(57)【要約】【課題】旋回性能の向上と車両挙動の安定性確保とを両立させる車両用駆動力配分制御装置を提供する。【解決手段】予め定められた関係から要求左右駆動力差ΔＦreqを発生させる左右一対の後輪３０のうち少なくとも一方がグリップ限界を超えると判定される場合には、その要求左右駆動力差ΔＦreqに対応する走行軌跡を走行可能な調停左右輪駆動力差を算出すると共に、その算出された調停左右輪駆動力差に含まれるものであって左右一対の後輪３０の何れもがグリップ限界を超えない左右駆動力差を発生させるようにそれら左右一対の後輪３０への駆動力配分量を制御するものであることから、車両の走行状態に応じたグリップ限界を考慮しつつ、それら左右一対の駆動輪双方のグリップ力を有効に活用することができる。【選択図】図８
2010281402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源から出力される駆動力を左右一対の駆動輪へ配分すると共に、それら駆動輪への駆動力配分量を要求左右駆動力差に応じて制御できる車両用駆動力配分制御装置であって、
予め定められた関係から前記要求左右駆動力差を発生させる前記左右一対の駆動輪のうち少なくとも一方がグリップ限界を超えると判定される場合には、該要求左右駆動力差に対応する走行軌跡を走行可能な調停左右輪駆動力差を算出すると共に、該算出された調停左右輪駆動力差に含まれるものであって前記左右一対の駆動輪の何れもがグリップ限界を超えない左右駆動力差を発生させるようにそれら左右一対の駆動輪への駆動力配分量を制御するものであることを特徴とする車両用駆動力配分制御装置。
【請求項２】
前記算出された調停左右輪駆動力差に含まれるものであって前記左右一対の駆動輪の何れもがグリップ限界を超えない限度においてそれら左右一対の駆動輪それぞれの駆動力を可及的に大きなものとする左右駆動力差を発生させるように前記左右一対の駆動輪への駆動力配分量を制御するものである請求項１に記載の車両用駆動力配分制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、左右一対の駆動輪への駆動力配分を制御する車両用駆動力配分制御装置に関し、特に、旋回性能の向上と車両挙動の安定性確保とを両立させるための改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動源から出力される駆動力を左右一対の駆動輪へ配分すると共に、それら駆動輪への駆動力配分量を要求左右駆動力差に応じて制御できる車両用駆動力配分制御装置が知られている。斯かる車両用駆動力配分制御装置によれば、例えば、車両の旋回走行時に実際のヨー角速度が目標ヨー角速度に追従するようにヨーモーメントを制御することができる。また、上記車両用駆動力配分制御装置において、車輪のスリップを防止するための技術が提案されている。例えば、特許文献１に記載された車両のスリップ制御装置がそれである。この技術によれば、車輪に作用する横力を検出し、その横力に基づいてスリップ制御を行うことにより、車両状態の変化に迅速に対応して安定した走行を実現することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−２７９０６４号公報
【特許文献２】特開２０００−１７７９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前述したような従来の技術では、運転者のハンドル操作等に応じて要求左右駆動力差（要求モーメント）を演算する場合、例えば凍結路や圧雪路のような摩擦力が比較的低い走行路等においてハンドル操作量が増加した際に要求左右駆動力差が過大となり、オーバーステア乃至アンダーステアの発生等により車両安定性が低下するおそれがあった。また、斯かる不具合の発生を防止するために、グリップ限界の低い方の車輪（旋回中の場合は内輪）のスリップを抑制するように左右駆動力差を制限することが考えられるが、そのような制限を行った場合、左右輪双方のグリップ力を有効に活用できずに旋回性能が低下するおそれがあった。このため、旋回性能の向上と車両挙動の安定性確保とを両立させる車両用駆動力配分制御装置の開発が求められていた。
【０００５】
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、旋回性能の向上と車両挙動の安定性確保とを両立させる車両用駆動力配分制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
斯かる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、駆動源から出力される駆動力を左右一対の駆動輪へ配分すると共に、それら駆動輪への駆動力配分量を要求左右駆動力差に応じて制御できる車両用駆動力配分制御装置であって、予め定められた関係から前記要求左右駆動力差を発生させる前記左右一対の駆動輪のうち少なくとも一方がグリップ限界を超えると判定される場合には、その要求左右駆動力差に対応する走行軌跡を走行可能な調停左右輪駆動力差を算出すると共に、その算出された調停左右輪駆動力差に含まれるものであって前記左右一対の駆動輪の何れもがグリップ限界を超えない左右駆動力差を発生させるようにそれら左右一対の駆動輪への駆動力配分量を制御することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
このようにすれば、予め定められた関係から前記要求左右駆動力差を発生させる前記左右一対の駆動輪のうち少なくとも一方がグリップ限界を超えると判定される場合には、その要求左右駆動力差に対応する走行軌跡を走行可能な調停左右輪駆動力差を算出すると共に、その算出された調停左右輪駆動力差に含まれるものであって前記左右一対の駆動輪の何れもがグリップ限界を超えない左右駆動力差を発生させるようにそれら左右一対の駆動輪への駆動力配分量を制御するものであることから、車両の走行状態に応じたグリップ限界を考慮しつつ、それら左右一対の駆動輪双方のグリップ力を有効に活用することができる。すなわち、旋回性能の向上と車両挙動の安定性確保とを両立させる車両用駆動力配分制御装置を提供することができる。
【０００８】
ここで、好適には、前記算出された調停左右輪駆動力差に含まれるものであって前記左右一対の駆動輪の何れもがグリップ限界を超えない限度においてそれら左右一対の駆動輪それぞれの駆動力を可及的に大きなものとする左右駆動力差を発生させるように前記左右一対の駆動輪への駆動力配分量を制御するものである。このようにすれば、車両の走行状態に応じたグリップ限界を考慮しつつ、それら左右一対の駆動輪双方のグリップ力を最大限有効に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明が好適に適用される車両の駆動装置を説明する構成図である。
【図２】図１に示す車両の駆動装置に備えられた左右駆動力配分装置の作用を説明する共線図であり、（ａ）は発進アシスト時の状態、（ｂ）はアシスト終了時の状態をそれぞれ示している。
【図３】図１に示す車両の駆動装置に備えられた左右駆動力配分装置の作用を説明する共線図であり、（ａ）は右車軸のトルクを増加した状態、（ｂ）は左車軸のトルクを増加した状態をそれぞれ示している。
【図４】図１に示す車両の駆動装置における駆動力配分制御のために備えられた駆動力配分用電子制御装置及びその制御系統を説明するブロック線図である。
【図５】図４に示す駆動力配分用電子制御装置に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図６】旋回走行中の車両における前後のタイヤ横力を示す図である。
【図７】各車輪のグリップ限界を概念的に示すタイヤ摩擦円を説明する図であり、紙面向かって右側の円において右輪の摩擦円を、左側の円において左輪の摩擦円をそれぞれ示している。
【図８】右輪駆動力及び左輪駆動力をそれぞれ縦軸乃至横軸に示す右輪／左輪駆動力座標上に、左右駆動輪の何れもがグリップ限界を超えない範囲を斜線で示した図である。
【図９】旋回走行する車両における各種関係値について説明する図である。
【図１０】図４に示す駆動力配分用電子制御装置による左右駆動力配分制御の要部を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００１１】
図１は、本発明が好適に適用される車両の駆動装置１０を説明する構成図であり、前置エンジン前輪駆動（ＦＦ）を基本とする四輪駆動車両に用いられるものである。この図１に示す駆動装置１０において、駆動源（主動力源）であるエンジン１２により発生させられた駆動力は、トルクコンバータ１３、変速機１４、前輪用差動歯車装置１６、及び左右一対の前輪車軸１８Ｌ、１８Ｒ（以下、特に区別しない場合には単に前輪車軸１８と称する）を経て左右一対の前輪すなわち左前輪２０Ｌ、右前輪２０Ｒ（以下、特に区別しない場合には単に前輪２０と称する）へ伝達される一方、前輪用差動歯車装置１６で分岐して駆動力伝達軸であるプロペラシャフト２２、前後駆動力配分装置２４、シャフト２５、後輪用差動歯車装置２６、及び左右一対の後輪車軸２８Ｌ、２８Ｒ（以下、特に区別しない場合には単に後輪車軸２８と称する）を経て左右一対の後輪（駆動輪）すなわち左後輪３０Ｌ、右後輪３０Ｒ（以下、特に区別しない場合には単に後輪３０と称する）へ伝達されるように構成されている。
【００１２】
上記エンジン１２は、例えば、気筒内噴射される燃料の燃焼によって駆動力を発生させるガソリンエンジン或いはディーゼルエンジン等の内燃機関である。また、上記トルクコンバータ１３は、上記エンジン１２のクランク軸に連結されたポンプ翼車及び出力側部材に相当するタービン軸を介して上記変速機１４に連結されたタービン翼車を備えており、流体を介して動力伝達を行う流体式動力伝達装置である。また、上記変速機１４は、例えば、予め定められた複数の変速段（変速比）の何れかが選択的に成立させられる有段式の自動変速機構であり、斯かる変速を行うための係合要素として複数の油圧式摩擦係合装置等を備えて構成されている。
【００１３】
前記前輪用差動歯車装置１６及び後輪用差動歯車装置２６は、例えば、何れもよく知られた傘歯車式の差動歯車装置（デファレンシャル装置）である。また、前記前後駆動力配分装置２４は、動力伝達の遮断を含めて伝達トルク容量を連続的に変化させることができる電磁式の多板式摩擦クラッチ等で、前記プロペラシャフト２２に直列に配設されており、駆動力配分用電子制御装置５０によって伝達トルク容量が制御されることにより、全駆動力に対する前記後輪３０Ｌ、３０Ｒ側の駆動力配分比が所定の値に調整されるように構成されている。
【００１４】
ここで、図１に示すように、前記左側の後輪車軸２８Ｌの周囲にはアシスト用の駆動源である電動モータ３２及び駆動力不等配分機構３４が配設されており、それら電動モータ３２、駆動力不等配分機構３４、及び後輪用差動歯車装置２６により後輪用左右駆動力配分装置３６が構成されている。この左右駆動力配分装置３６は、前記エンジン１２及び電動モータ３２から出力される駆動力を左右一対の後輪３０へ配分すると共に、それら左右一対の後輪３０への駆動力配分量（配分比）を前記駆動力配分用電子制御装置５０から出力される要求左右駆動力差に応じて制御できるように構成されている。
【００１５】
上記電動モータ３２は、正逆両方向へ回転駆動できるように構成されたものであり、そのステータが非回転部材としてのケース４２に固定されると共に、そのロータが後輪用差動歯車装置２６のデフケース２６ｉに一体的に固設された中空シャフト５２に一方向クラッチ５４を介して接続されている。この一方向クラッチ５４は、前進走行時に前記後輪用差動歯車装置２６のデフケース２６ｉが上記電動モータ３２の回転速度以上で回転することを許容しつつ、その電動モータ３２の回転速度より低下することを阻止するように構成されている。
【００１６】
前記電動モータ３２は、前記駆動力配分用電子制御装置５０によって車両の前進方向の発進時に正方向へ回転駆動されることで、上記一方向クラッチ５４及び後輪用差動歯車装置２６を介して前記左右一対の後輪３０Ｌ、３０Ｒにアシストトルクを加えるように構成されている。図２及び図３は、何れも前記後輪用差動歯車装置２６の３つの回転要素、すなわち第１入力部材であるデフケース２６ｉ、及び出力部材である左右のサイドギヤの各々の回転速度を直線で結ぶことができる共線図で、左端の「Ｌ」は左サイドギヤ更には左後輪３０Ｌを表しており、右端の「Ｒ」は右サイドギヤ更には右後輪３０Ｒを表しており、中央の「Ｉ」はデフケース２６ｉすなわち第１入力部材を表している。そして、「Ｌ」と「Ｉ」との間隔は「Ｒ」と「Ｉ」との間隔と同じで、第１入力部材「Ｉ」すなわちデフケース２６ｉに入力されたトルクは左後輪３０Ｌ及び右後輪３０Ｒに均等に配分される。
【００１７】
図２（ａ）は、車両の前進方向の発進時に前記電動モータ３２によって左右の後輪３０Ｌ及び３０Ｒにアシストトルクが付与されている状態を示している。この状態においては、前記一方向クラッチ５４を介してデフケース２６ｉに入力された前記電動モータ３２のモータトルクＴｍは、前記左右一対の後輪３０に対して均等に配分され、それら後輪３０それぞれにＴｍ／２の大きさのアシストトルクが加えられる。ここで、前記後輪用差動歯車装置２６には、前記前後駆動力配分装置２４を介して前記エンジン１２から所定の前後駆動力配分比で後輪側配分トルクＴinが入力されるようになっており、その後輪側配分トルクＴinも左右の後輪Ｌ及びＲに均等に配分される。従って、この場合における前記左後輪３０Ｌ、右後輪３０ＲのトルクＴＬ、ＴＲは、何れも（Ｔin＋Ｔｍ）／２となる。
【００１８】
また、所定の走行状態に達した段階で前記電動モータ３２の作動を停止させた場合、前記一方向クラッチ５４が遊転することにより前記電動モータ３２が後輪用差動歯車装置２６から自動的に切り離され、前記左右一対の後輪３０はそれぞれ後輪側配分トルクＴinのみにより回転駆動されるようになる。図２（ｂ）は、そのように前記電動モータ３２によるトルクアシストが終了した状態を示しており、この時の前記左後輪３０Ｌ、右後輪３０ＲのトルクＴＬ、ＴＲは、何れもＴin／２となる。
【００１９】
図１に戻って、前記駆動力不等配分機構３４は、第１サンギヤＳ１、第１キャリアＣ１、及び第１リングギヤＲ１を有するシングルピニオン型の第１遊星歯車装置３８と、第２サンギヤＳ２、第２キャリアＣ２、及び第２リングギヤＲ２を有するシングルピニオン型の第２遊星歯車装置４０とを、備えて構成されている。斯かる第１遊星歯車装置３８及び第２遊星歯車装置４０は、ギヤ比ρ（サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）が等しい同じ大きさのものであって、リングギヤＲ１、Ｒ２は共通のリングギヤＲにて構成されている。そのようにリングギヤＲ１、Ｒ２が共通のリングギヤＲにて構成されることにより、上記第１遊星歯車装置３８及び第２遊星歯車装置４０は、互いに相対回転可能な５つの回転要素、すなわち第１サンギヤＳ１、第１キャリアＣ１、リングギヤＲ、第２キャリアＣ２、及び第２サンギヤＳ２を有して構成される。
【００２０】
上記第１サンギヤＳ１は左側の後輪車軸２８Ｌに一体的に接続されている。また、上記第１キャリアＣ１は非回転部材であるケース４２に一体的に固定されて回転不能とされている。また、上記リングギヤＲは回転自在すなわちその軸心まわりの自転自在に設けられている。また、上記第２キャリアＣ２はクラッチＣＬを介して前記電動モータ３２のロータに選択的に接続されるようになっている。また、上記第２サンギヤＳ２は前記中空シャフト５２に一体的に接続されている。なお、上記第２キャリアＣ２は、前記駆動力不等配分機構３４の入力部材に相当するものである。
【００２１】
ここで、図２及び図３においては、左端から第１サンギヤＳ１、第１キャリアＣ１、リングギヤＲ、第２キャリアＣ２、第２サンギヤＳ２の順番に位置し、左の後輪車軸２８Ｌに接続された第１サンギヤＳ１は左後輪３０Ｌを表す「Ｌ」と一致して一体的に回転させられると共に、中空シャフト５２に接続された第２サンギヤＳ２はデフケース２６ｉを表す「Ｉ」と一致して一体的に回転させられる。また、これ等の間隔は前記第１遊星歯車装置３８及び第２遊星歯車装置４０のギヤ比ρに応じて定まり、本実施例では前述のようにそれら第１遊星歯車装置３８及び第２遊星歯車装置４０のギヤ比ρが等しいため、リングギヤＲとキャリアＣ１、Ｃ２との間隔が互いに等しいと共に、サンギヤＳ１とキャリアＣ１との間隔、及びサンギヤＳ２とキャリアＣ２との間隔も互いに等しい一方、リングギヤＲとキャリアＣ１、Ｃ２との間隔と、サンギヤＳ１、Ｓ２とキャリアＣ１、Ｃ２との間隔の比がρ：１になる。
【００２２】
前記クラッチＣＬは、例えば内蔵されたコイルに印加された磁力に応じた係合力を発生させる電磁クラッチであり、前記駆動力配分用電子制御装置５０によってその係合状態が制御されることにより、前記電動モータ３２と第２キャリアＣ２との間の動力伝達を接続乃至遮断する。そして、図２（ｂ）に示すようにアシスト制御が終了した前進走行時にクラッチＣＬが係合させられると共に、前記電動モータ３２が正方向へ回転駆動されると、図３（ａ）に示すように第２キャリアＣ２に正方向（図の上方）のモータトルクＴｍが作用し、前記右後輪３０ＲのトルクＴＲ＝Ｔin／２＋ρＴｍ／（２（１＋ρ））となり、前記左後輪３０ＬのトルクＴＬ＝Ｔin／２−ρＴｍ／（２（１＋ρ））となる。すなわち、前記右後輪３０Ｒでは前進方向のトルクがρＴｍ／（２（１＋ρ））だけ増大する一方、前記左後輪３０Ｌでは前進方向のトルクがρＴｍ／（２（１＋ρ））だけ減少する状態となり、それらのトルク差（ＴＲ−ＴＬ）＝ρＴｍ／（１＋ρ）に応じて前記右後輪３０Ｒ側が増速される。すなわち、前記電動モータ３２のトルクＴｍに基づいて前記右後輪３０Ｒ側を増速する状態となる。
【００２３】
また、前記クラッチＣＬが係合させられると共に、前記電動モータ３２が逆方向へ回転駆動されると、図３（ｂ）に示すように第２キャリアＣ２に逆方向（図の下方）のモータトルクＴｍが作用し、前記左後輪３０ＬのトルクＴＬ＝Ｔin／２＋ρＴｍ／（２（１＋ρ））となり、前記右後輪３０ＲのトルクＴＲ＝Ｔin／２−ρＴｍ／（２（１＋ρ））となる。すなわち、前記左後輪３０Ｌでは前進方向のトルクがρＴｍ／（２（１＋ρ））だけ増大する一方、前記右後輪３０Ｒでは前進方向のトルクがρＴｍ／（２（１＋ρ））だけ減少する状態となり、それらのトルク差（ＴＬ−ＴＲ）＝ρＴｍ／（１＋ρ）に応じて前記左後輪３０Ｌ側が増速される。すなわち、前記電動モータ３２のトルクＴｍに基づいて前記左後輪３０Ｌ側を増速する状態となる。
【００２４】
以上のように、本実施例の左右駆動力配分装置３６においては、前進走行時に前記クラッチＣＬを接続すると共に前記電動モータ３２を正方向或いは逆方向へ所定のモータトルクＴｍで回転駆動することにより、前記左右一対の後輪３０への駆動力配分量を制御することができる。これにより、例えば、ＶＳＣ制御やコーナリング制御等において、前記駆動力配分用電子制御装置５０から供給される要求左右駆動力差に応じて前記右後輪３０Ｒを増速する第１不等配分状態としたり、前記左後輪３０Ｌを増速する第２不等配分状態としたりすることにより、車両の走行安定性やコーナリング性能等を向上させることができる。すなわち、前記駆動力配分用電子制御装置５０は、前後輪の駆動力配分比及び左右輪の駆動力配分比を共に制御することが可能で、それ等の駆動力配分比を制御することによって車両のヨーモーメントを制御することができる。
【００２５】
なお、図３（ａ）、（ｂ）に示すように前記左右一対の後輪３０に回転速度差がある場合において、前記クラッチＣＬを接続すると共に前記電動モータ３２に逆回転方向、すなわち図３（ａ）では逆方向（下方向）、図３（ｂ）では正方向（上方向）のトルクを加えて不等配分状態とすることもできる。また、前記電動モータ３２が回生制御可能なモータジェネレータの場合には、その電動モータ３２を回生制御して制動トルクを作用させることにより、第２キャリアＣ２の回転を制限して不等配分状態とすることもできる。
【００２６】
前記駆動力配分用電子制御装置５０は、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、前記前後駆動力配分装置２４を介しての前後輪の駆動力配分制御や、前記左右駆動力配分装置３６を介しての左右輪の駆動力配分制御等の各種制御を行う。また、斯かる左右駆動力配分装置３６を介しての左右輪の駆動力配分制御に関して、後述する要求駆動力算出制御、要求左右駆動力差算出制御、路面μ検出制御、及びグリップ限界判定制御等を実行する。
【００２７】
図４に示すように、前記駆動力配分用電子制御装置５０には、各種制御に用いられる車両の状態を表す信号が供給されるようになっている。すなわち、出力要求量に応じて運転者により操作されるアクセルの操作量（アクセル開度）Ａccを検出するアクセル操作量センサ６０、車速Ｖに対応する前記変速機１４の出力軸回転速度ＮOUTを検出する車速センサ６２、各車輪２０Ｌ、２０Ｒ、３０Ｌ、３０Ｒの速度（車輪速）をそれぞれ検出する車輪速センサ６４、実際の横加速度ＧＹを検出する横加速度センサ６６、実際のヨー角速度γrealを検出するヨー角速度センサ６８、実際のヨー角加速度を検出するヨー角加速度センサ７０、ステアリングホイールの操舵角（ハンドル角）δを検出する操舵角センサ７２、車体横滑り角速度を検出する車体横滑り角速度センサ７４、及び車体横滑り角βを検出する車体横滑り角センサ７６等が設けられており、それらのセンサからアクセル操作量Ａcc、車速Ｖ（出力軸回転速度ＮOUT ）、車輪速、横加速度ＧＹ、ヨー角速度γreal、ヨー角加速度、操舵角δ、車体横すべり角速度、車体横すべり角β等を表す信号が前記駆動力配分用電子制御装置５０に供給されるようになっている。
【００２８】
上記各センサは何れも検出手段として機能するものであるが、それぞれのセンサが演算機能等を備えていてもよく、また、車両の状態を表す各種値はその演算機能によって求められるものであってもよい。例えば、上記ヨー角加速度センサ７０によって検出されるヨー角加速度は、上記ヨー角速度センサ６８によって検出されるヨー角速度γrealを微分して求められるものであってもよい。また、上記車体横滑り角速度センサ７４によって検出される車体横すべり角速度は、上記横加速度センサ６６、ヨー角速度センサ６８、及び車速センサ６２によって検出される横加速度ＧＹ、ヨー角速度γreal、及び車速Ｖから予め定められた演算式に従って求められるものであってもよい。また、上記車体横すべり角センサ７６により検出される車体横滑り角βは、上記車体横滑り角速度センサ７４によって検出或いは算出された車体横滑り角速度を積分して求められるものであってもよい。
【００２９】
また、前記駆動力配分用電子制御装置５０は、前記左右駆動力配分装置３６における電動モータ３２の駆動及びクラッチＣＬの係合状態を制御することにより、その左右駆動力配分装置３６による左右一対の後輪３０への駆動力配分制御を行う。図５は、前記駆動力配分用電子制御装置５０に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。この図５に示すように、前記駆動力配分用電子制御装置５０には、前記左右駆動力配分装置３６による前記左右一対の後輪３０への駆動力配分制御を実行するために、目標ヨー角速度算出手段８０、目標ヨーモーメント算出手段８２、要求左右駆動力差算出手段８４、要求駆動力算出手段８６、路面μ検出手段８８、グリップ限界判定手段９０、及び左右駆動力配分制御手段９２等が機能的に備えられている。以下、これらの制御機能について図６乃至図９等を参照しつつ分説する。
【００３０】
上記目標ヨー角速度算出手段８０は、予め定められた関係から車両の状態に基づいて目標ヨー角速度γreqを算出する。例えば、次に示す（１）式のような演算式から、車速Ｖ［ｍ／ｓ］、スタビリフィファクタＡ［ｓ2／ｍ2］、操舵角δ［ｒａｄ］、ステアリングギヤ比ｎ、及びホイルベースＬ［ｍ］に基づいて目標ヨー角速度γreq［ｒａｄ／ｓ］を算出する。なお、上記スタビリフィファクタＡは、車両のステア特性を示す指標であり、この値が正である場合にはアンダーステア、負である場合にはオーバーステアとなる。
【００３１】
【数１】
2010281402.tif 000003
【００３２】
前記目標ヨーモーメント算出手段８２は、予め定められた関係から車両の状態に基づいて目標ヨーモーメントＭreqを算出する。例えば、次に示す（２）式のような演算式から、前記目標ヨー角速度算出手段８０により算出された目標ヨー角速度γreqと前記ヨー角速度センサ６８により検出される実際のヨー角速度γrealとの差であるヨー角速度偏差γdif（＝γreq−γreal）に基づいて、要求モーメントすなわち目標ヨーモーメントＭreqを算出する。なお、（２）式におけるＫＰは比例ゲイン［Ｎｍ／（ｒａｄ／ｓ）］、ＫＤは微分ゲイン［Ｎｍ／（ｒａｄ／ｓ2）］、ＫＩは積分ゲイン［Ｎｍ／（ｒａｄ）］である。
【００３３】
【数２】
2010281402.tif 000004
【００３４】
前記要求左右駆動力差算出手段８４は、予め定められた関係から車両の状態に基づいて前記左右一対の後輪３０相互間における駆動力差の目標値である要求左右駆動力差ΔＦreqを算出する。例えば、前記目標ヨーモーメント算出手段８２により算出された目標ヨーモーメントＭreqに基づいて、車輪トレッド幅ＴＲＥＤ［ｍ］に応じた要求左右駆動力差ΔＦreq（＝Ｍreq／｛ＴＲＥＤ／２｝）を算出する。この要求左右駆動力差ΔＦreqは、前記ヨー角速度偏差γdifすなわち前記目標ヨー角速度算出手段８０により算出された目標ヨー角速度γreqと前記ヨー角速度センサ６８により検出される実際のヨー角速度γrealとの差に対応するものであり、それら目標ヨー角速度γreq及び実際のヨー角速度γrealから直接算出されるものであってもよい。
【００３５】
前記要求駆動力算出手段８６は、予め定められた関係から車両の状態に基づいて要求駆動力Ｆreqを算出する。例えば、予め定められて記憶されたマップから、前記アクセル操作量センサ６０により検出されるアクセル操作量Ａcc及び車速センサ６２により検出される車速Ｖに基づいて、駆動輪に伝達されるべき駆動力の目標値である要求駆動力Ｆreqを導出（算出）する。なお、この要求駆動力Ｆreqの導出は、前記アクセル操作量Ａccに対応するアクセル開度や電子スロットル弁開度等に基づいて行われるものであってもよい。
【００３６】
前記路面μ検出手段８８は、予め定められた関係から車両の状態に基づいて走行路の摩擦に係る路面μを検出する。例えば、次に示す（３）式のような演算式から、後輪軸重Ｆｒ［Ｎ］、車両質量ｍ［ｋｇ］、及び前後加速度ＧＸ［ｍ／ｓ2］に基づいて路面μを検出（算出）する。また、路面凍結等に関連して、外気温Ｔ［℃］に基づいて斯かる路面μを検出するものであってもよい。
【００３７】
【数３】
2010281402.tif 000005
【００３８】
前記グリップ限界判定手段９０は、予め定められた関係から、前記要求左右駆動力差算出手段８４により算出される要求左右駆動力差ΔＦreq乃至要求駆動力算出手段８６により算出される要求駆動力Ｆreqを発生させる前記左右一対の後輪３０のうち少なくとも一方がグリップ限界を超えるか否かを判定する。例えば、次に示す（４）〜（１４）式のような演算式から、前記要求左右駆動力差算出手段８４により算出される要求左右駆動力差ΔＦreq、要求駆動力算出手段８６により算出される要求駆動力Ｆreq、及び路面μ検出手段８８により検出される車両の走行路の路面μに基づいて、算出された要求左右駆動力差ΔＦreq及び要求駆動力Ｆreqを前記左右一対の後輪３０のグリップ限界内で実現可能か否かを判定する。
【００３９】
図６は、旋回走行中の車両における前後のタイヤ横力を示す図である。この図６に示すように、横加速度ＧＹで旋回走行中の車両において、その前輪２０のタイヤ横力ＦＹ_Ｆｒ、後輪３０のタイヤ横力ＦＹ_Ｒｒは、次に示す（４）、（５）式から目標ヨーモーメントＭreqに基づいてそれぞれ算出される。この（４）、（５）式において、ｍは車両質量［ｋｇ］、ＬＲは重心から後軸間距離［ｍ］、ＬＦは重心から前軸間距離［ｍ］、Ｌはホイールベース［ｍ］である。以下の実施例においては、このようにして求められる後輪３０の必要横力をＦＲreqとして説明を進める。
【００４０】
【数４】
2010281402.tif 000006
【００４１】
【数５】
2010281402.tif 000007
【００４２】
図７は、各車輪のグリップ限界を概念的に示すタイヤ摩擦円を説明する図であり、紙面向かって右側の円において右輪の摩擦円を、左側の円において左輪の摩擦円をそれぞれ示している。この図７に示すように、各車輪のグリップ限界は、荷重によってその大きさ（半径）が変化する摩擦円によって表される。右輪の摩擦円を示す右側の円に関して、右輪駆動力ＦＸＲ及び右輪発生可能横力ＦＹＲによって定まる破線で示す長方形が円の内側に納まる場合、右輪のグリップ力が確保される状態となり、その長方形が円に内接するように右輪駆動力ＦＸＲ及び右輪発生可能横力ＦＹＲを定めることで、各値が相互の関係において最大値をとる。同様に、左輪の摩擦円を示す左側の円に関して、左輪駆動力ＦＸＬ及び左輪発生可能横力ＦＹＬによって定まる破線で示す長方形が円の内側に納まる場合、左輪のグリップ力が確保される状態となり、その長方形が円に内接するように左輪駆動力ＦＸＬ及び左輪発生可能横力ＦＹＬを定めることで、各値が相互の関係において最大値をとる。
【００４３】
図７に示すようなタイヤ摩擦円の概念から、前後力を印加された状態で発生可能なタイヤ横力すなわち左輪発生可能横力ＦＹＬ、右輪発生可能横力ＦＹＲは、次に示す（６）、（７）式のような演算式から前記路面μ検出手段８８により検出される路面μに基づいてそれぞれ算出される。この（６）、（７）式において、ＷＬは左輪荷重［Ｎ］、ＷＲは右輪荷重［Ｎ］である。ここで、車両が旋回走行を実現するための条件は、発生可能横力が必要横力以上となることであり、次に示す（８）式が成立する場合にその条件が満たされる。この（８）式の両辺を二乗すると次に示す（９）式となり、ＦＹＬ≧０、ＦＹＲ≧０であるので、次に示す（１０）式が成立すれば、（９）式もまた成立することになる。
【００４４】
【数６】
2010281402.tif 000008
【００４５】
【数７】
2010281402.tif 000009
【００４６】
【数８】
2010281402.tif 000010
【００４７】
【数９】
2010281402.tif 000011
【００４８】
【数１０】
2010281402.tif 000012
【００４９】
ここで、前述の（１０）式を、（６）、（７）式を用いて変形し、更に次に示す（１１）式を代入して左輪駆動力ＦＸＬについて整理すると、次に示す（１２）式のようになる。そして、この（１２）式を更に変形することで、次に示す（１３）式が得られる。また、右輪駆動力ＦＸＲと左輪駆動力ＦＸＬとの差によりモーメントが生成されるためのＦＸＲは、次の（１４）式のように表すことができる。
【００５０】
【数１１】
2010281402.tif 000013
【００５１】
【数１２】
2010281402.tif 000014
【００５２】
【数１３】
2010281402.tif 000015
【００５３】
【数１４】
2010281402.tif 000016
【００５４】
図８は、右輪駆動力及び左輪駆動力をそれぞれ縦軸乃至横軸に示す右輪／左輪駆動力座標上に、前述の（１３）式を図示したものである。この図８においては、斯かる（１３）式を双曲線に類似する２本の曲線で示しており、上方の曲線が必要タイヤ横力を考慮した上限値を、下方の曲線が必要タイヤ横力を考慮した下限値をそれぞれ示している。また、左右各輪の前後力限界を矩形で示している。車両の旋回走行においては、（１３）式を表す２本の曲線と、矩形で示す左右各輪の前後力限界線とで囲まれる領域、すなわち図８に斜線で示す領域内に左右輪駆動力が納まる場合には安定旋回が可能となる。換言すれば、左右輪駆動力が図８に斜線で示す領域を逸脱する場合には安定旋回が好適に実現されない状態となる。
【００５５】
前記グリップ限界判定手段９０は、好適には、以上のようにして算出された図８に示すような関係から、前記要求左右駆動力差算出手段８４により算出される要求左右駆動力差ΔＦreq及び要求駆動力算出手段８６により算出される要求駆動力Ｆreqに基づいて、前記左右一対の駆動輪のうち少なくとも一方がグリップ限界を超えるか否かを判定する。すなわち、算出された要求左右駆動力差ΔＦreq及び要求駆動力Ｆreqが図８に斜線で示す領域内の値であるか否かを判定し、その領域内の値である場合には双方の駆動輪がグリップ限界を超えないと判定する一方、その領域を逸脱する値である場合には一方乃至双方の駆動輪がグリップ限界を超えると判定する。
【００５６】
前記左右駆動力配分制御手段９２は、前記左右駆動力配分装置３６を介して前記左右一対の後輪３０への駆動力配分量を制御する。基本的には、前記要求左右駆動力差算出手段８４により算出される要求左右駆動力差ΔＦreq及び要求駆動力算出手段８６により算出される要求駆動力Ｆreqが実現されるように、前記左右駆動力配分装置３６における電動モータ３２の駆動及びクラッチＣＬの係合状態を制御する。
【００５７】
また、前記左右駆動力配分制御手段９２は、前記グリップ限界判定手段９０により前記要求左右駆動力差ΔＦreqを発生させる前記左右一対の後輪３０のうち少なくとも一方がグリップ限界を超えると判定される場合には、その要求左右駆動力差ΔＦreqに対応する走行軌跡を走行可能な調停左右輪駆動力差を算出すると共に、その算出された調停左右輪駆動力差に含まれるものであって前記左右一対の後輪３０の何れもがグリップ限界を超えない左右駆動力差を発生させるようにそれら左右一対の後輪３０への駆動力配分量を制御する。以下、斯かる左右駆動力差の調停制御を、図８乃至図９等を用いて説明する。
【００５８】
前記要求左右駆動力差算出手段８４により算出される要求左右駆動力差ΔＦreq及び要求駆動力算出手段８６により算出される要求駆動力Ｆreqによりドライバ要求点（駆動力／駆動力差）を定義する。そのようなドライバ要求点を考えた場合、図８に「○」印で示すドライバ要求点においては、斜線で示す領域から逸脱しており、前記グリップ限界判定手段９０により前記要求左右駆動力差ΔＦreqを発生させる前記左右一対の後輪３０のうち少なくとも一方がグリップ限界を超えると判定される。この場合において、前記左右駆動力配分制御手段９２は、その「○」印で示すドライバ要求点に対応する走行軌跡を走行可能な調停左右輪駆動力差（＝斯かる走行軌跡に対応する要求駆動力と要求左右駆動力差との関係）を算出すると共に、その算出された調停左右輪駆動力差に含まれるものであって前記左右一対の後輪３０の何れもがグリップ限界を超えない左右駆動力差を発生させるようにそれら左右一対の後輪３０への駆動力配分量を制御する。
【００５９】
また、前記左右駆動力配分制御手段９２は、好適には、前記算出された調停左右輪駆動力差に含まれるものであって前記左右一対の後輪３０の何れもがグリップ限界を超えない限度においてそれら左右一対の後輪３０それぞれの駆動力を可及的に大きなものとする左右駆動力差を発生させるように前記左右一対の後輪３０への駆動力配分量を制御する。このために、図８に示す例では、斜線で示す領域とその領域を逸脱する領域との境界上のドライバ要求点が設定される。
【００６０】
図９は、旋回走行する車両における各種関係値について説明する図である。この図９に示すように、所定の駆動力Ｆ（＝ＦＸＲ＋ＦＸＬ）及び所定の左右駆動力差に対応するモーメントＭを車両質量ｍ［ｋｇ］、慣性モーメントＩｚ［ｋｇｍ2］の車両に与えた場合、その加速度ａ［ｍ／ｓ2］及びヨー角加速度ω［ｒａｄ／ｓ2］は、次に示す（１５）、（１６）式のようにそれぞれ表される。また、所定時間経過後における車両の車速Ｖ′［ｍ／ｓ］及びヨー角速度ω′は、次に示す（１７）、（１８）式のようにそれぞれ表される。上記駆動力制限を超える前の軌跡の延長線上を通過する（＝車両の旋回半径を同じとする）ためには、旋回半径Ｒ＝Ｖ／ωとして次に示す（１９）式が成立すればよい。ここで、モーメントＭと左右駆動力差ΔＦＸとの関係は、次に示す（２０）式のように表され、この（２０）式及び上述した（１５）、（１６）、（１９）式より次に示す（２１）式が導出される。なお、この（２１）式において、ΔＦＸ＝ＦＸＲ−ＦＸＬ、Ｋ＝Ｉｚ・Ｖ2・ＴＲＥＤ／（２ｍ・ＧＹ）である。
【００６１】
【数１５】
2010281402.tif 000017
【００６２】
【数１６】
2010281402.tif 000018
【００６３】
【数１７】
2010281402.tif 000019
【００６４】
【数１８】
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【００６５】
【数１９】
2010281402.tif 000021
【００６６】
【数２０】
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【００６７】
【数２１】
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【００６８】
上述の（２１）式に示す関係を図８に直線で示す。斯かる直線が図８に「○」印で示すドライバ要求点に対応する走行軌跡を走行可能な調停左右駆動力差に相当する。前記左右駆動力配分制御手段９２は、この直線上のドライバ要求点であって前記左右一対の後輪３０の何れもがグリップ限界を超えない限度においてそれら左右一対の後輪３０それぞれの駆動力を可及的に大きなものとする要求点、すなわち斜線で示す領域とその領域を逸脱する領域との境界線と上記（２１）式を表す直線との交点である「☆」印で示すドライバ要求点（そのドライバ要求点に対応する要求左右駆動力差ΔＦreq及び要求駆動力Ｆreq）を新たな目標値として設定し、その目標値が実現されるように前記左右駆動力配分装置３６による前記左右一対の後輪３０への駆動力配分を制御する。斯かる制御により、運転者により要求された走行軌跡を維持しつつグリップ限界を超えないように左右輪駆動力が制限され、且つそれら左右輪駆動力が可及的に大きな値とされることで、安定した旋回走行が実現されるのである。
【００６９】
図１０は、前記駆動力配分用電子制御装置５０による左右駆動力配分制御の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。
【００７０】
先ず、前記要求駆動力算出手段８６の動作に対応するステップＳ１において、予め定められた関係から前記アクセル操作量センサ６０により検出されるアクセル操作量Ａcc及び車速センサ６２により検出される車速Ｖに基づいて要求駆動力Ｆreqが算出される。次に、前記要求左右駆動力差算出手段８４の動作に対応するＳ２において、予め定められた関係から前記車速センサ６２により検出される車速Ｖ及び操舵角センサ７２により検出される操舵角δ等に基づいて要求左右駆動力差ΔＦreqが算出される。次に、Ｓ３において、予め定められた関係から車両質量ｍ及び前後加速度ＧＸ等に基づいて車両の走行路の摩擦に係る路面μが検出される。次に、前記グリップ限界判定手段９０の動作に対応するＳ４において、予め定められた関係から、Ｓ３にて検出された路面μに基づいて、Ｓ１にて算出された要求駆動力Ｆreq及びＳ２にて算出された要求左右駆動力差ΔＦreqを前記左右一対の後輪３０のタイヤグリップ限界内で実現可能か否かが判断される。このＳ４の判断が肯定される場合には、Ｓ５において、Ｓ１にて算出された要求駆動力Ｆreq及びＳ２にて算出された要求左右駆動力差ΔＦreqを実現するように前記左右駆動力配分装置３６による前記左右一対の後輪３０への駆動力配分制御が行われた後、本ルーチンが終了させられるが、Ｓ４の判断が否定される場合には、Ｓ６において、Ｓ２にて算出された要求左右駆動力差ΔＦreqに対応する走行軌跡を走行可能な調停左右輪駆動力差が算出されると共に、その算出された調停左右輪駆動力差に含まれるものであって前記左右一対の後輪３０の何れもがグリップ限界を超えない左右駆動力差を発生させるドライバ要求点（要求駆動力及び要求左右駆動力差）が新たに設定（調停）される。次に、Ｓ７において、Ｓ６にて調停された要求左右駆動力差に基づいて駆動力差制限が行われる。次に、Ｓ８において、Ｓ６にて調停された要求駆動力に基づいて駆動力低減要求が行われる。そして、Ｓ５において、Ｓ６乃至Ｓ８にて調停された要求駆動力Ｆreq及び要求左右駆動力差ΔＦreqを実現するように前記左右駆動力配分装置３６による前記左右一対の後輪３０への駆動力配分制御が行われた後、本ルーチンが終了させられる。以上の制御において、Ｓ５乃至Ｓ８が前記左右駆動力配分制御手段９２の動作に対応する。
【００７１】
このように、本実施例によれば、予め定められた関係から前記要求左右駆動力差ΔＦreqを発生させる前記左右一対の後輪３０のうち少なくとも一方がグリップ限界を超えると判定される場合には、その要求左右駆動力差ΔＦreqに対応する走行軌跡を走行可能な調停左右輪駆動力差を算出すると共に、その算出された調停左右輪駆動力差に含まれるものであって前記左右一対の後輪３０の何れもがグリップ限界を超えない左右駆動力差を発生させるようにそれら左右一対の後輪３０への駆動力配分量を制御するものであることから、車両の走行状態に応じたグリップ限界を考慮しつつ、それら左右一対の駆動輪双方のグリップ力を有効に活用することができる。すなわち、旋回性能の向上と車両挙動の安定性確保とを両立させる車両用駆動力配分制御装置を提供することができる。
【００７２】
また、前記算出された調停左右輪駆動力差に含まれるものであって前記左右一対の後輪３０の何れもがグリップ限界を超えない限度においてそれら左右一対の後輪３０それぞれの駆動力を可及的に大きなものとする左右駆動力差を発生させるように前記左右一対の後輪３０への駆動力配分量を制御するものであるため、車両の走行状態に応じたグリップ限界を考慮しつつ、それら左右一対の後輪３０双方のグリップ力を最大限有効に活用することができる。
【００７３】
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。
【００７４】
例えば、前述の実施例では、前置エンジン前輪駆動を基本とする前後輪駆動車両における左右一対の後輪３０への駆動力配分量を制御する左右駆動力配分装置３６に係る制御について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、左右輪の駆動力配分比を制御したり舵角を制御したり左右各車輪の駆動力、制動力を個別に制御したりしてヨーモーメントを制御することができる二輪駆動車両、四輪駆動車両等の種々の車両に広く適用され得るものである。すなわち、（ａ）前後輪の一方乃至双方の左右輪を独立で制動或いは駆動できるインホイールモータやＶＳＣ（Vehicle Stability Control ）等を有する車両、（ｂ）前後輪の一方乃至双方の左右輪間でトルクを移動できる左右トルク移動ディファレンシャル装置、或いは左右輪の駆動力配分比を制御できる左右駆動力配分装置等を有する車両、（ｃ）前後輪の一方乃至双方の舵角を運転者のハンドル操作によらず独立して制御可能なＶＧＲＳ（Variable Gear Ratio Steering; ギヤ比可変ステアリング）やアクティブリヤステア等を有する車両等にも、本発明は好適に適用される。
【００７５】
また、前述の実施例では、前記電動モータ３２及び電磁式のクラッチＣＬを備え、それらの作動を制御することにより前記左右一対の後輪３０への駆動力の配分を制御する左右駆動力配分装置３６を備えた車両に本発明が適用された例を説明したが、例えば、前記電動モータ３２のようなアシスト用の動力源を備えることなく、係合要素の係合状態を制御することによって専ら主動力源としての前記エンジン１２からの駆動力を左右一対の駆動輪への駆動力配分制御を行う態様の左右駆動力配分装置を備えた車両に本発明が適用されるものであってもよい。また、この左右駆動力配分装置は、電磁式クラッチではなく油圧式摩擦係合装置により左右一対の駆動輪への駆動力配分を制御するものであってもよいことは言うまでもない。
【００７６】
その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。
【符号の説明】
【００７７】
１２：エンジン（駆動源）
３０：後輪（駆動輪）
３２：電動モータ（駆動源）
３６：左右駆動力配分装置
【図１】
2010281402.tif 000024
【図２】
2010281402.tif 000025
【図３】
2010281402.tif 000026
【図４】
2010281402.tif 000027
【図５】
2010281402.tif 000028
【図６】
2010281402.tif 000029
【図７】
2010281402.tif 000030
【図８】
2010281402.tif 000031
【図９】
2010281402.tif 000032
【図１０】
2010281402.tif 000033