JP4826308B2 - 車両の旋回挙動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、旋回内輪および旋回外輪に対する駆動力を調整することで車両の旋回挙動を制御する車両の旋回挙動制御装置に関するものである。

従来より、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、以下の特許文献１には、車両のヨーレイトに基づいて、車両の左輪と右輪との間で駆動力差を制御することで、車両にヨーモーメントを生じさせ、車両の旋回挙動を制御する技術が開示されている。
特開平９−８６３７８号公報

しかしながら、特許文献１の技術によれば、車輪が路面に伝達できる駆動力の容量（以下、グリップ容量という）に関わらず車輪の駆動力差を変更するため、左右輪間の駆動力差を変更しても、実際には、車両に適切なヨーモーメントを生じさせることができない場合がある。
特に、特許文献１の技術により、定速または加速中の車両に生じたオーバーステアを解消するために旋回内輪を対する駆動力を増大させると、旋回内輪のグリップ容量を超えて駆動力が増大する場合がある。そして、この場合、旋回内輪はスリップし、車両全体としての直進性が非常に弱くなるので、オーバーステアを解消するために左右輪間の駆動力差を制御したにもかかわらず、むしろオーバーステアが助長されるという事態を招くという課題もある。

本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、車両の旋回性能を向上させることができる、車両の旋回挙動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、本発明の車両の旋回挙動制御装置（請求項１）は、左右輪の駆動力を調整することで車両の旋回挙動を制御する左右輪駆動力制御機構を有する車両の旋回挙動制御装置であって、該車両の旋回方向を判定する旋回方向判定手段と、該旋回方向判定手段により判定された旋回方向に基づき該左右輪のうち一方が旋回内輪で他方が旋回外輪であると認定する旋回内外輪判定手段と、該旋回内輪の回転速度を検出する内輪速度検出手段と、該旋回外輪の回転速度を検出する外輪速度検出手段と、該車両の旋回に要求されるヨーモーメントである要求ヨーモーメントを算出する要求ヨーモーメント算出手段と、該要求ヨーモーメント算出手段によって算出された要求ヨーモーメントが、該内輪速度検出手段により検出された旋回内輪速と該外輪速度検出手段により検出された旋回外輪速との差である車輪速差に応じて設定される限界値を超えた場合には、該要求ヨーモーメントを該限界値でクリップして目標ヨーモーメントとする要求ヨーモーメントクリップ手段と、該要求ヨーモーメントクリップ手段によって設定された該目標ヨーモーメントを生じさせるように該左右輪駆動力制御機構を制御する駆動力調整手段とを備え、該限界値は、該旋回内輪にさらなる駆動力を付加する領域において該旋回内輪速が該旋回外輪速よりも速い場合、該旋回内輪速が該旋回外輪速よりも速いほど小さく設定されることを特徴としている。

また、請求項２記載の本発明の車両の旋回挙動制御装置は、請求項１記載の内容において、該要求ヨーモーメントのうち該限界値を超えた分を制動ヨーモーメントとして設定する制動ヨーモーメント演算手段と、該制動ヨーモーメント演算手段によって設定された該制動ヨーモーメントを生じさせるように該車両の各車輪の制動力を制御する制動力調整手段とを備えることを特徴としている。

また、請求項３記載の本発明の車両の旋回挙動制御装置は、請求項１または２の内容において、該限界値は、該旋回内輪速が該旋回外輪速よりも速く該車輪速差が所定値以上の領域ではゼロに設定されることを特徴としている。

本発明の車両の旋回挙動制御装置によれば、内輪と外輪との回転速度の差に応じて左右輪駆動力制御機構による左右輪の駆動力制御を行なうので、車両に適切なヨーモーメントを発生させることで、車両の旋回性能を向上させることができる。また、目標ヨーモーメントの限界値は、旋回内輪速が旋回外輪速よりも速いほど小さく設定されるので、路面状況などの影響を受けない適正な限界値を設定でき、車両の旋回性能を向上させることができる。（請求項１）
また、要求ヨーモーメントのうち目標ヨーモーメントの限界値を超えた分、即ち、制動ヨーモーメントを、車両の各輪の制動力を調整することで発生させ、これにより、車両の旋回性能をさらに高めることができる。（請求項２）
また、目標モーメントの限界値は、旋回内輪速が旋回外輪速よりも速く車輪速差が所定値以上の領域ではゼロに設定されるので、スリップがさらに助長されることを防ぐことができる。（請求項３）

以下、図面により、本発明の一実施形態に係る車両の旋回挙動制御装置について説明すると、図１はその全体構成を示す模式的なブロック構成図、図２は左旋回用マップの模式図、図３は右旋回用マップの模式図、図４は模式的な制御ブロック図、図５は左旋回している車両を示す模式図、図６はその制御内容を示す模式的なフローチャート、図７は左旋回用マップを用いた制御を示す模式図である。

図１に示すように、４輪駆動の車両１には、エンジン２，トランスミッション３，中間ギア機構４およびセンターデフ５が搭載され、エンジン２の出力が、トランスミッション３及び中間ギア機構４を介してセンターデフ５に伝達されるようになっている。なお、このセンターデフ５には、詳しくは後述する前後輪間差動制限機構１９が備えられている。
また、この車両１には、フロントディファレンシャル（以下、フロントデフ）６，車軸７Ｌ，７Ｒ，前左右輪８Ｌ，８Ｒが設けられ、センターデフ５の出力は、フロントデフ６および車軸７Ｌ，７Ｒを介して前左右輪８Ｌ，８Ｒにそれぞれ伝達されるようになっている。

さらに、この車両１には、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）１２および車軸１３Ｌ，１３Ｒが後左右輪１４Ｌ，１４Ｒが設けられている。これにより、センターデフ５の出力は、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，リアデフ１２および車軸１３Ｌ，１３Ｒを介して後左右輪１４Ｌ，１４Ｒに伝達されるようになっている。なお、リアデフ１２には、詳しくは後述する、左右輪駆動力制御機構１５が備えられている。

フロントデフ６には、エンジン２から入力された駆動力の大きさに応じて、左右輪８Ｌ，８Ｒの差動を機械的に制限する駆動力感応式のディファレンシャルギアが適用されている。
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から入力された駆動力は、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などを経て後輪１４へ伝達されるようになっている。また、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。

そして、このセンターデフ５には、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から出力された駆動力を前後輪８，１４に対して可変に配分できる前後輪間差動制限機構１９が備えられている。
この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および後輪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および後輪１４に対して伝達される駆動力の配分を適宜変更できるようになっている。なお、駆動系油圧ユニットから前後輪間差動制限機構１９に入力される油圧は、センターデフコントローラ３２によって制御されるようになっているが、この点については後述する。

したがって、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１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１の回頭性能を向上させたりできるようになっている。
次に、後輪１４側の駆動系について説明すると、この後輪１４には左右輪１４Ｌ，１４Ｒ間の差動を許容するリアデフ１２が設けられ、また、このリアデフ１２には、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できる左右輪駆動力制御機構１５が設けられている。また、左後輪１４Ｌには左後輪速センサ（内輪または外輪速度検出手段；図示略）が設けられるとともに、右後輪１４Ｒには右後輪速センサ（内輪または外輪速度検出手段；図示略）が設けられている。

なお、図５に示すように、本実施形態においては、原則的に、車両１が左旋回中である場合を例にとって説明する。このため、左後輪１４Ｌが旋回内輪であり、右後輪１４Ｒが旋回外輪となっているものとして説明する。左右後輪１４Ｌ，１４Ｒのうちどちらが旋回内輪でどちらが旋回外輪であるかという認定は、後述するＥＣＵ６０の旋回状態判定部６１で行なわれるようになっている。

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がそなえられている。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。したがって、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へ入力された駆動力は、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、左右輪駆動力制御機構１５は、変速機構１５Ａと伝達容量可変制御式の駆動力伝達機構１５Ｂとから構成され、ＥＣＵ６０からの指令によって左後輪１４Ｌと右後輪１４Ｒとの間の駆動力の差を、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（ここでは左後輪１４Ｌ）の回転速度を増速させたり減速させたりして駆動力伝達機構１５Ｂに出力するものである。

この伝達容量可変制御式の駆動力伝達機構１５Ｂは、ＥＣＵ６０によって制御された駆動系油圧ユニットから入力される油圧に応じて、伝達駆動力容量を調整できる湿式油圧多板クラッチ機構であって、上記変速機構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後輪１４Ｒ）の回転速度との回転速度差を利用して、左右輪１４Ｌ，１４Ｒの間で駆動力の授受を行なうことにより、一方の車輪の駆動力を増大または減少させ、他方の車輪の駆動力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，駆動力伝達機構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。また、駆動系油圧ユニットから左右輪駆動力制御機構１５に入力される油圧は、リアデフコントローラ３１によって制御されるようになっているが、この制御の内容については後述する。

また、上述の図示しない駆動系油圧ユニットには、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などがそなえられ、また、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、左右輪駆動力制御機構１５の所定の油室（図示略）およ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そなえられて構成されている。

リアデフコントローラ３１は、電子制御ユニットであって、左後輪１４Ｌと右後輪１４Ｒとの間での駆動力差に応じた油圧およびその出力先を示す信号（駆動力配分信号）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の左右輪駆動力制御機構１５に対する油圧を適宜制御することで、左後輪１４Ｌと右後輪１４Ｒとの間での駆動力差を調整するものである。

例えば、図５に示すように、車両１が左旋回しながら前進している場合には、このリアデフコントローラ３１が駆動系油圧ユニットを制御し、所定の油圧が駆動系油圧ユニットからリアデフ１２の左右輪駆動力制御機構１５に入力され、左後輪（旋回内輪）１４Ｌに伝達される駆動力が減少されると、左後輪１４Ｌが減速し、右後輪（旋回外輪）１４Ｒに伝達される駆動力が増大されるとともに右後輪１４Ｒが増速するようになっている。

これにより、車両１に左回り（時計回り）のヨーモーメントを生じさせ、アンダーステアを抑制することができるようになっている。
これとは逆に、左後輪１４Ｌに伝達される駆動力が増大されると左後輪１４Ｌが増速し、右後輪１４Ｒに伝達される駆動力が減じられるとともに右後輪１４Ｒが減速するようになっている。これにより、車両１に右回り（反時計回り）のヨーモーメントを生じさせ、オーバーステアを抑制することができるようになっている。なお、ヨーモーメントの正負は、正が反時計回り方向（即ち、左旋回方向）を示し、負が時計回り方向（即ち、右旋回方向）を示す。

また、センターデフコントローラ３２は、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およ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。

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。
さらに、この車両１には、ブレーキ装置コントローラ３３が備えられている。このブレーキ装置コントローラ３３は、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ブレーキ油圧を示す信号を制動系油圧ユニット（図示略）に対して送信し、この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。

また、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や、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、上述のようにリアデフコントローラ３１，センターデフコントローラ３２およびブレーキ装置コントローラ３３は、それぞれ、ＥＣＵ６０からの制御に基づいて作動するようになっている。

また、この車両１には、いずれも図示しない舵角センサ，前後Ｇセンサ，横Ｇセンサ，ヨーレイトセンサが設けられている。
これらのうち、舵角センサは、ドライバによって操作されるステアリングホイール（図示略）の角度を検出するものである。
また、前後Ｇセンサは、車両１に生じる前後方向の加速度を検出するものであり、また、横Ｇセンサは、車両１に生じる横方向の加速度を検出するものである。

また、ヨーレイトセンサは、車両１のヨー方向の回転角加速度（ヨーレイト）を検出するものである。
そして、この車両１にはＥＣＵ６０が搭載されている。このＥＣＵ６０は、いずれも図示しないインタフェイス，メモリ，ＣＰＵ等がそなえられた電子制御ユニットであって、車輪速センサ，舵角センサ，前後Ｇセンサ，横Ｇセンサおよびヨーレイトセンサによる測定結果を読み込むことができるようになっている。

また、このＥＣＵ６０には、図示しないメモリ内に記録されたプログラムとして、旋回状態判定部（旋回方向判定手段，旋回内外輪認定手段）６１，要求ヨーモーメント算出部（要求ヨーモーメント算出手段）６２，要求ヨーモーメントクリップ部（要求ヨーモーメントクリップ手段）６３，左右輪駆動力調整部（左右輪駆動力調整手段）６４，制動ヨーモーメント演算部（制動ヨーモーメント演算手段）６５および制動力調整部（制動力調整手段）６６が設けられている。

また、このＥＣＵ６０のメモリには、駆動力配分マップ（図示略）およびヨー運動制御マップ７０が記録され、さらに、このヨー運動制御マップ７０には、左旋回用マップ７１と右旋回用マップ７２とが含まれている。
旋回状態判定部６１は、横Ｇセンサから読み込んだ車両１の横加速度Ｇ_Yがプラスである場合には車両１が左旋回中であると判定し、他方、マイナスである場合には車両１が右旋回中であると判定するものである。

さらに、この旋回状態判定部６１は、車両１が左旋回中であると判定した場合には、左後輪１４Ｌが旋回内輪であると認定するとともに右後輪１４Ｒが旋回外輪であると認定し、他方、車両１が右旋回中であると判定した場合には、右後輪１４Ｒが旋回内輪であると認定するとともに左後輪１４Ｌが旋回外輪であると認定するようになっている。
要求ヨーモーメント算出部６２は、舵角センサによって測定された舵角δ_SWと、車速センサによって測定された車速ｖ_Bとに基づいて、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（即ち、車両１がニュートラルステア状態になるため）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ＹＭ_ADDを求めるものである。なお、この要求ヨーモーメント算出部６２は、車両１を左旋回させるためのステアリング操作方向を正（＋δ_SW）、右旋回させるためのステアリング操作方向を負（−δ_SW）として取り扱うようになっている。

要求ヨーモーメントクリップ部６３は、右後輪速センサにより検出された右輪速ｖ_RRから左後輪速センサにより検出された左輪速ｖ_RLを減算する、即ち、以下の式（１）により得られる車輪速差ｖ_difに応じて、要求ヨーモーメントＹＭ_ADDを限界ヨーモーメントＹＭ_AYC-MAXでクリップし、目標ヨーモーメントＹＭ_AYCとして設定するものである。
ｖ_RR−ｖ_RL＝ｖ_dif・・・（１）
より具体的に説明すると、この要求ヨーモーメントクリップ部６３は、旋回状態判定部６１により判定された車両１の旋回方向に応じて、左旋回用マップ７１または右旋回用マップ７２を選択し、その後、上式（１）によって得られた車輪速差ｖ_difをこれらの左旋回用マップ７１または右旋回用マップ７２に適用することで、目標ヨーモーメントＹＭ_AYCを得るようになっている。なお、この目標ヨーモーメントＹＭ_AYCは、左右輪駆動力制御機構１５の駆動力制御により生じさせるべきヨーモーメントの目標値である。

また、車輪速差ｖ_difが正である（ｖ_dif＞０）場合とは、右後輪１４Ｒの車輪速ｖ_RRの方が左後輪１４Ｌの車輪速ｖ_RLよりも速く回転している、即ち、以下の（２）が成立している場合である。
ｖ_RR＞ｖ_RL・・・（２）
他方、車輪速差ｖ_difが負である（ｖ_dif＜０）場合とは、左後輪１４Ｌの車輪速ｖ_RLの方が右後輪１４Ｒの車輪速ｖ_RRよりも速く回転している、即ち、以下の（３）が成立している場合である。

ｖ_RR＜ｖ_RL・・・（３）
図２に示すように、左旋回用マップ７１には、要求ヨーモーメント±ＹＭ_ADDが縦軸に規定されるとともに、車輪速差ｖ_difが横軸に規定され、さらに、限界ヨーモーメント（限界値）±ＹＭ_AYC-MAXが、クリップ線±ＣＬ_-Lとしてそれぞれ設定されている。
また、図３に示すように、右旋回用マップ７２にも、要求ヨーモーメント±ＹＭ_ADDが縦軸に規定されるとともに、車輪速差ｖ_difが横軸に規定され、限界ヨーモーメント±ＹＭ_AYC-MAXが、クリップ線±ＣＬ_-Rとしてそれぞれ設定されている。

そして、図２に示す左旋回用マップ７１におけるクリップ線±ＣＬ_-Lのうち、正のクリップ線＋ＣＬ_-Lは、車輪速差ｖ_difの大小に関わらず所定の大きさで一定であるが、負のクリップ線−ＣＬ_-Lは、車輪速差ｖ_difがゼロ以下になると徐々にゼロに近づき、さらに、車輪速差ｖ_difが所定値−ｖ_difTHよりも小さくなると、ゼロ（即ち、−ＹＭ_AYC-MAX＝０）で一定となるように設定されている。

また、図３に示す右旋回用マップ７２におけるクリップ線±ＣＬ_-Rのうち、負のクリップ線−ＣＬ_-Rは、車輪速差ｖ_difの大小に関わらず所定の大きさで一定であるが、正のクリップ線＋ＣＬ_-Rは、車輪速差ｖ_difがゼロ以上になると徐々にゼロに近づき、車輪速差ｖ_difが所定値＋ｖ_difTHよりも大きくなると、クリップ線＋ＣＬ_-Rはゼロ（即ち、＋ＹＭ_AYC-MAX＝０）で一定となるように設定されている。

ここで、どのような理由で図２に示すクリップ線−ＣＬ_-Lがこのような特性となっているのかを説明する。
旋回（例えば、左旋回）している車両１において、旋回内輪（左後輪）１４Ｌの車輪速ｖ_RLは、旋回外輪（右後輪）１４Ｒの車輪速ｖ_RRよりも遅くなるという関係が成立するのが通常である。しかしながら、左後輪１４Ｌがスリップしている場合においてはこのような関係は成立しない。

換言すれば、ＥＣＵ６０により、旋回内輪１４Ｌの車輪速ｖ_RLが、旋回外輪１４Ｒの車輪速ｖ_RRよりも速くなっていることが検出されたということは、即ち、旋回内輪１４Ｌのグリップ容量は限界を超えている、あるいは、限界を超える過渡期にあることが検出されたということである。
そして、旋回外輪１４Ｒの車輪速ｖ_RRに対する旋回内輪１４Ｌの車輪速ｖ_RLの相対差が大きくなる（即ち、上式（１）で算出される車輪速差ｖ_difが小さくなる）につれて、旋回内輪１４Ｌのスリップ度合いは大きくなっていると推定される。

そこで、本実施形態にかかる発明においては、このような場合においては旋回内輪１４Ｌに対してさらなる駆動力を付加しても車両１に所望のヨーモーメントを発生させることは困難であるとみなし、クリップ線−ＣＬ_-L（即ち、−ＹＭ_AYC-MAX）を徐々にゼロに近づくような特性で設定しているのである。
また、車輪速差ｖ_difが所定の閾値（−ｖ_difTH）よりも小さくなると、旋回内輪１４Ｌに対する駆動力を付加しても車両１に所望のヨーモーメントを発生させることは不可能であるとみなし、クリップ線−ＣＬ_-L（即ち、−ＹＭ_AYC-MAX）をゼロで一定となるような特性で設定しているのである。

なお、図３に示す右旋回用マップ７２に規定されているクリップ線＋ＣＬ_-Rについては、上述した左旋回用マップ７１に規定されたクリップ線−ＣＬ_-Lについての説明を、車両１が右旋回している場合に置き換えれば容易に理解できるものと解されるため、ここではその説明を省略する。
そして、旋回状態判定部６１により車両１が「左旋回」中であると判定された場合、要求ヨーモーメントクリップ部６３は、車輪速差ｖ_difを左旋回用マップ７１に適用し、要求ヨーモーメントＹＭ_ADDがクリップ線＋ＣＬ_-L以下で、且つ、クリップ線−ＣＬ_-L以上である（即ち、下式（４）が成立する）場合、要求ヨーモーメントＹＭ_ADDを、そのまま目標ヨーモーメント±ＹＭ_AYCとして設定するようになっている。

−ＹＭ_AYC-MAX≦ＹＭ_ADD≦＋ＹＭ_AYC-MAX ・・・（４）
また、要求ヨーモーメントＹＭ_ADDがクリップ線＋ＣＬ_-Lよりも大きい場合（即ち、以下の式（５）が成立する場合）、要求ヨーモーメントクリップ部６３は、要求ヨーモーメントＹＭ _ADD を、クリップ線＋ＣＬ_-Lでクリップしたものを目標ヨーモーメント＋ＹＭ_AYCとして設定（即ち、下式（６）が成立するように設定）するようになっている。

ＹＭ_ADD＞＋ＹＭ_AYC-MAX ・・・（５）
ＹＭ_AYC＝＋ＹＭ_AYC-MAX ・・・（６）
また、要求ヨーモーメントＹＭ_ADDがクリップ線−ＣＬ_-Lよりも小さい場合（即ち、以下の式（７）が成立する場合）、要求ヨーモーメントクリップ部６３は、目標ヨーモーメント−ＹＭ_AYCを、クリップ線−ＣＬ_-Lでクリップしたものを目標ヨーモーメント−ＹＭ_AYCとして設定（即ち、下式（８）が成立するように設定）するようになっている。

ＹＭ_ADD＜−ＹＭ_AYC-MAX ・・・（７）
ＹＭ_AYC＝−ＹＭ_AYC-MAX ・・・（８）
他方、要求ヨーモーメントクリップ部６３は、旋回状態判定部６１により車両１が「右旋回」中であると判定された場合、車輪速差ｖ_difを右旋回用マップ７２に適用し、要求ヨーモーメントＹＭ_ADDがクリップ線＋ＣＬ_-R以下であり、且つ、クリップ線−ＣＬ_-R以上である場合（即ち、下式（９）が成立する場合）、要求ヨーモーメント算出部６２によって得られた要求ヨーモーメントＹＭ_ADDを、そのまま目標ヨーモーメント±ＹＭ_AYCとして設定するようになっている。

−ＹＭ_AYC-MAX≦ＹＭ_ADD≦＋ＹＭ_AYC-MAX ・・・（９）
また、要求ヨーモーメントＹＭ_ADDがクリップ線＋ＣＬ_-Rよりも大きい（即ち、以下の式（１０）が成立する）場合、要求ヨーモーメントクリップ部６３は、要求ヨーモーメント＋ＹＭ_ADDを、クリップ線＋ＣＬ_-Rでクリップしたものを目標ヨーモーメント＋ＹＭ_AYCとして設定（即ち、下式（１１）が成立するように設定）するようになっている。

ＹＭ_ADD＞＋ＹＭ_AYC-MAX ・・・（１０）
ＹＭ_AYC＝＋ＹＭ_AYC-MAX ・・・（１１）
また、要求ヨーモーメントＹＭ_ADDがクリップ線−ＣＬ_-Rよりも小さい（即ち、下式（１２）が成立する）場合、要求ヨーモーメントクリップ部６３は、要求ヨーモーメントＹＭ_ADDを、クリップ線−ＣＬ_-Rでクリップしたものを目標ヨーモーメント−ＹＭ_AYCとして設定（即ち、下式（１３）が成立するように設定）するようになっている。

ＹＭ_ADD＜−ＹＭ _AYC-MAX ・・・（１２）
ＹＭ_AYC＝−ＹＭ_AYC-MAX ・・・（１３）
左右輪駆動力調整部６４は、要求ヨーモーメントクリップ部６３によって設定された目標ヨーモーメントＹＭ_AYCを生じさせるように、左右輪駆動力制御機構１５を制御するものである。

制動ヨーモーメント演算部６５は、要求ヨーモーメントＹＭ_ADDのうち、限界ヨーモーメント（限界値）ＹＭ_AYC-MAXを超えた分を制動ヨーモーメントＹＭ_ASCとして設定するものである。
つまり、この制動ヨーモーメント演算部６５は、要求ヨーモーメントＹＭ_ADDのうち、図２に示すクリップ線＋ＣＬ_-Lや図３に示すクリップ線＋ＣＬ_-Rよりも大きい分を制動ヨーモーメント＋ＹＭ_ASCとして設定し、また、要求ヨーモーメントＹＭ_ADDのうち、図２に示すクリップ線−ＣＬ_-Lや図３に示すクリップ線−ＣＬ_-Rよりも小さい分を制動ヨーモーメント−ＹＭ_ASCとして設定するようになっている。

制動力調整部６６は、制動ヨーモーメント演算部６５によって設定された制動ヨーモーメントＹＭ_ASCを生じさせるべく、車両１の各車輪８Ｌ，８Ｒ，１４Ｌ，１４Ｒの制動力を個別に制御する指令を、ブレーキ装置コントローラ３３に送信するものである。なお、この制動ヨーモーメントＹＭ_ASCと各車輪８Ｌ，８Ｒ，１４Ｌ，１４Ｒの制動力との関係は、ＥＣＵ６０のメモリ内に記録されている。

ここで、図４の制御ブロック図を用いて、改めて本実施形態における本発明の原理を説明する。
まず、旋回状態判定部６１により横Ｇセンサから車両１の横加速度Ｇ_Yが読み込まれ、さらに旋回状態判定部６１により車両１の旋回方向が判定される（図中符号Ｓ３１およびＳ３２）。

また、要求ヨーモーメント算出部６２により要求ヨーモーメントＹＭ_ADDが算出される（図中符号Ｓ３４）。
そして、要求ヨーモーメントクリップ部６３により、左後輪車輪速ｖ_RLおよび右後輪車輪速ｖ_RRが読み込まれ（図中符号Ｓ３３）、車輪速差ｖ_difが算出される。
さらに、この要求ヨーモーメントクリップ部６３により、要求ヨーモーメントＹＭ_ADDを車輪速差ｖ_difに応じてクリップする制御、即ち、クリップ制御が実行され、左右輪駆動力制御機構１５により生じさせるべきヨーモーメント（目標ヨーモーメント）ＹＭ_AYCが求められる（図中符号Ｓ３５）。

また、制動ヨーモーメント演算部６５により、要求ヨーモーメントＹＭ_ADDのうち目標ヨーモーメントＹＭ_AYCでは満たせない分、即ち、制動ヨーモーメントＹＭ_ASCが求められる（図中符号Ｓ３７）。
そして、要求ヨーモーメントクリップ部６３により設定された目標ヨーモーメントＹＭ_AYCを発生するように、左右輪駆動力調整部６４により、左右輪駆動力制御機構１５が制御され（図中符号Ｓ３６）、また、制動力調整部６６により、制動ヨーモーメントＹＭ_ASCを発生するように各車輪８Ｌ，８Ｒ，１４Ｌ，１４Ｒの制動力が制御され（図中符号Ｓ３８）、旋回中の車両１に適切なヨーモーメントを発生させることができるようになっている。

本発明の一実施形態に係る車両の旋回挙動制御装置は上述のように構成されているので、以下のような作用および効果を奏する。なお、ここでも、図５で示すように、原則的には、車両１が前進しながら左旋回しているものとして説明する。
図６のフローチャート中、まず、ステップＳ４１において、ＥＣＵ６０が、前後Ｇセンサから前後方向加速度Ｇ_Xを読み込むとともに、横Ｇセンサから横方向加速度Ｇ_Yを読み込むとともに、舵角センサから舵角δ_SWを読み込む。さらに、このＥＣＵ６０が、車速センサから車速ｖ_Bを読み込むとともに、左後輪速センサから左後輪１４Ｌの車輪速ｖ_RLを読み込むとともに、右後輪速センサから右後輪１４Ｒの車輪速ｖ_RRを読み込む。

その後、ＥＣＵ６０の旋回状態判定部６１が、横Ｇセンサから読み込んだ車両１の横加速度Ｇ_Yがプラスである場合には車両１が左旋回中であると判定し、他方、マイナスである場合には車両１が右旋回中であると判定する（ステップＳ４２）。
また、車両１が左旋回中であるとの判定がなされた場合は、旋回状態判定部６１が、車輪８Ｌ，８Ｒ，１４Ｌ，１４Ｒのうち、左輪８Ｌ，１４Ｌが旋回内輪であると認定するとともに、右輪８Ｒ，１４Ｒが旋回外輪であると認定する。他方、車両１が右旋回中であるとの判定がなされた場合には、この旋回状態判定部６１が、右輪８Ｒ，１４Ｒが旋回内輪であると認定するとともに、左輪８Ｌ，１４Ｌが旋回外輪であると認定する。（ステップＳ４３）
そして、要求ヨーモーメント算出部６２が、舵角センサによって測定された舵角δ_SWと、車速センサによって測定された車速ｖ_Bとに基づいて、要求ヨーモーメントＹＭ_ADDを算出する（ステップＳ４４）。

その後、要求ヨーモーメントクリップ部６３が、右輪速ｖ_RRから左輪速ｖ_RLを減算することにより得られる車輪速差ｖ_difに応じて、要求ヨーモーメントＹＭ_ADDを限界ヨーモーメントＹＭ_AYC-MAXでクリップし、目標ヨーモーメントＹＭ_AYCとして設定する（ステップＳ４５，Ｓ４６）。なお、要求ヨーモーメントＹＭ_ADDが限界ヨーモーメント＋ＹＭ_AYC-MAX以下で且つ限界ヨーモーメント−ＹＭ_AYC-MAX以上である場合、要求ヨーモーメントクリップ部６３は、要求ヨーモーメントＹＭ_ADDを目標ヨーモーメントＹＭ_AYCとしてそのまま設定する。

そして、制動ヨーモーメント演算部６５が、要求ヨーモーメントＹＭ_ADDのうち、限界ヨーモーメント＋ＹＭ_AYC-MAXよりも大きい分を制動ヨーモーメント＋ＹＭ_ASCとして設定し、また、要求ヨーモーメントＹＭ_ADDのうち、限界ヨーモーメント−ＹＭ_AYC-MAXよりも小さい分を制動ヨーモーメント−ＹＭ_ASCとして設定する（ステップＳ４７）。
つまり、左旋回中の車両１にアンダーステアが生じている場合には、制動ヨーモーメント演算部６５が、発生中のアンダーステアを抑制するように反時計回りの制動ヨーモーメント＋ＹＭ_ASCを設定し、他方、車両１にオーバーステアが生じている場合には、このオーバーステアを抑制するように時計回りの制動ヨーモーメント−ＹＭ_ASCを設定する。

その後、左右輪駆動力調整部６４が、目標ヨーモーメントＹＭ_AYCを生じさせるための左後輪１４Ｌと右後輪１４Ｒとの駆動力差を示す指令をリアデフコントローラ３１に送信することで、左右輪駆動力制御機構１５を制御し、目標ヨーモーメントＹＭ_AYCを生じさせる（ステップＳ４８）。
また、制動力調整部６６が、制動ヨーモーメントＹＭ_ASCを生じさせるための各輪８Ｌ，８Ｒ，１４Ｌ，１４Ｒの制動力を示す指令をブレーキ装置コントローラ３３に送信することで、各ブレーキ装置２１Ｌ，２１Ｒ，２２Ｌ，２２Ｒを制御し、制動ヨーモーメントＹＭ_ASCを生じさせる（ステップＳ４９）。

このように、車両１には、左右輪駆動力制御機構１５によるヨーモーメント（即ち、目標ヨーモーメント±ＹＭ_AYC）が生じ、また、各ブレーキ装置２１Ｌ，２１Ｒ，２２Ｌ，２２Ｒによるヨーモーメント（即ち、制動ヨーモーメント±ＹＭ_ASC）が生じることで、要求ヨーモーメント±ＹＭ_ADDを確実に生じさせ、車両１の旋回性能を適切に向上させることができるのである。

ここで、上述した本実施形態の作用および効果について、図７を用いて別の角度から改めて説明する。なお、この図７に示す左旋回用マップ７１は、図２に示す左旋回用マップ７１と同じものである。また、ここでは、左旋回中の車両１にアンダーステアが生じ、このアンダーステアを抑制するべく、要求ヨーモーメント算出部６２により算出された要求ヨーモーメントＹＭ_ADDが反時計回りのヨーモーメント−ＹＭ_ADD1であると仮定する。

そして、車輪速差ｖ_difが＋ｖ_dif1である場合、要求ヨーモーメントクリップ部６３は、要求ヨーモーメント−ＹＭ_ADD1のうち限界ヨーモーメント−ＹＭ_AYC-MAXを超えない分（即ち、要求ヨーモーメント−ＹＭ_ADD1をクリップ線−ＣＬ_-Lでクリップしたもの）を目標ヨーモーメント−ＹＭ_AYC1とする。
また、このとき、制動ヨーモーメント演算部６５は、要求ヨーモーメント−ＹＭ_ADD1のうち限界ヨーモーメント−ＹＭ_AYC-MAXを超えた分（即ち、クリップ線−ＣＬ_-Lよりも小さい分）を制動ヨーモーメント−ＹＭ_ASC1として設定する。

他方、車輪速差ｖ_difが−ｖ_dif2である場合、要求ヨーモーメントクリップ部６３は、要求ヨーモーメント−ＹＭ_ADD1 をクリップ線−ＣＬ_-Lでクリップしたものを目標ヨーモーメント−ＹＭ_AYC2とする。また、このとき、制動ヨーモーメント演算部６５は、要求ヨーモーメント−ＹＭ_ADD1のうち、クリップ線−ＣＬ_-Lよりも小さい分を制動ヨーモーメント−ＹＭ_ASC2として設定する。

なお、左旋回用マップ７１におけるクリップ線−ＣＬ_-Lは、車輪速差ｖ_difがゼロ以下になると徐々にゼロに近づくように設定されているので、目標ヨーモーメント−ＹＭ_AYC1の大きさ（即ち、｜ＹＭ_AYC1｜）よりも、目標ヨーモーメント−ＹＭ_AYC2の大きさ（即ち｜ＹＭ_AYC2｜）の方が小さくなっていることがわかる。
また、車輪速差ｖ_difが−ｖ_dif3である場合、要求ヨーモーメントクリップ部６３は、要求ヨーモーメント−ＹＭ_ADD1をクリップ線−ＣＬ_-Lでクリップしたものを目標ヨーモーメント−ＹＭ_AYC3とし、制動ヨーモーメント演算部６５は、要求ヨーモーメント−ＹＭ_ADD1のうち、クリップ線−ＣＬ_-Lよりも小さい分を制動ヨーモーメント−ＹＭ_ASC3として設定する。

しかしながら、車輪速差ｖ_difが所定値−ｖ_difTHよりも小さくなると、負のクリップ線−ＣＬ_-Lはゼロ（即ち、−ＹＭ_AYC-MAX＝０）で一定となるように設定されているため、ここでは、目標ヨーモーメント−ＹＭ_AYC3はゼロとして設定される。
つまり、車輪速差ｖ_difが所定値−ｖ_difTHよりも小さくなっているということは、旋回内輪１４Ｌが完全にスリップしてしまっているものとみなし、したがって、左右輪駆動力調整部６４は、左右輪駆動力制御機構１５を作動させないのである。したがって、左後輪１４Ｌおよび右後輪１４Ｒ間での駆動力配分制御は実行されず、左後輪１４Ｌのスリップがさらに助長されることを防ぐことができる。

このように、本発明の一実施形態に係る車両の旋回挙動制御装置によれば、旋回内輪と旋回外輪との車輪速差ｖ_difに応じて左右輪駆動力制御機構１５による左右輪１４Ｌ，１４Ｒの駆動力配分制御を行なうので、車両１に適切なヨーモーメントを発生させ、車両１の旋回性能を向上させることができる。
また、車両１の各輪８Ｌ，８Ｒ，１４Ｌ，１４Ｒの制動力を制御することで、車両１にさらなるヨーモーメントを発生させ、車両１の旋回性能をさらに高めることができる。

また、路面の摩擦係数μを検出したり推定したりする制御が不要となるので、コストダウンを図りながら、ＥＣＵ６０の制御負荷を低減し、左右輪駆動力制御機構１５による左右輪１４Ｌ，１４Ｒの駆動力制御を適切に実行することが可能となる。
換言すれば、車両１の左右輪１４Ｌ，１４Ｒとの間での駆動力調整により車両１に対して十分なヨーモーメントを発生させることができる場合には、各輪８Ｌ，８Ｒ，１４Ｌ，１４Ｒに対する制動力制御は実行されない。したがって、ブレーキ装置２１Ｌ，２１Ｒ，２２Ｌ，２２Ｒから発する熱を抑制することができる。

また、ブレーキ装置２１Ｌ，２１Ｒ，２２Ｌ，２２Ｒの作動頻度を低減することで、ブレーキ装置２１Ｌ，２１Ｒ，２２Ｌ，２２Ｒに対する負荷を軽減するとともに、ブレーキパッドなどの消耗品の寿命を長くすることで、消耗品交換に要する手間やコストを省くこともできる。
また、各輪８Ｌ，８Ｒ，１４Ｌ，１４Ｒに対する制動力制御が実行される頻度を少なくできるので、車両１の加速性能が低下することを抑制することもできる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
上述の実施形態においては、フロントデフ６は、エンジン２から入力された駆動力の大きさに応じて、左右輪８Ｒ，８Ｌの差動を機械的に制限する駆動力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するものではない。

例えば、上述の実施形態における左右輪駆動力制御機構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、上述の実施形態においては、車両１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、上述の実施形態においては、リアデフコントローラ３１が左右輪駆動力制御機構１５を制御することで、エンジン１から後左右輪１４Ｌ，１４Ｒに伝達される駆動力の差が変更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はあってもよいし、なくてもよい。

また、前輪側あるいは後輪側の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。
また、上述の実施形態においては、原則的に、車両１が左旋回中である場合を例にとって説明したため、左後輪１４Ｌが旋回内輪であり、右後輪１４Ｒが旋回外輪となっているものとして説明したが、車両１が右旋回中である場合には、左後輪１４Ｌが旋回外輪となり、右後輪１４Ｒが旋回内輪となることはいうまでもない。

また、上述の実施形態においては、旋回状態判定部６１は車両１の旋回方向を横Ｇセンサから求めたが、これに限定されることはなく、車両１の旋回方向を求めることができれば何でもよい。例えばヨーレイトセンサから車両１の旋回方向を求めてもよく、車両１にカーナビゲーション装置が搭載される場合は、地図情報と自車位置等から旋回方向を求めてもよい。

本発明の一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。 本発明の一実施形態に係る車両の旋回挙動制御装置の左旋回用マップを示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る車両の旋回挙動制御装置の右旋回用マップを示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る車両の旋回挙動制御装置の制御を示す模式的な制御ブロック図である。 本発明の一実施形態に係る車両の旋回挙動制御装置が搭載された車両でオーバーステアまたはアンダーステアが生じた場合を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る車両の旋回挙動制御装置による制御内容を模式的に示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る車両の旋回挙動制御装置の左旋回用マップを用いた制御を示す模式図である。

符号の説明

１ 車両
８Ｌ，８Ｒ，１４Ｌ，１４Ｒ 車輪
１５ 左右輪駆動力制御機構
６１ 旋回状態判定部（旋回状態判定手段）
６２ 要求ヨーモーメント算出部（要求ヨーモーメント算出手段）
６３ 要求ヨーモーメントクリップ部（要求ヨーモーメントクリップ手段）
６４ 左右輪駆動力調整部（左右輪駆動力調整手段）
６５ 制動ヨーモーメント演算部（制動ヨーモーメント演算手段）
６６ 制動力調整部（制動力調整手段）
ＹＭ_ADD 要求ヨーモーメント
ＹＭ_AYC-MAX 限界ヨーモーメント（限界値）
ＹＭ_AYC 目標ヨーモーメント
ＹＭ_ASC 制動ヨーモーメント

Claims (3)

1. 左右輪の駆動力を調整することで車両の旋回挙動を制御する左右輪駆動力制御機構を有する車両の旋回挙動制御装置であって、
   該車両の旋回方向を判定する旋回方向判定手段と、
   該旋回方向判定手段により判定された旋回方向に基づき該左右輪のうち一方が旋回内輪で他方が旋回外輪であると認定する旋回内外輪判定手段と、
   該旋回内輪の回転速度を検出する内輪速度検出手段と、
   該旋回外輪の回転速度を検出する外輪速度検出手段と、
   該車両の旋回に要求されるヨーモーメントである要求ヨーモーメントを算出する要求ヨーモーメント算出手段と、
   該要求ヨーモーメント算出手段によって算出された要求ヨーモーメントが、該内輪速度検出手段により検出された旋回内輪速と該外輪速度検出手段により検出された旋回外輪速との差である車輪速差に応じて設定される限界値を超えた場合には、該要求ヨーモーメントを該限界値でクリップして目標ヨーモーメントとする要求ヨーモーメントクリップ手段と、
   該要求ヨーモーメントクリップ手段によって設定された該目標ヨーモーメントを生じさせるように該左右輪駆動力制御機構を制御する駆動力調整手段とを備え、
   該限界値は、該旋回内輪にさらなる駆動力を付加する領域において該旋回内輪速が該旋回外輪速よりも速い場合、該旋回内輪速が該旋回外輪速よりも速いほど小さく設定される
   ことを特徴とする、車両の旋回挙動制御装置。
2. 該要求ヨーモーメントのうち該限界値を超えた分を制動ヨーモーメントとして設定する制動ヨーモーメント演算手段と、
   該制動ヨーモーメント演算手段によって設定された該制動ヨーモーメントを生じさせるように該車両の各車輪の制動力を制御する制動力調整手段とを備える
   ことを特徴とする、請求項１記載の車両の旋回挙動制御装置。
3. 該限界値は、該旋回内輪速が該旋回外輪速よりも速く該車輪速差が所定値以上の領域ではゼロに設定される
   ことを特徴とする、請求項１または２に記載の車両の旋回挙動制御装置。

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