(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差動制限装置を提供する。【解決手段】車両は、差動制限装置１と電動パワーステアリング装置２を備える。差動制限装置１は、発進時のＬＳＤトルクを算出する発進時ＬＳＤトルク算出部２１と、走行時のＬＳＤトルクを算出する走行時ＬＳＤトルク算出部２２と、アクチュエータ制御部２３と、ＬＳＤトルクゲインを算出する制御ゲイン算出部２４とを備える。電動パワーステアリング装置２は、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。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、発進時ＬＳＤトルク算出部２１あるいは走行時ＬＳＤトルク算出部２２から出力されるＬＳＤトルクのゲインを通常時よりも低減する。【選択図】図１
2010052524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右輪の差回転を抑制する差動制限装置において、
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舵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、前記差回転を抑制する制御量を通常時よりも減少することを特徴とする差動制限装置。
【請求項２】
前記障害物回避支援装置の作動が終了した直後から所定時間の間は、前記抑制制御量を通常時よりも増大することを特徴とする請求項１に記載の差動制限装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、左右輪の差回転を抑制する差動制限装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディファレンシャルギヤの差動を制限して車両の左右輪の差回転を抑制する差動制限装置が知られており、この差動制限装置には、多板摩擦クラッチのクラッチ締結圧を制御することによって差動制限トルクを制御するものがある（例えば、特許文献１参照）。この差動制限装置によれば、左右一方の車輪が空転するときにこれを抑制するとともに他方の車輪にも駆動力を伝えることができ、コーナリング時や悪路等での走行安定性を向上することができる。
【０００３】
一方、車両操舵時の運転者の操舵力を軽減する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２００７−５６９２４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差動制限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】
この発明に係る差動制限装置では、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、左右輪の差回転を抑制する差動制限装置（例えば、後述する実施例における差動制限装置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舵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、前記差回転を抑制する制御量（例えば、後述する実施例における目標ＬＳＤトルク）を通常時よりも減少することを特徴とする差動制限装置である。
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、差回転を抑制する制御量を通常時よりも減少するので、通常時よりも差動の制限を弱める方向（換言すると差回転を許容する方向）に変更することができる。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に記載の発明において、前記障害物回避支援装置の作動が終了した直後から所定時間の間は、前記抑制制御量を通常時よりも増大することを特徴とする。
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】
【０００８】
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、通常時よりも差動の制限を弱めることができるので、車両を旋回し易くすることができ、障害物に対する回避性能が向上する。
【０００９】
請求項２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】
【００１０】
以下、この発明に係る差動制限装置の実施例１を図１から図３の図面を参照して説明する。なお、この実施例では後輪駆動車輌（ＲＲ車）に装備された差動制限装置の態様で説明する。
【００１１】
後輪駆動車両では、車両の駆動輪である左右の後輪が差動装置を介してエンジンに接続されており（いずれも図示略）、差動装置は、車輌旋回中において左後輪と右後輪との間に回転数差を持たせるとともに、エンジンの駆動力を左後輪および右後輪に等配分に分配伝達する。
【００１２】
この差動装置の駆動入力部と駆動出力部との間に、多板摩擦クラッチ等からなる差動制限装置が設けられている。この差動制限装置は、前記多板摩擦クラッチのクラッチ締結圧に応じて付与される差動制限トルク（以下、ＬＳＤトルクと略す）が、制御装置（後述するＬＳＤ制御装置２０）によって駆動されるアクチュエータ（後述するアクチュエータ３０）により可変とされていて、例えばスプリットμ路等において低μ路走行中の空転側駆動輪から高μ路走行中の非空転側駆動輪にＬＳＤトルクを分配して駆動輪である左右後輪の差動を制限する。
【００１３】
図１は前記差動制限装置を備えた車両の構成図であり、この車両は、駆動輪である左右後輪の差動を制限する差動制限装置１を備えるとともに、従動輪であり且つ操向輪である左右前輪に連係されたステアリングの操舵を支援する電動パワーステアリング装置２を備えている。
【００１４】
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。
【００１５】
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、非駆動輪である左右前輪および駆動輪である左右後輪の各車輪の車輪速を検出する各車輪速センサ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。
【００１６】
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。
【００１７】
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、左右前輪の車輪速センサ１３により検出された非駆動輪である前輪の車輪速から算出された車両の速度（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。
【００１８】
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。
【００１９】
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を差動制限装置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を差動制限装置１へ出力する。
【００２０】
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。
【００２１】
次に、差動制限装置１について説明する。差動制限装置１は、差動制限制御装置（以下、ＬＳＤ制御装置と略す）２０と、アクチュエータ３０とを備えて構成されている。
アクチュエータ３０は、前述した多板摩擦クラッチのクラッチ締結圧を制御するためのものであり、アクチュエータ３０によってクラッチ締結圧を変えることにより、空転側駆動輪から非空転側駆動輪に分配するＬＳＤトルクが変更される。そして、ＬＳＤトルクが大きいほど左右駆動輪の差動が強めに制限されることとなり、ＬＳＤトルクが小さいほど左右駆動輪の差動の制限が弱められることとなる。
【００２２】
ＬＳＤ制御装置２０は、車両の状況に応じた目標ＬＳＤトルクを算出し、その目標ＬＳＤトルクを発生させるために必要なアクチュエータ３０に対する制御量を算出し、この制御量に基づいてアクチュエータ３０の作動を制御する。この制御のために、ＬＳＤ制御装置２０には、左右前輪および左右後輪の各車輪速センサ１３と、エンジンの回転数を検出するエンジン回転数センサ１６と、エンジンの図示しない吸気ポート近傍の吸気管内の絶対圧力を検出する吸気管内絶対圧センサ１７とから、それぞれ検出値に応じた出力信号が入力される
【００２３】
ＬＳＤ制御装置２０は、発進時ＬＳＤトルク算出部２１と、走行時ＬＳＤトルク算出部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。
【００２４】
発進時ＬＳＤトルク算出部２１は、車両の発進時に、吸気管内絶対圧センサ１７により検出された吸気管内絶対圧と、エンジン回転数センサ１６により検出されたエンジン回転数に基づいて、発進時に適した発進時ＬＳＤトルクＳ＿ＬＳＤ＿ＶＡＬＵＥを算出する。
【００２５】
走行時ＬＳＤトルク算出部２２は、発進時を除く車両の走行時に、吸気管内絶対圧センサ１７により検出された吸気管内絶対圧や、左右前輪および左右後輪の各車輪速センサ１３によって検出された各車輪速に基づいて算出された非駆動輪である前輪の左右車輪速比や、駆動輪である後輪の左右車輪速比や、非駆動輪である前輪の車輪速から算出された車速や、エンジン回転数センサ１６により検出されたエンジン回転数等に基づいて、走行状態および車両挙動に適したＬＳＤトルクＴ＿ＬＳＤ＿ＶＡＬＵＥを算出する。
【００２６】
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、ＬＳＤトルクゲインＬＳＤ＿ＧＡＩＮを算出する。ＬＳＤゲインＬＳＤ＿ＧＡＩＮの算出方法については後で詳述する。
【００２７】
そして、車両の発進時には、発進時ＬＳＤトルク算出部２１で算出された発進時ＬＳＤトルクＳ＿ＬＳＤ＿ＶＡＬＵＥに、制御ゲイン算出部２４で算出されたＬＳＤトルクゲインＬＳＤ＿ＧＡＩＮを乗じ、その積を目標ＬＳＤトルクとしてアクチュエータ制御部２３に出力する。また、発進時を除く車両の走行時には、走行時ＬＳＤトルク算出部２２で算出された走行時ＬＳＤトルクＴ＿ＬＳＤ＿ＶＡＬＵＥに、制御ゲイン算出部２４で算出されたＬＳＤトルクゲインＬＳＤ＿ＧＡＩＮを乗じ、その積を目標ＬＳＤトルクとしてアクチュエータ制御部２３に出力する。この実施例においては、この目標ＬＳＤトルクが差回転の抑制制御量となる。
【００２８】
アクチュエータ制御部２３は、入力された前記目標ＬＳＤトルクに応じたアクチュエータ制御量を算出し、このアクチュエータ制御量に基づいてアクチュエータ３０を制御する。このように差動制限装置１のクラッチ締結圧を制御することにより、車両の走行状況に応じた適正なＬＳＤトルクを付与することができる。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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、ＬＳＤトルクゲインＬＳＤ＿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、ＬＳＤトルクゲインＬＳＤ＿ＧＡＩＮを「０」に設定すると、アクチュエータ制御部２３に入力される目標ＬＳＤトルクは０となり、すなわち、差動制限を全く行わないこととなる。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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、ＬＳＤトルクゲインＬＳＤ＿ＧＡＩＮを通常値（１．０）よりも高い値（例えば２．０）に設定し、リターンする。
【００３５】
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、ＬＳＤトルクゲインＬＳＤ＿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ＬＳＤトルクゲインＬＳＤ＿ＧＡＩＮ＝１．０が通常時のＬＳＤトルクゲインＬＳＤ＿ＧＡＩＮの値である。
【００３６】
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、ＬＳＤトルクゲインＬＳＤ＿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）は通常値よりも高い値とし、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。なお、この実施例において通常時とは、回避操作支援を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前記所定時間が経過したときをいう。
【００３７】
このように構成された差動制限装置１によれば、回避操作支援作動中は、ＬＳＤトルクゲインＬＳＤ＿ＧＡＩＮを通常時よりも低くするので、目標ＬＳＤトルクが小さくなり、通常時よりも差動の制限を弱める方向（換言すると差回転を許容する方向）に変更されることとなる。その結果、車両を旋回し易くなり、障害物に対する回避性能が向上する。
【００３８】
また、回避操作支援作動中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、この実施例の差動制限装置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ＬＳＤトルクゲインＬＳＤ＿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高い値に保持することで、この間は通常時よりも差動の制限を強める方向（換言すると差回転をより抑制する方向）に変更し、前記所定時間が経過したときにＬＳＤトルクゲインＬＳＤ＿ＧＡＩＮを通常値の１．０に戻すことにより、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。
【００３９】
次に、図３のフローチャートに従って、差動制限装置１のアクチュエータ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、差動制限装置１においてＬＳＤトルク（発進時ＬＳＤトルクあるいは走行時ＬＳＤトルク）を算出する。
次に、ステップＳ２０３に進み、差動制限装置１の制御ゲイン（ＬＳＤトルクゲインＬＳＤ＿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ＬＳＤトルクとステップＳ２０３で算出した制御ゲインから目標ＬＳＤトルクを求め、この目標ＬＳＤトルクに基づいてアクチュエータ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。
【００４０】
〔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、通常値よりも低くしたときのＬＳＤトルクゲインＬＳＤ＿ＧＡＩＮの値は０に限るものではなく、また、通常値よりも高くしたときのＬＳＤトルクゲインＬＳＤ＿ＧＡＩＮの値は２．０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。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】この発明に係る差動制限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】実施例における差動制限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】
【００４２】
１  差動制限装置
２  電動パワーステアリング装置
２０  ＬＳＤ制御装置
２４  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】
2010052524.tif 000003
【図２】
2010052524.tif 000004
【図３】
2010052524.tif 000005