(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標ヨーモーメントを設定する目標ヨーモーメント設定手段と、
少なくとも後輪左右の制駆動力配分を制御し得る後輪制駆動力配分手段を含む車体ヨーモーメント制御手段と、
舵角に基づいて旋回段階を判別する旋回段階判別手段と、
を備え、
前記目標ヨーモーメントの方向が回頭方向から切換わり復元方向に遷移した後の旋回段階である所定の旋回時には、前記後輪制駆動力配分手段が等価コーナリングパワーの低下を抑制する制駆動力配分を行なうことを特徴とする車両のヨーモーメント制御装置。
【請求項２】
前記所定の旋回時には、前記後輪制駆動力配分手段は前記後輪左右で前記目標ヨーモーメントの方向とは逆方向の後輪制駆動力モーメントを発生するように前記後輪左右に制駆動力を配分することを特徴とする請求項１に記載の車両のヨーモーメント制御装置。
【請求項３】
前記所定の旋回時には、前記後輪制駆動力配分手段は前記後輪左右で発生する後輪制駆動力モーメントがゼロになるように制駆動力配分の制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両のヨーモーメント制御装置。
【請求項４】
前記所定の旋回時における前記後輪制駆動力配分手段による制駆動力配分は、前記回頭方向へ旋回しているときの後輪の旋回外輪に駆動力を与え、前記回頭方向へ旋回しているときの後輪の旋回内輪に制動力を与えるものであることを特徴とする請求項２または３に記載の車両のヨーモーメント制御装置。
【請求項５】
前記旋回段階判別手段は舵角値、舵角速度値及び舵角加速度値の正負符号及び符号の変化に基づいて旋回段階を判別し、
前記後輪制駆動力配分手段は、
前記舵角値、前記舵角速度値及び前記舵角加速度値のすべての正負符号が一致する場合と、前記舵角値及び前記舵角加速度値のみ符号変化した遷移後の場合には、前記後輪左右により発生する回頭方向の後輪制駆動力モーメントの値を増加させるよう前記左右後輪に制駆動力を配分し、
前記舵角速度値のみが符号変化した遷移後には、前記後輪左右により発生する後輪制駆動力モーメントの値を減少させるよう前記左右後輪に制駆動力を配分し、
前記舵角加速度値のみが符号変化した遷移後には、一段階前の旋回段階における後輪制駆動力モーメントの値を維持するよう前記後輪左右に制駆動力を配分することを特徴とする請求項１に記載の車両のヨーモーメント制御装置。
【請求項６】
前輪左右の制駆動力配分を制御し得る前輪制駆動力制御配分手段を備え、
前記所定の旋回時には、前記前輪制駆動力配分手段は前記後輪制駆動力配分手段により発生した目標ヨーモーメントとは逆方向又は大きさゼロの制駆動力モーメントを補償し前記目標ヨーモーメントを達成する大きさの制駆動力モーメントを発生させることを特徴とする請求項２から５のいずれか一つに記載の車両のヨーモーメント制御装置。
【請求項７】
摩擦円限界を超過したか否か、及び超過量を判定する摩擦円限界判定手段を備え、
旋回内輪の制駆動力が摩擦円限界を超過した場合には、前記超過量が予め設定した閾値以上であれば閾値未満になるまで旋回内輪の制駆動力を低減し、その上で旋回外輪の制駆動力を増大させるように制駆動力を修正し、
前記超過量が前記閾値未満であれば、摩擦円の観点から定まる付加可能な制駆動力の範囲内で旋回外輪の制駆動力を増大させることを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の車両のヨーモーメント制御装置。
【請求項８】
目標ヨーモーメントを設定する目標ヨーモーメント設定手段と、
少なくとも後輪左右の制駆動力配分を制御し得る後輪制駆動力配分手段を含む車体ヨーモーメント制御手段と、
舵角に基づいて旋回段階を判別する旋回段階判別手段と、
を備える車両のヨーモーメント制御方法において、
車両の目標ヨーモーメントを設定するステップと、
前記目標ヨーモーメントの方向が回頭方向から切換わり復元方向に遷移した後の旋回段階である所定の旋回時であることを判定するステップと、
前記所定の旋回時である場合には前記後輪制駆動配分手段が等価コーナリングパワーの低下を抑制するよう制駆動力配分を制御するステップと、
を有する特徴とする車両のヨーモーメント制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、左右輪の制駆動力配分等により、車両のヨーモーメントを制御するヨーモーメント制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の走行安定性の向上等を目的として、走行状態に応じたヨーモーメントを付加すべく、左右輪の制駆動力の分配を行う装置が知られている。
【０００３】
例えば引用文献１には、制駆動力の配分量をフィードフォワード制御により決定するとともに、車両のオーバーステア状態が検出された場合にはフィードバック制御により配分量を補正させる装置が開示されている。
【特許文献１】特開平９−３０９３５７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、車両の走行安定性を向上させるためには、車両の挙動がオーバーステア状態となった場合や、車両の旋回を終了させるために操舵を切り戻す場面等においては、車両の挙動が収束する方向、すなわちアンダーステア方向にヨーモーメントを付加するように制駆動力を配分することとなる。
【０００５】
このような場合、特許文献１の装置では、所望のヨーモーメントを発生させるために制駆動力を単純に左右に振り分ける構成となっているため、後輪もアンダーステア方向のモーメントを発生すべく、旋回方向に対して外輪（旋回外輪）が制動力、旋回方向に対して内輪（旋回内輪）が駆動力を発生することになる。
【０００６】
しかしながら、一般に後輪のサスペンションにはアンチスカット角が設定されており、制動力をかければ車体を押し下げる方向の力が発生し、駆動力をかければ車体を持ち上げる方向の力が発生する。また、旋回時には旋回外輪の輪荷重は増加し、旋回内輪の輪荷重は減少する。このため、旋回外輪に制動力をかけ、旋回内輪に駆動力をかけると、旋回外輪の輪荷重はさらに増加し、旋回内輪の輪荷重はさらに減少する。すなわち、後輪の輪荷重の移動量が増幅されることとなり、後輪のコーナリングフォースの源である等価コーナリングパワーが下がってしまう。
【０００７】
この状況において後輪で必要なコーナリングフォースを発生させるためには、等価コーナリングパワーが低下した分だけ車体スリップ角を増加させなければならない。その結果、特にレーンチェンジ時等には車体スリップ角変化が大きくなり、かえって車両挙動の安定性が損なわれるという問題が生じる。
【０００８】
そこで、本発明では、例えば車体の旋回を終了させる場面等において、車体挙動の安定性を確保することができるようなヨーモーメント制御を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の車両のヨーモーメント制御装置は、目標ヨーモーメントを設定する目標ヨーモーメント設定手段と、少なくとも後輪左右の制駆動力配分を制御し得る後輪制駆動力配分手段を含む車体のヨーモーメント制御手段と、舵角に基づいて旋回段階を判別する旋回段階判別手段と、を備え、前記目標ヨーモーメントの方向が回頭方向から切換わり復元方向に遷移した後の旋回段階である所定の旋回時には、前記後輪制駆動力配分手段が等価コーナリングパワーの低下を抑制するよう制駆動力配分を行う。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、所定の旋回時には等価コーナリングパワーの低下を抑制するので、目標ヨーモーメントを達成するために必要なコーナリングフォースを発生させるための車体スリップ角の変化を抑制することができ、これにより旋回時の車体挙動の安定性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は本実施形態のヨーモーメント制御装置の基本的な構成を表す図であり、図２は車両搭載時の機械的な構成を表す図である。
【００１３】
図１の１は車両走行状態検出手段、２は目標ヨーモーメント設定手段、３は後輪制駆動力配分手段又は前輪制駆動力配分手段としての制駆動力配分決定手段、４は制駆動手段、である。
【００１４】
車両走行状態検出手段１は、車両の状態量やドライバーの操作量を検出する。具体的には、操舵角、アクセルペダル開度、ブレーキペダル開度、ヨーレート、前後加速度、横加速度、各車輪の車輪速度を検出するセンサである。
【００１５】
目標ヨーモーメント設定手段２は、車両走行状態検出手段１の検出値に基づいて、車両が各輪の制駆動力で発生すべき目標ヨーモーメントを算出する。
【００１６】
制駆動力配分決定手段３は、後述するように後輪は等価コーナリングパワーが増加する方向のヨーモーメントを発生させるように、前輪は目標ヨーモーメントと後輪の制駆動モーメントの差分だけヨーモーメントを発生させるように制駆動力の配分を行う。なお、これら目標ヨーモーメント設定手段２及び制駆動力配分決定手段３としての機能は、後述するコントロールユニット６が実行する。
【００１７】
制駆動手段４は、本実施形態においては、後述する制駆動用モータ、モータ電源供給用インバータである。
【００１８】
なお、本実施形態は、後述する後輪サスペンションアーム８にアンチスカット角がついていることが前提となる。
【００１９】
図２の５は操舵機構、６はヨーモーメント制御手段としてのコントロールユニット、７ａは制駆動用モータ、７ｂはモータ電源供給用インバータ、８は後輪サスペンションアーム、９は前輪（９ａを左前輪、９ｂを右前輪とする）、１０は後輪（１０ａを左後輪、１０ｂを右後輪とする）、１１はドライブシャフトである。なお、車両走行状態検出手段１としての各センサは省略している。
【００２０】
図２に示すように、４輪はそれぞれ独立した制駆動用モータ７ａによってドライブシャフト１１を介して駆動される。モータ電源供給用インバータ７ｂも制駆動用モータ７ａ毎に備えられている。
【００２１】
コントロールユニット６は、目標ヨーモーメント設定手段２及び制駆動力配分決定手段３としての機能を果たすものであって、車両走行状態検出手段１としての図示しない各センサの検出値に基づいて目標ヨーモーメントの算出及び目標ヨーモーメントを発生させるための制駆動力配分の決定を行い、モータ電源供給用インバータ７ｂに対して制駆動力配分に応じた指令値を送る。
【００２２】
後輪サスペンションアーム８について図４を参照して説明する。図４は後輪１０と後輪サスペンションアーム８について車体側面から見た図であり、図面左側を進行方向とする。
【００２３】
図４に示すように、後輪サスペンションアーム８は車体前方側の一端が車体側に支持され、車体後方側の他端で後輪１０を支持している。そして、一般的な車両と同様に車体前方側の一端の方が車体後方側の他端よりも高い位置に支持される、いわゆるアンチスカット角（後輪サスペンションアーム８の軸方向と水平方向とがなす角θ）がついている。
【００２４】
なお、本実施例の後輪サスペンションアームは、車体前方側の一端が車体側に支持され、車体後方側の他端で後輪を支持する単純な形式としているが、複数のリンクによって構成される形式のサスペンションアームの場合でも、同様の原理によってアンチスカット角を設定することが可能である。
【００２５】
後輪サスペンションアーム８にアンチスカット角がついている場合には、駆動力が作用すると車体上向きに駆動力×ｔａｎθの大きさの分力、つまり車体を持ち上げる力が発生する。一方、制動力が作用すると、車体下向きに制動力×ｔａｎθの大きさの分力、つまり車体を押し下げる力が発生する。
【００２６】
次に目標ヨーモーメント設定手段２及び制駆動力配分決定手段３による各輪の制駆動力を決定するための制御ルーチンについて、図３の制御フローチャートを参照して説明する。本制御ルーチンは、例えば１０ｍｓごとのように、一定周期ごとに繰り返し実行されるものである。
【００２７】
なお、本実施形態では、旋回の段階についての判別は行わず、単純に目標ヨーモーメントの向きのみに応じて各輪９、１０による制駆動力モーメントを決定する構成とする。
【００２８】
ステップＳ１００では、目標ヨーモーメントＭｚを算出する。ここでの目標ヨーモーメントＭｚは４輪９、１０の制駆動力の配分によって車両に付加されるヨーモーメントであり、４輪９、１０に作用する横力の差し引き分によるヨーモーメントは含まない。
【００２９】
具体的な目標ヨーモーメントＭｚの値の決定には、一般的に知られた種々の方法を適用することができるが、回頭方向（オーバーステア方向）と復元方向（アンダーステア方向）の何れの目標値も設定され得る方法であることが、本実施形態に適用するための前提条件となる。
【００３０】
ステップＳ１１０では、目標ヨーモーメントＭｚの向きを判定する。ここでは、まず車両走行状態検出手段１としてのヨーレートセンサにより検出したヨーレートの向きに基づいて、旋回方向、つまり右旋回か左旋回か、を判断することとする。また、ヨーレートの符号と目標ヨーモーメントＭｚの符号が一致する場合、例えば右旋回中に右方向に曲がるような制駆動力モーメントを出す場合、を回頭方向（オーバーステア方向）のモーメントとし、ヨーレートの符号と目標ヨーモーメントＭｚの符号が一致しない場合、例えば右旋回中に左方向に曲がるような制駆動モーメントを出す場合、を復元方向（アンダーステア方向）のモーメント、という形で定義することとする。
【００３１】
そして、目標ヨーモーメントＭｚの向きが復元方向の場合にはステップＳ１２０へ、回頭方向の場合はステップＳ１４０に進む。
【００３２】
ステップＳ１２０では、目標ヨーモーメントＭｚが復元方向の場合における、後輪１０の制駆動力モーメントＭｚｒを決定する。
【００３３】
ここでは、左後輪１０ａと右後輪１０ｂの間での荷重移動を抑制して、後輪１０の等価コーナリングパワーを増加させるため、車両全体の目標ヨーモーメントＭｚが復元方向の場合に、敢えて後輪１０は回頭方向の制駆動力モーメントを発生させることとする。
【００３４】
後輪１０に回頭方向のモーメントを付加すると、荷重移動を抑制する効果は得られる。これは、旋回時には旋回外輪の荷重が増大し、旋回内輪の荷重が低下するような荷重移動が生じる場面で、回頭方向のモーメントとなるように旋回外輪に駆動力を、旋回内輪には制動力を付加すると、前述したように旋回外輪には車体を持ち上げる力が作用し、旋回内輪には車体を押し下げる力が作用するためである。
【００３５】
そして、上記のような荷重移動の抑制はどのような場合でも得られるが、荷重移動が大きいとき（横加速度が大きいとき）に、回頭方向により大きな制駆動力モーメントをかけることが最も効果的である。
【００３６】
そこで、後輪制駆動力モーメントＭｚｒの値を、横加速度ａｙに比例する形で下式（１）のように定める。
【００３７】
Ｍｚｒ＝Ｋｐｒ×ａｙ          ・・・（１）
Ｋｐｒ：比例ゲイン
このとき、ドライ路旋回限界時、つまり荷重移動が想定し得る最大値となる場合に、旋回内輪が摩擦円を超えない範囲で比例ゲインＫｐｒを選んでおくことが好ましい。
【００３８】
ステップＳ１３０では、目標ヨーモーメントＭｚが復元方向の場合における、前輪９の制駆動力モーメントＭｚｆを下式（２）により決定する。
【００３９】
Ｍｚｆ＝Ｍｚ−Ｍｚｒ（＜０）      ・・・（２）
一方、ステップＳ１１０での判定で目標ヨーモーメントＭｚが回頭方向であった場合には、ステップＳ１４０で前輪制駆動力モーメントＭｚｆ及び後輪制駆動力モーメントＭｚｒを所定の比率に配分する。具体的には、従来の一般的なヨーモーメント制御と同様に、前輪９、後輪１０ともに回頭方向のモーメントを付加することとする。
【００４０】
なお、制駆動力モーメントの前後配分を変えることで、横加速度の大きな領域での操舵特性を、アンダーステア、オーバーステア、ニュートラルステア、のいずれに変えることも可能であるので、車両状態に応じて前後配分を決定するものとする。
【００４１】
ステップＳ１３０またはステップＳ１４０で、前輪９と後輪１０の制駆動力モーメントの配分を決定したら、ステップＳ１５０で、目標合計制駆動力Ｆｄを算出する。
【００４２】
まず、アクセル開度、ブレーキ開度、車体速度等から、所望の前後加速度αｘを算出する。そして、この前後加速度αｘ、車両特性（質量、各部回転慣性等）及び走行抵抗Ｆｒｏｓｓ（転がり抵抗、空気抵抗、勾配抵抗）から、４輪で発生すべき制駆動力の合計値である目標合計制駆動力Ｆｄを下式（３）により求める。
【００４３】
Ｆｄ＝Ｗｊαｘ＋Ｆｒｏｓｓ      ・・・（３）
Ｗｊ：回転慣性分を考慮記して補正した車体質量
ステップＳ１６０では、合計制駆動力Ｆｄの前後配分を決定する。ここでは、従来の一般的なヨーモーメント制御と同様の方法を用いて、前輪制駆動力Ｆｄｆ、後輪制駆動力Ｆｄｒを決定する。また、ステップＳ１４０と同様に、前後配分を変えることで操舵特性を変えることも可能であるので、車両状態に応じて前後配分を決定すればよい。
【００４４】
ステップＳ１７０では、ステップＳ１３０〜Ｓ１６０で求めた各値Ｍｚｆ、Ｍｚｒ、Ｆｄｆ、Ｆｄｒを用いて、下式（４）〜（７）により各輪の制駆動力指令値を決定する。
【００４５】
ＦFout＝（Ｍｚｆ／Ｔｒｆ）＋（Ｆｄｆ／２）      ・・・（４）
ＦFin＝−（Ｍｚｆ／Ｔｒｆ）＋（Ｆｄｆ／２）      ・・・（５）
ＦRout＝（Ｍｚｒ／Ｔｒｒ）＋（Ｆｄｒ／２）      ・・・（６）
ＦRin＝−（Ｍｚｒ／Ｔｒｒ）＋（Ｆｄｒ／２）      ・・・（７）
ＦFout：フロント旋回外輪制駆動力指令値、ＦFin：フロント旋回内輪制駆動力指令値、ＦRout：リア旋回外輪制駆動力指令値、ＦRin：リア旋回内輪制駆動力指令値、Ｔｒｆ：前輪トレッド[ｍ]、Ｔｒｒ：後輪トレッド[ｍ]
上記の制御ルーチンを実行した場合の、旋回を収束させる状況における後輪等価コーナリングパワーについて図５を参照して説明する。
【００４６】
図５の縦軸は後輪等価コーナリングパワー、横軸は輪荷重であり、図中の黒星印は図３の制御、白星印は従来のヨーモーメント制御（後輪も旋回を収束させる方向（復元方向）のモーメントを発生させる制御）、黒丸印はヨーモーメント制御なし、の各場合等価コーナリングパワーを表す。
【００４７】
いずれの場合も、旋回による荷重移動により旋回内輪は旋回外輪より輪荷重が小さくなっている。
【００４８】
従来のヨーモーメント制御のように、後輪にも復元方向のモーメントを発生させるために旋回外輪には制動力、旋回内輪には駆動力を作用させると、前述したようにアンチスカット角がついていることにより、旋回外輪の輪荷重は大きく、旋回内輪の輪荷重は小さくなる。そのため、図５に示すように、旋回内輪、旋回外輪ともにヨーモーメント制御を行わない場合よりも等価コーナリングパワーが小さくなってしまい、必要なコーナリングフォースを発生させるためには車体スリップ角を増やすことが必要となり、結果として車両挙動の安定性が損なわれる。
【００４９】
これに対して、本実施形態の制御を行う場合には、旋回外輪には駆動力、旋回内輪には制動力を作用させるので、旋回外輪の輪荷重は小さく、旋回内輪の輪荷重は大きくなり、これによりヨーモーメント制御を行わない場合に比べて等価コーナリングパワーは大きくなる。したがって、車体スリップ角を小さくした状態で目標ヨーモーメントを発生させることができ、車両挙動の安定性を向上させることができる。
【００５０】
次に上記制御を実際の旋回に適用した場合について図６のタイムチャートを参照して説明する。
【００５１】
図６はレーンチェンジのために最初に操舵を切り増しして、その後切り戻すシーンのタイムチャートである。
【００５２】
目標ヨーモーメントＭｚは、操舵を切り増す前半（０〜ｔ１）では回頭方向に設定されており、操舵を切り戻す後半（ｔ１〜ｔ２）では復元方向に設定される。
【００５３】
この後半のシーンにおいて、後輪１０については従来のヨーモーメント制御とは逆に、回頭方向の制駆動力モーメントを発生させる制御を行う。前輪９については従来のヨーモーメント制御よりも大きな復元方向の制駆動力モーメントを発生させる。
【００５４】
これにより、後輪１０は荷重移動量が減少し、等価コーナリングパワーが大きくなった状態で目標ヨーモーメントを達成することができるので、車体スリップ角を従来のヨーモーメント制御に比べて小さくすることができる。
【００５５】
なお、図３のステップＳ１２０で、後輪１０の制駆動力モーメントがゼロになるようにしてもよい。このようにした場合にも、後輪１０の等価コーナリングパワーの低下を抑制し、車両の安定性を向上させることが可能である。
【００５６】
以上により、本実施形態では、次のような効果を得ることができる。
【００５７】
目標ヨーモーメントを設定する目標ヨーモーメント設定手段２と、少なくとも後輪左右１０あ、１０ｂの制駆動力配分を制御し得る制駆動力配分決定手段３を含むコントロールユニット６と、を備え、所定の旋回時には、目標ヨーモーメントを発生させ、かつ等価コーナリングパワーの低下を抑制する制駆動力配分を行なうので、目標ヨーモーメントを達成するために必要なコーナリングフォースを発生させるための車体スリップ角の変化を抑制することができ、これにより旋回時の車体挙動の安定性を確保することができる。
【００５８】
所定の旋回時、例えば目標ヨーモーメントが復元方向となるような旋回時には、制駆動力配分決定手段３が後輪左右で目標ヨーモーメントの方向とは逆方向の制駆動力モーメントを発生するように後輪左右に制駆動力を配分するので、後輪サスペンションアーム８にアンチスカッド角がついている場合であっても、後輪１０の等価コーナリングパワーの低下を抑制することができる。
【００５９】
前輪左右９ａ、９ｂの制駆動力配分が制御可能であり、前記所定の旋回時には、前輪左右９ａ、９ｂの制駆動力配分によって生じる制駆動力モーメントにより、後輪左右１０ａ、１０ｂで発生する目標ヨーモーメントとは逆方向の制駆動力モーメントを補償して目標ヨーモーメントを発生させるので、後輪左右１０ａ、１０ｂで目標ヨーモーメントとは逆方向の制駆動力モーメントを発生させても、車体に目標ヨーモーメントを付加することができる。
【００６０】
第２実施形態について説明する。
【００６１】
本実施形態は基本的な構成等は第１実施形態と同様であり、制駆動力指令値を決定するための制御ルーチンが異なる。
【００６２】
図７は本実施形態の制駆動力を決定するための制御ルーチンを表すフローチャートである。なお、本制御ルーチンは図３と同様に、一定周期ごとに実行されるものである。
【００６３】
本制御では、旋回段階を操舵量によって判別し、その旋回段階や旋回段階の遷移に応じて、それぞれ適した後輪１０の制駆動力モーメントを付加する制御を行う。
【００６４】
これは、例えば、レーンチェンジやスラロームのような、目標ヨーモーメントが回頭方向（オーバーステア方向）の制御から、収束方向（アンダーステア方向）の制御に切り替るような走行状況において、目標ヨーモーメントが切り替る前から徐々に制駆動力を変化させることができれば、車体スリップ角変化が連続的になり、車両の走行安定性をより向上させることができるからである。
【００６５】
ステップＳ２００では図３のステップＳ１００と同様に目標ヨーモーメントＭｚを算出する。
【００６６】
ステップＳ２１０では、舵角値、舵角速度値、舵角加速度値の正負の符号や、この符号の変化に基づいて、旋回が開始された段階なのか、旋回が終了する段階なのか、荷重移動量が極大になる段階なのか等の旋回段階の判断をし、また目標ヨーモーメントが切り替る前にその兆候を判別する（旋回段階判別手段）。
【００６７】
具体的には、舵角値、舵角速度、舵角加速度の符号がすべて一致している場合または舵角値及び舵角加速度の符号が変化した後である場合には、ステップＳ２２０に進んで、後輪１０の回頭方向の制駆動力モーメントの値を増加させる。
【００６８】
舵角速度のみ符号が変化した後である場合には、ステップＳ２３０に進み、後輪１０の回頭方向の制駆動力モーメントの値を減少させる。
【００６９】
舵角加速度のみ符号が変化した後である場合には、ステップＳ２４０に進み、一つ前の段階における後輪１０の制駆動力モーメントの値を維持する。
【００７０】
ステップＳ２２０、Ｓ２３０、又はＳ２４０で後輪１０の制駆動力モーメントを決定したら、ステップＳ２５０に進む。
【００７１】
ステップＳ２５０からＳ２８０は、図３のステップＳ１３０、Ｓ１５０〜Ｓ１７０と同様なので、説明を省略する。
【００７２】
上記の制御を実行した場合について、図８を参照して説明する。図８はシングルレーンチェンジの開始から終了までの舵角値、舵角速度値、舵角加速度値の符号変化、及び好ましい後輪制駆動力モーメントの例を表した図であり、舵角値等の符号が変化するごとに段階を区切っている。
【００７３】
第１段階は旋回を開始した直後の状態であり、舵角値、舵角速度値、舵角加速度値のいずれも正の値である。この場合、車両の目標ヨーモーメントが回頭方向となるので、従来制御と同様に後輪１０の回頭方向の制駆動力モーメントの値をゼロから増加させていくことになる。
【００７４】
第２段階は、舵角値は舵角速度値は第１段階と同じだが、舵角加速度値のみ符号が負に変化した後である。これは荷重移動量が増大している状態であって、かつ、操舵が切り戻される時期が近いと予測されることから、次の段階では第１実施形態と同様の制御を行いたい状態と予測できる。そこで、第１段階及び次の第３段階との連続性を確保するために、第１段階における後輪１０の回頭方向の制駆動力モーメントの値を維持することとする。
【００７５】
第３段階は、舵角速度値のみ符号が変化した後である。舵角速度の符号が変化したことにより、この段階の初期に荷重移動量が極大となるので、後輪１０には回頭方向の制駆動力モーメントをかけることが望ましい。しかし、舵角値がゼロに近づいているていることから、次の第４段階では舵角値の符号が反転して旋回方向が変わることと、現在の段階の最後には荷重移動がほとんどないことが予測される。そこで、後輪１０の回頭方向の制駆動力モーメントの値をゼロに向けて減少させる。
【００７６】
第４段階は、舵角値、舵角加速度値の符号が変化した後である。そのため、荷重移動が急激に大きくなる状態であり、しかも第２段階と同様に次の段階は第１実施形態と同様の制御を行いたい状態と予測される。そこで、後輪１０の回頭方向の制駆動力モーメントをゼロから第１段階とは逆方向に増加させることとする。
【００７７】
第５段階は舵角速度値のみが変化した後である。そのため、この段階では最初に荷重移動が極大となるので、後輪１０には回頭方向の制駆動力モーメントをかけることが望ましい。しかし、舵角が小さくなってきていることから第５段階の最後は荷重移動量が少なくなることが予測されので、後輪１０の回頭方向の制駆動力モーメントの値を、ゼロに向けて減少させることとする。
【００７８】
第６段階は舵角加速度値のみ符号が変化した後である。ここでは荷重移動が少ないので、第５段階との連続性を考慮して、後輪１０の回頭方向の制駆動力モーメントをゼロのまま維持する。
【００７９】
上記のような制御を実行した場合について、第１実施形態の制御との比較を行う。図９は図６と同様にレーンチェンジのために最初に操舵を切り増しして、その後切り戻すシーンにおいて本実施形態の制御を実行した場合、つまり図８の第１段階から第３段階までのタイムチャートである。なお、図６のｔ１が図９の第２段階終了時に相当する。
【００８０】
両者を比較すると、図９の第２段階から相違が現れる。第１実施形態では第２段階に相当する期間中、後輪１０に回頭方向の制駆動力モーメントが減少しているのに対して、本実施形態では、後輪１０は第１段階の回頭方向のモーメントが維持されている。
【００８１】
そして、ｔ１においては、第１実施形態では前輪９及び後輪１０の制駆動力モーメントがステップ的に変化し、これに伴って後輪１０の荷重移動量、後輪１０の等価コーナリングパワー、車体スリップ角もステップ的に変化している。これに対して本実施形態では、ｔ１において前輪９、後輪１０ともに制駆動力モーメントが連続的に変化しており、これに伴って後輪１０の荷重移動量、後輪１０の等価コーナリングパワー、車体スリップ角も連続的、かつ滑らかに変化している。このため、より車両の走行安定性が向上する。
【００８２】
以上により本実施形態では、第１実施形態と同様の効果に加えて、次のような効果が得られる。
【００８３】
車両走行状態検出手段１は舵角値、舵角速度値及び舵角加速度値の正負符号及び符号の変化に基づいて旋回段階を判別し、制駆動力配分決定手段３は、舵角値、舵角速度値及び舵角加速度値のすべての正負符号が一致する場合と、舵角値及び舵角加速度値のみ符号変化した遷移後の場合には、後輪左右１０ａ、１０ｂにより発生する回頭方向の制駆動力モーメントの値を増加させ、舵角速度値のみが符号変化した遷移後には、後輪左右１０ａ、１０ｂにより発生する制駆動力モーメントの値を減少させ、舵角加速度値のみが符号変化した遷移後には、一段階前の旋回段階における制駆動力モーメントの値を維持するよう後輪左右１０ａ、１０ｂに制駆動力を配分するので、例えばレーンチェンジやスラロームといったシーンのように、目標ヨーモーメントが回頭方向から復元方向に切り替るシーンにおいて、各輪９、１０の制駆動力変化を滑らかにすることが可能となる。このため、等価コーナリングパワーの低下を抑制する制駆動力配分制御を行う際に、車体スリップ角の変化が連続的になり、車両挙動の安定性をより向上させることができる。
【００８４】
第３実施形態について説明する。
【００８５】
本実施形態は基本的な構成等は第２実施形態と同様であり、制駆動力指令値を決定するための制御ルーチンが異なる。
【００８６】
図１０は本実施形態の制駆動力を決定するための制御ルーチンを表すフローチャートである。なお、本制御ルーチンは図３と同様に、一定周期ごとに実行されるものである。
【００８７】
本実施形態では、摩擦円の観点から、付加できる制駆動力の上限に余裕のある旋回外輪を有効に活用することで、目標モーメントを変更することなく、従来のヨーモーメント制御よりも後輪１０の等価コーナリングパワーを稼ぐ制御を行う。以下、フローチャートのステップに従って説明する。なお、ステップＳ３００〜Ｓ３８０までは、図７のステップＳ２００〜Ｓ２８０と同様なので説明を省略し、ステップＳ３９０以下について説明する。
【００８８】
ステップＳ３９０では、各輪の前後力Ｆxij（前回演算時の制駆動力算出値）、各輪横力推定値Ｆyij、各輪荷重推定値Ｆzij、路面の摩擦係数推定値μから、下式（８）により各輪の前後方向の摩擦円余裕△Ｆxijを推定する。
【００８９】
【数１】
0005029197.tif 000002
【００９０】
また、路面摩擦係数推定値μがわからない場合等を考慮して、摩擦円余裕推定値の代わりに、タイヤスリップ率を用いてもよい。各輪タイヤスリップ率は、各輪の車輪速度Ｖwijと各輪の設置点における車体速度Ｖijから求まる。
【００９１】
ステップＳ４００では、旋回内輪の制駆動力が摩擦円限界を超えているか否かの判定を行う（摩擦円限界判定手段）。摩擦円余裕推定値が負の値の場合、つまり摩擦円の大きさよりも実制駆動力の方が大きい場合、又はスリップ率が予め設定した第１の閾値以上の場合に、摩擦円限界を超えていると判定する。
【００９２】
摩擦円余裕推定値が摩擦円限界を超えている場合には、ステップＳ４１０に進み、超えていない場合はそのまま処理を終了する。
【００９３】
ステップＳ４１０では、旋回内輪の制駆動力が摩擦円限界を超えている量が予め設定した第２の閾値未満であるか否かの判定を行う。これは、摩擦円限界を超えた程度に応じて異なる制御を行うためである。したがって、第２の閾値は摩擦円限界の外側に設ける。
【００９４】
第２の閾値未満の場合はステップＳ４２０に進み、超えている場合はステップＳ４３０に進む。
【００９５】
ステップＳ４２０では、図１１（ａ）の黒矢印で示すように、旋回外側の前後輪９、１０の制駆動力をそれぞれ増加させる。これにより、目標ヨーモーメントを満足しつつ、さらに輪荷重移動を抑制することができる。そして、輪荷重移動量の減少により、旋回内輪の摩擦円が大きくなり、内輪制駆動力の上限が上がる。このように、第１、第２実施形態の制御では旋回内輪の制駆動力が摩擦円を超えてしまうような場合においても、後輪１０の等価コーナリングパワーを稼ぎつつ、旋回内輪の制駆動力を摩擦円内に留めておくことができるようになる。
【００９６】
なお、これらのことから、第２の閾値は輪荷重移動量の減少によって大きくなった摩擦円の大きさによって決まることがわかる。
【００９７】
ステップＳ４３０では、図１１（ｂ）の黒矢印で示すように、旋回内側の前後輪９、１０の制駆動力をそれぞれ減少させ、これを旋回内輪の制駆動力が摩擦円限界を超えている量が予め設定した第２の閾値未満になるまで（ステップＳ４１０の判定がｙｅｓになるまで）繰り返す。これにより目標ヨーモーメントを満足しつつ、従来のヨーモーメント制御に比べて後輪１０の等価コーナリングパワーを稼ぐことができる。
【００９８】
なお、図１１は車体を上方から見た図であり、白矢印はステップＳ３８０で決定した各輪の制駆動力、黒矢印はステップＳ４２０又はＳ４３０で増減する分の制駆動力を表す。
【００９９】
以上により本実施形態では、第１、第２実施形態と同様の効果に加えて、更に次のような効果を得ることができる。
【０１００】
摩擦円限界を超過したか否か、及び超過量を判定し、旋回内輪の制駆動力が摩擦円限界を超過した場合には、その超過量が予め設定した第２閾値以上であれば第２閾値未満になるまで旋回内輪の制駆動力を低減し、その上で旋回外輪の制駆動力を増大させるように制駆動力を修正し、超過量が第２閾値未満であれば旋回外輪の制駆動力を増大させるので、輪荷重が抜けて摩擦円が小さくなっている旋回内輪の負担を軽減し、旋回外輪により多くの仕事をさせる構成となり、結果として摩擦円を有効利用することが可能となる。さらに、目標ヨーモーメントを達成しつつ、従来のヨーモーメント制御よりも高い後輪１０の等価コーナリングパワーを維持できるので、旋回内輪が摩擦円を超えてしまうようなシーンにおいても、従来のヨーモーメント制御と比べて車両挙動の安定性を向上させることができる。
【０１０１】
なお、上述した各実施形態では、４輪をドライブシャフト１１を介して制駆動用モータ７ａで駆動する車両について説明したが、４輪をインホイールモータで駆動する車両や、４輪の制駆動力を配分することが可能なその他の制駆動装置を備えた車両においても、当然適用することができる。
【０１０２】
また、後輪１０のみ制駆動力の配分が可能な構成となっており、前輪９には例えば車両状態に応じて運転者の操舵量を補正する操舵角制御装置のような、制駆動力制御以外の方法でヨーモーメントを発生し得る装置を備える車両においても、本発明を適用することが可能である。
【０１０３】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】第１実施形態の基本的な構成を表す図である。
【図２】第１実施形態を適用する車体の構成の概略図である。
【図３】第１実施形態の制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図４】後輪サスペンションアームの概略図である。
【図５】等価コーナリングパワーと輪荷重との関係を表す図である。
【図６】レーンチェンジの際に第１実施形態を適用した場合のタイムチャートである。
【図７】第２実施形態の制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図８】旋回段階の判別方法を説明するための図である。
【図９】レーンチェンジの際に第２実施形態を適用した場合のタイムチャートである。
【図１０】第３実施形態の制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図１１】(ａ)は摩擦円からの超過量が第２閾値より大きい場合、（ｂ）は同様に小さい場合、についての制駆動力配分について表した図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１    車両走行状態検出手段
２    目標ヨーモーメント設定手段
３    制駆動力配分決定手段
４    制駆動手段
５    操舵機構
６    コントロールユニット
７ａ  制駆動用モータ
７ｂ  モータ電源供給用インバータ
８    後輪サスペンションアーム
９    前輪
１０  後輪
１１  ドライブシャフト
【図１】
0005029197.tif 000003
【図２】
0005029197.tif 000004
【図３】
0005029197.tif 000005
【図４】
0005029197.tif 000006
【図５】
0005029197.tif 000007
【図６】
0005029197.tif 000008
【図７】
0005029197.tif 000009
【図８】
0005029197.tif 000010
【図９】
0005029197.tif 000011
【図１０】
0005029197.tif 000012
【図１１】
0005029197.tif 000013