(57)【要約】【課題】  挙動制御アクチュエータの作動量を検出するセンサが故障した場合においても、望ましくない車両挙動を発生させ難くした車両挙動制御装置を提供する。【解決手段】  油圧センサ２６が故障することで実際には存在しない油圧差ΔＰが継続して算出された場合、フィードバック積分項Ｉｉが徐々に増大して遂には上限値Ｉｌｉｍを超え、ステップＳ２６の判定がＹｅｓになる。すると、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、ステップＳ２９でフィードバック積分項Ｉｉを上限値Ｉｌｉｍとした後、ステップＳ２７，Ｓ２８に移行して駆動電流フィードバック項Ｉｆｂや目標駆動電流Ｉｔｇｔの算出を行う。これにより、駆動電流フィードバック項Ｉｆｂ（すなわち、目標駆動電流Ｉｔｇｔ）の無制限な増大が防止され、ＡＴＴＳ１３の不適切な作動に起因する望ましくない車両挙動が抑制される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の目標運動状態量を設定する目標運動状態量設定手段と、車両の実運動状態量を検出する実運動状態量検出手段と、前記目標運動状態量と前記実運動状態量とから目標制御指示値を算出する制御指示値算出手段と、前記目標制御指示値に基づいて駆動される挙動制御アクチュエータとを有する車両挙動制御装置であって、
前記挙動制御アクチュエータの作動状態量を検出する作動状態量検出手段と、
前記目標制御指示値と前記作動状態量とに基づき、積分項を含むフィードバック制御を行うフィードバック制御手段と、
前記積分項を所定の上限値をもって制限する積分項制限手段と
を備えたことを特徴とする車両挙動制御装置。
【請求項２】
前記上限値が前記挙動制御アクチュエータの作動特性に基づき設定されたことを特徴とする、請求項１に記載された車両挙動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、挙動制御アクチュエータの作動量を検出するセンサが故障した場合においても、望ましくない車両挙動を発生させ難くした車両挙動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の走行安定性等を向上させる車両挙動制御装置としては、ＡＢＳ（Anti-lock Breaking System）およびＴＣＳ（Traction Control System）に旋回時における横滑りの抑制機能等を加えたＶＳＡ（Vehicle Stability Assist system:車両挙動安定化制御システム：特許文献１参照）や、旋回能力の向上を図るべく左右駆動輪間での駆動力配分を連続的に変化させるＡＴＴＳ(Active Torque Transfer System：左右駆動力配分装置：特許文献２参照)、高速走行時における操縦安定性の向上や車庫入れ時における旋回半径の縮小等を実現するＲＴＣ（Rear Toe Control system：後輪操舵システム：特許文献３参照）等が存在する。これら車両挙動制御装置では、例えば、前輪操舵角や車速、横加速度等に基づき規範ヨーレイトを設定した後、ヨーレイトセンサによって検出された実ヨーレイトを規範ヨーレイトに一致させるように、各車輪の制動力、左右駆動輪間での駆動力配分、左右後輪のトー角の目標制御指示値（目標制御量）を設定して挙動制御アクチュエータを駆動制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２８４４８５号公報
【特許文献２】特許第３３４００３８号
【特許文献３】特公平５−３３１９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した車両挙動制御装置では、挙動制御アクチュエータの実作動状態量を検出するセンサ（例えば、作動油圧を検出する油圧センサ等）を設け、目標制御指示値に基づくフィードフォワード制御と、目標制御指示値と実作動状態量との差に基づくフィードバック制御（ＰＩＤ制御）とを行うことが多い。ところが、センサの故障等により、目標制御指示値に実作動状態量が追随しているにもかかわらず差が継続していると認識された場合、フィードバック制御の積分項が徐々に増加し（すなわち、過大な目標制御指示値が出力され）、望ましくない車両挙動がもたらされる虞があった。
【０００５】
本発明は上記状況に鑑みなされたもので、挙動制御アクチュエータの作動量を検出するセンサが故障した場合においても、望ましくない車両挙動を発生させ難くした車両挙動制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、車両の目標運動状態量を設定する目標運動状態量設定手段と、車両の実運動状態量を検出する実運動状態量検出手段と、前記目標運動状態量と前記実運動状態量とから目標制御指示値を算出する制御指示値算出手段と、前記目標制御指示値に基づいて駆動される挙動制御アクチュエータとを有する車両挙動制御装置であって、前記挙動制御アクチュエータの作動状態量を検出する作動状態量検出手段と、前記目標制御指示値と前記作動状態量とに基づき、積分項を含むフィードバック制御を行うフィードバック制御手段と、前記積分項を所定の上限値をもって制限する積分項制限手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明に係る車両挙動制御装置において、前記上限値が前記挙動制御アクチュエータの作動特性に基づき設定されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、作動状態量検出手段が故障した場合等にも、積分項の増大に起因する過剰な目標制御指示値の出力が抑制され、望ましくない車両挙動が起こり難くなる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る車両の装置構成を示す平面図である。
【図２】実施形態に係るＡＴＴＳ−ＥＣＵの概略構成を示すブロック図である。
【図３】実施形態に係る目標電流設定部の概略構成を示すブロック図である。
【図４】実施形態に係る駆動力配分制御の手順を示すフローチャートである。
【図５】実施形態に係る目標電流設定処理の手順を示す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、ＡＴＴＳを搭載したＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）式４輪自動車（以下、単に自動車と記す）に本発明を適用した実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は実施形態に係る自動車の装置構成を示す平面図であり、図２は実施形態に係るＡＴＴＳ−ＥＣＵの概略構成を示すブロック図であり、図３は実施形態に係る目標電流設定部の概略構成を示すブロック図である。
【００１１】
≪実施形態の構成≫
＜車両の装置構成＞
先ず、図１を参照して、自動車の装置構成について説明する。説明にあたり、４本の車輪やそれらに対応して配置された部材については、それぞれ数字の符号に前後左右を示す添字を付して例えば車輪４ｆｌ（左前）、車輪４ｆｒ（右前）、車輪４ｒｌ（左後）、車輪４ｒｒ（右後）と記すとともに、総称する場合には例えば車輪４と記す。
【００１２】
図１に示すように、自動車１は、車体２の前後左右に、タイヤ３が装着された４つの車輪４を有しており、操舵アシストを行うＥＰＳ（Electric Power Steering：電動パワーステアリング）１１と、左右前輪４ｆｌ，４ｆｒ（左右ドライブシャフト５ｆｌ，５ｆｒ）に対して駆動力を可変配分するＡＴＴＳ１３と、ＡＴＴＳ１３を駆動制御するＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６（車両挙動制御装置）とを搭載している。
【００１３】
自動車１は、車輪速を検出する車輪速センサ２１を各車輪４ごとに備える他、ステアリングホイール７の操舵角を検出する操舵角センサ２２、車体２の実ヨーレイトを検出するヨーレイトセンサ２３、車体２の横加速度を検出する横Ｇセンサ２４、車体２の前後加速度を検出する前後Ｇセンサ２５、ＡＴＴＳ１３の制御油圧を検出する油圧センサ２６等を適所に有している。
【００１４】
ＡＴＴＳ１３は、各一対の遊星歯車機構および油圧クラッチ、油圧クラッチを駆動制御する油圧制御弁等から形成されており、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６からの制御電流に応じて左右前輪４ｆｌ，４ｆｒに対する駆動力の配分を連続的に変化させる。ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、マイクロコンピュータやＲＯＭ、ＲＡＭ、周辺回路、入出力インタフェース、各種ドライバ等から構成されており、通信回線（本実施形態では、ＣＡＮ（Controller Area Network））を介して、他の各種制御装置やＡＴＴＳ１３、各センサ２１〜２６と接続されている。
【００１５】
＜ＡＴＴＳ−ＥＣＵ＞
図２に示すように、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、図示しない入出力インタフェースの他、車速推定部４０と、駆動力配分推定部４１と、ＦＦ（フィードフォワード）制御部４２と、規範車両モデル４３と、オブザーバ４４と、ヨーレイトＦＢ（フィードバック）設定部４５と、ヨーモーメントＦＢ設定部４６と、スリップ角ＦＢ設定部４７と、ＦＢ制御部４８と、目標駆動力配分設定部４９と、目標油圧設定部５０と、目標電流設定部５１とを備えている。
【００１６】
車速推定部４０は、各車輪４の車輪速に基づき、自動車１の車速を推定する。駆動力配分推定部４１は、油圧センサ２６から入力した実油圧に基づき、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６の実駆動力配分を推定する。ＦＦ制御部４２は、操舵角や車速に基づき、駆動力配分ＦＦ制御量を設定する。規範車両モデル４３は、操舵角や車速等に基づき、規範ヨーレイトや規範ヨーモーメント、規範スリップ角を設定する。オブザーバ４４は、車速や横加速度、前後加速度、実ヨーレイト、制御油圧に基づき、推定ヨーモーメントや推定スリップ角を算出する。
【００１７】
ヨーレイトＦＢ設定部４５は、後述するように、規範ヨーレイトや実ヨーレイトに基づき、ヨーレイトＦＢ値を設定する。ヨーモーメントＦＢ設定部４６は、規範ヨーモーメントと推定ヨーモーメントとに基づき、ヨーモーメントＦＢ値を設定する。スリップ角ＦＢ設定部４７は、規範スリップ角と推定スリップ角とに基づき、スリップ角ＦＢ値を設定する。ＦＢ制御部４８は、ヨーレイトＦＢ値とヨーモーメントＦＢ値とスリップ角ＦＢ値とに基づき、駆動力配分ＦＢ制御量を設定する。
【００１８】
目標駆動力配分設定部４９は、駆動力配分ＦＦ制御量と駆動力配分ＦＢ制御量とに基づき、駆動力配分制御量を設定する。目標油圧設定部５０は、駆動力配分制御量と油圧センサ２６から入力した実油圧とに基づき、ＡＴＴＳ１３（油圧制御弁）の目標油圧を設定する。目標電流設定部５１は、目標油圧に基づき、油圧制御弁駆動用リニアソレノイドの駆動電流を設定してＡＴＴＳ１３に出力する。
【００１９】
＜目標電流設定部＞
図３に示すように、目標電流設定部５１は、目標油圧Ｐｔｇｔに基づいて駆動電流フィードフォワード項Ｉｆｆを設定するＦＦ項設定部６１と、目標油圧Ｐｔｇｔと実油圧Ｐｒｅａｌとの差（油圧差）ΔＰを算出する減算器６２と、油圧差ΔＰに基づいてフィードバック比例項Ｉｐを設定するＦＢ比例項設定部６３と、油圧差ΔＰに基づいてフィードバック積分項Ｉｉを設定するＦＢ積分項設定部６４と、油圧差ΔＰに基づいてフィードバック微分項Ｉｄを設定するＦＢ微分項設定部６５と、フィードバック積分項Ｉｉを上限値Ｉｌｉｍをもって制限するリミッタ６６と、フィードバック比例項Ｉｐとリミッタ６６を通過したフィードバック積分項Ｉｉとフィードバック微分項Ｉｄとを合算して駆動電流フィードバック項Ｉｆｂを出力する合算器６７と、駆動電流フィードフォワード項Ｉｆｆと駆動電流フィードバック項Ｉｆｂとを合算して目標駆動電流Ｉｔｇｔを出力する合算器６８とから構成されている。
【００２０】
≪実施形態の作用≫
＜駆動力配分制御＞
自動車１が走行を開始すると、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、図４のフローチャートにその手順を示す駆動力配分制御を所定の制御インターバル（例えば、１０ｍｓ）で繰り返し実行する。
【００２１】
駆動力配分制御を開始すると、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は先ず、運転者の操舵に応じた迅速な駆動力配分を実現すべく、図４のステップＳ１で車速と操舵角とに基づいて駆動力配分ＦＦ制御量Ｄｆｆを設定する。
【００２２】
次に、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、ステップＳ２で規範ヨーレイトと推定ヨーレイトとの差に応じてヨーレイトＦＢ値ＹＲｆｂを設定し、ステップＳ３で規範ヨーモーメントと推定ヨーモーメントとの差に応じてヨーモーメントＦＢ値ＹＭｆｂを設定し、ステップＳ４で規範スリップ角と推定スリップ角との差に応じてスリップ角ＦＢ値ＳＡｆｂを設定する。次に、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、ステップＳ５で、ヨーレイトＦＢ値ＹＲｆｂとヨーモーメントＦＢ値ＹＭｆｂとスリップ角ＦＢ値ＳＡｆｂとを和すことにより、駆動力配分ＦＢ制御量Ｄｆｂを設定する。
【００２３】
次に、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、駆動力配分ＦＦ制御量Ｄｆｆと駆動力配分ＦＢ制御量Ｄｆｂとの和に基づきステップＳ６で目標駆動力配分Ｄｔｇｔを設定した後、ステップＳ７で目標駆動力配分Ｄｔｇｔを実現するための目標油圧Ｐｔｇｔを設定する。次に、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、ステップＳ８で、目標油圧Ｐｔｇｔと実油圧Ｐｒｅａｌとに基づき、後述する目標電流設定処理を実行してＡＴＴＳ１３（油圧制御弁駆動用リニアソレノイド）に対する目標駆動電流Ｉｔｇｔを設定／出力する。
【００２４】
＜目標電流設定処理＞
ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、駆動力配分制御のステップＳ８で、図５のフローチャートにその手順を示す目標電流設定処理を実行する。
目標電流設定処理を開始すると、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、図５のステップＳ２１で目標油圧Ｐｔｇｔに基づき駆動電流フィードフォワード項Ｉｆｆを設定する。次に、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、ステップＳ２２で目標油圧Ｐｔｇｔから実油圧Ｐｒｅａｌを減じることによって油圧差ΔＰを算出した後、この油圧差ΔＰに基づき、ステップＳ２３でフィードバック比例項Ｉｐを設定し、ステップＳ２４でフィードバック積分項Ｉｉを設定し、ステップＳ２５でフィードバック微分項Ｉｄを設定する。
【００２５】
次に、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、ステップＳ２６でフィードバック積分項Ｉｉが上限値Ｉｌｉｍを超えたか否かを判定する。上限値Ｉｌｉｍは、ＡＴＴＳ１３（油圧制御弁駆動用リニアソレノイド）の最大作動油圧に所定のマージン（例えば、５〜１０％）を加えたもので、油圧センサ２６の故障時以外にはありえない値に設定されている。油圧センサ２６に故障が生じていない場合、ステップＳ２６の判定はＮｏとなるため、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、ステップＳ２７でフィードバック比例項Ｉｐとフィードバック積分項Ｉｉとフィードバック微分項Ｉｄとを合算して駆動電流フィードバック項Ｉｆｂを求めた後、ステップＳ２８で駆動電流フィードフォワード項Ｉｆｆと駆動電流フィードバック項Ｉｆｂとを合算して目標駆動電流Ｉｔｇｔを設定／出力する。
【００２６】
一方、油圧センサ２６が故障することで実際には存在しない油圧差ΔＰが継続して算出された場合、フィードバック積分項Ｉｉが徐々に増大して遂には上限値Ｉｌｉｍを超え、ステップＳ２６の判定がＹｅｓになる。すると、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、ステップＳ２９でフィードバック積分項Ｉｉを上限値Ｉｌｉｍとした後、ステップＳ２７，Ｓ２８に移行して駆動電流フィードバック項Ｉｆｂや目標駆動電流Ｉｔｇｔの算出を行う。これにより、駆動電流フィードバック項Ｉｆｂ（すなわち、目標駆動電流Ｉｔｇｔ）の無制限な増大が防止され、ＡＴＴＳ１３の不適切な作動に起因する望ましくない車両挙動が抑制される。
【００２７】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様は上記実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態はＡＴＴＳの制御に本発明を適用したものであるが、ＶＳＡやＲＴＣ等の制御にも当然に適用可能である。また、車両の具体的構成や制御の具体的手順等についても、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１      自動車（車両）
２      車体
４      車輪
１３    ＡＴＴＳ（挙動制御アクチュエータ）
１６    ＡＴＴＳ−ＥＣＵ（車両挙動制御装置）
２３    ヨーレイトセンサ（実運動状態量検出手段）
２６    油圧センサ（作動状態量検出手段）
４３    規範車両モデル（目標運動状態量設定手段）
４８    ＦＢ制御部（制御指示値算出手段）
５１    目標電流設定部（フィードバック制御手段）
６５    リミッタ（積分項制限手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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