JP2015215064A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】左右駆動力配分装置による左右駆動力配分制御に関わる異常が発生したときに、その左右駆動力配分制御を停止するときのドライバビリティを向上させる。
【解決手段】異常が発生したときの路面μ値が高い場合は低い場合よりもフェールセーフ処理過程での制御指令値の単位時間当たりの変化量が小さくされるので、高μ路走行中に左右駆動力配分制御を速やかに停止させた場合に運転者が意図するよりも車両１０の戻りが早くなってしまうということが抑制されて、高μ路走行中において車両１０の戻りが緩やかとなる。よって、左右駆動力配分装置１２による左右駆動力配分制御に関わる異常が発生したときに、その左右駆動力配分制御を停止するときのドライバビリティを向上させることができる。
【選択図】図１１

Description

本発明は、駆動力源からの動力を左右の駆動輪へ配分する左右駆動力配分装置を備えた車両の制御装置に関するものである。

左右駆動力配分装置を備えた車両において、その左右駆動力配分装置による左右の駆動輪への駆動力の配分を制御する左右駆動力配分制御を実行する車両の制御装置が良く知られている。例えば、特許文献１に記載された駆動力配分装置の制御装置がそれである。この特許文献１には、駆動力配分装置のフェールが判定された場合には、その駆動力配分装置による駆動力配分制御を停止させるフェールセーフ制御を実行することが開示されている。

特開２００９−２９９７７９号公報

ところで、左右駆動力配分制御に関わる異常が発生すると、意図しない左右駆動力配分(左右トルク差)となって、正常作動時とは異なるモーメントが車両に発生する可能性がある。このようなモーメントの発生時に一律のフェールセーフ制御によって左右駆動力配分制御を停止させると、異常が生じたときの路面状態によって異常によるモーメントに対する車両挙動の応答性が異なる為に、ドライバビリティが悪化するおそれがある。例えば、路面状態が高μ路である場合は、異常によるモーメントに対する車両挙動の応答性が良い。そして、そのような車両挙動を戻す為に、運転者は相応のステアリング操作を行うと考えられる。その為、路面状態が高μ路である場合に左右駆動力配分制御を速やかに停止させると、フェールセーフ制御の開始後直ぐに、異常によるモーメントがなくされて、車両のモーメントは、主に運転者の操舵によるモーメントとされる。そうすると、運転者が意図するよりも車両の戻りが早くなってしまい、ドライバビリティが悪化するおそれがある。尚、上述したような課題は未公知である。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、左右駆動力配分装置による左右駆動力配分制御に関わる異常が発生したときに、その左右駆動力配分制御を停止するときのドライバビリティを向上させることができる車両の制御装置を提供することにある。

前記目的を達成する為の第１の発明の要旨とするところは、(a) 駆動力源からの動力を左右の駆動輪へ配分する左右駆動力配分装置を備えた車両において、前記左右駆動力配分装置による前記駆動輪への前記駆動力の配分を制御する左右駆動力配分制御を実行する、車両の制御装置であって、(b) 前記左右駆動力配分制御に関わる異常が発生したときの走行路面の摩擦係数の値が高い場合は低い場合よりも前記左右駆動力配分制御を停止する過程での制御指令値の単位時間当たりの変化量を小さくすることにある。

このようにすれば、前記異常が発生したときの走行路面の摩擦係数の値が高い場合は低い場合よりも前記左右駆動力配分制御を停止する過程での制御指令値の単位時間当たりの変化量が小さくされるので、高μ路走行中に左右駆動力配分制御を速やかに停止させた場合に運転者が意図するよりも車両の戻りが早くなってしまうということが抑制されて、高μ路走行中において車両の戻りが緩やかとなる。よって、左右駆動力配分装置による左右駆動力配分制御に関わる異常が発生したときに、その左右駆動力配分制御を停止するときのドライバビリティを向上させることができる。

ここで、第２の発明は、前記第１の発明に記載の車両の制御装置において、前記左右駆動力配分制御の停止を開始する時点での制御指令値が所定値よりも高いときに、前記異常が発生したときの前記摩擦係数の値が高い場合は低い場合よりも前記左右駆動力配分制御を停止する過程での制御指令値の単位時間当たりの変化量を小さくすることにある。このようにすれば、左右駆動力配分制御の停止を開始する時点での制御指令値が所定値よりも高いときは、左右駆動力配分制御を停止する過程での制御指令値の単位時間当たりの変化量の違いによる車両に与える影響度の違いが大きいと考えられることから、その停止する過程での制御指令値の単位時間当たりの変化量を、摩擦係数の値が高い場合は低い場合よりも小さくすることで、高μ路走行中において確実に車両の戻りが緩やかとなる。よって、左右駆動力配分制御を停止するときのドライバビリティを向上させることができる。

また、第３の発明は、前記第１の発明又は第２の発明に記載の車両の制御装置において、前記左右駆動力配分制御を停止する過程での制御指令値の単位時間当たりの変化量は、前記左右駆動力配分制御を停止するまでの時間に基づいて設定されることにある。このようにすれば、左右駆動力配分制御を停止する過程での制御指令値の単位時間当たりの変化量を上記停止するまでの時間で定めることで、左右駆動力配分制御を停止する制御を簡易化することができる。

本発明が適用される車両に備えられた左右駆動力配分装置の概略構成を説明する図であると共に、左右駆動力配分装置における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。 高μ路における、複数の異常検出時間毎の出力停止時間に対するピークヨーレートの大きさを示す図である。 高μ路における、複数の異常検出時間毎の出力停止時間に対する揺り返しヨーレートの大きさを示す図である。 高μ路における車両挙動を、出力停止時間の違いによって比較した図である。 低μ路における、複数の異常検出時間毎の出力停止時間に対するピークヨーレートの大きさを示す図である。 低μ路における車両挙動を、異常検出時間と出力停止時間との合計時間の違いによって比較した図である。 官能上の評価に基づくフェールセーフ処理の成立範囲を、路面μ値毎に出力停止時間と異常検出時間との関係にて示す図である。 フェールセーフ処理を路面状態に基づいて切り替える実施態様の一例を示す図である。 フェールセーフ処理過程における指示値の変化方法を示す図である。 フェールセーフ処理過程における指示値の変化方法を示す図であって、図９とは別の態様を示す図である。 電子制御装置の制御作動の要部すなわち左右駆動力配分装置１２による左右駆動力配分制御に関わる異常が発生したときにその左右駆動力配分制御を停止するときのドライバビリティを向上させる為の制御作動を説明するフローチャートである。 高μ値の場合に行うフェールセーフ処理の実施態様の一例を示す図である。

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明が適用される車両１０に備えられた左右駆動力配分装置１２の概略構成を説明する図であると共に、左右駆動力配分装置１２における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。図１において、車両１０は、例えばＦＲ車両や四輪駆動車両などである。車両１０は、例えばエンジン等の駆動力源１１を備えている。車両１０において、駆動力源１１からの動力(特に区別しない場合にはトルクや力も同義)は、プロペラシャフト１４へ伝達される。左右駆動力配分装置１２は、後輪用差動歯車装置１６(以下、差動歯車装置１６という)や左右の後輪車軸１８Ｌ，１８Ｒ(以下、特に区別しない場合には車軸１８という)などを備えている。左右駆動力配分装置１２は、プロペラシャフト１４へ伝達された駆動力源１１からの動力を、差動歯車装置１６から左右の車軸１８を介して左右の駆動輪としての左右の後輪２０Ｌ，２０Ｒ(以下、特に区別しない場合には後輪２０という)へ配分する。

差動歯車装置１６は、デフケース１６ｃと、傘歯歯車からなる差動機構１６ｄとを備えており、左右の車軸１８に適宜差回転を与えつつ回転を伝達する公知の傘歯車式の差動歯車機構である。デフケース１６ｃには、プロペラシャフト１４の先端に設けられたドライブピニオン１４ｄと噛み合う、リングギヤ１６ｒが設けられている。従って、プロペラシャフト１４へ伝達された駆動力源１１からの動力は、ドライブピニオン１４ｄからリングギヤ１６ｒを介してデフケース１６ｃへ伝達される。

左右駆動力配分装置１２は、更に、デフケース１６ｃと左右の車軸１８との間に、それぞれ左右の増速装置２２Ｌ，２２Ｒ(以下、特に区別しない場合には増速装置２２という)を備えている。増速装置２２Ｌ，２２Ｒは左右対称的に構成されているので、増速装置２２Ｌ，２２Ｒがそれぞれ備える部材について、同一の部材には同一の符号を付してある。

左右の増速装置２２は、左右の第１遊星歯車装置２４と、左右の第２遊星歯車装置２６と、左右のクラッチ２８Ｌ，２８Ｒ(以下、特に区別しない場合にはクラッチ２８という)と、左右のモータＭとを備えている。第１遊星歯車装置２４と第２遊星歯車装置２６とは、車軸１８の軸心回りに並んで配設されている。第１遊星歯車装置２４は差動歯車装置１６側に配置され、第２遊星歯車装置２６は後輪２０側に配置されている。クラッチ２８は、車軸１８の軸心回りに配設された、多板式のクラッチである。クラッチ２８は、モータＭの回転に伴って車軸１８の軸心方向に沿って移動させられるピストン２８ｐを備えており、そのピストン２８ｐによって押圧されることで係合力が変化させられる。つまり、クラッチ２８は、モータＭの角度、又は、モータＭの駆動トルク、又は、モータＭの駆動電流などによって、係合力が変化させられる。

第１遊星歯車装置２４は、サンギヤ２４ｓと、そのサンギヤ２４ｓと噛み合う複数の遊星歯車２４ｐとを備えている。第２遊星歯車装置２６は、サンギヤ２６ｓと、そのサンギヤ２６ｓと噛み合う複数の遊星歯車２６ｐとを備えている。加えて、第１遊星歯車装置２４及び第２遊星歯車装置２６は、遊星歯車２４ｐ及び遊星歯車２６ｐをそれぞれ自転及び公転可能に支持する、共通のキャリヤ２４ｃを備えている。

第１遊星歯車装置２４及び第２遊星歯車装置２６において、サンギヤ２４ｓは、デフケース１６ｃに連結されており、デフケース１６ｃと一体的に回転する。サンギヤ２６ｓは、車軸１８に連結されており、車軸１８と一体的に回転する。遊星歯車２４ｐと遊星歯車２６ｐとは、一体的に設けられている。キャリヤ２４ｃは、クラッチ２８を介して選択的に非回転部材であるハウジング３０に連結される。サンギヤ２４ｓの歯数ＺＳ１は、サンギヤ２６ｓの歯数ＺＳ２よりも多く、遊星歯車２６ｐの歯数ＺＰ２は、遊星歯車２４ｐの歯数ＺＰ１よりも多い。

このように構成された左右駆動力配分装置１２において、左右のクラッチ２８が共に解放されると、差動歯車装置１６のみを介して左右の後輪２０に駆動力の配分が行われる。又、クラッチ２８が係合制御(特に、ここではスリップ制御)されることにより、クラッチ２８が係合制御された側の増速装置２２を介して、デフケース１６ｃのトルクが車軸１８、更には後輪２０へ伝達される。つまり、クラッチ２８が係合制御された側のキャリヤ２４ｃの回転が制限されることに伴って、その係合制御された側の後輪２０を増速回転させるトルクが発生させられ、その係合制御された側の後輪２０の駆動力が増大させられると共に、その駆動力の増大に応じて相対的にクラッチ２８が係合制御されない側の後輪２０の駆動力が減少させられる。例えば、右の後輪２０Ｒの駆動トルクを大きくする為に右のクラッチ２８Ｒが所定の係合トルクで係合制御された場合、図１中の破線矢印Ａに示すように、デフケース１６ｃに伝達されたトルクのうちの一部が右の増速装置２２Ｒを経て右の後輪２０Ｒへ伝達され、残部が差動歯車装置１６により左右の後輪２０Ｌ，２０Ｒに配分される。後述する電子制御装置８０は、左右のクラッチ２８の何れか一方のみを所定の係合トルクにて係合制御することにより、その係合制御する側の後輪２０の駆動トルクを増大させると共に係合制御しない側の後輪２０の駆動トルクを相対的に減少させて、左右の駆動力配分を制御することができる。すなわち、電子制御装置８０は、左右駆動力配分装置１２による左右の後輪２０への駆動力の配分を制御する左右駆動力配分制御を実行することができる。

更に、車両１０は、例えば左右駆動力配分制御を実行する車両１０の制御装置を含む電子制御装置８０を備える。電子制御装置８０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両１０の各種制御を実行する。例えば、電子制御装置８０は、駆動力源１１の出力制御、左右駆動力配分装置１２による左右駆動力配分制御等を実行するようになっており、必要に応じて駆動力源制御用、左右駆動力配分制御用等に分けて構成される。

電子制御装置８０には、車両１０が備える各種センサ(例えばモータ回転角度センサ５０、車輪速センサ５２、アクセル開度センサ５４、ブレーキセンサ５６、Ｇセンサ５８、ヨーレートセンサ６０、ステアリングセンサ６２、各種温度センサ６４など)による検出信号に基づく各種実際値(例えばモータＭの回転角度Ａm、不図示の左右の前輪、及び左右の後輪２０Ｌ，２０Ｒの各車輪速Ｎwfl，Ｎwfr，Ｎwrl，Ｎwrrに対応する各車輪速Ｎw、アクセル開度θacc、公知のホイールブレーキ装置を作動させる為に運転者により操作されるブレーキ操作部材の操作量であるブレーキ操作量Ｑbra、車両１０の前後加速度Ｇx、車両１０の左右加速度Ｇy、車両１０の鉛直軸まわりの回転角速度であるヨーレートＲyaw、ステアリングホイールの操舵角θsw及び操舵方向、電子制御装置８０内のＣＰＵなどの温度に対応するデバイス温度ＴＨdevなど)が、それぞれ供給される。又、電子制御装置８０からは、駆動力源１１の出力制御の為の制御指令値としての駆動力源出力制御指令信号Ｓf、及びモータＭを制御する為の制御指令値としてのモータ制御指令信号Ｓm等が、駆動力源１１を駆動する駆動力源駆動装置６６、モータＭを駆動するモータ駆動回路６８等へそれぞれ出力される。尚、電子制御装置８０は、各車輪速Ｎwに基づいて、各種実際値の１つとして、車両１０の速度Ｖ(以下、車速Ｖという)を算出する。電子制御装置８０は、例えば各車輪速Ｎwの平均車輪速を車速Ｖとする。

電子制御装置８０は、左右駆動力配分制御手段すなわち左右駆動力配分制御部８２、及び異常判定手段すなわち異常判定部８４を備えている。

左右駆動力配分制御部８２は、左右駆動力配分装置１２による左右駆動力配分制御を実行する。左右駆動力配分制御の一例として、左右駆動力配分制御部８２は、例えば旋回走行時に適切な旋回性能が得られるようにヨーモーメントを制御する。具体的には、左右駆動力配分制御部８２は、予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された(すなわち予め定められた)関係(例えば演算式或いはデータマップ等)から、車速Ｖ、操舵角θsw、アクセル開度θacc等に基づいて目標ヨーレートＲyawtgtを算出する。左右駆動力配分制御部８２は、予め定められた関係から、目標ヨーレートＲyawtgtと実ヨーレートＲyawとに基づいて必要なヨーモーメント量(必要ヨーモーメント量)を算出する。左右駆動力配分制御部８２は、予め定められた関係から、その必要ヨーモーメント量を得る為に必要な目標左右駆動力差(換言すれば目標左右駆動力配分)を算出する。左右駆動力配分制御部８２は、予め定められた関係から、その目標左右駆動力配分が得られる駆動力増大側の増速装置２２のクラッチ２８のクラッチトルクを算出する。左右駆動力配分制御部８２は、予め定められた関係から、その駆動力増大側のクラッチ２８のクラッチトルクが得られるモータＭの目標回転角度Ａmtgtを算出し、モータＭの実回転角度Ａmを目標回転角度Ａmtgtとする為のモータ制御指令信号Ｓmをモータ駆動回路６８へ出力する。

モータＭの実回転角度Ａmを目標回転角度Ａmtgtとする場合の制御量としては、例えばモータＭの回転角度Ａm、モータＭの駆動トルク、或いはモータＭの駆動電流などがある。左右駆動力配分制御をフィードバック制御にて実行する場合には、モータＭの回転角度Ａm又はモータＭの駆動トルクを、制御量として用いることが好ましい。一方で、左右駆動力配分制御をオープン制御(フィードフォワード制御)にて実行する場合には、モータＭの駆動電流を制御量として用いることが好ましい。従って、フィードバック制御の際のアクチュエータ(ここではモータＭ)への指示値となるモータ制御指令信号Ｓmは、目標回転角度Ａmtgt、又は目標回転角度Ａmtgtが得られるモータＭの目標駆動トルクなどの目標値となる。一方で、オープン制御の際のモータＭへの指示値となるモータ制御指令信号Ｓmは、目標回転角度Ａmtgtとするようにモータ駆動回路６８から出力されるモータＭの駆動電流などの出力指示値となる。又、フィードバック制御及びオープン制御のうちの予め定められた何れか一方の制御にて左右駆動力配分制御が実行されても良いし、フィードバック制御とオープン制御とを使い分ける予め定められた態様に基づいて左右駆動力配分制御が実行されても良い。

異常判定部８４は、左右駆動力配分装置１２による左右駆動力配分制御に関わる異常が発生したか否かを判定する。この左右駆動力配分制御に関わる異常とは、例えばモータ制御指令信号Ｓm自体の異常、モータ制御指令信号Ｓmに対する制御量の実際値(実応答)の異常などである。一方で、左右駆動力配分制御部８２は、モータＭ自体の異常やクラッチ２８の固着が発生していないことを前提として、後述するフェールセーフ処理を実行する。モータ制御指令信号Ｓm(モータＭへの指示値)自体の異常発生要因としては、指示値が電子制御装置８０により演算される値である為、例えばノイズ等の影響によりＲＡＭへの書き込み値が所定値と異なってしまうようなＲＡＭ化け等による演算エラーが想定される。このような演算エラーの場合、電子制御装置８０自体は正常であるので、モータ制御指令信号Ｓm自体の異常の際に、後述するフェールセーフ処理を実行することは有効である。例えば、指示値の演算途中でＲＡＭ化けが起こり、正しかった指示値が異常となったのなら最終値に修正をかけて正しい指示値を出力することが考えられるが、指示値の最終値そのものがＲＡＭ化けしてしまった場合には正しい指示値を出力することができない為、後述するフェールセーフ処理を実行することは有効である。又、モータ制御指令信号Ｓmに対する制御量の実際値の異常発生要因としては、例えばモータＭ自体の異常、又は車両１０が備える各種センサの異常が想定される。各種センサの異常であれば、指示値を出力することでモータＭは指示値の通りに作動するので、後述するフェールセーフ処理を実行することは有効である。これに対して、モータＭ自体の異常やクラッチ２８自体の異常では、指示値の通りに作動しないので、後述するフェールセーフ処理を実行する必要がない。その為、本実施例では、左右駆動力配分制御に関わる異常には、モータＭ自体の異常やクラッチ２８自体の異常を含めない。

具体的には、電子制御装置８０は、左右駆動力配分装置１２による左右駆動力配分制御が正常に行われているか否かを判断したり、左右駆動力配分制御が正常に行われていないときに異常の原因となっている異常箇所を検出したりする診断装置(ダイアグノーシス)を機能的に備えている。異常判定部８４は、上記診断装置による診断結果に基づいて、左右駆動力配分制御に関わる異常が発生したか否かを判定する。尚、左右駆動力配分制御に関わる異常が発生した走行状態としては、左右のクラッチ２８の何れか一方のみを所定の係合トルクにて係合制御する場合に所望の駆動力配分となっていない走行状態のみならず、左右のクラッチ２８を共に解放した状態に制御する場合に差動歯車装置１６のみを介した駆動力配分となっていない走行状態(すなわち異常によって左右駆動力配分制御が見かけ上実行されて、一方の駆動輪における駆動トルクが相対的に増大させられている走行状態)をも含んでいる。

左右駆動力配分制御部８２は、異常判定部８４により左右駆動力配分制御に関わる異常が発生したと判定された場合には、左右駆動力配分制御を停止するフェールセーフ処理を実行する。この左右駆動力配分制御を停止するとは、増速装置２２によって左右の後輪２０Ｌ，２０Ｒの一方の駆動輪における駆動トルクが相対的に増大させられた走行状態を解消すること、すなわち左右のクラッチ２８が共に解放された状態とすることである。つまり、この左右駆動力配分制御を停止するとは、実行中の左右駆動力配分制御を停止することのみならず、異常によって見かけ上実行されている左右駆動力配分制御を停止することをも含んでいる。

ところで、路面状態(路面μ値)が異なると、異常によって生じたヨーモーメントに対する車両挙動の応答性が異なると考えられる。又、異常によって生じたヨーモーメントに伴う車両挙動を戻す為に、運転者は相応のステアリング操作を行うと考えられる。その為、異常発生時に一律のフェールセーフ処理によって相対的に増大させられた一方の駆動輪における駆動トルクを低下させると、ドライバビリティが悪化したり、違和感を生じさせたりするおそれがある。路面μ値の違いによる異常時の車両挙動を検討した結果を以下に説明する。以下の説明において、異常検出時間は異常が発生してから異常判定部８４により左右駆動力配分制御に関わる異常が発生したと判定されるまでの時間である。この異常検出時間が長い程、フェールセーフ処理の開始が遅れる。又、出力停止時間は、左右駆動力配分制御を停止するまでの時間であって、異常が発生したと判定されてフェールセーフ処理が開始されてから増速装置２２によって相対的に増大させられた一方の駆動輪における駆動トルクの出力が停止されるまでの時間、すなわちフェールセーフ処理が開始されてからその相対的に増大させられた駆動トルクが零値に減少させられるまでのトルク減少時間である。この出力停止時間が短い程、異常発生に伴って増速装置２２によって相対的に増大させられた一方の駆動輪における駆動トルク(以下、フェールトルクという)によるヨーモーメント(以下、フェールによるヨーモーメントという)が早くなくなる。又、ピークヨーレートは、フェールによるヨーモーメントの最大値である。又、揺り返しヨーレートは、フェールによるヨーモーメントに伴う車両挙動を戻す為に運転者が行ったステアリング操作によるヨーモーメント(以下、修正舵によるヨーモーメントという)が、フェールによるヨーモーメントに加えられたときのヨーモーメントである。

図２は、高μ路における、複数の異常検出時間毎の出力停止時間に対するピークヨーレートの大きさを示す図である。図３は、高μ路における、複数の異常検出時間毎の出力停止時間に対する揺り返しヨーレートの大きさを示す図である。図４は、高μ路における車両挙動を、出力停止時間の違いによって比較した図である。図２に示すように、異常発生後のピークヨーレートは、異常検出時間の長短に因る変化が小さく、又、出力停止時間に因る変化も小さい。このことに関連して、図４に示すように、フェールによるヨーモーメントに対して車両挙動の応答性が高い。一方で、図３に示すように、揺り返しヨーレートは、出力停止時間が長い程小さくなる傾向がある。このことに関連して、図４に示すように、出力停止時間が０[sec]の場合、フェールによるヨーモーメントが急になくなり、修正舵によるヨーモーメントによって車両挙動の戻りが速くなる。これに対して、出力停止時間がある程度ある場合、フェールによるヨーモーメントが若干残り、これが修正舵によるヨーモーメントに対するアンチヨーモーメントとなって車両挙動の戻りが緩やかとなる。車両挙動の戻りが速くなると運転者は唐突感を感じる恐れがあるが、車両挙動の戻りが緩やかとなると運転者は安心感を感じると考えられる。このようなことを官能上評価すると、図３に示すように、出力停止時間は、異常検出時間に拘わらず、可能であればＡ[sec]以上とされることが望ましく、又、少なくともＢ[sec]以上とされる必要がある。

図５は、低μ路における、複数の異常検出時間毎の出力停止時間に対するピークヨーレートの大きさを示す図である。図６は、低μ路における車両挙動を、異常検出時間と出力停止時間との合計時間の違いによって比較した図である。図５に示すように、異常発生後のピークヨーレートは、異常検出時間が短い程、又、出力停止時間が長い程、小さくなる傾向がある。つまり、異常発生後のピークヨーレートは、異常検出時間と出力停止時間との合計時間である、フェールトルクが発生しているトルク発生時間(＝異常検出時間＋出力停止時間)が短い程、小さくなる傾向がある。このことに関連して、図６に示すように、フェールによるヨーモーメントに対して車両挙動の応答性が低い。又、トルク発生時間が長い場合、フェールトルクが残っている分、フェールによるヨーモーメントによって車両挙動が変化させられ、運転者による修正舵が大きくされる。これに対して、トルク発生時間が短い場合、フェールトルクが残り難く、フェールによるヨーモーメントによって車両挙動が変化させられ難いので、運転者による修正舵が小さくされる。大きな修正舵が必要とされると運転者は車両挙動を修正し難くなる恐れがあるが、小さな修正舵でよければ運転者は車両挙動を修正し易くなると考えられる。このようなことを官能上評価すると、図５に示すように、異常検出時間は、中短時間以内とされることが望ましい。

図７は、官能上の評価に基づくフェールセーフ処理の成立範囲を、路面μ値毎に出力停止時間と異常検出時間との関係にて示す図である。図７において、上述した検討結果を踏まえ、高μ路におけるフェールセーフ処理の成立範囲は、出力停止時間がＢ[sec]以上とされる領域である。又、低μ路におけるフェールセーフ処理の成立範囲は、トルク発生時間(＝異常検出時間＋出力停止時間)が短い領域である。ここで、異常検出時間は、検出精度などを考慮するとある程度の時間が必要であり、又、路面状態に拘わらず同じ値を設定することが適当である。その為、異常検出時間は、中短時間と短時間との間の範囲の時間に予め定められる。その為、低μ路におけるフェールセーフ処理過程での出力停止時間は、Ｂ[sec]よりも短い時間に予め定められる。又、高μ路におけるフェールセーフ処理過程での出力停止時間は、Ｂ[sec]以上の時間に予め定められる。

但し、長時間の出力停止時間にてフェールセーフ処理を実行する場合、フェールによるヨーモーメントを、フェールセーフ処理の開始直後に急に減少させ、その後ゆっくりと減少させることでも、その長時間の出力停止時間を満足させることができる。しかしながら、このような態様では、フェールセーフ処理の開始直後においては、短時間の出力停止時間にてフェールセーフ処理を実行する場合との違いが小さい。その為、フェールセーフ処理では、予め定められた出力停止時間をかけて、略一定の変化率にて指示値(モータ制御指令信号Ｓm)をスイープダウンさせることが望ましい。よって、左右駆動力配分制御部８２は、左右駆動力配分制御に関わる異常が発生したときに、その異常が発生したときの走行路面の摩擦係数の値(すなわち路面μ値)が高い場合は低い場合よりもその左右駆動力配分制御を停止する過程(すなわちフェールセーフ処理過程)でのモータ制御指令信号Ｓmの単位時間当たりの変化量を小さくする。又、左右駆動力配分制御部８２は、フェールセーフ処理過程でのモータ制御指令信号Ｓmの単位時間当たりの変化量(すなわち変化速度)を出力停止時間に基づいて設定する。これにより、フェールセーフ処理を簡易化することができる。

図８は、フェールセーフ処理を路面状態に基づいて切り替える実施態様の一例を示す図である。図８において、高μ路におけるフェールセーフ処理では、出力停止時間が比較的長くされることでモータ制御指令信号Ｓmの変化速度が遅くされる。これにより、モータ制御指令信号Ｓmがゆっくり落とされるので、車両挙動の乱れが抑制される。一方で、低μ路におけるフェールセーフ処理では、出力停止時間が比較的短くされることでモータ制御指令信号Ｓmの変化速度が早くされる。これにより、モータ制御指令信号Ｓmが早く落とされるので、車両挙動の急変が抑制される。

図９及び図１０は、各々、フェールセーフ処理過程における指示値の変化方法の一例を示す図である。図９及び図１０において、指示値と実応答(実際値)とが合っていない為に、ｔ１時点にて異常検出されてフェールセーフ処理が開始される。図９に示す実施態様は、指示値をそのまま落としている。又、図１０に示す実施態様は、指示値を一旦実応答の値に乗り換えた後に落としている。尚、図９及び図１０において、指示値が異常値である場合もあるし、実応答が異常値である場合もあるし、指示値及び実応答の何れもが異常値である場合もある。又、制御量は、前述したように、モータＭの実回転角度Ａmを目標回転角度Ａmtgtとする場合の制御量であり、例えばフィードバック制御の場合にはモータＭの回転角度Ａm又はモータＭの駆動トルクなどであり、オープン制御の場合にはモータＭの駆動電流などである。

より具体的には、電子制御装置８０は、路面状態推定手段すなわち路面状態推定部８６を、更に備えている。路面状態推定部８６は、例えば路面μ値の推定値を算出する。具体的には、路面状態推定部８６は、アクセルオン時に、各車輪速Ｎwに基づいて、各車輪間に、路面μ値を基本μ値から低μ値に切り替えた方が良いことを判断する為の予め定められた低μ路判定閾値としての所定車輪速度差が生じたか否かを判断する。又、路面状態推定部８６は、ホイールブレーキ装置の作動時に、各車輪速Ｎwに基づいて、各車輪速Ｎwの変化率の何れかが、低μ路判定閾値としての所定車輪速度変化率を超えたか否かを判断する。路面状態推定部８６は、各車輪間に所定車輪速度差が生じたと判断した場合、或いは各車輪速Ｎwの変化率の何れかが所定車輪速度変化率を超えたと判断した場合には、路面μ値の推定値を基本μ値から低μ値に切り替える。一方で、路面状態推定部８６は、アクセルオン時に、前後加速度Ｇx及び左右加速度Ｇyに基づいて、前後加速度Ｇxと左右加速度Ｇyとの合成Ｇが、路面μ値を基本μ値から高μ値に切り替えた方が良いことを判断する為の予め定められた高μ路判定閾値としての所定加速度を超えたか否かを判断する。路面状態推定部８６は、合成Ｇが所定加速度を超えたと判断した場合には、路面μ値の推定値を基本μ値から高μ値に切り替える。尚、路面状態推定部８６は、路面μ値の推定値を基本μ値から低μ値或いは高μ値に切り替えた後には、上述した切替え判断をしないことを条件として、路面μ値の推定値を基本μ値に収束させる。

左右駆動力配分制御部８２は、異常判定部８４により左右駆動力配分制御に関わる異常が発生したと判定されたときに、路面状態推定部８６により算出された路面μ値の推定値が高μ値の場合は低μ値の場合よりもフェールセーフ処理過程でのモータ制御指令信号Ｓmの変化速度を低くする。

図１１は、電子制御装置８０の制御作動の要部すなわち左右駆動力配分装置１２による左右駆動力配分制御に関わる異常が発生したときにその左右駆動力配分制御を停止するときのドライバビリティを向上させる為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。

図１１において、先ず、異常判定部８４に対応するステップ(以下、ステップを省略する)Ｓ１０において、例えば左右駆動力配分装置１２による左右駆動力配分制御に関わる異常が発生したか否かが判定される。このＳ１０の判断が否定される場合は、本ルーチンが終了させられる。一方で、このＳ１０の判断が肯定される場合は左右駆動力配分制御部８２に対応するＳ２０において、フェールセーフ処理が実行される。このフェールセーフ処理では、例えば路面μ値の推定値が高μ値である場合は、モータ制御指令信号Ｓmが比較的遅い変化速度でゆっくとスイープダウンさせられる(図８参照)。又、このフェールセーフ処理では、例えば路面μ値の推定値が低μ値である場合は、モータ制御指令信号Ｓmが比較的早い変化速度で早くスイープダウンさせられる(図８参照)。又、例えば左右駆動力配分制御がフィードバック制御で実行されている場合には、フェールセーフ処理もフィードバック制御で実行され、目標回転角度Ａmtgt又はモータＭの目標駆動トルクなどの目標値がスイープダウンさせられる。一方で、例えば左右駆動力配分制御がオープン制御で実行されている場合には、フェールセーフ処理もオープン制御で実行され、モータＭの駆動電流などの出力指示値がスイープダウンさせられる。但し、フェールセーフ処理の開始時に、フィードバック制御とオープン制御とを入れ替えることができるならば、この限りではない。次いで、左右駆動力配分制御部８２に対応するＳ３０において、フェールトルクの出力の停止が完了させられる。

上述のように、本実施例によれば、異常が発生したときの路面μ値が高い場合は低い場合よりもフェールセーフ処理過程での制御指令値の単位時間当たりの変化量が小さくされるので、高μ路走行中に左右駆動力配分制御を速やかに停止させた場合に運転者が意図するよりも車両１０の戻りが早くなってしまうということが抑制されて、高μ路走行中において車両１０の戻りが緩やかとなる。よって、左右駆動力配分装置１２による左右駆動力配分制御に関わる異常が発生したときに、その左右駆動力配分制御を停止するときのドライバビリティを向上させることができる。

また、本実施例によれば、フェールセーフ処理過程でのモータ制御指令信号Ｓmの変化速度は、フェールセーフ処理における出力停止時間に基づいて設定されるので、左右駆動力配分制御を停止する制御を簡易化することができる。

次に、本発明の他の実施例を説明する。尚、以下の説明において実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

前述の実施例１では、高μ値の場合には、低μ値の場合と比べて、フェールセーフ処理過程でのモータ制御指令信号Ｓmの変化速度を一律に低い値とした。ここで、高μ値の場合に、フェールセーフ処理開始時点でのモータ制御指令信号Ｓmの値が元々小さければ、低μ値の場合と同様の変化速度でモータ制御指令信号Ｓmを低下させたとしても、図２−４を用いて説明したような車両１０に与える影響度が小さいと考えられる。つまり、高μ値の場合に低μ値の場合よりもフェールセーフ処理過程でのモータ制御指令信号Ｓmの変化速度を一律に低い値とすることは、フェールセーフ処理開始時点でのモータ制御指令信号Ｓmの値がある程度大きいときに実施すれば良いと考えられる。従って、本実施例では、前述の実施例１に加えて、左右駆動力配分制御部８２は、左右駆動力配分制御の停止を開始する時点(フェールセーフ処理開始時点)でのモータ制御指令信号Ｓmの値が所定値よりも高いときに、異常が発生したときの路面μ値が高い場合は低い場合よりもフェールセーフ処理過程でのモータ制御指令信号Ｓmの単位時間当たりの変化量を小さくする。前記所定値は、例えばフェールセーフ処理過程でのモータ制御指令信号Ｓmの単位時間当たりの変化量が大きくされると、車両１０に与える影響度が無視できない程に、フェールセーフ処理開始時点でのモータ制御指令信号Ｓmの値が大きいことを判定する為の予め定められた高μ時処理判定閾値である。

図１２は、高μ値の場合に行うフェールセーフ処理の実施態様の一例を示す図である。図１２において、フェールセーフ処理開始時点でのモータ制御指令信号Ｓmの値が前記所定値よりも高いと、路面μ値に因ってフェールセーフ処理過程でのモータ制御指令信号Ｓmの変化速度が変化させられる。よって、高μ路におけるフェールセーフ処理では、フェールセーフ処理開始時点でのモータ制御指令信号Ｓmの値が前記所定値よりも高い場合、モータ制御指令信号Ｓmがゆっくり落とされる。一方で、フェールセーフ処理開始時点でのモータ制御指令信号Ｓmの値が前記所定値以下であると、フェールセーフ処理過程でのモータ制御指令信号Ｓmの変化速度が、路面μ値に因らず、例えば低μ路時のフェールセーフ処理と同等の一律の値とされる。よって、高μ路におけるフェールセーフ処理であっても、フェールセーフ処理開始時点でのモータ制御指令信号Ｓmの値が前記所定値以下である場合、低μ路時と同様に、モータ制御指令信号Ｓmが早く落とされる。

上述のように、本実施例によれば、前述の実施例１と同様の効果が得られることに加え、フェールセーフ処理開始時点でのモータ制御指令信号Ｓmの値が前記所定値よりも高いときに、異常が発生したときの路面μ値が高い場合は低い場合よりもフェールセーフ処理過程でのモータ制御指令信号Ｓmの単位時間当たりの変化量を小さくするので、フェールセーフ処理開始時点でのモータ制御指令信号Ｓmの値が前記所定値よりも高いときは、フェールセーフ処理過程でのモータ制御指令信号Ｓmの変化速度の違いによる車両１０に与える影響度の違いが大きいと考えられることから、フェールセーフ処理過程でのモータ制御指令信号Ｓmの単位時間当たりの変化量を、路面μ値が高い場合は低い場合よりも小さくすることで、高μ路走行中において確実に車両１０の戻りが緩やかとなる。よって、左右駆動力配分制御を停止するときのドライバビリティを向上させることができる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明は実施例相互を組み合わせて実施可能であると共にその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例では、異常検出した直後にフェールセーフ処理を開始し、高μ路の場合は低μ路の場合よりもモータ制御指令信号Ｓmの単位時間当たりの変化量を小さくしたが、この態様に限らない。例えば、高μ路の場合と低μ路の場合とでモータ制御指令信号Ｓmの単位時間当たりの変化量を変更せず、高μ路の場合は低μ路の場合よりも、異常検出してからフェールセーフ処理を開始するまでの待機時間を長くしても良い。このような実施態様では、異常検出してからフェールセーフ処理を完了するまでの出力停止時間が上記待機時間に応じて変化させられる。従って、モータ制御指令信号Ｓmの単位時間当たりの変化量が略同じであっても、異常検出してからの左右駆動力配分制御を停止する過程全体で見れば、モータ制御指令信号Ｓmの単位時間当たりの変化量は上記待機時間に応じて変化させられる。よって、上述したような実施態様でも、左右駆動力配分制御に関わる異常が発生したときの路面μ値が高い場合は低い場合よりも左右駆動力配分制御を停止する過程でのモータ制御指令信号Ｓmの単位時間当たりの変化量が小さくされる。

また、前述の実施例では、図４又は図６に示すように、異常発生の状態を、直進走行時に一方の駆動輪における駆動力が異常に因って増大させられる実施態様にて説明したが、これに限らない。例えば、左右駆動力配分装置１２による左右駆動力配分制御が行われていない状態での旋回走行時、左右駆動力配分装置１２による左右駆動力配分制御が行われている状態での旋回走行時などに、所望する駆動状態となっていないような異常発生の状態も想定される。このような異常発生時にも本発明は適用され得る。

また、前述の実施例では、路面μ値が高い場合と低い場合とは、路面μ値が基本μ値に対して高い場合の高μ値と、基本μ値に対して低い場合の低μ値とであり、高μ値と低μ値とでフェールセーフ処理の実施態様を切り分けたが、これに限らない。例えば、複数種類の高μ値と低μ値とに場合分けされ、各々のμ値に応じた出力停止時間が予め定められても良い。又、路面μ値が基本μ値である場合も、高μ値と同様のフェールセーフ処理を実行しても良い。又、そもそも基本μ値を有していなくても良い。

また、前述の実施例では、車両１０は、ＦＲ車両や四輪駆動車両であったが、これに限らない。例えば、車両１０は、ＦＦ車両やＲＲ車両であっても良い。要は、左右駆動力配分装置１２を備えた車両であれば、本発明は適用され得る。又、左右駆動力配分装置１２は、増速装置２２を備えるものであったが、これに限らない。例えば、左右駆動力配分装置１２は、車軸の中間軸に伝達された動力を、中間軸に連結された左右のクラッチを各々介して、左右の車軸を経て左右の駆動輪へ伝達する形式の左右駆動力配分装置であっても良い。又、左右の駆動輪に各々電動機が連結されて、その電動機により左右の駆動輪が各々駆動される形式の左右駆動力配分装置であっても良い。要は、駆動力源１１からの動力を左右の駆動輪へ配分する左右駆動力配分装置であれば良い。

また、前述の実施例では、駆動力源１１として、エンジンを例示したが、これに限らない。例えば、駆動力源１１は、内燃機関等のガソリンエンジンやディーゼルエンジン等が用いられるが、電動機等の他の原動機を単独で或いはエンジンと組み合わせて採用することもできる。

尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：車両
１１：駆動力源
１２：左右駆動力配分装置
２０(２０Ｌ，２０Ｒ)：左右の後輪(左右の駆動輪)
８０：電子制御装置(制御装置)

Claims (3)

1. 駆動力源からの動力を左右の駆動輪へ配分する左右駆動力配分装置を備えた車両において、前記左右駆動力配分装置による前記駆動輪への前記駆動力の配分を制御する左右駆動力配分制御を実行する、車両の制御装置であって、
   前記左右駆動力配分制御に関わる異常が発生したときの走行路面の摩擦係数の値が高い場合は低い場合よりも前記左右駆動力配分制御を停止する過程での制御指令値の単位時間当たりの変化量を小さくすることを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記左右駆動力配分制御の停止を開始する時点での制御指令値が所定値よりも高いときに、前記異常が発生したときの前記摩擦係数の値が高い場合は低い場合よりも前記左右駆動力配分制御を停止する過程での制御指令値の単位時間当たりの変化量を小さくすることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記左右駆動力配分制御を停止する過程での制御指令値の単位時間当たりの変化量は、前記左右駆動力配分制御を停止するまでの時間に基づいて設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の制御装置。

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