(57)【要約】【課題】  運動状態検出センサの故障時等における車両挙動の乱れを抑制した車両挙動制御装置を提供する。【解決手段】  ヨーレイトＦＢ値設定制御を開始すると、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、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Δγを算出する。次に、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、差Δγの絶対値｜Δγ｜に基づき、ステップＳ２２でヨーレイト差−ゲインマップからヨーレイト制御ゲインＧｙを検索／設定する。次に、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、ステップＳ２３で実ヨーレイトγｒｅａｌと規範ヨーレイトγｒｅｆとに基づきヨーレイトＦＢベース値ＹＲｂａｓｅを設定した後、ステップＳ２４でＹＲｂａｓｅにヨーレイト制御ゲインＧｙを乗じることによってヨーレイトＦＢ値ＹＲｆｂを設定／出力する。【選択図】図５
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【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値を算出する制御指示値算出手段とを有し、前記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、
前記目標運動状態量と前記実運動状態量との差が大きくなるほど、前記制御指示値を小さくすることを特徴とする車両挙動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運動状態検出センサの故障時等における車両挙動の乱れを抑制した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では、例えば、実ヨーレイトを検出するヨーレイトセンサが故障した場合、規範ヨーレイトと実ヨーレイトとが乖離することにより、フィードバック制御が不適切に行われて車両挙動が乱れる等の虞がある。そこで、ヨーレイトセンサの故障時にフィードバック制御を中止あるいは抑制する方法が提案されているが、この種の方法においては、通常、誤検知によってフィードバック制御が中断されることを防止すべく、ヨーレイトセンサの故障検知は異常な検出信号が出力された際にのみ行われる（すなわち、故障判定に極端に大きな閾値を用いている）。そのため、実際にヨーレイトセンサが故障していた場合であっても、走行状況等によっては故障検知までに比較的長い時間が経過してしまい、その間は車両挙動の乱れ等を防止できなかった。また、タイヤと路面との摩擦係数が小さい圧雪路を走行することで規範ヨーレイトと実ヨーレイトとが大きく乖離し、ヨーレイトセンサが故障していると判定された場合、走行路面が乾燥アスファルト路等に変化してもフィードバック制御を再開させることが難しい問題もあった。
【０００５】
本発明は上記状況に鑑みなされたもので、運動状態検出センサの故障時等における車両挙動の乱れを抑制した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値を算出する制御指示値算出手段とを有し、前記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、前記目標運動状態量と前記実運動状態量との差が大きくなるほど、前記制御指示値を小さくすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、運動状態検出センサが故障した場合等においても、車両挙動の乱れを迅速かつ効果的に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【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ＡＴＴＳ−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】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】実施形態に係るヨーレイト差−制御ゲインマップである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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ＡＴＴＳ−ＥＣＵの概略構成を示すブロック図であり、図４は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。
【００１０】
≪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。
【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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
＜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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
＜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制御ゲインＧｙを設定するゲイン設定部６１と、両ヨーレイトγｒｅａｌ，γｒｅｆとヨーレイト制御ゲインＧｙと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。
【００１９】
≪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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
＜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。
【００２４】
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Δγを算出する。次に、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、差Δγの絶対値｜Δγ｜に基づき、ステップＳ２２で図６のヨーレイト差−制御ゲインマップからヨーレイト制御ゲインＧｙを検索／設定する。図６に示すように、ヨーレイト制御ゲインＧｙは、絶対値｜Δγ｜がある程度大きくなるまでは１．０に固定され、絶対値｜Δγ｜が故障閾値Δγｔｈを超えると急激に小さくなる。
【００２５】
次に、ＡＴＴＳ−ＥＣＵ１６は、ステップＳ２３で実ヨーレイトγｒｅａｌと規範ヨーレイトγｒｅｆとに基づきヨーレイトＦＢベース値ＹＲｂａｓｅを設定した後、ステップＳ２４でＹＲｂａｓｅにヨーレイト制御ゲインＧｙを乗じることによってヨーレイトＦＢ値ＹＲｆｂを設定／出力する。
【００２６】
これにより、実ヨーレイトγｒｅａｌと規範ヨーレイトγｒｅｆとが大きく乖離した場合、ヨーレイトＦＢ値ＹＲｆｂ（すなわち、目標駆動力配分制御値Ｄｔｇｔ）が瞬時に低減されるため、ヨーレイトセンサ２３の故障等による車両挙動の乱れが効果的に抑制される。また、圧雪路走行時等に規範ヨーレイトと実ヨーレイトとが大きく乖離した場合には、ヨーレイト制御ゲインＧｙが一時的に小さくなってヨーレイトＦＢ値ＹＲｆｂが低減されるが、このような走行状況ではヨーレイトＦＢ値ＹＲｆｂに伴って目標駆動力配分制御値Ｄｔｇｔが小さくなっても車両挙動の乱れは殆ど無視し得る。そして、走行路面が圧雪路から乾燥アスファルト路に変化した場合には、ヨーレイト制御ゲインＧｙが１．０に直ちに復帰することで所期の挙動制御が再び行われる。
【００２７】
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】
【００２８】
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）
４８    ＦＢ制御部（制御指示値算出手段）
【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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