JP2015085878A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者によるステアリングホイールの操舵方向を判断するに際して、判断のハンチングを抑制したり、又、判断遅れを抑制したりする。【解決手段】操舵角差分値Δθswの符号が変化し且つその操舵角差分値Δθswの絶対値が所定値を超えていることを操舵方向が変化したと判断する為の条件とすることに加えて、操舵角差分値Δθswの符号が変化したにも拘わらずその操舵角差分値Δθswの絶対値が所定値を超えていない為に操舵方向が変化していないと判断された場合には、操舵角差分値Δθswを算出するときに用いる保持値θswhldが更新されないので、操舵時における実操舵角θswの細かな変化に影響され難くなり、運転者によるステアリングホイール４０の切り増し操作と切り戻し操作とをより正しく且つ速やかに判断することができる。【選択図】図４

Description

本発明は、運転者によるステアリングホイールの操舵方向を判断する、車両の制御装置に関するものである。

運転者によるステアリングホイールの操作に応じて所定の制御を実行する車両が良く知られている。このような制御において、操舵角をどのように取り扱うかについて種々提案されている。例えば、特許文献１には、操舵操作量(操舵角)の微分値に応じて四輪駆動車両の前後輪の駆動力配分を変更(制御)する技術が提案されている。

特許第４７９７５１３号公報

ところで、操舵角は同じ値でも、切り増し操作をしている状態であるのか或いは切り戻し操作をしている状態であるのかの違いがある。その為、制御によっては、どちらの状態であるのかを正しく判断することが望まれる。前述した特許文献１に開示された、操舵角の微分値を用いれば、操舵方向の変化を判断することが可能である。このように微分値を用いる場合、操舵角変化量が小さくても変化速度が早ければ、操舵角の微分値は大きな値となる。その為、運転者のステアリング操作における操舵角のぶれ、タイヤを介してステアリングホイールに伝わる路面抵抗変化による操舵角のぶれなどによって、操舵角の微分値が操舵方向の判断閾値付近で変動して、操舵方向の判断にハンチングが生じる可能性がある。又、ゆっくりとしたステアリング操作の場合には、判断遅れが生じる可能性がある。尚、上述したような課題は未公知であり、運転者によるステアリングホイールの切り増し操作と切り戻し操作とをより正しく判断することについて未だ提案されていない。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、運転者によるステアリングホイールの操舵方向を判断するに際して、判断のハンチングを抑制したり、又、判断遅れを抑制したりすることができる車両の制御装置を提供することにある。

前記目的を達成する為の第１の発明の要旨とするところは、(a) 運転者によるステアリングホイールの操作が切り増し操作となる操舵方向であるか或いは切り戻し操作となる操舵方向であるかを判断する、車両の制御装置であって、(b) 実際の操舵角と比較先の操舵角との差である操舵角差分値を算出するときの前記比較先の操舵角である保持値を設定する保持値設定部と、(c) 前記操舵角差分値の今回の符号が前回から変化したか否かを判断する第１判断部と、(d) 前記第１判断部により前記操舵角差分値の符号が変化したと判断された場合に、前記操舵角差分値の今回の絶対値が所定値を超えているか否かを判断する第２判断部と、(e) 前記第２判断部により前記操舵角差分値の今回の絶対値が所定値を超えていると判断された場合には、前記操舵方向が変化したと判断する一方で、前記第２判断部により前記操舵角差分値の今回の絶対値が所定値を超えていないと判断された場合には、前記操舵方向が変化していないと判断する第３判断部とを含み、(f) 前記保持値設定部は、前記第２判断部により前記操舵角差分値の今回の絶対値が所定値を超えていないと判断された場合には、前記今回の操舵角差分値を算出するときに用いた保持値を、次回の操舵角差分値を算出するときに用いる保持値として設定することにある。

このようにすれば、前記操舵角差分値の符号が変化し且つその操舵角差分値の絶対値が所定値を超えていることを前記操舵方向が変化したと判断する為の条件とすることに加えて、前記操舵角差分値の符号が変化したにも拘わらずその操舵角差分値の絶対値が所定値を超えていない為に前記操舵方向が変化していないと判断された場合には、操舵角差分値を算出するときに用いる保持値が更新されないので、操舵時における操舵量の細かな変化に影響され難くなり、運転者によるステアリングホイールの切り増し操作と切り戻し操作とをより正しく且つ速やかに判断することができる。このように、運転者によるステアリングホイールの操舵方向を判断するに際して、判断のハンチング(誤判断)を抑制したり、又、判断遅れを抑制したりすることができる。

ここで、第２の発明は、前記第１の発明に記載の車両の制御装置において、前記第３判断部は、前記第１判断部により前記操舵角差分値の符号が変化していないと判断された場合には、前記操舵方向が変化していないと判断するものであり、前記保持値設定部は、前記第１判断部により前記操舵角差分値の符号が変化していないと判断された場合には、或いは前記第２判断部により前記操舵角差分値の今回の絶対値が所定値を超えていると判断された場合には、前記今回の操舵角差分値を算出するときに用いた前記実際の操舵角の値を、次回の操舵角差分値を算出するときに用いる保持値として設定することにある。このようにすれば、運転者によるステアリングホイールの切り増し操作と切り戻し操作とをより正しく且つ速やかに判断することができる。

また、第３の発明は、前記第１の発明又は第２の発明に記載の車両の制御装置において、前記実際の操舵角の絶対値が零を含む所定範囲内にあるか否かを判断する第４判断部を更に備え、前記第４判断部により前記実際の操舵角の絶対値が前記所定範囲内にあると判断された場合には、前記第１判断部は、前記操舵角差分値の符号が変化したか否かの判断を行わず、前記第３判断部は、前記操舵方向を切り増し操作となる操舵方向とし、前記保持値設定部は、前記実際の操舵角の値を前記保持値として設定することにある。このようにすれば、実際の操舵角の絶対値が零を含む所定範囲内にある場合には、運転者によりステアリングホイールが操舵操作されれば切り増し操作となることに対して、前記第１判断部による判断を行うことなく、前記操舵方向が切り増し操作となる操舵方向とされるので、予め、切り増し操作に備えておくことができる。又、運転者によるステアリングホイールの切り増し操作と切り戻し操作とをより正しく且つ速やかに判断することができる。

また、第４の発明は、前記第１の発明乃至第３の発明の何れか１つに記載の車両の制御装置において、前記実際の操舵角が前回値に対して零を跨いだか否かを判断する第５判断部を更に備え、前記第５判断部により前記実際の操舵角が前回値に対して零を跨いだと判断された場合には、前記第１判断部は、前記操舵角差分値の符号が変化したか否かの判断を行わず、前記第３判断部は、前記操舵方向を切り増し操作となる操舵方向とし、前記保持値設定部は、前記実際の操舵角の値を前記保持値として設定することにある。このようにすれば、実際の操舵角が零を跨いだ場合には、運転者によるステアリングホイールの操作方向が反対方向への切り増し操作となることに対して、前記第１判断部による判断を行うことなく、前記操舵方向が切り増し操作となる操舵方向とされるので、速やかに切り増し操作に対応することができる。又、運転者によるステアリングホイールの切り増し操作と切り戻し操作とをより正しく且つ速やかに判断することができる。

また、第５の発明は、前記第１の発明乃至第４の発明の何れか１つに記載の車両の制御装置において、前記第３判断部による操舵方向の判断結果に基づいて、前後輪の駆動力配分量或いは左右輪の駆動力配分量を制御することにある。このようにすれば、操舵時の切り増し操作或いは切り戻し操作に合わせて駆動力配分が適切に制御され、車両の旋回性能が向上させられる。

本発明が適用される車両の概略構成を説明する図であると共に、車両における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。 旋回中において、後輪に配分されるトルクの一例を示す模式図である。 本実施例における操舵方向の判断手法の狙いを説明する為の図である。 電子制御装置の制御作動の要部すなわち運転者によるステアリングホイールの操舵方向を判断するに際して判断のハンチングを抑制したり判断遅れを抑制したりする為の制御作動を説明するフローチャートである。 図４のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートの一例である。 本発明が適用される車両の概略構成を説明する図であって、図１の車両とは別の実施例である。

本発明において、好適には、前記車両は、前後輪の駆動力配分量を制御することができる四輪駆動車両である。この四輪駆動車両は、例えば主駆動輪側の動力伝達経路から電子制御カップリングなどを介して副駆動輪へ駆動力源の動力が配分されるような四輪駆動システムを備える車両、或いは主駆動輪側の駆動力源や動力伝達経路及びその主駆動輪側とは独立した副駆動輪側の駆動力源や動力伝達経路にて前後輪の駆動力配分量が制御されるような四輪駆動システムを備える車両である。又、この四輪駆動車両は、前記駆動力源と前記主駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する変速機を備えている。この変速機は、常時噛み合う複数対の変速ギヤを２軸間に備える公知の同期噛合型平行２軸式変速機などの手動変速機、種々の自動変速機（遊星歯車式自動変速機、同期噛合型平行２軸式自動変速機、ＤＣＴ、ＣＶＴ等）などである。この自動変速機は、自動変速機単体、流体式伝動装置を有する自動変速機、或いは副変速機を有する自動変速機などにより構成される。又、前記駆動力源は、例えば燃料の燃焼によって動力を発生する内燃機関等のガソリンエンジンやディーゼルエンジン等が好適に用いられるが、電動機等の他の原動機を単独で或いはエンジンと組み合わせて採用することもできる。

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明が適用される車両１０の概略構成を説明する図であると共に、車両１０における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。図１において、車両１０は、エンジン１２、左右の前輪１４Ｌ，１４Ｒ(以下、特に区別しない場合には前輪１４という)、左右の後輪１６Ｌ，１６Ｒ(以下、特に区別しない場合には後輪１６という)、エンジン１２と前輪１４との間の動力伝達経路であるエンジン１２の動力を前輪１４に伝達する第１の動力伝達経路、エンジン１２と後輪１６との間の動力伝達経路であるエンジン１２の動力を後輪１６に伝達する第２の動力伝達経路などを備えている。エンジン１２は、例えばガソリンエンジン或いはディーゼルエンジン等の内燃機関であって、駆動力を発生する駆動力源である。前輪１４は、二輪駆動走行状態(２ＷＤ走行状態)及び四輪駆動走行状態(４ＷＤ走行状態)のときに共に、前記第１の動力伝達経路を介してエンジン１２から動力が伝達される駆動輪となる主駆動輪である。後輪１６は、２ＷＤ走行状態のときに従動輪となり且つ４ＷＤ走行状態のときに前記第２の動力伝達経路を介してエンジン１２から動力が伝達される駆動輪となる副駆動輪である。従って、車両１０は、ＦＦベースの前後輪駆動車両(四輪駆動車両)である。

前記第１の動力伝達経路は、変速機１８、フロントデフ２０、左右の前輪車軸２２Ｌ，２２Ｒ(以下、特に区別しない場合には前輪車軸２２という)などを備えている。前記第２の動力伝達経路は、変速機１８、エンジン１２の動力を後輪１６に分配する前後輪動力分配装置であるトランスファ２４、トランスファ２４にて分配されたエンジン１２の動力を後輪１６へ伝達する駆動力伝達軸であるプロペラシャフト２６、プロペラシャフト２６に直列に配設された摩擦係合装置としての電磁式の駆動力配分カップリング(以下、カップリング)２８、リヤデフ３０、左右の後輪車軸３２Ｌ，３２Ｒ(以下、特に区別しない場合には後輪車軸３２という)などを備えている。車両１０は、エンジン１２により発生させられたトルクを車両１０の走行状況に応じて前後輪に配分する電子制御トルク・スプリット式四輪駆動車両の一例であり、カップリング２８によって低燃費でトラクション性能に優れた駆動系(動力伝達装置)を提供できる。

変速機１８は、エンジン１２と前輪１４との間の前記第１の動力伝達経路及びエンジン１２と後輪１６との間の前記第２の動力伝達経路のうちの共通する動力伝達経路の一部を構成し、エンジン１２の動力を前輪１４側や後輪１６側へ伝達する。変速機１８は、例えば変速比γ(＝変速機入力回転速度Ｎin／変速機出力回転速度Ｎout)が異なる複数の変速段が選択的に成立させられる公知の遊星歯車式多段変速機、変速比γが無段階に連続的に変化させられる公知の無段変速機、或いは公知の同期噛合型平行２軸式変速機などである。

カップリング２８は、プロペラシャフト２６とリアデフ３０との間に設けられ、プロペラシャフト２６に連結された一方の回転要素２８ａと、リアデフ３０のリングギヤと噛み合うドライブピニオン３４に連結された他方の回転要素２８ｂとの間でトルク伝達を行う。カップリング２８は、例えば湿式多板クラッチで構成される電子制御カップリングであり、カップリング２８の伝達トルクを制御することにより、前後輪のトルク配分を１００：０〜５０：５０の間で連続的に変更することができる。具体的には、カップリング２８の伝達トルクを制御する図示しない電磁ソレノイドに電流が供給されると、その電流値に比例した係合力でカップリング２８が係合される。例えば、電磁ソレノイドの電流が供給されない場合には、カップリング２８の係合力が零、すなわち伝達トルクが零となり、前後輪のトルク配分が１００：０となる。又、電磁ソレノイドの電流が高くなり、カップリング２８が完全係合されると、前後輪のトルク配分が５０：５０となる。このように、電磁ソレノイドに供給される電流値が高くなるに従って後輪側に伝達されるトルク配分が高くなり、この電流値を制御することで、前後輪のトルク配分を連続的に変化させることができる。尚、カップリング２８は公知の技術であるので、具体的な構造や作動については省略する。

車両１０には、例えばカップリング２８の係合トルクを制御したり、運転者によるステアリングホイール４０の操作が切り増し操作となる操舵方向であるか或いは切り戻し操作となる操舵方向であるかを判断する、車両１０の制御装置を含む電子制御装置７０が備えられている。電子制御装置７０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両１０の各種制御を実行する。例えば、電子制御装置７０は、エンジン１２の出力制御、車両１０の駆動状態の切替制御等を実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用やカップリング２８の係合制御用等に分けて構成される。電子制御装置７０には、各種センサ(例えば各種回転速度センサ５０，５２，５４，５６、アクセル開度センサ５８、スロットル弁開度センサ６０、Ｇセンサ６２、ヨーレートセンサ６４、ステアリングセンサ６６など)による検出信号に基づく各種実際値(例えばエンジン回転速度Ｎe、変速機入力回転速度Ｎin、変速機出力回転速度Ｎout、各車輪(すなわち前輪１４Ｌ，１４Ｒ、及び後輪１６Ｌ，１６Ｒ)の回転速度(各車輪速)Ｎwに対応する各車輪速Ｎwfl，Ｎwfr，Ｎwrl，Ｎwrr、アクセル開度θacc、スロットル弁開度θth、車両１０の前後加速度Ｇx、車両１０の左右加速度Ｇy、車両１０の鉛直軸まわりの回転角速度であるヨーレートＲyaw、ステアリングホイール４０の操舵角θsw(舵角θswとも表す)など)が、それぞれ供給される。電子制御装置７０からは、例えばエンジン１２の出力制御の為のエンジン出力制御指令信号Ｓe、カップリング２８の係合トルクを制御する為のトルク指令信号Ｓcすなわち後輪１６側へ伝達する(配分する)トルクを制御する為の４ＷＤトルク制御指令信号Ｓcなどが、燃料噴射装置、点火装置、スロットルアクチュエータ等のエンジン制御装置、カップリング２８を駆動する電磁ソレノイドなどへそれぞれ出力される。尚、電子制御装置７０は、各車輪速Ｎwに基づいて、各種実際値の１つとして、車両１０の速度Ｖ(以下、車速Ｖという)を算出する。電子制御装置７０は、例えば各車輪速Ｎwの平均車輪速を車速Ｖとする。

電子制御装置７０は、車両走行状態判定手段すなわち車両走行状態判定部７２、４ＷＤ駆動力演算手段すなわち４ＷＤ駆動力演算部７４、及びアクチュエータ出力指示手段すなわちアクチュエータ出力指示部７６を備えている。

車両走行状態判定部７２は、前記各種信号等の情報に基づいて車両１０の最適な駆動状態(走行状態)を判断する。具体的には、車両走行状態判定部７２は、アクセル開度θacc及び車速Ｖ等に基づいて、車両１０の駆動力変化が予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された(すなわち予め定められた)駆動力変化閾値よりも小さい定常走行状態にあると判断した場合には、車両１０の走行状態を、カップリング２８を解放して走行する２ＷＤ走行とするよう判定する。一方で、車両走行状態判定部７２は、駆動力変化が前記駆動力変化閾値を超えていると判断した場合には、車両１０の走行状態を、カップリング２８を係合乃至スリップ係合して走行する４ＷＤ走行とするよう判定する。又、車両走行状態判定部７２は、各車輪速Ｎwに基づいて、各車輪間における回転速度差の何れかが所定回転差を超えたと判断した場合には、車両１０の走行状態を、４ＷＤ走行とするよう判定する。又、車両走行状態判定部７２は、操舵角θsw、左右加速度Ｇy、及びヨーレートＲyawの各絶対値が各々の旋回判定閾値θswth、Ｇyth、Ｒyawth以上となっているか否かに基づいて車両１０が旋回中であるか否かを判断し、車両１０が旋回中であると判断した場合には、車両１０の走行状態を、４ＷＤ走行とするよう判定する。前記旋回判定閾値θswth、Ｇyth、Ｒyawthは、例えば車両１０が旋回中であることを判断する為の予め定められた判定値である。

４ＷＤ駆動力演算部７４は、前記各種信号等の情報に基づいて最適な前後輪の駆動力配分を算出する。具体的には、４ＷＤ駆動力演算部７４は、エンジン回転速度Ｎe及びスロットル弁開度θth等に基づいてエンジントルクＴeの推定値(推定エンジントルク)Ｔepを算出し、最大限の加速性能が確保されるように前後輪の駆動力配分を算出する。又、４ＷＤ駆動力演算部７４は、スロットル弁開度θth、車速Ｖ、各車輪速Ｎwなどに基づいて、運転者の操作状況や車両１０の駆動力変化が安定していると判定した場合には、後輪１６への駆動力配分を低下させて、前輪駆動に近い状況にして燃費を向上させる。又、４ＷＤ駆動力演算部７４は、旋回中において、運転者によるステアリングホイール４０の操舵方向や目標ヨーレートＲyawtgtなどに基づいて、適切な旋回性能が得られるように前後輪の駆動力配分を算出する。尚、４ＷＤ駆動力演算部７４は、車両走行状態判定部７２により２ＷＤ走行状態とするよう判定された場合には、後輪１６への駆動力配分を零とする。

アクチュエータ出力指示部７６は、車両走行状態判定部７２により判断された走行状態、及び４ＷＤ駆動力演算部７４により算出された前後輪の駆動力配分となるように、カップリング２８の伝達トルクを制御する不図示の電磁ソレノイドにトルク指令信号Ｓcを出力する。具体的には、アクチュエータ出力指示部７６は、車両走行状態判定部７２により２ＷＤ走行状態とするよう判定された場合には、カップリング２８の伝達トルクを零とする指令を上記電磁ソレノイドに出力する。アクチュエータ出力指示部７６は、車両走行状態判定部７２により４ＷＤ走行状態とするよう判定された場合には、４ＷＤ駆動力演算部７４により算出された前後輪の駆動力配分での４ＷＤ走行となるように、カップリング２８の伝達トルクを制御する指令を上記電磁ソレノイドに出力する。

図２は、旋回中において、後輪１６に配分されるトルク(リヤトルクＴr)の一例を示す模式図である。このリヤトルクＴrは、４ＷＤ駆動力演算部７４により、運転者によるステアリングホイール４０の操舵方向や目標ヨーレートＲyawtgtなどに基づいて算出される。具体的には、４ＷＤ駆動力演算部７４は、旋回中において、操舵角θswに応じて予め定められた一定量のトルク配分にて、推定エンジントルクＴepを配分したフィードフォワード分のリヤトルクＴr(ＦＦリヤトルクＴrff)を算出する。ステアリングホイール４０の切り増し操作時(切り込み操作時)におけるフィードフォワード分のトルク配分は、４ＷＤ走行状態に近づけすぎない方が車両１０の回頭性が良い(向きが変わり易い)という観点から、図２に示されるように、比較的少なくされている。一方で、ステアリングホイール４０の切り戻し操作時におけるフィードフォワード分のトルク配分は、より４ＷＤ走行状態とした方がカーブからの脱出性が良くなる(又は旋回走行を直進走行の方へ戻すときにふらつき難くなる)という観点から、図２に示されるように、切り増し操作時と比較して多くされている。加えて、４ＷＤ駆動力演算部７４は、旋回中において、例えば次式(１)に示すような予め定められた関数ｆytを用いて、車速Ｖ及び操舵角θswなどに基づいて、車両旋回挙動に関する目標値としての目標ヨーレートＲyawtgtを算出する。次いで、４ＷＤ駆動力演算部７４は、例えば次式(２)に示すような予め定められたフィードバック制御式を用いて、実ヨーレートＲyawを目標ヨーレートＲyawtgtと一致させる為のフィードバック制御量であるフィードバック分のリヤトルクＴr(ＦＢリヤトルクＴrfb)を算出する。この式(２)において、ΔＲyawは目標ヨーレートＲyawtgtと実ヨーレートＲyawとのヨーレート偏差(＝Ｒyawtgt−Ｒyaw)、Ｋpは所定の比例係数、Ｋdは所定の微分係数、Ｋiは所定の積分係数である。そして、４ＷＤ駆動力演算部７４は、旋回中において、ＦＦリヤトルクＴrffとＦＢリヤトルクＴrfbとを加算してリヤトルクＴr(＝Ｔrff＋Ｔrfb)を算出する。アクチュエータ出力指示部７６は、旋回中において、４ＷＤ駆動力演算部７４により算出されたリヤトルクＴrとなるように、カップリング２８の伝達トルクを制御する不図示の電磁ソレノイドにトルク指令信号Ｓcを出力する。
Ｒyawtgt＝ｆyt(Ｖ，θsw) …(１)
Ｔrfb＝Ｋp×ΔＲyaw＋Ｋd×(dΔＲyaw/dt)＋Ｋi×(∫ΔＲyawdt) …(２)

上述した図２を用いたリヤトルクＴrを算出する制御の説明からも明らかなように、ステアリングホイール４０の切り増し操作時(切り増し領域)と切り戻し操作時(切り戻し領域)とでは、リヤトルクＴrの制御態様が異なる。その為、走行中における操舵方向を適切に判断することが望ましい。図２に示すような操舵角θswの滑らかな変化は、飽く迄もリヤトルクＴrを算出する制御を説明する為のものであり、実際の操舵角θsw(以下、実操舵角θsw)は、運転者のステアリング操作における操舵角θswのぶれ、前輪１４を介してステアリングホイール４０に伝わる路面抵抗変化による操舵角θswのぶれなどによって、運転者の操作意思ではない細かな変動が乗ってくる可能性がある(例えば後述する図５の操舵角を参照)。そうすると、操舵方向の判断手法によっては、判定にハンチングが発生して、操舵方向の判断に合わせて制御態様の切替えを実行するような制御がビジーとなる可能性がある。又、判定のハンチングの抑制乃至防止を主目的とする操舵方向の判断手法では、操舵方向の切替判断に判断遅れが生じる可能性がある。

本実施例では、判断のハンチングを抑制したり、判断遅れを抑制したりすることができる、操舵方向の判断手法を提案する。図３は、本実施例における操舵方向の判断手法の狙いを説明する為の図である。図３において、本実施例における操舵方向の判断手法の狙いとしては、例えば操舵角θswの変化方向が切り替わっただけでは操舵方向が変化したと判断せず、更に、操舵角θswの変化分が所定値を超えた場合に操舵方向が変化したと判断する。これによって、上述したような判断のハンチングが抑制される。加えて、操舵角θswの変化方向が切り替わっても、操舵角θswの変化分が所定値を超えていない為に操舵方向が変化していないと判断した場合には、操舵角θswの変化分を算出するときに実操舵角θswと比較する比較先の操舵角である保持値θswhldを、更新しない。これによって、操舵角θswの変化分を常に操舵角θswの前回値と実際値(今回値)との差で算出する場合と比べて、操舵角θswの変化方向が切り替わった以降に、操舵角θswの変化分が所定値を超え易くなり、上述したような判断遅れが抑制される。

具体的には、電子制御装置７０は、更に、保持値設定手段すなわち保持値設定部７８、操舵角差分値演算手段すなわち操舵角差分値演算部８０、及び操舵方向判断手段すなわち操舵方向判断部８２を備えている。

保持値設定部７８は、操舵方向を判断するときに用いる操舵角θswの変化分を算出するときの実操舵角θswに対する比較先の操舵角である保持値θswhldを設定する。操舵角θswの変化分は、後述するように、実操舵角θswと保持値θswhldとの差である操舵角差分値Δθswである。又、操舵角差分値Δθswは、正値か負値かに基づいて、ステアリングホイール４０の操作が切り増し操作となる操舵方向であるか或いは切り戻し操作となる操舵方向であるかを、大別する為の値である。その為、操舵角差分値Δθswの算出にあたっては、保持値θswhldも実操舵角θswも絶対値を用いる。尚、保持値設定部７８は、操舵方向判断部８２による判断結果に基づいて保持値θswhldを設定する為、この保持値θswhldの具体的な設定については、後述にて、操舵方向判断部８２による判断結果と関連付けて詳細に説明する。

操舵角差分値演算部８０は、操舵角θswの変化分として、保持値θswhldと実操舵角θswの絶対値との差である操舵角差分値Δθsw(＝θswhld−|θsw|)を算出する。操舵角差分値Δθswは、保持値θswhldから実操舵角θswの絶対値を減算した値として算出されるので、実操舵角θswの絶対値が増大する切り増し操作時には負値となり、実操舵角θswの絶対値が減少する切り戻し操作時には正値となる。見方を換えれば、そうなるように、保持値設定部７８により保持値θswhldが絶対値にて設定されている。

操舵方向判断部８２は、操舵角差分値Δθswの今回の符号が前回から変化したか否かを判断する第１判断手段すなわち第１判断部８４を機能的に備えている。具体的には、第１判断部８４は、操舵方向判断部８２により切り増し判定中であると判断されている場合には、操舵角差分値Δθswが切り増し操作時に対応する負値であるか否かを判定することで、操舵角差分値Δθswの今回の符号が前回から変化していないか否かを判断する。一方で、第１判断部８４は、操舵方向判断部８２により切り戻し判定中であると判断されている場合には、操舵角差分値Δθswが切り戻し操作時に対応する正値であるか否かを判定することで、操舵角差分値Δθswの今回の符号が前回から変化していないか否かを判断する。

操舵方向判断部８２は、第１判断部８４により操舵角差分値Δθswの今回の符号が前回から変化したと判断された場合に、操舵角差分値Δθswの今回の絶対値が所定値を超えているか否かを判断する第２判断手段すなわち第２判断部８６を機能的に備えている。具体的には、第２判断部８６は、操舵方向判断部８２による切り増し判定中の判断時に、第１判断部８４により操舵角差分値Δθswが切り戻し操作時に対応する正値であると判定された場合には、その操舵角差分値Δθswが所定値Ａ(＞０)よりも大きいか否かを判定する。一方で、第２判断部８６は、操舵方向判断部８２による切り戻し判定中の判断時に、第１判断部８４により操舵角差分値Δθswが切り増し操作時に対応する負値であると判定された場合には、その操舵角差分値Δθswが所定値Ｂ(＜０)よりも小さいか否かを判定する。上記所定値としての、所定値Ａ(＞０)や所定値Ｂ(＜０)は、例えば運転者の操作意思ではない細かな変動を超えるような(換言すれば運転者の操作意思で操舵方向が変化させられたと判断できるような)操舵角差分値Δθswであることを判定する為の予め定められた操舵方向変化判定閾値である。所定値Ａ(＞０)は切り増し操作から切り戻し操作へ変化したことを判断する判定閾値であり、所定値Ｂ(＜０)は切り戻し操作から切り増し操作へ変化したことを判断する判定閾値であり、その所定値Ｂ(＜０)の絶対値は所定値Ａ(＞０)と同じ値であっても良いし異なる値であっても良い。

操舵方向判断部８２は、第２判断部８６により操舵角差分値Δθswの今回の絶対値が所定値を超えていると判断された場合には、操舵方向が変化したと判断する一方で、第２判断部８６により操舵角差分値Δθswの今回の絶対値が所定値を超えていないと判断された場合には、操舵方向が変化していないと判断する第３判断手段すなわち第３判断部８８を機能的に備えている。具体的には、第３判断部８８は、操舵方向判断部８２による切り増し判定中の判断時に、第２判断部８６により操舵角差分値Δθswが所定値Ａ(＞０)よりも大きいと判定された場合には、操舵方向が切り戻し操作へ変化したと判断して切り増しフラグをオフとする。反対に、第３判断部８８は、操舵方向判断部８２による切り増し判定中の判断時に、第２判断部８６により操舵角差分値Δθswが所定値Ａ(＞０)以下であると判定された場合には、操舵方向は切り増し操作のままであると判断して切り増しフラグをオンから変更しない。一方で、第３判断部８８は、操舵方向判断部８２による切り戻し判定中の判断時に、第２判断部８６により操舵角差分値Δθswが所定値Ｂ(＜０)よりも小さいと判定された場合には、操舵方向が切り増し操作へ変化したと判断して切り増しフラグをオンとする。反対に、第３判断部８８は、操舵方向判断部８２による切り戻し判定中の判断時に、第２判断部８６により操舵角差分値Δθswが所定値Ｂ(＜０)以上であると判定された場合には、操舵方向は切り戻し操作のままであると判断して切り増しフラグをオフから変更しない。

保持値設定部７８は、第２判断部８６により操舵角差分値Δθswの今回の絶対値が所定値を超えていないと判断された場合には、操舵角差分値演算部８０が今回の操舵角差分値Δθswを算出するときに用いた保持値θswhldを、操舵角差分値演算部８０が次回の操舵角差分値Δθswを算出するときに用いる保持値θswhldとして設定する。つまり、保持値設定部７８は、第２判断部８６により操舵角差分値Δθswの今回の絶対値が所定値を超えていないと判断された場合には、保持値θswhldを更新しない。従って、操舵角差分値Δθswの今回の符号が前回から変化した以降において、操舵角差分値Δθswの今回の絶対値が所定値を超えない間は、保持値θswhldはピーク値(最大値或いは最小値)が用いられる(図３における操舵角θswの山部の最大値や谷部の最小値を参照)。

上述のように、判断のハンチングを抑制したり、判断遅れを抑制したりすることができる、操舵方向の判断手法を提案した。更に、運転者によるステアリングホイール４０の切り増し操作と切り戻し操作とをより正しく且つ速やかに判断することができる、好適な態様を以下に説明する。

保持値設定部７８は、第２判断部８６により操舵角差分値Δθswの今回の絶対値が所定値を超えていると判断された場合には、操舵角差分値演算部８０が今回の操舵角差分値Δθswを算出するときに用いた実操舵角θswの値(ここでは絶対値)を、操舵角差分値演算部８０が次回の操舵角差分値Δθswを算出するときに用いる保持値θswhldとして設定する。この保持値θswhldとして設定する実操舵角θswは、次回の操舵角差分値Δθswの算出時には実操舵角θswの前回値となるものである。

第３判断部８８は、第１判断部８４により操舵角差分値Δθswの符号が変化していないと判断された場合には、操舵方向が変化していないと判断する。又、この場合には、保持値設定部７８は、操舵角差分値演算部８０が今回の操舵角差分値Δθswを算出するときに用いた実操舵角θswの値(ここでは絶対値)を、操舵角差分値演算部８０が次回の操舵角差分値Δθswを算出するときに用いる保持値θswhldとして設定する。具体的には、第３判断部８８は、操舵方向判断部８２による切り増し判定中の判断時に、第１判断部８４により操舵角差分値Δθswが切り増し操作時に対応する負値であると判定された場合には、操舵方向は切り増し操作のままであると判断して切り増しフラグをオンから変更しない。又、この場合には、保持値設定部７８は、実操舵角θswの絶対値を保持値θswhldとして設定する。一方で、第３判断部８８は、操舵方向判断部８２による切り戻し判定中の判断時に、第１判断部８４により操舵角差分値Δθswが切り戻し操作時に対応する正値であると判定された場合には、操舵方向は切り戻し操作のままであると判断して切り増しフラグをオフから変更しない。又、この場合には、保持値設定部７８は、実操舵角θswの絶対値を保持値θswhldとして設定する。

操舵方向判断部８２は、更に、実操舵角θswの絶対値が零を含む所定範囲内にあるか否かを判断する第４判断手段すなわち第４判断部９０を機能的に備えている。そして、第４判断部９０により実操舵角θswの絶対値が所定範囲内にあると判断された場合には、第１判断部８４は、操舵角差分値Δθswの今回の符号が前回から変化したか否かの判断を行わず、第３判断部８８は、操舵方向を切り増し操作となる操舵方向と判断して切り増しフラグをオンとする。又、この場合には、保持値設定部７８は、実操舵角θswの絶対値を保持値θswhldとして設定する。ここで、車両１０が直進状態となるように運転者によりステアリングホイール４０が操作されているときには、その後、旋回の意図を持ってステアリングホイール４０が操作されれば、操舵方向は必ず切り増し操作となる。これに対して、第１判断部８４による判断(第１判断部８４以降の判断)を行うことなく、操舵方向を切り増し操作となる操舵方向とすることで、予め、切り増し操作に備えておくのである。尚、車両１０の直進状態を見るには実操舵角θswが零であるかを判断すれば良いが、前述したように実操舵角θswにはぶれがあること、又、ステアリングセンサ６６による検出値には誤差(個体差)があることを勘案し、上記零にある程度の幅を持たせ、実操舵角θswの絶対値が零を含む所定範囲内にあるか否かを判断するのである。具体的には、第４判断部９０は、実操舵角θswの絶対値が所定範囲の最大値である所定操舵角未満であるか否かを判定する。この所定操舵角は、例えば運転者が旋回の意図を持ってステアリングホイール４０を操作したと判断できる為の予め定められた実操舵角θswの絶対値の下限値でもある。

操舵方向判断部８２は、更に、実操舵角θswが前回値に対して零を跨いだか否かを判断する第５判断手段すなわち第５判断部９２を機能的に備えている。そして、第５判断部９２により実操舵角θswが前回値に対して零を跨いだと判断された場合には、第１判断部８４は、操舵角差分値Δθswの今回の符号が前回から変化したか否かの判断を行わず、第３判断部８８は、操舵方向を切り増し操作となる操舵方向と判断して切り増しフラグをオンとする。又、この場合には、保持値設定部７８は、実操舵角θswの絶対値を保持値θswhldとして設定する。ここで、実操舵角θswが前回値に対して零を跨いだ場合には、運転者によるステアリングホイール４０の操作方向が反対方向への切り増し操作となる。これに対して、第１判断部８４による判断(第１判断部８４以降の判断)を行うことなく、操舵方向を切り増し操作となる操舵方向とすることで、速やかに切り増し操作に対応するのである。具体的には、第５判断部９２は、実操舵角θsw(今回値)と実操舵角θswの前回値との乗算値が負値であるか否かに基づいて、実操舵角θswが前回値に対して零を跨いだか否かを判断する。

本実施例では、上述したような操舵方向の判断手法により操舵方向を判断する。そして、４ＷＤ駆動力演算部７４は、操舵方向判断部８２(第３判断部８８)による操舵方向の判断結果に基づいて、前後輪の駆動力配分量を制御(算出)する。これにより、操舵時の切り増し操作或いは切り戻し操作に合わせて駆動力配分が適切に制御され、車両１０の旋回性能が向上させられる。

図４は、電子制御装置７０の制御作動の要部すなわち運転者によるステアリングホイール４０の操舵方向を判断するに際して判断のハンチングを抑制したり判断遅れを抑制したりする為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。図５は、図４のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートの一例である。

図４において、先ず、第５判断部９２に対応するステップ(以下、ステップを省略する)Ｓ１０において、例えば実操舵角θsw(今回値)と実操舵角θswの前回値との乗算値が零未満(負値)であるか否かが判定される。このＳ１０の判断が肯定される場合は第３判断部８８及び保持値設定部７８に対応するＳ２０において、切り増し操作と判定されて切り増しフラグがオンとされると共に、実操舵角θswの絶対値が次回の保持値θswhldとして設定される。上記Ｓ１０の判断が否定される場合は第４判断部９０に対応するＳ３０において、実操舵角θswの絶対値が零近傍の所定操舵角未満であるか否かが判定される。このＳ３０の判断が肯定される場合は第３判断部８８及び保持値設定部７８に対応するＳ４０において、切り増し操作と判定されて切り増しフラグがオンとされると共に、実操舵角θswの絶対値が次回の保持値θswhldとして設定される。上記Ｓ３０の判断が否定される場合は操舵方向判断部８２に対応するＳ５０において、切り増しフラグがオンである(すなわち切り増し判定中である)か否かが判定される。このＳ５０の判断が肯定される場合は第１判断部８４に対応するＳ６０において、操舵角差分値Δθswが零未満である(すなわち切り増し操作時に対応する負値である)か否かが判定される。このＳ６０の判断が肯定される場合は第３判断部８８及び保持値設定部７８に対応するＳ７０において、切り増し操作のままであると判定されて切り増しフラグがオンから変更されないと共に、実操舵角θswの絶対値が次回の保持値θswhldとして設定される。上記Ｓ６０の判断が否定される場合は第２判断部８６に対応するＳ８０において、操舵角差分値Δθswが所定値Ａ(＞０)よりも大きいか否かが判定される。このＳ８０の判断が肯定される場合は第３判断部８８及び保持値設定部７８に対応するＳ９０において、切り戻し操作へ変化したと判定されて切り増しフラグがオフとされると共に、実操舵角θswの絶対値が次回の保持値θswhldとして設定される。一方で、上記Ｓ８０の判断が否定される場合は第３判断部８８及び保持値設定部７８に対応するＳ１００において、切り増し操作のままであると判定されて切り増しフラグがオンから変更されないと共に、今回の操舵角差分値Δθswを算出するときに用いた保持値θswhldが次回の保持値θswhldとして設定される(すなわち保持値θswhldが更新されない)。又、上記Ｓ５０の判断が否定される場合は第１判断部８４に対応するＳ１１０において、操舵角差分値Δθswが零を超えている(すなわち切り戻し操作時に対応する正値である)か否かが判定される。このＳ１１０の判断が肯定される場合は第３判断部８８及び保持値設定部７８に対応するＳ１２０において、切り戻し操作のままであると判定されて切り増しフラグがオフから変更されないと共に、実操舵角θswの絶対値が次回の保持値θswhldとして設定される。上記Ｓ１１０の判断が否定される場合は第２判断部８６に対応するＳ１３０において、操舵角差分値Δθswが所定値Ｂ(＜０)よりも小さいか否かが判定される。このＳ１３０の判断が肯定される場合は第３判断部８８及び保持値設定部７８に対応するＳ１４０において、切り増し操作へ変化したと判定されて切り増しフラグがオンとされると共に、実操舵角θswの絶対値が次回の保持値θswhldとして設定される。一方で、上記Ｓ１３０の判断が否定される場合は第３判断部８８及び保持値設定部７８に対応するＳ１５０において、切り戻し操作のままであると判定されて切り増しフラグがオフから変更されないと共に、今回の操舵角差分値Δθswを算出するときに用いた保持値θswhldが次回の保持値θswhldとして設定される(すなわち保持値θswhldが更新されない)。

図５において、比較例は、例えば実操舵角θswの微分値に基づいて操舵方向の判断を行った場合に設定される切り増しフラグの一例である。実操舵角θswが図示の如く変化すると、比較例では、実操舵角θswの細かな変動に因って判定にハンチングが頻発している。これに対して、本実施例では、実操舵角θswの細かな変動に対して、判定のハンチングが抑制され、操舵方向が適切に判定されている。又、丸囲み部に示すように、本実施例では、比較例と比べて、判定遅れが抑制されている。

上述のように、本実施例によれば、操舵角差分値Δθswの符号が変化し且つその操舵角差分値Δθswの絶対値が所定値を超えていることを操舵方向が変化したと判断する為の条件とすることに加えて、操舵角差分値Δθswの符号が変化したにも拘わらずその操舵角差分値Δθswの絶対値が所定値を超えていない為に操舵方向が変化していないと判断された場合には、操舵角差分値Δθswを算出するときに用いる保持値θswhldが更新されないので、操舵時における実操舵角θswの細かな変化に影響され難くなり、運転者によるステアリングホイール４０の切り増し操作と切り戻し操作とをより正しく且つ速やかに判断することができる。このように、運転者によるステアリングホイール４０の操舵方向を判断するに際して、判断のハンチング(誤判断)を抑制したり、又、判断遅れを抑制したりすることができる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例では、車両１０は、エンジン１２により発生させられたトルクをカップリング２８によって走行状況に応じて前後輪に配分する電子制御トルク・スプリット式四輪駆動車両であったが、これに限らない。例えば、図６に示す車両１００のように、前輪１４をエンジン１２により駆動し、後輪１６を電動機Ｍにより駆動する形式の四輪駆動車両であっても良い。又、カップリング２８と同形式のカップリングが、プロペラシャフト２６と直列ではなく、後輪車軸３２Ｌ，３２Ｒの各々と直列に配設されるような形式の四輪駆動車両であっても良い。又、車両１０は、前輪１４に常時動力が伝達され、後輪１６が副駆動輪となる構造となっているが、これに限らない。例えば、車両１０は、後輪１６に常時動力が伝達され、前輪１４が副駆動輪となる構造であっても構わない。例えば、車両１０は、ＦＲベースの四輪駆動車両であっても良い。

また、前述の実施例では、本発明による操舵方向の判断結果を採り入れる制御として、四輪駆動車両における前後輪の駆動力配分制御を例示したが、これに限らない。例えば、四輪駆動車両及び二輪駆動車両に拘わらず、車両における左右輪の駆動力配分制御に、本発明による操舵方向の判断結果を採り入れても良い。このようにしても、操舵時の切り増し操作或いは切り戻し操作に合わせて駆動力配分が適切に制御され、車両１０の旋回性能が向上させられる。要は、操舵方向の判断結果で(ステアリングホイール４０の切り増し操作時と切り戻し操作時とで)制御態様を替えるような制御に、本発明を採用することができる。

また、前述の実施例における図４のフローチャートにおいて、本発明を成立させる上ではＳ１０乃至Ｓ４０は必ずしも必要でないなど、各ステップは差し支えのない範囲で適宜変更することができる。

尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０，１００：車両
４０：ステアリングホイール
７０：電子制御装置(制御装置)
７８：保持値設定部
８４：第１判断部
８６：第２判断部
８８：第３判断部

Claims (1)

1. 運転者によるステアリングホイールの操作が切り増し操作となる操舵方向であるか或いは切り戻し操作となる操舵方向であるかを判断する、車両の制御装置であって、
   実際の操舵角と比較先の操舵角との差である操舵角差分値を算出するときの前記比較先の操舵角である保持値を設定する保持値設定部と、
   前記操舵角差分値の今回の符号が前回から変化したか否かを判断する第１判断部と、
   前記第１判断部により前記操舵角差分値の符号が変化したと判断された場合に、前記操舵角差分値の今回の絶対値が所定値を超えているか否かを判断する第２判断部と、
   前記第２判断部により前記操舵角差分値の今回の絶対値が所定値を超えていると判断された場合には、前記操舵方向が変化したと判断する一方で、前記第２判断部により前記操舵角差分値の今回の絶対値が所定値を超えていないと判断された場合には、前記操舵方向が変化していないと判断する第３判断部とを含み、
   前記保持値設定部は、前記第２判断部により前記操舵角差分値の今回の絶対値が所定値を超えていないと判断された場合には、前記今回の操舵角差分値を算出するときに用いた保持値を、次回の操舵角差分値を算出するときに用いる保持値として設定することを特徴とする車両の制御装置。

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