JP5363372B2 - 車両のヨーモーメント制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動源からの駆動力を左右の駆動輪に配分する駆動力配分量を車両の横方向挙動の状態量に基づいて制御する駆動力配分装置を備えた車両のヨーモーメント制御装置に関する。

車両の左右の駆動輪に異なる大きさの駆動力を配分することで、タイヤと路面との間に発生する駆動力あるいは制動力を左右不均衡な状態にし、これにより車両のヨーモーメントを制御するものにおいて、左右の駆動輪に発生させる駆動力差の目標値を、車速および操舵角から算出した規範ヨーレートとヨーレートセンサで検出した車両に実際に発生している実ヨーレートとの偏差に基づいて算出することで、旋回時における車両の横方向挙動の安定化を図るものが、下記特許文献１により公知である。

特開平９−８６３７８号公報

しかしながら、上記従来のものは、規範ヨーレートを算出する際に規範となる車両モデルを必要とするため、路面状態やタイヤ状態のような車両状態が種々に変化したときのロバスト性に問題があるだけでなく、その車両モデル自体に誤差が存在する問題がある。このような理由から、駆動力配分制御が不適切に介入するのを防止するために、その介入を判断する閾値を大きくせざるを得ず、そのために駆動力配分制御の介入が遅れて制御応答性が低下する可能性がある。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、左右の駆動輪に駆動力を配分して車両のヨー運動を制御する際に、車両の安定性を確保しながら駆動力配分制御を効果的に行えるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、駆動源からの駆動力を左右の駆動輪に配分する駆動力配分量を車両の横方向挙動の状態量に基づいて制御する駆動力配分装置を備えた車両のヨーモーメント制御装置において、車両の旋回方向を判定する旋回方向判定手段と、車両の加減速状態を判定する加減速判定手段と、前記旋回方向判定手段で判定した車両の旋回方向に基づいて旋回外輪を判定するとともに、前記旋回外輪のスリップ率を算出する旋回外輪スリップ率算出手段と、前記旋回方向判定手段で判定した車両の旋回方向に基づいて旋回内輪を判定するとともに、前記旋回内輪のスリップ率を算出する旋回内輪スリップ率算出手段と、車両の旋回中に前記加減速判定手段が車両の加速状態を判定したときに、前記旋回外輪スリップ率算出手段で算出した前記旋回外輪のスリップ率に基づいて前記駆動力配分量を前記旋回外輪への駆動力配分量が減少するように補正するとともに、車両の旋回中に前記加減速判定手段が車両の減速状態を判定したときに、前記旋回内輪スリップ率算出手段で算出した前記旋回内輪のスリップ率に基づいて前記駆動力配分量を前記旋回内輪への駆動力配分量が増加するように補正する駆動力配分量補正手段とを備えることを特徴とする車両のヨーモーメント制御装置が提案される。

尚、実施の形態のリヤディファレンシャルギヤＤｒは本発明の駆動力配分装置に対応し、実施の形態のエンジンＥは本発明の駆動源に対応し、実施の形態のステップＳ１２の機能を実現する手段は本発明の旋回方向判定手段に対応し、実施の形態のステップＳ１３の機能を実現する手段は本発明の加減速判定手段に対応し、実施の形態のステップＳ１５の機能を実現する手段は本発明の旋回外輪スリップ率算出手段に対応し、実施の形態のステップＳ１９の機能を実現する手段は本発明の旋回内輪スリップ率算出手段に対応し、実施の形態のステップＳ１７，２１の機能を実現する手段は本発明の駆動力配分量補正手段に対応し、実施の形態の左右の後輪ＷＲＬ，ＷＲＲは本発明の駆動輪に対応する。

請求項１の構成によれば、駆動源からの駆動力を左右の駆動輪に配分する駆動力配分量を車両の横方向挙動の状態量に基づいて制御する際に、車両の旋回中に加減速判定手段が車両の加速状態を判定したときには、旋回外輪スリップ率算出手段で算出した旋回外輪のスリップ率に基づいて左右の駆動輪への駆動力配分量を旋回外輪への駆動力配分量が減少するように補正するので、加速しながら早く旋回したいという運転者の意思に応じて旋回外輪に駆動力を多く配分した場合でも、旋回外輪のスリップを確実に判定して旋回外輪に配分される駆動力を減少させ、車両挙動が乱れるのを防止することができる。一方、車両の旋回中に加減速判定手段が車両の減速状態を判定したときには、旋回内輪スリップ率算出手段で算出した旋回内輪のスリップ率に基づいて左右の駆動輪への駆動力配分量を旋回内輪への駆動力配分量が増加するように補正するので、減速して車両を安定させたいという運転者の意思に応じて旋回内輪に配分される駆動力を増加させ、車両挙動が乱れるのを防止することができる。このように、駆動力配分装置で左右の駆動輪に駆動力を配分して車両のヨー運動を制御しながら、加速旋回時に旋回外輪のスリップ率が急増したり減速旋回時に旋回内輪のスリップ率が急減したりするのを確実に防止して車両挙動の安定を図ることができる。

フロントエンジン・リヤドライブ車両の駆動力伝達系を示す図。（第１の実施の形態） リヤディファレンシャルギヤのスケルトン図。（第１の実施の形態） 左旋回時におけるリヤディファレンシャルギヤの作用を示す図。（第１の実施の形態） 右旋回時におけるリヤディファレンシャルギヤの作用を示す図。（第１の実施の形態） 差動制限時におけるリヤディファレンシャルギヤの作用を示す図。（第１の実施の形態） ＤＩＦＦ電子制御ユニットおよびＶＳＡ電子制御ユニットの構成を示すブロック図。（第１の実施の形態） 操舵角速度応動制御部の構成を示すブロック図。（第１の実施の形態） 内外輪スリップフィードバック制御部の機能を説明するフローチャート。（第１の実施の形態） 内輪スリップフィードバック制御部の機能を説明するフローチャート。（第１の実施の形態） 協調制御部の機能を説明するフローチャート。（第１の実施の形態） 協調制御部の機能を説明するタイムチャート。（第１の実施の形態） 四輪駆動車両の駆動力伝達系を示す図。（第２の実施の形態）

以下、図１〜図１１に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。

図１に示すように、フロントエンジン・リヤドライブの車両は、従動輪である左右の前輪ＷＦＬ，ＷＦＲと、駆動輪である左右の後輪ＷＲＬ，ＷＲＲとを備える。車体前部に縦置きに搭載したエンジンＥの後端にオートマチックトランスミッションＡＴが接続されており、オートマチックトランスミッションＡＴがプロペラシャフトＰＳを介してリヤディファレンシャルギヤＤｒに接続される。リヤディファレンシャルギヤＤｒから左右に延びる左車軸ＡＲＬおよび右車軸ＡＲＲに、それぞれ左後輪ＷＲＬおよび右後輪ＷＲＲが接続される。

左右の前輪ＷＦＬ，ＷＦＲおよび左右の後輪ＷＲＬ，ＷＲＲに設けられた４個のブレーキキャリパＢＦＬ，ＢＦＲ；ＢＲＬ，ＢＲＲは、運転者によるブレーキペダルの踏込み操作により作動して制動力を発生する以外に、横滑り防止装置（Vehicle Stability Assist ）ＶＳＡからの指令により自動的に作動して四輪の制動力を個別に制御する。

リヤディファレンシャルギヤＤｒはエンジンＥから入力される駆動力を左後輪ＷＲＬおよび右後輪ＷＲＲに任意の比率で配分することで、車両のヨーモーメントを制御することができ、横滑り防止装置ＶＳＡは、左車輪ＷＦＬ，ＷＲＬの制動力および右車輪ＷＦＲ，ＷＲＲの制動力を異ならせることで、車両のヨーモーメントを制御することができる。

車両には、リヤディファレンシャルギヤＤｒを制御するＤＩＦＦ電子制御ユニットＵａと、横滑り防止装置ＶＳＡを制御するＶＳＡ電子制御ユニットＵｂとが設けられており、それらの電子制御ユニットＵａ，ＵｂはＣＡＮで相互に接続される。

図２に示すように、リヤディファレンシャルギヤＤｒには、オートマチックトランスミッションＡＴから延びるプロペラシャフトＰＳに設けた駆動ベベルギヤギヤ２に噛み合う従動ベベルギヤ３から駆動力が伝達される差動機構Ｄが一体に設けられる。差動機構Ｄはダブルピニオン式の遊星歯車機構よりなり、前記従動ベベルギヤ３と一体に形成されたリングギヤ４と、このリングギヤ４の内部に同軸に配設されたサンギヤ５と、前記リングギヤ４に噛み合うアウタプラネタリギヤ６および前記サンギヤ５に噛み合うインナプラネタリギヤ７を、それらが相互に噛み合う状態で支持するプラネタリキャリヤ８とから構成される。差動機構Ｄは、そのリングギヤ４が入力要素として機能するとともに、一方の出力要素として機能するサンギヤ５が右出力軸９Ｒおよび右車軸ＡＲＲを介して右後輪ＷＲＲに接続され、また他方の出力要素として機能するプラネタリキャリヤ８が左出力軸９Ｌおよび左車軸ＡＲＬを介して左後輪ＷＲＬに接続される。

左右の後輪ＷＲＬ，ＷＲＲ間で駆動力を配分するリヤディファレンシャルギヤＤｒは遊星歯車機構よりなり、そのキャリヤ部材１１が右出力軸９Ｒの外周に回転自在に支持されるとともに、円周方向に９０°間隔で配置された４本のピニオン軸１２の各々に、第１ピニオン１３、第２ピニオン１４および第３ピニオン１５を一体に形成した３連ピニオン部材１６が回転自在に支持される。

右出力軸９Ｒの外周に回転自在に支持されて前記第１ピニオン１３に噛み合う第１サンギヤ１７は、差動機構Ｄのプラネタリキャリヤ８に連結される。また右出力軸９Ｒの外周に固定された第２サンギヤ１８は前記第２ピニオン１４に噛み合う。更に、右出力軸９Ｒの外周に回転自在に支持された第３サンギヤ１９は前記第３ピニオン１５に噛み合う。

実施の形態における第１ピニオン１３、第２ピニオン１４、第３ピニオン１５、第１サンギヤ１７、第２サンギヤ１８および第３サンギヤ１９の歯数は以下のとおりである。

第１ピニオン１３の歯数 Ｚｂ＝１６
第２ピニオン１４の歯数 Ｚｄ＝１６
第３ピニオン１５の歯数 Ｚｆ＝３２
第１サンギヤ１７の歯数 Ｚａ＝３０
第２サンギヤ１８の歯数 Ｚｃ＝２６
第３サンギヤ１９の歯数 Ｚｅ＝２８
第３サンギヤ１９は右出力軸９Ｒの外周に嵌合するスリーブ２１および右クラッチＣＲを介してリヤディファレンシャルギヤＤｒのハウジング２０に結合可能であり、右クラッチＣＲの締結によってキャリヤ部材１１の回転数が増速される。またキャリヤ部材１１は左クラッチＣＬを介してハウジング２０に結合可能であり、左クラッチＣＬの締結によってキャリヤ部材１１の回転数が減速される。

またリヤディファレンシャルギヤＤｒのキャリヤ部材１１と第３サンギヤ１９のスリーブ２１との間に差動制限クラッチＣＤが配置される。差動制限クラッチＣＤを締結してキャリヤ部材１１と第３サンギヤ１９とを相対回転不能に一体化すると、遊星歯車機構よりなるリヤディファレンシャルギヤＤｒがロックされる。

上記構成のリヤディファレンシャルギヤＤｒにより、図３に示すように、例えば車両の左旋回時に左クラッチＣＬを締結すると、キャリヤ部材１１がハウジング２０に結合されて回転を停止する。このとき、右後輪ＷＲＲと一体の右出力軸９Ｒと、左後輪ＷＲＬと一体の左出力軸９Ｌ（即ち、差動機構Ｄのプラネタリキャリヤ８）とは、第２サンギヤ１８、第２ピニオン１４、第１ピニオン１３および第１サンギヤ１７を介して連結されているため、右後輪ＷＲＲの回転数ＮＲは左前後ＷＲＬの回転数ＮＬに対して次式の関係で増速される。

ＮＲ／ＮＬ＝（Ｚｄ／Ｚｃ）×（Ｚａ／Ｚｂ）
＝１．１５４ …（１）
上述のようにして右後輪ＷＲＲの回転数ＮＲが左後輪ＷＲＬの回転数ＮＬに対して増速されると、図３に斜線を施した矢印で示したように、旋回内輪である左後輪ＷＲＬの駆動力の一部を旋回外輪である右後輪ＷＲＲに伝達し、車両の左旋回をアシストして旋回性能を高めることができる。

尚、キャリヤ部材１１を左クラッチＣＬにより停止させる代わりに、左クラッチＣＬの締結力を適宜調整してキャリヤ部材１１の回転数を減速すれば、その減速に応じて右後輪ＷＲＲの回転数ＮＲを左後輪ＷＲＬの回転数ＮＬに対して増速し、旋回内輪である左後輪ＷＲＬから旋回外輪である右後輪ＷＲＲに任意の駆動力を伝達することができる。

一方、図４に示すように、例えば車両の右旋回時に右クラッチＣＲを締結すると、スリーブ２１がハウジング２０に結合されて回転を停止する。その結果、スリーブ２１に第３サンギヤ１９を介して接続された第３ピニオン１５が公転および自転し、右出力軸９Ｒの回転数に対してキャリヤ部材１１の回転数が増速され、左後輪ＷＲＬの回転数ＮＬは右後輪ＷＲＲの回転数ＮＲに対して次式の関係で増速される。

ＮＬ／ＮＲ＝｛１−（Ｚｅ／Ｚｆ）×（Ｚｂ／Ｚａ）｝
÷｛１−（Ｚｅ／Ｚｆ）×（Ｚｄ／Ｚｃ）｝
＝１．１５６ …（２）
上述のようにして左後輪ＷＲＬの回転数ＮＬが右後輪ＷＲＲの回転数ＮＲに対して増速されると、図４に斜線を施した矢印で示したように、旋回内輪である右後輪ＷＲＲの駆動力の一部を旋回外輪である左後輪ＷＲＬに伝達することができる。この場合にも、スリーブ２１を右クラッチＣＲにより停止させる代わりに、右クラッチＣＲの締結力を適宜調整してスリーブ２１の回転数を減速すれば、その減速に応じて左後輪ＷＲＬの回転数ＮＬを右後輪ＷＲＲの回転数ＮＲに対して増速し、旋回内輪である右後輪ＷＲＲから旋回外輪である左後輪ＷＲＬに任意の駆動力を伝達することができる。

（１）式および（２）式を比較すると明らかなように、第１ピニオン１３、第２ピニオン１４、第３ピニオン１５、第１サンギヤ１７、第２サンギヤ１８および第３サンギヤ１９の歯数を前述の如く設定したことにより、左後輪ＷＲＬから右後輪ＷＲＲへの増速率（約１．１５４）と、右後輪ＷＲＲから左後輪ＷＲＬへの増速率（約１．１５６）とを略等しくすることができる。

また車両が高速で直進走行を行う場合には差動機構Ｄの機能を制限し、実質的に左右の車輪を一体に回転させることが望ましい。この場合、図５に示すように、差動制限クラッチＣＤを締結すると、リヤディファレンシャルギヤＤｒのキャリヤ部材１１および第３サンギヤ１９が一体に結合されて遊星歯車機構がロック状態になり、第１サンギヤ１７に接続された左車軸ＡＲＬと、第２サンギヤ１８に接続された右車軸ＡＲＲとが相対回転不能に一体化され、差動制限機能が発揮される。

図２に示す差動制限クラッチＣＬを開放しての直進走行状態でも、図５に示す差動制限クラッチＣＬを締結しての直進走行状態でも、左右の後輪ＷＲＬ，ＷＲＲには同じ駆動力が配分されるが、車両の進路がふらついたときに、差動制限クラッチＣＬを開放していると差動機構Ｄが機能して左右の後輪ＷＲＬ，ＷＲＲの回転数が変化してしまうが、差動制限クラッチＣＬを締結していると左右の後輪ＷＲＬ，ＷＲＲの回転数が同一に維持されるため、車両の直進安定性が高められる。

尚、左クラッチＣＬおよび右クラッチＣＲをそれぞれ所定のスリップ率で締結しても、左車軸ＡＲＬおよび右車軸ＡＲＲを相対回転不能に一体化して差動制限機能を発揮させることができるが、左クラッチＣＬおよび右クラッチＣＲをそれぞれ所定のスリップ率で精度良く締結する制御は困難であり、制御の応答性も低下する問題がある。

それに対して、本実施の形態では差動制限クラッチＣＤを締結するだけで差動制限機能を発揮させることができるので、制御が容易になるとともに制御の応答性が向上する。

次に、リヤディファレンシャルギヤＤｒおよび横滑り防止装置ＶＳＡの制御系の構成を説明する。

図６に示すように、車輪速、操舵角、横加速度、ヨーレート、エンジントルク、エンジン回転数、シフトポジション等が入力されるＤＩＦＦ電子制御ユニットＵａは、運転者入力フィードフォワード制御部Ｍ１と、操舵角速度応動制御部Ｍ２と、内外輪スリップフィードバック制御部Ｍ３と、内輪スリップフィードバック制御部Ｍ４と、車体スリップ角フィードバック制御部Ｍ５と、駆動ヨーモーメント演算部Ｍ６とを備える。またＶＳＡ要求値が入力されるＶＳＡ電子制御ユニットＵｂは、ＶＳＡ要求ヨーモーメント演算部Ｍ７と、制動ヨーモーメント演算部Ｍ８とを備える。ＤＩＦＦ電子制御ユニットＵａの運転者入力フィードフォワード制御部Ｍ１および操舵角速度応動制御部Ｍ２はフィードフォワード制御部Ｍ９を構成し、ＤＩＦＦ電子制御ユニットＵａの内外輪スリップフィードバック制御部Ｍ３、内輪スリップフィードバック制御部Ｍ４および車体スリップ角フィードバック制御部Ｍ５はフィードバック制御部Ｍ１０を構成し、ＤＩＦＦ電子制御ユニットＵａの駆動ヨーモーメント演算部Ｍ６およびＶＳＡ電子制御ユニットＵｂの制動ヨーモーメント演算部Ｍ８は協調制御部Ｍ１１を構成する。ＤＩＦＦ電子制御ユニットＵａの駆動ヨーモーメント演算部Ｍ６にはリヤディファレンシャルギヤＤｒが接続され、ＶＳＡ電子制御ユニットＵｂ制動ヨーモーメント演算部Ｍ８には横滑り防止装置ＶＳＡが接続される。

次に、フィードフォワード制御部Ｍ９の運転者入力フィードフォワード制御部Ｍ１の機能を説明する。運転者入力フィードフォワード制御部Ｍ１は、リヤディファレンシャルギヤＤｒに発生させる基本となるヨーモーメントを、運転者に操作入力である操舵角に基づいて算出するものである。前記操舵角は車両の横方向運動の状態量でないため、運転者入力フィードフォワード制御部Ｍによる制御はフィードフォワード制御となる。

車両の旋回性能を高めるための運転者入力フィードフォワード制御部Ｍ１は、先ずエンジン回転数と、吸気負圧（もしくは吸気流量）と、シフトポジションとに基づいてリヤディファレンシャルギヤＤｒに入力される駆動トルクを推定する。そして、例えば四輪の車輪速の平均値として算出した車速と、運転者のステアリング操作により発生した操舵角とに基づいて規範横加速度を算出し、この規範横加速度と実際に車両に発生している実横加速度との偏差に基づいて、前記推定駆動トルクを駆動輪である左右の後輪ＷＲＬ，ＷＲＲに配分する比率を決定するとともに、その推定駆動トルクの配分比率をリヤディファレンシャルギヤＤｒにより発生させる第１ヨーモーメントｍ１に変換して第１加算手段Ａ１２に出力する。

次に、フィードフォワード制御部Ｍ９の操舵角速度応動制御部Ｍ２の機能を説明する。図７に示すように、操舵角速度応動制御部Ｍ２は、横加速度センサＳａで検出した車両の横加速度ＹＧを時間微分して横加速度変化率ＹＧ′を算出する横加速度変化率算出手段３１と、操舵角センサＳｂで検出した運転者のステアリング操作による操舵角θを時間微分して操舵角速度θ′を算出する操舵角速度算出手段３２とを備える。

重み付け手段３３は横加速度変化率ＹＧ′に重み付け係数α（０≦α＜０．５）を乗算して補正横加速度変化率αＹＧ′を算出し、重み付け手段３４は操舵角速度θ′に重み付け係数（１−α）を乗算して補正操舵角速度（１−α）θ′を算出する。補正横加速度変化率αＹＧ′および補正操舵角速度（１−α）θ′は加算手段３５において加算された後、ゲイン乗算手段３６でゲインｋを乗算された値が、リヤディファレンシャルギヤＤｒにより発生させる第２ヨーモーメントｍ２として第１加算手段Ｍ１２（図６参照）に出力される。第１加算手段Ｍ１２は第１、第２ヨーモーメントｍ１，ｍ２の加算値である第３ヨーモーメントｍ３を減算手段Ｍ１３（図６参照）に出力する。

仮に、操舵角速度応動制御部Ｍ２が左右の後輪ＷＲＬ，ＷＲＲに操舵角速度θ′に比例した駆動力差を発生させるだけだと、車速が増加したためにヨー応答の安定性が低下したり、車両の横滑りによりタイヤおよび路面間のグリップが非線形領域に入ったりしたために、車両が本来持つ復元ヨーモーメントが変化したような場合に、この復元ヨーモーメントに対して駆動力配分制御によるヨーモーメント（第１ヨーモーメントｍ１）が大きくなり過ぎ、過制御により車両が不安定になる領域が発生する可能性がある。

しかしながら、本実施の形態によれば、操舵角速度応動制御部Ｍ２が算出する第２ヨーモーメントｍ２が、操舵角速度θ′だけでなく、横加速度変化率ＹＧ′を考慮して決定されるので、操舵角θよりも立ち上がりの変化が大きい操舵角速度θ′によりヨー運動の制御初期の応答性を確保しながら、車両の実際のヨー運動の状態を表す状態量である横加速度変化率ＹＧ′により、車両の横方向の運動性能の変化をフィードバックして駆動力配分制御に反映させ、これにより駆動力配分制御が過制御に陥るのを効果的に防止することができる。

しかも、重み付け係数αの大きさを調整することで、操舵角速度θ′および横加速度変化率ＹＧ′の寄与率を任意に調整して運転者の好みの特性に設定することができる。具体的には、重み付け係数αの値が０に近づくほど、運転者のステアリング操作に対する車両の横方向の運動の応答性が向上する。

本制御の効果は、雪上での車両の走破性を高める場合に最も有効に発揮される。車両は雪上において容易にスピンモードに入り、スピンにより車両のヨーレートは急激に増加する。従って、ヨーレートに基づいて本制御を実行すると、ヨーレートの急増により過制御に陥る可能性がある。一方、雪上で車両がスピンしても、横加速度はヨーレートほど急激に増加することはないため、横加速度に基づいて本制御を行うことで過制御に陥るのを未然に防止することができる。

次に、フィードバック制御部Ｍ１０の内外輪スリップフィードバック制御部Ｍ３の機能を、図８のフローチャートに基づいて説明する。

先ず、ステップＳ１１でステアリングホイールが操作されて車両が旋回しているとき、ステップＳ１２で例えば操舵角の方向に基づいて車両の旋回方向を判定する。尚、操舵角に代えて、横加速度やヨーレートに基づいて車両の旋回方向を判定しても良い。ステップＳ１３で車両が加速状態にあれば、ステップＳ１４で左右の後輪ＷＲＬ，ＷＲＲのうちの旋回外輪の車輪速を車輪速センサにより読み込み、ステップＳ１５で旋回外輪の車輪速を車体速と比較して旋回外輪のスリップ率を算出する。車体速は、例えば四輪の車輪速の平均値として算出することができる。続くステップＳ１６で旋回外輪のスリップ率が急増しないように、そのスリップ率に応じた旋回外輪の駆動力低減量（第４ヨーモーメントｍ４）を算出し、ステップＳ１７で減算手段Ｍ１３において第４ヨーモーメントｍ４を減算することで第３ヨーモーメントｍ３を補正する。

一方、前記ステップＳ１３で車両が減速状態にあれば．ステップＳ１８で左右の後輪ＷＲＬ，ＷＲＲのうちの旋回内輪の車輪速を車輪速センサにより読み込み、ステップＳ１９で旋回内輪の車輪速を前記車体速と比較して旋回内輪のスリップ率を算出する。続くステップＳ２０で旋回内輪のスリップ率が急減しないように、そのスリップ率に応じた旋回内輪の駆動力増加量（第４ヨーモーメントｍ４）を算出し、ステップＳ２１で減算手段Ｍ１３において第４ヨーモーメントｍ４を減算することで第３ヨーモーメントｍ３を補正する。

即ち、車両の加速旋回中には、早く旋回したいという運転者の意思を反映して、フィードフォワード制御部Ｍ９が旋回外輪に配分する駆動力を増加させるため、旋回外輪のスリップ率が急増してグリップが失われ、車両挙動が不安定になってスピン状態に陥る虞がある。しかしながら、旋回外輪のスリップ率に基づいて旋回外輪への駆動力配分量が減少するように補正するので、旋回外輪のスリップを確実に判定して旋回外輪に配分される駆動力を減少させ、車両挙動が乱れるのを防止することができる。

一方、車両の減速旋回中には、内外輪の駆動力が共に減少するため、もともと駆動力の配分量が少ない旋回内輪のスリップ率が急減し、車両挙動が不安定になってスピン状態に陥る虞がある。しかしながら、旋回内輪のスリップ率に基づいて旋回内輪への駆動力配分量が増加するように補正するので、旋回内輪のスリップを確実に判定して旋回内輪に配分される駆動力を増加させ、車両挙動が乱れるのを防止することができる。

以上のように、旋回加速時には旋回外輪のスリップ率に基づいて該旋回外輪に配分される駆動力を減少させ、旋回減速時には旋回内輪のスリップ率に基づいて該旋回内輪に配分される駆動力を増加させるので、旋回加速時および旋回減速時の両方における車両挙動の安定を確保した上で、左右の後輪ＷＲＬ，ＷＲＲへの駆動力配分を的確に行うことができる。しかも車両の状態量である駆動輪のスリップ率を直接フィードバック信号として用いるので、従来の規範モデルに基くフィードバック制御に比べて、誤介入の可能性が少なく、かつロバスト性や制御応答性に優れたものとなる。

次に、フィードバック制御部Ｍ１０の内輪スリップフィードバック制御部Ｍ４の機能を、図９のフローチャートに基づいて説明する。

先ず、ステップＳ３１でステアリングホイールが操作されて車両が旋回しているとき、ステップＳ３２で例えば操舵角の方向に基づいて車両の旋回方向を判定する。尚、操舵角に代えて、横加速度やヨーレートに基づいて車両の旋回方向を判定しても良い。続くステップＳ３３で旋回内輪の車輪速を車体速と比較して旋回内輪のスリップ率Ｒｓｌを算出する。車体速は、例えば四輪の車輪速の平均値として算出することができる。続くステップＳ３４で旋回内輪のスリップ率Ｒｓｌをスリップ率閾値Ｒｒｅｆと比較し、スリップ率Ｒｓｌがスリップ率閾値Ｒｒｅｆ以上であれば、ステップＳ３５で旋回内輪の駆動力配分量を、スリップ率Ｒｓｌがスリップ率閾値Ｒｒｅｆ以上になった時点での駆動力配分量（つまり第５ヨーモーメントｍ５）にホールドする。

内輪スリップフィードバック制御部Ｍ４が出力する第５ヨーモーメントｍ５は、第２加算手段Ｍ１４において前記第４ヨーモーメントｍ４に加算された後、減算手段Ｍ１３において前記第３ヨーモーメントｍ３から減算される。

以上のように、旋回中に生じたオーバーステア状態を解消すべく旋回内輪に配分する駆動力を増加させたために該旋回内輪に作用する荷重がタイヤの摩擦円を超えてしまうと、旋回内輪がスリップしてグリップが失われてしまい、オーバーステア状態を解消するために旋回内輪に配分する駆動力を増加させたにも関わらず、逆にオーバーステア状態が助長される可能性がある。しかしながら、本実施の形態によれば、旋回内輪のスリップ率Ｒｓｌが閾値Ｒｒｅｆを超えると、旋回内輪への駆動力配分量を前記スリップ率Ｒｓｌが閾値Ｒｒｅｆを超えたときの値に保持するので、旋回内輪がスリップしてグリップが失われのを回避し、オーバーステア状態が助長されないようにして車両挙動の安定化を図ることができる。

尚、内外輪スリップフィードバック制御部Ｍ３は旋回加速時および旋回減速時に限って作動するが、内輪スリップフィードバック制御部Ｍ４は旋回中であれば加速および減速時を問わずに作動する点で異なっている。

次に、フィードバック制御部Ｍ１０の車体スリップ角フィードバック制御部Ｍ５の機能を説明する。

先ず、ヨーレートセンサで検出したヨーレートγと横加速度センサで検出した横加速度ＧＹと、四輪の車速から算出した車速Ｖとを用い、車体のスリップ角βをβ＝γ−（ＧＹ／Ｖ）により算出し、このスリップ角βが所定の閾値よりも大きいときに、スリップ角βにゲインを乗算した値に基づいて旋回外輪の駆動力低減量（第６ヨーモーメントｍ６）が算出される。この第６ヨーモーメントｍ６は第２加算手段Ｍ１４において第４、第５ヨーモーメントｍ４，ｍ５に加算されて第７ヨーモーメントｍ７が算出され、更に減算手段Ｍ１３において第３ヨーモーメントｍ３から第７ヨーモーメントｍ７が減算されて駆動ヨーモーメントｍ８が算出される。

このように、車体のスリップ角βが所定の閾値よりも大きいときには、車両が不安定な状態にあると判定して旋回外輪の駆動力配分量を低減するので、旋回外輪のスリップを抑制して車両の安定性を確保することができる。

次に、図１０および図１１に基づいてＶＳＡ電子制御ユニットＵｂおよび協調制御部Ｍ１１の機能を説明する。

先ず、ステップＳ４１で、前述したように、フィードフォワード制御部Ｍ９で算出した第３ヨーモーメントｍ３からフィードバック制御部Ｍ１０で算出した第７ヨーモーメントｍ７を減算した値である駆動ヨーモーメントｍ８を算出する。続くステップＳ４２でＶＳＡ電子制御ユニットＵｂのＶＳＡ要求ヨーモーメント演算部Ｍ７が、規範ヨーレートと実ヨーレートとの偏差に基づいて算出したＶＳＡ要求値から、横滑り防止装置ＶＳＡが左右の車輪の制動力差により発生すべき制動ヨーモーメントｍ９を算出する。

続くステップＳ４３で、協調制御部Ｍ１１の駆動ヨーモーメント演算部Ｍ６が、リヤディファレンシャルギヤＤｒが発生可能な最大駆動ヨーモーメントｍ１０と、前記駆動ヨーモーメントｍ８とを比較する。最大駆動ヨーモーメントｍ１０は、リヤディファレンシャルギヤＤｒが発生可能な左右の後輪ＷＲＬ，ＷＲＲの最大トルク差をδＴとすると、
ｍ１０＝δＴ［ｋｇｆｍ］×トレッド［ｍ］÷（２×タイヤ半径［ｍ］）
により算出される。

駆動ヨーモーメント演算部Ｍ６は、駆動ヨーモーメントｍ８が最大駆動ヨーモーメントｍ１０以下の場合には、ステップＳ４４でその駆動ヨーモーメントｍ８を指令値としてリヤディファレンシャルギヤＤｒに駆動ヨーモーメントを発生させ、ステップＳ４５で制動ヨーモーメント演算部Ｍ８は制動ヨーモーメントｍ９を指令値として横滑り防止装置ＶＳＡに制動ヨーモーメントを発生させる。

一方、駆動ヨーモーメントｍ８が最大駆動ヨーモーメントｍ１０を超えている場合には、ステップＳ４６でその最大駆動ヨーモーメントｍ１０を指令値としてリヤディファレンシャルギヤＤｒに駆動ヨーモーメントを発生させる。そしてステップＳ４７でリヤディファレンシャルギヤＤｒでは発生しきれなかったヨーモーメント不足分ｍ１１（＝駆動ヨーモーメントｍ８−最大駆動ヨーモーメントｍ１０）を算出し、ステップＳ４８でヨーモーメント不足分ｍ１１を前記制動ヨーモーメントｍ９に加算した値を指令値として横滑り防止装置ＶＳＡに制動ヨーモーメントを発生させる。

以上のように、駆動ヨーモーメントｍ８がリヤディファレンシャルギヤＤｒで発生可能な最大駆動ヨーモーメントｍ１０以下の場合には、協調制御部Ｍ１１がリヤディファレンシャルギヤＤｒに駆動ヨーモーメントｍ８を発生させるので、車両減速度を発生する横滑り防止装置ＶＳＡの作動を最小限に抑えて運転者の違和感を小さくすることができ、しかもフィードバック制御部Ｍ１０で車両の横方向の運動状態を考慮して算出した駆動ヨーモーメントｍ８は立ち上がりが早いため、利き出しが滑らかであるだけでなく制御応答性が高められる。

一方、駆動ヨーモーメントｍ８が最大駆動ヨーモーメントｍ１０を超えている場合には、協調制御部Ｍ１１がリヤディファレンシャルギヤＤｒに最大駆動ヨーモーメントｍ１０を発生させるとともに、駆動ヨーモーメントｍ８に対する最大駆動ヨーモーメントｍ１０の不足分であるヨーモーメント不足分ｍ１１を横滑り防止装置ＶＳＡに発生させるので、リヤディファレンシャルギヤＤｒでは賄いきれない駆動モーメントｍ８を横滑り防止装置ＶＳＡで補って車両を充分に安定化することができる。

次に、図１２に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。

第１の実施の形態の車両はフロントエンジン・リヤドライブの車両であるが、第２の実施の形態の車両はフロントエンジン・リヤドライブの車両をベースとする四輪駆動車両であり、後輪ＷＲＬ，ＷＲＲが主駆動輪となり、前輪ＷＦＬ，ＷＦＲが副駆動輪となる。

即ち、トランスファーＴがトランスファークラッチＣを介してフロントディファレンシャルギヤＤｆに接続されており、フロントディファレンシャルギヤＤｆから左右に延びる左車軸ＡＦＬおよび右車軸ＡＦＲに、それぞれ左前輪ＷＦＬおよび右前輪ＷＦＲが接続される。従ってトランスファークラッチＣを締結することで車両を四輪駆動状態とし、トランスファークラッチＣを締結解除することで車両を後輪駆動状態とすることができる。

第２の実施の形態のその他の構成および作用は、上述した第１の実施の形態と同じである。第１の実施の形態では駆動輪である後輪ＷＲＬ，ＷＲＲが本発明の駆動輪に対応し、従動輪である前輪ＷＦＬ，ＷＦＲが本発明の従動輪に対応しているが、第２の実施の形態では主駆動輪である後輪ＷＲＬ，ＷＲＲが本発明の駆動輪に対応し、副駆動輪である前輪ＷＦＬ，ＷＦＲが本発明の従動輪に対応している。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施の形態では前輪ＷＦＬ，ＷＦＲを従動輪として後輪ＷＲＬ，ＷＲＲを駆動輪としているが、その関係を入れ換えても良い。その場合、リヤディファレンシャルギヤＤｒではなく、フロントディファレンシャルギヤＤｆが本発明の駆動力配分装置を構成することになる。

Ｄｒ リヤディファレンシャルギヤ（駆動力配分装置）
Ｅ エンジン（駆動源）
ｍ３ 駆動力配分量
Ｓ１２ 旋回方向判定手段
Ｓ１３ 加減速判定手段
Ｓ１５ 旋回外輪スリップ率算出手段
Ｓ１７ 駆動力配分量補正手段
Ｓ１９ 旋回内輪スリップ率算出手段
Ｓ２１ 駆動力配分量補正手段
ＷＲＬ 左後輪（駆動輪）
ＷＲｒ 右後輪（駆動輪）

Claims (1)

1. 駆動源（Ｅ）からの駆動力を左右の駆動輪（ＷＲＬ，ＷＲＲ）に配分する駆動力配分量（ｍ３）を車両の横方向挙動の状態量に基づいて制御する駆動力配分装置（Ｄｒ）を備えた車両のヨーモーメント制御装置において、
   車両の旋回方向を判定する旋回方向判定手段（Ｓ１２）と、
   車両の加減速状態を判定する加減速判定手段（Ｓ１３）と、
   前記旋回方向判定手段（Ｓ１２）で判定した車両の旋回方向に基づいて旋回外輪を判定するとともに、前記旋回外輪のスリップ率を算出する旋回外輪スリップ率算出手段（Ｓ１５）と、
   前記旋回方向判定手段（Ｓ１２）で判定した車両の旋回方向に基づいて旋回内輪を判定するとともに、前記旋回内輪のスリップ率を算出する旋回内輪スリップ率算出手段（Ｓ１９）と、
   車両の旋回中に前記加減速判定手段（Ｓ１３）が車両の加速状態を判定したときに、前記旋回外輪スリップ率算出手段（Ｓ１５）で算出した前記旋回外輪のスリップ率に基づいて前記駆動力配分量（ｍ３）を前記旋回外輪への駆動力配分量が減少するように補正するとともに、車両の旋回中に前記加減速判定手段（Ｓ１３）が車両の減速状態を判定したときに、前記旋回内輪スリップ率算出手段（Ｓ１９）で算出した前記旋回内輪のスリップ率に基づいて前記駆動力配分量（ｍ３）を前記旋回内輪への駆動力配分量が増加するように補正する駆動力配分量補正手段（Ｓ１７，Ｓ２１）と、
   を備えることを特徴とする車両のヨーモーメント制御装置。

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