JP4936851B2 - 車両および車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の左右輪間にトルク差を発生させるトルク差発生手段を備える車両制御装置に関し、特に、ハンドル角速度に応じてトルク差を発生させる制御装置に関する。

車両の左右輪間にトルク差を発生させる車両制御装置に関しては、例えば、特許文献１に開示されている方式がある。車両の左右輪間にトルク差を発生させることにより、左右の各車輪と路面との間で発揮されている駆動力または制動力の大きさを左右不均衡にし、これにより、車両にヨーモーメントを発生させて車両の挙動を制御することができる。

車両の左右輪間に発生させるトルク差の目標値を決める制御ロジックに関しては、特許文献１で開示されている方式の一つに、ハンドル角速度に比例した値をトルク差の目標値とする方式がある。ハンドル角速度に比例したトルク差を発生させれば、ハンドル角速度に比例したヨーモーメントが発生し、ハンドル操作に対する車両のヨー運動の初期応答性を向上することができる。
特開平１０−１６５９９号公報

しかし、上記特許文献１に開示されている制御ロジックのように、車両の左右輪間に発生させるトルク差の目標値を、単にハンドル角速度に比例しただけの値にすると、車速が高い時はハンドル角に対する車両のヨー角速度のオーバーシュートが大きくなる場合があり、車両安定性が低下する可能性がある。

本発明の目的は、車速が高い時でも、ハンドル操作に対する車両のヨー運動の初期応答性を向上させ、かつ、ヨー角速度のオーバーシュートを抑え、安定した走行を実現することができる車両制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は主として次のような構成を採用する。
ハンドルの角速度を検出する角速度検出手段と、左右車輪間にトルク差を発生させるトルク差発生手段と、前記角速度検出手段からのハンドル角速度をもとにトルク差の目標値を決めて前記トルク差発生手段を制御する制御手段と、を備えた車両制御装置であって、車両の速度を決める車速計算手段を設け、前記車速計算手段で求めた車両速度の高い所定の車速時に現れるヨー運動のピーク周波数の振幅を小さくし且つ位相を進ませるピーク抑制部を前記制御手段に設け、前記ピーク抑制部自体が、ハンドルの角度に対するヨー角速度の周波数特性における前記ヨー運動のピーク周波数の成分のゲインを、前記ピーク周波数の発生しない低周波数での定常ゲインと略等しくし、さらに、前記ピーク抑制部からの出力が、前記トルク差発生手段で発生した発生したトルク差に対するヨー角速度の周波数特性における前記ヨー運動のピーク周波数の成分の位相を、ハンドル角度の位相から９０度〜１８０度進めた位相にする構成とする。

また、前記車両制御装置において、前記ピーク抑制部は、前記トルク差発生手段で発生したトルク差の前記ピーク周波数の成分の位相を、前記車速計算手段で求めた車両速度に応じて変更する構成とする。

また、前記車両制御装置において、前記トルク差発生手段は、トルクモータの出力軸に遊星歯車機構を適用して反動トルクを生成し左右車輪間にトルク差を発生させるものである構成とする。さらに、前記トルク差発生手段は、電動モータと減速ギアからそれぞれ構成される左輪駆動手段と右輪駆動手段とからなり、前記制御手段により前記左輪駆動手段と右輪駆動手段をそれぞれ制御する構成とする。さらに、前記トルク差発生手段は、変速機及びプロペラシャフトを介してエンジン動力を伝達される、電磁クラッチを有する動力配分機構からなる構成とする。さらに、前記トルク差発生手段は、左輪と右輪に備え付けられたブレーキ装置からなり、前記制御手段により前記左輪と右輪の各ブレーキ装置を制御して左右輪に制動力差を発生させる構成とする。

本発明によれば、車速が高い時でも、ハンドル操作に対する車両のヨー運動の初期応答性を向上させ、かつ、ヨー角速度のオーバーシュートを抑え、安定した走行を実現することができる。

本発明の第１〜第４の実施形態に係る車両制御装置について、図１〜図１２を参照しながら以下詳細に説明する。本発明の第１の実施形態に係る車両制御装置は図１〜図９に示し、第２の実施形態については図１０に、第３の実施形態については図１１に、第４の実施形態については図１２にそれぞれ示す。

図面において、１はエンジン、２は変速機、３は発電機、４は車輪、５は電力線、６はエネルギストレージ、７はトルク差発生手段、８はハンドル角速度検出手段、９は車輪速センサ、１０は車速計算手段、１１は制御器、１２は左・右輪駆動手段、１４は車輪動力配分機構、１５は制動力差発生ブレーキ装置、２１は差動装置、２５は反動トルク機構、３５は反動トルク駆動モータ、４１は制御ゲイン、４２はピーク抑制フィルタ、４３はモータコントローラ、をそれぞれ表す。

「第１の実施形態」
図１は本発明の実施形態に係る車両制御装置を適用する車両の全体構成を示す図である。図１において、エンジン１が発生した動力は、変速機２および発電機３に伝えられる。変速機２に伝えられた動力は、左右に分配されて車輪４ＦＬ，４ＦＲに伝えられる。発電機３は、エンジン１から伝えられた動力を用いて発電を行い、電力線５を介して、エネルギストレージ６やトルク差発生手段７に電力を供給する。

エネルギストレージ６は、バッテリやキャパシタなどエネルギを貯蔵する手段と、スイッチと、このスイッチを制御するコントローラと、を備え、電力の受け入れと放出を制御する手段によって構成される。貯蔵した電力は、トルク差発生手段７を駆動するために使用しても良いし、自動車に備えられている他の電気機器（スタータやブロワなど）に使用しても良い。

トルク差発生手段７は、制御器１１の指令に従って、車輪４ＲＬ，４ＲＲの間にトルク差を発生させる。発生させるトルク差の方向が、車輪４ＲＬ，４ＲＲの回転数差の方向と同じ場合は電力が必要となり（後述する図２の反動トルク駆動モータ３５の回転方向とこのモータ３５のトルクの方向が一致するので、このモータ３５への電力供給を要する）、その電力は発電機３やエネルギストレージ６から供給する。発生させるトルク差の方向が、車輪４ＲＬ，４ＲＲの回転数差の方向と逆の場合は電力が発生し、その電力はエネルギストレージ６へ供給する。トルク差発生手段７の詳細については後述する。

なお、エネルギストレージ６は設けなくても良く、その場合は、トルク差発生手段７へ電力を供給する時は発電機３から供給し、トルク差発生手段７が電力を発生する時は発電機３や別に設ける制動抵抗器により電力を消費すれば良い。

ハンドル角速度検出手段８は、ハンドル角センサ（図示しない）とハンドル角速度計算手段（図示しない）により構成される。ハンドル角センサはハンドル角（ドライバが操作するハンドルの角度）δを測定する。ハンドル角速度計算手段は、ハンドル角δを微分することにより、ハンドル角速度δ’を計算する。なお、微分した後の値を、ノイズ除去のためのローパスフィルタに通して、そのローパスフィルタの出力をハンドル角速度δ’としても良い。この場合、ローパスフィルタのカットオフ周波数は、例えば１０Ｈｚ以上に設定する。

車輪速センサ９ＦＬ，９ＦＲ，９ＲＬ，９ＲＲは、車輪４ＦＬ，４ＦＲ，４ＲＬ，４ＲＲに備えられており、各車輪の回転速度を測定する。

車速計算手段１０は、車輪速センサ９ＦＬ，９ＦＲ，９ＲＬ，９ＲＲにより測定された各車輪の回転速度と、車両に応じてあらかじめ設定したタイヤ半径の値から、各車輪の進行速度を計算し、各車輪の進行速度から車速Ｖを計算する。車速Ｖは、各車輪の進行速度の平均値としても良いし、いくつかの車輪がホイールスピンした場合を考慮して、１番遅い車輪と２番目に遅い車輪の進行速度の平均値としても良いし、センサが故障した場合を考慮して、２番目に遅い車輪の進行速度としても良い。

制御器１１は、ハンドル角速度δ’と、車速Ｖに応じて、トルク差発生手段７へ制御指令を出力する。制御器１１の詳細については後述する。

図２は本実施形態に係る車両制御装置におけるトルク差発生手段７の構成例を示す図である。図２において、差動装置２１は、差動入力要素２２と、左右一対の傘歯車式のサイドギア２３ＲＬ，２３ＲＲと、両サイドギアに噛合するピニオンギア２４とで構成されている。サイドギア２３ＲＬ，２３ＲＲとピニオンギア２４は差動入力要素２２によって回転支持されており、サイドギア２３ＲＬ，２３ＲＲとピニオンギア２４の回転軸は直角に配置される。左側のサイドギア２３ＲＬは左車輪４ＲＬと連結され、右側のサイドギア２３ＲＲは右車輪４ＲＬに連結される。この構成により、サイドギア２３ＲＬ，２３ＲＲの平均回転速度が、差動入力要素２２の回転速度となり、サイドギア２３ＲＬ、２３ＲＲに回転速度差がないときは、サイドギア２３ＲＬ，２３ＲＲと差動入力要素２２の回転速度は一致する。

反動トルク機構２５は、車体に固定されたハウジング２６と、同一の減速比の回転要素を有する一対の遊星歯車機構２７ａ，２７ｂと、反動トルクの入力軸２８と、一対の出力軸２９ａ，２９ｂとを備える。第１遊星歯車機構２７ａは、第１サンギア３０ａ、第１リングギア３１ａ、第１プラネタリギア３２ａ、第１プラネタリキャリヤ３３ａから構成されており、第１プラネタリキャリヤ３３ａは、第１サンギア３０ａおよび第１リングギア３１ａに噛合する第１プラネタリギア３２ａを支持する。第２遊星歯車機構２７ｂは、第２サンギア３０ｂ、第２リングギア３１ｂ、第２プラネタリギア３２ｂ、第２プラネタリキャリヤ３３ｂから構成されており、第２プラネタリキャリヤ３３ｂは、第２サンギア３０ｂおよび第２リングギア３１ｂに噛合する第２プラネタリギア３２ｂを支持する。サンギア３０ａ，３０ｂの歯数は共にＺｓであり、リングギア３１ａ，３１ｂの歯数は共にＺｒである。

第１サンギア３０ａは、減速機構３６を介してトルク発生源である反動トルク駆動モータ３５に連結され、第２サンギア３０ｂは、ハウジング２６に回転不能なように固定される。第１リングギア３１ａと第２リングギア３１ｂは、ハウジング２６に対して回転可能なように支持されているが、互いのリングギアどうしが相対回転不能なように連結される。第１プラネタリキャリヤ３３ａは第１出力軸２９ａおよび第１減速機構３４ａを介して差動入力要素２２に連結される。第１出力軸２９ａの回転は、減速比１／Ｎを有する第１減速機構３４ａによって１／Ｎ倍に減速されて差動入力要素２２に伝達される。第２プラネタリキャリヤ３３ｂは第２出力軸２９ｂおよび第２減速機構３４ｂを介して、左車輪サイドギア２３ＲＬに連結される。第２出力軸２９ｂの回転は、第１減速機構３４ａと同じ減速比１／Ｎを有する第２減速機構３４ｂによって１／Ｎ倍に減速されて左車輪サイドギア２３ＲＬに伝達される。

第２出力軸２９ｂと第２プラネタリキャリヤ３３ｂが速度ωｂで回転するとき、第２サンギア３０ｂがハウジング２６に固定されているので、リングギア３１ａ，３１ｂの回転速度は（Ｚｒ＋Ｚｓ）／Ｚｒ×ωｂとなる。第１出力軸２９ａと第１プラネタリキャリヤ３３ａが速度ωａ、第１リングギア３１ａが速度（Ｚｒ＋Ｚｓ）／Ｚｒ×ωｂで回転するとき、第１サンギア３０ａと入力軸２８の回転速度ωｉは（Ｚｒ＋Ｚｓ）／Ｚｓ×（ωａ−ωｂ）となる。したがって、第１出力軸と第２出力軸の回転速度差をΔω（＝ωａ−ωｂ）とすれば、入力軸２８の回転速度ωｉは（Ｚｒ＋Ｚｓ）／Ｚｓ×Δωとなる。

このように、入力軸回転速度ωｉは、第１出力軸回転速度ωａの大きさや、第２出力軸回転速度ωｂの大きさには依存せず、第１出力軸と第２出力軸の回転速度差Δωに依存する。言い換えれば、反動トルク駆動モータ３５によって入力軸２８の回転を速度ωｉに速度制御する場合、第１出力軸回転速度ωａと第２出力軸回転速度ωｂの大きさ、すなわち車両の速度は規定されず、回転速度差Δωのみが規定される。また、反動トルク駆動モータ３５によって入力軸２８に入力トルクＴｉを与えるとき、第１出力軸２９ａには第１出力トルクＴａとして、トルク｛（Ｚｒ＋Ｚｓ）／Ｚｓ×Ｔｉ｝が出力される。他方、第２出力軸２９ｂには第２出力トルクＴｂとして、第１出力軸２９ａとは大きさが同じで反対方向のトルク｛−（Ｚｒ＋Ｚｓ）／Ｚｓ×Ｔｉ｝が出力される。以上のように、第１出力軸２９ａと第２出力軸２９ｂに反動トルクを生成することができ、車輪４ＲＬ，４ＲＲの間にトルク差を発生させることができる。換言すると、図２に示すトルク差発生手段は、トルクモータの出力軸に遊星歯車機構を適用して反動トルクを生成し左右車輪間にトルク差を発生させるものである。

図３は本実施形態に係る車両制御装置における制御器１１の構成例を示す図である。図３において、制御器１１は、制御ゲイン４１と、ピーク抑制フィルタ４２と、モータコントローラ４３とで構成されている。

制御ゲイン４１は、ハンドル角速度検出手段８で検出したハンドル角速度δ’をＫ倍したＫδ’を出力する。このゲインＫを大きくすればするほど、車輪４ＲＬ，４ＲＲの間のトルク差が大きくなり、ハンドル操作に対する車両のヨー運動の初期応答性は向上するが、消費電力や、反動トルク駆動モータ３５が発生する必要のあるトルクが大きくなる。よって、駆動モータ３５や発電機３のコストや体格（大きさ）などを考慮して、ゲインＫを設定する必要がある。また、ゲインＫが同じ値であっても、車速Ｖにより車両安定性や運転フィーリングは変わってくるので、ゲインＫは車速Ｖに応じて変更しても良い。

ピーク抑制フィルタ４２は、ハンドル角δに対する車両のヨー角速度の周波数特性において、車速Ｖが高い時に現れる略１Ｈｚのヨーピーク周波数（ハンドル角速度に応じて左右輪にトルク差を発生させる車両制御において車両の速度が高いときに現れるヨー運動のピーク周波数）のゲインが定常ゲインと略等しくなるように、制御ゲイン４１の出力Ｋδ’を整形し、その整形した信号をトルク差目標値Ｔｄ0とする。ピーク抑制フィルタ４２の詳細については後述する。また、モータコントローラ４３は、車輪４ＲＬ，４ＲＲの間のトルク差（実際のトルク差Ｔｄ）がトルク差目標値Ｔｄ0と一致するように、反動トルク駆動モータ３５を制御する。

次に、ピーク抑制フィルタ４２の機能、動作について、図４〜図７を参照しながら以下説明する。図４は、トルク差発生手段７の不使用時におけるハンドル角δに対する車両のヨー角速度（ヨー角速度／ハンドル角δ）の周波数特性の一例である。

図４の上図は、ヨー角速度／ハンドル角δとしたときのヨー角速度のゲインを表し、下図はハンドル角が例えば正弦波状に時間変化したときにヨー角速度の進遅相の程度を表すものである。車速Ｖによって周波数特性は変化しており、車速Ｖが高くなると、約１．０Ｈｚにピークが現れることが分かる。つまり、車速Ｖが高い時は、ハンドル操作にヨーピーク周波数成分（例えば、１．０Ｈｚ）が含まれていると、その周波数のヨー角速度が増大する。また、このピークにより、ハンドル角δに対する車両のヨー角速度のオーバーシュートが発生する（後述する図８の最下段の図で「ピーク抑制フィルタなし」の０．２〜０．５ｓの区間における破線の状態を参照）。なお、図４では、Ｖ＝１５０ｋｍ／ｈのときに０．８Ｈｚでピークを示す例が示されているが、このピークは車両によっても変動し、一般的には、０．７〜１．２Ｈｚの範囲内であり、略１．０Ｈｚの近傍であると云える。

図５は、トルク差発生手段７により発生したトルク差に対する車両のヨー角速度（ヨー角速度／トルク差）の周波数特性の一例である。図４と同様に、車速Ｖによって周波数特性は変化しており、車速Ｖが高くなると、約１．０Ｈｚにピークが現れることが分かる（特性は図４と同様）。つまり、車速Ｖが高い時は、トルク差にヨーピーク周波数成分が含まれていると、その周波数のヨー角速度が増大し、車両の安定性が低下する。

図６は本実施形態に関する制御器におけるピーク抑制フィルタの周波数特性の一例を示す図である。この周波数特性のゲインは、図５のゲインを反対にした形になっており、車速Ｖに応じて変化している。制御ゲイン４１の出力Ｋδ’にヨーピーク周波数（約１．０Ｈｚ）の成分が含まれていたとしても、ピーク抑制フィルタ４２でその周波数の成分の振幅を小さくすることができる。よって、トルク差によるヨーピーク周波数のヨー角速度の増大を抑えることができる。なお、図６には３通りの車速（Ｖ＝５０，１００，１５０ｋｍ／ｈ）における周波数特性を示しているが、これらの間の車速の時は、これらの間の周波数特性になるようにする。

図７は、本実施形態に関する制御器におけるピーク抑制フィルタの周波数特性の他例を示す図である。この周波数特性の位相は、車速Ｖが高くなるにつれて進み量が大きくなっており、車速Ｖが１５０ｋｍ／ｈの時はヨーピーク周波数（約１．０Ｈｚ）で約６０度進んでいる。制御ゲイン４１の出力Ｋδ’は、ハンドル角δに対して位相が約９０度進んでいるため、ピーク抑制フィルタ４２の出力は、ヨーピーク周波数に関してはハンドル角δに対して位相が約１５０度（略打ち消しうる位相）進んでいることになる。よって、図４に示したハンドル操作によるヨーピーク周波数のヨー角速度の増大を、図５に示したトルク差によるヨーピーク周波数のヨー角速度の増大で、打ち消すことができる。なお、図７には３通りの車速における周波数特性を示しているが、これらの間の車速の時は、これらの間の周波数特性になるようにする。

また、ピーク抑制フィルタ４２は、図６のフィルタ（ゲイン打ち消し用）と図７のフィルタ（位相打ち消し用）を組み合わせるなどして、ヨーピーク周波数成分の振幅を小さくし、かつ、ヨーピーク周波数成分の位相をハンドル角の略反対にしても良い。

なお、図４、図５に示したヨー角速度の周波数特性（ピークの周波数やゲインの大きさ）は、車種により異なる。よって、ピーク抑制フィルタの形も車種によりあらかじめ設定しておく。また、同一車種であっても、積載重量により図４、図５に示したヨー角速度の周波数特性は変わってくる。積載重量と周波数特性の関係をあらかじめ計測または計算しておき、積載重量の変化に応じて、ピーク抑制フィルタを変更するようにしても良い。

図８は、車速１５０ｋｍ／ｈで走行中にハンドルをほぼステップ状に操作した時の、左右輪間にハンドル角速度に比例したトルク差を発生させるがピーク抑制フィルタを用いない車両と、図７のピーク抑制フィルタを用いた車両（本実施形態）の、ハンドル角、右輪トルク、左輪トルク、ヨー角速度の一例である。どちらの車両の場合も、ハンドル角は同じであるが、右輪トルク、左輪トルクは異なり、その結果、ヨー角速度に違いが出ている。ピーク抑制フィルタを用いない車両は、ハンドル角に対するヨー角速度が大きくオーバーシュートしているが、ピーク抑制フィルタを用いた車両（本実施形態）は、ヨー角速度がほとんどオーバーシュートしていないことが分かる。

図９は、車速１５０ｋｍ／ｈで走行中に３．５ｍ（レーン幅）のレーンチェンジを行おうとした時の、左右輪間にハンドル角速度に比例したトルク差を発生させるがピーク抑制フィルタを用いない車両と、図７のピーク抑制フィルタを用いた車両（本実施形態）の、ハンドル角、右輪トルク、左輪トルク、ヨー角速度、横方向変位の一例である。どちらの車両の場合も、ドライバはレーンチェンジ先の車線内を真っ直ぐ走行しようとハンドル操作しているが、ピーク抑制フィルタを用いない車両は、ヨー角速度のオーバーシュートの影響により上手くハンドル操作ができておらず、安定して走行できていない。それに対し、ピーク抑制フィルタを用いた車両（本実施形態）は、安定した走行になっていることが分かる。

以上のように、本発明の実施形態に係る車両制御装置によれば、車速が高い時でも、ハンドル操作に対する車両のヨー運動の初期応答性を向上させ、かつ、ヨー角速度のオーバーシュートを抑え、安定した走行を実現することができる。なお、以上の例では、後輪の左右にトルク差を発生させる方式に関して説明したが、前輪の左右にトルク差を発生させる方式や、前後輪両方の左右にトルク差を発生させる方式でも、同様の効果を得ることができる。

「第２の実施形態」
図１０は、本発明の第２の実施形態に係る車両制御装置を適用した車両の構成例を示す図である。図１０の構成例は、図１のトルク差発生手段７を、左輪駆動手段１２ＲＬと右輪駆動手段１２ＲＲに置き換えたものである。

左輪駆動手段１２ＲＬと右輪駆動手段１２ＲＲは、電動モータと減速ギアにより構成され、制御器１１の指令に従って、それぞれ車輪ＲＬと車輪ＲＲを独立に駆動もしくは制動する。駆動する時は、その電力は発電機３やエネルギストレージ６から供給する。制動する時は電力が発生し、その電力はエネルギストレージ６へ供給する。

図１０に示す構成でも、車輪４ＲＬ，４ＲＲの間にトルク差を発生させることが可能であり、図１の場合と同様の効果を得ることができる。なお、図１０では、後輪の左右にトルク差を発生させる方式を示したが、前輪の左右にトルク差を発生させる方式や、前後輪両方の左右にトルク差を発生させる方式でも、同様の効果を得ることができる。

「第３の実施形態」
図１１は、本発明の第３の実施形態に係る車両制御装置を適用した車両の構成例を示す図である。図１１の構成では、エンジン１が発生した動力は、変速機２およびプロペラシャフト１３に伝えられる。プロペラシャフト１３に伝えられた動力は、動力配分機構１４に伝えられる。動力配分機構１４は、内部に電磁クラッチを備え、制御器１１の指令に従って、車輪４ＲＬと車輪４ＲＲに動力を配分する。

図１１に示す構成でも、車輪４ＲＬ，４ＲＲの間にトルク差を発生させることが可能であり、図１の場合と同様の効果を得ることができる。なお、図１１では、後輪の左右にトルク差を発生させる方式を示したが、前輪の左右にトルク差を発生させる方式や、前後輪両方の左右にトルク差を発生させる方式でも、同様の効果を得ることができる。

「第４の実施形態」
図１２は、本発明の第４の実施形態に係る車両制御装置を適用した車両の構成例を示す図である。図１２の構成では、車両にもとから備え付けられているブレーキ装置１５ＲＬ、１５ＲＲを用いて、左右輪に制動力差を発生させ、車両にヨーモーメントを発生させる方式である。

図１２に示す構成でも、図１の場合と同様の効果を得ることができる。なお、図１１では、後輪の左右のブレーキを用いる方式を示したが、前輪の左右のブレーキを用いる方式や、前後輪両方の左右のブレーキを用いる方式でも、同様の効果を得ることができる。

以上説明したように、本発明の実施形態に係る車両制御装置の主たる特徴は、ハンドル角に対するヨー角速度の周波数特性において、車速が高い時に現れる略１Ｈｚのヨーピーク周波数のゲインが定常ゲイン（例えば、図４に示す横軸の０Ｈｚ時のゲイン）と略等しくなるように、トルク差発生手段を制御するピーク抑制手段を備えることにある。このとき、ピーク抑制手段は、トルク差のヨーピーク周波数成分の振幅を小さくするとよい。また、ピーク抑制手段は、トルク差のヨーピーク周波数成分の位相をハンドル角と略反対の位相にするとよい。

換言すると、本実施形態の特徴は、ハンドル角速度に応じて車両の左右輪間にトルク差を発生させるトルク差発生手段を備える車両制御装置において、車両の速度が高い時に現れるヨー運動のピーク周波数（ヨーピーク周波数）の振幅が小さくなるようにトルク差発生手段を制御するピーク抑制手段を備えたものである。また、本実施形態は、トルク差のヨーピーク周波数成分の振幅を小さくする、および／または、トルク差のヨーピーク周波数成分の位相をハンドル角の位相から９０〜１８０度進めた位相（略反対の位相）にするピーク抑制手段を備えたものである。このような構成によって、発明の効果欄に記載した効果を奏し得る。

本発明の実施形態に係る車両制御装置を適用する車両の全体構成を示す図である。 本実施形態に係る車両制御装置におけるトルク差発生手段の構成例を示す図である。 本実施形態に係る車両制御装置における制御器の構成例を示す図である。 トルク差発生手段の不使用時におけるハンドル角δに対する車両ヨー角速度（ヨー角速度／ハンドル角δ）の周波数特性を示す図である。 トルク差発生手段により発生したトルク差に対する車両のヨー角速度（ヨー角速度／トルク差）の周波数特性を示す図である。 本実施形態に関する制御器におけるピーク抑制フィルタの周波数特性の一例を示す図である。 本実施形態に関する制御器におけるピーク抑制フィルタの周波数特性の他例を示す図である。 車速１５０ｋｍ／ｈで走行中にハンドルをほぼステップ状に操作した時の本実施形態が奏する効果を示す図である。 車速１５０ｋｍ／ｈで走行中に３．５ｍのレーンチェンジを行おうとした時の本実施形態が奏する効果を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る車両制御装置を適用した車両の構成例を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る車両制御装置を適用した車両の構成例を示す図である。 本発明の第４の実施形態に係る車両制御装置を適用した車両の構成例を示す図である。

符号の説明

１ エンジン
２ 変速機
３ 発電機
４ 車輪
５ 電力線
６ エネルギストレージ
７ トルク差発生手段
８ ハンドル角速度検出手段
９ 車輪速センサ
１０ 車速計算手段
１１ 制御器
１２ 左・右輪駆動手段
１４ 車輪動力配分機構
１５ 制動力差発生ブレーキ装置
２１ 差動装置
２５ 反動トルク機構
３５ 反動トルク駆動モータ
４１ 制御ゲイン
４２ ピーク抑制フィルタ
４３ モータコントローラ

Claims (7)

1. ハンドルの角速度を検出する角速度検出手段と、左右車輪間にトルク差を発生させるトルク差発生手段と、前記角速度検出手段からのハンドル角速度をもとにトルク差の目標値を決めて前記トルク差発生手段を制御する制御手段と、を備えた車両制御装置であって、
   車両の速度を決める車速計算手段を設け、
   前記車速計算手段で求めた車両速度の高い所定の車速時に現れるヨー運動のピーク周波数の振幅を小さくし且つ位相を進ませるピーク抑制部を前記制御手段に設け、
   前記ピーク抑制部自体が、ハンドルの角度に対するヨー角速度の周波数特性における前記ヨー運動のピーク周波数の成分のゲインを、前記ピーク周波数の発生しない低周波数での定常ゲインと略等しくし、
   さらに、前記ピーク抑制部からの出力が、前記トルク差発生手段で発生した発生したトルク差に対するヨー角速度の周波数特性における前記ヨー運動のピーク周波数の成分の位相を、ハンドル角度の位相から９０度〜１８０度進めた位相にする
   ことを特徴とする車両制御装置。
2. 請求項１において、
   前記ピーク抑制部は、前記トルク差発生手段で発生したトルク差の前記ピーク周波数の成分の位相を、前記車速計算手段で求めた車両速度に応じて変更することを特徴とする車両制御装置。
3. 請求項１において、
   前記トルク差発生手段は、トルクモータの出力軸に遊星歯車機構を適用して反動トルクを生成し左右車輪間にトルク差を発生させるものであることを特徴とする車両制御装置。
4. 請求項１において、
   前記トルク差発生手段は、電動モータと減速ギアからそれぞれ構成される左輪駆動手段と右輪駆動手段とからなり、前記制御手段により前記左輪駆動手段と右輪駆動手段をそれぞれ制御することを特徴とする車両制御装置。
5. 請求項１において、
   前記トルク差発生手段は、変速機及びプロペラシャフトを介してエンジン動力を伝達される、電磁クラッチを有する動力配分機構からなることを特徴とする車両制御装置。
6. 請求項１において、
   前記トルク差発生手段は、左輪と右輪に備え付けられたブレーキ装置からなり、前記制御手段により前記左輪と右輪の各ブレーキ装置を制御して左右輪に制動力差を発生させることを特徴とする車両制御装置。
7. ハンドルの角速度を検出する角速度検出手段、左右車輪間にトルク差を発生させるトルク差発生手段、前記角速度検出手段からのハンドル角速度をもとにトルク差の目標値を決めて前記トルク差発生手段を制御する制御手段を有する車両制御装置と、前後の左右輪と、を少なくとも備えた車両であって、
   車両の速度を求める車速計算手段を設け、
   前記車速計算手段で求めた車両速度の高い所定の車速時に現れるヨー運動のピーク周波数の振幅を小さくし且つ位相を進ませるピーク抑制部を前記制御手段に設け、
   前記ピーク抑制部自体が、ハンドルの角度に対するヨー角速度の周波数特性における前記ヨー運動のピーク周波数の成分のゲインを、前記ピーク周波数の発生しない低周波数での定常ゲインと略等しくし、
   さらに、前記ピーク抑制部からの出力が、前記トルク差発生手段で発生した発生したトルク差に対するヨー角速度の周波数特性における前記ヨー運動のピーク周波数の成分の位相を、ハンドル角度の位相から９０度〜１８０度進めた位相にする
   ことを特徴とする車両。

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