(57)【要約】【課題】  各輪の車高差によって生ずる車両挙動、特に旋回特性の変動を抑制することが可能な車両制御装置を提供する。【解決手段】  ストロークセンサ１２ＦＲ〜１２ＲＬにより、車両の左右の車高差を検出し、これと舵角センサ３０、ヨーレートセンサ３１等から検出した車両の旋回状態に基づいて、旋回挙動ＥＣＵ２０は、操舵量に対する旋回半径の目標旋回半径に対する差を判定して、その差を低減するようインバータ２１を制御することにより、左右の車輪にホイールインモータ２３ＦＲ〜２３ＲＬが付与する駆動力を制御する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右の車輪の制駆動力を独立に制御する手段と、
車両の左右の車高差を検出する手段と
車両の旋回状態を検出する手段と、
検出した左右の車高差と、旋回状態に基づいて旋回状態に左右差が生ずる可能性を判定する手段と、を備えており、
前記制駆動力を制御する手段は、前記判定手段により旋回状態に左右差が生ずる可能性があると判定した場合には、操舵量に対する旋回半径の目標旋回半径に対する差を低減するよう左右の車輪に付与する制駆動力を制御することを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
前記車両の左右の車高差を検出する手段は、直進時において車高差を検出することを特徴とする請求項１記載の車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両の挙動を制御する装置に関し、特に、車両の旋回特性を制御する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から車高調整機能を備えた車両が知られている。例えば、車輪ごとにエアサスペンションを配置し、各エアサスペンションのエアチャンバへ空気を供給ないしエアチャンバ内の空気を放出することで、エアサスペンションの伸縮量を調整して車高を調整する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
各エアサスペンションの伸縮量は当該エアサスペンションへの供給空気量のみに依存するものではなく、他のエアサスペンションの状態に応じて伸縮量が変化する。各エアサスペンションの調整量に違いが生ずると、車両の挙動に影響を及ぼす。特許文献１の技術は、乗員が不快感を感ずる車両挙動変化が起こることのないように設定された所定の条件を満たすよう各エアサスペンションの伸長量を制御することを特徴とするものである。
【特許文献１】特開平１０−３０９９１９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、エアサスペンションやその制御装置が故障するなどして各車輪における伸縮量が不均一になった場合、車高および各輪のロールステアに差異が生ずる。その結果、左右の旋回特性に差が生じ、車両の挙動に影響して、乗員が不快感を感ずる可能性がある。これは、車高調整機能を有しない車両において、各車輪のサスペンションに付与される荷重バランスが不均一になって車高および各輪のロールステアに差異が発生した場合にも生じうる。
【０００５】
そこで本発明は、各輪の車高差によって生ずる車両挙動、特に旋回特性の変動を抑制することが可能な車両制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明にかかる車両制御装置は、左右の車輪の制駆動力を独立に制御する手段と、車両の左右の車高差を検出する手段と、車両の旋回状態を検出する手段と、検出した左右の車高差と、旋回状態に基づいて旋回状態に左右差が生ずる可能性を判定する手段と、を備えており、この制駆動力を制御する手段は、判定手段により旋回状態に左右差が生ずる可能性があると判定した場合は、操舵量に対する旋回半径の目標旋回半径に対する差を低減するよう左右の車輪に付与する制駆動力を制御することを特徴とする。
【０００７】
旋回特性の差異は、車高差によって左右輪のロールステアに差が生ずることによる。そして、左右それぞれに旋回する場合に、同一の操舵量に対しても実際に得られる旋回半径が異なってくると、運転者が不快感を覚える。そこで、操舵量に対する目標の旋回半径と実際に得られる旋回半径との差を低減するように左右の車輪に付与する制動力か駆動力の少なくとも一方を制御することにより、旋回特性を一定に保つ。
【０００８】
車両の左右の車高差を検出する手段は、直進時において車高差を検出することが好ましい。旋回時においては、旋回に伴う横加速度の影響で、直進時に車高差のない場合でも、旋回内側の車高が旋回外側の車高よりも低くなる。直進時に車高差検出を行うことで、この影響を排除する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、左右の車輪に付与される駆動力・制動力を調整することで、車高差によって生ずる左右の旋回特性の差を打ち消すので、操舵量に対する旋回半径が一定に保たれるので、運転者が違和感を感ずることがない。
【００１０】
直進時に車高差の検出を行うことにより、旋回特性に影響を及ぼす車高差を精度良く検出することができるため、旋回特性の調整も精度良く行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説明は省略する。
【００１２】
本発明にかかる車両制御装置を含む車両のブロック構成図を図１に示す。本発明にかかる車両制御装置１００は、車高調整機能を備えた車両に搭載されるものである。
【００１３】
この車両は、サスペンションのストローク量を調整可能なエアサスペンション１３ＦＲ〜１３ＲＬ（添字ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬは、それぞれ右前輪、左前輪、右後輪、左後輪に配置されていることを表し、全輪の装置を一括して表示する場合には、単にＦＲ〜ＲＬと表示することとする。）を有しており、車高制御ＥＣＵ１０の指示により、指すペンション内のチャンバ内の空気量を制御することによりそのストローク量を可変としている。
【００１４】
車高制御ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等によって構成されており、運転者が目標車高を入力するダイヤル、スライダ等の設定手段１１と、エアサスペンション１３ＦＲ〜１３ＲＬにそれぞれ配置されるストロークセンサ１２ＦＲ〜１２ＲＬの出力が入力されている。ストロークセンサ１２ＦＲ〜１２ＲＬは当該車輪位置における車高センサ（車高差検出手段）としても機能する。
【００１５】
また、本実施形態の車両は、各車輪に駆動力を付与するためのホイールインモータ２３ＦＲ〜２３ＲＬを配置した車両であり、各ホイールインモータ２３ＦＲ〜２３ＲＬは、インバータ２１を介してバッテリ２２に接続されている。
【００１６】
インバータ２１の作動は、旋回挙動制御ＥＣＵ２０によって制御される。この旋回挙動制御ＥＣＵ２０は、車高制御ＥＣＵ１０と同様にＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等によって構成される。なお、旋回制御ＥＣＵ２０と車高制御ＥＣＵ１０は、ハードウェアの一部を共用していてもよいし、他のハードウェアの一部として構成されていてもよい。また、共通のハードウェアを用いてソフトウェア的にそれぞれの機能を実現してもよい。
【００１７】
旋回挙動制御ＥＣＵ２０には、ステアリングの操舵角を検出する舵角センサ３０と、車両に働くヨーレートを検出するヨーレートセンサ３１、車速を検出する車速センサ３２の出力がそれぞれ入力されている。旋回挙動ＥＣＵ２０と車高制御ＥＣＵ１０は、車内ＬＡＮ等によって相互に情報通信を行う構成とされている。
【００１８】
自動車の車輪（タイヤ）は、直進時にその向きが車両の前後方向と完全に平行になるよう配置されるのではなく、前側が後ろ側より若干量内側に寄るよう配置されている。横方向における前側と後ろ側の距離差をトーインと称する（正の場合が前側が内向きに配置されていることを、負の場合には、前側が外向きに配置されていることを示す）。
【００１９】
図２は、ある車両におけるトーインとサスペンションのストローク量の関係を示すグラフである。あるストロークにおけるトーインの傾きはロールステアに相当する。左右輪でこのロールステア特性が異なると、同じ車速、同じステアリング操作量の状態でも、右旋回時と左旋回時とで車両の曲がりやすさに差が発生するため、結果的に旋回半径に差が生じてしまうので、運転者が違和感を感ずることになる。本発明は、この旋回特性の差を抑制する技術である。
【００２０】
図３は、本実施形態における制御の処理フローチャートである。この処理は、車高制御ＥＣＵ１０と旋回挙動制御ＥＣＵ２０とが協働して行うものであり、車両の電源がオンにされてからオフにされるまでの間、所定のタイミングで繰り返し実行される。
【００２１】
まず、舵角センサ３０とヨーレートセンサ３１、車速センサ３２の各出力を読み込む（ステップＳ１）。次に、読み込んだ出力から車両が直進走行状態かカーブ走行状態かを判定する（ステップＳ２）。
【００２２】
直進状態と判定した場合には、ステップＳ３へと移行して、ストロークセンサ１２ＦＲ〜１２ＲＬの出力を読み込む。そして、左右のストロークセンサ１２ＦＲ〜１２ＲＬの出力から左右の後輪の車高差Δｈを算出する（ステップＳ４）。例えば、左後輪側の車高が右後輪側の車高より高い場合にΔｈを正、低い場合にΔｈを負とする。算出後、このΔｈの絶対値と所定のしきい値Δｈｔｈとを比較する（ステップＳ５）。
【００２３】
Δｈの絶対値がしきい値Δｈｔｈより大きい場合には、ロールステアの差が旋回特性に与える影響は大きく、無視できないと判定して、旋回制御フラグFlag0に１をセットする（ステップＳ６）。一方、Δｈの絶対値がしきい値Δｈｔｈ以下の場合には、ロールステアの差が旋回特性に与える影響は小さく、無視できると判定して、旋回制御フラグFlag0を０にリセットする（ステップＳ７）。
【００２４】
旋回制御フラグFlag0設定後は、左右の車輪に対する駆動力配分を同等に設定し（ステップＳ８）、設定した駆動力配分に応じた駆動力付加が実現されるよう各ホイールインモータ２３ＦＲ〜２３ＲＬへ供給する電力をインバータ２１によって制御して（ステップＳ９）、処理を終了する。
【００２５】
ステップＳ２でカーブ走行状態と判定された場合には、ステップＳ１０へと移行して、直進時に設定した旋回制御フラグFlag0の値を判定する。
【００２６】
Flag0が０で旋回特性に差異を生じさせるほどの車高差がないと判定した場合には、ステップＳ８へと移行する。この結果、直進時と同様の駆動力バランス（左右輪への駆動力配分量を同等にする）となるよう、ホイールインモータ２３ＦＲ〜２３ＲＬにより付与する駆動力が制御され、処理は終了される。
【００２７】
一方、Flag0が１で車高差が大きく、旋回特性に差異が生ずる可能性があると判定した場合には、ステップＳ１１へと移行して、ヨーレート、車速、操舵角（左右いずれの旋回方向かを含む。）に基づき、目標旋回半径と実際に得られる旋回半径が一致するよう左右のホイールインモータ２３ＦＲ〜２３ＲＬに付与すべき駆動力の配分比率を計算する。
【００２８】
このとき、現在の車両状態で駆動力を調整しない場合に得られる目標旋回半径と略一致する目標旋回半径が得られるように配分比率を制御する。この配分比率の算出は、予め車両の特性に応じて各変化量に対して調整すべき配分比率を設定し、マップ形式で旋回挙動制御ＥＣＵ２０内のＲＯＭまたは不揮発性ＲＡＭ等に格納しておき、変化量に応じた値を読み出すことで配分比率の設定を行えばよい。
【００２９】
トーインの差に基づく旋回特性の変動は前輪側に比べて後輪側の影響が大きい。後輪側に着目して説明すると、右後輪のトーインが左後輪のトーインより大きい（右後輪が左後輪より内向きの）場合、右旋回時は旋回しやすくなり、旋回半径が小さくなる方向に作用する。この場合には、右輪側の駆動力を増やして、左輪側の駆動力を減らすことで、旋回しにくくし、旋回半径を大きくする調整を行う。
【００３０】
一方、左旋回時は旋回しにくくなり、旋回半径が大きくなる方向に作用する。そこで、この場合には、右輪側の駆動力を増大させて左輪側の駆動力を減らし、積極的に旋回しやすくして、旋回半径を小さくする調整を行う。
【００３１】
また、ヨーレート、車速、操舵角のいずれについてもこれらの値が大きいほど、左右輪の駆動力差を大きくして、調整を効きやすくすることが好ましい。反対に値が小さい場合には、左右の駆動力差を小さくして、調整量を小さくすることが好ましい。なお、各変化量が相反する関係にある場合には、旋回半径に及ぼす影響度に応じて駆動力差の調整値が設定される。
【００３２】
なお、変化量に対して配分する駆動力そのものを演算してもよいし、配分比率を演算してもよい。配分比率はマップ内に左右の比率のみを設定して、全体の駆動力が同じになるように設定してもよいし、一方の駆動力を変更してもよい。
【００３３】
次に、設定した駆動力配分に応じて、ホイールインモータ２３ＦＲ〜２３ＲＬにより付与する駆動力を制御して（ステップＳ９）処理を終了する。具体的には、左右のホイールインモータ２３ＦＲ〜２３ＲＬにインバータ２１が供給する電力を調整する。
【００３４】
本発明によれば、車両の左右で車高差が発生してロールステアに差異が生じた場合であっても、左右輪に付与される駆動力を調整することで、得られる旋回半径が通常時（ロールステアに差異がない場合）と略同一になるように調整している。このため、操舵時における車両挙動が車高変化の影響を受けることがなくなり、運転者が操舵の際に違和感を感ずることがない。これは、旋回時だけでなく、例えば、レーンチェンジ等の場合に、移行開始時と終了時の操舵量に差異が生ずるのを抑制する効果も得られる。
【００３５】
以上説明した実施形態では、エアサスペンションを用いた例を説明してきたが、油圧サスペンション等を用いて車高を調整する機能を有する車両に対しても同様に適用可能である。さらに、積極的に車高を調整する機能を有していない車両においても、各車輪に加わる荷重の違いにより車高差を生じ、前述したトーインに差を生ずることがある。この場合の車高差に伴い発生しうる旋回特性差の調整に対しても本発明は好適に適用できる。
【００３６】
ここでは、サスペンションのストローク量から車高を判定する例を説明したが、ストロークセンサとは独立して車高センサを設けてもよい。
【００３７】
また、以上の説明では、４輪全輪にホイールインモータを設置する形態を説明したが、前輪のみ、または、後輪のみに駆動源を設置してもよい。また、ホイールインモータでなくとも、左右の制駆動力を独立に調整できる形態であればよい。例えば、左右別々の駆動源を用意し、これと前輪および／または後輪とをシャフト、ギア、ベルト等によって接続することで、左右輪に付与する駆動力を調整するようにしてもよい。あるいは、各輪に付与する制動力を独立して調整可能な構成としておき、制動力を調整することで、旋回半径を調整してもよい。この場合には、制動力は負の駆動力として作用する。もちろん、制動力制御と駆動力制御を組み合わせて行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明にかかる車両制御装置を含む車両のブロック構成図である。
【図２】ある車両におけるトーインとサスペンションのストローク量の関係を示すグラフである。
【図３】本実施形態における制御の処理フローチャートである。
【符号の説明】
【００３９】
１０…車高制御ＥＣＵ、１１…設定手段、１２ＦＲ〜１２ＲＬ…ストロークセンサ、１３ＦＲ〜１３ＲＬ…エアサスペンション、２０…旋回挙動制御ＥＣＵ、２１…インバータ、２２…バッテリ、２３ＦＲ〜２３ＲＬ…ホイールインモータ、３０…舵角センサ、３１…ヨーレートセンサ、３２…車速センサ、１００…車両制御装置。
【図１】
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【図２】
2005328657.tif 000004
【図３】
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