JP2006183638A - 車両姿勢制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 操向輪を駆動する車両において、旋回加速時にトルクステアを抑制可能な車両姿勢制御装置を提供すること。
【解決手段】 駆動源により駆動される操向輪を備えた車両の姿勢制御装置において、車両旋回中であって、旋回内輪側の操向輪駆動トルクよりも旋回外輪側の操向輪駆動トルクが大きくなる旋回状態を検出し、旋回内輪側の操向輪駆動トルクと旋回外輪側の操向輪駆動トルクとの差が小さくなるように、前記駆動源の駆動トルク上限値を設定し、設定された上限値以下の範囲で前記操向輪の駆動力を制御する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、車両姿勢制御装置に関し、特に操向輪が駆動輪となる車両の姿勢制御に関する。

従来、車両姿勢制御装置として、特許文献１に記載の技術が知られている。この公報には、前輪駆動車の車両発進時において、舵角およびアクセル開度に基づいて駆動力発生までの遅れ時間を設定すると共に駆動力を制限する技術が開示されている。これにより、車両の進行ベクトルと駆動輪（操向輪）の駆動ベクトルが異なることで発生するサスペンションジャダーの発生を防止している。
特開２００１−９０５６８号公報

近年、前輪駆動車の大型化及び高駆動力化が進む中、本出願人は、車両旋回中に加速し操向輪に過大な駆動力が入力されると、操向輪の転舵角が運転者の意図に反して増大する現象（以下、トルクステアと記載）が発生することを見出した。すなわち、車両が旋回している際、車両の荷重移動等に基づいて旋回外輪の駆動トルクが、旋回内輪の駆動トルクよりも増大し、この駆動トルク差に起因してトルクステアが発生する。このトルクステアを抑制する際、車両発進時に発生するサスペンションジャダーを抑制する上記従来技術では、単にステアリングホイールの操舵角に基づいて制御しており、荷重移動や左右操向輪の駆動力差を考慮しておらず、トルクステアの発生を抑制することができないという課題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、操向輪を駆動する車両において、旋回加速時にトルクステアを抑制可能な車両姿勢制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、駆動源により駆動される操向輪を備えた車両姿勢制御装置において、車両旋回中であって、旋回内輪側の操向輪駆動トルクよりも旋回外輪側の操向輪駆動トルクが大きくなる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いて、旋回内輪側の操向輪駆動トルクと旋回外輪側の操向輪駆動トルクとの差が小さくなるように、前記駆動源の駆動トルク上限値を設定するトルク上限値設定手段と、前記トルク上限値設定手段により設定された上限値以下の範囲で前記操向輪の駆動力を制御する駆動力制御手段と、を備えたことを特徴とする。

よって、車両旋回中に左右操向輪の駆動トルク差（特に旋回外輪の駆動トルクが旋回内輪の駆動トルクよりも大きくなる状態）を抑制することが可能となり、確実にトルクステアを回避することができる。

以下、本発明の車両姿勢制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

図１は実施例１の車両姿勢制御装置の構成を表す概略図である。実施例１の車両は、車両前方にエンジン１が配置され、操向輪となる前輪５FL，５FRを駆動する前輪駆動車である。エンジン１から出力された駆動トルクは、自動変速機２により変速されると共に、自動変速機２内に収装されたデファレンシャル２ａ（図２参照）を介して右側第１ドライブシャフトSR1及び左側第１ドライブシャフトSL1に出力される。第１ドライブシャフトSL1，SR1には、キングピン軸に設けられたユニバーサルジョイントUJを介して第２ドライブシャフトSL2，SR2に出力され、左右前輪５FL，５FRを駆動する。

ステアリングホイール３には、ステアリングシャフト，中間シャフト，ピニオンシャフト等を介してラック&ピニオン機構４が接続されている。運転者がステアリングホイール３を操作すると、ラック軸４１及びタイロッド４２を介してアクスル４３をキングピンKP回りに回動させ、前輪５FL，５FRを転舵する。

エンジンコントロールユニット２０（以下、ECUと記載する）は、各種センサ値及び後述するコントロールユニット１０からの指令信号に基づいてエンジン１の駆動状態を制御する。自動変速機コントロールユニット３０（以下、ATCUと記載する）は、各種センサ値及び後述するコントロールユニット１０からの指令信号に基づいて車両の走行状況に応じた自動変速機２の変速比を制御する。

コントロールユニット１０には、車輪速センサ１１により検出された各輪5FL，5FR，5RL，5RRの回転速度と、ヨーレイトセンサ１２により検出された車両のヨーレイトと、横加速度センサ１３により検出された車両の横加速度と、操舵角センサ１４により検出された運転者の操舵角と、アクセルペダルストロークセンサ１５（以下、APSと記載する）により検出された運転者のアクセルペダル踏み込み量等が入力される。コントロールユニット１０は、各種センサ値に基づいてトルクステア回避制御処理を行い、ECU２０及びATCU３０に制御信号を出力する。

図２はコントロールユニット１０の構成を表す制御ブロック図である。コントロールユニット１０内には、運転者のアクセルペダルストロークに基づいて所定時間後のエンジン駆動トルクを推定演算する駆動トルク演算部１０ａと、エンジン１の駆動トルク上限値Pmaxを設定するトルク上限値設定部１０ｂと、設定されたトルク上限値に基づいてECU１０に対し、駆動力制御指令を出力する駆動力制御部１０ｃと、走行中の路面摩擦係数（以下、路面μと記載する）を推定する路面μ推定部１０ｄから構成されている。

図３はコントロールユニット１０におけるトルクステア回避制御処理を表すフローチャートである。
ステップ１０１では、路面μ推定部１０ｄにおいて路面μ推定処理が実行される。詳細については後述する。
ステップ１０２では、横加速度センサ１３からのセンサ値等に基づいて旋回中かどうかを判断し、旋回中でなければ本制御フローを終了し、旋回中であればステップ１０３へ進む。
ステップ１０３では、駆動トルクP*を演算する。ここで、駆動トルクP*とは、運転者のアクセルペダル操作によって所定時間後にエンジン１からどの程度の駆動力が出力されるかを推定した値を表す。
ステップ１０４では、横加速度センサ１３により検出された横加速度に基づいて、上限値マップから駆動力上限値Pmaxを設定する。
ステップ１０５では、駆動トルクP*が駆動力上限値Pmaxよりも大きいかどうかを判断し、大きいときはステップ１０６へ進み、それ以外のときはステップ１０７へ進む。
ステップ１０６では、駆動力指令値として駆動力上限値Pmaxを出力する。
ステップ１０７では、駆動力指令値として駆動トルクP*を出力する。

図４は路面μ推定処理を表すフローチャートである。
ステップ２０１では、駆動トルクが、予め設定された第１駆動トルク値ａ１かどうかを判断し、ａ１のときはステップ２０２へ進み、それ以外の時はステップ２０９へ進む。
ステップ２０２では、基準時間Ｔｏを設定する。
ステップ２０３では、タイマτのカウントアップを開始する。
ステップ２０４では、車輪速センサ１１により検出された前輪５FL，５FRと後輪５RR，５RLの車輪速差等に基づいて、操向輪である前輪５FL，５FRの少なくともどちらか一方にスリップが発生したかどうかを判断し、スリップが発生したときはステップ２０６へ進み、それ以外の時はステップ２０５へ進む。
ステップ２０５では、タイマτのカウントアップを行う。
ステップ２０６では、基準時間Ｔｏがタイマ値τよりも大きいかどうかを判断し、大きいときはステップ２０７へ進み、それ以外のときはステップ２０８へ進む。
ステップ２０７では、路面摩擦係数を（初期値：μ＝１）を減少補正する。
ステップ２０８では、路面摩擦係数を（初期値：μ＝１）を増加補正する。
ステップ２０９では、路面摩擦係数をμ＝１に設定する。

〔トルクステア回避制御の作用〕
次に、上記トルクステア回避制御の作用について説明する。まず、路面μ推定処理について説明する。

（路面μ推定処理の作用）
実施例１では、エンジン１の駆動トルクが第１駆動トルク値ａ１に到達したときに路面μ推定が実行される。図５は駆動トルクとスリップ時間の関係を表す図である。この第１駆動トルク値ａ１は、路面μをμ＝１と設定したとき、この路面μで駆動トルク値ａ１が出力された際に操向輪スリップが発生するまでの時間が基準時間Ｔｏとなる値である。

よって、駆動トルクが第１駆動トルク値ａ１に到達した時から実際にスリップが発生するまでのスリップ時間をタイマτによるカウントする。このスリップ時間が基準時間Ｔｏよりも長いときは路面μは高いと推定され、スリップ時間が基準時間Ｔｏよりも短いときは路面μは低いと推定される。今、路面μはμ＝１から減少補正されたとすると、μ＝０．６に補正される。このとき、第１駆動トルク値ａ１をμ＝０．６に対応する値ａ２に置換する。次に、基準時間Ｔｏをμ＝０．６に対応する時間Ｔ１に置換する。そして、駆動トルクが第１駆動トルクａ２に到達した時からスリップ時間の測定を行い、このスリップ時間がＴ１よりも短ければ、更に路面μを減少補正し、スリップ時間がおおむねＴ１近傍であれば、μ＝０．６と設定する。以上のように、路面μに応じた第１駆動トルク値及び基準時間に基づいて路面μを精度良く推定することができる。

（トルクステア発生論理）
次に、旋回加速時にトルクステアが発生する論理について説明する。図６は前輪５FL，５FRとデファレンシャル２ａの関係を表す図である。図６（ａ）は直進時の輪荷重及び駆動トルクの関係を表す図である。直進走行時には、前輪５FL，５FRに作用する輪荷重は等しく、また、デファレンシャル２ａから第１ドライブシャフトSR1，SL1に出力される駆動トルクTR及びTLも等しい。

図６（ｂ）は旋回開始時の輪荷重及び駆動トルクの関係を表す図である。運転者がステアリングホイール３を操舵すると、前輪５FL，５FRは転舵される。このとき、輪荷重はまださほど移動しておらず、旋回半径の大小関係から、旋回外輪に相当する右前輪５FRの転がり抵抗に比べて旋回内輪に相当する左前輪５FLの転がり抵抗が増大する。よって、右側第１ドライブシャフトSR1の駆動トルクTRよりも左側第１ドライブシャフトSL1の駆動トルクTLが増大する。

図６（ｃ）は旋回中の輪荷重及び駆動トルクの関係を表す図である。旋回中では、車両は横加速度が発生し、車体のロールに伴って車両重心が傾く。これにより、旋回外輪である右前輪５FRの輪荷重が増大し、旋回内輪である左前輪５FLの輪荷重が減少する。この旋回内輪の輪荷重の減少は、旋回内輪である左前輪５FLが路面に伝達可能な駆動トルクの減少を引き起こす。この状態で運転者がアクセルペダルを踏み込み、加速意図を示すと、エンジン１から出力される駆動トルクが増大し、左前輪５FLはスリップしてしまう。以下、このスリップに伴う左右第１ドライブシャフトSR1，SR2の駆動トルクについて説明する。

図７はデファレンシャル２ａの機械構成、及び左前輪５FLがスリップしたときのエンジン１から出力される駆動トルクTinと第１ドライブシャフトSR1，SL1の駆動トルクTR，TLの関係を表す図である。デファレンシャル２ａは、左右側第１ドライブシャフトSL1，SR1に接続されたサイドギヤSGと、両サイドギヤSGと噛合するピニオンメイトPMと、サイドギヤSG及びピニオンメイトPMとケーシングの間に設けられたワッシャーWSから構成されている。

左側第１ドライブシャフトSL1が空転すると、空転によって増大した回転数分、右側第１ドライブシャフトSR1の回転数を減少させる。このとき、エンジン１から入力された駆動トルクTinを左右ドライブシャフトに均等に分配しようとしても、空転によって増大した回転数はワッシャーWSとピニオンメイトPM及びサイドギヤSGの間の摩擦エネルギによって消費されてしまう。これにより、旋回内輪となる左側の駆動トルクTLは減少し、旋回外輪となる右側の駆動トルクTRは増大する。以降、この現象をトルクリバースと定義する。

このトルクリバースによって旋回外輪の駆動トルクが増大し、旋回内輪の駆動トルクは減少する。この左右の駆動トルクの差によって、キングピン軸回りにキングピンオフセット分の回転モーメントが発生し、旋回方向に対して更に前輪５FL，５FRが巻き込まれるトルクステアが発生してしまう。このとき、車両に発生する横加速度と路面μから、このトルクリバースの発生を防止することが可能な駆動トルク上限値Pmaxは、各種車両諸元や実験等によって算出可能となる。

図８は、横加速度と路面μと駆動トルク上限値Pmaxの関係を表す図である。ある横加速度及び路面μにおいて、旋回内輪がスリップを引き起こしトルクリバースによって旋回内輪側の第１ドライブシャフト駆動トルクが、旋回外輪の第１ドライブシャフト駆動トルクよりも大きくなることがない駆動トルク上限値が設定されている。よって、運転者のアクセルペダル操作に基づいて推定されるエンジン１の駆動トルクP*が、この駆動トルク上限値Pmaxよりも大きいときには、駆動トルク上限値Pmaxより大きな駆動トルクの発生を抑制する。これにより、確実に旋回加速時のトルクステアを回避することができる。

以上、説明したように、実施例１の車両姿勢制御装置にあっては、下記に列挙する作用効果を奏する。

(1).車両旋回中であって、旋回内輪側の操向輪駆動トルクよりも旋回外輪側の操向輪駆動トルクが大きくなる状態（すなわち、トルクリバースが発生しているかどうか）かどうかを検出し、旋回内輪側の操向輪駆動トルクと旋回外輪側の操向輪駆動トルクとの差が小さくなるように、駆動源であるエンジン１の駆動トルク上限値Pmaxを設定する。この駆動トルク上限値Pmax以下の範囲でエンジン１の駆動力を制御することで、旋回中に加速が行われたとしても、確実にトルクステアを回避することができる。

(2).車両の横加速度を検出し、この横加速度に基づいて駆動トルク上限値Pmaxを設定することで、旋回中に加速要求が行われたとしても、確実にトルクステアを回避することができる。

(3).路面摩擦係数μを推定し、路面摩擦係数μが低いほど小さな上限値に設定することとした。よって、路面状況に応じてトルクステアを確実に回避することができる。

(4).路面摩擦係数μを推定する際、予め設定された初期路面摩擦係数μ＝１に基づいて、設定された第１操向輪駆動トルクａ１における操向輪駆動スリップが発生するまでの基準時間Ｔｏを設定する。次に、第１操向輪駆動トルクａ１に到達した時から前輪５FL，５FRの駆動スリップが発生するまでのスリップ時間を計測する。次に、基準時間Ｔｏとスリップ時間を比較し、基準時間Ｔｏよりもスリップ時間が短いときは初期路面摩擦係数よりも小さな路面摩擦係数に更新し、基準時間Ｔｏよりもスリップ時間が長いときは初期路面摩擦係数よりも大きな路面摩擦係数に更新する。このように、ある駆動トルクにおいて駆動スリップが発生するまでの時間に基づいて路面μを補正することで、正確に路面摩擦係数を推定することができる。

次に、実施例２について説明する。基本的な構成は実施例１と同様であるため、異なる点についてのみ説明する。実施例１では、トルクリバースの発生によってトルクステアが発生する点に着目した。これに対し、実施例２では、旋回時の荷重移動に伴うユニバーサルジョイントのジョイントアングルの変化によって、トルク伝達効率が変化する点に着目したものである。実施例２では、図９に示すように、前輪５FL，５FRを支持する右側及び左側サスペンションSPR，SPLのサスペンションストロークを検出するストロークセンサ１６FL，１６FRが設けられている。

図９は左旋回時における前輪５FL，５FRと第１ドライブシャフトSR1，SL1と第２ドライブシャフトSR2，SL2との関係を表す図である。旋回時に荷重移動が発生すると、車両の重心Ｇ１回りに車体がロールする。このロール挙動に伴って、左側サスペンションSPLは伸び、右側サスペンションSPRは縮む。更に、旋回外輪である右前輪５FRにあっては、右側第１ドライブシャフトSR1と右側第２ドライブシャフトSR2とのジョイントアングルθoutが直進走行時よりも大きくなる。一方、旋回内輪である左前輪５FLにあっては、左側第１ドライブシャフトSL1と左側第２ドライブシャフトSL2とのジョイントアングルθinが小さくなる。

ジョイントアングルθが大きくなるとトルク伝達効率は向上し、ジョイントアングルθが小さくなるとトルク伝達効率は低下する。よって、旋回時には、左右の前輪５FL，５FRに伝達される駆動トルクに左右差が発生し、トルクステアが発生する虞がある。そこで、実施例２では、左右のサスペンションストロークを検出し、このサスペンションストロークの左右差に基づいて、ジョイントアングルθの変化に伴うトルクステアを回避する制御を行うこととした。

図１０は実施例２のトルクステア回避制御を表すフローチャートである。
ステップ３０１では、路面μ推定処理を実行する。基本的な推定処理は実施例１と同様であるため、説明を省略する。
ステップ３０２では、荷重変化、すなわち左右のサスペンションストロークq1，q2に一定の差があるかどうかを判断し、差があるときは荷重変化があると判断してステップ３０３へ進み、それ以外のときは本制御フローを終了する。
ステップ３０３では、駆動トルクP*を演算する。ここで、駆動トルクP*とは、運転者のアクセルペダル操作によってエンジン１からどの程度の駆動力が出力されるかを推定した値を表す。
ステップ３０４では、サスペンションストロークセンサ１６により検出された左右サスペンションストローク差（q1−q2）の絶対値に基づいて、図１１に示す上限値マップから駆動力上限値Pmaxを設定する。
ステップ３０５では、駆動トルクP*が駆動力上限値Pmaxよりも大きいかどうかを判断し、大きいときはステップ３０６へ進み、それ以外のときはステップ３０７へ進む。
ステップ３０６では、駆動力指令値として駆動力上限値Pmaxを出力する。
ステップ３０７では、駆動力指令値として操向輪駆動トルクP*を出力する。

〔トルクステア回避制御の作用〕
実施例２のトルクステア回避制御の作用について説明する。サスペンションストロークの差の（q1−q2）の絶対値が一定以上と判断されると、荷重変化が発生していると推定できる。この荷重移動に伴い、ユニバーサルジョイントUJのジョイントアングルθに左右差が発生すると、前輪５FL，５FRの駆動トルクに左右差が発生し、トルクステアを引き起こす。このトルクステアは左右差が大きいほど顕著となる。実施例２では、このトルクステアの左右差に応じて駆動トルク上限値Pmaxを設定することとした。

図１１は、サスペンションストローク差と路面μと駆動トルク上限値Pmaxの関係を表す図である。あるサスペンションストローク差及び路面μにおいて、トルク伝達効率の変化から、旋回内輪側の第１ドライブシャフト駆動トルクと、旋回外輪の第１ドライブシャフト駆動トルクとの差が大きくなることがない駆動トルク上限値が設定されている。よって、運転者のアクセルペダル操作に基づいて推定されるエンジン１の駆動トルクP*が、この駆動トルク上限値Pmaxよりも大きいときには、駆動トルク上限値Pmaxより大きな駆動トルクの発生を抑制する。これにより、車両旋回中に更に加速することでサスペンションストローク差の更なる増大を抑制することが可能となり、確実に旋回加速時のトルクステアを回避することができる。

以上、説明したように、実施例２の車両姿勢制御装置にあっては、実施例１に記載の作用効果に加えて、下記に列挙する作用効果を奏する。

(5).車両旋回中における旋回内輪側の操向輪荷重変化を検出し、旋回内輪側の操向輪駆動トルクと旋回外輪側の操向輪駆動トルクとの差が小さくなるように、エンジン１の駆動トルク上限値Pmaxを設定する。そして、設定された上限値以下の範囲でエンジン１の駆動力を制御した。よって、旋回時に加速要求が行われたとしても、確実にトルクステアを回避することができる。

(6).サスペンションストロークに基づいて荷重変化を検出した。これにより、ジョイントアングルと直接的に関連した値に基づいて制御することが可能となり、正確にトルクステアを回避することができる。

次に、実施例３について説明する。実施例１，２では、旋回中にトルク上限値を設定するよう構成した。これに対し、実施例３では、予め車両に設定されたトラクションコントロールシステム（以下、TCSと記載する）の制御開始閾値を変更する点が異なる。

TCS制御では、駆動輪である前輪５FL，５FRと、従動輪である後輪５RR，５RLとの回転数差に基づいてスリップ率を演算する。図１３はスリップ率と、前輪５FL，５FRから路面へ伝達可能なトルクの関係を表す図である。スリップ率が大きくなると、伝達可能トルクは減少するため、通常のTCS制御では伝達可能トルクの最大値を得ることが可能な通常閾値が設定されている。スリップ率が通常閾値を超えると、駆動トルクを抑制し、スリップ率が通常閾値よりも小さくなるように制御する。

実施例３では、このTCS制御の構成を利用して、トルクステア回避制御を行うものである。実施例３では、旋回加速時にトルクステアを回避可能な駆動トルク上限値Pmaxを設定し、旋回中のTCS制御にあっては、この駆動トルク上限値Pmaxに相当する閾値に変更する。よって、伝達可能トルクがまだ上限に達していないスリップ率であっても、TCS制御を作動させることで、トルクステアを回避する。

図１２は、実施例３のトルクステア回避制御を表すフローチャートである。
ステップ４０１では、路面μ推定処理を実行する。基本的な推定処理は実施例１と同様であるため、説明を省略する。
ステップ４０２では、横加速度センサ１３からのセンサ値等に基づいて旋回中かどうかを判断し、旋回中でなければステップ４０６へ進み、旋回中であればステップ４０３へ進む。
ステップ４０３では、駆動トルクP*を演算する。ここで、駆動トルクP*とは、運転者のアクセルペダル操作によってエンジン１からどの程度の駆動力が出力されるかを推定した値を表す。
ステップ４０４では、横加速度センサ１３により検出された横加速度に基づいて、図８に示す上限値マップから駆動力上限値Pmaxを設定する。
ステップ４０５では、駆動トルクP*が駆動力上限値Pmaxよりも大きいかどうかを判断し、大きいときはステップ４０６へ進み、それ以外のときはステップ４０７へ進む。
ステップ４０６では、駆動力指令値として駆動力上限値Pmaxを出力する。
ステップ４０７では、駆動力指令値として駆動トルクP*を出力する。
ステップ４０８では、TCS制御におけるスリップ率閾値を、駆動力上限値Pmaxに応じたスリップ率閾値に変更する。

〔トルクステア回避制御の作用〕
実施例３のトルクステア回避制御の作用について説明する。図８には、ある横加速度及び路面μにおいて、旋回内輪がスリップを引き起こしトルクリバースによって旋回内輪側の第１ドライブシャフト駆動トルクが、旋回外輪の第１ドライブシャフト駆動トルクよりも大きくなることがない駆動トルク上限値Pmaxが設定されている。この駆動トルク上限値Pmaxと、図１３に示すスリップ率と前輪５FL，５FRから路面へ伝達可能なトルクの関係を表すマップを参照し、駆動トルク上限値Pmaxに対応するスリップ率を旋回中TCS制御閾値として設定する。

よって、スリップ率が旋回中TCS制御閾値を超えると、伝達可能トルクとしてはまだ余裕があるものの、トルクステアが発生する虞があるため、TCS制御によってスリップ率が旋回中TCS制御閾値よりも小さくなるように前輪５FL，５FRの駆動トルクを制御する。これにより、TCS制御ロジックを流用して旋回加速時のトルクステアを回避することができる。尚、図８に示すマップが横加速度に応じて設定されていることから、この旋回中TCS制御閾値も横加速度に応じて変更されることとなる。

以上、説明したように、実施例３の車両姿勢制御装置にあっては、実施例１，２の作用効果に加えて、下記に列挙する作用効果を奏する。

(7).スリップ率が通常閾値を超えたときは、スリップを抑制するようにTCS制御を実行可能な車両において、車両旋回中であって、旋回内輪側の操向輪駆動トルクよりも旋回外輪側の操向輪駆動トルクが大きくなる状態かどうかを検出し、旋回状態に基づいて、旋回内輪側の操向輪駆動トルクと旋回外輪側の操向輪駆動トルクとの差が小さくなるようにTCS制御の閾値を変更する。これにより、TCS制御ロジックを流用して容易に旋回加速時のトルクステアを回避することができる。

以上、本発明の車両姿勢制御装置を実施例１〜３に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これら実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

例えば、実施例１，３では、横加速度に基づいて旋回状態を判断したが、ヨーレイトセンサ１２を用いて車両に発生するヨーレイトから旋回状態を判断してもよい。

また、旋回状態を、左右前輪５FL，５FRの左右回転数差に基づいて検出してもよい。すなわち、トルクステアが発生していない状況では、旋回内輪の回転数が旋回外輪の回転数よりも小さいはずである。しかしながら、旋回内輪の輪荷重が低下し、スリップが発生するとトルクリバースを招く虞がある。そこで、旋回内輪の回転数が旋回外輪の回転数よりも大きいときには、トルクステア回避制御を実行するよう構成してもよい。

また、旋回状態を、操向輪の駆動トルクに基づいて検出してもよい。すなわち、操向輪の駆動トルクを推定演算し、この駆動トルクの左右差からトルクステア回避制御を実行するよう構成してもよい。

また、実施例１，２では、ECU２０に対しトルク上限値Pmax以下となるように駆動力制御を行う指令を出力するよう構成したが、操向輪に作用する駆動トルクの制御が可能であれば他の構成であっても本願発明に含まれる。例えば、ATCU３０に変速比をアップシフトする指令を出力するよう構成しても良い。具体的には、自動変速機２のアップシフトにより出力トルクを減少することができる。また、運転者のブレーキペダル操作にかかわらず、ホイルシリンダ圧を増減圧可能なブレーキユニットを設け、このブレーキユニットにより操向輪駆動トルクを抑制する指令を出力することで、操向輪の駆動トルクを制御してもよい。

また、実施例１ではトルクリバースに伴うトルクステア回避制御とし、実施例２では荷重変化に伴うトルクステア回避制御として別々に構成したが、これら二つの実施例を適宜組み合わせ、更に精度の高いトルクステア回避制御を達成してもよい。また、更に実施例３のTCS制御を利用して実施例１，２を構成してもよく、特に限定しない。

実施例１の車両姿勢制御装置の構成を表す概略図である。 実施例１のコントロールユニットの構成を表す制御ブロック図である。 実施例１のコントロールユニットにおけるトルクステア回避制御処理を表すフローチャートである。 実施例１の路面μ推定処理を表すフローチャートである。 実施例１の操向輪駆動トルクとスリップ時間の関係を表す図である。 実施例１の前輪とデファレンシャルの関係を表す図である。 実施例１のデファレンシャルの機械構成、及び左前輪がスリップしたときのエンジンから出力される駆動トルクと第１ドライブシャフトの駆動トルクの関係を表す図である。 実施例１の横加速度と路面μと駆動トルク上限値Pmaxの関係を表す図である。 実施例２の左旋回時における前輪と第１ドライブシャフトと第２ドライブシャフトとの関係を表す図である。 実施例２のトルクステア回避制御を表すフローチャートである。 実施例２のサスペンションストローク差と路面μと駆動トルク上限値の関係を表す図である。 実施例３のトルクステア回避制御を表すフローチャートである。 実施例３のスリップ率と、前輪から路面へ伝達可能なトルクの関係を表す図である。

符号の説明

１ エンジン
２ａ デファレンシャル
２ 自動変速機
３ ステアリングホイール
４ ラック&ピニオン機構
５FL 左前輪
５FR 右前輪
５RL 左後輪
５RR 右後輪
１０ コントロールユニット
１１ 車輪速センサ
１２ ヨーレイトセンサ
１３ 横加速度センサ
１４ 操舵角センサ
１５ アクセルペダルストロークセンサ
１６ サスペンションストロークセンサ
２０ エンジンコントロールユニット
３０ 自動変速機コントロールユニット
４１ ラック軸
４２ タイロッド
４３ アクスル
SG サイドギヤ
SL1，SR1 第１ドライブシャフト
SL2，SR2 第２ドライブシャフト
SPL 左側サスペンション
SPR 右側サスペンション
UJ ユニバーサルジョイント
WS ワッシャー

Claims (13)

1. 駆動源により駆動される操向輪を備えた車両姿勢制御装置において、
   車両旋回中であって、旋回内輪側の操向輪駆動トルクよりも旋回外輪側の操向輪駆動トルクが大きくなる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いて、旋回内輪側の操向輪駆動トルクと旋回外輪側の操向輪駆動トルクとの差が小さくなるように、前記駆動源の駆動トルク上限値を設定するトルク上限値設定手段と、
   前記トルク上限値設定手段により設定された上限値以下の範囲で前記操向輪の駆動力を制御する駆動力制御手段と、
   を備えたことを特徴とする車両姿勢制御装置。
2. 駆動源により駆動される操向輪を備えた車両姿勢制御装置において、
   車両旋回中における旋回内輪側の操向輪荷重変化を検出する旋回状態検出手段と、
   旋回内輪側の操向輪駆動トルクと旋回外輪側の操向輪駆動トルクとの差が小さくなるように、前記駆動源の駆動トルク上限値を設定するトルク上限値設定手段と、
   前記トルク上限値設定手段により設定された上限値以下の範囲で前記操向輪の駆動力を制御する駆動力制御手段と、
   を備えたことを特徴とする車両姿勢制御装置。
3. 駆動源により駆動される操向輪と、
   前記操向輪の駆動スリップ状態量を検出する駆動スリップ状態量検出手段と、
   前記駆動スリップ状態量検出手段により検出された駆動スリップ状態量が、操向輪と路面との間のトラクション低下を招く閾値を超えたときは、駆動スリップ状態量を抑制可能な駆動トルク上限値を設定するトルク上限値設定手段と、
   を備えた車両の車両姿勢制御装置において、
   車両旋回中であって、旋回内輪側の操向輪駆動トルクよりも旋回外輪側の操向輪駆動トルクが大きくなる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いて、旋回内輪側の操向輪駆動トルクと旋回外輪側の操向輪駆動トルクとの差が小さくなるように、前記トルク上限値設定手段の閾値を変更する閾値変更手段と、
   を備えたことを特徴とする車両姿勢制御装置。
4. 請求項１ないし３いずれかに記載の車両姿勢制御装置において、
   前記旋回状態検出手段は、車両の横加速度相当値に基づいて前記旋回状態を検出することを特徴とする車両姿勢制御装置。
5. 請求項１ないし４いずれかに記載の車両姿勢制御装置において、
   前記旋回状態検出手段は、車両のヨーレイト相当値に基づいて前記旋回状態を検出することを特徴とする車両姿勢制御装置。
6. 請求項１ないし５いずれかに記載の車両姿勢制御装置において、
   前記旋回状態検出手段は、前記操向輪の左右回転数差に基づいて前記旋回状態を検出することを特徴とする車両姿勢制御装置。
7. 請求項１ないし６いずれかに記載の車両姿勢制御装置において、
   前記旋回状態検出手段は、前記操向輪の駆動トルクに基づいて前記旋回状態を検出することを特徴とする車両姿勢制御装置。
8. 請求項１ないし７いずれかに記載の車両姿勢制御装置において、
   前記旋回状態検出手段は、前記操向輪のサスペンションストロークに基づいて前記旋回状態を検出することを特徴とする車両姿勢制御装置。
9. 請求項１ないし８いずれかに記載の車両姿勢制御装置において、
   路面摩擦係数を推定する路面摩擦係数推定手段を設け、
   前記トルク上限値設定手段は、推定された路面摩擦係数が低いほど小さな上限値に設定することを特徴とする車両姿勢制御装置。
10. 請求項９に記載の車両姿勢制御装置において、
    前記路面摩擦係数推定手段は、
    予め設定された初期路面摩擦係数に基づいて、設定された第１操向輪駆動トルクにおける操向輪駆動スリップが発生するまでの基準時間を設定する基準時間設定部と、
    前記第１操向輪駆動トルクに到達した時から前記操向輪の駆動スリップが発生するまでのスリップ時間を計測する計測部と、
    前記基準時間と前記スリップ時間を比較し、前記基準時間よりも前記スリップ時間が短いときは前記初期路面摩擦係数よりも小さな路面摩擦係数に更新し、前記基準時間よりも前記スリップ時間が長いときは前記初期路面摩擦係数よりも大きな路面摩擦係数に更新する路面摩擦係数補正部と、
    を有することを特徴とする車両姿勢制御装置。
11. 駆動源により駆動される操向輪を備えた車両の姿勢制御装置において、
    車両旋回中であって、旋回内輪側の操向輪駆動トルクよりも旋回外輪側の操向輪駆動トルクが大きくなる旋回状態を検出し、旋回内輪側の操向輪駆動トルクと旋回外輪側の操向輪駆動トルクとの差が小さくなるように、前記駆動源の駆動トルク上限値を設定し、設定された上限値以下の範囲で前記操向輪の駆動力を制御することを特徴とする車両の姿勢制御装置。
12. 駆動源により駆動される操向輪を備えた車両姿勢制御装置において、
    車両旋回中における旋回内輪側の操向輪荷重変化に基づいて、旋回内輪側の操向輪が路面に伝達可能な駆動トルク上限値を設定し、設定された上限値以下の範囲で前記操向輪の駆動力を制御することを特徴とする車両姿勢制御装置。
13. 駆動源により駆動される操向輪と、
    前記操向輪の駆動スリップ状態量を検出する駆動スリップ状態量検出手段と、
    前記駆動スリップ状態量検出手段により検出された駆動スリップ状態量が、操向輪と路面との間のトラクション低下を招く閾値を超えたときは、駆動スリップ状態量を抑制する駆動スリップ抑制手段と、
    を備えた車両の車両姿勢制御装置において、
    車両旋回中であって、旋回内輪側の操向輪駆動トルクよりも旋回外輪側の操向輪駆動トルクが大きくなる旋回状態を検出し、旋回内輪側の操向輪駆動トルクと旋回外輪側の操向輪駆動トルクとの差が小さくなるように、前記駆動スリップ抑制手段の閾値を変更することを特徴とする車両姿勢制御装置。
    

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