車両の挙動制御装置
【課題】制御量に対する制御指標の不感帯を適正なものとし、車両の挙動制御の向上を図った車両の挙動制御装置を提供する。
【解決手段】目標挙動設定手段により設定された目標挙動γtと挙動検出手段により検出された実挙動γrとの偏差の相関値Δγが制御指標とされ、挙動制御手段により挙動調整機構は該制御指標に応じて求めた制御量ＴR/Dに基づき制御されるが、該挙動制御手段は、制御指標の０値近傍に不感帯を有しており、該不感帯の所定幅｜γDZ｜を、車速ＶBが第１所定値Ｖ1未満の低車速域では該第１所定値Ｖ1以上第２所定値Ｖ2未満の中車速域よりも広く設定するとともに、車速ＶBが第２所定値Ｖ2以上の高車速域でも上記中車速域よりも広く設定する。
【解決手段】目標挙動設定手段により設定された目標挙動γtと挙動検出手段により検出された実挙動γrとの偏差の相関値Δγが制御指標とされ、挙動制御手段により挙動調整機構は該制御指標に応じて求めた制御量ＴR/Dに基づき制御されるが、該挙動制御手段は、制御指標の０値近傍に不感帯を有しており、該不感帯の所定幅｜γDZ｜を、車速ＶBが第１所定値Ｖ1未満の低車速域では該第１所定値Ｖ1以上第２所定値Ｖ2未満の中車速域よりも広く設定するとともに、車速ＶBが第２所定値Ｖ2以上の高車速域でも上記中車速域よりも広く設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の各駆動輪の駆動力や制動力を制御して車両姿勢を調整する車両の挙動制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般的な自動車の駆動輪には、左輪と右輪との間にディファレンシャルギア（差動装置）が設けられており、これにより自動車は旋回時の左右輪の回転数差を許容することで滑らかに旋回走行可能である。また、４輪駆動車の場合には、一般に上記の左右輪のディファレンシャルギアに加え、前輪と後輪との間にもディファレンシャルギア（センターデフ）が設けられており、これにより前後輪の回転数差を許容可能である。
【０００３】
また、近年では、悪路走行を想定した車種やスポーツ走行を想定した車種等を中心に、ディファレンシャルギアによる差動を制限する差動制限装置が備えられている場合が多い。この差動制限装置の代表例としては、例えば、ＬＳＤ（Limited Slip Differential）があり、このＬＳＤを電子的にあるいは機械的に制御することにより、いずれかの駆動輪がスリップしそうな場合であっても所望の駆動輪に対して適切な駆動力を配分可能である。
【０００４】
さらに、最近では、単に駆動輪がスリップするような場合のみならず、上述したＬＳＤに代表される駆動系機器を車両の走行状況に合わせて積極的に作動させ、車両の旋回性能や加速性能及び安定性能等を向上させる駆動力調整システムが開発されている。この駆動力調整システムとしては、前後輪間の駆動力調整が可能な前後輪間差動制限機構、左右輪間の駆動力調整が可能な左右輪間駆動力移動機構、電子制御ＬＳＤ、電子制御カップリング等がある。
【０００５】
また、車両のヨーレイトに基づいて、車両の各輪に対する制動力をフィードバック制御することで車両の旋回性能及び安定性能等を向上させるブレーキ装置制御システムも開発されている。
ところで、上述の駆動力調整システムやブレーキ装置制御システムでは、車輪速センサ、舵角センサ、Ｇセンサ、ヨーレイトセンサ等の各種センサからの信号に基づいて制御を行うようにしているが、車両の走行中においては各種センサの出力信号に路面からの外乱等によるノイズが混入し易く、このようなノイズにより過度に不要な制御が生じるという問題がある。
【０００６】
このようなノイズの制御への影響は、特に制御量の小さい範囲で顕著であり、例えば、制御指標に不感帯を設け、０値近傍の一定範囲内の指令値に対しては制御量を０値に維持し、過度の制御が行われないようにする技術が開発されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３１２２９０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
また、例えば左右輪間駆動力移動機構について考えると、当該左右輪間駆動力移動機構の制御では舵角と各車輪速に基づき線形モデルで求めた目標ヨーレイトとヨーレイトセンサにより検出した実ヨーレイトとの差であるヨーレイト偏差に基づいて駆動力調整制御を行うのであるが、低車速域では、半径の小さい旋回を行った場合、２輪モデルの近似誤差が大きくなったり操舵角と実舵角の間の非線形性が強まったりして線形モデルで計算した目標ヨーレイトと実ヨーレイトとの偏差が生じ易く、また高車速域においても、空力の影響等によってやはり線形モデルで計算した目標ヨーレイトと実ヨーレイトとの偏差が生じ易く、このような目標ヨーレイトと実ヨーレイト間の偏差の生じ易さについても上記ノイズと同様に制御に影響を与え兼ねない。
【０００８】
そこで、車速に応じた上記偏差の生じ易さをも考慮して上記不感帯を広く設定することが考えられる。
しかしながら、不感帯を一定範囲広げるように設定すると、偏差がそれほど生じ易くない中車速域においては、不感帯が広過ぎ、可能なはずの駆動力調整制御を実施できないという不都合が生じ、また、低車速域と高車速域でも、偏差の生じ易さはそれぞれ異なるため、いずれか一方においてやはり最適な駆動力調整制御を実施できないという問題がある。
【０００９】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、制御量に対する制御指標の不感帯を適正なものとし、車両の挙動制御の向上を図った車両の挙動制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した目的を達成するために、請求項１の車両の挙動制御装置は、車両の挙動を調整する挙動調整機構と、車両の実挙動を検出する挙動検出手段と、車両の走行状態に応じて車両の目標挙動を設定する目標挙動設定手段と、該目標挙動設定手段により設定された目標挙動と前記挙動検出手段により検出された実挙動との偏差の相関値を制御指標とし、前記挙動調整機構を該制御指標に応じて求めた制御量に基づき制御する挙動制御手段と、車速を検出する車速検出手段とを備え、前記挙動制御手段は、前記制御指標の０値近傍に所定幅の不感帯を有し、前記車速検出手段により検出された車速に応じて該不感帯の所定幅を可変設定する不感帯幅設定手段を含み、前記不感帯幅設定手段は、車速が第１所定値未満の低車速域では該第１所定値以上第２所定値未満の中車速域よりも前記不感帯の所定幅を広く設定するとともに、車速が第２所定値以上の高車速域では前記中車速域よりも前記不感帯の所定幅を広く設定することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２の車両の挙動制御装置では、請求項１において、前記不感帯幅設定手段は、車速が前記第１所定値未満の低車速域では前記第２所定値以上の高車速域よりも前記不感帯の所定幅を全体として広く設定することを特徴とする。
また、請求項３の車両の挙動制御装置では、請求項２において、前記不感帯幅設定手段は、車速が前記第１所定値未満の低車速域では低車速になるほど前記不感帯の所定幅を第１の変化度合いで広く設定し、前記第２所定値以上の高車速域では高車速になるほど前記不感帯の所定幅を前記第１の変化度合いより緩やかな第２の変化度合いで広く設定することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４の車両の挙動制御装置では、請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記挙動調整機構は、各駆動輪の駆動力を調整することで車両の挙動を調整する駆動力調整機構を含み、前記挙動検出手段は、車両の実ヨーレイトを検出するヨーレイト検出手段であり、前記目標挙動設定手段は、車両の走行状態に応じて車両の目標ヨーレイトを設定する目標ヨーレイト設定手段であり、前記挙動制御手段は、前記目標ヨーレイト設定手段により設定された目標ヨーレイトと前記ヨーレイト検出手段により検出された実ヨーレイトとの偏差の相関値を制御指標とし、前記駆動力調整機構を該制御指標に応じて求めた制御量に基づき制御する駆動力調整制御手段を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１の車両の挙動制御装置によれば、設定された目標挙動と検出された実挙動との偏差の相関値が制御指標とされ、挙動調整機構は該制御指標に応じて求めた制御量に基づき制御されるが、制御指標の０値近傍に所定幅の不感帯を有しており、該不感帯の所定幅を車速に応じて可変設定するようにしたので、例えば線形モデルで計算した目標挙動と実挙動とに基づいて偏差を算出することや空力の影響等によって目標挙動と実挙動との偏差が車速によっては生じ易い傾向にあるのであるが、このことにより微少な偏差の相関値が発生し制御指標が生じた場合であっても、不感帯の所定幅が車速に応じて可変設定されることで、制御量に対する制御指標の不感帯を適正なものとして挙動調整機構の過度の不要な作動を防止することができる。
【００１４】
すなわち、車速が第１所定値未満の低車速域では該第１所定値以上第２所定値未満の中車速域よりも不感帯の所定幅を広く設定するので、低車速域では線形モデルで計算した目標挙動と実挙動とに基づいて偏差を算出することで目標挙動と実挙動との偏差が生じ易い傾向にあるのであるが、低車速域において挙動調整機構の過度の不要な作動を良好に防止することができる。
【００１５】
一方、車速が第２所定値以上の高車速域では第１所定値以上該第２所定値未満の中車速域よりも不感帯の所定幅を広く設定するので、高車速域では空力の影響により目標挙動と実挙動との偏差が生じ易い傾向にあるのであるが、高車速域において挙動調整機構の過度の不要な作動を良好に防止することができる。
また、請求項２の車両の挙動制御装置によれば、車速が第１所定値未満の低車速域では第２所定値以上の高車速域よりも不感帯の所定幅を全体として広く設定し、さらに、請求項３の車両の挙動制御装置によれば、車速が第１所定値未満の低車速域では低車速になるほど第１の変化度合いで不感帯の所定幅を広く設定し、第２所定値以上の高車速域では高車速になるほど第１の変化度合いより緩やかな第２の変化度合いで不感帯の所定幅を広く設定するので、高車速域では空力の影響により目標挙動と実挙動との偏差が比較的生じ易い傾向にある一方、低車速域では線形モデルで計算した目標挙動と実挙動とに基づいて偏差を算出することで目標挙動と実挙動との偏差が特に生じ易い傾向にあり、特に低車速域において挙動調整機構の過度の不要な作動を良好に防止することができる。
【００１６】
また、請求項４の車両の挙動制御装置によれば、設定された目標ヨーレイトと検出された実ヨーレイトとの偏差の相関値が制御指標とされ、駆動力調整機構は該制御指標に応じて求めた制御量に基づき制御されるが、制御指標の０値近傍に所定幅の不感帯を有しており、該不感帯の所定幅を車速に応じて可変設定するようにしたので、例えば線形モデルで計算した目標ヨーレイトと実ヨーレイトとに基づいて偏差を算出することや空力の影響等によって目標ヨーレイトと実ヨーレイトとの偏差が車速によっては生じ易い傾向にあるのであるが、このことにより微少な偏差の相関値が発生し制御指標が生じた場合であっても、不感帯の所定幅が車速に応じて可変設定されることで、制御量に対する制御指標の不感帯を適正なものとして駆動力調整機構の過度の不要な作動を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態に係る車両の挙動制御装置について図面を用いて説明する。
図１は、本発明に係る車両の挙動制御装置の構成を示す模式的なブロック図である。
図１に示すように、本発明の車両の挙動制御装置が適用される四輪駆動の車両１には、エンジン２、トランスミッション３等が備えられており、これによりエンジン２の出力はトランスミッション３及び中間ギア機構４を介してセンタディファレンシャル（以下、センターデフ）５に伝達される。
【００１８】
センターデフ５の出力は、一方が前輪８のフロントディファレンシャル（以下、フロントデフ）６を介して車軸７Ｌ、７Ｒから前輪８の左右輪８Ｌ、８Ｒに伝達され、他方がハイポイドギヤ機構９、プロペラシャフト１０、後輪側のハイポイドギヤ機構１１、リヤディファレンシャル（以下、リアデフ）１２を介して車軸１３Ｌ、１３Ｒから後輪１４の左右輪１４Ｒ、１４Ｌに伝達される。
【００１９】
詳しくは、センターデフ５は、デファレンシャルピニオン５Ａ、５Ｂと、これらのデファレンシャルピニオン５Ａ、５Ｂと噛合するサイドギヤ５Ｃ、５Ｄとから構成され、デファレンシャルピニオン５Ａ、５Ｂから入力されたトルクは、一方のサイドギヤ５Ｃを介して前輪８へ伝達されるとともに、他方のサイドギヤ５Ｄを介しプロペラシャフト１０等を経て後輪１４へ伝達される。このとき、このセンターデフ５によって前輪８と後輪１４との間の差動が許容されることになり、車両１の回頭性が妨げられることがない。
【００２０】
そして、このセンターデフ５には、駆動力配分システムとして、前輪８と後輪１４との間で許容された差動を可変に制限しながら、エンジン２から出力されたトルクを前後輪８、１４に対して可変に配分できる前後輪間差動制限機構（駆動力調整機構、挙動調整機構）１９が接続されている。この前後輪間差動制限機構１９は、湿式油圧多板クラッチ機構によって構成され、後述する駆動系油圧ユニット３０から供給される油圧に応じて、前輪８および後輪１４との間での差動制限の度合を調整することができるようになっており、前輪８及び後輪１４に対して伝達されるトルク（駆動力）の配分を適宜変更可能である。
【００２１】
また、フロントデフ６には、エンジン２から入力されたトルクの大きさに応じて、左右輪８Ｒ、８Ｌの差動を機械的に制限するトルク感応式のディファレンシャルギアが適用されている。
一方、リアデフ１２のケース１２Ａの外周にはプロペラシャフト１０の後端のピニオンギア１０Ａと噛合するクラウンギア１６が設けられ、また、このケース１２Ａの内側には遊星歯車機構１２Ｂが備えられている。そして、この遊星歯車機構１２Ｂにより、左右の後輪１４Ｌ、１４Ｒの差動が許容される。このような構成により、エンジン２からプロペラシャフト１０、ピニオンギア１０Ａ等を通じてクラウンギア１６へ入力されたトルクは、遊星歯車機構１２Ｂによって左側の後輪１４Ｌと右側の後輪１４Ｒとの差動を許容しながら両輪１４Ｌ、１４Ｒに伝達される。
【００２２】
そして、リアデフ１２には、左右輪１４Ｌ、１４Ｒに伝達される駆動力の差を適宜変更可能な左右輪間駆動力移動機構（駆動力調整機構、挙動調整機構）１５が接続されている。この左右輪間駆動力移動機構１５は、変速機構１５Ａと伝達容量可変制御式のトルク伝達機構１５Ｂとから構成され、やはり後述する駆動系油圧ユニット３０から供給される油圧に応じて、右輪１４Ｒと左輪１４Ｌとの駆動力（即ち、トルク）の差を、車両の走行状況等に応じて適宜変更可能である。
【００２３】
変速機構１５Ａは、左右輪のうちの一方の車輪（ここでは左輪１４Ｌ）の回転速度を増速させたり減速させたりしてトルク伝達機構１５Ｂに出力するものである。
伝達容量可変制御式のトルク伝達機構１５Ｂは、後述の駆動系油圧ユニット３０から供給される制御油圧に応じて、伝達トルク容量を調整できる湿式油圧多板クラッチ機構であって、上記変速機構１５Ａにより増速または減速された回転速度と、左右輪のうちの他方の車輪（ここでは右輪１４Ｒ）の回転速度との回転速度差を利用して、左右輪１４Ｌ、１４Ｒの間でトルクの授受を行なうことにより、一方の車輪の駆動トルクを増大または減少させ、他方の車輪の駆動トルクを減少または増大させることが可能である。なお、上述の、遊星歯車機構１２Ｂ、変速機構１５Ａ、トルク伝達機構１５Ｂは公知の技術であるので、これらの各構造についての詳細な説明は省略する。
【００２４】
そして、車両１には、左右輪間駆動力移動機構１５及び前後輪間差動制限機構１９に対して油圧を供給する駆動系油圧ユニット３０が設けられている。詳しくは、駆動系油圧ユニット３０は左右輪間駆動力移動機構１５を油圧作動させるリアデフ油圧ユニット３１と前後輪間差動制限機構１９を油圧作動させるセンターデフ油圧ユニット３２とから構成されており、これらリアデフ油圧ユニット３１及びセンターデフ油圧ユニット３２は電子コントロールユニット（ＥＣＵ）４０に接続されている。
【００２５】
なお、リアデフ油圧ユニット３１及びセンターデフ油圧ユニット３２には、いずれも図示しない、アキュムレータ、アキュムレータ内の作動油を所定圧に加圧するモータポンプ、モータポンプで加圧された油圧を監視する圧力センサ等が備えられ、また、モータポンプによって圧力調整されたアキュムレータ内の油圧をさらに圧力調整しながら出力する電磁制御弁と、この電磁制御弁で調整された油圧の供給先を、左右輪間駆動力移動機構１５の所定の油室（図示略）に切り換える方向切換弁等が備えられて構成されている。
【００２６】
ＥＣＵ４０には、駆動力調整コントローラ（駆動力調整制御手段、挙動制御手段）４２が設けられ、実際にはリアデフ油圧ユニット３１及びセンターデフ油圧ユニット３２は駆動力調整コントローラ４２に接続されている。
駆動力調整コントローラ４２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インタフェイス等を備え、入力側には車輪速センサ（車速検出手段）４５Ｒ、４５Ｌ、４６Ｒ、４６Ｌ、舵角センサ４７、Ｇ（前後Ｇ、横Ｇ）センサ４８、ヨーレイトセンサ（挙動検出手段）４９の他、スロットルポジションセンサ（図示略）等の各種センサ類が接続されている。これにより、リアデフ油圧ユニット３１及びセンターデフ油圧ユニット３２は、駆動力調整コントローラ４２が各種センサによって検出された車両の走行状態、即ち車速、操舵状態、車体の走行状態等に応じて各々演算した出力値に応じて作動制御され、左右輪間駆動力移動機構１５及び前後輪間差動制限機構１９の作動をそれぞれ制御可能である。
【００２７】
例えば、車両１が右旋回しながら前進している場合には、所定の油圧がリアデフ油圧ユニット３１から左右輪間駆動力移動機構１５に入力され、右後輪１４Ｒに伝達されるトルクが減少されるとともに右後輪１４Ｒが減速する一方、左後輪１４Ｌに伝達されるトルクが増大されるとともに左後輪１４Ｌが増速する。これにより、車両１に右回り（時計回り）のヨーモーメントを生じさせるようにでき、車両１の回頭性能を向上させることが可能である。
【００２８】
同様に、車両１が左方向へ旋回しながら前進している場合には、所定の油圧がリアデフ油圧ユニット３１から左右輪間駆動力移動機構１５に入力され、左後輪１４Ｌへ伝達されるトルクが減少されるとともに左後輪１４Ｌが減速する一方、右後輪１４Ｒへ伝達されるトルクが増加されるとともに右後輪１４Ｒが増速する。これにより、車両１に対して左回り（反時計回り）のヨーモーメントを生じさせるようにでき、やはり車両１の回頭性能を向上させることが可能である。
【００２９】
また、所定の油圧がセンターデフ油圧ユニット３２から前後輪間差動制限機構１９に入力され、前輪８と後輪１４との差動を制限して車両１のトラクション性能を向上させたり、或いは前輪８と後輪１４との差動を許容して車両１の回頭性能を向上させることが可能である。
さらに、車両１には、ブレーキ装置制御システムが装備されており、このブレーキ装置制御システムにより、車両１の各輪８Ｌ、８Ｒ、１４Ｌ、１４Ｒの制動状態をそれぞれ独立して制御可能である。このブレーキ装置制御システムは、車両１の各輪８Ｌ、８Ｒ、１４Ｌ、１４Ｒにそれぞれ対応して設けられた４つのブレーキ装置（挙動調整機構）２１Ｌ、２１Ｒ、２２Ｌ、２２Ｒと、これらの各ブレーキ装置２１、２２を制御すべくＥＣＵ４０に設けられたブレーキ装置コントローラ（挙動制御手段）４４と、ブレーキ装置コントローラ４４からの指令に応じた油圧を各ブレーキ装置２１、２２に対して供給する制動系油圧ユニットとしてのブレーキ装置油圧ユニット３３とから構成されている。
ブレーキ装置油圧ユニット３３には、それぞれ図示しない、ブレーキ液圧を調整するためのモータポンプ、電磁制御弁等が備えられている。
【００３０】
また、ブレーキ装置コントローラ４４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インタフェイス等を備え、入力側には車輪速センサ（車速検出手段）４５Ｒ、４５Ｌ、４６Ｒ、４６Ｌ、舵角センサ４７、Ｇセンサ（前後Ｇ、横Ｇ）４８、ヨーレイトセンサ（挙動検出手段）４９の他、ブレーキペダル踏み込みセンサ（図示略）等の各種センサ類が接続されている。これにより、ブレーキ装置油圧ユニット３３は、ブレーキ装置コントローラ４４が各種センサからの情報に基づき各々演算した出力値に応じて作動制御され、ブレーキ装置２１Ｌ、２１Ｒ、２２Ｌ、２２Ｒの作動状態をそれぞれ制御し、車両１のヨーモーメントを制御可能である。
【００３１】
図２は、上記のように構成された本発明に係る車両の挙動制御装置の駆動力調整コントローラ４２内における制御系の構成のうち左右輪間駆動力移動機構１５の制御、即ち左右輪駆動力調整制御の制御系の構成を示した模式的なブロック図であり、以下、同図に基づき駆動力調整コントローラ４２において実行される本発明に係る駆動力調整制御装置の左右輪駆動力調整制御の制御内容について説明する。
上述したように、駆動力調整コントローラ４２では各種センサからの情報に基づき車両の走行状態に応じた出力値が各々演算され、これにより左右輪間駆動力移動機構１５の作動状態がそれぞれ左右輪駆動力調整制御として制御されるが、具体的には、図２に示すように、舵角センサ４７によって測定された舵角と、各車輪速センサ４５Ｒ、４５Ｌ、４６Ｒ、４６Ｌによって検出された車速ＶBとに基づいて理論上の目標ヨーレイト（目標挙動）γtが計算され（目標ヨーレイト設定手段、目標挙動設定手段）、減算器５０において当該目標ヨーレイトγtとヨーレイトセンサ４９によって測定された実ヨーレイト（実挙動）γrとの差としてヨーレイト偏差Δγ（偏差の相関値）が制御指標として求められ、変換器５２において当該ヨーレイト偏差Δγに応じて左右輪駆動力調整制御量ＴR/Dが求められ出力される。そして、左右輪駆動力調整制御量ＴR/Dに基づいて車両１のヨーモーメントを増減制御すべく左右輪間駆動力移動機構１５がフィードバック制御される。
詳しくは、図２に示すように、変換器５２にはヨーレイト偏差Δγ（制御指標）を横軸とし左右輪駆動力調整制御量ＴR/Dを縦軸とする変換マップが予め記憶されており、左右輪駆動力調整制御量ＴR/Dは算出されたヨーレイト偏差Δγに基づき当該変換マップから読み出される。
【００３２】
そして、変換マップには、左右輪駆動力調整制御量ＴR/Dに対しヨーレイト偏差Δγの−γDZからγDZまでの０値近傍の絶対値｜γDZ｜の範囲において当該左右輪駆動力調整制御量ＴR/Dが値０を維持するよう不感帯が設定されている。
このように不感帯が設けられていることにより、各車輪速センサ４５Ｒ、４５Ｌ、４６Ｒ、４６Ｌ、舵角センサ４７、ヨーレイトセンサ４９等からの入力信号に路面からの外乱等によるノイズが混入し、当該ノイズにより微少なヨーレイト偏差Δγが発生した場合であっても、当該微少なヨーレイト偏差Δγによって不必要に左右輪駆動力調整制御量ＴR/Dが生成されてしまうことが防止され、左右輪間駆動力移動機構１５の過度の不要な作動が防止される。
【００３３】
ところで、上述したように、車速ＶBが小さい低車速域では、半径の小さい旋回を行った場合、２輪モデルの近似誤差が大きくなったり操舵角と実舵角の間の非線形性が強まり、線形モデルで計算した目標ヨーレイトγtと実ヨーレイトγrとの偏差が特に生じ易く、また高車速域においても、空力の影響等により、やはり線形モデルで計算した目標ヨーレイトγtと実ヨーレイトγrとの偏差が比較的生じ易い一方、中車速域では、偏差は生じ易くなく、不感帯幅である絶対値｜γDZ｜を一定範囲に固定していると、中車速域においては不感帯が広過ぎ、可能なはずの左右輪駆動力調整制御を実施できないという不都合が生じ得る。また、低車速域と高車速域でも、偏差の生じ易さはそれぞれ異なるため、いずれか一方においてやはり最適な左右輪駆動力調整制御を実施できないという不都合が生じ得る。
【００３４】
このようなことから、本発明では、不感帯幅である絶対値｜γDZ｜を車速ＶBに応じて適宜可変させるようにしている（不感帯幅設定手段）。
詳しくは、図２に示すように、駆動力調整コントローラ４２には車速ＶBに対する絶対値｜γDZ｜が予め実験等により設定されマップＭとして記憶されており、各車輪速センサ４５Ｒ、４５Ｌ、４６Ｒ、４６Ｌにより検出された車速ＶBに応じて絶対値｜γDZ｜がマップＭから読み出されることで、変換器５２の変換マップの絶対値｜γDZ｜が可変設定される。
【００３５】
即ち、絶対値｜γDZ｜は、車速ＶBに応じ、車速ＶBが第１所定値Ｖ1未満の低車速域では車速ＶBが０で最大値Ｘ1となり第１所定値Ｖ1で通常値Ｘ2（＜Ｘ1）となるよう変化勾配Ｄ1（第１の変化度合い）をもって設定され、第１所定値Ｖ1以上第２所定値Ｖ2未満の中車速域では通常値Ｘ2に維持され、第２所定値Ｖ2以上の高車速域では通常値Ｘ2から徐々に増大するよう変化勾配Ｄ1よりも緩やかな変化勾配Ｄ2（第２の変化度合い）をもって全体として最大値Ｘ1よりも小さい範囲に設定されている。
【００３６】
特に、車速ＶBが第１所定値Ｖ1未満の低車速域では低車速であるほど線形モデルで計算した目標ヨーレイトγtと実ヨーレイトγrとの偏差が生じ易いことから、車速ＶBが０に近いほど絶対値｜γDZ｜は最大値Ｘ1に近づき不感帯幅が広くなるように設定されている。
このように、本発明に係る車両の挙動制御装置では、左右輪間駆動力移動機構１５の制御において、左右輪駆動力調整制御量ＴR/Dに対しヨーレイト偏差Δγに０値近傍の絶対値｜γDZ｜の範囲で不感帯を設定するようにしており、この場合において、当該不感帯幅を車速ＶBに応じて可変設定し、低車速域では中車速域よりも絶対値｜γDZ｜が大きく不感帯幅が広くなるようにし、特に低車速域で車速ＶBが小さいほど絶対値｜γDZ｜が最大値Ｘ1に近づくようにし、高車速域では中車速域よりも絶対値｜γDZ｜が徐々に大きく不感帯幅が徐々に広くなるようにしている。即ち、左右輪駆動力調整制御量ＴR/Dに対するヨーレイト偏差Δγの不感帯幅を全体として低車速域では広く、中車速域ではできる限り狭く、高車速域ではやや広くなるようにきめ細かく調整するようにしている。
【００３７】
これにより、低車速域において半径の小さい旋回を行うような場合であって、目標ヨーレイトγtと実ヨーレイトγrとの偏差が特に生じ易い場合であっても、不感帯幅を広くして不必要に左右輪駆動力調整制御量ＴR/Dが生成されてしまうことを防止でき、同様に、高車速域において空力の影響等があるような場合であって、目標ヨーレイトγtと実ヨーレイトγrとの偏差が比較的生じ易い場合であっても、やはり不感帯幅をやや広くして不必要に左右輪駆動力調整制御量ＴR/Dが生成されてしまうことを防止でき、左右輪間駆動力移動機構１５の過度の不要な作動を良好に防止することができる。そして一方、中車速域においては、絶対値｜γDZ｜を通常値Ｘ2として不感帯幅をできる限り狭く維持して左右輪駆動力調整制御を不都合なく良好に実施するようにできる。
【００３８】
即ち、本発明に係る車両の挙動制御装置によれば、車速ＶBに拘わらず全ての車速域で、左右輪駆動力調整制御量ＴR/Dをヨーレイト偏差Δγに基づき適切に求めることができ、過度の不要な制御を排除して最適な左右輪駆動力調整制御を実現することが可能である。
以上で本発明に係る車両の挙動制御装置の実施形態の説明を終えるが、実施形態は上記に限られるものではない。
【００３９】
例えば、上記実施形態では、代表例として左右輪間駆動力移動機構１５の制御において左右輪駆動力調整制御量ＴR/Dに対しヨーレイト偏差Δγの不感帯幅を車速ＶBに応じて可変設定する場合について説明したが、これに限られるものではなく、前後輪間差動制限機構（挙動調整機構）１９の前後輪駆動力調整制御における制御量やブレーキ装置制御システムにおけるブレーキ装置（挙動調整機構）２１Ｌ、２１Ｒ、２２Ｌ、２２Ｒのブレーキ装置制御の制御量に対する制御指標についても同様に不感帯を設け、当該不感帯を上記同様に車速ＶBに応じて可変設定するようにしてもよい。
【００４０】
また、上記実施形態では、目標ヨーレイトγtと実ヨーレイトγrとの差であるヨーレイト偏差Δγを制御指標としているが、例えばヨーレイト偏差Δγの微分値ｄΔγ／ｄｔ（偏差の相関値）を制御指標とするようにし、当該微分値ｄΔγ／ｄｔに対応するように不感帯を車速ＶBに応じて可変設定するようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、速度情報を車輪速センサ４５Ｌ，４５Ｒ，４６Ｌ，４６Ｒで検出しているが、このような形態に限定されるものではなく、例えば、舵角センサ４７からの検出情報から低速コーナー／高速コーナーを推定し、この推定値に応じて不感帯を可変設定するようにしてもよい。
【００４１】
また、上記実施形態においては、フロントデフ６は、エンジン２から入力されたトルクの大きさに応じて、左右輪８Ｒ，８Ｌの差動を機械的に制限するトルク感応式のディファレンシャルギアが適用されている場合について説明したが、このような構成に限定するものではない。
例えば、上記実施形態における左右輪間駆動力移動機構１５を、リアデフ１２に装備するだけではなくフロントデフ６にも装備する構成としてもよいし、フロントデフ６のみに装備する構成としてもよい。
【００４２】
また、上記実施形態においては、車両１が４輪駆動車である場合を例にとって説明したが、特に４輪駆動車に限定するものではなく、前輪駆動車であってもよいし、後輪駆動車であってもよい。
また、上記実施形態においては、リアデフ油圧ユニット３１が左右輪間駆動力移動機構１５を制御することで、エンジン１から後左右輪１４Ｌ，１４Ｒに伝達されるトルクの差が調整される場合を例にとって説明したが、このような構成に限定するものではない。例えば、前輪側あるいは後輪側の左右輪にそれぞれ設けられた電気モータの駆動力をそれぞれ独立して調整するようにしてもよい。なお、この場合、電気モータのほかに、エンジンなどの他の駆動源を車載するか否かは適宜選択可能である。
【００４３】
また、左右輪間駆動力移動機構１５の代わりに、左右輪間で駆動力を配分する機構に換えてもよく、例えば、左右輪にそれぞれクラッチ機構を設け、このクラッチ機構による締結力を調整することで、左右輪に伝達される駆動力の大きさを可変とする構成としてもよい。さらには、これを後輪側あるいは前輪側に設けてもよい。
また、上記実施形態においては、前後輪間差動制限機構１９を歯車式のものとしたが、これに何ら限定されるものではなく、同様の機能を有するものであればよいことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両の挙動制御装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】本発明に係る車両の挙動制御装置のうち左右輪駆動力調整制御の制御系の構成を示した模式的なブロック図である。
【符号の説明】
【００４５】
１ 車両
２ エンジン
８Ｌ、８Ｒ 駆動輪、各輪
１４Ｌ、１４Ｒ 駆動輪、各輪
１５ 左右輪間駆動力移動機構（駆動力調整機構、挙動調整機構）
１９ 前後輪間差動制限機構（駆動力調整機構、挙動調整機構）
２１Ｌ、２１Ｒ ブレーキ装置（挙動調整機構）
２２Ｌ、２２Ｒ ブレーキ装置（挙動調整機構）
３０ 駆動系油圧ユニット
３１ リアデフ油圧ユニット
３２ センターデフ油圧ユニット
３３ ブレーキ装置油圧ユニット
４０ ＥＣＵ
４２ 駆動力調整コントローラ（駆動力調整制御手段、挙動制御手段）
４４ ブレーキ装置コントローラ（挙動制御手段）
４５Ｒ、４５Ｌ 車輪速センサ（車速検出手段）
４６Ｒ、４６Ｌ 車輪速センサ（車速検出手段）
４７ 舵角センサ
４８ Ｇセンサ
４９ ヨーレイトセンサ（挙動検出手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の各駆動輪の駆動力や制動力を制御して車両姿勢を調整する車両の挙動制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般的な自動車の駆動輪には、左輪と右輪との間にディファレンシャルギア（差動装置）が設けられており、これにより自動車は旋回時の左右輪の回転数差を許容することで滑らかに旋回走行可能である。また、４輪駆動車の場合には、一般に上記の左右輪のディファレンシャルギアに加え、前輪と後輪との間にもディファレンシャルギア（センターデフ）が設けられており、これにより前後輪の回転数差を許容可能である。
【０００３】
また、近年では、悪路走行を想定した車種やスポーツ走行を想定した車種等を中心に、ディファレンシャルギアによる差動を制限する差動制限装置が備えられている場合が多い。この差動制限装置の代表例としては、例えば、ＬＳＤ（Limited Slip Differential）があり、このＬＳＤを電子的にあるいは機械的に制御することにより、いずれかの駆動輪がスリップしそうな場合であっても所望の駆動輪に対して適切な駆動力を配分可能である。
【０００４】
さらに、最近では、単に駆動輪がスリップするような場合のみならず、上述したＬＳＤに代表される駆動系機器を車両の走行状況に合わせて積極的に作動させ、車両の旋回性能や加速性能及び安定性能等を向上させる駆動力調整システムが開発されている。この駆動力調整システムとしては、前後輪間の駆動力調整が可能な前後輪間差動制限機構、左右輪間の駆動力調整が可能な左右輪間駆動力移動機構、電子制御ＬＳＤ、電子制御カップリング等がある。
【０００５】
また、車両のヨーレイトに基づいて、車両の各輪に対する制動力をフィードバック制御することで車両の旋回性能及び安定性能等を向上させるブレーキ装置制御システムも開発されている。
ところで、上述の駆動力調整システムやブレーキ装置制御システムでは、車輪速センサ、舵角センサ、Ｇセンサ、ヨーレイトセンサ等の各種センサからの信号に基づいて制御を行うようにしているが、車両の走行中においては各種センサの出力信号に路面からの外乱等によるノイズが混入し易く、このようなノイズにより過度に不要な制御が生じるという問題がある。
【０００６】
このようなノイズの制御への影響は、特に制御量の小さい範囲で顕著であり、例えば、制御指標に不感帯を設け、０値近傍の一定範囲内の指令値に対しては制御量を０値に維持し、過度の制御が行われないようにする技術が開発されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３１２２９０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
また、例えば左右輪間駆動力移動機構について考えると、当該左右輪間駆動力移動機構の制御では舵角と各車輪速に基づき線形モデルで求めた目標ヨーレイトとヨーレイトセンサにより検出した実ヨーレイトとの差であるヨーレイト偏差に基づいて駆動力調整制御を行うのであるが、低車速域では、半径の小さい旋回を行った場合、２輪モデルの近似誤差が大きくなったり操舵角と実舵角の間の非線形性が強まったりして線形モデルで計算した目標ヨーレイトと実ヨーレイトとの偏差が生じ易く、また高車速域においても、空力の影響等によってやはり線形モデルで計算した目標ヨーレイトと実ヨーレイトとの偏差が生じ易く、このような目標ヨーレイトと実ヨーレイト間の偏差の生じ易さについても上記ノイズと同様に制御に影響を与え兼ねない。
【０００８】
そこで、車速に応じた上記偏差の生じ易さをも考慮して上記不感帯を広く設定することが考えられる。
しかしながら、不感帯を一定範囲広げるように設定すると、偏差がそれほど生じ易くない中車速域においては、不感帯が広過ぎ、可能なはずの駆動力調整制御を実施できないという不都合が生じ、また、低車速域と高車速域でも、偏差の生じ易さはそれぞれ異なるため、いずれか一方においてやはり最適な駆動力調整制御を実施できないという問題がある。
【０００９】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、制御量に対する制御指標の不感帯を適正なものとし、車両の挙動制御の向上を図った車両の挙動制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した目的を達成するために、請求項１の車両の挙動制御装置は、車両の挙動を調整する挙動調整機構と、車両の実挙動を検出する挙動検出手段と、車両の走行状態に応じて車両の目標挙動を設定する目標挙動設定手段と、該目標挙動設定手段により設定された目標挙動と前記挙動検出手段により検出された実挙動との偏差の相関値を制御指標とし、前記挙動調整機構を該制御指標に応じて求めた制御量に基づき制御する挙動制御手段と、車速を検出する車速検出手段とを備え、前記挙動制御手段は、前記制御指標の０値近傍に所定幅の不感帯を有し、前記車速検出手段により検出された車速に応じて該不感帯の所定幅を可変設定する不感帯幅設定手段を含み、前記不感帯幅設定手段は、車速が第１所定値未満の低車速域では該第１所定値以上第２所定値未満の中車速域よりも前記不感帯の所定幅を広く設定するとともに、車速が第２所定値以上の高車速域では前記中車速域よりも前記不感帯の所定幅を広く設定することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２の車両の挙動制御装置では、請求項１において、前記不感帯幅設定手段は、車速が前記第１所定値未満の低車速域では前記第２所定値以上の高車速域よりも前記不感帯の所定幅を全体として広く設定することを特徴とする。
また、請求項３の車両の挙動制御装置では、請求項２において、前記不感帯幅設定手段は、車速が前記第１所定値未満の低車速域では低車速になるほど前記不感帯の所定幅を第１の変化度合いで広く設定し、前記第２所定値以上の高車速域では高車速になるほど前記不感帯の所定幅を前記第１の変化度合いより緩やかな第２の変化度合いで広く設定することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４の車両の挙動制御装置では、請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記挙動調整機構は、各駆動輪の駆動力を調整することで車両の挙動を調整する駆動力調整機構を含み、前記挙動検出手段は、車両の実ヨーレイトを検出するヨーレイト検出手段であり、前記目標挙動設定手段は、車両の走行状態に応じて車両の目標ヨーレイトを設定する目標ヨーレイト設定手段であり、前記挙動制御手段は、前記目標ヨーレイト設定手段により設定された目標ヨーレイトと前記ヨーレイト検出手段により検出された実ヨーレイトとの偏差の相関値を制御指標とし、前記駆動力調整機構を該制御指標に応じて求めた制御量に基づき制御する駆動力調整制御手段を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１の車両の挙動制御装置によれば、設定された目標挙動と検出された実挙動との偏差の相関値が制御指標とされ、挙動調整機構は該制御指標に応じて求めた制御量に基づき制御されるが、制御指標の０値近傍に所定幅の不感帯を有しており、該不感帯の所定幅を車速に応じて可変設定するようにしたので、例えば線形モデルで計算した目標挙動と実挙動とに基づいて偏差を算出することや空力の影響等によって目標挙動と実挙動との偏差が車速によっては生じ易い傾向にあるのであるが、このことにより微少な偏差の相関値が発生し制御指標が生じた場合であっても、不感帯の所定幅が車速に応じて可変設定されることで、制御量に対する制御指標の不感帯を適正なものとして挙動調整機構の過度の不要な作動を防止することができる。
【００１４】
すなわち、車速が第１所定値未満の低車速域では該第１所定値以上第２所定値未満の中車速域よりも不感帯の所定幅を広く設定するので、低車速域では線形モデルで計算した目標挙動と実挙動とに基づいて偏差を算出することで目標挙動と実挙動との偏差が生じ易い傾向にあるのであるが、低車速域において挙動調整機構の過度の不要な作動を良好に防止することができる。
【００１５】
一方、車速が第２所定値以上の高車速域では第１所定値以上該第２所定値未満の中車速域よりも不感帯の所定幅を広く設定するので、高車速域では空力の影響により目標挙動と実挙動との偏差が生じ易い傾向にあるのであるが、高車速域において挙動調整機構の過度の不要な作動を良好に防止することができる。
また、請求項２の車両の挙動制御装置によれば、車速が第１所定値未満の低車速域では第２所定値以上の高車速域よりも不感帯の所定幅を全体として広く設定し、さらに、請求項３の車両の挙動制御装置によれば、車速が第１所定値未満の低車速域では低車速になるほど第１の変化度合いで不感帯の所定幅を広く設定し、第２所定値以上の高車速域では高車速になるほど第１の変化度合いより緩やかな第２の変化度合いで不感帯の所定幅を広く設定するので、高車速域では空力の影響により目標挙動と実挙動との偏差が比較的生じ易い傾向にある一方、低車速域では線形モデルで計算した目標挙動と実挙動とに基づいて偏差を算出することで目標挙動と実挙動との偏差が特に生じ易い傾向にあり、特に低車速域において挙動調整機構の過度の不要な作動を良好に防止することができる。
【００１６】
また、請求項４の車両の挙動制御装置によれば、設定された目標ヨーレイトと検出された実ヨーレイトとの偏差の相関値が制御指標とされ、駆動力調整機構は該制御指標に応じて求めた制御量に基づき制御されるが、制御指標の０値近傍に所定幅の不感帯を有しており、該不感帯の所定幅を車速に応じて可変設定するようにしたので、例えば線形モデルで計算した目標ヨーレイトと実ヨーレイトとに基づいて偏差を算出することや空力の影響等によって目標ヨーレイトと実ヨーレイトとの偏差が車速によっては生じ易い傾向にあるのであるが、このことにより微少な偏差の相関値が発生し制御指標が生じた場合であっても、不感帯の所定幅が車速に応じて可変設定されることで、制御量に対する制御指標の不感帯を適正なものとして駆動力調整機構の過度の不要な作動を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態に係る車両の挙動制御装置について図面を用いて説明する。
図１は、本発明に係る車両の挙動制御装置の構成を示す模式的なブロック図である。
図１に示すように、本発明の車両の挙動制御装置が適用される四輪駆動の車両１には、エンジン２、トランスミッション３等が備えられており、これによりエンジン２の出力はトランスミッション３及び中間ギア機構４を介してセンタディファレンシャル（以下、センターデフ）５に伝達される。
【００１８】
センターデフ５の出力は、一方が前輪８のフロントディファレンシャル（以下、フロントデフ）６を介して車軸７Ｌ、７Ｒから前輪８の左右輪８Ｌ、８Ｒに伝達され、他方がハイポイドギヤ機構９、プロペラシャフト１０、後輪側のハイポイドギヤ機構１１、リヤディファレンシャル（以下、リアデフ）１２を介して車軸１３Ｌ、１３Ｒから後輪１４の左右輪１４Ｒ、１４Ｌに伝達される。
【００１９】
詳しくは、センターデフ５は、デファレンシャルピニオン５Ａ、５Ｂと、これらのデファレンシャルピニオン５Ａ、５Ｂと噛合するサイドギヤ５Ｃ、５Ｄとから構成され、デファレンシャルピニオン５Ａ、５Ｂから入力されたトルクは、一方のサイドギヤ５Ｃを介して前輪８へ伝達されるとともに、他方のサイドギヤ５Ｄを介しプロペラシャフト１０等を経て後輪１４へ伝達される。このとき、このセンターデフ５によって前輪８と後輪１４との間の差動が許容されることになり、車両１の回頭性が妨げられることがない。
【００２０】
そして、このセンターデフ５には、駆動力配分システムとして、前輪８と後輪１４との間で許容された差動を可変に制限しながら、エンジン２から出力されたトルクを前後輪８、１４に対して可変に配分できる前後輪間差動制限機構（駆動力調整機構、挙動調整機構）１９が接続されている。この前後輪間差動制限機構１９は、湿式油圧多板クラッチ機構によって構成され、後述する駆動系油圧ユニット３０から供給される油圧に応じて、前輪８および後輪１４との間での差動制限の度合を調整することができるようになっており、前輪８及び後輪１４に対して伝達されるトルク（駆動力）の配分を適宜変更可能である。
【００２１】
また、フロントデフ６には、エンジン２から入力されたトルクの大きさに応じて、左右輪８Ｒ、８Ｌの差動を機械的に制限するトルク感応式のディファレンシャルギアが適用されている。
一方、リアデフ１２のケース１２Ａの外周にはプロペラシャフト１０の後端のピニオンギア１０Ａと噛合するクラウンギア１６が設けられ、また、このケース１２Ａの内側には遊星歯車機構１２Ｂが備えられている。そして、この遊星歯車機構１２Ｂにより、左右の後輪１４Ｌ、１４Ｒの差動が許容される。このような構成により、エンジン２からプロペラシャフト１０、ピニオンギア１０Ａ等を通じてクラウンギア１６へ入力されたトルクは、遊星歯車機構１２Ｂによって左側の後輪１４Ｌと右側の後輪１４Ｒとの差動を許容しながら両輪１４Ｌ、１４Ｒに伝達される。
【００２２】
そして、リアデフ１２には、左右輪１４Ｌ、１４Ｒに伝達される駆動力の差を適宜変更可能な左右輪間駆動力移動機構（駆動力調整機構、挙動調整機構）１５が接続されている。この左右輪間駆動力移動機構１５は、変速機構１５Ａと伝達容量可変制御式のトルク伝達機構１５Ｂとから構成され、やはり後述する駆動系油圧ユニット３０から供給される油圧に応じて、右輪１４Ｒと左輪１４Ｌとの駆動力（即ち、トルク）の差を、車両の走行状況等に応じて適宜変更可能である。
【００２３】
変速機構１５Ａは、左右輪のうちの一方の車輪（ここでは左輪１４Ｌ）の回転速度を増速させたり減速させたりしてトルク伝達機構１５Ｂに出力するものである。
伝達容量可変制御式のトルク伝達機構１５Ｂは、後述の駆動系油圧ユニット３０から供給される制御油圧に応じて、伝達トルク容量を調整できる湿式油圧多板クラッチ機構であって、上記変速機構１５Ａにより増速または減速された回転速度と、左右輪のうちの他方の車輪（ここでは右輪１４Ｒ）の回転速度との回転速度差を利用して、左右輪１４Ｌ、１４Ｒの間でトルクの授受を行なうことにより、一方の車輪の駆動トルクを増大または減少させ、他方の車輪の駆動トルクを減少または増大させることが可能である。なお、上述の、遊星歯車機構１２Ｂ、変速機構１５Ａ、トルク伝達機構１５Ｂは公知の技術であるので、これらの各構造についての詳細な説明は省略する。
【００２４】
そして、車両１には、左右輪間駆動力移動機構１５及び前後輪間差動制限機構１９に対して油圧を供給する駆動系油圧ユニット３０が設けられている。詳しくは、駆動系油圧ユニット３０は左右輪間駆動力移動機構１５を油圧作動させるリアデフ油圧ユニット３１と前後輪間差動制限機構１９を油圧作動させるセンターデフ油圧ユニット３２とから構成されており、これらリアデフ油圧ユニット３１及びセンターデフ油圧ユニット３２は電子コントロールユニット（ＥＣＵ）４０に接続されている。
【００２５】
なお、リアデフ油圧ユニット３１及びセンターデフ油圧ユニット３２には、いずれも図示しない、アキュムレータ、アキュムレータ内の作動油を所定圧に加圧するモータポンプ、モータポンプで加圧された油圧を監視する圧力センサ等が備えられ、また、モータポンプによって圧力調整されたアキュムレータ内の油圧をさらに圧力調整しながら出力する電磁制御弁と、この電磁制御弁で調整された油圧の供給先を、左右輪間駆動力移動機構１５の所定の油室（図示略）に切り換える方向切換弁等が備えられて構成されている。
【００２６】
ＥＣＵ４０には、駆動力調整コントローラ（駆動力調整制御手段、挙動制御手段）４２が設けられ、実際にはリアデフ油圧ユニット３１及びセンターデフ油圧ユニット３２は駆動力調整コントローラ４２に接続されている。
駆動力調整コントローラ４２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インタフェイス等を備え、入力側には車輪速センサ（車速検出手段）４５Ｒ、４５Ｌ、４６Ｒ、４６Ｌ、舵角センサ４７、Ｇ（前後Ｇ、横Ｇ）センサ４８、ヨーレイトセンサ（挙動検出手段）４９の他、スロットルポジションセンサ（図示略）等の各種センサ類が接続されている。これにより、リアデフ油圧ユニット３１及びセンターデフ油圧ユニット３２は、駆動力調整コントローラ４２が各種センサによって検出された車両の走行状態、即ち車速、操舵状態、車体の走行状態等に応じて各々演算した出力値に応じて作動制御され、左右輪間駆動力移動機構１５及び前後輪間差動制限機構１９の作動をそれぞれ制御可能である。
【００２７】
例えば、車両１が右旋回しながら前進している場合には、所定の油圧がリアデフ油圧ユニット３１から左右輪間駆動力移動機構１５に入力され、右後輪１４Ｒに伝達されるトルクが減少されるとともに右後輪１４Ｒが減速する一方、左後輪１４Ｌに伝達されるトルクが増大されるとともに左後輪１４Ｌが増速する。これにより、車両１に右回り（時計回り）のヨーモーメントを生じさせるようにでき、車両１の回頭性能を向上させることが可能である。
【００２８】
同様に、車両１が左方向へ旋回しながら前進している場合には、所定の油圧がリアデフ油圧ユニット３１から左右輪間駆動力移動機構１５に入力され、左後輪１４Ｌへ伝達されるトルクが減少されるとともに左後輪１４Ｌが減速する一方、右後輪１４Ｒへ伝達されるトルクが増加されるとともに右後輪１４Ｒが増速する。これにより、車両１に対して左回り（反時計回り）のヨーモーメントを生じさせるようにでき、やはり車両１の回頭性能を向上させることが可能である。
【００２９】
また、所定の油圧がセンターデフ油圧ユニット３２から前後輪間差動制限機構１９に入力され、前輪８と後輪１４との差動を制限して車両１のトラクション性能を向上させたり、或いは前輪８と後輪１４との差動を許容して車両１の回頭性能を向上させることが可能である。
さらに、車両１には、ブレーキ装置制御システムが装備されており、このブレーキ装置制御システムにより、車両１の各輪８Ｌ、８Ｒ、１４Ｌ、１４Ｒの制動状態をそれぞれ独立して制御可能である。このブレーキ装置制御システムは、車両１の各輪８Ｌ、８Ｒ、１４Ｌ、１４Ｒにそれぞれ対応して設けられた４つのブレーキ装置（挙動調整機構）２１Ｌ、２１Ｒ、２２Ｌ、２２Ｒと、これらの各ブレーキ装置２１、２２を制御すべくＥＣＵ４０に設けられたブレーキ装置コントローラ（挙動制御手段）４４と、ブレーキ装置コントローラ４４からの指令に応じた油圧を各ブレーキ装置２１、２２に対して供給する制動系油圧ユニットとしてのブレーキ装置油圧ユニット３３とから構成されている。
ブレーキ装置油圧ユニット３３には、それぞれ図示しない、ブレーキ液圧を調整するためのモータポンプ、電磁制御弁等が備えられている。
【００３０】
また、ブレーキ装置コントローラ４４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インタフェイス等を備え、入力側には車輪速センサ（車速検出手段）４５Ｒ、４５Ｌ、４６Ｒ、４６Ｌ、舵角センサ４７、Ｇセンサ（前後Ｇ、横Ｇ）４８、ヨーレイトセンサ（挙動検出手段）４９の他、ブレーキペダル踏み込みセンサ（図示略）等の各種センサ類が接続されている。これにより、ブレーキ装置油圧ユニット３３は、ブレーキ装置コントローラ４４が各種センサからの情報に基づき各々演算した出力値に応じて作動制御され、ブレーキ装置２１Ｌ、２１Ｒ、２２Ｌ、２２Ｒの作動状態をそれぞれ制御し、車両１のヨーモーメントを制御可能である。
【００３１】
図２は、上記のように構成された本発明に係る車両の挙動制御装置の駆動力調整コントローラ４２内における制御系の構成のうち左右輪間駆動力移動機構１５の制御、即ち左右輪駆動力調整制御の制御系の構成を示した模式的なブロック図であり、以下、同図に基づき駆動力調整コントローラ４２において実行される本発明に係る駆動力調整制御装置の左右輪駆動力調整制御の制御内容について説明する。
上述したように、駆動力調整コントローラ４２では各種センサからの情報に基づき車両の走行状態に応じた出力値が各々演算され、これにより左右輪間駆動力移動機構１５の作動状態がそれぞれ左右輪駆動力調整制御として制御されるが、具体的には、図２に示すように、舵角センサ４７によって測定された舵角と、各車輪速センサ４５Ｒ、４５Ｌ、４６Ｒ、４６Ｌによって検出された車速ＶBとに基づいて理論上の目標ヨーレイト（目標挙動）γtが計算され（目標ヨーレイト設定手段、目標挙動設定手段）、減算器５０において当該目標ヨーレイトγtとヨーレイトセンサ４９によって測定された実ヨーレイト（実挙動）γrとの差としてヨーレイト偏差Δγ（偏差の相関値）が制御指標として求められ、変換器５２において当該ヨーレイト偏差Δγに応じて左右輪駆動力調整制御量ＴR/Dが求められ出力される。そして、左右輪駆動力調整制御量ＴR/Dに基づいて車両１のヨーモーメントを増減制御すべく左右輪間駆動力移動機構１５がフィードバック制御される。
詳しくは、図２に示すように、変換器５２にはヨーレイト偏差Δγ（制御指標）を横軸とし左右輪駆動力調整制御量ＴR/Dを縦軸とする変換マップが予め記憶されており、左右輪駆動力調整制御量ＴR/Dは算出されたヨーレイト偏差Δγに基づき当該変換マップから読み出される。
【００３２】
そして、変換マップには、左右輪駆動力調整制御量ＴR/Dに対しヨーレイト偏差Δγの−γDZからγDZまでの０値近傍の絶対値｜γDZ｜の範囲において当該左右輪駆動力調整制御量ＴR/Dが値０を維持するよう不感帯が設定されている。
このように不感帯が設けられていることにより、各車輪速センサ４５Ｒ、４５Ｌ、４６Ｒ、４６Ｌ、舵角センサ４７、ヨーレイトセンサ４９等からの入力信号に路面からの外乱等によるノイズが混入し、当該ノイズにより微少なヨーレイト偏差Δγが発生した場合であっても、当該微少なヨーレイト偏差Δγによって不必要に左右輪駆動力調整制御量ＴR/Dが生成されてしまうことが防止され、左右輪間駆動力移動機構１５の過度の不要な作動が防止される。
【００３３】
ところで、上述したように、車速ＶBが小さい低車速域では、半径の小さい旋回を行った場合、２輪モデルの近似誤差が大きくなったり操舵角と実舵角の間の非線形性が強まり、線形モデルで計算した目標ヨーレイトγtと実ヨーレイトγrとの偏差が特に生じ易く、また高車速域においても、空力の影響等により、やはり線形モデルで計算した目標ヨーレイトγtと実ヨーレイトγrとの偏差が比較的生じ易い一方、中車速域では、偏差は生じ易くなく、不感帯幅である絶対値｜γDZ｜を一定範囲に固定していると、中車速域においては不感帯が広過ぎ、可能なはずの左右輪駆動力調整制御を実施できないという不都合が生じ得る。また、低車速域と高車速域でも、偏差の生じ易さはそれぞれ異なるため、いずれか一方においてやはり最適な左右輪駆動力調整制御を実施できないという不都合が生じ得る。
【００３４】
このようなことから、本発明では、不感帯幅である絶対値｜γDZ｜を車速ＶBに応じて適宜可変させるようにしている（不感帯幅設定手段）。
詳しくは、図２に示すように、駆動力調整コントローラ４２には車速ＶBに対する絶対値｜γDZ｜が予め実験等により設定されマップＭとして記憶されており、各車輪速センサ４５Ｒ、４５Ｌ、４６Ｒ、４６Ｌにより検出された車速ＶBに応じて絶対値｜γDZ｜がマップＭから読み出されることで、変換器５２の変換マップの絶対値｜γDZ｜が可変設定される。
【００３５】
即ち、絶対値｜γDZ｜は、車速ＶBに応じ、車速ＶBが第１所定値Ｖ1未満の低車速域では車速ＶBが０で最大値Ｘ1となり第１所定値Ｖ1で通常値Ｘ2（＜Ｘ1）となるよう変化勾配Ｄ1（第１の変化度合い）をもって設定され、第１所定値Ｖ1以上第２所定値Ｖ2未満の中車速域では通常値Ｘ2に維持され、第２所定値Ｖ2以上の高車速域では通常値Ｘ2から徐々に増大するよう変化勾配Ｄ1よりも緩やかな変化勾配Ｄ2（第２の変化度合い）をもって全体として最大値Ｘ1よりも小さい範囲に設定されている。
【００３６】
特に、車速ＶBが第１所定値Ｖ1未満の低車速域では低車速であるほど線形モデルで計算した目標ヨーレイトγtと実ヨーレイトγrとの偏差が生じ易いことから、車速ＶBが０に近いほど絶対値｜γDZ｜は最大値Ｘ1に近づき不感帯幅が広くなるように設定されている。
このように、本発明に係る車両の挙動制御装置では、左右輪間駆動力移動機構１５の制御において、左右輪駆動力調整制御量ＴR/Dに対しヨーレイト偏差Δγに０値近傍の絶対値｜γDZ｜の範囲で不感帯を設定するようにしており、この場合において、当該不感帯幅を車速ＶBに応じて可変設定し、低車速域では中車速域よりも絶対値｜γDZ｜が大きく不感帯幅が広くなるようにし、特に低車速域で車速ＶBが小さいほど絶対値｜γDZ｜が最大値Ｘ1に近づくようにし、高車速域では中車速域よりも絶対値｜γDZ｜が徐々に大きく不感帯幅が徐々に広くなるようにしている。即ち、左右輪駆動力調整制御量ＴR/Dに対するヨーレイト偏差Δγの不感帯幅を全体として低車速域では広く、中車速域ではできる限り狭く、高車速域ではやや広くなるようにきめ細かく調整するようにしている。
【００３７】
これにより、低車速域において半径の小さい旋回を行うような場合であって、目標ヨーレイトγtと実ヨーレイトγrとの偏差が特に生じ易い場合であっても、不感帯幅を広くして不必要に左右輪駆動力調整制御量ＴR/Dが生成されてしまうことを防止でき、同様に、高車速域において空力の影響等があるような場合であって、目標ヨーレイトγtと実ヨーレイトγrとの偏差が比較的生じ易い場合であっても、やはり不感帯幅をやや広くして不必要に左右輪駆動力調整制御量ＴR/Dが生成されてしまうことを防止でき、左右輪間駆動力移動機構１５の過度の不要な作動を良好に防止することができる。そして一方、中車速域においては、絶対値｜γDZ｜を通常値Ｘ2として不感帯幅をできる限り狭く維持して左右輪駆動力調整制御を不都合なく良好に実施するようにできる。
【００３８】
即ち、本発明に係る車両の挙動制御装置によれば、車速ＶBに拘わらず全ての車速域で、左右輪駆動力調整制御量ＴR/Dをヨーレイト偏差Δγに基づき適切に求めることができ、過度の不要な制御を排除して最適な左右輪駆動力調整制御を実現することが可能である。
以上で本発明に係る車両の挙動制御装置の実施形態の説明を終えるが、実施形態は上記に限られるものではない。
【００３９】
例えば、上記実施形態では、代表例として左右輪間駆動力移動機構１５の制御において左右輪駆動力調整制御量ＴR/Dに対しヨーレイト偏差Δγの不感帯幅を車速ＶBに応じて可変設定する場合について説明したが、これに限られるものではなく、前後輪間差動制限機構（挙動調整機構）１９の前後輪駆動力調整制御における制御量やブレーキ装置制御システムにおけるブレーキ装置（挙動調整機構）２１Ｌ、２１Ｒ、２２Ｌ、２２Ｒのブレーキ装置制御の制御量に対する制御指標についても同様に不感帯を設け、当該不感帯を上記同様に車速ＶBに応じて可変設定するようにしてもよい。
【００４０】
また、上記実施形態では、目標ヨーレイトγtと実ヨーレイトγrとの差であるヨーレイト偏差Δγを制御指標としているが、例えばヨーレイト偏差Δγの微分値ｄΔγ／ｄｔ（偏差の相関値）を制御指標とするようにし、当該微分値ｄΔγ／ｄｔに対応するように不感帯を車速ＶBに応じて可変設定するようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、速度情報を車輪速センサ４５Ｌ，４５Ｒ，４６Ｌ，４６Ｒで検出しているが、このような形態に限定されるものではなく、例えば、舵角センサ４７からの検出情報から低速コーナー／高速コーナーを推定し、この推定値に応じて不感帯を可変設定するようにしてもよい。
【００４１】
また、上記実施形態においては、フロントデフ６は、エンジン２から入力されたトルクの大きさに応じて、左右輪８Ｒ，８Ｌの差動を機械的に制限するトルク感応式のディファレンシャルギアが適用されている場合について説明したが、このような構成に限定するものではない。
例えば、上記実施形態における左右輪間駆動力移動機構１５を、リアデフ１２に装備するだけではなくフロントデフ６にも装備する構成としてもよいし、フロントデフ６のみに装備する構成としてもよい。
【００４２】
また、上記実施形態においては、車両１が４輪駆動車である場合を例にとって説明したが、特に４輪駆動車に限定するものではなく、前輪駆動車であってもよいし、後輪駆動車であってもよい。
また、上記実施形態においては、リアデフ油圧ユニット３１が左右輪間駆動力移動機構１５を制御することで、エンジン１から後左右輪１４Ｌ，１４Ｒに伝達されるトルクの差が調整される場合を例にとって説明したが、このような構成に限定するものではない。例えば、前輪側あるいは後輪側の左右輪にそれぞれ設けられた電気モータの駆動力をそれぞれ独立して調整するようにしてもよい。なお、この場合、電気モータのほかに、エンジンなどの他の駆動源を車載するか否かは適宜選択可能である。
【００４３】
また、左右輪間駆動力移動機構１５の代わりに、左右輪間で駆動力を配分する機構に換えてもよく、例えば、左右輪にそれぞれクラッチ機構を設け、このクラッチ機構による締結力を調整することで、左右輪に伝達される駆動力の大きさを可変とする構成としてもよい。さらには、これを後輪側あるいは前輪側に設けてもよい。
また、上記実施形態においては、前後輪間差動制限機構１９を歯車式のものとしたが、これに何ら限定されるものではなく、同様の機能を有するものであればよいことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両の挙動制御装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】本発明に係る車両の挙動制御装置のうち左右輪駆動力調整制御の制御系の構成を示した模式的なブロック図である。
【符号の説明】
【００４５】
１ 車両
２ エンジン
８Ｌ、８Ｒ 駆動輪、各輪
１４Ｌ、１４Ｒ 駆動輪、各輪
１５ 左右輪間駆動力移動機構（駆動力調整機構、挙動調整機構）
１９ 前後輪間差動制限機構（駆動力調整機構、挙動調整機構）
２１Ｌ、２１Ｒ ブレーキ装置（挙動調整機構）
２２Ｌ、２２Ｒ ブレーキ装置（挙動調整機構）
３０ 駆動系油圧ユニット
３１ リアデフ油圧ユニット
３２ センターデフ油圧ユニット
３３ ブレーキ装置油圧ユニット
４０ ＥＣＵ
４２ 駆動力調整コントローラ（駆動力調整制御手段、挙動制御手段）
４４ ブレーキ装置コントローラ（挙動制御手段）
４５Ｒ、４５Ｌ 車輪速センサ（車速検出手段）
４６Ｒ、４６Ｌ 車輪速センサ（車速検出手段）
４７ 舵角センサ
４８ Ｇセンサ
４９ ヨーレイトセンサ（挙動検出手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の挙動を調整する挙動調整機構と、
車両の実挙動を検出する挙動検出手段と、
車両の走行状態に応じて車両の目標挙動を設定する目標挙動設定手段と、
該目標挙動設定手段により設定された目標挙動と前記挙動検出手段により検出された実挙動との偏差の相関値を制御指標とし、前記挙動調整機構を該制御指標に応じて求めた制御量に基づき制御する挙動制御手段と、
車速を検出する車速検出手段とを備え、
前記挙動制御手段は、前記制御指標の０値近傍に所定幅の不感帯を有し、前記車速検出手段により検出された車速に応じて該不感帯の所定幅を可変設定する不感帯幅設定手段を含み、
前記不感帯幅設定手段は、車速が第１所定値未満の低車速域では該第１所定値以上第２所定値未満の中車速域よりも前記不感帯の所定幅を広く設定するとともに、車速が第２所定値以上の高車速域では前記中車速域よりも前記不感帯の所定幅を広く設定することを特徴とする車両の挙動制御装置。
【請求項２】
前記不感帯幅設定手段は、車速が前記第１所定値未満の低車速域では前記第２所定値以上の高車速域よりも前記不感帯の所定幅を全体として広く設定することを特徴とする、請求項１記載の車両の挙動制御装置。
【請求項３】
前記不感帯幅設定手段は、車速が前記第１所定値未満の低車速域では低車速になるほど前記不感帯の所定幅を第１の変化度合いで広く設定し、前記第２所定値以上の高車速域では高車速になるほど前記不感帯の所定幅を前記第１の変化度合いより緩やかな第２の変化度合いで広く設定することを特徴とする、請求項２記載の車両の挙動制御装置。
【請求項４】
前記挙動調整機構は、各駆動輪の駆動力を調整することで車両の挙動を調整する駆動力調整機構を含み、
前記挙動検出手段は、車両の実ヨーレイトを検出するヨーレイト検出手段であり、
前記目標挙動設定手段は、車両の走行状態に応じて車両の目標ヨーレイトを設定する目標ヨーレイト設定手段であり、
前記挙動制御手段は、前記目標ヨーレイト設定手段により設定された目標ヨーレイトと前記ヨーレイト検出手段により検出された実ヨーレイトとの偏差の相関値を制御指標とし、前記駆動力調整機構を該制御指標に応じて求めた制御量に基づき制御する駆動力調整制御手段を含むことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか記載の車両の挙動制御装置。
【請求項１】
車両の挙動を調整する挙動調整機構と、
車両の実挙動を検出する挙動検出手段と、
車両の走行状態に応じて車両の目標挙動を設定する目標挙動設定手段と、
該目標挙動設定手段により設定された目標挙動と前記挙動検出手段により検出された実挙動との偏差の相関値を制御指標とし、前記挙動調整機構を該制御指標に応じて求めた制御量に基づき制御する挙動制御手段と、
車速を検出する車速検出手段とを備え、
前記挙動制御手段は、前記制御指標の０値近傍に所定幅の不感帯を有し、前記車速検出手段により検出された車速に応じて該不感帯の所定幅を可変設定する不感帯幅設定手段を含み、
前記不感帯幅設定手段は、車速が第１所定値未満の低車速域では該第１所定値以上第２所定値未満の中車速域よりも前記不感帯の所定幅を広く設定するとともに、車速が第２所定値以上の高車速域では前記中車速域よりも前記不感帯の所定幅を広く設定することを特徴とする車両の挙動制御装置。
【請求項２】
前記不感帯幅設定手段は、車速が前記第１所定値未満の低車速域では前記第２所定値以上の高車速域よりも前記不感帯の所定幅を全体として広く設定することを特徴とする、請求項１記載の車両の挙動制御装置。
【請求項３】
前記不感帯幅設定手段は、車速が前記第１所定値未満の低車速域では低車速になるほど前記不感帯の所定幅を第１の変化度合いで広く設定し、前記第２所定値以上の高車速域では高車速になるほど前記不感帯の所定幅を前記第１の変化度合いより緩やかな第２の変化度合いで広く設定することを特徴とする、請求項２記載の車両の挙動制御装置。
【請求項４】
前記挙動調整機構は、各駆動輪の駆動力を調整することで車両の挙動を調整する駆動力調整機構を含み、
前記挙動検出手段は、車両の実ヨーレイトを検出するヨーレイト検出手段であり、
前記目標挙動設定手段は、車両の走行状態に応じて車両の目標ヨーレイトを設定する目標ヨーレイト設定手段であり、
前記挙動制御手段は、前記目標ヨーレイト設定手段により設定された目標ヨーレイトと前記ヨーレイト検出手段により検出された実ヨーレイトとの偏差の相関値を制御指標とし、前記駆動力調整機構を該制御指標に応じて求めた制御量に基づき制御する駆動力調整制御手段を含むことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか記載の車両の挙動制御装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００９−５６８６６（Ｐ２００９−５６８６６Ａ）
【公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２２４１６１（Ｐ２００７−２２４１６１）
【出願日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
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