JP7318332B2 - 横風影響推定装置及び車両用制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両が受ける横風の影響を推定する横風影響推定装置、及び車輪への駆動力配分比を制御する車両用制御装置に関する。

従来、走行時に横風等の外乱によって車両が左右に振られる巻き込みを、左右輪の差動を制限して抑制するようにした差動制限力制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の差動制限力制御装置は、車両の重心よりも前方の部分に受ける風力を検出する風力検出手段と、動力装置により発生された動力を差動を許容して左右の駆動輪に伝達する差動装置と、左右の駆動輪の差動に対抗する差動対抗力を発生して差動装置による差動の制限を行う差動制限手段と、風力検出手段により風力が検出されたとき、検出された風力に応じた差動対抗力を発生させるように差動制限手段を制御する差動制限力制御手段とを備える。

特開２００９－２５７３８３号公報

しかし、従来の差動制限力制御装置によると、車両走行中に横風を受けた場合、風の影響をセンサ等によって検出した後でしか差動制限力を制御していないため、一時的に車両の挙動が乱れ、運転者に不安感を与えてしまうおそれがある。また、近年普及しつつある路車間通信の技術を用いて進行方向前方の風の状況を把握できれば、風が車両の走行に与える影響をある程度予測できるものの、風の遮蔽物が存在する場合には、この予測を正確に行えない場合があった。

そこで、本発明者らは、この課題を解決すべく鋭意検討し、車両が受ける横風の影響を遮蔽物の存在を考慮して事前に推定できれば、車両の挙動の乱れを抑制し、運転者に不安感を与えることも防ぐことができるという着想を得て本発明をなすに至った。すなわち、本発明は、車両が受ける横風の影響を事前に推定することができる横風影響推定装置、及び事前に推定した横風の影響に基づいて車両の挙動の乱れを抑制することが可能な車両用制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記の目的を達成するため、車両に搭載され、当該車両が受ける横風の影響を推定する横風影響推定装置であって、前記車両の進行方向前方の所定領域における横風の情報を取得する第１の取得手段と、前記横風の風上に位置する遮蔽物の情報を取得する第２の取得手段と、前記第１の取得手段により取得した前記横風の情報及び前記第２の取得手段により取得した前記遮蔽物の情報に基づいて、前記車両が受ける横風の影響が増大及び減少する時期又は位置を含む予報情報を生成する推定手段と、を備え、前記第２の取得手段は、前記遮蔽物が他車両である場合に、当該他車両の速度及び進行方向の情報を取得し、前記予報情報は、当該予報情報を生成する時点からの経過時間もしくは前記車両の進路における各位置に応じた横風の影響の大きさを前記他車両の速度及び進行方向に基づいて予想した予想値である、横風影響推定装置を提供する。

また、本発明は、上記の目的を達成するため、左右の前輪及び後輪を備えた車両の各車輪への駆動力配分比を制御する車両用制御装置であって、前記車両の進行方向前方の所定領域における横風の情報を取得する第１の取得手段と、前記横風の風上に位置する遮蔽物の情報を取得する第２の取得手段と、前記第１の取得手段により取得した前記横風の情報及び前記第２の取得手段により取得した前記遮蔽物の情報に基づいて、前記車両が受ける横風の影響が増大及び減少する時期又は位置を含む予報情報を生成する推定手段と、前記推定手段の推定結果に基づいて、前記各車輪への駆動力配分比を制御する制御手段と、を備え、前記第２の取得手段は、前記遮蔽物が他車両である場合に、当該他車両の速度及び進行方向の情報を取得し、前記予報情報は、当該予報情報を生成する時点からの経過時間もしくは前記車両の進路における各位置に応じた横風の影響の大きさを前記他車両の速度及び進行方向に基づいて予想した予想値である、車両用制御装置を提供する。

本発明に係る横風影響推定装置によれば、車両が受ける横風の影響を遮蔽物の存在を考慮して事前に推定できる。また、本発明に係る車両用制御装置によれば、推定した横風の影響に基づいて車両の挙動の乱れを抑制することが可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係る四輪駆動車の構成例を示す概略図である。 車車間通信及び路車間通信の具体例を示す説明図である。 制御装置及び横風影響推定装置の構成例を示すブロック図である。 （ａ）～（ｅ）は、旋回の外側から内側に向かう風が吹いているときに自車がカーブを旋回走行しながら他車両とすれ違う際の状況を時系列的に示す説明図である。 （ａ）は、横風影響推定装置の推定手段によって生成される予報情報の一例を示すグラフであり、（ｂ）は、この予報情報に基づいて駆動力伝達装置を制御した場合に左右後輪に伝達される補助駆動力を示すグラフである。 （ａ）～（ｅ）は、旋回の内側から外側に向かう風が吹いているときに自車がカーブを旋回走行しながら他車両とすれ違う際の状況を時系列的に示す説明図である。 （ａ）は、横風影響推定装置の推定手段によって生成される予報情報の一例を示すグラフであり、（ｂ）は、この予報情報に基づいて駆動力伝達装置を制御した場合に左右後輪に伝達される補助駆動力を示すグラフである。 第２の実施の形態に係る四輪駆動車１Ａの構成例を示す概略図である。 第３の実施の形態に係る四輪駆動車１Ａの構成例を示す概略図である。 第４の実施の形態に係る四輪駆動車１Ａの構成例を示す概略図である。 第５の実施の形態に係る制御装置の構成例を示すブロック図である。

［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態について、図１乃至図７を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る四輪駆動車１の構成例を示す概略図である。四輪駆動車１は、前輪及び後輪を駆動可能であり、本実施の形態では、左前輪１１及び右前輪１２を駆動力が常時伝達される主駆動輪として備え、左後輪１３及び右後輪１４を車両情報に応じて駆動力が伝達される補助駆動輪として備えている。なお、以下の説明において、四輪駆動車１を自車１という場合がある。

また、四輪駆動車１は、駆動源としてのエンジン１５と、エンジン１５の出力軸の回転を変速するトランスミッション１６と、ＧＰＳ（Global Positioning System）アンテナ１７０により取得する位置情報に基づいて運転者に目的地への経路案内等を行なうカーナビゲーション装置１７と、トランスミッション１６で変速されたエンジン１５の駆動力を左右前輪１１，１２及び左右後輪１３，１４に伝達する駆動力伝達系２とを備えている。なお、駆動源としては、例えば電動モータを用いてもよく、エンジンと電動モータとを組み合わせた所謂ハイブリッドシステムにより駆動源を構成してもよい。

駆動力伝達系２は、前輪側の左右のドライブシャフト２１，２２と、後輪側の左右のドライブシャフト２３，２４と、前輪側の差動装置であるフロントディファレンシャル３と、後輪側の差動装置であるリヤディファレンシャル４と、車両前後方向に駆動力を伝達するプロペラシャフト２０と、左後輪１３及び右後輪１４に駆動力を伝達する駆動力伝達装置５とを備えている。また、四輪駆動車１には、駆動力伝達装置５を制御する制御装置６と、四輪駆動車１が走行中に受ける横風の影響を推定する横風影響推定装置７とが搭載されている。

本実施の形態では、駆動力伝達装置５がプロペラシャフト２０とリヤディファレンシャル４との間に配置され、プロペラシャフト２０から左後輪１３及び右後輪１４に伝達される駆動力を調節可能である。これにより、左右前輪１１，１２に配分される駆動力と左右後輪１３，１４に伝達される駆動力との比である前後輪駆動力配分比が可変である。

フロントディファレンシャル３は、フロントデフケース３１と、フロントデフケース３１と一体に回転するピニオンシャフト３２と、ピニオンシャフト３２に軸支された一対のピニオンギヤ３３，３３と、一対のピニオンギヤ３３，３３にギヤ軸を直交させて噛合する第１及び第２のサイドギヤ３４，３５とを有し、左前輪１１及び右前輪１２に駆動力を配分する。第１及び第２のサイドギヤ３４，３５には、それぞれ前輪側の左右のドライブシャフト２１，２２が相対回転不能に連結されている。

トランスミッション１６が出力する駆動力は、フロントディファレンシャル３のフロントデフケース３１に伝達され、フロントデフケース３１からギヤ機構２５を介してプロペラシャフト２０に伝達される。ギヤ機構２５は、例えばハイポイドギヤ対であり、フロントデフケース３１と一体に回転するリングギヤ２５１、及びプロペラシャフト２０の一端部に設けられたピニオンギヤ２５２を噛み合わせてなる。プロペラシャフト２０の他端部は、例えば図略の十字継手を介して駆動力伝達装置５に連結されている。

駆動力伝達装置５は、プロペラシャフト２０からの駆動力が入力される有底円筒状のハウジング５１と、ハウジング５１と同軸上で相対回転可能に支持されたインナシャフト５２と、ハウジング５１とインナシャフト５２との間に配置された複数のクラッチプレートからなる多板クラッチ５３と、多板クラッチ５３を押圧する押圧力を発生するカム機構５４と、カム機構５４を作動させる作動力を伝達する電磁クラッチ５５と、制御装置６から励磁電流が供給される電磁コイル５６とを備えている。

電磁コイル５６に通電されると、発生する磁力によって電磁クラッチ５５が締結状態となり、電磁クラッチ５５によってハウジング５１の回転力の一部がカム機構５４のパイロットカム５４１に伝達される。カム機構５４は、所定角度範囲で相対回転可能なパイロットカム５４１及びメインカム５４２と、パイロットカム５４１とメインカム５４２との間で転動可能な複数のカムボール５４３とを備えている。パイロットカム５４１及びメインカム５４２には、カムボール５４３が転動するカム溝がそれぞれの周方向に対して傾斜して形成されている。

メインカム５４２は、インナシャフト５２に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能である。電磁クラッチ５５によって伝達される回転力によってパイロットカム５４１がメインカム５４２に対して相対回転すると、カムボール５４３がカム溝を転動し、メインカム５４２がパイロットカム５４１から離間する。これにより、多板クラッチ５３が押圧されてクラッチプレート同士が摩擦接触し、ハウジング５１とインナシャフト５２との間で駆動力が伝達される。多板クラッチ５３によって伝達される駆動力は、電磁コイル５６に供給される電流の大きさに応じて変化する。制御装置６は、電磁コイル５６に供給する電流の大きさを変えることで、左右後輪１３，１４に伝達される補助駆動力を増減させることができる。

例えば四輪駆動車１の直進走行時において、クラッチプレート同士の相対回転が発生しない程度に多板クラッチ５３が押圧された場合には、前後輪駆動力配分比が５０：５０となる。また、多板クラッチ５３が押圧されず、駆動力伝達装置５によって伝達される駆動力はゼロである場合には、前後輪駆動力配分比が１００（前輪）：０（後輪）となる。

駆動力伝達装置５のインナシャフト５２には、ギヤ部２６１を一端部に有するピニオンギヤシャフト２６が相対回転不能に連結されている。ピニオンギヤシャフト２６のギヤ部２６１は、リヤディファレンシャル４のリヤデフケース４１に固定されたリングギヤ４０に噛み合っている。

リヤディファレンシャル４は、リヤデフケース４１と、リヤデフケース４１と一体に回転するピニオンシャフト４２と、ピニオンシャフト４２に軸支された一対のピニオンギヤ４３，４３と、一対のピニオンギヤ４３，４３にギヤ軸を直交させて噛合する第１及び第２のサイドギヤ４４，４５とを有し、左後輪１３及び右後輪１４に駆動力を配分する。第１及び第２のサイドギヤ４４，４５には、それぞれ後輪側の左右のドライブシャフト２３，２４が相対回転不能に連結されている。

制御装置６及び横風影響推定装置７は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）等の車内通信網により、各種の車両情報を取得することが可能である。車両情報は、四輪駆動車１の各部の状態を示す情報であり、左右前輪１１，１２及び左右後輪１３，１４の各車輪速や、ステアリングホイール１８の操舵角、アクセルペダル１９の踏み込み量、及び車速等の情報が含まれる。

また、横風影響推定装置７には、アンテナ７０が接続されており、アンテナ７０によって自車１の近くを走行する他車両との双方向の車車間通信、及び道路側の通信装置との路車間通信を行うことができる。車車間通信及び路車間通信の通信方式として代表的なものには、ＩＴＳ（Intelligent Transport Systems：高度道路交通システム）で用いられる無線通信であるＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communications：狭域通信）がある。

図２は、車車間通信及び路車間通信の具体例を示す説明図である。図２では、カーブを旋回走行中の自車１及び対向車である他車両１０、防音壁１０１、道路側の通信装置である路側通信装置１０２、及び風向風速計１０３を示している。自車１の横風影響推定装置７は、アンテナ７０によって他車両１０及び路側通信装置１０２との通信が可能である。図２の図示例では、路側通信装置１０２が防音壁１０１の上部に取り付けられている。路側通信装置１０２は、風向風速計１０３によって計測された風向き及び風速の情報を路側通信装置１０２の位置情報と共に送信する。他車両１０は、自車１よりも全長が長いトラックである。

また、図２では、風の方向を複数の矢印Ａで示している。図２の図示例では、風の方向がカーブの外側から内側に向かう方向であり、他車両１０の車線Ｌｏは自車１の車線Ｌｉよりも風上にあたる。他車両１０の車線Ｌｏと自車１の車線Ｌｉとは、中央線ＣＬにより区画されている。他車両１０と自車１とがすれ違うとき、他車両１０は自車１の風上に位置し、自車１に対する横風の遮蔽物となる。

風向風速計１０３は、一般に強風が発生しやすい場所に設置されている。また、防音壁１０１は、車道（車線Ｌｏ，Ｌｉ）と住宅等との間に設置されている。例えば矢印Ａに示す方向に強風が吹いている場合、防音壁１０１は自車１の風上に位置する横風の遮蔽物となり、自車１が受ける横風の影響が防音壁１０１の終端部付近において大きく変化する。本実施の形態では、自車１が受ける横風の影響を、横風影響推定装置７が事前に、すなわち実際の横風の影響を受ける前に推定する。

図３は、制御装置６及び横風影響推定装置７の構成例を示すブロック図である。制御装置６は、演算処理装置としてのＣＰＵ６１と、ＲＯＭやＲＡＭ等の半導体記憶素子からなる記憶部６２と、駆動力伝達装置５の電磁コイル５６に供給する電流を生成するスイッチング回路６３と、車内通信網Ｎを介した通信を行う通信回路６４とを有している。記憶部６２には、ＣＰＵ６１が実行すべき演算処理の手順を示すプログラム６２１、及び四輪駆動車１の車両情報と左右後輪１３，１４に伝達すべき駆動力を示す指令トルクとの関係を示すマップ情報６２２が記憶されている。

ＣＰＵ６１は、プログラム６２１を実行することで、左右前輪１１，１２及び左右後輪１３，１４への駆動力配分比を制御する制御手段６１１として機能する。制御手段６１１は、通信回路６４によって得られた車両情報に基づいてマップ情報６２２を参照し、指令トルクを演算する。また、制御手段６１１は、スイッチング回路６３に供給するＰＷＭ信号のデューティー比を指令トルクに応じて設定する。これにより、指令トルクに応じた電流がスイッチング回路６３から駆動力伝達装置５の電磁コイル５６に供給され、左右後輪１３，１４に駆動力が伝達される。

自車１の旋回走行時において制御手段６１１が参照するマップ情報６２２には、車速Ｓ及びステアリングホイール１８の操舵角θと指令トルクＴとの関係が定義されている。指令トルクＴは、車速Ｓが高いほど、また操舵角θが大きいほど、大きくなる傾向にある。

横風影響推定装置７は、演算処理装置としてのＣＰＵ７１と、ＲＯＭやＲＡＭ等の半導体記憶素子からなる記憶部７２と、アンテナ７０による通信を行う第１の通信回路７３と、車内通信網Ｎを介した通信を行う第２の通信回路７４とを有している。ＣＰＵ７１は、記憶部７２に記憶されたプログラム７２１を実行することにより、第１の取得手段７１１、第２の取得手段７１２、及び推定手段７１３として機能する。

第１の取得手段７１１は、例えば路車間通信により、自車１の進行方向前方の所定領域における横風の情報を取得する。第２の取得手段７１２は、例えば車車間通信により、横風の風上に位置する遮蔽物の情報を取得する。第１の取得手段７１１が路車間通信により横風の情報を取得する場合、上記の所定領域は道路側の通信装置との通信が行える範囲であり、例えば半径１００ｍの範囲である。第２の取得手段７１２は、この所定領域内において横風の風上に位置する遮蔽物の情報を取得する。

推定手段７１３は、第１の取得手段７１１により取得した横風の情報、及び第２の取得手段７１２により取得した遮蔽物の情報に基づいて、自車１が受ける横風の影響を推定する。また、推定手段７１３は、この推定結果に基づいて横風の影響が変化する時期又は位置を含む予報情報を生成し、生成した予報情報を車内通信網Ｎを介して制御装置６に送信する。この予報情報は、予報情報を生成する時点における車速及び操舵角で自車１が走行するとした場合に、当該時点からの経過時間もしくは自車１の進路における各位置に応じた横風の強さを遮蔽物の存在を考慮して予想した予想値である。

図２に示す例では、第１の通信回路７３が、路側通信装置１０２との通信により、風向風速計１０３によって計測された風向き及び風速の情報を路側通信装置１０２の位置情報と共に受信し、第１の取得手段７１１がこの情報を取得する。第１の取得手段７１１は、取得した情報から自車１の進行方向に対して垂直な方向の成分の風速を横風強度として演算する。なお、自車１の位置情報は、例えばカーナビゲーション装置１７から車内通信網Ｎを介して取得可能である。

なお、四輪駆動車１に進行方向前方を撮像するカメラが搭載されている場合、第１の取得手段７１１は、例えば道路脇に設置されている吹き流しの画像に基づいて横風の情報を取得してもよい。また、第２の取得手段７１２は、上記のカメラで撮像された画像によって遮蔽物の情報を取得してもよい。この場合、車車間通信が可能な通信機能を有していない他車両や、例えば防音壁１０１や建造物等の固定物をも横風を遮る遮蔽物として認識することができ、これらの遮蔽物が横風に与える影響を考慮して、推定手段７１３が予報情報を生成することができる。

第２の取得手段７１２は、自車１との車車間通信が可能な他車両を遮蔽物と認識した場合、当該他車両の速度及び進行方向の情報を車車間通信によって取得する。そして、推定手段７１３は、他車両の速度及び進行方向に基づいて横風の影響が変化する時期又は位置を含む予報情報を生成する。なお、第２の取得手段７１２は、自車１の近傍に他車両が存在しても、当該他車両が自車１の風下に位置する場合や自車１から遠ざかってゆく場合等には、当該他車両を遮蔽物とは認識しない。

第２の取得手段７１２は、車車間通信が可能な他車両を遮蔽物と認識した場合、当該他車両の全長や全高を含む車両の大きさに関する情報を車車間通信によって取得する。推定手段７１３は、他車両の全長に基づいて、自車１への横風の影響が増大及び減少する時期又は位置を含む予報情報を生成する。また、推定手段７１３は、遮蔽物である他車両の大きさに基づいて自車１への横風の影響の大きさを推定し、この推定値を含めて予報情報を生成する。本実施の形態では、横風の影響として、自車１に発生するヨーモーメントを推定する。横風の影響の大きさは、ヨーモーメントの大きさに相当する。

図４（ａ）～（ｅ）は、自車１がカーブを旋回走行しながら他車両１０とすれ違う際の状況を時系列的に示す説明図である。図４（ａ）～（ｅ）に示す矢印Ａは風の方向を示している。図５（ａ）は、推定手段７１３によって生成される予報情報の一例を示すグラフであり、図５（ｂ）は、この予報情報に基づいて駆動力伝達装置５を制御した場合に左右後輪１３，１４に伝達される補助駆動力を示すグラフである。

図４（ａ）～（ｅ）では、旋回外側から旋回内側に向かう方向に風が吹いている場合を示し、自車１の中心部に横風によって発生するヨーモーメントの方向及び大きさを示す円弧矢印を図示している。円弧矢印の長さは、発生するヨーモーメントの大きさを示している。図５（ａ）及び（ｂ）では、横軸を時間軸とし、図４（ａ）～（ｅ）に示す各状態に対応する時点をＴａ～Ｔｅで示している。すなわち、図４（ａ）に示す状態の発生時点が図５（ａ）及び（ｂ）に示すグラフのＴａであり、以下同様に、図４（ｂ）～（ｅ）に示す状態の発生時点が図５（ａ）及び（ｂ）に示すグラフのＴｂ～Ｔｅである。

図５（ａ）は、時間軸よりも上側がオーバーステア傾向を示し、時間軸よりも下側がアンダーステア傾向を示している。また、図５（ｂ）における破線は、風が吹いていない場合の補助駆動力を示している。

一般に、車両の旋回時には、車輪に伝達される駆動力及びタイヤ横力（コーナリングフォース）が大きく、タイヤの接地荷重が小さいほど横滑りが発生しやすくなるので、四輪駆動車１では、左右後輪１３，１４に伝達される補助駆動力が大きくなればオーバーステア傾向となり、左右後輪１３，１４に伝達される補助駆動力が小さくなればアンダーステア傾向となる。この特性を利用して、横風によってオーバーステア傾向のヨーモーメントが発生する際には補助駆動力を小さくし、横風によってアンダーステア傾向のヨーモーメントが発生する際には補助駆動力を大きくすることで、運転者が無風状態と同じような感覚で四輪駆動車１を運転することが可能となる。

図４（ａ）では、横風の方向に自車１と他車両１０が重なる前の状態を示している。この状態では、自車１が横風によって旋回内側に流されるので、横風によってオーバーステア傾向のヨーモーメントが発生する。この状態では、風が吹いていない場合よりも補助駆動力を小さくすることで、横風による影響を緩和することができる。

図４（ｂ）では、自車１のフロント側の一部が横風の方向に他車両１０と並んだ状態を示している。この状態では、自車１のリヤ側の一部が横風の影響を受けるので、自車１が旋回外側を向き、強いアンダーステアとなる。この状態では、補助駆動力を大きくすることで、横風による影響を緩和することができる。

図４（ｃ）では、自車１が全長にわたって他車両１０の風下に並んだ状態を示している。この状態では、自車１が一時的に無風状態となるので、横風によるヨーモーメントが発生せず、風が吹いていない場合と同等の補助駆動力を左右後輪１３，１４に伝達する。自車１が無風状態となる時間の長さは、他車両１０の全長によって変化する。

図４（ｄ）では、自車１のリヤ側の一部が横風の方向に他車両１０と並んだ状態を示している。この状態では、自車１のフロント側の一部が横風の影響を受けるので、自車１が旋回内側を向き、強いオーバーステアとなる。この状態では、補助駆動力を小さくすることで、横風による影響を緩和することができる。

図４（ｅ）は、自車１が他車両１０の風下にあたる位置を通過した状態を示している。この状態では、図４（ａ）に示す横風の方向に自車１と他車両１０が重なる前の状態と同様のオーバーステア傾向のヨーモーメントが発生する。

横風影響推定装置７は、図５（ａ）に示すヨーモーメントの予報情報を、実際に自車１に横風によるヨーモーメントの変化が発生する前に制御装置６に送信する。より具体的には、例えば自車１の前端部と他車両１０の前端部とが横方向に並ぶ位置よりも数メートル手前を自車１が走行しているときに、図５（ａ）に示すＴａからＴｅまでのヨーモーメントの予報情報を制御装置６に送信する。これにより、例えば横風に起因して発生するヨーモーメントの変化をヨーレイトセンサによって検出してから駆動力伝達装置５の電磁コイル５６に供給する電流を増減する場合に比較して、運転者に不安感を感じさせることなく、自車１の挙動を安定させることができる。

制御手段６１１は、例えば予報情報に示されるヨーモーメントの大きさに応じた補正係数をマップ情報６２２を参照して得られる指令トルクＴに乗じて指令トルクを補正し、補正後の指令トルクに応じてスイッチング回路６３に供給するＰＷＭ信号のデューティー比を設定する。

図６（ａ）～（ｅ）は、図４（ａ）～（ｅ）とは逆に、風が旋回内側から旋回外側に向かう方向に風が吹いているときに自車１が他車両１０の風下を通過する際の状況を時系列的に示す説明図である。図７（ａ）は、この状況において推定手段７１３によって生成される予報情報の一例を示すグラフであり、図７（ｂ）は、図７（ａ）の予報情報に基づいて駆動力伝達装置５を制御した場合に左右後輪１３，１４に伝達される補助駆動力を示すグラフである。

旋回内側から旋回外側に向かって横風が吹く場合には、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、発生するヨーモーメントのオーバーステア及びアンダーステアの関係、及び補助駆動力の増減状態が図５（ａ）及び（ｂ）とは逆となる。

（第１の実施の形態の作用及び効果）
以上説明した本発明の第１の実施の形態によれば、横風の遮蔽物を考慮して、自車１が受ける横風の影響を正確に推定することができる。また、遮蔽物を考慮して推定した横風の影響に基づいて駆動力伝達装置５を制御するので、横風の影響の変化と同期して横風の影響を緩和するように補助駆動力を変化させ、車両挙動を安定化させることができる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第１の実施の形態では、制御装置６によって前後輪駆動力配分比を制御可能な四輪駆動車１に適用した場合について説明したが、第２の実施の形態及び後述する第３及び第４の実施の形態では、左右輪間の駆動力配分比、より具体的には左後輪１３と右後輪１４との間の駆動力配分比を制御することが可能な四輪駆動車に本発明を適用した場合について説明する。

図８は、第２の実施の形態に係る四輪駆動車１Ａの構成例を示す概略図である。図８において、図１を参照して説明したものと共通する構成要素については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。

この四輪駆動車１Ａは、プロペラシャフト２０の後端部に設けられたピニオンギヤ２０１にリヤ側の回転部材４６のリングギヤ４６１が噛み合っている。リヤ側の回転部材４６は、中心部に軸部４６２を有しており、軸部４６２と車幅方向に並んで左側の駆動力伝達装置５Ｌ及び右側の駆動力伝達装置５Ｒが配置されている。左側及び右側の駆動力伝達装置５Ｌ，５Ｒは、第１の実施の形態に係る駆動力伝達装置５と同様に、ハウジング５１、インナシャフト５２、多板クラッチ５３、カム機構５４、電磁クラッチ５５、及び電磁コイル５６を備えている。

左側の駆動力伝達装置５Ｌのハウジング５１は、連結軸４７１によって軸部４６２に連結されてリヤ側の回転部材４６と一体に回転する。右側の駆動力伝達装置５Ｒのハウジング５１は、連結軸４７２によって軸部４６２に連結されてリヤ側の回転部材４６と一体に回転する。また、左側の駆動力伝達装置５Ｌのインナシャフト５２にはドライブシャフト２３が相対回転不能に連結され、右側の駆動力伝達装置５Ｒのインナシャフト５２にはドライブシャフト２４が相対回転不能に連結されている。

左側及び右側の駆動力伝達装置５Ｌ，５Ｒの電磁コイル５６には、制御装置６Ａからそれぞれ励磁電流が供給される。本実施の形態では、制御装置６Ａが左側の駆動力伝達装置５Ｌの電磁コイル５６及び右側の駆動力伝達装置５Ｒの電磁コイル５６に供給する励磁電流を独立して増減させることができ、左側の駆動力伝達装置５Ｌの電磁コイル５６に供給される電流に応じて左後輪１３に駆動力が伝達され、右側の駆動力伝達装置５Ｒの電磁コイル５６に供給される電流に応じて右後輪１４に駆動力が伝達される。

制御装置６Ａは、横風影響推定装置７から取得した予報情報に基づいて、発生が予想されるヨーモーメントに応じて左側及び右側の駆動力伝達装置５Ｌ，５Ｒの電磁コイル５６に供給する電流を増減させる。すなわち、横風によって四輪駆動車１Ａの重心に対して左回りのヨーモーメントが発生すると予想される場合には、そのタイミングで左側の駆動力伝達装置５Ｌの電磁コイル５６に供給する電流を増大させ、もしくは右側の駆動力伝達装置５Ｒの電磁コイル５６に供給する電流を減少させて、右回りのヨーモーメントを発生させる。また、横風によって四輪駆動車１Ａの重心に対して右回りのヨーモーメントが発生すると予想される場合には、そのタイミングで右側の駆動力伝達装置５Ｒの電磁コイル５６に供給する電流を増大させ、もしくは左側の駆動力伝達装置５Ｌの電磁コイル５６に供給する電流を減少させて、左回りのヨーモーメントを発生させる。

このように、左後輪１３と右後輪１４との間の駆動力配分比を横風の影響を抑制するように制御することで、車両挙動を安定化させることができる。

［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について、図９を参照して説明する。図９は、第３の実施の形態に係る四輪駆動車１Ｂの構成例を示す概略図である。図９において、図１又は図８を参照して説明したものと共通する構成要素については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。

第１及び第２の実施の形態では、エンジン１５の駆動力の一部を左右後輪１３，１４に配分する場合について説明したが、本実施の形態では、左右後輪１３，１４を駆動するための駆動源として、エンジン１５とは別に、電動モータ８１を有している。電動モータ８１の駆動力は、減速機構８２を介してリヤ側の回転部材４６に伝達される。減速機構８２は、電動モータ８１のシャフトに固定されたピニオンギヤ８２１と、ピニオンギヤ８２１に噛み合う大径ギヤ部８２２と、リングギヤ４６１に噛み合う小径ギヤ部８２３とを有し、大径ギヤ部８２２と小径ギヤ部８２３とが相対回転不能に連結されている。

本実施の形態では、制御装置６Ｂが電動モータ８１にモータ電流を供給して電動モータ８１の回転速度及び出力トルクを制御すると共に、第２の実施の形態と同様に、横風影響推定装置７から取得した予報情報に基づいて、横風によって発生が予想されるヨーモーメントに対抗するように左側及び右側の駆動力伝達装置５Ｌ，５Ｒの電磁コイル５６に励磁電流を供給する。これにより、本実施の形態によっても、横風の影響を受ける状況下での走行時における車両挙動を安定化させることができる。

［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態について、図１０を参照して説明する。図１０は、第４の実施の形態に係る四輪駆動車１Ｃの構成例を示す概略図である。図１０において、図１を参照して説明したものと共通する構成要素については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。

本実施の形態では、左後輪１３を駆動するための左側の電動モータ８３と、右後輪１４を駆動するための右側の電動モータ８４とを備え、左側の電動モータ８３の駆動力が左側の減速機構８５を介してドライブシャフト２３に伝達され、右側の電動モータ８４の駆動力が右側の減速機構８６を介してドライブシャフト２４に伝達される。

左側の減速機構８５は、左側の電動モータ８３のシャフトに固定されたピニオンギヤ８５１と、ピニオンギヤ８５１に噛み合う大径ギヤ部８５２と、ドライブシャフト２３のギヤ部２３１に噛み合う小径ギヤ部８５３とを有し、大径ギヤ部８５２と小径ギヤ部８５３とが相対回転不能に連結されている。右側の減速機構８６は、右側の電動モータ８６のシャフトに固定されたピニオンギヤ８６１と、ピニオンギヤ８６１に噛み合う大径ギヤ部８６２と、ドライブシャフト２４のギヤ部２４１に噛み合う小径ギヤ部８６３とを有し、大径ギヤ部８６２と小径ギヤ部８６３とが相対回転不能に連結されている。

本実施の形態では、制御装置６Ｃが左側の電動モータ８３及び右側の電動モータ８４にモータ電流を供給して、左側及び右側の電動モータ８３，８４の回転速度及び出力トルクを制御する。また、制御装置６Ｃは、横風影響推定装置７から取得した予報情報に基づいて、横風によって発生が予想されるヨーモーメントに対抗するように左側及び右側の電動モータ８３，８４にモータ電流を供給する。これにより、本実施の形態によっても、横風の影響を受ける状況下での走行時における車両挙動を安定化させることができる。

［第５の実施の形態］
次に、図１１を参照して発明の第５の実施の形態について説明する。第１乃至第４の実施の形態では、制御装置６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃと横風影響推定装置７とが別体であり、横風影響推定装置７で生成された予報情報を制御装置６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃに送信する場合について説明したが、本実施の形態では、制御装置９が横風影響推定装置７の機能を有している。

図１１に示す制御装置９は、第１の実施の形態に係る四輪駆動車１の制御装置６及び横風影響推定装置７に置換可能なものであり、ＣＰＵ９１及び記憶部９２と、駆動力伝達装置５の電磁コイル５６に供給する電流を生成するスイッチング回路９３と、アンテナ７０による通信を行う第１の通信回路９４と、車内通信網Ｎを介した通信を行う第２の通信回路９５とを有している。記憶部９２は、プログラム９２１と、マップ情報９２２とを記憶しており、ＣＰＵ９１は、プログラム９２１を実行することで、第１の取得手段９１１、第２の取得手段９１２、推定手段９１３、及び制御手段９１４として機能する。第１の取得手段９１１、第２の取得手段９１２、及び推定手段９１３の機能は、第１の実施の形態に係る横風影響推定装置７の第１の取得手段７１１、第２の取得手段７１２、及び推定手段７１３の機能と同じである。制御手段９１４の機能は、第１の実施の形態に係る制御装置６の制御手段６１１の機能と同じである。

この制御装置９によっても、第１の実施の形態と同様の作用及び効果を奏することができる。

（付記）
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、この実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で、一部の構成を省略し、あるいは構成を追加もしくは置換して、適宜変形して実施することが可能である。例えば、第１乃至第４の実施の形態では、横風影響推定装置７で生成された予報情報を駆動力配分比を制御する制御装置６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃが取得する場合について説明したが、これに限らず、横風影響推定装置７で生成された予報情報を例えばステア・バイ・ワイヤ方式のステアリング装置に送信し、転舵輪の転舵角を変えることで横風の影響を緩和するように制御を行ってもよい。

また、上記の各実施の形態では、本発明を四輪駆動車１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃに適用した場合について説明したが、これに限らず、例えば左右の前輪を駆動する二輪駆動車に本発明を適用することも可能である。この場合、左右の前輪に伝達する駆動力を横風の影響を緩和するように制御することで、横風の影響を受ける状況下での走行時における車両挙動を安定化させることができる。

また、上記の各実施の形態では、左右の前輪１１，１２を主駆動輪とし、左右の後輪１３，１４を補助駆動輪とした場合について説明したが、これに限らず、左右の前輪１１，１２を補助駆動輪とし、左右の後輪１３，１４を主駆動輪としてもよい。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…四輪駆動車（自車） １０…他車両
１１，１２…左右前輪 １３，１４…左右後輪
５，５Ｌ，５Ｒ…駆動力伝達装置 ６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，９…制御装置
７…横風影響推定装置 ７１１…第１の取得手段
７１２…第２の取得手段 ７１３…推定手段
９１１…第１の取得手段 ９１２…第２の取得手段
９１３…推定手段 ９１４…制御手段

Claims (7)

1. 車両に搭載され、当該車両が受ける横風の影響を推定する横風影響推定装置であって、
   前記車両の進行方向前方の所定領域における横風の情報を取得する第１の取得手段と、
   前記横風の風上に位置する遮蔽物の情報を取得する第２の取得手段と、
   前記第１の取得手段により取得した前記横風の情報及び前記第２の取得手段により取得した前記遮蔽物の情報に基づいて、前記車両が受ける横風の影響が増大及び減少する時期又は位置を含む予報情報を生成する推定手段と、を備え、
   前記第２の取得手段は、前記遮蔽物が他車両である場合に、当該他車両の速度及び進行方向の情報を取得し、
   前記予報情報は、当該予報情報を生成する時点からの経過時間もしくは前記車両の進路における各位置に応じた横風の影響の大きさを前記他車両の速度及び進行方向に基づいて予想した予想値である、
   横風影響推定装置。
2. 前記第２の取得手段は、さらに前記他車両の長さの情報を取得し、
   前記推定手段は、前記他車両の全長に基づいて前記予報情報を生成する、
   請求項１に記載の横風影響推定装置。
3. 前記第２の取得手段は、前記他車両の全長や全高を含む車両の大きさに関する情報を車車間通信によって取得し、
   前記推定手段は、前記他車両の大きさに基づいて前記横風の影響の大きさを推定する、
   請求項１又は２に記載の横風影響推定装置。
4. 前記横風の影響として、前記車両に発生するヨーモーメントを推定する、
   請求項１乃至３の何れか１項に記載の横風影響推定装置。
5. 左右の前輪及び後輪を備えた車両の各車輪への駆動力配分比を制御する車両用制御装置であって、
   前記車両の進行方向前方の所定領域における横風の情報を取得する第１の取得手段と、
   前記横風の風上に位置する遮蔽物の情報を取得する第２の取得手段と、
   前記第１の取得手段により取得した前記横風の情報及び前記第２の取得手段により取得した前記遮蔽物の情報に基づいて、前記車両が受ける横風の影響が増大及び減少する時期又は位置を含む予報情報を生成する推定手段と、
   前記推定手段の推定結果に基づいて、前記各車輪への駆動力配分比を制御する制御手段と、を備え、
   前記第２の取得手段は、前記遮蔽物が他車両である場合に、当該他車両の速度及び進行方向の情報を取得し、
   前記予報情報は、当該予報情報を生成する時点からの経過時間もしくは前記車両の進路における各位置に応じた横風の影響の大きさを前記他車両の速度及び進行方向に基づいて予想した予想値である、
   車両用制御装置。
6. 前記車両は、前記前輪及び前記後輪の一方を主駆動輪とし他方を補助駆動輪とする四輪駆動車であり、
   前記制御手段により、前記補助駆動輪に駆動力を伝達する駆動力伝達装置を制御する、
   請求項５に記載の車両用制御装置。
7. 前記車両は、左右輪間における駆動力配分比を可変であり、
   前記制御手段により、前記左右輪間における駆動力配分比を前記横風の影響を抑制するように制御する、
   請求項５に記載の車両用制御装置。

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