(57)【要約】【課題】自車の走行状態に応じたヨー・レイト制御ができながら、旋回走行時にカウンター・ステアを当てたときでも、車両グリップ回復時のステアリング操作を容易にすることを可能とする。【解決手段】自車の走行状態を検出する走行状態検出部８３と、走行状態に応じて自車の目標ヨー・レイトを設定する目標ヨー・レイト設定部７９と、自車のヨー・レイトを変更可能なヨー・レイト変更部２３，２５と、目標ヨー・レイトを実現するようにヨー・レイト変更部２３，２５を制御するヨー・レイト制御部７７とを備えた車両用ヨー・レイト制御装置であって、自車の走行状態から自車の横滑り状態でのカウンター・ステアを判断しヨー・レイト制御部７７によるヨー・レイト変更部２３，２５の制御を中止させるヨー・レイト制御判断部８５とを備えたことを特徴とする。【選択図】図３
2009108883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車の走行状態を検出する走行状態検出部と、
前記走行状態に応じて自車の目標ヨー・レイトを設定する目標ヨー・レイト設定部と、
自車のヨー・レイトを変更可能なヨー・レイト変更部と、
前記目標ヨー・レイトを実現するように前記ヨー・レイト変更部を制御するヨー・レイト制御部と、
を備えた車両用ヨー・レイト制御装置であって、
自車の走行状態からカウンター・ステアを判断し前記ヨー・レイト制御部によるヨー・レイト変更部の制御を中止させるヨー・レイト制御判断部と、
を備えたことを特徴とする車両用ヨー・レイト制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用ヨー・レイト制御装置であって、
前記ヨー・レイト制御判断部は、自車の走行状態から自車の横滑り及びカウンター・ステアを判断し前記ヨー・レイト制御部によるヨー・レイト変更部の制御を中止させる、
ことを特徴とする車両用ヨー・レイト制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の車両用ヨー・レイト制御装置であって、
前記ヨー・レイト制御部は、目標ヨー・レイトを実現するように前記ヨー・レイト変更部を制御して駆動輪にヨー・レイトを変更するためのベクトリング・トルクを付加調整する、
ことを特徴とする車両用ヨー・レイト制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等のヨー・レイトを制御する車両用ヨー・レイト制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の装置として、特許文献１に記載された車両運動制御装置がある。
【０００３】
この車両運動制御装置では、モータの制御により駆動輪の一方の速度を増減して左右の旋回モーメントを発生させ（ヨー・レイト制御）、旋回走行時に生じる過度のアンダー・ステア、オーバー・ステアを回避し、車両の走行性を向上させることができるものである。
【０００４】
ところで、車両の旋回走行時に横滑りを起こしたときカウンター・ステアを当てて車両姿勢を保つことがある。この時にヨー・レイト調整のためにモータが制御されて操舵方向の旋回モーメントを発生させるように制御がなされると、横滑りを起こしている間は制御の影響はほとんど無いものの、車輪グリップが回復したとき車両の挙動が旋回走行しようとする方向とは逆方向になる傾向がある。
このため、運転者は車両グリップ回復時に車両挙動修正のためのステアリング操作を即座に行う必要があり、ステアリング操作が煩雑であるという問題があった。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２８７１４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
解決しようとする問題点は、旋回走行時に横滑りを起こしてカウンター・ステアを当てたとき、ヨー・レイト制御のために発生させた旋回モーメントの存在により、車両グリップ回復時の車両挙動修正のためのステアリング操作を即座に行う必要があり、ステアリング操作が煩雑であった点である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、自車の走行状態に応じたヨー・レイト制御ができながら、旋回走行時にカウンター・ステアを当てたときでも、車両グリップ回復時のステアリング操作を容易にするため、自車の走行状態を検出する走行状態検出部と、前記走行状態に応じて自車の目標ヨー・レイトを設定する目標ヨー・レイト設定部と、自車のヨー・レイトを変更可能なヨー・レイト変更部と、前記目標ヨー・レイトを実現するように前記ヨー・レイト変更部を制御するヨー・レイト制御部とを備えた車両用ヨー・レイト制御装置であって、自車の走行状態からカウンター・ステアを判断し前記ヨー・レイト制御部によるヨー・レイト変更部の制御を中止させるヨー・レイト制御判断部とを備えたことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の車両用ヨー・レイト制御装置は、自車の走行状態を検出する走行状態検出部と、前記走行状態に応じて自車の目標ヨー・レイトを設定する目標ヨー・レイト設定部と、自車のヨー・レイトを変更可能なヨー・レイト変更部と、前記目標ヨー・レイトを実現するように前記ヨー・レイト変更部を制御するヨー・レイト制御部とを備えた車両用ヨー・レイト制御装置であって、自車の走行状態からカウンター・ステアを判断し前記ヨー・レイト制御部によるヨー・レイト変更部の制御を中止させるヨー・レイト制御判断部とを備えた。
【０００９】
このため、走行状態に応じたヨー・レイトの変更により、車両旋回特性を向上させることができながら、旋回走行時の横滑りによりカウンター・ステアを当てているときは、ヨー・レイト変更部の制御を中止させることができる。
【００１０】
従って、車両グリップ回復時の車両姿勢が自然であり、ステアリング操作を容易にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
自車の走行状態に応じたヨー・レイト制御ができながら、旋回走行時にカウンター・ステアを当てたときでも、車両グリップ回復時のステアリング操作を容易にするという目的を、ヨー・レイト制御判断部により実現した。
【実施例１】
【００１２】
［車両用ヨー・レイト制御装置］
図１は、縦置きフロントエンジン・リヤドライブ・ベース（ＦＲベース）の４輪駆動車のスケルトン平面図である。
【００１３】
本実施例において、エンジン１、トランス・ミッション３、トランスファ５の順に結合され、トランスファ５に締結制御がなされるトルク伝達カップリング７が設けられている。このトルク伝達カップリング７の入力側に、スプロケット９，１１を介してフロント・デファレンシャル装置１３が連動連結され、フロント・デファレンシャル装置１３に左右の車軸１４，１５を介して左右の前輪１６，１７が連動構成されている。
【００１４】
前記トルク伝達カップリング７の出力側には、プロペラ・シャフト１９が結合され、このプロペラシャフと１９に、リヤ・デファレンシャル装置２１が連動連結されている。リヤ・デファレンシャル装置２１には、ヨー・レイト変更部２３，２５及び左右の車軸２７，２９を介して左右の後輪３１，３３が連動連結されている。
【００１５】
ヨー・レイト変更部２３，２５は、変速機構２３ａ，２５ａと締結制御がなされる摩擦クラッチ２３ｂ，２５ｂとからなり、摩擦クラッチ２３ｂ，２５ｂの一方の締結駆動により変速機構２３ａ，２５ａの一方を介して後輪３１，３３の一方が増速出力される。このような、摩擦クラッチ２３ｂ，２５ｂの締結制御により後輪３１，３３の一方より他方の駆動トルクが高くなるようにしてヨー・レイトを変更調整するベクトリング・トルクを付加することができる。
【００１６】
そして、エンジン１からトランス・ミッション３を介してトランスファ５へ伝達された駆動出力は、一方においてスプロケット９，１１を介してフロント・デファレンシャル装置１３へ伝達され、他方において締結などによりトルク伝達状態のトルク伝達カップリング７を介してプロペラ・シャフト１９へ伝達される。
前記フロント・デファレンシャル装置１３からは、左右の車軸１４，１５を介して左右の前輪１６，１７へ駆動力伝達が行われる。
【００１７】
前記プロペラ・シャフト１９へ伝達された出力は、リヤ・デファレンシャル装置２１へ伝達される。リヤ・デファレンシャル装置２１からは、左右の車軸２７，２９を介して、左右の後輪３１，３３へ駆動力伝達が行われる。
前記トルク伝達カップリング７と左右のヨー・レイト変更部２３，２５とは、カップリング・コントローラ３５とヨー・コントローラ３７とによりそれぞれ制御される。カップリング・コントローラ３５及びヨー・コントローラ３７は、マイクロコンピュータ等で構成され、入力ポートに通信線３９が接続されている。
【００１８】
通信線３９には、左右前後輪１６，１７，３１，３３の車輪速センサ３９，４１，４３，４５、アクセル開度センサ４７、舵角センサ４９、ヨー・レイト・センサ５１、前後Ｇセンサ５２、横Ｇセンサ５４等が接続される他、エンジン・コントロール・ユニット５３、トランスミッション・コントロール・ユニット５５等が接続されている。
【００１９】
カップリング・コントローラ３５、ヨー・コントローラ３７の出力ポートには、駆動回路５７，５９を介してトルク伝達カップリング７、ヨー・レイト変更部２３，２５がそれぞれ接続されている。
【００２０】
図２は、終減速部のスケルトン断面図である。
【００２１】
図２のように、左右のヨー・レイト変更部２３，２５の左右の変速機構２３ａ，２５ａは、入力ギヤ６１及び出力ギヤ６３，遊星ギヤ６５を備えている。
【００２２】
入力ギヤ６１は、リヤ・デファレンシャル装置２１のデフ・ケース６７に設けられ、出力ギヤ６３は、車軸２７，２９に設けられている。遊星ギヤ６５は、入力ギヤ６１及び出力ギヤ６３に噛み合い、遊星キャリヤ６９に支持されている。遊星キャリヤ６９は、それぞれ摩擦クラッチ２３ｂ，２５ｂのインナー・プレート側に回転連動構成されている。摩擦クラッチ２３ｂ，２５ｂは、それぞれデフ・キャリヤ７１側の電動モータ７３，７５の駆動を介したカム作用などにより締結される構成となっている。
【００２３】
例えば、右側の電動モータ７５の駆動により摩擦クラッチ２５ｂが締結されると、デフ・ケース６７の回転が変速機構２５ａにより変速されつつ車軸２９側へ伝達され、後輪３３側を後輪３１側に対して増速させることができる。同様に、左側の電動モータ７３の駆動により摩擦クラッチ２３ｂが締結されると、後輪３１側を後輪３３側に対して増速させることができる。
【００２４】
図３は、車両用ヨー・レイト制御装置の機能ブロック図である。
【００２５】
図３のように、前記ヨー・コントローラ３７は、ヨー・レイト制御部７７、目標ヨー・レイト設定部７９、ヨー・レイト制御判断部８１を含んでいる。
【００２６】
前記ヨー・レイト制御部７９は、自車の旋回走行開始に基づいて前記ヨー・レイト変更部２３，２５を目標ヨー・レイトが実現されるように制御する。このため、ヨー・レイト制御部７７には、ヨー・レイト・センサ５１が検出した自車の実際のヨー・レイトである実ヨー・レイトが入力される。
【００２７】
前記旋回走行開始は、舵角センサ４９からの操舵信号によって判断する。
【００２８】
前記目標ヨー・レイト設定部７９は、走行状態に応じて自車の目標ヨー・レイトを設定する。走行状態は、走行状態検出部８３の車輪速センサ３９，４１，４３，４５、アクセル開度センサ４７、舵角センサ４９、前後Ｇセンサ５２、横Ｇセンサ５４等の各信号により検出される。
【００２９】
前記ヨー・レイト制御判断部８５は、自車の走行状態からカウンター・ステアを判断し前記ヨー・レイト制御部７７によるヨー・レイト変更部２３，２５の制御を中止させる。本実施例において、ヨー・レイト制御判断部８５は、自車の走行状態から自車の横滑り及びカウンター・ステアを判断し前記ヨー・レイト制御部７７によるヨー・レイト変更部２３，２５の制御を中止させる。
［ヨー・コントロール制御］
図４は、本発明実施例の車両用ヨー・レイト制御装置の制御を示すフローチャートである。
【００３０】
図４のフローチャートは、舵角センサ４９からの信号が入力されたら実行される。
【００３１】
ステップＳ１では、「走行状態検出」の処理が実行される。この処理では、走行状態検出部８３の車輪速センサ３９，４１，４３，４５、アクセル開度センサ４７、舵角センサ４９、前後Ｇセンサ５２、横Ｇセンサ５４等により検出された各信号が目標ヨー・レイト設定部７９及びヨー・レイト制御判断部８１により読み込まれ、ステップＳ２へ移行する。
【００３２】
ステップＳ２では、「カウンター・ステアと横Ｇ≧一定時間以上？」の判断処理が実行される。この処理では、ヨー・レイト制御判断部８１が舵角センサ４９及び横Ｇセンサ５２からの信号により、自車が横滑り状態でカウンター・ステアが当てられているか否かが判断される。
【００３３】
カウンター・ステアの判別は、例えば次式で行われる。
【００３４】
ヨー・レイト×ステア角＜０
ここに、  
ステア角（操舵角）：０度を起点として左に操舵したとき（＋）
右に操舵したとき（−）
ヨー・レイト：左旋回時に発生するヨー・レイトを（＋）
右旋回時に発生するヨー・レイトを（−）
とする。この条件で、前式が成立すればカウンター・ステアが当てられていると判断される。
【００３５】
横Ｇ≧一定時間以上では、横滑り状態であると判断される。
【００３６】
ステップＳ２において、自車が横滑り状態でカウンター・ステアが当てられていると判断されたときは（ＹＥＳ）、処理はリターンし、ヨー・レイト制御は行われない。ステップＳ２において、自車が横滑り状態でカウンター・ステアが当てられていないと判断されたときは（ＮＯ）、ステップＳ３へ移行し、以下のヨー・レイト制御が行われる。
【００３７】
ステップＳ３では、「旋回半径算出」の処理が実行される。この処理では、目標ヨー・レイト設定部７９が読み込んだ舵角から自車の旋回半径を算出し、ステップＳ４へ移行する。
【００３８】
ステップＳ４では、「目標ヨー・レイト算出」の処理が実行される。この処理では、目標ヨー・レイト設定部７９が読み込んだ走行状態から自車の目標ヨー・レイトを算出してヨー・レイト制御部７７へ出力し、ステップＳ５へ移行する。
【００３９】
ステップＳ５では、「検出ヨー・レイト読み込み」の処理が実行される。この処理では、ヨー・レイト制御部７７でヨー・レイト・センサ５１が検出した実ヨー・レイトの読み込みが行われ、ステップＳ６へ移行する。
【００４０】
ステップＳ６では、「実ヨー・レイト−目標ヨー・レイトよりベクトリング・トルク算出」の処理が実行される。この処理では、ヨー・レイト制御部７７において、自車の実ヨー・レイトと目標ヨー・レイトとの差からベクトリング・トルクを算出し、ステップＳ７へ移行する。
【００４１】
ステップＳ７では、「ベクトリング・トルク出力」の処理が実行される。
従って、ヨー・レイト制御部７７により目標ヨー・レイトを実現するようにヨー・レイト変更部２３，２５を制御して旋回方向外側の駆動輪３１又は駆動輪３３にヨー・レイトを変更するためのベクトリング・トルクを付加調整することができる。
［実施例の効果］
本発明実施例の車両用ヨー・レイト制御装置は、自車の走行状態を検出する走行状態検出部８３と、前記走行状態に応じて自車の目標ヨー・レイトを設定する目標ヨー・レイト設定部７９と、自車のヨー・レイトを変更可能なヨー・レイト変更部２３，２５と、前記目標ヨー・レイトを実現するように前記ヨー・レイト変更部２３，２５を制御するヨー・レイト制御部７７とを備えた車両用ヨー・レイト制御装置であって、自車の走行状態から自車の横滑り状態でのカウンター・ステアを判断し前記ヨー・レイト制御部７７によるヨー・レイト変更部２３，２５の制御を中止させるヨー・レイト制御判断部８５とを備えた。
【００４２】
このため、検出された走行状態に応じたヨー・レイトの変更により、車両旋回特性を向上させることができながら、旋回走行時の横滑りによりカウンター・ステアを当てているときは、ヨー・レイト変更部２３，２５の制御を中止させることができる。
【００４３】
従って、車両グリップ回復時の車両姿勢が自然であり、ステアリング操作を容易にすることができる。
［その他］
なお、ヨー・レイト制御判断部８５は、カウンター・ステアを当てていることのみの判断で、ヨー・レイト制御を中止させる構成にすることもできる。
【００４４】
ヨー・レイト変更部２３，２５は、実施例の機構に限られるものではなく、他の変速機構として他のギヤ・セット、電動モータ、液圧モータなどを用い、変速用の摩擦クラッチ以外の規制手段としてモータへの電流、又は液圧などの負荷を利用できる。
【００４５】
また、左右輪間のデファレンシャル装置は、必ずしも必要な構成ではない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】縦置きフロント・エンジン・リヤ・ドライブ・ベース（ＦＲベース）の４輪駆動車の駆動系を示す概略平面図である。（実施例１）
【図２】終減速部のスケルトン断面図である。（実施例１）
【図３】車両用ヨー・レイト制御装置の機能ブロック図である。（実施例１）
【図４】車両用ヨー・レイト制御装置のフローチャートである。（実施例１）
【符号の説明】
【００４７】
２３，２５  ヨー・レイト変更部
７７  ヨー・レイト制御部
７９  目標ヨー・レイト設定部
８３  走行状態検出部
８５  ヨー・レイト制御判断部
【図１】
2009108883.tif 000003
【図２】
2009108883.tif 000004
【図３】
2009108883.tif 000005
【図４】
2009108883.tif 000006