(57)【要約】【課題】セルフアライニングトルクとほぼ同じ位相関係にある実路面反力トルクを用いて駆動力制御量を求めることで、初期不安定状態においても適切な駆動力制御が実現され、車両の安定性や旋回性を向上させることができる車両挙動制御装置を得る。【解決手段】車速を検出する車速検出手段と、操舵角又は実舵角を検出する舵角検出手段と、タイヤと路面の間に発生する実路面反力トルクを検出する実路面反力トルク検出手段と、車速と舵角と舵角に対する路面反力トルクの勾配とから基準路面反力トルクを演算する基準路面反力トルク演算手段を備え、検出した前記実路面反力トルクと前記基準路面反力トルクに基づいて駆動力調整装置の駆動力制御量を決定する。【選択図】図１
2008081008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各駆動輪の駆動力を調整可能な駆動力調整装置を備える車両挙動制御装置において、
車速を検出する車速検出手段と、
操舵角又は実舵角を検出する舵角検出手段と、
タイヤと路面の間に発生する実路面反力トルクを検出する実路面反力トルク検出手段と、
車速と舵角と舵角に対する路面反力トルクの勾配とから基準路面反力トルクを演算する基準路面反力トルク演算手段を備え、
検出した前記実路面反力トルクと前記基準路面反力トルクに基づいて前記駆動力調整装置の駆動力制御量を決定するようにしたことを特徴とする車両挙動制御装置。
【請求項２】
車両状態を検出する車両状態検出手段を備え、前記車両状態に基づき前記駆動力制御量を補正するようにしたことを特徴とする請求項１記載の車両挙動制御装置。
【請求項３】
モータ制御にてアシストトルクを発生させ運転者の操舵トルクを補助する操舵補助装置と、
運転者の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、
操舵補助装置の発生するアシストトルクを検出するアシストトルク検出手段と、
前記操舵トルク検出手段で検出した操舵トルクと前記アシストトルク検出手段で検出したアシストトルクの和から路面反力トルク以外のトルク成分を除去するフィルタを備え、
前記実路面反力トルク検出手段は、前記フィルタの出力により実路面反力トルクを検出するようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両挙動制御装置。
【請求項４】
前記駆動力調整装置は、左右輪駆動力制御量に基づき左右輪の駆動力を調整するようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車両挙動制御装置。
【請求項５】
前記駆動力調整装置は、
車両の動力部の出力を検出する動力検出手段と、
目標とする左右輪の駆動力差を演算する目標左右輪駆動力差演算手段と、
前後輪駆動力制御量に基づき前後輪の駆動力を調整可能な前後輪駆動力調整装置を備え、
前記動力部の出力と目標左右輪駆動力差に基づき左右輪駆動力制御量と前後輪駆動力制御量を決定するようにしたことを特徴とする請求項４記載の車両挙動制御装置。
【請求項６】
前記駆動力調整装置は、
車両の動力部の出力を検出する動力検出手段と
目標とする左右輪の駆動力差を演算する目標左右輪駆動力差演算手段と、
動力の伝達比を変更して駆動力に変換する変速装置を備え、
前記動力部の出力と目標左右輪駆動力差に基づき左右輪駆動力制御量と伝達比を決定するようにしたことを特徴とする請求項４記載の車両挙動制御装置。
【請求項７】
前記駆動力調整装置は、
車両の動力部の出力を検出する動力検出手段と、
目標とする左右輪の駆動力差を演算する目標左右輪駆動力差演算手段と、
各輪の制動力を調整可能な制動力制御装置を備え、
前記動力部の出力と目標左右輪駆動力差に基づき左右輪駆動力制御量と各輪の制動力を決定するようにしたことを特徴とする請求項４記載の車両挙動制御装置。
【請求項８】
前記駆動力調整装置は、
車両の動力部の出力を検出する動力検出手段と、
目標とする左右輪の駆動力差を演算する目標左右輪駆動力差演算手段と、
前後輪駆動力制御量に基づき前後輪の駆動力を調整可能な前後輪駆動力調整装置、動力の伝達比を変更して駆動力に変換する変速装置、及び各輪の制動力を調整可能な制動力制御装置の内のいずれか２つ以上の装置を備え、
前記動力部の出力と目標左右輪駆動力差に基づき左右輪駆動力制御量と前後輪駆動力制御量，動力の伝達比，各輪の制動力の内の上記いずれか２つ以上の装置の制御量を決定するようにしたことを特徴とする請求項４記載の車両挙動制御装置。
【請求項９】
前記駆動力調整装置は、前後輪駆動力制御量に基づき前後輪の駆動力を調整するようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車両挙動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は車両の旋回時における安定性向上や旋回性向上を図る車両挙動制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の旋回時における安定性向上や旋回性向上を図る従来の車両挙動制御装置として、駆動力調整装置により各駆動輪の駆動力を調整し、旋回力を発生させる技術が開示されている。従来の技術では、車両の運動方程式から演算された目標値と、横加速度やヨーレート（特許文献１、特許文献２）、グリップ度(特許文献３)などの車両状態量から駆動力制御量が決定されていた。
【０００３】
【特許文献１】特許第２７７０６６１号公報
【特許文献２】特許第３４２３１２５号公報
【特許文献３】特開２００５−１１２００７号公報
【特許文献４】特許第３５９０６０８号公報
【特許文献５】特開２００５−３２４７３７号公報
【非特許文献５】自動車の操舵系と操安性（カヤバ工業株式会社  平成８年９月１０日山海堂発行）１４９〜２０２頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような車両挙動制御装置にあっては、前輪の横滑り角に対するコーナリングフォースの特性が線形性を失い、車両の旋回特性が劣化する状態（便宜上、以下では初期不安定状態とする）において、駆動力制御量を決定することができず、駆動力調整装置による車両の安定性向上や旋回性向上を図ることができない、という問題があった。この理由は以下に示すとおりである。
【０００５】
車輪の横滑り角βに対するセルフアライニングトルクとコーナリングフォースの特性は、摩擦係数が高い乾燥路面では図１６、摩擦係数が低い氷盤路面では図１７のようになる。セルフアライニングトルクは、横滑り角０[deg]からβpeak[deg]までは横滑り角βに対して略比例的に増加し、それ以上の横滑り角では減少する。一方、コーナリングフォースはβpeak[deg]の近傍までは略比例的に増加し、それ以上の横滑り角になると増加率が減少し、一定値に飽和（氷盤路面では減少）する。
【０００６】
非特許文献１によれば、ヨーレートや横加速度は[式１]及び[式２]からコーナリングフォースに対して一次遅れの関係にあることが分かる。
【数１】
2008081008.tif 000003
【０００７】
γ  車両のヨーレート                  Ｉ  車両重心鉛直軸回りの慣性モーメント
Ｆｆ  前輪のコーナリングフォース        Ｆｒ  後輪のコーナリングフォース
ｌｆ  車両重心から前輪シャフト軸までの長さ
ｌｒ  車両重心から後輪シャフト軸までの長さ
Ｇｙ  横加速度                        Ｖ  車速
【０００８】
図１８は車速一定にて舵角を一定角速度で切り増した場合の各状態量の時間応答を示している。この場合、横滑り角は時間と共に増加し、Ｔβpeakで前輪のセルフアライニングトルクがピーク値に達する。前輪のコーナリングフォースはＴβpeakまでは略比例的に増加し、その後は増加率が徐々に減少してＴＦｆでピーク値に達する。横加速度、ヨーレートについてはＴＦｆよりさらに遅れたＴＧｙ，ＴＹａｗまでは略比例的に増加しＴＧｙ，ＴＹａｗでそれぞれ飽和に達する。
なお、Ｔβpeak  横滑り角がピーク値となる時間
ＴＦｆ   前輪の横力が飽和値に達する時間
ＴＧｙ   横加速度が飽和値に達する時間
ＴＹａｗ  ヨーレートが飽和値に達する時間  である。
【０００９】
Ｔβpeakから車両は初期不安定状態にあり、車両の旋回特性が劣化する。しかしながら、ＴβpeakからＴＧｙ、ＴＹａｗまでの間においても、横加速度、ヨーレートはコーナリングフォースに対して一次遅れの関係にあるため線形性が保たれ、車両の運動方程式で演算された目標値と一致する。従って、特許文献１、特許文献２の方法では、車両が初期不安定状態にあるにも関わらず、適切な駆動力制御量を得ることができず、車両の安定性向上や旋回性向上を図ることができない。
【００１０】
一方、特許文献３ではグリップ度の推定値が用いられている。グリップ度自体は、コーナリングフォースと同様の特性を示すものであるが、グリップ度の推定に横加速度、及びヨーレートが用いられるため、グリップ度の推定値はコーナリングフォースに対して位相遅れの関係にあると考えられる。従って、特許文献３の方法でも車両が初期不安定状態にあるにも関わらず、適切な駆動力制御量を得ることができず、車両の安定性向上や旋回性向上を図ることができない。
【００１１】
車両の旋回時における有用な車両状態量としては、上述した他にタイヤと路面の間に発生する実際の路面反力トルクが挙げられる。路面反力トルクはキングピン回りに作用するモーメントである。車輪の鉛直方向回りに作用するセルフアライニングトルクと同等の位相関係にあり、横滑り角に対して類似した特性を示す。つまり、横滑り角０degからβpeak近傍までは横滑り角に対して略比例的に増加し、それ以上の横滑り角では減少する。こうした路面反力トルクの特性に着目した技術としては、特許文献４や特許文献５がある。
【００１２】
特許文献４では路面反力トルクを推定し、推定路面反力トルクのピークにおける舵角δpeakが求められる。そしてδpeakを車両の操舵限界として、操舵角がδpeakを越えた場合に旋回運動を助長する方向に車両挙動制御装置の制御出力値を変更する技術である。
【００１３】
しかしながら、前記技術では推定路面反力トルクと操舵角の増減関係を用いてδpeakが更新されるため、制御周期毎に更新を行う場合にはシステムの処理量が増加し、一方で数回の制御周期毎に更新を行う場合にはδpeakの精度が劣化するという問題があった。また、路面の摩擦係数が急変する環境において旋回を行う場合、路面反力トルクが急変するため、最適なδpeakを得ることが困難であるという問題があった。
【００１４】
一方、特許文献５は推定路面反力トルクにより車両状態を検出し、車両挙動が安定するように制御出力値を変更する技術である。しかしながら、前記技術では制御出力値を演算する手段については言及されていない。加えて、特許文献４、特許文献５はいずれも車両挙動の安定性を目的としたものであり、旋回性向上を図ることができないという問題があった。
【００１５】
この発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、実路面反力トルクと基準路面反力トルクに基づいて駆動輪の駆動力制御量を決定することで、旋回時における車両の安定性向上や旋回性向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この発明に係わる車両挙動制御装置は、各駆動輪の駆動力を調整可能な駆動力調整装置を備える車両挙動制御装置において、車速を検出する車速検出手段と、操舵角又は実舵角を検出する舵角検出手段と、タイヤと路面の間に発生する実路面反力トルクを検出する実路面反力トルク検出手段と、車速と舵角と舵角に対する路面反力トルクの勾配とから基準路面反力トルクを演算する基準路面反力トルク演算手段を備え、検出した前記実路面反力トルクと前記基準路面反力トルクに基づいて前記駆動力調整装置の駆動力制御量を決定するものである。
【発明の効果】
【００１７】
この発明の車両挙動制御装置によれば、検出した実路面反力トルクと基準路面反力トルクに基づいて駆動力制御量を決定することにより、セルフアライニングトルクとほぼ同じ位相関係にある実路面反力トルクを用いて駆動力制御量が求められるため、車両が初期不安定状態にある場合においても適切な駆動力制御が実現され、旋回時の車両の安定性や旋回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】
【００１８】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態1による車両挙動制御装置の構成を示すブロック図である。図において、車両状態量検出部0401は、操舵角又は実舵角を検出する舵角センサ0402と車速センサ0403、及び実路面反力トルク検出部0404を備える。車両挙動制御ECU0405は、基準路面反力トルク演算部0406と制御量演算部0407を備える。車両挙動制御ECU 0405では、車両状態量検出部0401の各検出値を入力として、後述のアルゴリズムにより左右輪駆動力制御量が演算される。車両挙動制御部0412は左右輪駆動力調整装置0413を備える。左右輪駆動力調整装置は、制御量を入力として左右の駆動力を調整する。なお、実路面反力トルク検出部0404については、ロードセル等を用いて実路面反力トルクを検出してもよいし、公知の技術を用いて推定してもよい。
【００１９】
図２は実施の形態１による制御手順を示すフローチャートである。図において、車両のイグニッションがONとなり、車両挙動制御装置に対して電流が供給されると制御が開始される（ステップS0501、以下単にS0501と呼ぶ。他のステップも同様である）。車両状態量検出部0401で舵角δ、車速Ｖ、実路面反力トルクＴalignを検出する（S0502）。続いて、舵角δ、車速Ｖを入力として基準路面反力トルク演算部0406で、基準路面反力トルクを演算する（S0503）。基準路面反力トルク演算部0406では図３に示すように、KalignMap(路面反力トルク勾配特性)0601に対し車速Ｖを入力して、Ｋalign (舵角に対する路面反力トルクの勾配)を求め、舵角δと乗算することで基準路面反力トルクＴalign_reｆを求める。
Ｔalign_reｆ＝Ｋalign×δ            [式３]
ここでKalignMap 0601は、予め走行試験によって求めた特性をマイコンのメモリに記憶しておいてもよいし、オンラインにて解析した特性を用いてもよい。
【００２０】
実路面反力トルクＴalign、基準路面反力トルクＴalign_reｆ、車速Ｖを入力として、制御出力値演算部0407では、左右輪駆動力制御出力値を演算する（S0504）。まず、基準路面反力トルクＴalign_reｆとＴalignの差をとることにより、路面反力トルク偏差Ｔalign_errを求める(S0505)。
Ｔalign_err＝Ｔalign_reｆ−Ｔalign      [式４]
【００２１】
偏差変換部0408では路面反力トルク偏差Ｔalign_errをヨーレート偏差に換算した、変換ヨーレート偏差γerr_trqを演算する（S0506）。この演算では、図４に示すように路面反力トルク偏差Ｔalign_errに対して、車速Ｖ、車両のホイールベースｌ、スタビリティファクタＡ、Ｋalignから求めた変換係数0701を乗算する。なお、ホイールベースｌは車両固有の値であり、マイコンのメモリに記憶した値を用いる。また、スタビリティファクタＡについては、予め算出した値をマイコンのメモリに記憶しておいてもよいし、オンラインで求めてもよい。
【００２２】
非特許文献1によれば、車両の横滑り角の微分値、ヨーレートγの微分値が小さい時、ヨーレートと舵角δの関係は以下のようになる。
【数２】
2008081008.tif 000004
[式６]は車両の運動方程式（二輪モデル）から求められた式であり、従来技術における目標ヨーレートに相当すると考えられる。
【００２３】
一方、[式６]のＴalign_reｆをＴalignで置き換えると下式が得られる。
【数３】
2008081008.tif 000005
Ｔalign_reｆは理論上の路面反力トルクであるのに対し、Ｔalignは実際の路面反力トルクであることから、上式のヨーレートは車両に発生している実ヨーレートに相当すると考えられる。
【００２４】
以上を整理すると、基準路面反力トルク、実路面反力トルクとヨーレートの関係は以下のようになる。
【数４】
2008081008.tif 000006
γtgt_trq：基準路面反力トルクから求めた目標ヨーレート
γreal_trq：実路面反力トルクから求めた実ヨーレート
γerr_trq：路面反力トルク偏差から求めた変換ヨーレート偏差
【００２５】
以上の関係から路面反力トルク偏差Ｔalign_errに対して変換係数0701である
【数５】
2008081008.tif 000007
変換ヨーレート偏差γerr_trqを得る。
【００２６】
次に、変換ヨーレート偏差γerr_trqを入力として、演算量Ｔγを演算する。図５に比例制御部0409、図６に微分制御部0410の構成を示す。
変換ヨーレート偏差γerr_trqに対して比例ゲイン0801であるＫ１を乗じることで変換ヨーレート偏差比例値Ｋ１γerr_trqを求める（S0507）。また、変換ヨーレート偏差γerr_trqを微分器0901に入力し、微分ゲイン0902であるＫ２を乗じることで変換ヨーレート偏差微分値
【数６】
2008081008.tif 000008
比例制御部と微分制御部の出力和が目標γ増分Ｔγとして出力される。
【００２７】
演算量変換部0411では、目標γ増分Ｔγを左右輪駆動力制御量Ｃoutに変換する（S0510）。この変換では、図７に示すように目標γ増分Ｔγに対して、車速Ｖ、車両のホイールベースｌ、スタビリティファクタＡ、前輪のコーナリングパワーＫf、後輪のコーナリングパワーＫr、車両のトレッド長ｌtred、タイヤ半径Ｒから求めた変換係数1001を乗算する。
なお、前輪のコーナリングパワーＫf、後輪のコーナリングパワーＫr、車両のトレッド長ｌtred、タイヤ半径Ｒは車両固有の値であり、マイコンのメモリに記憶した値を用いる。
【００２８】
図８のように左旋回中の車両において、右後輪に対して駆動力差によりＦdiffの力が作用しているとする。この時、駆動力差により発生する重心回りのモーメントＭdiffは以下のように表される。Ｌは図８に示すように、重心と後輪における後輪の軸までの長さである。
【数７】
2008081008.tif 000009
【００２９】
車両の基礎運動方程式である二輪モデル(非特許文献1)の重心周りに作用するモーメントの関係式に[式１１]を加えることで、駆動力差を含めた運動方程式は以下のようになる。
【数８】
2008081008.tif 000010
但し、  β：車両重心の横滑り角      ｍ：車両の質量
[式１２]は車両横向きの運動方程式、[式１３]は車両重心回りの運動方程式である。
【００３０】
【数９】
2008081008.tif 000011
【００３１】
[式１４]から、駆動力差Ｆdiffによって発生するヨーレートの増分Δγは以下となる。
【数１０】
2008081008.tif 000012
Ｔγ＝Δγとすることで、所望の車両状態を得るためのＦdiffが導かれる。Ｆdiffにタイヤの半径Ｒを乗算することで、左右輪駆動力制御量Ｃout＝Ｆdiff×Ｒが求められる。
【００３２】
車両挙動制御部0412では制御量Ｃoutに基づき、左右輪駆動力制御装置0413を駆動する（S0511）。車両挙動装置は車両のイグニッションがOFFとなる（S0512）まで、車両挙動制御ECU0405の制御周期毎にS0502からS0511を繰り返す。車両のイグニッションがOFFとなり、車両挙動制御装置に対して電流が供給されなくなると、車両挙動制御装置の制御は終了する（S0513）。
【００３３】
このように、検出した実路面反力トルクと基準路面反力トルクに基づいて駆動力制御量を決定することにより、セルフアライニングトルクとほぼ同じ位相関係で駆動力制御量が求められるため、車両が初期不安定状態にある場合においても適切な駆動力制御が実現される。コーナリングフォースが飽和する直前の初期不安定状態においても左右輪駆動力調整装置に対する適切な制御量を決定し、車両の安定性向上や旋回性向上を図ることができる。特に旋回路の出口付近で行われる加速旋回時の車両の安定性や旋回性を向上させることができる。なお、実施の形態１では説明の簡略化のため、駆動力の調整が後輪の左右輪に対して行われるものとしているが、各駆動輪の駆動力を調整できるものであってもよい。
【００３４】
実施の形態２．
図９は実施の形態２による車両挙動制御装置の構成を示すブロック図である。実施の形態1の車両挙動制御装置に対して、実施の形態２では車両状態検出部1214と制御量補正部1215を備える。制御量補正部1215では、図２のS0510で演算された制御量Ｃoutを補正し、補正制御量Ｒoutを出力する。
【００３５】
図１０は実施の形態２による制御手順を示すフローチャートである。車両状態検出部1214において、旋回外後輪の発生タイヤ力Ｆr_outと、旋回外後輪のタイヤ力限界ＬＦr_outを検出する（S1301、S1302）。なお、これらの車両状態量については、センサを用いて検出してもよいし、特許文献３、その他公知の演算手段を用いてもよい。
【００３６】
後輪の発生タイヤ力Ｆr_outと図２のS0510の中で求められた所望の車両状態を得るためのＦdiffを加算した値Ｆsと、旋回外後輪のタイヤ力限界ＬＦr_outを比較する(S1303)。
Ｆs＜ＬＦr_outの場合（S1303）、Ｒout＝Ｃoutとして車両挙動制御部1212に出力する（S1304）。Ｆs＞ＬＦr_outの場合（S1303）、Ｒout＝ＬＦr_out−Ｆr_outとして車両挙動制御部1212に出力する（S1305）。
【００３７】
車両挙動制御部1212では補正制御量Ｒoutに基づき、左右輪駆動力調整装置1213を駆動する。このように、車両状態量に応じて駆動力制御量を補正することで、車両の挙動限界を越えた場合の駆動力制御が抑制され、過度の駆動力制御による不安定状態が回避される。なお、実施の形態２では車両状態検出部で旋回外後輪の発生タイヤ力と旋回外後輪のタイヤ力限界に基づき制御量を補正するものとしているが、ヨーレートや横加速度などの車両状態量に基づき制御量を補正するものであってもよい。
【００３８】
実施の形態３．
図１１は実施の形態３による車両挙動制御装置の構成を示すブロック図である。実施の形態２の車両挙動制御装置に対して、実施の形態３では、車両の動力部の出力を検出する動力検出部1416と、制御量演算部1417、変速装置1418、前後輪駆動力調整装置1419、制動力制御装置1420を備える。実施の形態３では、実施の形態２で求めた補正制御量Ｒoutを目標駆動力制御量として、車両挙動制御部1412の各装置に対する制御量を求める。
【００３９】
車両の各輪に動力源を持たない車両では、動力源のトルクが各輪に配分される。以下、動力伝達において損失が発生しないものとして考える。動力源のトルクをＴe、動力源のトルクと車両の駆動力の伝達比をＲg、前後輪の駆動力の配分比を１−Ｒtr: Ｒtrとすると、後輪の駆動トルクＴrは下式で与えられる。
Ｔr＝Ｔe×Ｒg×Ｒtr                [式１６]
この駆動力を配分比１−Ｒy: Ｒyで左右輪に配分したとすると、後輪の駆動トルク差Ｔdrは下式となる。
Ｔdr＝Ｔr×Ｒy―Ｔr×（１―Ｒy）
＝Ｔe×Ｒg×Ｒtr×（２Ｒy−１）        [式１７]
【００４０】
図１１においては補正制御量Ｒoutが目標左右輪駆動力差であり、Ｔdr＝Ｒoutとすることにより、目標駆動力差を達成可能な左右輪駆動力配分比、伝達比、前後輪駆動力配分比を求めることができる。制御量補正部1414は補正制御量Ｒoutを出力するものであり、目標左右輪駆動力差演算手段に該当する。なお、目標左右輪駆動力差はいくつかの伝達比と配分比の組合せで達成できる場合があるが、この組合せを決定する手順の一例を図１２に示す。
【００４１】
目標左右輪駆動力差Ｒoutが左右輪駆動力調整だけで達成可能かを確認するために、[式１７]に対して、動力源のトルクＴeと最大左右輪駆動力配分比maxＲy、現在の前後輪駆動力配分比ＣＲtr、現在の伝達比ＣＲgを入力し、達成可能な左右輪駆動力差Ｍyを演算する（S1501）。そしてＭyとＲoutを比較し（S1502）、Ｍy＞Ｒoutの場合には、S1503のように各制御量（左右輪駆動力制御量，前後輪駆動力制御量，伝達比）を設定する。
【００４２】
Ｍy＜Ｒoutの場合（S1502）、目標左右輪駆動力差Ｒoutが左右輪駆動力調整と前後輪駆動力調整で達成可能かを確認するために、[式１７]に対して動力源のトルクＴeと最大左右輪駆動力配分比maxＲy、最大前後輪駆動力配分比maxＲtr、現在の伝達比ＣＲgを入力し、達成可能な左右輪駆動力差Ｍy_trを演算する(S1504)。そしてＭy_trとＲoutを比較し（S1505）、Ｍy_tr＞Ｒoutの場合には、S1506のように各制御量（左右輪駆動力制御量，前後輪駆動力制御量，伝達比）を設定する。
【００４３】
Ｍy_tr＜Ｒoutの場合（S1505）、目標左右輪駆動力差Ｒoutが左右輪駆動力調整と前後輪駆動力調整、伝達比の調整だけで達成可能かを確認するために、左右駆動力差である[式１８]に対して、動力源のトルクＴeと最大左右輪駆動力配分比maxＲy、最大前後輪駆動力配分比maxＲtr、最大伝達比ＣＲgを入力し、達成可能な左右輪駆動力差Ｍy_tr_gを演算する（S1507）。そしてＭy_tr_gとＲoutを比較し（S1508）、Ｍy_tr_g＞Ｒoutの場合にはS1509のように各制御量（左右輪駆動力制御量，前後輪駆動力制御量，伝達比）を設定する。
【００４４】
Ｍy_tr_g＜Ｒoutの場合（S1508）、制動力を制御する（S1510）。図１３に示すように旋回内輪に制動力Ｆbを与えた場合に発生する重心回りのモーメントＭbは以下のようになる。
【数１１】
2008081008.tif 000013
[式１１]と同様に考えることで、所望の車両挙動を実現するために必要な制動力を求めることができる。この時、左右輪駆動力配分比、前後輪駆動力配分比、伝達比については、現在の制御量を用いても良いし、S1509で設定される制御量を用いても良い。
【００４５】
このように、動力部の出力、目標とする左右輪駆動力差に基づき左右輪駆動力制御量と前後輪駆動力制御量や伝達比を制御することで、左右輪駆動力制御装置だけでは目標左右輪駆動力差が達成できない場合においても、配分される後輪駆動トルクの絶対量が増加するため、目標左右輪駆動力差を達成することができる。一方、制動力を制御することで、左右輪駆動力制御装置だけでは目標左右輪駆動力差が達成できない場合においても、駆動方向とは逆向きの力が発生するため、目標左右輪駆動力差を達成することができる。
【００４６】
なお、実施の形態３では説明の簡略化のため、動力源が1つの車両としているが、動力源が前輪、後輪にそれぞれ1つずつ備わった車両であってもよい。また、制動力制御装置では旋回内後輪の制動力が制御されるものとしているが、4輪の制動力が制御可能であってもよい。
【００４７】
実施の形態４．
図１４は実施の形態４による車両挙動制御装置の構成を示すブロック図である。実施の形態３の車両挙動制御装置に対して、実施の形態４では操舵補助装置1721を備え、路面反力検出部1704は操舵補助装置内に構成される。操舵補助装置はモータ制御にてアシストトルクを発生させ運転者の操舵トルクを補助する装置である。路面反力検出部1704は操舵トルク検出部1722、アシストトルク検出部1723、フィルタ1724にて構成される。路面反力検出部1704では、前記構成にて実路面反力トルクを推定し、推定実路面反力トルクＥＴalignを出力する。
【００４８】
図１５は路面反力トルク推定の原理を示す図である。操舵トルク検出部1722で検出される操舵トルクをＴhdl、アシストトルク検出部1723で検出されるアシストトルクをＴassist、ステアリング軸の摩擦等の外乱トルクをＴdistとすると、ステアリング軸に作用するトルクＴalignの関係は以下の式で与えられる。
Ｔalign＋Ｔdist＝Ｔhdl＋Ｔassist
Ｔalign＝Ｔhdl＋Ｔassist−Ｔdist      [式１９]
従って、図１４に示すように操舵トルクとアシストトルクの和を外乱トルクの影響をキャンセルするフィルタに入力することで、推定実路面反力トルクＥＴalignが得られる。フィルタについては、予め求めた外乱トルクの特性から求めてもよいし、特許文献５やその他公知の技術を用いてもよい。
【００４９】
このように操舵補助装置を備える車両にあっては、操舵トルク検出部と、アシストトルク検出部、フィルタを備えることによって、実路面反力トルクが推定可能となる。操舵トルク検出部とアシストトルク検出部は、適切なアシストトルクを得るために操舵補助装置に通常構成されるものであり、フィルタはソフトウェアで実装可能である。従って、センサ等を用いることなく路面反力検出手段が実現でき、車両挙動装置の構成に必要なコストの削減や、システム構成の簡略化を図ることができる。
【００５０】
実施の形態４では、実施の形態１に対して制御量補正、伝達比制御、前後比制御、制動力制御、実路面反力トルク推定が追加されている。これらは単独、もしくはその幾つかを備えることでも所望の効果を得ることができる。例えば、伝達比制御だけを備えることでも配分される後輪駆動トルクの絶対量を増加させることができるし、制御量補正と実路面反力トルク推定を組合せることで過度の駆動力制御抑制とコストの削減及びシステム構成の簡略化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】この発明の実施の形態1による車両挙動制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１による制御手順を示すフローチャートである。
【図３】実施の形態1による基準路面反力トルク演算部の演算手段を示す図である。
【図４】実施の形態1による路面反力トルク偏差をヨーレート偏差に変換する偏差変換部の構成を示す図である。
【図５】実施の形態1による比例制御部の構成を示す図である。
【図６】実施の形態1による微分制御部の構成を示す図である。
【００５２】
【図７】実施の形態1による演算量変換部の構成を示す図である。
【図８】実施の形態1による駆動力差により発生するヨーモーメントの関係を示した図である。
【図９】実施の形態２による車両挙動制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】実施の形態２による制御手順を示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態３による車両挙動制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】実施の形態３における制御量演算部の制御手順を示すフローチャートである。
【００５３】
【図１３】実施の形態３における制動力により発生するヨーモーメントの関係を示した図である。
【図１４】実施の形態４による車両挙動制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】実施の形態４によるステアリング軸に作用するトルクの関係を示した図である。
【図１６】乾燥路面における横滑り角βに対するセルフアライニングトルク及びコーナリングフォースの関係を示す図である。
【図１７】氷盤路面における横滑り角βに対するセルフアライニングトルク及びコーナリングフォースの関係を示す図である。
【図１８】車速一定にて舵角を一定角速度で切り増した場合の諸車両状態量の時間特性を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
0401  車両状態量検出部              0402  舵角センサ
0403  車速センサ                    0404  実路面反力トルク検出部
0405  車両挙動制御ECU              0406  基準路面反力トルク演算部
0407  制御量演算部                  0408  偏差変換部
0409  比例制御部                    0410  微分制御部
0411  演算量変換部                  0412  車両挙動制御部
0413  左右輪駆動力調整装置          0601  KalignMap
0701  変換係数                      0801  比例ゲイン
【００５５】
0902  微分ゲイン                    1001  変換係数
1212  車両挙動制御部                1213  左右輪駆動力調整装置
1214  車両状態検出部                1215  制御量補正部
1412  車両挙動制御部                1416  動力検出部
1417  制御量演算部                  1418  変速装置
1419  前後輪駆動力調整装置          1420  制動力制御装置
1704  路面反力検出部                1721  操舵補助装置
1722  操舵トルク検出部              1723  アシストトルク検出部
1724  フィルタ
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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