、ヨーモーメント補正装置６０について説明する。

左右駆動力配分制御装置５０には、横加速度センサ１０１、タービン回転数センサ１０２、エンジン回転数センサ１０３、スロットル開度センサ１０４、トランスミッション制御装置１０５が接続され、横加速度（ｄ^２ｙ／ｄｔ^２）、タービン回転数Ｎｔ、エンジン回転数Ｎｔ、スロットル開度θth、トランスミッションギヤ比ｒｇが、それぞれ入力される。
ヨーモーメント補正装置６０には、４輪１０fl、１０fr、１０rl、１０rrのアクスルハウジング４４fl、４４fr、４４rl、４４rrに埋設した、力検出センサ１０６fl、１０６fr、１０６rl、１０６rrが接続されている。この力検出センサ１０６fl、１０６fr、１０６rl、１０６rrは、力検出手段として設けられており、例えば、特開平９−２２４０号公報に開示されるセンサであり、各輪に作用する前後方向（以下、ｘ方向）、左右方向（以下、ｙ方向）、上下方向（以下、ｚ方向）の各力をアクスルハウジング４４fl、４４fr、４４rl、４４rrに生じる変位量に基づき検出するものである。具体的には、前輪の力検出センサ１０６fl、１０６frからは、前後、左右、上下方向に作用する力Ｆflx、Ｆfly、Ｆflz、Ｆfrx、Ｆfry、Ｆfrzが、後輪の力検出センサ１０６rl、１０６rrからは、前後方向に作用する力Ｆrlx、Ｆrrxが、それぞれヨーモーメント補正装置６０に入力される。
また、ヨーモーメント補正装置６０には、ハンドル角センサ１０７、及び、路面摩擦係数推定装置１０８が接続され、ハンドル角θＨ、路面μ推定値μが入力される。ここで、路面摩擦係数推定装置１０８は、路面μ推定値μを、例えば、本出願人が、特開平８−２２７４号公報で提案した推定方法で演算するものである。この路面μ推定方法は、舵角、車速、実ヨーレートにより車両の横運動の運動方程式に基づき前後輪のコーナリングパワを非線形域に拡張して推定し、高μ路（μ＝１．０）での前後輪の等価コーナリングパワに対する推定した前後輪のコーナリングパワの比から路面μを推定する。尚、路面μの推定方法は、もちろん、他の方法、例えば本出願人の特開２０００−７１９６８号公報等で開示する方法等で求めても良く、また、各輪に生じたすべり率から各輪毎に求めても良い。
そして、左右駆動力配分制御装置５０は、図３に示すように、駆動力演算部５０ａと、左右駆動力配分設定部５０ｂとから主要に構成されている。

駆動力演算部５０ａは、タービン回転数センサ１０２、エンジン回転数センサ１０３、スロットル開度センサ１０４、トランスミッション制御装置１０５から、タービン回転数Ｎｔ、エンジン回転数Ｎｔ、スロットル開度θth、トランスミッションギヤ比ｒｇが、それぞれ入力される。
そして、これらの入力を基に、エンジン駆動力Ｆｅを、トランスミッションの特性を考慮して以下（１）式により演算して、左右駆動力配分設定部５０ｂに出力する。
Ｆｅ＝（Ｔｔ・ｒｆ）／Ｒｗ …（１）
ここで、ｒｆはファイナルギヤ比、Ｒｗはタイヤの有効半径、Ｔｔはミッションギヤ後のトルクであり、エンジントルクをＴｅ、トルクコンバータのトルコン比をｔconv、動力伝達効率をηとすると、以下（２）式で求められる。
Ｔｔ＝Ｔｅ・ｒｇ・ｔconv・η …（２）
この際、エンジントルクＴｅは、エンジン回転数Ｎｅとスロットル開度θthに基づいて予め設定されたマップから求められ、トルコン比ｔconvは、トルクコンバータの速度比ｒｖ（＝Ｎｔ／Ｎｅ）を基に予め設定されたマップから求められる。
左右駆動力配分設定部５０ｂは、横加速度センサ１０１から横加速度（ｄ^２ｙ／ｄｔ^２）が、駆動力演算部５０ａからエンジン駆動力Ｆｅが入力される。そして、例えば図４に示すように、予め設定しておいたマップを参照して、横加速度（ｄ^２ｙ／ｄｔ^２）に応じた左右の駆動力配分比を求め、この駆動力配分により、エンジン駆動力Ｆｅを配分するように油圧駆動部５１に信号を出力する。

一方、ヨーモーメント補正装置６０は、舵角演算部６０ａ、発生ヨーモーメント演算部６０ｂ、修正舵角演算部６０ｃ、ステアリングギヤ比演算部６０ｄから主要に構成されている。

ここで、まず、ヨーモーメント補正装置６０の説明を行うため、初めに必要な方程式を、図５を基に説明する。

車両横方向の並進運動に関する運動方程式は、前後輪のコーナリングフォース（１輪）をＦfy，Ｆry、車体質量をｍとして、
ｍ・（ｄ^２ｙ／ｄｔ^２）＝２・Ｆfy＋２・Ｆry …（３）
で与えられる。

一方、重心点まわりの回転運動に関する運動方程式は、重心から前後輪軸までの距離をＬｆ，Ｌｒ、車体の慣性モーメントをＩｚ、ヨー角加速度を（ｄ^２ψ／ｄｔ^２）として、
Ｉｚ・（ｄ^２ψ／ｄｔ^２）＝２・Ｆｆ・Ｌｆ−２・Ｆｒ・Ｌｒ …（４）
で示される。

また、車体すべり角をβ、車体すべり角速度を（ｄβ／ｄｔ）、ヨー角速度（ヨーレート）を（ｄψ／ｄｔ）、車速をＶとすると、横加速度（ｄ^２ｙ／ｄｔ^２）は、
（ｄ^２ｙ／ｄｔ^２）＝Ｖ・（（ｄβ／ｄｔ）＋（ｄψ／ｄｔ）） …（５）
で表される。

以上の（３）式〜（５）式で表現される車両運動モデルについて、左右駆動力配分によって生じるヨーモーメントＭを前輪修正舵角Δδｆによって打ち消すとすると、以下の状態方程式を得る。
（ｄｘ(ｔ)／ｄｔ）＝Ａ・ｘ(ｔ)＋Ｂ・ｕ(ｔ)＋ｎ（ｔ） …（６）
ｘ(ｔ)＝［β （ｄψ／ｄｔ）］^Ｔ
ｕ(ｔ)＝［（δｆ＋Δδｆ） ０］^Ｔ
ｎ（ｔ）＝［０ （Ｍ／Ｉｚ）］^Ｔ

ａ11＝２・（Ｋfa＋Ｋra）／（M・Ｖ）
ａ12＝１＋２・（Ｌｆ・Ｋfa−Ｌｒ・Ｋra）／（Ｍ・Ｖ^２）
ａ21＝２・（Ｌｆ・Ｋfa−Ｌｒ・Ｋra）／（Ｉｚ・Ｖ）
ａ22＝２・（Ｌｆ^２・Ｋfa−Ｌｒ^２・Ｋra）／（Ｉｚ・Ｖ）
ｂ11＝２・Ｋfa／（Ｍ・Ｖ）
ｂ21＝２・Ｌｆ・Ｋfa／Ｉｚ
ｂ12＝ｂ22＝０
ここで、図６に示すように、例えば、前輪においては、前輪すべり角βｆと前輪のコーナリングフォースＦfyの関係で、前輪すべり角βf1の時点において、実際に生じているコーナリングパワ（所謂、実コーナリングパワ）をＫfaとした場合、以下の（７）式により近似して得られる。
Ｋfa≒Ｋｆ−（Ｋｆ・｜Ｆfly｜）／（４・（μfl^２・Ｆflz^２−Ｆflx^２）^１／２）
−（Ｋｆ・｜Ｆfry｜）／（４・（μfr^２・Ｆfrz^２−Ｆfrx^２）^１／２）…（７）
また、後輪コーナリングパワＫraは以下の（８）式により近似して得られる。
Ｋra≒Ｋｒ−（Ｋｒ・｜Ｆrly｜）／（４・（μrl^２・Ｆrlz^２−Ｆrlx^２）^１／２）
−（Ｋｒ・｜Ｆrry｜）／（４・（μrr^２・Ｆrrz^２−Ｆrrx^２）^１／２）…（８）
ここで、Ｋｆ、Ｋｒを前後輪の等価コーナリングパワとする。

尚、（７）式、及び、（８）式においては、各輪毎に路面μ推定値が代入できるように、路面μ推定値μfl、μfr、μrl、μrrを判別しているが、本第１形態では、全て同一の路面μ推定値となるため、μfl＝μfr＝μrl＝μrr＝μとなる。
そして、以上の式の基で、まず、舵角演算部６０ａには、ハンドル角センサ１０７からハンドル角θＨが入力され、ステアリングギヤ比演算部６０ｄから現在のステアリングギヤ比ｓｒが入力される。そして、これらを基に前輪舵角δｆを以下の（９）式により演算し、ステアリングギヤ比演算部６０ｄに出力する。
δｆ＝θＨ／ｓｒ …（９）

発生ヨーモーメント演算部６０ｂには、各力検出センサ１０６fl、１０６fr、１０６rl、１０６rrから、前後方向に作用する力Ｆflx、Ｆfrx、Ｆrlx、Ｆrrxが入力され、以下の（１０）式により、左右駆動力配分によって生じるヨーモーメントＭを演算し、修正舵角演算部６０ｃに出力する。尚、ｄｆ、ｄｒは、前後のトレッド幅である。すなわち、発生ヨーモーメント演算部６０ｂは、ヨーモーメント演算手段として設けられている。
Ｍ＝（Ｆfrx−Ｆflx）・ｄｆ／２＋（Ｆrrx−Ｆrlx）・ｄｒ／２ …（１０）

修正舵角演算部６０ｃは、前輪の力検出センサ１０６fl、１０６frから前後、左右、上下方向に作用する力Ｆflx、Ｆfly、Ｆflz、Ｆfrx、Ｆfry、Ｆfrzが入力され、路面摩擦係数推定装置１０８からは路面μ推定値μが入力され、発生ヨーモーメント演算部６０ｂからは、ヨーモーメントＭが入力される。
そして、以下の（１１）式に基づき前輪修正舵角Δδｆを演算し、ステアリングギヤ比演算部６０ｄに出力する。
Δδｆ＝−Ｍ／（Ｉｚ・ｂ21） …（１１）
ここで、（１１）式中のｂ21は、状態方程式（６）式のものであり、ｂ21中に含まれる。
すなわち、修正舵角演算部６０ｃは、コーナリングパワ演算手段、及び、補正手段としての機能を有して構成されている。

ステアリングギヤ比演算部６０ｄは、舵角演算部６０ａから前輪舵角δｆが入力され、修正舵角演算部６０ｃから前輪修正舵角Δδｆが入力され、以下の（１２）式により、現在設定されているステアリングギヤ比ｓｒを基に、新たなステアリングギヤ比ｓｒnewを演算し、この新たなステアリングギヤ比の修正量ｓｒnewをステアリングギヤ比可変制御部に出力する。
ｓｒnew＝（δｆ／（δｆ＋Δδｆ））・ｓｒ …（１２）
従って、ステアリングギヤ比演算部６０ｄも、補正手段としての機能を有している。

また、（７）式については、タイヤの横力Ｆfly、Ｆfry、Ｆrryの値を用いずに、前後輪のタイヤ滑り角βｆ、βｒを使った以下の（７’）式を用いてもよい。
Ｋfa≒Ｋｆ−（Ｋｆ^２・｜βｆ｜）／（４・（μfl^２・Ｆflz^２−Ｆflx^２）^１／２）
−（Ｋｆ^２・｜βｆ｜）／（４・（μfr^２・Ｆfrz^２−Ｆfrx^２）^１／２）…（７’）

このように、本実施の第１形態によれば、各力検出センサ１０６fl、１０６fr、１０６rl、１０６rrから直接検出される、左右の制駆動力差によって生じるヨーモーメントＭに対して、舵角を制御することで、車両全体のヨーモーメントを一定に保つようになっているので、ドライバが所望する以外のヨーモーメントをレスポンス良く打ち消すことができ、安定性を向上させることが可能になっている。そして、この制御を付加することにより、左右の制駆動力配分制御によるタイヤグリップの効率的な使用が可能となり、タイヤのすべり角の減少、ドライバの違和感の低減が両立でき、その結果として、速さと安定性の両立を実現することができる。また、使用するセンサも、力検出センサ１０６fl、１０６fr、１０６rl、１０６rrのみでよいので、従来のようなパラメータ推定による、センサ誤差が生じることもなく、また、コストの低減を図ることも可能となる。
次に、図７及び図８は本発明の実施の第２形態を示し、図７は車両挙動制御装置を搭載した車両の全体構成図、図８はヨーモーメント補正装置と車両挙動制御装置の機能ブロック図である。尚、本実施の第２形態は、車両駆動力配分制御手段としての左右駆動力配分制御装置のみが、前記第１形態とは異なり、他の構成、作用効果は前記第１形態と同様であるので、同じ符号を記し、説明は省略する。

すなわち、図７及び図８において、符号７０は左右駆動力配分制御装置を示し、この左右駆動力配分制御装置７０には、タービン回転数センサ１０２、エンジン回転数センサ１０３、スロットル開度センサ１０４、トランスミッション制御装置１０５が接続され、横加速度（ｄ^２ｙ／ｄｔ^２）、タービン回転数Ｎｔ、エンジン回転数Ｎｔ、スロットル開度θth、トランスミッションギヤ比ｒｇが、それぞれ入力される。
また、左右駆動力配分制御装置７０には、前輪の力検出センサ１０６fl、１０６frが接続され、上下方向に作用する力Ｆflz、Ｆfrzが入力される。
そして、左右駆動力配分制御装置７０は、図８に示すように、駆動力演算部７０ａと、左右駆動力配分設定部７０ｂとから主要に構成されている。

駆動力演算部７０ａは、前記第１形態における駆動力演算部５０ａと同様に、タービン回転数センサ１０２、エンジン回転数センサ１０３、スロットル開度センサ１０４、トランスミッション制御装置１０５から、タービン回転数Ｎｔ、エンジン回転数Ｎｔ、スロットル開度θth、トランスミッションギヤ比ｒｇが、それぞれ入力される。そして、これらの入力を基に、エンジン駆動力Ｆｅを、トランスミッションの特性を考慮して前述の（１）式により演算し、左右駆動力配分設定部７０ｂに出力する。
左右駆動力配分設定部７０ｂは、前輪の力検出センサ１０６fl、１０６frから上下方向に作用する力Ｆflz、Ｆfrzが入力され、駆動力演算部７０ａからエンジン駆動力Ｆｅが入力される。そして、以下の（１３）式により左右の駆動力配分比を設定し、この駆動力配分により、エンジン駆動力Ｆｅを配分するように油圧駆動部５１に信号を出力する。
（左前輪の駆動力配分）：（右前輪の駆動力配分）
＝（Ｆflz／（Ｆflz＋Ｆfrz））：（Ｆfrz／（Ｆflz＋Ｆfrz）） …（１３）

このように、本実施の第２形態のように、左右駆動力配分制御の異なるものであっても、前記第１形態と同様の効果を得ることができる。

次に、図９及び図１０は本発明の実施の第３形態を示し、図９は車両挙動制御装置を搭載した車両の全体構成図、図１０はヨーモーメント補正装置と車両挙動制御装置の機能ブロック図である。尚、本実施の第３形態は、車両駆動力配分制御手段としての左右駆動力配分制御装置のみが、前記第１、第２形態とは異なり、他の構成、作用効果は前記第１、第２形態と同様であるので、同じ符号を記し、説明は省略する。

すなわち、図９及び図１０において、符号８０は左右駆動力配分制御装置を示し、この左右駆動力配分制御装置８０には、タービン回転数センサ１０２、エンジン回転数センサ１０３、スロットル開度センサ１０４、トランスミッション制御装置１０５、路面摩擦係数推定装置１０８が接続され、横加速度（ｄ^２ｙ／ｄｔ^２）、タービン回転数Ｎｔ、エンジン回転数Ｎｔ、スロットル開度θth、トランスミッションギヤ比ｒｇ、路面μ推定値μが、それぞれ入力される。
また、左右駆動力配分制御装置８０には、前輪の力検出センサ１０６fl、１０６frが接続され、左右、上下方向に作用する力Ｆfly、Ｆflz、Ｆfry、Ｆfrzが入力される。
そして、左右駆動力配分制御装置８０は、図１０に示すように、駆動力演算部８０ａと、左右駆動力配分設定部８０ｂとから主要に構成されている。

駆動力演算部８０ａは、前記第１形態における駆動力演算部５０ａと同様に、タービン回転数センサ１０２、エンジン回転数センサ１０３、スロットル開度センサ１０４、トランスミッション制御装置１０５から、タービン回転数Ｎｔ、エンジン回転数Ｎｔ、スロットル開度θth、トランスミッションギヤ比ｒｇが、それぞれ入力される。そして、これらの入力を基に、エンジン駆動力Ｆｅを、トランスミッションの特性を考慮して前述の（１）式により演算し、左右駆動力配分設定部８０ｂに出力する。
左右駆動力配分設定部８０ｂは、路面摩擦係数推定装置１０８から路面μ推定値μが入力され、前輪の力検出センサ１０６fl、１０６frから左右、上下方向に作用する力Ｆfly、Ｆflz、Ｆfry、Ｆfrzが入力され、駆動力演算部８０ａからエンジン駆動力Ｆｅが入力される。そして、以下の（１４）式により、左右輪の摩擦円利用率が等しくなるように、左右の駆動力配分比ａを設定し、この駆動力配分により、エンジン駆動力Ｆｅを配分するように油圧駆動部５１に信号を出力する。
（ａ^２・Ｆｅ^２＋Ｆfly^２）^１／２／（μfl・Ｆflz）
＝（（１−ａ）^２・Ｆｅ^２＋Ｆfry^２）^１／２／（μfr・Ｆfrz） …（１４）
尚、（１４）式においては、各輪毎に路面μ推定値が代入できるように、路面μ推定値μfl、μfrを判別しているが、本第３形態では、全て同一の路面μ推定値となるため、μfl＝μfr＝μとなる。
このように、本実施の第３形態のように、左右駆動力配分制御の異なるものであっても、前記第１形態と同様の効果を得ることができる。

次に、図１１及び図１２は本発明の実施の第４形態を示し、図１１は車両挙動制御装置を搭載した車両の全体構成図、図１２はヨーモーメント補正装置と車両挙動制御装置の機能ブロック図である。尚、本実施の第４形態は、ヨーモーメント補正装置のみが、前記第１形態とは異なり、他の構成、作用効果は前記第１形態と同様であるので、同じ符号を記し、説明は省略する。

すなわち、図９及び図１０において、符号９０はヨーモーメント補正装置を示し、このヨーモーメント補正装置９０には、力検出センサ１０６fl、１０６fr、１０６rl、１０６rrが接続され、各車輪毎の前後、左右、上下方向に作用する力Ｆflx、Ｆfly、Ｆflz、Ｆfrx、Ｆfry、Ｆfrz、Ｆrlx、Ｆrly、Ｆrlz、Ｆrrx、Ｆrry、Ｆrrzが入力される。
また、ヨーモーメント補正装置９０には、ハンドル角センサ１０７、路面摩擦係数推定装置１０８、車速センサ１０９、及び、ヨーレートセンサ１１０が接続され、ハンドル角θＨ、路面μ推定値μ、車速Ｖ、実ヨーレート（ｄψ／ｄｔ）sが入力される。
そして、図１２に示すように、ヨーモーメント補正装置９０は、舵角演算部６０ａ、発生ヨーモーメント演算部６０ｂ、修正舵角演算部６０ｃ、目標ヨーレート演算部９０ａ、ヨーレート偏差演算部９０ｂ、ヨーレートによる舵角修正量演算部９０ｃ、ステアリングギヤ比演算部９０ｄから主要に構成されている。

目標ヨーレート演算部９０ａは、力検出センサ１０６fl、１０６fr、１０６rl、１０６rrから各車輪毎の前後、左右、上下方向に作用する力Ｆflx、Ｆfly、Ｆflz、Ｆfrx、Ｆfry、Ｆfrz、Ｆrlx、Ｆrly、Ｆrlz、Ｆrrx、Ｆrry、Ｆrrzが入力され、ハンドル角センサ１０７からハンドル角θＨが入力され、路面摩擦係数推定装置１０８から路面μ推定値μが入力され、車速センサ１０９から車速Ｖが入力される。
そして、以下の（１５）式により、目標ヨーレート（ｄψ／ｄｔ）tを演算し、ヨーレート偏差演算部９０ｂに出力する。
（ｄψ／ｄｔ）t＝Ｇ（０）・（１／（１＋Ｔｒ・ｓ））・δｆ …（１５）
ここで、Ｇ（０）はヨーレート定常ゲイン、Ｔｒは時定数、ｓはラプラス演算子であり、例えば、時定数Ｔｒは以下の（１６）式から、ヨーレート定常ゲインＧ（０）は、以下の（１７）式から求められる。
Ｔｒ＝（ｍ・Ｌｆ・Ｖ）／（２・Ｌ・ｋra） …（１６）
ここで、Ｌはホイールベース、ｋraは前述の（８）式で得られる後輪コーナリングパワである。
Ｇ（０）＝（１／（１＋ｓｆ・Ｖ^２））・（Ｖ／Ｌ） …（１７）
ここで、ｓｆは車両諸元で決まるスタビリティファクタであり、例えば、以下（１８）式により演算される。
ｓｆ＝−ｍ／（２・Ｌ^２）・（Ｌｆ・ｋfa−Ｌｒ・ｋra）
／（ｋfa・ｋra） …（１８）
ここで、ｋfaは前述の（７）式で得られる前輪コーナリングパワである。
ヨーレート偏差演算部９０ｂは、ヨーレートセンサ１１０から実ヨーレート（ｄψ／ｄｔ）sが入力され、目標ヨーレート演算部９０ａから目標ヨーレート（ｄψ／ｄｔ）tが入力され、以下（１９）式によりヨーレート偏差Δ（ｄψ／ｄｔ）を演算して、ヨーレートによる舵角修正量演算部９０ｃに出力する。
Δ（ｄψ／ｄｔ）＝（ｄψ／ｄｔ）s−（ｄψ／ｄｔ）t …（１９）
すなわち、目標ヨーレート演算部９０ａ及びヨーレート偏差演算部９０ｂで、ヨーレート偏差演算手段が構成されている。

ヨーレートによる舵角修正量演算部９０ｃは、ヨーレート偏差演算部９０ｂからヨーレート偏差Δ（ｄψ／ｄｔ）が入力され、例えば、以下（２０）式によりヨーレートによる舵角修正量Δδfyoを演算して、ステアリングギヤ比演算部９０ｄに出力する。
Δδfyo＝ｋfyo・Δ（ｄψ／ｄｔ） …（２０）
ここで、ｋfyoは予め実験・計算等により設定しておいたゲインである。
ステアリングギヤ比演算部９０ｄは、舵角演算部６０ａから前輪舵角δｆが入力され、修正舵角演算部６０ｃから前輪修正舵角Δδｆが入力され、ヨーレートによる舵角修正量演算部９０ｃからヨーレートによる舵角修正量Δδfyoが入力され、以下の（２１）式により、現在設定されているステアリングギヤ比ｓｒを基に、新たなステアリングギヤ比ｓｒnewを演算し、この新たなステアリングギヤ比の修正量ｓｒnewをステアリングギヤ比可変制御部に出力する。
ｓｒnew＝（δｆ／（δｆ＋Δδｆ＋Δδfyo））・ｓｒ …（２１）

従って、本実施の第４形態においては、修正量演算部６０ｃ、ヨーレートによる舵角修正量演算部９０ｃ、及び、ステアリングギヤ比演算部６０ｄにより、補正手段が構成されている。

このように、本実施の第４形態によれば、目標ヨーレート（ｄψ／ｄｔ）tをフィードバックすることによっても、ヨーモーメントの修正が行われるため、第１形態の効果に加え、より制御が滑らかになり、精度良く行えるこという効果をえることが可能となる。
尚、本実施の第４形態では、左右駆動力配分制御装置は、第１形態によるもので説明しているが、第２、第３形態によるものであっても適用でき、更に、他の周知の左右駆動力配分制御装置においても適用できることは云うまでもない。

また、本実施の各形態では、ＦＦ車を例に、駆動力を左右に配分制御する例で説明したが、ＦＦ車に限るものではなく、ＦＲ（Front engine-Rear drive）車、ＲＲ（Rear engine-Rear drive）車、４輪駆動車においても、駆動力を左右に配分する制御を有する車両に適用できる。また、４輪駆動車においては、駆動力を前後に配分する制御に、本発明を組み合わせて協調制御させることもできる。更には、４輪にモータを備え、各モータを制御することで駆動力を得る４輪独立モータ車両においても、左右輪のモータ駆動力、更には４輪のモータ駆動力を本発明により算出される駆動力配分に制御することで適用することができる。この場合においては、各輪に対する駆動力を算出及び制御するユニットが車両駆動力配分制御手段に該当する。
また、本実施の各形態においては、左右に配分する駆動力を、タービン回転数Ｎｔ、エンジン回転数Ｎｔ、スロットル開度θth、トランスミッションギヤ比ｒｇから演算して求めているが、エンジン駆動力Ｆｅは、燃料噴射パルス等、周知の信号から得るようにしても良い。
更に、本実施の各形態においては、エンジン駆動力Ｆｅを左右に駆動力配分するようにしているが、制動の際に、制動力も積極的に左右に駆動力配分するものであっても良い。

また、本実施の各形態では、それぞれのヨーモーメント補正装置は、新たなステアリングギヤ比をステアリングギヤ比可変制御部４３に出力して、ヨーモーメントの減少を図る例で説明したが、バイワイヤ（by-wire）方式の操舵制御装置を搭載して、直接、新たな操舵角を入力し、ヨーモーメントの減少を図るようにしても良い。

本発明の第１形態による、車両挙動制御装置を搭載した車両の全体構成図 同上、左右駆動力配分制御装置の概略構成図 同上、ヨーモーメント補正装置と車両挙動制御装置の機能ブロック図 同上、左右駆動力配分比の特性図 同上、４輪車の等価的な２輪車モデルを示す説明図 同上、各コーナリングパワの説明図 本発明の第２形態による、車両挙動制御装置を搭載した車両の全体構成図 同上、ヨーモーメント補正装置と車両挙動制御装置の機能ブロック図 本発明の第３形態による、車両挙動制御装置を搭載した車両の全体構成図 同上、ヨーモーメント補正装置と車両挙動制御装置の機能ブロック図 本発明の第４形態による、車両挙動制御装置を搭載した車両の全体構成図 同上、ヨーモーメント補正装置と車両挙動制御装置の機能ブロック図

符号の説明

１ 車両
２ エンジン
８ 前輪終減速装置
１０fl、１０fr、１０rl、１０rr 車輪
４２ 車両用操舵装置
４３ ステアリングギヤ比可変制御部
５０ 左右駆動力配分制御装置（車両駆動力配分制御手段）
５０ａ 駆動力演算部
５０ｂ 左右駆動力配分設定部
５１ 油圧駆動部
６０ ヨーモーメント補正装置
６０ａ 舵角演算部
６０ｂ 発生ヨーモーメント演算部（ヨーモーメント演算手段）
６０ｃ 修正舵角演算部（コーナリングパワ演算手段、補正手段）
６０ｄ ステアリングギヤ比演算部（補正手段）
１０６fl、１０６fr、１０６rl、１０６rr 力検出センサ（力検出手段）
代理人 弁理士 伊 藤 進

Claims (5)

1. 車両の各車輪に作用する力を検出する力検出手段と、
   上記力検出手段で検出した各力に基づいて各車輪に伝達する駆動力により発生する車体のヨーモーメントを演算するヨーモーメント演算手段と、
   上記力検出手段で検出した各力に基づいて各車輪のコーナリングパワを演算するコーナリングパワ演算手段と、
   車両の慣性モーメントと上記コーナリングパワに基づいて上記駆動力により発生する車体のヨーモーメントを減少補正する補正手段と、
   を備えたことを特徴とする車両の挙動制御装置。
2. 車両の駆動力配分を制御する車両駆動力配分制御手段を有し、
   上記駆動力により発生する車体のヨーモーメントは、上記車両駆動力配分制御手段の作動により発生したヨーモーメントであることを特徴とする請求項１記載の車両の挙動制御装置。
3. 上記車両駆動力配分制御手段は、左側車輪と右側車輪との間の駆動力配分を制御するものであることを特徴とする請求項２に記載の車両の挙動制御装置。
4. ハンドル角を修正自在なハンドル角修正手段を備え、
   上記補正手段は、上記減少させるヨーモーメントの値をハンドル舵角とステアリングギヤ比のどちらかに換算し、上記ハンドル角修正手段に出力することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の車両の挙動制御装置。
5. 車両の運転状態に基づき目標とするヨーレートを演算し、該目標ヨーレートと実際に生じているヨーレートとのヨーレート偏差を演算するヨーレート偏差演算手段を有し、
   上記補正手段は、上記車両の慣性モーメントと上記コーナリングパワと上記ヨーレート偏差に基づいて上記駆動力により発生する車体のヨーモーメントを減少補正することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一つに記載の車両の挙動制御装置。

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