(57)【要約】【課題】  旋回走行時における違和感の抑制等を図った左右駆動力配分装置を提供する。【解決手段】  ステップＳ２の判定がＹｅｓになると、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、ステップＳ７で前後加速度Ｇｘに基づきタックイン補正ベース値Ｗｃｔｂを設定し、ステップＳ８で横加速度Ｇｙの絶対値｜Ｇｙ｜に基づき横加速度補正係数Ｋｇｙを設定し、ステップＳ９で車速ｖに基づき車速補正係数Ｋｖを設定する。しかる後、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、ステップＳ１０でタックイン補正ベース値Ｗｃｔｂに横加速度補正係数Ｋｇｙおよび車速補正係数Ｋｖを乗じてタックイン補正値Ｗｃｔを算出し、ステップＳ１１で前輪荷重Ｗｆをタックイン補正値Ｗｃｔを用いて補正し、ステップＳ１２で前輪荷重Ｗｆと前輪タイヤスリップ角αｆとに基づき前輪タイヤ横力推定値Ｙｆを設定した後、ステップＳ３に移行して駆動力配分の設定やＡＴＴＳ１３への駆動電流の出力を行う。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
４輪車両に搭載され、車両モデルから出力される規範車両状態量に実車両状態量を近づけるべく、左右駆動輪への駆動力配分を可変制御する左右駆動力配分装置であって、
前輪荷重を推定する前輪荷重推定手段と、
前輪荷重の増加時にタックインを生じさせるべく、前記前輪荷重推定手段の推定に基づいて前記車両モデルを補正するタックイン補正手段と
を備えたことを特徴とする左右駆動力配分装置。
【請求項２】
車体の横加速度を検出する横加速度検出手段を更に備え、
前記タックイン補正手段は、車体の横加速度が大きい場合には、車体の横加速度が小さい場合に較べて前記タックインを強めることを特徴とする、請求項１に記載された左右駆動力配分装置。
【請求項３】
車速を検出する車速検出手段を更に備え、
前記タックイン補正手段は、車速が高い場合には、車速が低い場合に較べて前記タックインを弱めることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載された左右駆動力配分装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、旋回走行時における違和感の抑制等を図った左右駆動力配分装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、４輪自動車（以下、単に自動車と記す）の走行安定性を向上させる装置として、左右駆動輪間での駆動力配分を行うＡＴＴＳ(Active Torque Transfer System：左右駆動力配分装置)を過去に提案した（特許文献１参照）。通常の自動車では左右駆動輪に常に５０対５０の固定割合で駆動力が配分されるが、ＡＴＴＳを搭載した自動車では、旋回走行時に外輪側の駆動力配分を内輪側の駆動力配分に対して大きくすることで、旋回能力の大幅な向上を実現できる。ＡＴＴＳでは、例えば、前輪操舵量や車速、タイヤ横力等に基づき、２輪の車両モデルを用いて規範ヨーレイトを設定した後、規範ヨーレイトに実ヨーレイトを一致させるように駆動力配分を決定する。
【特許文献１】特許第３３４００３８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
自動車の走行安定性は上述したＡＴＴＳを搭載することで顕著に向上するが、通常の自動車とは車体挙動が少なからず異なってしまうことから、運転者が違和感を覚える虞があった。例えば、旋回走行中に運転者がアクセルペダルの踏み込みを緩めると、通常の自動車の場合には、緩減速による重心の前輪側への移動に伴って車体が旋回内側に回り込むタックインが生じる。ところが、ＡＴＴＳを搭載した自動車では、左右駆動輪に対する駆動力配分が適切になされることから、このタックインは殆ど生じなくなる。そのため、アクセルワークを併用した操縦を日常的に行っている運転者は、一時的にＡＴＴＳを搭載した自動車を運転する場合において、そのような操縦ができなくなって違和感を覚えるとともに、ステアリングホイールの切り増し等を余儀なくされるのである。
【０００４】
本発明は上記状況に鑑みなされたもので、旋回走行時における違和感の抑制等を図った左右駆動力配分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】
【０００５】
第１の発明に係る左右駆動力配分装置は、４輪車両に搭載され、車両モデルから出力される規範車両状態量に実車両状態量を近づけるべく、左右駆動輪への駆動力配分を可変制御する左右駆動力配分装置であって、前輪荷重を推定する前輪荷重推定手段と、前輪荷重の増加時にタックインを生じさせるべく、前記前輪荷重推定手段の推定に基づいて前記車両モデルを補正するタックイン補正手段とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
また、第２の発明は、第１の発明に係る左右駆動力配分装置において、車体の横加速度を検出する横加速度検出手段を更に備え、前記タックイン補正手段は、車体の横加速度が大きい場合には、車体の横加速度が小さい場合に較べて前記タックインを強めることを特徴とする。
【０００７】
また、第３の発明は、第１または第２の発明に係る左右駆動力配分装置において、車速を検出する車速検出手段を更に備え、前記タックイン補正手段は、車速が高い場合には、車速が低い場合に較べて前記タックインを弱めることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
第１の発明によれば、例えばアクセルペダルの踏み込みを緩めると車両モデルが補正されてタックインが生じるため、運転者はアクセルワークを併用した操縦が可能となる。また、第２の発明によれば、急旋回走行時等にタックインが強くなるため、アクセルワークを併用した操縦が容易となる。また、第３の発明によれば、高車速領域での旋回時にタックインが弱くなるため、操縦安定性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る左右駆動力配分装置を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）に適用した一実施形態について、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ＳＴＧ−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ＡＴＴＳ−ＥＣＵの概略構成を示すブロック図である。
【００１０】
＜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。
【００１１】
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を備えている。また、自動車１には、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、ステアリングギヤレシオを連続的に変化させるＶＧＳ（Variable Gear ratio Steering system）１２と、左右前輪４ｆｌ，ｆｒに対する駆動力を連続的に可変配分するＡＴＴＳ（左右駆動力配分装置）１３と、ＥＰＳ１１およびＶＧＳ１２を駆動制御するＳＴＧ−ＥＣＵ１５と、ＡＴＴＳ１３を駆動制御するＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６とが設置されている。
【００１２】
更に、自動車１には、車速を検出する車速センサ（車速検出手段）２１、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、運転者の操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ２３、車体２のヨーレイトを検出するヨーレイトセンサ２４と、車体２の前後加速度を検出する前後Ｇセンサ２５と、車体２の横加速度を検出する横Ｇセンサ（横加速度検出手段）２６等が適所に配置されている。
【００１３】
ＳＴＧ−ＥＣＵ１５およびＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、それぞれ、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））を介して接続されている。
【００１４】
＜ＳＴＧ−ＥＣＵ＞
図２に示すように、ＳＴＧ−ＥＣＵ１５は、入力インタフェース３１と、アシストトルク設定部３２と、前輪操舵角設定部３３と、ギヤレシオ設定部３４と、出力インタフェース３５とを備えている。入力インタフェース３１には、車速センサ２１、操舵角センサ２２、操舵トルクセンサ２３およびヨーレイトセンサ２４からの検出信号が入力する。また、アシストトルク設定部３２は、各センサ２１〜２４の検出信号に基づき、ＥＰＳ１１の目標アシストトルクＴａｔｇｔを設定する。また、前輪操舵角設定部３３は、車速ｖおよび操舵角δｓに基づき、規範前輪操舵角δｆｒｅｆを設定する。また、ギヤレシオ設定部３４は、前輪操舵角設定部３３が設定した規範前輪操舵角δｆｒｅｆに基づき、ＡＴＴＳ１３の目標ギヤレシオＲｇｔｇｔを設定する。また、出力インタフェース３５は、目標アシストトルクＴａｔｇｔをＥＰＳ１１に出力し、目標ギヤレシオＲｇｔｇｔをＶＧＳ１２に出力し、規範前輪操舵角δｆｒｅｆをＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６に出力する。
【００１５】
＜ＡＴＴＳ−ＥＣＵ＞
図３に示すように、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、入力インタフェース４１と、車両モデル４２と、駆動力配分設定部４３と、前輪荷重推定部（前輪荷重推定手段）４４と、タイヤ横力推定部（タックイン補正手段）４５と、出力インタフェース４６とを備えている。入力インタフェース３１には、ヨーレイトセンサ２４、車速センサ２１、前後Ｇセンサ２５および横Ｇセンサ２６からの検出信号の他、ＳＴＧ−ＥＣＵ１５からの規範前輪操舵角δｆｒｅｆが入力する。車両モデル４２は、規範前輪操舵角δｆｒｅｆ、車速ｖと前輪タイヤ横力推定値Ｙｆとに基づき、規範ヨーレイトγｒｅｆと前輪タイヤスリップ角αｆとを設定する。駆動力配分設定部４３は、規範ヨーレイトγｒｅｆに基づき、左右前輪３ｆｌ，３ｆｒの駆動力配分を設定する。前輪荷重推定部４４は、車速ｖと前後加速度Ｇｘと横加速度Ｇｙとに基づき、前輪荷重Ｗｆを推定する。タイヤ横力推定部は、前輪荷重Ｗｆと前輪タイヤスリップ角αｆとに基づき、前輪タイヤ横力推定値Ｙｆを推定して車両モデル４２に入力する。
【００１６】
≪実施形態の作用≫
自動車１が走行を開始すると、ＳＴＧ−ＥＣＵ１５は、各センサ２１〜２４の検出信号に基づいて目標アシストトルクを設定してＥＰＳ１１を駆動制御するとともに、車速および操舵角に基づいて目標前輪操舵角を設定してＶＧＳ１２を駆動制御する。一方、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。
【００１７】
＜駆動力配分制御＞
駆動力配分制御を開始すると、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、図４のステップＳ１で自動車１が旋回走行中であるか否かを判定し、この判定がＮｏであれば何ら処理を行わずにスタートに戻る。なお、ステップＳ１の判定は、操舵角センサ２２やヨーレイトセンサ２４、横Ｇセンサ２６等の検出信号に基づいて行うことができる。
【００１８】
自動車１が旋回走行を行ってステップＳ１の判定がＹｅｓになると、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、ステップＳ２で前後Ｇセンサ２５によって検出された前後加速度Ｇｘが所定の減速判定閾値Ｇｄｔｈ（負の値）を下回ったか否かを判定する。そして、この判定がＮｏであれば、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、ステップＳ３で、図５に示す車両モデルを用いて規範ヨーレイトγｒｅｆと前輪タイヤスリップ角αｆとを設定する。しかる後、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、ステップＳ４で規範ヨーレイトγｒｅｆとヨーレイトセンサ２４から入力した実ヨーレイトγｒｅａｌとの差に基づき左右前輪３ｆｌ，３ｆｒの駆動力配分を設定し、ステップＳ６でＡＴＴＳ１３に駆動電流を出力する。ステップＳ２で前後加速度Ｇｘが減速判定閾値Ｇｄｔｈを下回ったか否かを判定する理由は、後述するステップＳ７〜Ｓ１２の処理を常時行った場合、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６の演算処理量が増大する（ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６の負担が不要に増大する）ためである。
【００１９】
一方、例えば運転者がアクセルペダルの踏み込みを緩めることで自動車１が減速し、ステップＳ２の判定がＹｅｓになると、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、ステップＳ７で前後加速度Ｇｘに基づき図６のグラフからタックイン補正ベース値Ｗｃｔｂを検索・設定する。次に、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、ステップＳ８で横加速度Ｇｙの絶対値｜Ｇｙ｜に基づき図７のグラフから横加速度補正係数Ｋｇｙを検索・設定し、ステップＳ９で車速ｖに基づき図８のグラフから車速補正係数Ｋｖを検索・設定する。しかる後、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、ステップＳ１０でタックイン補正ベース値Ｗｃｔｂに横加速度補正係数Ｋｇｙおよび車速補正係数Ｋｖを乗じることにより、タックイン補正値Ｗｃｔを算出する。
【００２０】
次に、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、ステップＳ１１で車両モデル４２で設定されている前輪荷重Ｗｆをタックイン補正値Ｗｃｔを用いて補正する（前輪荷重Ｗｆにタックイン補正値Ｗｃｔを加える）。次に、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、ステップＳ１２で前輪荷重Ｗｆと前輪タイヤスリップ角αｆとに基づき図９の規範タイヤモデルから前輪タイヤ横力推定値Ｙｆを検索・設定した後、ステップＳ３に移行して駆動力配分の設定やＡＴＴＳ１３への駆動電流の出力を行う。
【００２１】
これにより、運転者がアクセルペダルの踏み込みを緩めて自動車１が減速すると、規範ヨーレイトγｒｅｆが増大し、適切なタックインが生じてアクセルワークを併用した操縦が行いやすくなる。
【００２２】
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、上記実施形態では、減速時に車両モデルの前輪荷重（前輪タイヤ横力推定値）のみを補正するようにしたが、後輪荷重（後輪タイヤ横力推定値）も補正するようにしてもよい。その他、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。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【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ＳＴＧ−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ＡＴＴＳ−ＥＣＵ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】実施形態に係る車両モデルである。
【図６】実施形態に係る前後加速度−タックイン補正ベース値グラフである。
【図７】実施形態に係る横加速度−横加速度補正係数グラフである。
【図８】実施形態に係る車速−車速補正係数グラフである。
【図９】実施形態に係る規範タイヤモデルである。
【符号の説明】
【００２４】
１      自動車
２      車体
４      車輪
１３    ＡＴＴＳ（左右駆動力配分装置）
１６    ＡＴＴＳ−ＥＣＵ
２１    車速センサ（車速検出手段）
２４    ヨーレイトセンサ
２５    前後Ｇセンサ
２６    横Ｇセンサ（横加速度検出手段）
４２    車両モデル
４３    駆動力配分設定部
４４    前輪荷重推定部（前輪荷重推定手段）
４５    タイヤ横力推定部（タックイン補正手段）
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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