JP2009061916A - 車両の旋回挙動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の加減速に応じて制御方向がＵＳ抑制方向であってもＯＳ抑制方向であっても制御量に対する要求ヨーモーメントの不感帯を適正なものとし、車両の走行性能を向上させつつ、ドライブフィールのよい車両の旋回挙動制御装置を提供する。
【解決手段】ヨー運動制御手段(43)により、要求ヨーモーメント設定手段によって設定された要求ヨーモーメントに応じて制動力調整手段を制御して車両のヨー運動を制御することになるが、ヨー運動制御手段は、要求ヨーモーメントの０値近傍に所定幅（ＵＳ抑制側：ＤZus、ＯＳ抑制側：ＤZos）の不感帯を有しており、前後加減速ＧXが加速側に大きくなるほど該不感帯の所定幅を広げるようにする。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両の旋回挙動制御装置に関するものである。

従来から、ヨー運動を制御して旋回している車両の安定化を図り、車両の安全性を向上させるための技術が開発されている。例えば、車両のヨーレイトに基づいて、車両の左輪と右輪との間の駆動力差及び各輪に対する制動力をフィードバック制御する技術や、前輪と後輪との差動制限の程度を可変とするセンターデファレンシャルギア（以下、「センターデフ」という）の電子制御ＬＳＤ（Limited Slip Differential）を車両のヨーレイトに基づいてフィードバック制御する技術が知られている（特許文献１参照）。

具体的には、例えば、舵角センサからの操舵角や車輪速センサからの車速から車両の目標ヨーレイトを算出するとともにヨーレイトセンサを用いて実ヨーレイトを検出し、これら目標ヨーレイトと実ヨーレイトとに基づき要求ヨーモーメントを算出する一方、当該要求ヨーモーメントとＧセンサからの横加速度に基づき車両がアンダーステア状態(ＵＳ)にあるのか、ニュートラルステア状態にあるのか、或いはオーバーステア状態(ＯＳ)にあるのかを判定し、それぞれＵＳを抑制（ヨー運動を促進）すべく或いはＯＳを抑制（ヨー運動を抑制）すべく要求ヨーモーメントに応じて上記各フィードバック制御量を求め、車両の左輪と右輪との間の駆動力差及び各輪に対する制動力や電子制御ＬＳＤ等を制御するようにしている。

ところで、このように要求ヨーモーメントを車輪速センサ、舵角センサ、Ｇセンサ、ヨーレイトセンサ等の各種センサからの信号に基づいて求めるようにしていると、車両の走行中においては各センサの出力信号に路面からの外乱等によるノイズが混入し、当該ノイズにより過度に不要な制御が生じるという問題がある。
また、要求ヨーモーメントが小さい領域では、車両の走行状態によっては上記各制御を実施するとやはり過度に不要な制御が生じ得るという問題もある。

このようなことから、例えば、要求ヨーモーメントに不感帯を設け、０値近傍の一定範囲内の要求ヨーモーメントに対しては制御量を０値に維持し、過度の制御が行われないようにする技術が開発されている（特許文献２参照）。
特開２００７−１３１２２９号公報 特許第３１８３１２４号公報

しかしながら、上記不感帯を一定範囲に固定していると、車両の走行状態によっては一方で上記各制御が適正に行われず、却って制御性能の悪化を招き兼ねないという問題がある。
特に、車両の左輪と右輪に対する制動力を制御する場合においては、車両の加減速の大きさによって或いはヨー運動の制御方向がＵＳ抑制方向であるのかＯＳ抑制方向であるのかによって制動力が車両の加減速に与える影響が異なり、例えば、車両の加速中にヨーモーメントを付与すべく制動力が制御されると、ドライバの加速意思に反して自動的に減速力が付加されてしまい、加速操作と減速操作とが干渉してとりわけＵＳ抑制方向である場合においてドライバに顕著な減速感を与え兼ねないという問題がある。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、車両の加減速に応じて制御方向がＵＳ抑制方向であってもＯＳ抑制方向であっても制御量に対する要求ヨーモーメントの不感帯を適正なものとし、車両の走行性能を向上させつつ、ドライブフィールのよい車両の旋回挙動制御装置を提供することにある。

上記した目的を達成するために、請求項１の車両の旋回挙動制御装置は、前後左右輪を備える車両の各輪制動力に差をつける制動力調整手段と、車両の走行状態に応じて車両に要求される要求ヨーモーメントを設定する要求ヨーモーメント設定手段と、該要求ヨーモーメント設定手段により設定された要求ヨーモーメントに応じて前記制動力調整手段を制御し、車両のヨー運動を制御するヨー運動制御手段と、車両の前後加減速を検出する加減速検出手段とを備え、前記ヨー運動制御手段は、前記要求ヨーモーメントの０値近傍に所定幅の不感帯を有し、前記加減速検出手段により検出された前後加減速が加速側に大きくなるほど該不感帯の所定幅を広げる不感帯幅設定手段を含んでなることを特徴とする。

また、請求項２の車両の旋回挙動制御装置では、請求項１において、前後左右輪を備える車両の各輪駆動力に差をつける駆動力調整手段をさらに備え、前記ヨー運動制御手段は、前記要求ヨーモーメント設定手段により設定された要求ヨーモーメントに応じて前記制動力調整手段を制御するとともに前記駆動力調整手段を制御することを特徴とする。
また、請求項３の車両の旋回挙動制御装置では、請求項１または２において、前記不感帯幅設定手段は、車両のヨー運動を抑制するよりも該車両のヨー運動を促進する方が広くなるように前記不感帯の所定幅を設定することを特徴とする。

また、請求項４の車両の旋回挙動制御装置では、請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記不感帯幅設定手段は、車両のヨー運動を抑制するよりも該車両のヨー運動を促進する方が前後加減速に対する増加率が大きくなるように前記不感帯の所定幅を設定することを特徴とする。

本発明の請求項１の車両の旋回挙動制御装置によれば、ヨー運動制御手段により、要求ヨーモーメント設定手段によって設定された要求ヨーモーメントに応じて制動力調整手段を制御して車両のヨー運動を制御することになるが、ヨー運動制御手段は要求ヨーモーメントの０値近傍に所定幅の不感帯を有し、前後加減速が加速側に大きくなるほど該不感帯の所定幅を広げる不感帯幅設定手段を有しているので、ドライバが車両を加速中にヨー運動制御手段により制動力調整手段が制御されて各輪制動力に制動力が付加されると、ドライバの加速意思による加速操作と制動力の付加による減速操作とが干渉し、ドライバの感じる減速感が顕著なものとなり易いのであるが、前後加減速が加速側に大きくなるほど不感帯の所定幅を広げることで、制動力調整手段の制御への介入タイミングを適切なものにして車両の加速中にドライバの感じる減速感を抑制でき、ヨー運動制御の最適化を図り、車両の走行性能を向上させつつ、よりドライブフィールを高めることができる。

また、請求項２の車両の旋回挙動制御装置によれば、ヨー運動制御手段は要求ヨーモーメント設定手段により設定された要求ヨーモーメントに応じて制動力調整手段を制御するとともに駆動力調整手段を制御するので、駆動力調整手段は減速をともなわず、ドライバの加速意思による加速操作と干渉しないことから、前後加減速が加速側に大きくなるほど制動力調整手段の不感帯の所定幅を広げた場合であっても、駆動力調整手段を適切に制御へ介入させることが可能であり、車両の加速中にドライバの感じる減速感等を抑制しつつも、車両の走行性能をより一層向上させることができる。

また、請求項３の車両の旋回挙動制御装置によれば、車両のヨー運動を抑制するよりも該車両のヨー運動を促進する方が広くなるように不感帯の所定幅を設定するので、車両がオーバーステア状態(ＯＳ)にある場合の車両挙動は車両がアンダーステア状態(ＵＳ)にある場合の車両挙動に比べて急激に進行する傾向にあるため、多少の減速感を伴ってでもＯＳを優先的に抑制した方がよい場合があり、ヨー運動を抑制する場合(ＯＳの抑制)よりもヨー運動を促進する場合(ＵＳの抑制)に不感帯の所定幅を広く、換言すればヨー運動を促進する場合(ＵＳの抑制)よりもヨー運動を抑制する場合(ＯＳの抑制)の不感帯を狭く設定することで不感帯を適正なものにでき、ヨー運動を抑制する場合(ＯＳの抑制)において、ＯＳを十分に抑制して車両の挙動の安定性の向上を図りながらドライバの感じる減速感等を抑制して車両の走行性能の向上を図ることができる。

また、請求項４の車両の旋回挙動制御装置によれば、車両のヨー運動を抑制するよりも該車両のヨー運動を促進する方が前後加減速に対する増加率が大きくなるように不感帯の所定幅を設定するので、ヨー運動を抑制する場合(ＯＳの抑制)よりもヨー運動を促進する場合(ＵＳの抑制)において前後加減速が加速側に大きくなるほど不感帯の所定幅を広く設定することで不感帯を適正なものにでき、ヨー運動を促進する場合(ＵＳの抑制)において、ＵＳを抑制して車両の挙動の安定性の向上を図りつつもドライバの感じる減速感等を最大限に抑制して車両の走行性能の向上を図ることができる。

一方、換言すれば、ヨー運動を促進する場合(ＵＳの抑制)よりもヨー運動を抑制する場合(ＯＳの抑制) において前後加減速が加速側に大きくなっても不感帯の所定幅を狭く設定することになり、ヨー運動を抑制する場合(ＯＳの抑制)において、ＯＳをできる限り抑制して車両の挙動の安定性の向上を図りながらドライバの感じる減速感等を抑制して車両の走行性能の向上を図ることができる。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
先ず、第１の実施形態について説明する。
図１には本発明の第１の実施形態に係る車両の旋回挙動制御装置の全体構成を示す模式的なブロック構成図を示すが、当該旋回挙動制御装置は４輪駆動方式の車両１に適されるものである。車両１に搭載されたエンジン２の出力はトランスミッション３及び中間ギア機構４からセンターデフ５、フロントディファレンシャル（以下、「フロントデフ」という）６及び車軸７Ｌ，７Ｒを介して前左右輪８Ｌ，８Ｒにそれぞれ伝達されるとともに、前輪側ハイポイドギヤ機構９、プロペラシャフト１０、後輪側ハイポイドギヤ機構１１、リヤディファレンシャル（以下、「リアデフ」という）１２及び車軸１３Ｌ，１３Ｒを介して後輪１４の左右輪１４Ｌ，１４Ｒに伝達されるようになっている。

センターデフ５は、デファレンシャルピニオン５Ａ，５Ｂと、これらのデファレンシャルピニオン５Ａ，５Ｂと噛合するサイドギヤ５Ｃ，５Ｄとから構成され、デファレンシャルピニオン５Ａ，５Ｂから入力されたトルクは、一方のサイドギヤ５Ｃを介して前輪８へ伝達されるとともに、他方のサイドギヤ５Ｄを介しプロペラシャフト１０を経て後輪１４へ伝達される。また、このとき、このセンターデフ５によって前輪８と後輪１４との間の差動が許容されることによって、車両１の回頭性が妨げられないようになっている。

フロントデフ６には、エンジン２から入力されたトルクの大きさに応じて、左右輪８Ｌ，８Ｒの差動を機械的に制限するトルク感応式のディファレンシャルギアが適用されている。
一方、リアデフ１２におけるケース１２Ａの外周にはプロペラシャフト１０の後端のピニオンギア１０Ａと噛合するクラウンギア１６が設けられ、また、このケース１２Ａの内側には遊星歯車機構１２Ｂが備えられている。そして、この遊星歯車機構１２Ｂにより、左右の後輪１４Ｌ，１４Ｒの差動が許容されるようになっている。従って、エンジン２からプロペラシャフト１０，ピニオンギア１０Ａ等を通じてクラウンギア１６へ入力されたトルクは、遊星歯車機構１２Ｂによって左側の後輪１４Ｌと右側の後輪１４Ｒとの差動を許容しながら両輪１４Ｌ，１４Ｒに伝達されるようになっている。

また、車両１の車輪８Ｌ，８Ｒ，１４Ｌ，１４Ｒには、それぞれ、ブレーキ装置２１Ｌ，２１Ｒ，２２Ｌ，２２Ｒが設けられており、また、これらのブレーキ装置２１Ｌ，２１Ｒ，２２Ｌ，２２Ｒのそれぞれに独立して油圧を供給する制動系油圧ユニット（図示略）が設けられている。そして、この車両１には、ブレーキ装置コントローラ（制動力調整手段）３３が備えられている。

ブレーキ装置コントローラ３３は、いずれも図示しないインタフェイス，メモリ，ＣＰＵ等が備えられた電子制御ユニットであって、各輪８Ｌ，８Ｒ，１４Ｌ，１４Ｒに設けられた４つのブレーキ装置２１Ｌ，２１Ｒ，２２Ｌ，２２Ｒのそれぞれに対して増減されるべき油圧を示す信号（ブレーキ増減圧信号）を制動系油圧ユニットに対して送信し、このブレーキ増減圧信号を受けた制動系油圧ユニットが各ブレーキ装置２１Ｌ，２１Ｒ，２２Ｌ，２２Ｒに入力される油圧を適宜制御するようになっている。この制動系油圧ユニットには、ブレーキ液圧を調整するためのモータポンプと、電磁制御弁などが備えられており、ブレーキ装置２１Ｌ，２１Ｒ，２２Ｌ，２２Ｒのそれぞれに対して、ブレーキ装置コントローラ３３からの指示に応じて所定の油圧を入力するようになっている。そして、上述のようにブレーキ装置コントローラ３３は、ＥＣＵ４０と信号線を介し接続されていて、ＥＣＵ４０からの制御信号に基づいて作動するようになっている。

ＥＣＵ４０は、いずれも図示しないインタフェイス，メモリ，ＣＰＵ等が備えられた電子制御ユニットであって、いずれも車輪速センサ４５Ｌ，４５Ｒ，４６Ｌ，４６Ｒ，舵角センサ４７，Ｇセンサ(加減速検出手段)４８，ヨーレイトセンサ４９による検出結果を読み込むことができるようになっている。
このＥＣＵ４０は、図示しないメモリ内に記録されたプログラムとして、制御ヨーモーメント算出部４１，アンダーステア／オーバーステア判定部(以下、「ＵＳ／ＯＳ判定部」という)４２及びヨー運動制御部（ヨー運動制御手段）４３を備えている。また、このメモリには、ヨー運動制御部４３によって用いられるヨー運動制御マップ４４が記録されている。これらのうち、制御ヨーモーメント算出部４１は、ドライバが意図している旋回半径で車両１が旋回するために付加すべきヨーモーメントである要求ヨーモーメントを求めるものである。

つまり、図２には第１の実施形態に係る模式的な制御ブロック図を示すが、同図に示すように、この制御ヨーモーメント算出部４１は、舵角センサ４７によって測定された舵角と、各車輪速センサによって検出された車速とに基づいて、理論上の目標ヨーレイトを計算し、さらに、この理論上の目標ヨーレイトに対して、ヨーレイトセンサ４９によって測定された実ヨーレイトと比較することにより補正を加える制御、即ち、実ヨーレイトに基づくフィードバック制御を実行することで、要求ヨーモーメントを算出するようになっている（要求ヨーモーメント設定手段）。

ＵＳ／ＯＳ判定部４２は、旋回中の車両１の旋回状態を判定するものであって、制御ヨーモーメント算出部４１によって得られた要求ヨーモーメントと、Ｇセンサ４８によって測定された車両１の横方向の加速度（横加速度）ＧYとに基づき、旋回中の車両１が、アンダーステア(ＵＳ)が生じている状態（アンダーステア(ＵＳ)状態）にあるのか、実質的にアンダーステア(ＵＳ)もオーバーステアも(ＯＳ)生じていない状態（ニュートラルステア状態）にあるのか、或いは、オーバーステア(ＯＳ)が生じている状態（オーバーステア(ＯＳ)状態）にあるのかを判定するようになっている。

ヨー運動制御部４３は、車両１の旋回状態に応じてブレーキ装置コントローラ３３を制御することで、要求ヨーモーメントに対応するヨーモーメントを車両１に発生させるものである。つまり、ヨー運動制御部４３は、制御ヨーモーメント算出部４１によって得られた要求ヨーモーメントと、ＵＳ／ＯＳ判定部４２による判定結果（車両１の旋回状態）とに基づき、ヨー運動制御マップ４４に対して適用することにより、ブレーキ装置コントローラ３３に対する制御値を得るようになっている。

ここで、ブレーキ装置コントローラ３３に対する制御値とは、各ブレーキ装置２１Ｌ，２１Ｒ，２２Ｌ，２２Ｒの制動力増減の度合を示す値であって、具体的には、各ブレーキ装置２１Ｌ，２１Ｒ，２２Ｌ，２２Ｒの油圧増減値である。
ヨー運動制御マップ４４について説明すると、このヨー運動制御マップ４４の横軸には車両１の旋回状態、即ち、制御ヨーモーメント算出部４１によって得られた要求ヨーモーメントとＵＳ／ＯＳ判定部４２による判定結果から求められる、車両１に生じているアンダーステア(ＵＳ)の度合、或いは、オーバーステア(ＯＳ)の度合が規定されている。その縦軸には、ブレーキ装置コントローラ３３に対する制御値の絶対値が規定されている。

これより、ヨー運動制御部４３は、車両１のヨー運動を抑制する場合、即ち、車両１に発生しているオーバーステア(ＯＳ)を抑制（ヨー運動を抑制）する場合には、要求ヨーモーメントに応じた制御値をヨー運動制御マップ４４から読み出し、当該制御値に基づいて旋回内輪の制動力よりも旋回外輪の制動力が大きくなるようにブレーキ装置コントローラ３３を制御するようになっている。

他方、ヨー運動制御部４３は、車両１のヨー運動を促進する場合、即ち、車両１に発生しているアンダーステア(ＵＳ)を抑制（ヨー運動を促進）する場合には、要求ヨーモーメントに応じた制御値をヨー運動制御マップ４４から読み出し、当該制御値に基づいて旋回外輪の制動力よりも旋回内輪の制動力が大きくなるようにブレーキ装置コントローラ３３を制御するようになっている。

そして、ヨー運動制御マップ４４には、制御値に対し要求ヨーモーメントの０値近傍の範囲において制御値が値０を維持するようＵＳ抑制側に所定幅ＤZusでＯＳ抑制側に所定幅ＤZosの不感帯が設定されている。
このように不感帯が設けられていることにより、各車輪速センサ４５Ｒ、４５Ｌ、４６Ｒ、４６Ｌ、舵角センサ４７、ヨーレイトセンサ４９等からの入力信号に路面からの外乱等によるノイズが混入し、当該ノイズにより微少な要求ヨーモーメントが発生した場合であっても、当該微少な要求ヨーモーメントによって不必要に制御値が生成されてしまうことが防止され、各ブレーキ装置２１Ｌ，２１Ｒ，２２Ｌ，２２Ｒの過度の不要な作動制御が防止される。

また、要求ヨーモーメントが小さい領域では、車両１の走行状態によってはブレーキ装置コントローラ３３の制御を行うことでやはり過度に不要な制御が生じ得るという問題もあるが、このような場合であっても、不感帯が設けられていることにより、各ブレーキ装置２１Ｌ，２１Ｒ，２２Ｌ，２２Ｒの過度の不要な作動制御が防止される。
ところで、上述したように、不感帯を一定範囲に固定していると、車両１の走行状態によっては一方でヨー運動制御が適正に行われず、却って制御性能の悪化を招き兼ねないおそれがある。

具体的には、車両１の加減速の大きさによって、或いはヨー運動の制御方向がＵＳ抑制方向であるのかＯＳ抑制方向であるのかによって制動力が車両１の加減速に与える影響が異なっており、例えば、車両１の加速中にヨーモーメントを付与すべくブレーキ装置コントローラ３３が制御されて制動力が付加されると、ドライバの加速意思に反して自動的に減速力が付加されてしまい、加速操作と減速操作とが干渉してとりわけＵＳ抑制方向である場合においてドライバに顕著な減速感を与え兼ねない場合がある。

このようなことから、本発明では、不感帯幅であるＵＳ抑制側の所定幅ＤZusとＯＳ抑制側の所定幅ＤZosの大きさをそれぞれ異ならせるとともに、これらを車両１の前後方向の加速度(前後加速度) ＧXに応じて適宜可変させるようにしている（不感帯幅設定手段）。
詳しくは、図２に示すように、ＥＣＵ４０には前後加速度ＧXに対する所定幅ＤZus及び所定幅ＤZosが予め実験等により設定されそれぞれマップＭ1、Ｍ2として記憶されており、Ｇセンサ４８により検出された前後加速度ＧXに応じて所定幅ＤZus及び所定幅ＤZosがマップＭ1、Ｍ2から各々読み出され、ヨー運動制御部４３に入力されることで、ヨー運動制御マップ４４の所定幅ＤZus及び所定幅ＤZosが可変設定される。

具体的には、所定幅ＤZus及び所定幅ＤZosは、全体として所定幅ＤZusの方が所定幅ＤZosよりも大きく設定され、且つ、前後加速度ＧXが加速側に大きくなるほど各々変化勾配Ｄ1、Ｄ2の増加率をもって増大するよう設定されている。そして、所定幅ＤZosの変化勾配Ｄ2よりも所定幅ＤZusの変化勾配Ｄ1の方が大きく設定されている。
このように、本発明の第１の実施形態に係る旋回挙動制御装置では、ブレーキ装置コントローラ３３の制御において、制御値に対し要求ヨーモーメントに０値近傍の所定幅ＤZus及び所定幅ＤZosの範囲で不感帯を設定するようにしており、この場合において、不感帯幅であるこれら所定幅ＤZus及び所定幅ＤZosを、所定幅ＤZusの方が所定幅ＤZosよりも大きく且つ変化勾配Ｄ1の方が変化勾配Ｄ2よりも大きくなるように設定し、前後加速度ＧXが加速側に大きくなるほど広げるようにしている。

これにより、ドライバが車両１を加速中にブレーキ装置コントローラ３３が制御されて制動力が付加されても、前後加速度ＧXが加速側に大きくなるほど不感帯幅を広げることで、ブレーキ装置コントローラ３３の制御への介入タイミングを適切なものにして車両１の加速中にドライバの感じる減速感を抑制でき、ヨー運動制御の最適化を図り、車両１の走行性能を向上させつつ、よりドライブフィールを高めることができる。

また、所定幅ＤZusの方が所定幅ＤZosよりも大きくなるように不感帯幅である所定幅ＤZus及び所定幅ＤZosを設定するので、車両１がオーバーステア(ＯＳ)状態にある場合の車両挙動は車両１がアンダーステア(ＵＳ)状態にある場合の車両挙動に比べて急激に進行する傾向にあるのであるが、ヨー運動を抑制する場合(ＯＳの抑制)よりもヨー運動を促進する場合(ＵＳの抑制)の不感帯である所定幅ＤZusを広く、換言すればヨー運動を促進する場合(ＵＳの抑制)よりもヨー運動を抑制する場合(ＯＳの抑制)の不感帯である所定幅ＤZosを狭く設定して不感帯を適正なものにでき、ヨー運動を抑制する場合(ＯＳの抑制)において、ブレーキ装置コントローラ３３の制御を優先し、ＯＳを十分に抑制して車両１の挙動の安定性の向上を図りながらドライバの感じる減速感を抑制して車両の走行性能の向上を図ることができる。

なお、所定幅ＤZus及び所定幅ＤZosについては、前後加速度ＧXに応じて補正される前から、ヨー運動を抑制する場合(ＯＳの抑制)よりもヨー運動を促進する場合(ＵＳの抑制)の不感帯である所定幅ＤZusを広く設定しておくのがよく、これにより、より迅速に車両１の挙動の安定性の向上を図ることができる。
さらに、所定幅ＤZusの変化勾配Ｄ1の方が所定幅ＤZosの変化勾配Ｄ2よりも大きくなるように不感帯幅である所定幅ＤZus及び所定幅ＤZosを設定するので、ヨー運動を抑制する場合(ＯＳの抑制)よりもヨー運動を促進する場合(ＵＳの抑制)において前後加速度ＧXが加速側に大きくなるほど不感帯の所定幅ＤZusを広く設定して不感帯を適正なものにでき、ヨー運動を促進する場合(ＵＳの抑制)において、ＵＳを抑制して車両１の挙動の安定性の向上を図りつつもドライバの感じる減速感を最大限に抑制して車両１の走行性能の向上を図ることができる。

なお、このことは、換言すれば、ヨー運動を促進する場合(ＵＳの抑制)よりもヨー運動を抑制する場合(ＯＳの抑制) において前後加速度ＧXが加速側に大きくなっても不感帯の所定幅ＤZosを狭く設定することになり、上記所定幅ＤZusが所定幅ＤZosよりも大きいことと相俟って、ヨー運動を抑制する場合(ＯＳの抑制)において、ＯＳをできる限り抑制して車両１の挙動の安定性の向上を図りながらドライバの感じる減速感を抑制して車両１の走行性能の向上を図ることができる。

次に、第２の実施形態について説明する。
図３には本発明の第２の実施形態に係る車両の旋回挙動制御装置の全体構成を示す模式的なブロック構成図を示すが、第２の実施形態に係る車両１Ａは、第１の実施形態の構成に対して、左右輪間駆動力移動機構１５、左右輪間駆動力移動機構１５を制御して左右輪間の駆動力の差を調整するリアデフコントローラ(駆動力調整手段)３１を備えるとともに、前後輪間差動制限機構１９、前後輪間差動制限機構１９を制御して前後輪間での差動制限度合を調整するセンターデフコントローラ(駆動力調整手段)３２を備えている点がハードウェア構成として異なっているとともに、ＥＣＵ４０Ａによる制御内容が異なっている。このため、第１の実施形態と同一の構成や機能をする部材には、同形態と同一の符号を付して詳細な説明は省略し、異なる構成部分と制御内容を中心に説明する。

左右輪間駆動力移動機構１５は、リアデフ１２に設けられ、左右輪１４Ｌ，１４Ｒに伝達される駆動力の差を適宜変更することが可能に構成されている。
詳しくは、左右輪間駆動力移動機構１５は、変速機構１５Ａと伝達容量可変制御式のトルク伝達機構１５Ｂとから構成され、車両１Ａに搭載されているＥＣＵ４０Ａからの指令によって左輪１４Ｌと右輪１４Ｒとの間の駆動力（即ち、トルク）の差を、車両の走行状況等に応じて適宜変更できるようになっている。このうち、変速機構１５Ａは、左右輪のうちの一方の車輪（ここでは左輪１４Ｌ）の回転速度を増速させたり減速させたりしてトルク伝達機構１５Ｂに出力するものである。

この伝達容量可変制御式のトルク伝達機構１５Ｂは、ＥＣＵ４０Ａによって制御された駆動系油圧ユニット（図示略）から入力される油圧に応じて、伝達トルク容量を調整できる湿式油圧多板クラッチ機構であって、変速機構１５Ａにより増速または減速された回転速度と、左右輪のうちの他方の車輪（本実施形態においては右輪１４Ｒ）の回転速度との回転速度差を利用して、左右輪１４Ｌ，１４Ｒの間でトルクの授受を行なうことにより、一方の車輪の駆動トルクを増大または減少させ、他方の車輪の駆動トルクを減少または増大させることができるようになっている。なお、上述の、遊星歯車機構１２Ｂ，変速機構１５Ａ，トルク伝達機構１５Ｂは公知の技術であるので、これらの各構造についての詳細な説明は省略する。

リアデフコントローラ３１は、いずれも図示しないインタフェイス，メモリ，ＣＰＵ等が備えられた電子制御ユニットであって、後左輪１４Ｌと後右輪１４Ｒとの間での駆動力差に応じた油圧及びその出力先を示す信号（駆動力差信号）を駆動系油圧ユニットへ送信し、この駆動力差信号を受けた駆動系油圧ユニットがリアデフ１２の左右輪間駆動力移動機構１５に対する油圧を適宜制御することで、後左輪１４Ｌと後右輪１４Ｒとの間での駆動力差を調整するものである。

従って、例えば、車両１Ａが右旋回しながら前進している場合に、リアデフコントローラ３１からの指令により、所定の油圧が駆動系油圧ユニット（図示略）からリアデフ１２の左右輪間駆動力移動機構１５に入力され、右後輪１４Ｒに伝達されるトルクが減少されると、右後輪１４Ｒが減速する。また、このとき、左後輪１４Ｌに伝達されるトルクが増大されるとともに左後輪１４Ｌが増速する。従って、車両１Ａに右回り（時計回り）のヨーモーメントを生じさせることが可能となる。

前後輪間差動制限機構１９は、センターデフ５に設けられ、前輪８と後輪１４との間で許容された差動を可変に制限しながら、エンジン２から出力されたトルクを前後輪８，１４に対して可変に配分可能に構成されている。
前後輪間差動制限機構１９は、湿式油圧多板クラッチ機構によって構成され、駆動系油圧ユニット（図示略）から入力された油圧に応じて、前輪８及び後輪１４との間での差動制限の度合を調整することができるようになっており、前輪８及び後輪１４に対して伝達されるトルク（駆動力）の配分を適宜変更できるようになっている。

センターデフコントローラ３２は、いずれも図示しないインタフェイス，メモリ，ＣＰＵ等が備えられた電子制御ユニットであって、前輪８と後輪１４との間での差動制限の度合に応じた油圧及びその出力先を示す信号（前後輪間差動制限信号）を駆動系油圧ユニットへ送信し、この前後輪間差動制限信号を受けた駆動系油圧ユニットがセンターデフ５の前後輪間差動制限機構１９に対する油圧を適宜制御することで、前輪８と後輪１４との間での差動制限の度合を調整するものである。

従って、この前後輪間差動制限機構１９によれば、前輪８と後輪１４との差動制限の度合を調整することによって、車両１Ａのトラクション性能を向上させたり、他方、前輪８と後輪１４との差動を許容して、車両１Ａの回頭性能を向上させたりできるようになっている。
なお、上述の図示しない駆動系油圧ユニットは、いずれも図示しない、アキュムレータ、アキュムレータ内の作動油を所定圧に加圧するモータポンプ、モータポンプで加圧された油圧を監視する圧力センサと、モータポンプによって圧力調整されたアキュムレータ内の油圧をさらに圧力調整しながら出力する電磁制御弁と、この電磁制御弁で調整された油圧の供給先を、左右輪間駆動力移動機構１５の所定の油室（図示略）及び前後輪間差動制限機構１９の所定の油室（図示略）に切り換える方向切換弁などが備えられて構成されている。

ＥＣＵ４０Ａは、基本的に上記ＥＣＵ４０と同様であり、制御ヨーモーメント算出部４１、ＵＳ／ＯＳ判定部４２及びヨー運動制御部（ヨー運動制御手段）４３Ａを備えている。ここでは、制御ヨーモーメント算出部４１とＵＳ／ＯＳ判定部４２の機能は、上記第１の実施形態と同一機能であるので、その説明は省略する。
ヨー運動制御部４３Ａは、車両１Ａの旋回状態に応じて、リアデフコントローラ３１，センターデフコントローラ３２及びブレーキ装置コントローラ３３を制御することで、要求ヨーモーメントに対応するヨーモーメントを車両１Ａに発生させるものである。

つまり、図４には第２の実施形態に係る模式的な制御ブロック図を示すが、同図に示すように、ヨー運動制御部４３Ａは、制御ヨーモーメント算出部４１によって得られた要求ヨーモーメントとＵＳ／ＯＳ判定部４２による判定結果とに基づき、ヨー運動制御マップ４４０に対して適用することにより、リアデフコントローラ３１、センターデフコントローラ３２及びブレーキ装置コントローラ３３に対する制御値を得るようになっている。

ここで、リアデフコントローラ３１に対する制御値とは、リアデフ１２の左右輪間駆動力移動機構１５による左右輪１４Ｌ，１４Ｒ間の駆動力移動の度合を示す値であって、具体的には、左右輪間駆動力移動機構１５の油圧値である。また、センターデフコントローラ３２に対する制御値とは、センターデフ５の前後輪間差動制限機構１９による前後輪間の差動規制の度合を示す値であって、さらに具体的には、前後輪間差動制限機構１９の油圧値である。

ヨー運動制御マップ４４０について説明すると、本形態において、このヨー運動制御マップ４４０の横軸には車両１Ａの旋回状態、即ち、制御ヨーモーメント算出部４１によって得られた要求ヨーモーメントとＵＳ／ＯＳ判定部４２による判定結果から求められる、車両１Ａに生じているアンダーステア(ＵＳ)の度合、或いは、オーバーステア(ＯＳ)の度合が規定されている。他方、その縦軸には、リアデフコントローラ３１、センターデフコントローラ３２及びブレーキ装置コントローラ３３に対する制御値の絶対値が規定されている。

このヨー運動制御マップ４４０には、図４に示すように、主に、ＯＳ抑制領域４４０Ａと、ＵＳ抑制領域４４０Ｂとが規定されている。このＯＳ抑制領域４４０Ａには要求ヨーモーメントが小さい方から順番に、リアデフ制御領域４４０Ａ１と、センターデフ制御領域４４０Ａ２、ブレーキ制御領域４４０Ａ３とが規定されている。また、ＵＳ抑制領域４４０Ｂには、要求ヨーモーメントが小さい方から順番に、リアデフ制御領域４４０Ｂ１と、ブレーキ制御領域４４０Ｂ２とが規定されている。

ヨー運動制御部４３Ａは、車両１Ａのヨー運動を抑制する場合、即ち、車両１Ａに発生しているオーバーステア（ＯＳ）を抑制する場合には、まず、左右輪１４Ｌ，１４Ｒのうち、旋回中心側に位置している方の車輪（即ち、旋回内輪）の駆動力が増加するようにリアデフコントローラ３１を制御し、次に、前後輪８，１４間の差動制限を強めるようにセンターデフコントローラ３２を制御するようになっている。また、ヨー運動制御部４３Ａは、車両１Ａに発生しているオーバーステア（ＯＳ）を抑制する場合であり、且つ、リアデフコントローラ３１による左右輪間駆動力制御を実行するとともに、センターデフコントローラ３２による前後輪間差動制限制御を実行してもなお、要求ヨーモーメントを発生させることができない場合に限り、旋回内輪の制動力よりも旋回外輪の制動力が大きくなるようにブレーキ装置コントローラ３３を制御するようになっている。

他方、ヨー運動制御部４３Ａは、車両１のヨー運動を促進する場合、即ち、車両１Ａに発生しているアンダーステア(ＵＳ)を抑制する場合には、まず、左右輪１４Ｌ，１４Ｒのうち、旋回中心と反対側に位置している方の車輪（即ち、旋回外輪）の駆動力が増加するようにリアデフコントローラ３１を制御し、次に、前後輪８，１４間の差動制限を弱めるようにセンターデフコントローラ３２を制御するようになっている。また、ヨー運動制御部４３Ａは、車両１Ａに発生しているアンダーステア(ＵＳ)を抑制する場合であり、且つ、リアデフコントローラ３１による左右輪間駆動力制御を実行するとともに、センターデフコントローラ３２による前後輪間差動制限制御を実行してもなお、要求ヨーモーメントを発生させることができない場合に限り、旋回外輪の制動力よりも旋回内輪の制動力が大きくなるようにブレーキ装置コントローラ３３を制御するようになっている。

つまり、ヨー運動制御部４３Ａは、要求ヨーモーメントに応じた制御値をヨー運動制御マップ４４から読み出し、リアデフコントローラ３１、センターデフコントローラ３２及びブレーキ装置コントローラ３３のうちの少なくとも１つを制御して車両１Ａのヨー運動を制御可能である。
そして、ヨー運動制御マップ４４０には、上記第１の実施形態と同様、制御値に対し要求ヨーモーメントの０値近傍の範囲において制御値が値０を維持するようＵＳ抑制側に所定幅ＤZusでＯＳ抑制側に所定幅ＤZosの不感帯が設定されている。

また、上記第１の実施形態と同様、不感帯幅であるＵＳ抑制側の所定幅ＤZusとＯＳ抑制側の所定幅ＤZosの大きさをそれぞれ異ならせるとともに、これらを車両１Ａの前後方向の加速度(前後加速度) ＧXに応じて適宜可変させるようにしている（不感帯幅設定手段）。
つまり、図４に示すように、ＥＣＵ４０Ａには前後加速度ＧXに対する所定幅ＤZus及び所定幅ＤZosが予め実験等により設定されそれぞれマップＭ1、Ｍ2として記憶されており、Ｇセンサ４８により検出された前後加速度ＧXに応じて所定幅ＤZus及び所定幅ＤZosがマップＭ1、Ｍ2から各々読み出され、ヨー運動制御部４３Ａに入力されることで、ヨー運動制御マップ４４０の所定幅ＤZus及び所定幅ＤZosが可変設定される。なお、マップＭ1、Ｍ2は上記第１の実施形態と同様であり、その詳細については説明を省略する。

このように、本発明の第２の実施形態に係る旋回挙動制御装置では、リアデフコントローラ３１、センターデフコントローラ３２及びブレーキ装置コントローラ３３の制御において、制御値に対し要求ヨーモーメントに０値近傍の所定幅ＤZus及び所定幅ＤZosの範囲で不感帯を設定するようにしており、この場合において、不感帯幅であるこれら所定幅ＤZus及び所定幅ＤZosを、所定幅ＤZusの方が所定幅ＤZosよりも大きく且つ変化勾配Ｄ1の方が変化勾配Ｄ2よりも大きくなるように設定し、前後加速度ＧXが加速側に大きくなるほど広げるようにしている。

これにより、上記同様、ドライバが車両１Ａを加速中にブレーキ装置コントローラ３３が制御されて制動力が付加されても、前後加速度ＧXが加速側に大きくなるほど不感帯幅を広げることで、ブレーキ装置コントローラ３３の制御への介入タイミングを適切なものにして車両１Ａの加速中にドライバの感じる減速感を抑制でき、ヨー運動制御の最適化を図り、車両１Ａの走行性能を向上させつつ、よりドライブフィールを高めることができる。

そして、リアデフコントローラ３１、センターデフコントローラ３２による駆動力調整は減速をともなわず、ドライバの加速意思による加速操作と干渉しないことから、前後加速度ＧXが加速側に大きくなるほどブレーキ装置コントローラ３３の制御に関する不感帯幅を広げた場合であっても、リアデフコントローラ３１、センターデフコントローラ３２を適切に制御へ介入させることが可能であり、車両１Ａの加速中にドライバの感じる減速感等を抑制しつつも、車両１Ａの走行性能をより一層向上させることができる。

また、所定幅ＤZusの方が所定幅ＤZosよりも大きくなるように不感帯幅である所定幅ＤZus及び所定幅ＤZosを設定するので、上記第１の実施形態と同様、ヨー運動を抑制する場合(ＯＳの抑制)において、ＯＳを十分に抑制して車両１Ａの挙動の安定性の向上を図りながらドライバの感じる減速感を抑制して車両の走行性能の向上を図ることができる。
さらに、所定幅ＤZusの変化勾配Ｄ1の方が所定幅ＤZosの変化勾配Ｄ2よりも大きくなるように不感帯幅である所定幅ＤZus及び所定幅ＤZosを設定するので、上記第１の実施形態と同様、ヨー運動を促進する場合(ＵＳの抑制)において、ＵＳを抑制して車両１Ａの挙動の安定性の向上を図りつつもドライバの感じる減速感を最大限に抑制して車両１Ａの走行性能の向上を図ることができるとともに、ヨー運動を抑制する場合(ＯＳの抑制)において、ＯＳをできる限り抑制して車両１Ａの挙動の安定性の向上を図りながらドライバの感じる減速感を抑制して車両１Ａの走行性能の向上を図ることができる。

以上で本発明に係る車両の旋回挙動制御装置の実施形態の説明を終えるが、実施形態は上記に限られるものではない。
例えば、上記実施形態において、車両１、１Ａが４輪駆動車である場合を例にとって説明したが、特に４輪駆動車に限定するものではなく、前輪駆動車であってもよいし、後輪駆動車であってもよい。

また、上記実施形態においては、アンダーステア（ＵＳ）／オーバーステア（ＯＳ）の判定を、制御ヨーモーメント算出部４１によって得られた要求ヨーモーメントと、Ｇセンサ４８によって測定された車両１、１Ａの横方向の加速度とに基づいて行っているが、このような形態に限定されるものではなく、車両の旋回状態を判定しうるものであれば、どのような構成でもよい。

また、上記実施形態においては、前後加速度ＧXをＧセンサ４８で検出しているが、このような形態に限定されるものではなく、例えば、車速を微分することによって前後加速度を推定し、この推定値からマップを選択するようにしてもよいし、エンジン２の出力トルク、トランスミッション３の総減速比及びブレーキ装置２１Ｌ，２１Ｒ，２２Ｌ，２２Ｒの制動トルクから前後加速度を推定し、この推定値からマップを選択するようにしてもよい。

また、上記第２の実施形態において、フロントデフ６は、エンジン２から入力されたトルクの大きさに応じて左右輪８Ｒ，８Ｌの差動を機械的に制限するトルク感応式のディファレンシャルギアが適用されている場合について説明したが、このような構成に限定されるものではなく、左右輪間駆動力移動機構１５を、リアデフ１２に装備するだけではなくフロントデフ６にも装備する構成としてもよいし、フロントデフ６のみに装備する構成としてもよい。

また、上記第２の実施形態においては、リアデフコントローラ３１が左右輪間駆動力移動機構１５を制御することで、エンジン１から後左右輪１４Ｌ，１４Ｒに伝達されるトルクの差が調整される場合を例にとって説明したが、このような構成に限定するものではない。例えば、前輪側あるいは後輪側の左右輪にそれぞれ設けられた電気モータの駆動力をそれぞれ独立して調整するようにしてもよい。なお、この場合、電気モータのほかに、エンジンなどの他の駆動源を車載するか否かは適宜選択可能である。

また、上記第２の実施形態において、左右輪間駆動力移動機構１５の代わりに、左右輪間で駆動力を配分する機構を設けるようにしてもよく、例えば、左右輪にそれぞれクラッチ機構を設け、このクラッチ機構による締結力を調整することで、左右輪に伝達される駆動力の大きさを可変とする構成としてもよい。さらに、これを後輪側あるいは前輪側に設けてもよい。

また、上記第２の実施形態においては、前後輪間差動制限機構１９を歯車式のものとしたが、これに何ら限定されるものではなく、同様の機能を有するものであればよいことは言うまでもない。

本発明の第１の実施形態に係る車両の旋回挙動制御装置の全体構成を示す模式的なブロック構成図である。 第１の実施形態に係る車両の旋回挙動制御装置の制御系の構成を示す模式的な制御ブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る車両の旋回挙動制御装置の全体構成を示す模式的なブロック構成図である。 第２の実施形態に係る車両の旋回挙動制御装置の制御系の構成を示す模式的な制御ブロック図である。

符号の説明

１、１Ａ 車両
８Ｌ 前左輪
８Ｒ 前右輪
１４Ｌ 後左輪
１４Ｒ 後右輪
１５ 左右輪間駆動力移動機構
１９ 前後輪間差動制限機構
２１Ｌ，２１Ｒ，２２Ｌ，２２Ｒ ブレーキ装置
３１ リアデフコントローラ（駆動力調整手段）
３２ センターデフコントローラ（駆動力調整手段）
３３ ブレーキ装置コントローラ（制動力調整手段）
４３、４３Ａ ヨー運動制御部（ヨー運動制御手段）
４８ Ｇセンサ(加減速検出手段)

Claims (4)

1. 前後左右輪を備える車両の各輪制動力に差をつける制動力調整手段と、
   車両の走行状態に応じて車両に要求される要求ヨーモーメントを設定する要求ヨーモーメント設定手段と、
   該要求ヨーモーメント設定手段により設定された要求ヨーモーメントに応じて前記制動力調整手段を制御し、車両のヨー運動を制御するヨー運動制御手段と、
   車両の前後加減速を検出する加減速検出手段とを備え、
   前記ヨー運動制御手段は、前記要求ヨーモーメントの０値近傍に所定幅の不感帯を有し、前記加減速検出手段により検出された前後加減速が加速側に大きくなるほど該不感帯の所定幅を広げる不感帯幅設定手段を含んでなることを特徴とする車両の旋回挙動制御装置。
2. 前後左右輪を備える車両の各輪駆動力に差をつける駆動力調整手段をさらに備え、
   前記ヨー運動制御手段は、前記要求ヨーモーメント設定手段により設定された要求ヨーモーメントに応じて前記制動力調整手段を制御するとともに前記駆動力調整手段を制御することを特徴とする、請求項１に記載の車両の旋回挙動制御装置。
3. 前記不感帯幅設定手段は、車両のヨー運動を抑制するよりも該車両のヨー運動を促進する方が広くなるように前記不感帯の所定幅を設定することを特徴とする、請求項１または２記載の車両の旋回挙動制御装置。
4. 前記不感帯幅設定手段は、車両のヨー運動を抑制するよりも該車両のヨー運動を促進する方が前後加減速に対する増加率が大きくなるように前記不感帯の所定幅を設定することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか記載の車両の旋回挙動制御装置。

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