(57)【要約】【課題】障害物回避支援装置を備えた車両において回避性能を向上させることができる駆動力配分制御装置を提供する。【解決手段】車両は、駆動力配分制御装置１と電動パワーステアリング装置２を備える。駆動力配分制御装置１は、前後輪の駆動力配分を行う前後輪駆動力配分制御部２１と、後輪の左右輪の駆動力配分を異ならせることによりヨーモーメントを制御する後輪左右駆動力配分制御部２２と、アクチュエータ制御部２３と、制御ゲイン算出部２４とを備える。電動パワーステアリング装置２は、車両前方の障害物を検知し該障害物との接触を回避する操作を支援する回避操作支援制御部４２を備える。電動パワーステアリング装置２の回避操作支援制御部４２が、障害物との接触を回避する操舵操作を支援する制御を行っているときには、後輪左右駆動力配分制御部２２におけるヨーモーメント制御量のゲインを通常時よりも高める。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右輪の駆動力配分を異ならせることによりヨーモーメントを制御する左右駆動力配分制御部を備える駆動力配分制御装置において、
車両前方の障害物を検知し、該障害物との接触を回避する操作を支援する障害物回避支援装置が作動しているときには、ヨーモーメント制御量のゲインを通常時よりも高めることを特徴とする駆動力配分制御装置。
【請求項２】
前後輪の駆動力配分を行う前後輪駆動力配分制御部を備え、前記左右駆動力配分制御部が駆動力配分を行う左右輪は後輪であり、前記障害物回避支援装置が回避操作支援をしているときには、前記前後輪駆動力配分制御部は前輪への駆動力配分量を低減することを特徴とする請求項１に記載の駆動力配分制御装置。
【請求項３】
前記障害物回避支援装置が回避操作支援を終了した直後から所定の時間の間は、前記ヨーモーメント制御量のゲインを通常時よりも低下させ、その後、通常時のゲインに戻すことを特徴とする請求項１に記載の駆動力配分制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、左右輪の駆動力配分を異ならせることによりヨーモーメントを制御する駆動力配分制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両には、運動性能を向上させるため、走行状況に応じて各輪の駆動力を配分する駆動力配分制御装置を備えるものがある。この駆動力配分制御装置では、例えば、左右輪の駆動力配分を異ならせることによりヨーモーメントを制御することができ、旋回外側の後輪（すなわち、後輪外輪）の駆動力の配分を増やすことにより、内向きのヨーモーメントを発生させて、旋回性能を向上させることができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一方、車両操舵時の運転者の操舵力を軽減する車両用電動パワーステアリング装置には、通常操舵時には操舵トルクに応じて操舵アシスト量を制御し、障害物検知装置により車両前方の障害物を検知したときには回避操作を支援する方向へ前記操舵アシスト量を補正する回避支援手段を備えるものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００７−３０２０２４号公報
【特許文献２】特開２００７−３９０１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記電動パワーステアリング装置を備えた車両によれば、障害物との接触を回避し易くなる。
しかしながら、障害物との接触回避操作は緊急を要する場合もあり、さらなる回避性能の向上が望まれている。
【０００５】
そこで、この発明は、障害物回避支援装置を備えた車両において回避性能を向上させることができる駆動力配分制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る駆動力配分制御装置では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
請求項１に係る発明は、左右輪の駆動力配分を異ならせることによりヨーモーメントを制御する左右駆動力配分制御部（例えば、後述する実施例における後輪左右駆動力配分制御部２２）を備える駆動力配分制御装置（例えば、後述する実施例における駆動力配分制御装置１）において、車両前方の障害物を検知し該障害物との接触を回避する操作を支援する障害物回避支援装置（例えば、後述する実施例における回避操作支援制御部４２）が作動しているときには、ヨーモーメント制御量のゲインを通常時よりも高めることを特徴とする駆動力配分制御装置である。
このように構成することにより、前記障害物回避支援装置が回避操作支援をしているときに、ヨーモーメント制御量のゲインを通常時よりも高めるので、通常時よりも大きなヨーモーメントを得ることができる。なお、この出願において通常時とは、障害物回避支援装置が障害物との接触を回避する操舵操作を支援していないときであって、回避操作支援作動を終了してから所定時間が経過したときをいう。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載した発明において、前後輪の駆動力配分を行う前後輪駆動力配分制御部（例えば、後述する実施例における前後輪駆動力配分制御部２１）を備え、前記左右駆動力配分制御部が駆動力配分を行う左右輪は後輪であり、前記障害物回避支援装置が回避操作支援をしているときには、前記前後輪駆動力配分制御部は前輪への駆動力配分量を低減することを特徴とする。
このように構成することにより、前記障害物回避支援装置が回避操作支援をした場合に、前輪への駆動力配分量が低減するので、後輪への駆動力配分量が大きくなり、さらに大きなヨーモーメントを得ることができる。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載した発明において、前記障害物回避支援装置が回避操作支援を終了した直後から所定の時間の間は、前記ヨーモーメント制御量のゲインを通常時よりも低下させ、その後、通常時のゲインに戻すことを特徴とする。
このように構成することにより、回避操作支援後の車両挙動の収束を早めることができる。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、障害物回避支援装置が作動している間、車両を旋回し易くすることができるので、障害物に対する回避性能が向上する。
【００１０】
請求項２に係る発明によれば、さらに大きなヨーモーメントを得ることができるので、障害物に対する回避性能がさらに向上する。
【００１１】
請求項３に係る発明によれば、障害物回避支援装置の作動終了後の車両挙動の収束を早めることができるので、回避後の車両挙動の安定化性能が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明に係る駆動力配分制御装置の実施例を図１から図３の図面を参照して説明する。
この実施例における車両は四輪駆動車両であり、図１の構成図に示すように、駆動力配分制御装置１と電動パワーステアリング装置２を備えている。換言すると、この実施例における駆動力配分制御装置１は、電動パワーステアリング装置２を備えた車両に搭載されている。
初めに、電動パワーステアリング装置２について説明する。電動パワーステアリング装置２は、操舵アシストトルクを発生させる電動アシストモータ（以下、アシストモータと略す）５１と、アシストモータ５１を駆動するモータ駆動回路５２と、電動パワーステアリング制御装置（以下、ＥＰＳ制御装置と略す）４０と、を備えて構成されている。
【００１３】
ＥＰＳ制御装置４０には、車両前方の障害物を検知するレーダ１１と、ステアリングシャフトに印加される操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ１２と、各車輪の車輪速を検出する車輪速センサ１３と、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ１４と、操舵角を検出する操舵角センサ１５とから、それぞれ検出値に応じた出力信号が入力される。
【００１４】
レーダ１１は、車体前方に向けてミリ波等の電磁波を発信し、その反射波に基づいて障害物を検知し、障害物と自車との相対距離、障害物と自車との相対速度、障害物と自車とのオフセット距離、および障害物の横幅を検出する。なお、障害物と自車とのオフセット距離とは、障害物の中心と自車の中心の車幅方向のずれ量を言う。
【００１５】
ＥＰＳ制御装置４０は、ＥＰＳ基本制御部４１と、回避操作支援制御部（障害物回避支援装置）４２とを備えている。
ＥＰＳ基本制御部４１は、車輪速センサ１３により検出された各車輪の回転速度に基づいて算出される車両の速度（車速）と、操舵トルクセンサ１２により検出された操舵トルクとに基づいて、アシストモータ５１のＥＰＳ基本制御量ＥＰＳ＿ＶＡＬＵＥを算出する。ＥＰＳ基本制御量ＥＰＳ＿ＶＡＬＵＥの算出方法は公知の電動パワーステアリング装置と同じであるので詳細説明は省略するが、概略、操舵トルクが大きくなるにしたがってＥＰＳ基本制御量ＥＰＳ＿ＶＡＬＵＥが大きくなり、車速が大きくなるにしたがってＥＰＳ基本制御量ＥＰＳ＿ＶＡＬＵＥが小さくなるように設定される。
【００１６】
回避操作支援制御部４２は、レーダ１１が検知した車両前方の障害物との接触を回避するために操舵操作を支援する必要があるか否かを判定し、必要があると判定した場合に、回避支援のための制御補正量ＥＰＳ＿ＨＯＳＥＩ＿ＶＡＬＵＥを算出する。
詳述すると、回避操作支援制御部４２は、各種センサの検出値等に基づいて算出した自車の予測進路と、レーダ１１の検出結果（障害物と自車との相対距離および相対速度、オフセット距離、および障害物の横幅）とに基づいて、予測進路上に障害物が存在するか否かを判定する。そして、予測進路上に障害物が存在すると判定した場合には、自車が障害物との接触を回避するために必要な回避運動量（横移動量）を算出し、この回避運動量に応じて制御補正量ＥＰＳ＿ＨＯＳＥＩ＿ＶＡＬＵＥを算出する。
【００１７】
また、回避操作支援制御部４２は、障害物との接触を回避するために操舵操作を支援しているとき（以下、回避操作支援作動中と称す）には、回避支援フラグＸＨＫ＿Ｆ＝１を駆動力配分制御装置１へ出力し、障害物との接触を回避するために操舵操作を支援していないとき（以下、回避操作支援非作動中と称す）には、回避支援フラグＸＨＫ＿Ｆ＝０を駆動力配分制御装置１へ出力する。
【００１８】
そして、ＥＰＳ制御装置４０は、ＥＰＳ基本制御量ＥＰＳ＿ＶＡＬＵＥに制御補正量ＥＰＳ＿ＨＯＳＥＩ＿ＶＡＬＵＥを加算して、アシストモータ５１の目標電流Ｉｏを求め、この目標電流Ｉｏをモータ駆動回路５２へ出力する。
モータ駆動回路５２では、アシストモータ５１の実電流が前記目標電流Ｉｏと一致するように、フィードバック制御が行われる。
【００１９】
次に、駆動力配分制御装置１を説明する。駆動力配分制御装置１は、駆動力配分制御部２０と、駆動力配分アクチュエータ３０とを備えて構成されている。駆動力配分制御部２０は、前後輪駆動力配分制御部２１と、後輪左右駆動力配分制御部（左右駆動力配分制御部）２２と、アクチュエータ制御部２３と、制御ゲイン算出部２４と、を備えて構成されている。
【００２０】
駆動力配分制御部２０には、車輪速センサ１３、ヨーレートセンサ１４、操舵角センサ１５、車両の左右方向加速度（以下、横加速度という）を検出する横加速度センサ１６、車両の前後方向加速度（以下、前後加速度という）を検出する前後加速度センサ１７等から、それぞれ検出値に応じた出力信号が入力されるとともに、推定駆動トルク値が入力される。なお、推定駆動トルクは、エンジン回転数、エンジンシリンダ吸入空気量、トルクコンバータの出力シャフトの回転数、変速機のシフトポジション等に基づいて算出される。
【００２１】
前後輪駆動力配分制御部２１と後輪左右駆動力配分制御部２２は、車輪速センサ１３により検出された各車輪の回転速度に基づいて算出される車速と、ヨーレートセンサ１４により検出されたヨーレートと、操舵角センサ１５により検出された操舵角と、横加速度センサ１６により検出された横加速度と、前後加速度センサ１７により検出された前後加速度等の情報に基づいて車両の走行状態を検出し、検出された走行状態に応じて最適な駆動力配分となるように、前後輪の駆動力配分と、後輪の左右駆動力配分を行う。
【００２２】
例えば、車両が発進あるいは急加速の走行状態であることが検出された場合には、この走行状態のときには荷重が後に移動することから、前後輪駆動力配分制御部２１は後輪への駆動力の配分を増やし、駆動性能を向上させる。また、車両がクルーズ走行状態であることが検出された場合には、前後輪駆動力配分制御部２１は、直進安定性を向上させるために、後輪への駆動力の配分を減らす。このように、前後輪駆動力配分制御部２１は車両の走行状態に応じて前輪と後輪の駆動力配分を算出し、算出された駆動力配分に応じて算出した前輪の駆動トルク（前輪駆動トルク）Ｆ＿ＶＡＬＵＥを出力する。
【００２３】
また、車両が旋回中であることが検出された場合には、後輪左右駆動力配分制御部２２は、旋回内側の後輪（以下、後輪内輪という）よりも旋回外側の後輪（以下、後輪外輪という）の駆動力の配分を増やし、内向きのヨーモーメントを発生させることで、旋回性能を向上させる。このように、後輪左右駆動力配分制御部２２は車両の走行状態に応じて後輪の内外輪の駆動力配分を算出し、内輪の駆動トルクに対する外輪の駆動トルクの増大量（以下、後輪外輪駆動トルク増大量という）Ｒ＿ＶＡＬＵＥを出力する。この実施例において、後輪外輪駆動トルク増大量Ｒ＿ＶＡＬＵＥは車両のヨーモーメントを制御するヨーモーメント制御量ということができる。
【００２４】
制御ゲイン算出部２４は、ＥＰＳ制御装置４０の回避操作支援制御部４２から入力した回避支援フラグＸＨＫ＿Ｆに基づいて、前輪駆動力ゲインＦ＿ＧＡＩＮおよび後輪駆動力ゲインＲ＿ＧＡＩＮを算出する。前輪駆動力ゲインＦ＿ＧＡＩＮおよび後輪駆動力ゲインＲ＿ＧＡＩＮの算出方法については後で詳述する。
そして、前後輪駆動力配分制御部２１で算出された前輪駆動トルクＦ＿ＶＡＬＵＥに、制御ゲイン算出部２４で算出された前輪駆動力ゲインＦ＿ＧＡＩＮを乗じ、その積が前輪駆動力としてアクチュエータ制御部２３に入力されるとともに、後輪左右駆動力配分制御部２２で算出された後輪外輪駆動トルク増大量Ｒ＿ＶＡＬＵＥに制御ゲイン算出部２４で算出された後輪駆動力ゲインＲ＿ＧＡＩＮを乗じ、その積が後輪外輪駆動トルク増大量としてアクチュエータ制御部２３に入力される。
【００２５】
駆動力配分アクチュエータ３０は、前後輪の駆動力配分を行うクラッチ等を作動するアクチュエータと、後輪の左右駆動力配分を行うクラッチ等を作動するアクチュエータからなる。
アクチュエータ制御部２３は、ゲイン調整後の前輪駆動トルクと、ゲイン調整後の後輪外輪駆動トルク増大量とに基づいて、駆動力配分アクチュエータ３０の前記各アクチュエータの制御量を算出し、駆動力配分アクチュエータ３０へ出力して、駆動力配分アクチュエータ３０の前記各アクチュエータを制御する。これにより、車両の各輪には、車両の走行状態に最適な前後輪の駆動力配分および後輪左右駆動力配分で駆動力が伝達される。
【００２６】
次に、制御ゲイン算出部２４において実行される制御ゲイン算出処理を、図２のフローチャートに従って説明する。なお、図２のフローチャートに示す制御ゲイン算出処理ルーチンは一定時間毎に繰り返し実行される。
まず、ステップＳ１０１において、回避操作支援制御部４２から入力される回避支援フラグＸＨＫ＿Ｆに基づいて、回避操作支援非作動中か否かを判定する。つまり、回避支援フラグＸＨＫ＿Ｆ＝０が入力されているときには、回避操作支援制御部４２は回避操作支援を実行していないので、ステップＳ１０１において肯定判定され、回避支援フラグＸＨＫ＿Ｆ＝１が入力されているときには、回避操作支援制御部４２は回避操作支援を実行しているので、ステップＳ１０１において否定判定される。
【００２７】
ステップＳ１０１における判定結果が「ＮＯ」（作動中）である場合には、ステップＳ１０２に進み、前輪駆動力ゲインＦ＿ＧＡＩＮを通常値（１．０）よりも低い値（例えば０．５）に設定するとともに、後輪駆動力ゲインＲ＿ＧＡＩＮを通常値（１．０）よりも高い値（例えば１．５）に設定し、リターンする。
【００２８】
ステップＳ１０１における判定結果が「ＹＥＳ」（非作動中）である場合には、ステップＳ１０３に進み、前回このルーチンを実行したときは回避支援フラグＸＨＫ＿Ｆ＝１であったか否かを判定する。すなわち、今回実行するルーチンが、回避操作支援作動から回避操作支援非作動に切り替わった後の最初に実行するルーチンか否かを判定する。
【００２９】
ステップＳ１０３における判定結果が「ＹＥＳ」（切り替わり後の最初のルーチン）である場合には、ステップＳ１０４に進み、ゲイン調整タイマのタイマ値Ｔを初期値Ｔ０に設定する（Ｔ＝Ｔ０）。なお、初期値Ｔ０は正の整数とする。
一方、ステップＳ１０３における判定結果が「ＮＯ」（切り替わり後の最初のルーチンでない）である場合には、ステップＳ１０５に進み、タイマ値Ｔを１つ減算する（Ｔ＝Ｔ−１）。
そして、ステップＳ１０４あるいはステップＳ１０５からステップＳ１０６に進み、タイマ値Ｔが０以下か否かを判定する。
【００３０】
ステップＳ１０６における判定結果が「ＮＯ」（Ｔ＞０）である場合には、ステップＳ１０７に進み、前輪駆動力ゲインＦ＿ＧＡＩＮを通常値である１．０に戻すとともに、後輪駆動力ゲインＲ＿ＧＡＩＮを通常値（１．０）よりも低い値（例えば０）に設定し、リターンする。なお、後輪駆動力ゲインＲ＿ＧＡＩＮを「０」に設定すると、後輪外輪駆動トルク増大量が０になるので、後輪の内外輪の駆動力配分は５０：５０のニュートラルの状態となり、後輪内外輪には同一の駆動トルクが伝達されることになる。
【００３１】
一方、ステップＳ１０６における判定結果が「ＹＥＳ」（Ｔ≦０）である場合には、ステップＳ１０８に進み、前輪駆動力ゲインＦ＿ＧＡＩＮを通常値である１．０に設定するとともに、後輪駆動力ゲインＲ＿ＧＡＩＮを通常値である１．０に設定し、リターンする。このときの後輪駆動力ゲインＲ＿ＧＡＩＮ＝１．０が通常時の後輪駆動力ゲインＲ＿ＧＡＩＮの値である。
【００３２】
つまり、回避操作支援作動から回避操作支援非作動に切り替わったときには、前輪駆動力ゲインＦ＿ＧＡＩＮは切り替わり直後から通常値の１．０に戻るが、後輪駆動力ゲインＲ＿ＧＡＩＮは切り替わって直ぐに通常値の１．０に戻るのではなく、切り替わってから所定時間の間（タイマ初期値×ルーチンの周期）は通常値よりも低い値とし、前記所定時間が経過したときに通常値の１．０に戻すようにしている。なお、前記所定時間は適宜に設定可能であるが、例えば、０．１〜１．０秒に設定するのが好ましい。
【００３３】
このように構成された駆動力配分制御装置１によれば、回避操作支援作動中は、後輪駆動力ゲインＲ＿ＧＡＩＮを通常時よりも高くするので、通常時よりも大きなヨーモーメントを得ることができ、車両を旋回し易くすることができる。したがって、障害物に対する回避性能が向上する。
また、回避操作支援作動中は、前輪駆動力ゲインＦ＿ＧＡＩＮを通常時よりも低くするので、後輪への駆動力配分量が大きくなる。これにより、さらに大きなヨーモーメントを得ることができるので、車両をさらに旋回し易くすることができ、障害物に対する回避性能がさらに向上する。
【００３４】
このように制御する結果、回避操作支援作動が終了した直後は車両がオーバーステア気味になっていることが予測される。そこで、この実施例の駆動力配分制御装置１では、回避操作支援作動から回避操作支援非作動に切り替わったときには、切り替わり直後に後輪駆動力ゲインＲ＿ＧＡＩＮを通常値の１．０に戻さず、切り替わってから所定時間の間は通常値よりも低い値に保持することで後輪外輪駆動トルク増大量を通常よりも低減し（実施例ではＲ＿ＧＡＩＮ＝０とすることで後輪内外輪駆動力を同一にし）、前記所定時間が経過したときに通常値の１．０に戻すようにすることにより、回避操作支援作動終了後の車両挙動の収束を早めるようにする。これにより、回避後の車両挙動の安定化性能が向上する。
【００３５】
次に、図３のフローチャートに従って、駆動力配分制御装置１の駆動力配分アクチュエータ３０の制御手順と電動パワーステアリング装置２のアシストモータ５１の制御手順を説明する。
まず、ステップＳ２０１において、障害物に対する回避操作支援が必要か否か判断する。
次に、ステップＳ２０２に進み、駆動力配分制御装置１において駆動力配分（前後輪駆動力配分および後輪左右駆動力配分）を算出する。
次に、ステップＳ２０３に進み、駆動力配分制御装置１の制御ゲイン（前輪駆動力ゲインＦ＿ＧＡＩＮおよび後輪駆動力ゲインＲ＿ＧＡＩＮ）を算出する。
次に、ステップＳ２０４に進み、ステップＳ２０２で算出した駆動力配分とステップＳ２０３で算出した制御ゲインに基づいて、駆動力配分アクチュエータ３０を制御する。
次に、ステップＳ２０５に進み、電動パワーステアリング装置２のアシストモータ５１の制御量（目標電流Ｉｏ）を算出する。
次に、ステップＳ２０６に進み、アシストモータ５１を制御する。
【００３６】
〔他の実施例〕
なお、この発明は前述した実施例に限られるものではない。
例えば、通常値よりも高くしたときの後輪駆動力ゲインＲ＿ＧＡＩＮの値は１．５に限るものではなく、また、通常値よりも低くしたときの後輪駆動力ゲインＲ＿ＧＡＩＮの値は０に限るものではなく、それぞれ適宜の値に設定可能である。
また、通常値よりも低くしたときの前輪駆動力ゲインＦ＿ＧＡＩＮの値は０．５に限るものではなく、適宜の値に設定可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】この発明に係る駆動力配分制御装置を備えた車両の実施例における構成図である。
【図２】実施例における制御ゲイン算出処理を示すフローチャートである。
【図３】実施例における駆動力配分制御装置の制御手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３８】
１  駆動力配分制御装置
２  電動パワーステアリング装置
２１  前後輪駆動力配分制御部
２２  後輪左右駆動力配分制御部（左右駆動力配分制御部）
２３  制御ゲイン算出部
４２  回避操作支援制御部（障害物回避支援装置）
【図１】
2010052523.tif 000003
【図２】
2010052523.tif 000004
【図３】
2010052523.tif 000005