(57)【要約】【課題】  タイヤ摩擦円が小さくなる走行状況においても旋回能力の低下を抑制できる車両挙動制御装置を提供する。【解決手段】  ヨーレイトＦＢベース値ＹＲｂａｓｅが第２閾値ＹＲｔ２より大きく、ステップＳ２３の判定がＹｅｓとなった場合、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、ステップＳ２６でヨーレイトＦＢベース値ＹＲｂａｓｅが第３閾値ＹＲｔ３より大きいか否かを判定し、この判定がＮｏであれば、ステップＳ２７でヨーレイトＦＢベース値−ヨーレイトＦＢ値マップからヨーレイトＦＢ値ＹＲｆｂを検索／設定する。また、ヨーレイトＦＢベース値ＹＲｂａｓｅが第３閾値ＹＲｔ３より大きく、ステップＳ２６の判定がＹｅｓとなった場合、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、ステップＳ２８でヨーレイトＦＢ値ＹＲｆｂを制限値ＹＲｒｄとする。【選択図】図５
2010228484.tif 000002
【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制御指示ベース値を設定する制御指示ベース値設定手段と、前記制御指示ベース値を所定の上限値をもって制限することによって目標制御指示値を設定する目標指示値設定手段とを有し、前記目標制御指示値に基づいて前記車両の挙動制御を行う車両挙動制御装置であって、
前記目標指示値設定手段は、前記制御指示ベース値が所定の判定閾値を超えた場合、前記上限値を低減させることを特徴とする車両挙動制御装置。
【請求項２】
前記目標指示値設定手段は、前記制御指示ベース値が前記判定閾値を超えた場合、当該制御指示ベース値が大きくなるほど前記上限値を低減させることを特徴とする、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、タイヤ摩擦円が小さくなる走行状況においても旋回能力の低下を抑制できる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制御指示値（目標制御量）を設定してアクチュエータをフィードバック制御する。
【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を搭載した自動車では、例えばタイヤと路面との摩擦が小さい（すなわち、タイヤ摩擦円が小さくなる）圧雪路を旋回走行する際等において、挙動制御を実行しても目標とする旋回力が確保できない（実ヨーレイトが規範ヨーレイトに到達しない）ことがある。この場合、制御装置が制御指示値を無制限に増大させることにより、タイヤ摩擦円が容易に使い切られて旋回内輪や旋回外輪にスリップが生じ、タイヤ摩擦円が更に小さくなることで旋回能力が却って低下する虞があった。なお、制御指示値に一定のリミッタを設ける方法も存在するが、この種のリミッタは、タイヤ摩擦円が比較的大きくなる標準路面（例えば、乾燥アスファルト路）で実現できるヨーレイトを前提に設定されるため、タイヤ摩擦円が小さくなる上述した状況では旋回能力の低下を防止する手段とはなり得なかった。
【０００５】
本発明は上記状況に鑑みなされたもので、タイヤ摩擦円が小さくなる走行状況においても旋回能力の低下を抑制できる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制御指示ベース値を設定する制御指示ベース値設定手段と、前記制御指示ベース値を所定の上限値をもって制限することによって目標制御指示値を設定する目標指示値設定手段とを有し、前記目標制御指示値に基づいて前記車両の挙動制御を行う車両挙動制御装置であって、前記目標指示値設定手段は、前記制御指示ベース値が所定の判定閾値を超えた場合、前記上限値を低減させることを特徴とする。
【０００７】
また、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、前記目標指示値設定手段は、前記制御指示ベース値が前記判定閾値を超えた場合、当該制御指示ベース値が大きくなるほど前記上限値を低減させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、目標とする車両挙動が挙動制御によって実現できない場合においても、制御指示値が無制限に増大しなくなり、旋回能力の低下等が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第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】第１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】第１実施形態に係る駆動力配分設定部の概略構成を示すブロック図である。
【図４】第１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】第１実施形態に係るヨーレイトＦＢ値設定制御の手順を示すフローチャートである。
【図６】第１実施形態に係るヨーレイトＦＢベース値−ヨーレイトＦＢ値マップである。
【図７】第２実施形態に係るヨーレイトＦＢ値設定制御の手順を示すフローチャートである。
【図８】第２実施形態に係るヨーレイトＦＢベース値−ヨーレイトＦＢ値マップである。
【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２つの実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
［第１実施形態］
図１は第１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は第１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４は第１実施形態に係るヨーレイトＦＢ設定部の概略構成を示すブロック図である。
【００１２】
≪第１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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
＜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、駆動力配分設定部４９と、制御電流生成部５０とを備えている。
【００１７】
車速推定部４１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。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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。制御電流生成部５０は、駆動力配分制御量に基づき、駆動電流を設定してＡＴＴＳ１３に出力する。
【００２０】
＜ヨーレイトＦＢ設定部＞
図３に示すように、ヨーレイトＦＢ設定部４５は、両ヨーレイトγｒｅａｌ，γｒｅｆに基づきヨーレイトＦＢベース値ＹＲｂａｓｅを設定するヨーレイトＦＢベース値設定部６１と、ヨーレイトＦＢベース値ＹＲｂａｓｅに基づきヨーレイトＦＢ値ＹＲｆｂを設定するヨーレイトＦＢ値設定部６２とから構成されている。
【００２１】
≪第１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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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で制御指示ベース値Ｄｂを設定した後、ステップＳ７で制御指示ベース値Ｄｂに後述する不感帯係数Ｋｎを乗じることによって目標駆動力配分制御値Ｄｔｇｔを設定する。しかる後、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、ステップＳ８で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。
【００２５】
＜ヨーレイトＦＢ値設定制御＞
ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、上述した駆動力配分制御と並行して、図５のフローチャートにその手順を示すヨーレイトＦＢ値設定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。
【００２６】
ヨーレイトＦＢ値設定制御を開始すると、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、図５のステップＳ２１で実ヨーレイトγｒｅａｌと規範ヨーレイトγｒｅｆとの差に基づき、ヨーレイトＦＢベース値ＹＲｂａｓｅを設定する。次に、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、ステップＳ２２でヨーレイトＦＢベース値ＹＲｂａｓｅが第１閾値ＹＲｔ１より大きいか否かを判定し、この判定がＮｏであればステップＳ２３でヨーレイトＦＢベース値ＹＲｂａｓｅをそのままヨーレイトＦＢ値ＹＲｆｂとする。第１閾値ＹＲｔ１は、自動車１が標準路面を走行する際に実現できるヨーレイト値に基づいて設定されている。
【００２７】
また、ヨーレイトＦＢベース値ＹＲｂａｓｅが第１閾値ＹＲｔ１より大きく、ステップＳ２２の判定がＹｅｓとなった場合、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、ステップＳ２４でヨーレイトＦＢベース値ＹＲｂａｓｅが第２閾値ＹＲｔ２より大きいか否かを判定し、この判定がＮｏであればステップＳ２５でヨーレイトＦＢ値ＹＲｆｂを第１閾値ＹＲｔ１とする。
【００２８】
また、ヨーレイトＦＢベース値ＹＲｂａｓｅが第２閾値ＹＲｔ２より大きく、ステップＳ２４の判定がＹｅｓとなった場合、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、ステップＳ２６でヨーレイトＦＢベース値ＹＲｂａｓｅが第３閾値ＹＲｔ３より大きいか否かを判定し、この判定がＮｏであれば（すなわち、ヨーレイトＦＢベース値ＹＲｂａｓｅが第２閾値ＹＲｔ２と第３閾値ＹＲｔ３との間にあれば）、ステップＳ２７で図６のヨーレイトＦＢベース値−ヨーレイトＦＢ値マップからヨーレイトＦＢ値ＹＲｆｂを検索／設定する。図６に示すように、ヨーレイトＦＢベース値ＹＲｂａｓｅが第２閾値ＹＲｔ２と第３閾値ＹＲｔ３との間にある場合、ヨーレイトＦＢ値ＹＲｆｂは、所定の漸減量をもって制限値ＹＲｒｄに向けて漸減する。
【００２９】
また、ヨーレイトＦＢベース値ＹＲｂａｓｅが第３閾値ＹＲｔ３より大きく、ステップＳ２６の判定がＹｅｓとなった場合、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、ステップＳ２８でヨーレイトＦＢ値ＹＲｆｂを制限値ＹＲｒｄとする。
【００３０】
このような構成を採ったことにより、自動車１が圧雪路等に進入してヨーレイトＦＢベース値ＹＲｂａｓｅが無制限に増大しても、ヨーレイトＦＢ値ＹＲｆｂは、第１閾値ＹＲｔ１でしばらく維持された後に第３閾値ＹＲｔ３に低減されることになる。その結果、本実施形態では、駆動力配分制御によってタイヤ摩擦円が使い切られ、旋回内輪や旋回外輪にスリップが生じて旋回能力が低下することが効果的に抑制される。
【００３１】
［第２実施形態］
図７は第２実施形態に係るヨーレイトＦＢ値設定制御の手順を示すフローチャートである。
第２実施形態においては、車両の装置構成やＡＴＴＳ−ＥＣＵおよびヨーレイトＦＢ設定部の概略構成をはじめ、駆動力配分制御の手順についても、上述した第１実施形態と同様であるため、重複する説明を省略する。
【００３２】
ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、前述した駆動力配分制御と並行して、図７のフローチャートにその手順を示すヨーレイトＦＢ値設定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。
【００３３】
ヨーレイトＦＢ値設定制御を開始すると、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、図７のステップＳ３１で実ヨーレイトγｒｅａｌと規範ヨーレイトγｒｅｆとの差に基づき、ヨーレイトＦＢベース値ＹＲｂａｓｅを設定する。次に、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、ステップＳ３２でヨーレイトＦＢベース値ＹＲｂａｓｅが閾値ＹＲｔｈより大きいか否かを判定し、この判定がＮｏであればステップＳ２３でヨーレイトＦＢベース値ＹＲｂａｓｅをそのままヨーレイトＦＢ値ＹＲｆｂとする。閾値ＹＲｔｈは、第１実施形態と同様に、自動車１が標準路面を走行する際に実現できるヨーレイト値に基づいて設定されている。
【００３４】
また、ヨーレイトＦＢベース値ＹＲｂａｓｅが閾値ＹＲｔｈより大きく、ステップＳ３２の判定がＹｅｓとなった場合、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、ステップＳ３４で図８のヨーレイトＦＢベース値−ヨーレイトＦＢ値マップからヨーレイトＦＢ値ＹＲｆｂを検索／設定する。図８に示すように、ヨーレイトＦＢベース値ＹＲｂａｓｅが閾値ＹＲｔｈより大きい場合、ヨーレイトＦＢ値ＹＲｆｂは所定の漸減量をもって漸減する。
【００３５】
第２実施形態の場合には、ヨーレイトＦＢベース値ＹＲｂａｓｅが閾値ＹＲｔｈより大きくなるとヨーレイトＦＢ値ＹＲｆｂが漸減することになるため、やはり、駆動力配分制御によってタイヤ摩擦円が使い切られ、旋回内輪や旋回外輪にスリップが生じて旋回能力が低下することが効果的に抑制される。
【００３６】
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、対象とする運動状態量として、上記実施形態ではヨーレイトを挙げたが、横加速度やヨーモーメント、前後加速度等であってもよい。更に、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】
【００３７】
１      自動車（車両）
２      車体
４      車輪
１３    ＡＴＴＳ
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）
４３    規範車両モデル（目標運動状態量設定手段）
４６    ヨーモーメントＦＢ設定部
６１    ＦＢベース値設定部（制御指示ベース値設定手段）
６２    ヨーレイトＦＢ値設定部（目標指示値設定手段）
【図１】
2010228484.tif 000003
【図２】
2010228484.tif 000004
【図３】
2010228484.tif 000005
【図４】
2010228484.tif 000006
【図５】
2010228484.tif 000007
【図６】
2010228484.tif 000008
【図７】
2010228484.tif 000009
【図８】
2010228484.tif 000010