(57)【要約】【課題】車両の直進性の向上【解決手段】個別に設けた駆動源（内燃機関１０、第１，第２及び第３のモータ／ジェネレータ３１，３２，３３）によって前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒと後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒを各々独立して駆動させる車両の車両制御装置（メインＥＣＵ７１、機関ＥＣＵ７２、モータ／ジェネレータＥＣＵ７３）において、前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒの車輪速度と後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの車輪速度に差がある場合、前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒ又は後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの内の何れか一方の車輪速度を他方の車輪速度に合わせる車輪速度調整手段を設けること。【選択図】        図１
2010052552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
個別に設けた駆動源によって前輪と後輪を各々独立して駆動させる車両の車両制御装置において、
前輪の車輪速度と後輪の車輪速度に差がある場合、前輪又は後輪の内の何れか一方の車輪速度を他方の車輪速度に合わせる車輪速度調整手段を設けたことを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
前記車輪速度調整手段は、直進時に操舵輪たる前輪の車輪速度を後輪の車輪速度に合わせるよう構成したことを特徴とする請求項１記載の車両制御装置。
【請求項３】
個別に設けた駆動源によって前輪と後輪を各々独立して駆動させる車両の車両制御装置において、
車両への外乱の入力位置を判定する外乱入力位置判定手段と、
外乱の入力位置が車両の重心点よりも車両前方にあるならば、前輪の車輪速度を後輪の車輪速度に合わせ、外乱の入力位置が車両の重心点よりも車両後方にあるならば、後輪の車輪速度を前輪の車輪速度に合わせる車輪速度調整手段を設けたことを特徴とする車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前輪と後輪が機械的に連結されておらず、且つ、その前輪と後輪を個別の駆動源で駆動させる四輪駆動車の車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の四輪駆動車としては、例えば下記の特許文献１に開示されたものが知られている。この特許文献１の四輪駆動車は、前輪の駆動源として内燃機関を設けると共に後輪の駆動源として電動機を設け、その前輪と後輪を各々内燃機関と電動機で個別に駆動するものである。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１２４３９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この種の四輪駆動車においては、例えば１つの駆動源の駆動力をトランスファ等で前輪と後輪に分配する四輪駆動車の様に前輪と後輪の夫々の回転が連動しない。これが為、少なくとも前輪又は後輪の内の何れか一方において左右輪間で回転差が生じた場合には、前輪と後輪との間で車輪速度差が発生してしまう。例えば、運転者が意識すると否とに拘わらず、その運転者がステアリングホイールを操舵操作して前輪を転動させた場合、その前輪の左右輪間に回転数差が生じて、その前輪の車輪速度を低下させるが、この種の四輪駆動車においては、その前輪の車輪速度の低下が後輪に伝わらないので、また、後輪の駆動力も前輪に伝わらないので、前輪と後輪の間に車輪速度差が生まれてしまう。そして、前輪と後輪との間で車輪速度差が発生した場合には、車両の直進性が劣ってしまう可能性がある。
【０００５】
そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、車両の直進性を向上させる車両制御装置を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する為、本発明では、個別に設けた駆動源によって前輪と後輪を各々独立して駆動させる車両の車両制御装置において、前輪の車輪速度と後輪の車輪速度に差がある場合、前輪又は後輪の内の何れか一方の車輪速度を他方の車輪速度に合わせる車輪速度調整手段を設けている。
【０００７】
また、上記目的を達成する為、本発明では、個別に設けた駆動源によって前輪と後輪を各々独立して駆動させる車両の車両制御装置において、車両への外乱の入力位置を判定する外乱入力位置判定手段と、外乱の入力位置が車両の重心点よりも車両前方にあるならば、前輪の車輪速度を後輪の車輪速度に合わせ、外乱の入力位置が車両の重心点よりも車両後方にあるならば、後輪の車輪速度を前輪の車輪速度に合わせる車輪速度調整手段と、を設けている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る車両制御装置は、前輪又は後輪の内の何れか一方の車輪速度を他方の車輪速度に合わせることによって車両の直進性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明に係る車両制御装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例】
【００１０】
［実施例１］
本発明に係る車両制御装置の実施例１を図１及び図２に基づいて説明する。
【００１１】
本実施例１の車両制御装置は、前輪と後輪が機械的に連結されておらず、個別に設けた駆動源によって前輪と後輪を各々独立して駆動させる四輪駆動車に適用される制御装置である。
【００１２】
最初に、この車両制御装置の適用対象となる車両（四輪駆動車）についての説明を行う。本実施例１においては、前輪の駆動源として熱機関と電動機の双方を同時に又は個別に使用することができる一方、後輪の駆動源として電動機を使用する以下に示す如き所謂ハイブリッド車両（ここでは、シリーズ・パラレルハイブリッド方式のハイブリッド車両）の四輪駆動車について例示する。
【００１３】
この車両には、前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒに駆動力を伝達する為に、図１に示す如く、熱機関としての内燃機関１０と、この内燃機関１０から出力された駆動力（以下、「機関動力」という。）を分割する動力分割機構２０と、この動力分割機構２０により分割された機関動力（以下、「分割動力」という。）によって発電機として作動する第１モータ／ジェネレータ３１と、この第１モータ／ジェネレータ３１で発電された電力及び／又はバッテリ（蓄電池）４１の電力を用いて電動機として作動する第２モータ／ジェネレータ３２と、が設けられている。
【００１４】
その第１及び第２のモータ／ジェネレータ３１，３２は、その何れも電動機又は発電機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されたものであって、夫々にインバータ４２を介してバッテリ４１と電力のやりとりを行う。
【００１５】
動力分割機構２０は、図示しないが、外歯歯車のサンギヤと、このサンギヤと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤと、サンギヤに噛合すると共にリングギヤに噛合する複数のピニオンギヤと、これら各ピニオンギヤを自転、且つ、公転自在に保持するプラネタリキャリアと、を有し、そのサンギヤとリングギヤとプラネタリキャリアとが回転要素になって差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。そのサンギヤには、第１モータ／ジェネレータ３１の出力軸が連結されている。リングギヤには、減速機や差動装置等からなる動力伝達機構５１の減速ギヤがリングギヤ軸を介して連結されている。その動力伝達機構５１において、減速ギヤには第２モータ／ジェネレータ３２の出力軸が連結され、差動装置には前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒの夫々の駆動軸６１ｆｌ，６１ｆｒが連結されている。また、プラネタリキャリアには、内燃機関１０の出力軸（クランクシャフト）が連結されている。
【００１６】
内燃機関１０の機関動力は、ピニオンギヤを介してサンギヤ及びリングギヤに分配して伝達される。この機関動力は、サンギヤとリングギヤのギヤ比に応じて分配される。そして、そのサンギヤを経た分割動力は第１モータ／ジェネレータ３１を発電機として作動させ、そのリングギヤを経た分割動力は動力伝達機構５１を介して夫々の駆動軸６１ｆｌ，６１ｆｒを直接駆動する。また、電動機として作動させた第２モータ／ジェネレータ３２の駆動力（以下、「電動機動力」という。）は、動力伝達機構５１を介して夫々の駆動軸６１ｆｌ，６１ｆｒを直接駆動する。更に、第１モータ／ジェネレータ３１を電動機として作動させる場合には、プラネタリキャリアから入力された内燃機関１０の機関動力とサンギヤから入力された第１モータ／ジェネレータ３１の電動機動力とを統合してリングギヤに伝達する。
【００１７】
また、この車両には、後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒに駆動力を伝達する為に、図１に示す如く、第２モータ／ジェネレータ３２と同様に、第１モータ／ジェネレータ３１で発電された電力及び／又はバッテリ４１の電力を用いて電動機として作動する第３モータ／ジェネレータ３３が設けられている。
【００１８】
その第３モータ／ジェネレータ３３は、上述した第１及び第２のモータ／ジェネレータ３１，３２と同様に、電動機又は発電機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されたものであって、インバータ４２を介してバッテリ４１と電力のやりとりを行う。この第３モータ／ジェネレータ３３の電動機動力は、減速機や差動装置等からなる動力伝達機構５２を介して後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの夫々の駆動軸６１ｒｌ，６１ｒｒに伝達される。
【００１９】
更に、この車両には、各種動作を制御する制御手段が設けられている。本実施例１においては、その制御手段として、車両全体の動作を制御する電子制御装置（以下、「メインＥＣＵ」という。）７１と、内燃機関１０の動作を制御する電子制御装置（以下、「機関ＥＣＵ」という。）７２と、第１，第２及び第３のモータ／ジェネレータ３１，３２，３３の動作を制御する電子制御装置（以下、「モータ／ジェネレータＥＣＵ」という。）７３と、が設けられている。本実施例１においては、これらメインＥＣＵ７１，機関ＥＣＵ７２及びモータ／ジェネレータＥＣＵ７３が本発明に係る車両制御装置の機能を為す。これらメインＥＣＵ７１，機関ＥＣＵ７２及びモータ／ジェネレータＥＣＵ７３は、図示しないＣＰＵ（中央演算処理装置），所定の制御プログラム等を予め記憶しているＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ），ＣＰＵの演算結果を一時記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ），予め用意されたマップデータ等の情報を記憶するバックアップＲＡＭ等で構成されている。
【００２０】
また更に、この車両には、内燃機関１０のクランクシャフトのクランク角を検出するクランク角センサ（クランク角検出手段）８１，内燃機関１０のスロットルバルブ（図示略）のスロットル開度を検出するスロットル開度センサ（スロットル開度検出手段）８２，空燃比を検出する為のＡ／ＦセンサやＯ２センサ等の排気センサ（空燃比検出手段）８３，アクセル開度を検出するアクセル開度センサ（アクセル開度検出手段）８４及び夫々の車輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒ，Ｗｒｌ，Ｗｒｒの車輪速度Ｖｆｌ，Ｖｆｒ，Ｖｒｌ，Ｖｒｒを検出する車輪速度センサ（車輪速度検出手段）８５，８６，８７，８８等の種々のセンサが設けられている。
【００２１】
これら各センサ８１〜８８等の出力信号は、メインＥＣＵ７１に入力される。このメインＥＣＵ７１の駆動力制御手段は、その入力信号やバックアップＲＡＭのマップデータ等に基づいて、前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒに働かせる駆動トルクの要求値（以下、「要求駆動トルク」という。）Ｔｆと後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒに働かせる要求駆動トルクＴｒを求める。そして、この駆動力制御手段は、その要求駆動トルクＴｆを前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒの駆動軸６１ｆｌ，６１ｆｒで発生させる為の内燃機関１０の機関動力と第１及び第２のモータ／ジェネレータ３１，３２の電動機動力及びその配分を設定すると共に、要求駆動トルクＴｒを後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの駆動軸６１ｒｌ，６１ｒｒで発生させる為の第３モータ／ジェネレータ３３の電動機動力を設定し、その設定条件を機関ＥＣＵ７２とモータ／ジェネレータＥＣＵ７３に送る。
【００２２】
例えば、内燃機関１０の機関動力のみで前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒの駆動軸６１ｆｌ，６１ｆｒに要求駆動トルクＴｆを発生させる場合、メインＥＣＵ７１の駆動力制御手段は、その機関動力の要求値（以下、「要求機関動力」という。）を求めて機関ＥＣＵ７２に対して送ると共に、第１及び第２のモータ／ジェネレータ３１，３２を電動機として作動させないようモータ／ジェネレータＥＣＵ７３に対して指令を送る。その要求機関動力は、駆動軸６１ｆｌ，６１ｆｒに要求駆動トルクＴｆを発生させる為に必要な内燃機関１０の機関動力であり、動力分割機構２０の動力配分比や動力伝達機構５１の歯車比を考慮して求められる値である。
【００２３】
その指令を受け取った機関ＥＣＵ７２は、要求機関動力を出力させるように内燃機関１０の点火時期等を制御する。従って、このときの車両においては、内燃機関１０から出力された要求機関動力が動力分割機構２０で分割され、その内の一方の分割動力が動力伝達機構５１を介して駆動軸６１ｆｌ，６１ｆｒに伝えられる。このときには、第２モータ／ジェネレータ３２が電動機として作動しないので、内燃機関１０の機関動力のみによって駆動軸６１ｆｌ，６１ｆｒが要求駆動トルクＴｆで駆動させられるようになる。その際、他方の分割動力は、第１モータ／ジェネレータ３１に伝達され、この第１モータ／ジェネレータ３１を発電機として作動させる。そして、蓄電量が少なくてバッテリ４１が目標充電量に達していなければ、モータ／ジェネレータＥＣＵ７３は、インバータ４２を介して発電電力をバッテリ４１に充電させる。ここで、その目標充電量は、バッテリ４１の蓄電量や内燃機関１０の機関動力等に応じてメインＥＣＵ７１の目標充電量設定手段に設定させる。
【００２４】
また、第２モータ／ジェネレータ３２の電動機動力のみで前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒの駆動軸６１ｆｌ，６１ｆｒに要求駆動トルクＴｆを発生させる場合、メインＥＣＵ７１の駆動力制御手段は、内燃機関１０のフューエルカット又は停止の制御条件値を機関ＥＣＵ７２に対して送ると共に、第２モータ／ジェネレータ３２に出力させる電動機動力の要求値（以下、「要求電動機動力」という。）を求めてモータ／ジェネレータＥＣＵ７３に対して送る。その要求電動機動力は、駆動軸６１ｆｌ，６１ｆｒに要求駆動トルクＴｆを発生させる為に必要な第２モータ／ジェネレータ３２の電動機動力であり、動力伝達機構５１の歯車比を考慮して求められる値である。
【００２５】
その指令を受け取ったモータ／ジェネレータＥＣＵ７３は、要求駆動トルクＴｆを実現させる第２モータ／ジェネレータ３２への供給電力を求め、この供給電力を第２モータ／ジェネレータ３２にバッテリ４１からインバータ４２を介して供給させる。従って、このときの車両においては、出力された要求電動機動力が動力伝達機構５１を介して駆動軸６１ｆｌ，６１ｆｒに伝えられる。そして、このときには、内燃機関１０が機関動力を出力しないので、第２モータ／ジェネレータ３２の電動機動力のみによって駆動軸６１ｆｌ，６１ｆｒが要求駆動トルクＴｆで駆動させられるようになる。ここで、この場合には、第２モータ／ジェネレータ３２がバッテリ４１の電力によって作動するので、そのバッテリ４１の蓄電力が減っていく。例えば、電動機動力のみで運転を行う場合とは、発進時や低速走行時が該当する。
【００２６】
また、内燃機関１０の機関動力と第２モータ／ジェネレータ３２の電動機動力で駆動軸６１ｆｌ，６１ｆｒに要求駆動トルクＴｆを発生させる場合、メインＥＣＵ７１の駆動力制御手段は、その要求駆動トルクＴｆと動力分割機構２０の動力配分比や動力伝達機構５１の歯車比に基づいて要求機関動力と要求電動機動力を求め、その夫々を機関ＥＣＵ７２とモータ／ジェネレータＥＣＵ７３に対して送る。
【００２７】
その指令を受け取った際、機関ＥＣＵ７２は要求機関動力に応じて内燃機関１０の機関動力を制御し、モータ／ジェネレータＥＣＵ７３は要求電動機動力に応じてインバータ４２を制御する。従って、このときの車両においては、要求機関動力の一方の分割動力と要求電動機動力とが動力伝達機構５１を介して駆動軸６１ｆｌ，６１ｆｒに伝えられて要求駆動トルクＴｆを発生させる。この際、要求機関動力の他方の分割動力は、第１モータ／ジェネレータ３１に伝達され、この第１モータ／ジェネレータ３１を発電機として作動させる。そして、ここでは、その第１モータ／ジェネレータ３１で発電された電力を第２モータ／ジェネレータ３２にインバータ４２を介して供給させ、その電力で第２モータ／ジェネレータ３２が電動機として駆動されるようにする。つまり、この場合には、要求機関動力の分割動力で駆動軸６１ｆｌ，６１ｆｒを直接駆動し、更に他方の分割動力による発電電力を用いて電動機として駆動させた第２モータ／ジェネレータ３２で駆動軸６１ｆｌ，６１ｆｒの駆動力を補助している。例えば、機関動力と電動機動力で運転を行う場合とは、全開加速等の高負荷運転時が該当する。尚、その第１モータ／ジェネレータ３１の発電電力は、第２モータ／ジェネレータ３２の動力として利用するもの以外がバッテリ４１に蓄電される。
【００２８】
一方、後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒについては、メインＥＣＵ７１の駆動力制御手段が第３モータ／ジェネレータ３３への要求電動機動力を求めてモータ／ジェネレータＥＣＵ７３に対して送る。その要求電動機動力は、後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの駆動軸６１ｒｌ，６１ｒｒに要求駆動トルクＴｒを発生させる為に必要な第３モータ／ジェネレータ３３の電動機動力であり、動力伝達機構５２の歯車比を考慮して求められる値である。
【００２９】
その指令を受け取ったモータ／ジェネレータＥＣＵ７３は、要求駆動トルクＴｒを実現させる第３モータ／ジェネレータ３３への供給電力を求め、この供給電力を第３モータ／ジェネレータ３３にバッテリ４１からインバータ４２を介して供給させる。従って、このときの車両においては、出力された要求電動機動力が動力伝達機構５２を介して駆動軸６１ｒｌ，６１ｒｒに伝えられるので、その駆動軸６１ｒｌ，６１ｒｒに要求駆動トルクＴｒが発生する。
【００３０】
ところで、この車両においては、前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒと後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒが個別の駆動源によって駆動させられるので、その前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒと後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒとの間で夫々の回転が連動せず、少なくとも前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒ又は後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの内の何れか一方において左右輪間で回転差が生じた場合、前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒと後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒとの間で車輪速度差が発生してしまう。そして、そのような車輪速度差が直進時に起きた場合、車両は、直進性が劣ってしまう。これが為、本実施例１の車両制御装置においては、直進時のそのような前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒと後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒとの間の車輪速度差を無くすように構成する。
【００３１】
例えば、運転者は、ステアリングホイール９１を一定の位置状態に微動だにせずに保持し続けることが難しいので、車両が旋回動作を行わない程度の操舵操作を意識せずに行ってしまうことがある。これが為、操舵輪たる前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒにおいては、そのような無意識のステアリングホイール９１の操舵操作によって、左右輪間で回転差が生じる。そこで、本実施例１のメインＥＣＵ７１には、直進時に前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒの車輪速度を後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの車輪速度に合わせる車輪速度調整手段を設ける。
【００３２】
その車輪速度調整手段は、直進時に前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒと後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの車輪速度差を求め、その車輪速度差に応じて前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒの要求駆動トルクＴｆを調整して、前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒの車輪速度が後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの車輪速度に合うように制御を行う。以下、図２のフローチャートを用いて本制御の動作説明を行う。
【００３３】
先ず、車輪速度調整手段は、車両が直進走行しているのか旋回走行しているのかを判定する。
【００３４】
この車輪速度調整手段は、操舵操作時のステアリングホイール９１の操舵角θｓｔの情報、その操舵操作時におけるステアリングホイール９１の操舵角速度ｄθｓｔの情報、その操舵操作時のステアリングホイール９１への入力トルク（操舵トルク）Ｔｓｔの情報、その操舵操作時におけるステアリングホイール９１への操舵トルク速度ｄＴｓｔの情報を取得する（ステップＳＴ１）。
【００３５】
本実施例１においては、その操舵角θｓｔと操舵トルクＴｓｔの検出を行う操舵角／操舵トルク検出センサ（操舵角／操舵トルク検出手段）９２が用意されている。これが為、操舵角θｓｔと操舵トルクＴｓｔの情報は、その操舵角／操舵トルク検出センサ９２の検出信号から取得する。また、操舵角速度ｄθｓｔは、操舵角θｓｔの時間による微分値なので、操舵角θｓｔを微分演算して取得する。また、操舵トルク速度ｄＴｓｔは、操舵トルクＴｓｔの時間による微分値なので、操舵トルクＴｓｔを微分演算して取得する。
【００３６】
車輪速度調整手段は、これらの各種情報を利用して車両が直進走行しているのか旋回走行しているのかの判定を行う（ステップＳＴ２）。
【００３７】
ここでは、下記の４つの条件が全て成立したときに直進走行との判定を行う。その条件の成立時とは、操舵角θｓｔの絶対値が所定の閾値α１よりも小さいとき、操舵角速度ｄθｓｔの絶対値が所定の閾値α２よりも小さいとき、操舵トルクＴｓｔの絶対値が所定の閾値α３よりも小さいとき、そして、操舵トルク速度ｄＴｓｔの絶対値が所定の閾値α４よりも小さいときである。その閾値α１，α２，α３，α４は、ステアリングホイール９１の遊びや操舵装置の設計公差等を加味して設定した値であり、０に近い値となる。
【００３８】
車輪速度調整手段は、このステップＳＴ２で直進走行ではないと判定した場合、本制御を一旦終わらせる。
【００３９】
一方、この車輪速度調整手段は、ステップＳＴ２で直進走行であると判定した場合、夫々の車輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒ，Ｗｒｌ，Ｗｒｒの車輪速度Ｖｆｌ，Ｖｆｒ，Ｖｒｌ，Ｖｒｒを各車輪速度センサ８５，８６，８７，８８から取得する（ステップＳＴ３）。
【００４０】
続いて、この車輪速度調整手段は、下記の式１，２を用いて前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒの平均車輪速度Ｖｆａｖｅと後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの平均車輪速度Ｖｒａｖｅを求め（ステップＳＴ４）、下記の式３を用いて前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒと後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの間の車輪速度差（前後輪間の平均車輪速度偏差）ｄＶａｖｅを求める（ステップＳＴ５）。その前後輪間の平均車輪速度偏差ｄＶａｖｅは、後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒを基準にしたものである。
【００４１】
【数１】
2010052552.tif 000003
【００４２】
【数２】
2010052552.tif 000004
【００４３】
【数３】
2010052552.tif 000005
【００４４】
車輪速度調整手段は、更に、その前後輪間の平均車輪速度偏差ｄＶａｖｅを下記の式４に代入して、前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒの駆動トルク補正量ｄＴｆを演算する（ステップＳＴ６）。その式４の「Ｋｐ」は、フィードバック係数であって、前後輪間の平均車輪速度偏差ｄＶａｖｅに掛ける比例係数である。また、「Ｋｉ」は、フィードバック係数であって、その前後輪間の平均車輪速度偏差ｄＶａｖｅの積分値に掛ける積分係数である。また、「Ｋｄ」は、その前後輪間の平均車輪速度偏差ｄＶａｖｅの微分値に掛ける微分係数である。
【００４５】
【数４】
2010052552.tif 000006
【００４６】
そして、この車輪速度調整手段は、その前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒの駆動トルク補正量ｄＴｆに基づいて要求駆動トルクＴｆを求め、この情報を機関ＥＣＵ７２やモータ／ジェネレータＥＣＵ７３に送信して、前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒの駆動トルクを補正させる（ステップＳＴ７）。その要求駆動トルクＴｆは、内燃機関１０の機関動力，第１モータ／ジェネレータ３１の電動機動力又は第２モータ／ジェネレータ３２の電動機動力の内の少なくとも１つを用いて発生させる。
【００４７】
これにより、ここでは、前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒの駆動トルクが増加して、その車輪速度（平均車輪速度Ｖｆａｖｅ）が後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの車輪速度（平均車輪速度Ｖｒａｖｅ）に合わさるように増速する。従って、その際には前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒと後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒとの間で車輪速度差が無くなるので、本実施例１の車両制御装置は、車両の直進性を向上させることができる。
【００４８】
［実施例２］
本発明に係る車両制御装置の実施例２を図１及び図３に基づいて説明する。
【００４９】
前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒ又は後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒにおける左右輪間の車輪速度差は、前述した実施例１のような操舵操作時のみならず、各車輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒ，Ｗｒｌ，Ｗｒｒの内の何れかが低摩擦係数の路面に乗って車輪スリップを起こしたときにも発生する。従って、かかる車輪スリップ時にも前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒと後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒとの間で車輪速度差が発生してしまう可能性がある。
【００５０】
そこで、本実施例２においては、そのような車輪スリップ時に前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒと後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの車輪速度差を求め、その車輪速度差に応じて前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒの要求駆動トルクＴｆ又は後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの要求駆動トルクＴｒを調整して、前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒ又は後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの何れかの車輪速度が他方の車輪速度に合うように制御を行う。以下、図３のフローチャートを用いて本制御の動作説明を行う。
【００５１】
本実施例２の車輪速度調整手段は、実施例１のステップＳＴ３，ＳＴ４と同様にして、夫々の車輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒ，Ｗｒｌ，Ｗｒｒの車輪速度Ｖｆｌ，Ｖｆｒ，Ｖｒｌ，Ｖｒｒを取得し（ステップＳＴ１１）、前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒの平均車輪速度Ｖｆａｖｅと後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの平均車輪速度Ｖｒａｖｅを求める（ステップＳＴ１２）。
【００５２】
続いて、この車輪速度調整手段は、ステップＳＴ１１の車輪速度Ｖｆｌ，Ｖｆｒ，Ｖｒｌ，Ｖｒｒの情報に基づいて、最大車輪速度の車輪（以下、「最大車輪速輪」という。）の判定を行い（ステップＳＴ１３）、その最大車輪速輪が左右何れかの前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒであるのか否かを判定する（ステップＳＴ１４）。
【００５３】
ここで、左右何れかの前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒが最大車輪速輪になっているとの判定が為された場合、車輪速度調整手段は、下記の式５を用いて前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒと後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの間の車輪速度差（前後輪間の平均車輪速度偏差）ｄＶａｖｅ１を求める（ステップＳＴ１５）。その前後輪間の平均車輪速度偏差ｄＶａｖｅ１は、後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒを基準にしたものである。
【００５４】
【数５】
2010052552.tif 000007
【００５５】
この車輪速度調整手段は、更に、その前後輪間の平均車輪速度偏差ｄＶａｖｅ１を下記の式６に代入して、前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒの駆動トルク補正量ｄＴｆを演算する（ステップＳＴ１６）。その式６の「Ｋｐ１」は、上述した「Ｋｐ」と同様のフィードバック係数である。また、「Ｋｉ１」は、上述した「Ｋｉ」と同様のフィードバック係数である。また、「Ｋｄ１」は、上述した「Ｋｄ」と同様のフィードバック係数である。
【００５６】
【数６】
2010052552.tif 000008
【００５７】
そして、この車輪速度調整手段は、その前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒの駆動トルク補正量ｄＴｆに基づいて要求駆動トルクＴｆを求め、この情報を機関ＥＣＵ７２やモータ／ジェネレータＥＣＵ７３に送信して、前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒの駆動トルクを補正させる（ステップＳＴ１７）。その要求駆動トルクＴｆは、内燃機関１０の機関動力，第１モータ／ジェネレータ３１の電動機動力又は第２モータ／ジェネレータ３２の電動機動力の内の少なくとも１つを用いて発生させる。
【００５８】
これにより、ここでは、前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒの駆動トルクが減少して、その車輪速度（平均車輪速度Ｖｆａｖｅ）が後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの車輪速度（平均車輪速度Ｖｒａｖｅ）に合わさるように減速する。従って、その際には、前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒと後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒとの間の車輪速度差が無くなる。
【００５９】
一方、上記ステップＳＴ１４で左右何れかの前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒが最大車輪速輪ではない（つまり左右何れかの後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒが最大車輪速輪になっている）との判定が為された場合、車輪速度調整手段は、下記の式７を用いて前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒと後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの間の車輪速度差（前後輪間の平均車輪速度偏差）ｄＶａｖｅ２を求める（ステップＳＴ１８）。その前後輪間の平均車輪速度偏差ｄＶａｖｅ２は、前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒを基準にしたものである。
【００６０】
【数７】
2010052552.tif 000009
【００６１】
この車輪速度調整手段は、更に、その前後輪間の平均車輪速度偏差ｄＶａｖｅ２を下記の式８に代入して、後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの駆動トルク補正量ｄＴｒを演算する（ステップＳＴ１９）。その式８の「Ｋｐ２」は、上述した「Ｋｐ」と同様のフィードバック係数である。また、「Ｋｉ２」は、上述した「Ｋｉ」と同様のフィードバック係数である。また、「Ｋｄ２」は、上述した「Ｋｄ」と同様のフィードバック係数である。
【００６２】
【数８】
2010052552.tif 000010
【００６３】
そして、この車輪速度調整手段は、その後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの駆動トルク補正量ｄＴｒに基づいて要求駆動トルクＴｒを求め、この情報をモータ／ジェネレータＥＣＵ７３に送信して、後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの駆動トルクを補正させる（ステップＳＴ２０）。モータ／ジェネレータＥＣＵ７３は、第３モータ／ジェネレータ３３の電動機動力によってその要求駆動トルクＴｒを発生させる。
【００６４】
これにより、ここでは、後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの駆動トルクが減少して、その車輪速度（平均車輪速度Ｖｒａｖｅ）が前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒの車輪速度（平均車輪速度Ｖｆａｖｅ）に合わさるように減速する。従って、その際には、前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒと後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒとの間の車輪速度差が無くなる。
【００６５】
以上示した如く、本実施例２の車両制御装置は、車輪スリップが発生したときに、前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒと後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒとの間の車輪速度差を無くすことができるので、車両の直進性を向上させることができる。
【００６６】
［実施例３］
本発明に係る車両制御装置の実施例３を図１，図４及び図５に基づいて説明する。
【００６７】
前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒ又は後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒにおける左右輪間の車輪速度差は、前述した実施例１の操舵操作時や実施例２の車輪スリップ時のみならず、車両が主として横方向の外乱を受けたときにも発生する。従って、かかる外乱入力時にも前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒと後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒとの間で車輪速度差が発生してしまう可能性がある。
【００６８】
そこで、本実施例３においては、そのような外乱入力時に前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒと後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの車輪速度差を求め、その車輪速度差に応じて前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒの要求駆動トルクＴｆ又は後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの要求駆動トルクＴｒを調整して、前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒ又は後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの何れかの車輪速度が他方の車輪速度に合うように制御を行う。
【００６９】
また、前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒと後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの何れにおいて左右輪間の車輪速度差が生じているのかについては、車両への外乱の入力位置が判れば知ることができる。これが為、本実施例３のメインＥＣＵ７１には、車両への外乱の入力位置を判定する外乱入力位置判定手段が用意されている。その外乱入力位置判定手段は、車両の重心点Ｐ（厳密にはニュートラルステアポイントＮＳＰ）の位置を基準となるモデル重心点Ｐｍ（厳密にはモデルニュートラルステアポイントＮＳＰｍ）と照らし合わせ、モデルニュートラルステアポイントＮＳＰｍに対する車両前後方向のずれを観ることによって把握する。
【００７０】
ここで、ニュートラルステアポイントＮＳＰとは、図４に示す如く、各車輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒ，Ｗｒｌ，Ｗｒｒの横力ＣＦｆｌ，ＣＦｆｒ，ＣＦｒｌ，ＣＦｒｒの合力の着力点であり、車両の重心点Ｐとの距離Ｌｎで表すことができる。その距離Ｌｎは、実車（図４左側）のヨーモーメントＭと等価モデル（図４右側）のヨーモーメントＭの関係式（式９，１０）から下記の式１１の如く導くことができる。ここで、「Ｌｆ」は車両の重心点Ｐと前軸との間の距離であり、「Ｌｒ」は車両の重心点Ｐと後軸との間の距離である。
【００７１】
【数９】
2010052552.tif 000011
【００７２】
【数１０】
2010052552.tif 000012
【００７３】
【数１１】
2010052552.tif 000013
【００７４】
Ｌｎ＞０のときは、車両の重心点Ｐよりも車両後側にニュートラルステアポイントＮＳＰが存在しており、車両がアンダーステア特性を示している。Ｌｎ＜０のときは、車両の重心点Ｐよりも車両前側にニュートラルステアポイントＮＳＰが存在しており、車両がオーバーステア特性を示している。Ｌｎ＝０のときは、車両の重心点ＰとニュートラルステアポイントＮＳＰとが一致しており、車両がニュートラルステア特性を示している。
【００７５】
以下、図５のフローチャートを用いて本制御の動作説明を行う。
【００７６】
本実施例３の車輪速度調整手段は、実施例１のステップＳＴ３，ＳＴ４と同様にして、夫々の車輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒ，Ｗｒｌ，Ｗｒｒの車輪速度Ｖｆｌ，Ｖｆｒ，Ｖｒｌ，Ｖｒｒを取得し（ステップＳＴ２１）、前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒの平均車輪速度Ｖｆａｖｅと後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの平均車輪速度Ｖｒａｖｅを求める（ステップＳＴ２２）。
【００７７】
そして、この車輪速度調整手段は、所定モデルに基づいてモデルニュートラルステアポイントＮＳＰｍを求めると共に（ステップＳＴ２３）、現状における実際の車両のニュートラルステアポイントＮＳＰを求める（ステップＳＴ２４）。
【００７８】
先ず、モデルニュートラルステアポイントＮＳＰｍは、下記の式１２に示すその所定モデルにおける車両の重心点Ｐとの推定距離Ｌｎｐで表すことができる。その式１２の「ＣＦｆｐ」は前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒの推定横力（一輪分）であり、「ＣＦｒｐ」は後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの推定横力（一輪分）である。
【００７９】
【数１２】
2010052552.tif 000014
【００８０】
この式１２は、次のようにして導く。車両のモデルを線形２輪モデルから下記の式１３の如く定義したときのモーメントの釣り合い式（式１４）と横方向の力の釣り合い式（式１５）とに基づいて、前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒの推定横力ＣＦｆｐと後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの推定横力ＣＦｒｐは、下記の式１６の様になる。従って、車両の重心点Ｐとの推定距離Ｌｎｐは、上記式１２の様になる。式１３の「βｐ」は推定車体スリップ角であり、「ｄβｐ」はその推定車体スリップ角βｐの微分値である。式１３の「γｐ」は推定ヨーレートであり、「ｄγｐ」はその推定ヨーレートγｐの微分値である。式１３の「Ｃｐｆ」は前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒのコーナリングパワー（一輪分）であり、「Ｃｐｒ」は後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒのコーナリングパワー（一輪分）である。また、式１３の「ｍ」は車両質量であり、「Ｖ」は車速であり、「Ｉ」はヨー慣性モーメントであり、「ｎ」はステアリングギヤ比である。式１５の「Ｇｙｐ」は、推定車両横加速度である。
【００８１】
【数１３】
2010052552.tif 000015
【００８２】
【数１４】
2010052552.tif 000016
【００８３】
【数１５】
2010052552.tif 000017
【００８４】
【数１６】
2010052552.tif 000018
【００８５】
一方、実際の車両のニュートラルステアポイントＮＳＰは、下記の式１７に示す実際の車両の重心点Ｐとの距離Ｌｎｒｅａｌで表すことができる。その式１７の「ＣＦｆｒｅａｌ」は前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒの実際の横力（一輪分）であり、「ＣＦｒｒｅａｌ」は後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの実際の横力（一輪分）である。
【００８６】
【数１７】
2010052552.tif 000019
【００８７】
この式１７は、次のようにして導く。実際の車両のモーメントの釣り合い式（式１８）と横方向の力の釣り合い式（式１９）とに基づいて、前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒの実際の横力ＣＦｆｒｅａｌと後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの実際の横力ＣＦｒｒｅａｌは、下記の式２０の様になる。従って、実際の車両の重心点Ｐとの距離Ｌｎｒｅａｌは、上記式１７の様になる。式１８の「ｄγｒｅａｌ」は、実際のヨーレートγｒｅａｌの微分値である。式１９の「Ｇｙｒｅａｌ」は、実際の車両横加速度である。
【００８８】
【数１８】
2010052552.tif 000020
【００８９】
【数１９】
2010052552.tif 000021
【００９０】
【数２０】
2010052552.tif 000022
【００９１】
車輪速度調整手段は、モデルニュートラルステアポイントＮＳＰｍと実際の車両のニュートラルステアポイントＮＳＰを比較し、具体的には所定モデルにおける車両の重心点Ｐとの推定距離Ｌｎｐと実際の車両の重心点Ｐとの距離Ｌｎｒｅａｌを比較して、これらが一致しているのか否かを判断する（ステップＳＴ２５）。
【００９２】
ここで、モデルニュートラルステアポイントＮＳＰｍと実際の車両のニュートラルステアポイントＮＳＰとが一致しているならば、この車輪速度調整手段は、外乱が入力されていないと判断して本制御を一旦終わらせる。
【００９３】
一方、モデルニュートラルステアポイントＮＳＰｍと実際の車両のニュートラルステアポイントＮＳＰとが不一致ならば、この車輪速度調整手段は、次に、その実際の車両のニュートラルステアポイントＮＳＰの正判定、つまり実際の車両の重心点Ｐとの距離Ｌｎｒｅａｌが０よりも大きいのか否かの判断を行う（ステップＳＴ２６）。
【００９４】
そして、実際の車両のニュートラルステアポイントＮＳＰについて正判定（つまりＬｎｒｅａｌ＞０）ならば、この車輪速度調整手段は、前述した実施例２における式５を用いて前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒと後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの間の車輪速度差（前後輪間の平均車輪速度偏差）ｄＶａｖｅ１を求める（ステップＳＴ２７）。その前後輪間の平均車輪速度偏差ｄＶａｖｅ１は、後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒを基準にしたものである。
【００９５】
この車輪速度調整手段は、更に、その前後輪間の平均車輪速度偏差ｄＶａｖｅ１を実施例２における式６に代入して、前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒの駆動トルク補正量ｄＴｆを演算する（ステップＳＴ２８）。
【００９６】
そして、この車輪速度調整手段は、その前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒの駆動トルク補正量ｄＴｆに基づいて要求駆動トルクＴｆを求め、この情報を機関ＥＣＵ７２やモータ／ジェネレータＥＣＵ７３に送信して、前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒの駆動トルクを補正させる（ステップＳＴ２９）。その要求駆動トルクＴｆは、内燃機関１０の機関動力，第１モータ／ジェネレータ３１の電動機動力又は第２モータ／ジェネレータ３２の電動機動力の内の少なくとも１つを用いて発生させる。
【００９７】
これにより、ここでは、前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒの駆動トルクが減少して、その車輪速度（平均車輪速度Ｖｆａｖｅ）が後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの車輪速度（平均車輪速度Ｖｒａｖｅ）に合わさるように減速する。従って、その際には、前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒと後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒとの間の車輪速度差が無くなり、また、アンダーステア傾向が解消される。
【００９８】
一方、上記ステップＳＴ２６で実際の車両のニュートラルステアポイントＮＳＰについて負判定又は実際の車両の重心点Ｐと一致との判定がされた（つまりＬｎｒｅａｌ≦０と判断された）場合、車輪速度調整手段は、更に、その実際の車両のニュートラルステアポイントＮＳＰについて負判定であるのか否か、つまり実際の車両の重心点Ｐとの距離Ｌｎｒｅａｌが０よりも小さいのか否かを判断する（ステップＳＴ３０）。
【００９９】
そして、車両のニュートラルステアポイントＮＳＰが実際の車両の重心点Ｐと一致している（つまりＬｎｒｅａｌ＝０）と判断された場合、この車輪速度調整手段は、外乱が車両の重心点Ｐに働いていると判断して本制御を一旦終わらせる。
【０１００】
一方、実際の車両のニュートラルステアポイントＮＳＰについて負判定（つまりＬｎｒｅａｌ＜０）ならば、この車輪速度調整手段は、実施例２における式７を用いて前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒと後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの間の車輪速度差（前後輪間の平均車輪速度偏差）ｄＶａｖｅ２を求める（ステップＳＴ３１）。その前後輪間の平均車輪速度偏差ｄＶａｖｅ２は、前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒを基準にしたものである。
【０１０１】
この車輪速度調整手段は、更に、その前後輪間の平均車輪速度偏差ｄＶａｖｅ２を実施例２における式８に代入して、後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの駆動トルク補正量ｄＴｒを演算する（ステップＳＴ３２）。
【０１０２】
そして、この車輪速度調整手段は、その後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの駆動トルク補正量ｄＴｒに基づいて要求駆動トルクＴｒを求め、この情報をモータ／ジェネレータＥＣＵ７３に送信して、後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの駆動トルクを補正させる（ステップＳＴ３３）。モータ／ジェネレータＥＣＵ７３は、第３モータ／ジェネレータ３３の電動機動力によってその要求駆動トルクＴｒを発生させる。
【０１０３】
これにより、ここでは、後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒの駆動トルクが減少して、その車輪速度（平均車輪速度Ｖｒａｖｅ）が前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒの車輪速度（平均車輪速度Ｖｆａｖｅ）に合わさるように減速する。従って、その際には、前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒと後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒとの間の車輪速度差が無くなり、また、オーバーステア傾向が解消される。
【０１０４】
以上示した如く、本実施例３の車両制御装置は、外乱の入力時に、前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒと後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒとの間の車輪速度差を無くすことができるので、車両の直進性を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
以上のように、本発明に係る車両制御装置は、車両の直進性を向上させる技術に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明に係る車両制御装置とその適用対象たる車両の一例について示す図である。
【図２】実施例１の車両制御装置の制御動作を説明するフローチャートである。
【図３】実施例２の車両制御装置の制御動作を説明するフローチャートである。
【図４】ニュートラルステアポイントについて説明する為の図である。
【図５】実施例３の車両制御装置の制御動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０７】
１０  内燃機関
２０  動力分割機構
３１  第１モータ／ジェネレータ
３２  第２モータ／ジェネレータ
３３  第３モータ／ジェネレータ
５１，５２  動力伝達機構
８５，８６，８７，８８  車輪速度センサ
９１  ステアリングホイール
９２  操舵角／操舵トルク検出センサ
７１  メインＥＣＵ
７２  機関ＥＣＵ
７３  モータ／ジェネレータＥＣＵ
Ｗｆｌ，Ｗｆｒ，Ｗｒｌ，Ｗｒｒ  車輪
【図１】
2010052552.tif 000023
【図２】
2010052552.tif 000024
【図３】
2010052552.tif 000025
【図４】
2010052552.tif 000026
【図５】
2010052552.tif 000027