JP2008222070A - 車両の駆動力配分制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の駆動力が制限されるような状況になったり、そのような状況が解消されたときにおいても、ドライバの体感通りのヨーレート応答が発生し、運転性の悪化させない車両の駆動力配分制御装置を提供する。
【解決手段】前輪又は後輪の少なくとも一方の左右輪の駆動力を独立に制御してヨーレート応答を調整可能な車両の駆動力配分制御装置であって、ドライバの加速要求及び旋回要求並びに車速に基づいてヨーレート応答を設定する手段(Ｓ６)と、車両のヨーレート応答の実現可能範囲を演算する手段(Ｓ７，Ｓ８)と、ヨーレート応答実現可能範囲でヨーレート応答を制限し、制限後のヨーレート応答を目標ヨーレート応答に設定する手段(Ｓ９，Ｓ１０)と、目標ヨーレート応答を実現する左右輪の駆動力を演算する手段(Ｓ１１)と、駆動力演算手段の演算結果に基づいて左右輪の駆動力を制御する手段(Ｓ１２)と、を備える。
【選択図】図２

Description

この発明は、車両の駆動力配分を制御する装置に関する。

前輪又は後輪の少なくとも一方の左右輪の駆動力を独立に制御可能な車両が知られている(特許文献１参照)。
特開平６−９８４１８号公報

ところで、車両の駆動力は、路面状態によって変化するタイヤ特性などによって制限される。また、モータを駆動源とする車両においては、モータ温度上昇による出力低下や、バッテリのセル温度上昇による出力低下や、バッテリの充電量によっても、車両の駆動力は制限される。

しかしながら従来は、駆動力制限が変化することを考慮することなく、目標ヨーレートを設定している。そのため、駆動力が制限されるときや、その制限が無くなったときに、ドライバの意図に反したヨーレート応答が発生し、運転性の悪化を招く可能性があった。

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、車両の駆動力が制限されるような状況になったり、そのような状況が解消されたときにおいても、ドライバの体感通りのヨーレート応答が発生し、運転性を悪化させない車両の駆動力配分制御装置を提供することを目的とする。

本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。

本発明は、前輪又は後輪の少なくとも一方の左右輪の駆動力を独立に制御してヨーレート応答を調整可能な車両の駆動力配分制御装置であって、ドライバの加速要求を検出する加速要求検出手段(ステップＳ１)と、ドライバの旋回要求を検出する旋回要求検出手段(ステップＳ１)と、車両の走行速度を検出する車速検出手段(ステップＳ２)と、ドライバの加速要求及び旋回要求並びに車速に基づいてヨーレート応答を設定するヨーレート応答設定手段(ステップＳ６)と、車両のヨーレート応答の実現可能範囲を演算するヨーレート応答実現可能範囲演算手段(ステップＳ７，Ｓ８)と、前記ヨーレート応答実現可能範囲でヨーレート応答を制限し、制限後のヨーレート応答を目標ヨーレート応答に設定する目標ヨーレート応答設定手段(ステップＳ９，Ｓ１０)と、目標ヨーレート応答を実現する左右輪の駆動力を演算する駆動力演算手段(ステップＳ１１)と、前記駆動力演算手段の演算結果に基づいて左右輪の駆動力を制御する駆動力制御手段(ステップＳ１２)と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、車両のヨーレート応答の実現可能範囲を演算し、そのヨーレート応答実現可能範囲でヨーレート応答を制限し、制限後のヨーレート応答を目標ヨーレート応答に設定するようにしたので、車両の駆動力が制限されるような状況になったり、そのような状況が解消されたときにおいても、ドライバの体感通りのヨーレート応答を発生させることができ、運転性を悪化させないのである。

以下では図面等を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１は、本発明による駆動力配分制御装置を適用する車両の構成を示す図である。

車両は、操舵部１０と、前輪駆動部２０と、後輪駆動部３０と、を有する。

操舵部１０は、ステアリングホイール１１と、ステアリングギヤ１２と、を含む。運転者によってステアリングホイール１１が操舵されると、操舵力がステアリングギヤ１２を介して左前輪１及び右前輪２に伝達され、左前輪１及び右前輪２が転舵する。なお、左前輪１及び右前輪２の舵角はステアリングホイール１１の操舵角に対して１／１６になるように設定されている。

前輪駆動部２０は、エンジン２１と、クラッチ２２と、モータ２３と、インバータ２４と、変速機２５と、を含む。

エンジン２１の出力軸(クランクシャフト)は、クラッチ２２に連結する。クラッチ２２は、エンジン２１とモータ２３との間に配置される。クラッチ２２は、エンジン２１の停止中に開放することでモータ２３のみを駆動力源とした走行を可能にする。

モータ２３は、たとえば三相同期電動機や三相誘導電動機などの力行運転及び回生運転が可能な交流機である。モータ２３は、バッテリ４０が放電しインバータ２４によって直流から交流に変換された電流によって駆動する。またモータ２３は、エンジン２１によって駆動され、また前輪１，２によって駆動され、発電する。

インバータ２４は、バッテリ４０が放電した直流電流を交流電流に変換する。またモータ２３が発電した交流電流を直流電流に変換する。

変速機２５は、モータ２３の回転を減速し、デファレンシャル２６を介して駆動力を左前輪１及び右前輪２を伝達する。

後輪駆動部３０は、左後輪３を駆動するモータ３１と、右後輪４を駆動するモータ３３と、を含む。

モータ３１、モータ３３は、モータ２３と同じくたとえば三相同期電動機や三相誘導電動機などの力行運転及び回生運転が可能な交流機である。モータ３１は、バッテリ４０が放電しインバータ３２によって直流から交流に変換された電流によって駆動する。またモータ３１は、左後輪３によって駆動され、発電する。モータ３３は、バッテリ４０が放電しインバータ３４によって直流から交流に変換された電流によって駆動する。またモータ３３は、右後輪４によって駆動され、発電する。

インバータ３２は、バッテリ４０が放電した直流電流を交流電流に変換する。インバータ３２は、モータ３１が発電した交流電流を直流電流に変換する。インバータ３４は、バッテリ４０が放電した直流電流を交流電流に変換する。インバータ３４は、モータ３３が発電した交流電流を直流電流に変換する。

バッテリ４０は、たとえばニッケル水素電池やリチウムイオン電池などである。バッテリ４０の放電電流によって、モータ２３，モータ３１，モータ３３が駆動する。またバッテリ４０は、モータ２３，モータ３１，モータ３３の発電電流を充電する。

アクセルストロークセンサ５１は、運転者によるアクセルペダルの踏込量ＡＰを検出し、検出信号をコントローラ１００に送信する。ブレーキストロークセンサ５２は、運転者によるブレーキペダルの踏込量ＢＰを検出し、検出信号をコントローラ１００に送信する。

ステアリング操舵角センサ６０は、運転者によるステアリングホイール１１の操舵角θを検出し、検出信号をコントローラ１００に送信する。左前転舵角センサ６１は、左前輪１の舵角を検出し、検出信号をコントローラ１００に送信する。右前転舵角センサ６２は、右前輪２の舵角を検出し、検出信号をコントローラ１００に送信する。左後転舵角センサ６３は、左後輪３の舵角を検出し、検出信号をコントローラ１００に送信する。右後転舵角センサ６４は、右後輪４の舵角を検出し、検出信号をコントローラ１００に送信する。

左前車輪速センサ７１は、左前輪１の回転速度ω1を検出し、検出信号をコントローラ１００に送信する。右前車輪速センサ７２は、右前輪２の回転速度ω2を検出し、検出信号をコントローラ１００に送信する。左後車輪速センサ７３は、左後輪３の回転速度ω3を検出し、検出信号をコントローラ１００に送信する。右後車輪速センサ７４は、右後輪４の回転速度ω4を検出し、検出信号をコントローラ１００に送信する。

加速度センサ８１は、車両の前後方向加速度α_x[単位：m/s²]及び横方向加速度α_y[単位：m/s²]を検出し、検出信号をコントローラ１００に送信する。ヨーレートセンサ８２は、車両のヨーレートγ[単位：rad/s]を検出し、検出信号をコントローラ１００に送信する。

コントローラ１００は、アクセルストロークセンサ５１、ブレーキストロークセンサ５２、ステアリング操舵角センサ６０、転舵角センサ６１〜６４、車輪速センサ７１〜７４、加速度センサ８１、ヨーレートセンサ８２、で検出した信号を受信し、これらの信号を基に目標とする駆動力配分を実現するように制御する。コントローラ１００は、中央演算装置(ＣＰＵ)、読み出し専用メモリ(ＲＯＭ)、ランダムアクセスメモリ(ＲＡＭ)及び入出力インタフェース(Ｉ／Ｏインタフェース)を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ１００を複数のマイクロコンピュータで構成してもよい。

ここで本発明の理解を容易にするために、従来技術の問題点を再確認する。

車両の駆動力は、路面状態によって変化するタイヤ特性などによって制限される。また、モータを駆動源とする車両においては、モータ温度上昇による出力低下や、バッテリのセル温度上昇による出力低下や、バッテリの充電量によっても、車両の駆動力は制限される。

しかしながら従来は、駆動力制限が変化することを考慮することなく、目標ヨーレートを設定していた。そのため、駆動力が制限されるときや、その制限が無くなったときに、ドライバの意図に反したヨーレートが発生し、運転性の悪化を招く可能性があった。

この内容を図１６及び図１７を参照してさらに詳しく説明する。なお図１６及び図１７に示された車両は、旋回時に後輪の左右駆動力に差をつけることで回頭性を増し目標軌道に対するトレース性を向上可能な車両である。たとえば左旋回するときは、外輪(右後輪)の駆動力を増加させるとともに、内輪(左後輪)の駆動力を減少させることで左右駆動力に差をつけている。

図１６では、時刻ｔ１１までは定常走行であり、時刻ｔ１１でステアリングホイールが操作されると(図１６(Ａ))、後輪の左右駆動力差を発生させている(図１６(Ｂ))。

左後輪の駆動力(図１６(Ｂ)の破線)及び右後輪の駆動力(図１６(Ｂ)の実線)を、目標通りに制御できれば、所望のヨーレートを得ることができ(図１６(Ｃ)の破線)、目標軌道に対するトレース性が向上し(図１６(Ｄ)の破線)、ドライバの運転性が向上する。

しかしながら、左後輪が、たとえば轍路などの低μ路に入っているため左後輪の駆動力制御が制限された場合を考えると、時刻ｔ１２〜ｔ１３では、左後輪の駆動力が制限されてしまって所望通りに制御することができない(図１６(Ｂ)の実線)。ところが、従来は、路面状況などによって駆動力制御が制限されることを考慮することなく目標ヨーレートを設定しているので、時刻ｔ１２〜ｔ１３では、ヨーレート応答が目標値に追従せず(図１６(Ｃ)の実線)、目標軌道から外れやすくなり(図１６(Ｄ)の実線)、ドライバの運転性が低下する。

このような場合に、ドライバがさらにステアリングを切り増しして軌道修正することが想定される。その場合を示したのが図１７である。

図１７では、時刻ｔ２１までは定常走行であり、時刻ｔ２１でステアリングホイールが操作されると(図１７(Ａ))、後輪の左右駆動力差を発生させている(図１７(Ｂ))。そして左後輪が低μ路に入っているため左後輪の駆動力制御が制限され、時刻ｔ２２以降は、左後輪の駆動力を所望通りに制御することができず(図１７(Ｂ)の実線)、ヨーレート応答が目標値よりも小さい(図１７(Ｃ)の破線)。

そこで、時刻ｔ２３でドライバがさらにステアリングを切り増して軌道修正すると(図１７(Ａ))、新たな目標ヨーレートが設定され(図１７(Ｃ)の一点鎖線)、右後輪の駆動力をさらに増加するとともに、左後輪の駆動力をさらに減少しようとするものの(図１７(Ｂ)の一点鎖線)、左後輪の駆動力制御が制限されているので左後輪の駆動力は変わらない(図１７(Ｂ)の実線)。なおステアリングが切り増されているので実際のヨーレート応答は目標値に一致している(図１７(Ｃ)の実線)。

しかしながら、時刻ｔ２４で左後輪の駆動力制御が制限されなくなると、ステアリングの切り増し状態のためにヨーレート応答(図１７(Ｃ)の実線)が、本来の目標値(図１７(Ｃ)の実線)から乖離して新たな目標値(図１７(Ｃ)の一点鎖線)に一致しようとしてしまい、ドライバがステアリングを新たに操作していないのに目標軌道から外れやすくなり(図１７(Ｄ)の一点鎖線)、ドライバの運転性が低下する。

そこで本発明では、このような状況下では実現可能なヨーレート応答になるように左後輪の駆動力を制限したのである。

以下ではコントローラ１００の具体的な制御ロジックについてフローチャートに沿って説明する。

図２は、本発明による車両の駆動力配分制御装置の制御ロジックのメインルーチンのフローチャートである。なおコントローラはこの処理を微少時間(例えば１０ミリ秒)サイクルで繰り返し実行する。

ステップＳ１においてコントローラ１００は、アクセル踏込量ＡＰ、ブレーキ踏込量ＢＰ、ステアリング操舵角θを読み込む。

ステップＳ２においてコントローラ１００は、車速Ｖを検出する。具体的な内容は後述する。

ステップＳ３においてコントローラ１００は、前後方向目標静的駆動力Ｆｘ^*を演算する。具体的な内容は後述する。

ステップＳ４においてコントローラ１００は、前後方向目標静的駆動力Ｆｘ^*をステアリング操舵角θ及び車速Ｖに基づいて各輪の駆動力Ｆｘ1^*，Ｆｘ2^*，Ｆｘ3^*，Ｆｘ4^*に配分する。具体的にはあらかじめシミュレーション又は実験を通じてＲＯＭに格納された特性マップに基づいて求めればよい。

ステップＳ５においてコントローラ１００は、ステアリング操作のみによるヨーレートγ^*を演算する。具体的にはあらかじめシミュレーション又は実験を通じて、前後方向目標静的駆動力Ｆｘ^*ごとにＲＯＭに格納された図８に示すような特性のマップに基づいて求める。なおＲＯＭに格納されていない値は、前後の値に基づいて直線補間すればよい。

ステップＳ６においてコントローラ１００は、ステアリング操作のみによるヨーレートγ^*，車速Ｖ，ステアリング操舵角θに基づいて、目標ヨーレートγを設定する。すなわち図９(Ｂ)に示すように後輪の左右駆動力に差をつけることで、図９(Ａ)に示すようにステアリング操作のみによるヨーレートγ^*よりも大きな目標ヨーレートを得ることが可能であるので、ステアリング操作のみによるヨーレートγ^*，車速Ｖ，ステアリング操舵角θを、あらかじめ実験を通じて設定されたマップに適合して目標ヨーレートγを設定する。

ステップＳ７においてコントローラ１００は、実現可能な最大駆動力差ΔＬＲmax^possを演算する。具体的な内容は後述する。

ステップＳ８においてコントローラ１００は、実現可能な最大駆動力差ΔＬＲmax^possに基づいて実現可能なヨーレートγ^possを求める。具体的にはあらかじめシミュレーション又は実験を通じて設定されＲＯＭに格納された図１０に示すような特性のマップに基づいて求める。なおＲＯＭに格納されていない値は、前後の値に基づいて直線補間すればよい。

ステップＳ９においてコントローラ１００は、目標ヨーレートγが実現可能なヨーレートγ^possを超えるか否かを判定する。超えてしまうときはステップＳ１０に処理を移行し、そうでなければステップＳ１１に処理を移行する。

ステップＳ１０においてコントローラ１００は、目標ヨーレートγを実現可能なヨーレートγ^possで更新しておく。

ステップＳ１１においてコントローラ１００は、動的駆動力配分指令値を演算する。具体的には、まず次式(１)に基づいて左右駆動力差の動的目標値を演算する。なお式(１)は、車両を線形近似した線形２輪モデル(「自動車の運動と制御」第3章3.2.1節、安部正人、山海堂)に左右輪駆動力差が加わった場合を考え、この線形２輪モデルのヨーレートの応答が目標値となるように設計したモデルフォロイング制御系(「ビークル制御」第3章3．2節、金井喜美雄，越智徳昌，川邊武俊、槇書店)を用い、かつ定常状態で駆動力配分の静的な目標値との間で偏差を生じないように補正した式である。ΔＦｘ_all ^##が左右駆動力差の動的目標値となる。

そして次式(2-1)(2-2)に基づいて後輪の目標動的駆動力Fx3^##，Fx4^##を求める。

ステップＳ１２においてコントローラ１００は、後輪の目標動的駆動力Fx3^##，Fx4^##に、車輪半径Ｒを乗じ、さらにモータと車輪間の減速比Ｇで除して、モータ３１及びモータ３３のトルク指令値を演算する。演算したモータトルク指令値はコントローラ１００に送信され、その値に基づいてモータ３１及びモータ３３をベクトル制御する。

図３は、車速検出のサブルーチンのフローチャートである。

ステップＳ２１においてコントローラ１００は、各輪の回転速度ω1〜ω4を検出する。

ステップＳ２２においてコントローラ１００は、次式(3-1)〜(3-4)に基づいて各輪の速度Ｖ1〜Ｖ4を算出する。

ステップＳ２３においてコントローラ１００は、次式(4)に基づいて車速Ｖを算出する。

図４は、前後方向目標静的駆動力Ｆｘ^*を演算するサブルーチンのフローチャートである。

ステップＳ３１においてコントローラ１００は、あらかじめシミュレーション又は実験を通じてＲＯＭに格納された図１１(Ａ)に示すような特性のマップに、アクセル踏込量ＡＰ及び車速Ｖを適用して駆動力Ｆａｘ^*を求める。

ステップＳ３２においてコントローラ１００は、あらかじめシミュレーション又は実験を通じてＲＯＭに格納された図１１(Ｂ)に示すような特性のマップに、ブレーキ踏込量ＢＰを適用して制動力Ｆｂｘ^*を求める。

ステップＳ３３においてコントローラ１００は、次式(5)に基づいて前後方向目標静的駆動力Ｆｘ^*を演算する。

図５は、実現可能な最大駆動力差を演算するサブルーチンのフローチャートである。

なお本実施形態では左旋回する場合を想定しているので、最大駆動力を発生するのは右後輪４であり、最大制動力を発生するのは左後輪３である。

ステップＳ７１においてコントローラ１００は、右後輪４の実現可能な最大駆動力Ｆ4maxを演算する。具体的な内容は後述する。

ステップＳ７２においてコントローラ１００は、左後輪３の実現可能な最大制動力Ｆ3minを演算する。具体的な内容は後述する。

ステップＳ７３においてコントローラ１００は、最大駆動力Ｆ4maxから最大制動力Ｆ3minを減算することで実現可能な最大駆動力差ΔＬＲmax^possを演算する。

図６は、実現可能な最大駆動力を演算するサブルーチンのフローチャートである。

ステップＳ７１１においてコントローラ１００は、あらかじめシミュレーション又は実験を通じてＲＯＭに格納された図１２に示すような特性のマップに、モータ３３の温度及び回転速度を適用してトルク制限値Ｔ4tmpを求める。

ステップＳ７１２においてコントローラ１００は、あらかじめシミュレーション又は実験を通じてＲＯＭに格納された図１３に示すような特性のマップに、バッテリ４０の充電状態(State Of Charge；以下「ＳＯＣ」という)を適用して放電可能電力を求める。そしてその放電可能電力及びモータ３３の回転速度からモータ３３の損失電力を考慮して演算したバッテリ４０の電力制限によるモータ３３の最大トルクであるトルク制限値Ｔ4batを求める。

ステップＳ７１３においてコントローラ１００は、トルク制限値Ｔ4tmpがトルク制限値Ｔ4batよりも小さいか否かを判定し小さければステップＳ７１４に処理を移行し、そうでなければステップＳ７１５に処理を移行する。

ステップＳ７１４においてコントローラ１００は、Ｔ4tmpをトルク制限値Ｔ4に設定する。

ステップＳ７１５においてコントローラ１００は、Ｔ4batをトルク制限値Ｔ4に設定する。

ステップＳ７１６においてコントローラ１００は、トルク制限値Ｔ4にモータ３３と右後輪４との減速比Ｇを乗じ車輪半径Ｒを除して右後輪４の駆動力制限値Ｆ4を求める。

ステップＳ７１７においてコントローラ１００は、右後輪４の最大摩擦円の駆動力Ｆ4gripを求める。具体的には、まず次式(6)に基づいて右後輪４の輪荷重Ｗ4[単位：N]を求める。

次に路面摩擦係数μ4[単位：なし]を推定する。具体的には、たとえば特開平6-98418号公報に開示された方法のように、右後輪４が路面から受ける反力を推定して、この路面反力と輪荷重Ｗ4とから路面摩擦係数μ4を推定すればよい。そして次式(7)に基づいて右後輪４の最大摩擦円の駆動力Ｆ4gripを求める。

ステップＳ７１８においてコントローラ１００は、右後輪４の最大摩擦円の駆動力Ｆ4gripが駆動力制限値Ｆ4よりも小さいか否かを判定し小さければステップＳ７１９に処理を移行し、そうでなければステップＳ７２０に処理を移行する。

ステップＳ７１９においてコントローラ１００は、右後輪の実現可能な最大駆動力Ｆ4maxとしてＦ4gripを設定する。

ステップＳ７２０においてコントローラ１００は、右後輪の実現可能な最大駆動力Ｆ4maxとしてＦを設定する。

図７は、実現可能な最大制動力を演算するサブルーチンのフローチャートである。なお基本的な内容は、図６に示した実現可能な最大駆動力を演算するサブルーチンと同様であるので、重複内容を適宜省略して説明する。

コントローラ１００は、まずモータ３１の温度及び回転速度を適用してトルク制限値Ｔ3tmpを求め(ステップＳ７２１)、バッテリ４０の充電可能電力及びモータ３１の回転速度からモータ３１の損失電力を考慮して演算したバッテリ４０の電力制限によるモータ最大トルクであるトルク制限値Ｔ3batを求める(ステップＳ７２２)。

トルク制限値Ｔ3tmpがトルク制限値Ｔ3batよりも大きいか否かを判定し(ステップＳ７２３)、大きければＴ3tmpをトルク制限値Ｔ3に設定し(ステップＳ７２４)、そうでなければＴ3batをトルク制限値Ｔ3に設定する(ステップＳ７２５)。そしてトルク制限値Ｔ3にモータ３１と左後輪３との減速比Ｇを乗じ車輪半径Ｒを除して制動力制限値Ｆ3を求める(ステップＳ７２６)。

ステップＳ７２７においてコントローラ１００は、左後輪３の最大摩擦円の駆動力Ｆ3gripを求める。具体的には、まず次式(8)に基づいて左後輪３の輪荷重Ｗ3[単位：N]を求める。

そして次式(9)に基づいて左後輪３の最大摩擦円の駆動力Ｆ3gripを求める。

ステップＳ７２８においてコントローラ１００は、左後輪３の最大摩擦円の駆動力Ｆ3gripにマイナス１を乗じた値が制動力制限値Ｆ3よりも大きいか否かを判定し(ステップＳ７２８)、大きければ-Ｆ3gripを左後輪の実現可能な最大制動力Ｆ3maxに設定し(ステップＳ７２９)、そうでなければ制動力制限値Ｆ3を左後輪の実現可能な最大制動力Ｆ3maxに設定する(ステップＳ７３０)。

次に図１４を参照して本実施形態の効果について説明する。

従来は、上述のように路面状況などによって駆動力制御が制限されることを考慮することなく目標ヨーレートを設定していたので、左旋回中に左後輪がたとえば轍路などの低μ路に入ってしまって、左後輪の駆動力制御が制限されると、ドライバの運転性が低下していた。

本実施形態では、このような場合には、左後輪の目標駆動力を低下させるようにしたのである。駆動力の制限がない場合のヨーレート目標値、すなわちドライバが本来意図するヨーレートは目標値(以下「本来目標値」という)を図１４(Ｃ)に実線で示す。これに対して本実施形態では、駆動力を制限することで図１４(Ｃ)の一点鎖線のようにヨーレート目標値（以下「制限目標値」という）を算出するようにした。制限目標値は、本来目標値とは一致しないものの、実際のヨーレートが制限目標値に一致しているので、ドライバの体感に合致するものであり、ドライバのステアリング操作量に応じたヨーレート応答を実現することができる。

さらに時刻ｔ2でドライバーが軌道を修正するためにステアリングを切り増しした場合にも、駆動力の制限範囲内でドライバの操作量に応じた制限目標値が演算されるので、実際のヨーレートは本来目標値に一致するようになる。これにより、ドライバに違和感を与えることなく、運転性の悪化を軽減することができるのである。

以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれることが明白である。

たとえば、上記では、最大摩擦円の駆動力を、輪荷重と路面摩擦係数推定値とを積算して求めたが、駆動力と横力の合力が最大摩擦円の駆動力となるように演算してもよい。

演算方法は、まず各輪駆動力Ｆxi(i=3,4)に対する各輪のタイヤ横力Ｆyi(i=3,4)を演算する。駆動力Ｆxiとタイヤ横力Ｆyiとの関係は図１５(ａ)に示すようになっており、タイヤの横滑り角と駆動力Ｆxiとに応じてタイヤ横力Ｆyiを演算することができる。ここでタイヤの横滑り角の推定には、例えば、特開平10-329689に記載された方法を用い、加速度センサ８１で検出した横方向加速度α_y、ヨーレートセンサ８２で検出したヨーレートγ、車速Ｖ、舵角センサ６１〜６４によって検出した各輪舵角δ_iとステアリング角θからタイヤの横滑り角β_iを推定する。

次に次式(10)を用いて駆動力Ｆxと横力Ｆyとの合力Ｆを演算し、最大摩擦円の駆動力と等しくなる駆動力を演算する(図１５(ｂ)参照)。

以上のようにして最大摩擦円の駆動力を求めてもよい。

本発明による駆動力配分制御装置を適用する車両の構成を示す図である。 本発明による車両の駆動力配分制御装置の制御ロジックのメインルーチンのフローチャートである。 車速検出のサブルーチンのフローチャートである。 前後方向目標静的駆動力Ｆｘ^*を演算するサブルーチンのフローチャートである。 実現可能な最大駆動力差を演算するサブルーチンのフローチャートである。 実現可能な最大駆動力を演算するサブルーチンのフローチャートである。 実現可能な最大制動力を演算するサブルーチンのフローチャートである。 ステアリング操作のみによるヨーレートγ^*を演算する特性マップの一例を示す図である。 後輪の左右駆動力差と目標ヨーレートとの関係を説明する図である。 最大駆動力差からヨーレートを求めるための特性マップの一例を示す図である。 アクセル踏込量と駆動力との特性及びブレーキ踏込量と制動力との特性の一例を示す図である。 モータの温度及び回転速度からトルク制限値を求めるための特性マップの一例を示す図である。 ＳＯＣからバッテリの充放電可能電力を求めるための特性マップの一例を示す図である。 本実施形態の効果について説明する。 駆動力とタイヤ横力との関係を示す図である。 従来の問題点を説明する図である。 ドライバがステアリングを切り増しして軌道修正した場合の従来の問題点を説明する図である。

符号の説明

１ 左前輪
２ 右前輪
３ 左後輪
４ 右後輪
１０ 操舵部
２０ 前輪駆動部
３０ 後輪駆動部
３１，３３ モータ
５１ アクセルストロークセンサ
５２ ブレーキストロークセンサ
６０ ステアリング操舵角センサ
６１〜６４ 転舵角センサ
７１〜７４ 車輪速センサ
８１ 加速度センサ
８２ ヨーレートセンサ
１００ コントローラ
ステップＳ１ 加速要求検出手段，旋回要求検出手段
ステップＳ２ 車速検出手段
ステップＳ６ ヨーレート応答設定手段
ステップＳ７，Ｓ８ ヨーレート応答実現可能範囲演算手段
ステップＳ９，Ｓ１０ 目標ヨーレート応答設定手段
ステップＳ１１ 駆動力演算手段
ステップＳ１２ 駆動力制御手段

Claims (6)

1. 前輪又は後輪の少なくとも一方の左右輪の駆動力を独立に制御してヨーレート応答を調整可能な車両の駆動力配分制御装置であって、
   ドライバの加速要求を検出する加速要求検出手段と、
   ドライバの旋回要求を検出する旋回要求検出手段と、
   車両の走行速度を検出する車速検出手段と、
   ドライバの加速要求及び旋回要求並びに車速に基づいてヨーレート応答を設定するヨーレート応答設定手段と、
   車両のヨーレート応答の実現可能範囲を演算するヨーレート応答実現可能範囲演算手段と、
   前記ヨーレート応答実現可能範囲でヨーレート応答を制限し、制限後のヨーレート応答を目標ヨーレート応答に設定する目標ヨーレート応答設定手段と、
   目標ヨーレート応答を実現する左右輪の駆動力を演算する駆動力演算手段と、
   前記駆動力演算手段の演算結果に基づいて左右輪の駆動力を制御する駆動力制御手段と、
   を備えることを特徴とする車両の駆動力配分制御装置。
2. 前記ヨーレート応答実現可能範囲演算手段は、各左右輪を駆動する駆動力源の出力範囲に基づいて、ヨーレート応答の実現可能範囲を演算する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動力配分制御装置。
3. 前記ヨーレート応答実現可能範囲演算手段は、各左右輪のタイヤの最大摩擦円に基づいて、ヨーレート応答の実現可能範囲を演算する、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両の駆動力配分制御装置。
4. 各左右輪を駆動する駆動力源としてのモータを備え、
   前記ヨーレート応答実現可能範囲演算手段は、前記モータに供給可能な電力及びモータから回生可能な電力に基づいて、ヨーレート応答の実現可能範囲を演算する、
   ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の車両の駆動力配分制御装置。
5. 前記ヨーレート応答実現可能範囲演算手段は、前記モータを駆動するとき生じる電力損失をも考慮してヨーレート応答の実現可能範囲を演算する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の車両の駆動力配分制御装置。
6. 前記ヨーレート応答実現可能範囲演算手段は、車両が実現可能な左右輪駆動力差の最大値を算出し、その最大値の範囲内でヨーレート応答の実現可能範囲を演算する、
   ことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の車両の駆動力配分制御装置。