JP2001233229A - 車両の姿勢制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】アンダーステア状態やオーバーステア状態の車
両において左右車輪の制動力を制御することで車両挙動
を安定化させる場合に、旋回内側車輪と旋回外側車輪の
制動力差に応じて舵角をフィードフォワード制御するこ
とで、車両挙動の安定化を図る。 【解決手段】操作部材１の操作に応じて駆動される操舵
用アクチュエータ２の動きに応じて舵角が変化する。旋
回内側車輪４と旋回外側車輪４の制動力差により車両を
安定化させるヨーモーメントを発生させる。その制動力
差と操作部材１の操作量に応じた目標挙動指標値とに対
応する舵角設定値と、その目標挙動指標値と求めた挙動
指標値との偏差に対応する舵角修正値との和を目標舵角
とする。その目標舵角に舵角が対応するように操舵用ア
クチュエータ２を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両挙動の安定化
を図ることができる車両の姿勢制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両がアンダーステア状態やオーバース
テア状態になった時に、車輪に作用する制動力や駆動力
を制御することで車両姿勢を制御することが行われてい
る。すなわち、アンダーステア状態の車両においては旋
回内側車輪の制動力を旋回外側車輪の制動力よりも大き
くしたり、旋回外側車輪の駆動力を旋回内側車輪の駆動
力よりも大きくしている。また、オーバーステア状態の
車両においては旋回外側車輪の制動力を旋回内側車輪の
制動力よりも大きくしたり、旋回内側車輪の駆動力を旋
回外側車輪の駆動力よりも大きくしている。これにより
車両挙動を安定化させるヨーモーメントを発生させてい
る。

【０００３】また、ステアリングホイールの操作に応じ
て駆動される操舵用アクチュエータの動きに応じて舵角
を変化させる車両において、そのステアリングホイール
の操作量に対応する目標舵角を求め、実際の舵角が目標
舵角に追従するようにフィードフォワード制御すること
が行われている。

【０００４】従来、上記制動力の制御と舵角の制御とは
互いに独立して行われていた。そのため、制動力制御に
より車両挙動が変化した場合、その車両挙動の変化に対
応するヨーレート等の挙動指標値が、ステアリングホイ
ールの操作量に対応する目標ヨーレートγ^* 等の目標挙
動指標値に追従するように、舵角をフィードバック制御
する必要があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、制動力制御に
より車両挙動が変化してから、その車両挙動の変化に対
応する挙動指標値が舵角制御にフィードバックされるま
での時間遅れにより、車両挙動の安定性が低下するとい
う問題がある。

【０００６】本発明は、上記問題を解決することのでき
る車両の姿勢制御装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本件第１発明の特徴とす
るところは、車両がアンダーステア状態である時は旋回
内側車輪の制動力を旋回外側車輪の制動力よりも大きく
し、車両がオーバーステア状態である時は旋回外側車輪
の制動力を旋回内側車輪の制動力よりも大きくするよう
に、左右の車輪の制動力を個別に制御可能な車両の姿勢
制御装置において、操作部材と、その操作部材の操作に
応じて駆動される操舵用アクチュエータと、その操舵用
アクチュエータの動きに応じて舵角が変化するように、
その動きを車輪に伝達する手段と、その舵角変化に基づ
く車両の挙動変化に対応する挙動指標値を求める手段
と、その操作部材の操作量を求める手段と、その求めた
操作量に応じた目標挙動指標値を、その操作量と目標挙
動指標値との記憶した関係に基づき求める手段と、各車
輪の制動力を求める手段と、旋回内側車輪の制動力と旋
回外側車輪の制動力との制動力差を求める手段と、その
求めた目標挙動指標値と制動力差とに対応する舵角設定
値を、その目標挙動指標値と制動力差と舵角設定値との
間の記憶した関係に基づき演算する手段と、その目標挙
動指標値と前記求めた挙動指標値との偏差に対応する舵
角修正値を、その偏差と舵角修正値との記憶した関係に
基づき演算する手段と、舵角が舵角設定値と舵角修正値
との和である目標舵角に対応するように、前記操舵用ア
クチュエータを制御する手段とを備える点にある。

【０００８】本件第２発明の特徴とするところは、車両
がアンダーステア状態である時は旋回外側車輪の駆動力
を旋回内側車輪の駆動力よりも大きくし、車両がオーバ
ーステア状態である時は旋回内側車輪の駆動力を旋回外
側車輪の駆動力よりも大きくするように、左右の車輪の
駆動力を個別に制御可能な車両の姿勢制御装置におい
て、操作部材と、その操作部材の操作に応じて駆動され
る操舵用アクチュエータと、その操舵用アクチュエータ
の動きに応じて舵角が変化するように、その動きを車輪
に伝達する手段と、その舵角変化に基づく車両の挙動変
化に対応する挙動指標値を求める手段と、その操作部材
の操作量を求める手段と、その求めた操作量に応じた目
標挙動指標値を、その操作量と目標挙動指標値との記憶
した関係に基づき求める手段と、各車輪の駆動力を求め
る手段と、旋回内側車輪の駆動力と旋回外側車輪の駆動
力との駆動力差を求める手段と、その求めた目標挙動指
標値と駆動力差とに対応する舵角設定値を、その目標挙
動指標値と駆動力差と舵角設定値との間の記憶した関係
に基づき演算する手段と、その目標挙動指標値と前記求
めた挙動指標値との偏差に対応する舵角修正値を、その
偏差と舵角修正値との記憶した関係に基づき演算する手
段と、舵角が舵角設定値と舵角修正値との和である目標
舵角に対応するように、前記操舵用アクチュエータを制
御する手段とを備える点にある。

【０００９】本件第１発明によれば、アンダーステア状
態の車両において旋回内側車輪の制動力を旋回外側車輪
の制動力よりも増大させることで旋回内側への車両ヨー
モーメントを増大させ、オーバーステア状態の車両にお
ける旋回外側車輪の制動力を旋回内側車輪の制動力より
も増大させることで、旋回外側への車両ヨーモーメント
を増大させる。

【００１０】本件第２発明によれば、アンダーステア状
態の車両において旋回外側車輪の駆動力を旋回内側車輪
の駆動力よりも増大させることで旋回内側への車両ヨー
モーメントを増大させ、オーバーステア状態の車両にお
ける旋回内側車輪の駆動力を旋回外側車輪の駆動力より
も増大させることで、旋回外側への車両ヨーモーメント
を増大させる。

【００１１】本件第１発明によれば、操作部材の操作量
に応じた目標挙動指標値と左右車輪の制動力差とに対応
する舵角設定値と、その目標挙動指標値と求めた挙動指
標値との偏差に対応する舵角修正値との和である目標舵
角に対応するように、操舵用アクチュエータを制御す
る。本件第２発明によれば、操作部材の操作量に応じた
目標挙動指標値と左右車輪の駆動力差とに対応する舵角
設定値と、その目標挙動指標値と求めた挙動指標値との
偏差に対応する舵角修正値との和である目標舵角に対応
するように、操舵用アクチュエータを制御する。その舵
角設定値は目標舵角におけるフィードフォワード項、そ
の舵角修正値はフィードバック項に対応することから、
フィードフォワード制御とフィードバック制御とが行わ
れる。

【００１２】本件第１発明によれば、その舵角設定値
は、操作部材の操作量だけでなく左右車輪の制動力差に
応じて定められることから、制動力の制御により車両挙
動を安定化させる場合に、その制動力差に応じて舵角を
フィードフォワード制御できる。また、本件第２発明に
よれば、その舵角設定値は、操作部材の操作量だけでな
く左右車輪の駆動力差に応じて定められることから、駆
動力の制御により車両挙動を安定化させる場合に、その
駆動力差に応じて舵角をフィードフォワード制御でき
る。よって本件各発明によれば、制動力あるいは駆動力
の制御に起因する挙動指標値に応じて舵角をフィードバ
ック制御するのに比べて、制御の応答性を向上して車両
挙動を安定化することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１に示す車両用姿勢制御装置
は、ステアリングホイール（操作部材）１の回転操作に
応じて駆動される操舵用アクチュエータ２の動きを、そ
のステアリングホイール１を車輪４に機械的に連結する
ことなく、ステアリングギヤ３により舵角が変化するよ
うに前部左右車輪４に伝達する。

【００１４】その操舵用アクチュエータ２は、例えば公
知のブラシレスモータ等の電動モータにより構成でき
る。そのステアリングギヤ３は、その操舵用アクチュエ
ータ２の出力シャフトの回転運動をステアリングロッド
７の直線運動に変換する運動変換機構を有する。そのス
テアリングロッド７の動きは、タイロッド８とナックル
アーム９を介して車輪４に伝達される。このステアリン
グギヤ３は公知のものを用いることができ、操舵用アク
チュエータ２の動きにより舵角を変更できれば構成は限
定されず、例えば操舵用アクチュエータ２の出力シャフ
トにより回転駆動されるナットと、そのナットにねじ合
わされると共にステアリングロッド７に一体化されるス
クリューシャフトとを有するものにより構成できる。な
お、操舵用アクチュエータ２が駆動されていない状態で
は、車輪４がセルフアライニングトルクにより直進操舵
位置に復帰できるようにホイールアラインメントが設定
されている。

【００１５】そのステアリングホイール１は、車体側に
より回転可能に支持される回転シャフト１０に連結され
ている。そのステアリングホイール１を操作するのに要
する操作反力を作用させるため、その回転シャフト１０
にトルクを付加する操作用アクチュエータＲが設けられ
ている。その操作用アクチュエータＲは、例えば回転シ
ャフト１０と一体の出力シャフトを有するブラシレスモ
ータ等の電動モータにより構成できる。

【００１６】そのステアリングホイール１を直進操舵位
置に復帰させる方向の弾力を付与する弾性部材３０が設
けられている。この弾性部材３０は、例えば、回転シャ
フト１０に弾力を付与するバネにより構成できる。上記
操作用アクチュエータＲが回転シャフト１０にトルクを
付加していない時、その弾力によりステアリングホイー
ル１は直進操舵位置に復帰する。

【００１７】そのステアリングホイール１の操作量とし
て、その回転シャフト１０の回転角に対応する操作角を
検出する角度センサ１１が設けられている。そのステア
リングホイール１の操作トルクを検出するトルクセンサ
１２が設けられている。そのトルクセンサ１２により検
出されるトルクの符号から操舵方向が判断可能とされて
いる。

【００１８】車両の舵角として、そのステアリングロッ
ド７の作動量を検出する舵角センサ１３が設けられてい
る。その舵角センサ１３はポテンショメータにより構成
できる。

【００１９】その角度センサ１１とトルクセンサ１２と
舵角センサ１３は、コンピュータにより構成されるステ
アリング系制御装置２０に接続される。その制御装置２
０に、車速を検出する速度センサ１４、車両の前後方向
加速度を検出する前後方向加速度センサ１５ａ、車両の
横加速度を検出する横加速度センサ１５ｂ、車両のヨー
レートを検出するヨーレートセンサ１６が接続されてい
る。その制御装置２０は、駆動回路２２、２３を介して
上記操舵用アクチュエータ２と操作用アクチュエータＲ
を制御する。本実施形態では、そのヨーレートセンサ１
６により求められるヨーレートが、舵角変化に基づく車
両の挙動変化に対応する挙動指標値とされる。

【００２０】車両の前後左右車輪４を制動するための油
圧制動システムが設けられている。その制動システム
は、ブレーキペダル５１の踏力に応じた各車輪の制動圧
をマスターシリンダ５２により発生させる。その制動圧
は、制動圧制御ユニットＢにより増幅されると共に各車
輪４のブレーキ装置５４にホイルシリンダ圧として分配
され、各ブレーキ装置５４が各車輪４に制動力を作用さ
せる。その制動圧制御ユニットＢは、コンピューターに
より構成される走行系制御装置６０に接続される。この
走行系制御装置６０に、ステアリング系制御装置２０
と、各車輪４それぞれのホイルシリンダ圧を個別に検出
する制動圧センサ６１と、各車輪４それぞれの回転速度
を個別に検出する車輪速センサ６２が接続される。この
走行系制御装置６０は、その車輪速センサ６２により検
知される各車輪４の回転速度と制動圧センサ６１により
検出される制動力フィードバック値に対応するホイルシ
リンダ圧に応じて、制動圧を増幅すると共に分配するこ
とができるように制動圧制御ユニットＢを制御する。こ
れにより、前後左右車輪４それぞれの制動力を個別に制
御することが可能とされている。その制動圧制御ユニッ
トＢは、ブレーキペダル５１の操作がなされていない場
合でも、走行系制御装置６０からの信号に対応する制動
圧を内蔵ポンプにより発生することが可能とされてい
る。

【００２１】図２は、上記姿勢制御装置の制御ブロック
図を示す。なお、以下の説明における記号は次の通りで
ある。 ｍ：車両質量 ｈ_g ：車両重心高さ Ｗ：各車輪のタイヤ荷重 μ：路面とタイヤとの間の摩擦係数 Ｌ：ホイールベース Ｌ_f ：前輪‐車両重心間距離 Ｌ_r ：後輪‐車両重心間距離 ｄ：トレッド Ｖ：車速 ω１、ω２、ω３、ω４：車輪速 Ｇ_X ：前後方向加速度 Ｇ_Y ：横加速度 Ａ′：制動時スタビリティファクタ Ｉ_z ：車両慣性モーメント Ｔ_h ：操作トルク Ｔ_h ^* ：目標操作トルク γ：ヨーレート γ^* ：目標ヨーレート ｄγ／ｄｔ：ヨーレート微分値 Ｍ：ヨーモーメント Ｍ_max ：最大ヨーモーメント δ_h ：操作角 δ：前輪舵角 δ^* ：目標舵角 δ_FF ^* ：舵角設定値 δ_FB ^* ：舵角修正値 β：車体横すべり角 ｄβ／ｄｔ：車体横すべり角速度 β_f ：前輪横すべり角 β_fmax：横力最大時の前輪横すべり角 β_r ：後輪横すべり角 β_rmax：横力最大時の後輪横すべり角 Ｆ_y ：コーナリングフォース Ｆ_O ：非制動時コーナリングフォース Ｆ_f1：左前輪コーナリングフォース Ｆ_f2：右前輪コーナリングフォース Ｆ_r1：左後輪コーナリングフォース Ｆ_f2：右後輪コーナリングフォース Ｋ_fo：非制動時の１車輪当たりの前輪コーナリングパワ
ー Ｋ_ro：非制動時の１車輪当たりの後輪コーナリングパワ
ー Ｋ_f ：制動時の前輪コーナリングパワー総和 Ｋ_r ：制動時の後輪コーナリングパワー総和 Ｋ_f1：制動時の左前輪コーナリングパワー Ｋ_f2：制動時の右前輪コーナリングパワー Ｋ_r1：制動時の左後輪コーナリングパワー Ｋ_r2：制動時の右後輪コーナリングパワー Ｆ_X ：制動力 Ｂ_d ：左右車輪の制動力差 Ｆ_Xf1 ：左前輪制動力 Ｆ_Xf2 ：右前輪制動力 Ｆ_Xr1 ：左後輪制動力 Ｆ_Xr2 ：右後輪制動力 ΔＰ１、ΔＰ２、ΔＰ３、ΔＰ４：指示制動圧 Ｐ_f ：静止荷重時の前輪ロック圧力 Ｐ_r ：静止荷重時の後輪ロック圧力 Ｐ_f1：左前輪ホイルシリンダ圧 Ｐ_f2：右前輪ホイルシリンダ圧 Ｐ_r1：左後輪ホイルシリンダ圧 Ｐ_r2：右後輪ホイルシリンダ圧 Ｋ_B ：制動力制御ゲイン Ｋ_Bmax：最大制動力制御ゲイン Ｋ_d ：前輪舵角制御ゲイン Ｋ_dmax：最大前輪舵角制御ゲイン ｉ_m ^* ：操舵用アクチュエータ２の目標駆動電流 ｉ_h ^* ：操作用アクチュエータＲの目標駆動電流

【００２２】図２において、K1は操作角δ_h に対する目
標操作トルクＴ_h ^* のゲインであり、Ｔ_h ^* ＝K1・δ_h
の関係と角度センサ１１により検出された操作角δ_h と
から目標操作トルクＴ_h ^* が演算される。すなわち、制
御装置２０は、その目標操作トルクＴ_h ^* と操作角δ_h
との間の予め定められた関係を表すゲインK1を記憶し、
その関係と検出した操作角δ_h とに基づき目標操作トル
クＴ_h ^* を演算する。そのK1は最適な制御を行えるよう
に設定される。なお、操作角δ_h に代えて操作トルクＴ
_h を用い、目標操作トルクＴ_h ^* と操作トルクＴ_h との
関係を予め定めて記憶し、その関係と操作トルクＴ_h と
から目標操作トルクＴ_h ^* を演算するようにしてもよ
い。

【００２３】Ｇ１は、目標操作トルクＴ_h ^* と操作トル
クＴ_h との偏差に対する操作用アクチュエータＲの目標
駆動電流ｉ_h ^* の伝達関数であり、制御装置２０は予め
定めて記憶したｉ_h ^* ＝Ｇ１・（Ｔ_h ^* −Ｔ_h ）の関係
と、演算した目標操作トルクＴ _h ^* と、トルクセンサ１
２により検出した操作トルクＴ_h とから目標駆動電流ｉ
_h ^* を演算する。その伝達関数Ｇ１は、例えばＰＩ制御
を行う場合、ゲインをK2、ラプラス演算子をｓ、時定数
をτａとして、Ｇ１＝K2〔１＋１／（τａ・ｓ）〕にな
る。そのゲインK2および時定数τａは最適な制御を行え
るように調整される。すなわち制御装置２０は、目標操
作トルクＴ_h ^* から検出した操作トルクＴ _h を差し引い
た偏差と目標駆動電流ｉ_h ^* との間の予め定められた関
係を表す伝達関数Ｇ１を記憶し、その関係に基づき、演
算した目標操作トルクＴ_h ^* と、検出した操作トルクＴ
_h とに応じた目標駆動電流ｉ_h ^* を演算する。その目標
駆動電流ｉ_h ^* に応じて操作用アクチュエータＲが駆動
される。

【００２４】Ｇ２はステアリングホイール１の操作角δ
_h に対する目標挙動指標値である目標ヨーレートγ^* の
伝達関数であり、制御装置２０は記憶したγ^* ＝Ｇ２・
δ_h の関係と、角度センサ１１により検出した操作角δ
_h とから目標ヨーレートγ^* を演算する。その伝達関数
Ｇ２は、例えば一次遅れ制御を行う場合、ｓをラプラス
演算子、K3を操作角δ_h に対する目標ヨーレートγ^* の
定常ゲイン、τｂを操作角δ_h に対する目標ヨーレート
γ^* の１次遅れ時定数として、Ｇ２＝K3／（１＋τｂ・
ｓ）になる。そのゲインK3及び時定数τｂは最適な制御
を行えるように調整される。すなわち、制御装置２０
は、検出した操作角δ_h と目標ヨーレートγ ^* との間の
予め定められた関係を表す伝達関数Ｇ２を記憶し、その
関係に基づき検出した操作角δ_h に応じた目標ヨーレー
トγ^* を求める。なお、そのゲインK3を車速Ｖの関数と
し、高車速での安定性確保のために車速Ｖの増大に伴い
ゲインK3が減少するようにしてもよい。

【００２５】Ｃ１は制御装置２０における演算部であ
り、求めたステアリングホイール１の操作量に応じて演
算された上記目標ヨーレートγ^* と、旋回内側車輪の制
動力と旋回外側車輪の制動力との制動力差Ｂ_d とに対応
する舵角設定値δ_FF ^* を、その目標ヨーレートと制動力
差と舵角設定値との間の予め定めて記憶した関係に基づ
き演算する。その予め定めて記憶される関係は、車両の
運動方程式に基づき求められる。本実施形態では、その
運動方程式は、制御の速応性と安定性を両立させるた
め、平面における横方向運動とヨー運動の２自由度を有
する車両の運動を近似的に表す以下の式（１）、（２）
とされている。 ｍ・Ｖ・（ｄβ／ｄｔ＋γ）＝Ｆ_f1＋Ｆ_f2＋Ｆ_r1＋Ｆ_r2 （１） Ｉ_Z ・ｄγ／ｄｔ＝Ｌ_f ・（Ｆ_f1＋Ｆ_f2）−Ｌ_r ・（Ｆ_r1＋Ｆ_r2）＋d/2 ・Ｂ_d （２） なお、Ｂ_d は以下の式（３）により表される左車輪の制
動力と右車輪の制動力の差である。なお、各車輪制動力
Ｆ_Xf1 、Ｆ_Xr1 、Ｆ_Xf2 、Ｆ_Xr2 は制動圧センサ６１に
より検出されるホイルシリンダ圧Ｐ_f1、Ｐ_f2、Ｐ_r1、Ｐ
_r2に対応し、その対応関係は予め定められて制御装置に
記憶され、その記憶された関係と検出されたホイルシリ
ンダ圧Ｐ_f1、Ｐ_f2、Ｐ_r1、Ｐ_r2とから制御装置２０によ
り求められる。 Ｂ_d ＝Ｆ_Xf1 ＋Ｆ_Xr1 −Ｆ_Xf2 −Ｆ_Xr2 （３）

【００２６】また、各車輪４において接地面との間の摩
擦に起因してタイヤに作用する摩擦力μ・Ｗが、そのタ
イヤに作用する制動力Ｆ_X と横力Ｆの合力である場合、
そのタイヤと接地面との間の摩擦に起因する力は摩擦円
の半径であるμ・Ｗよりも大きくなることはない。すな
わち図１０に示すように、タイヤ２００と接地面との間
の摩擦係数をμ、そのタイヤ２００に作用する車両重量
をＷとすると、そのタイヤ２００には接地面との間の摩
擦に起因して水平方向の摩擦力μ・Ｗが作用する。その
摩擦力μ・Ｗの大きさを半径とする円は摩擦円と呼ばれ
る。そのタイヤ２００に制動力Ｆ_X を作用させた場合
に、タイヤ２００に接地面との間の摩擦に起因する力と
して制動力Ｆ_X と横力Ｆのみが作用するとすれば、その
制動力Ｆ_X と横力Ｆの合力が摩擦力μ・Ｗとなる。その
タイヤ２００と接地面との間の摩擦に起因する力は摩擦
円の半径であるμ・Ｗよりも大きくなることはない。よ
って、制動力Ｆ_X が増加すると横力Ｆが低下することか
ら、その横力Ｆのタイヤ進行方向に対する直交成分であ
るコーナリングフォースＦ_y が低下する。よって、その
摩擦力μ・Ｗ、制動力Ｆ_X 、コーナリングフォースＦ
_y 、および非制動時コーナリングフォースＦ_O の間に以
下の拘束式（４）を得る。 ｛Ｆ_X ／（μ・Ｗ）｝² ＋（Ｆ_y ／Ｆ_O ）² ＝１ （４）

【００２７】なお、その路面摩擦係数μは、例えば車速
と車輪速と路面摩擦係数との間の関係を予め求めて制御
装置２０に記憶させ、その記憶した関係と速度センサ１
４により検出した車速Ｖと車輪速センサ６２により検出
した車輪速ω１〜ω４とから求める。

【００２８】また、図３において矢印４０で示す方向に
車速Ｖで旋回する車両１００に、矢印４１で示す方向に
作用する横加速度Ｇ_Y と、矢印４２で示す方向に作用す
るヨーレートγとの関係は、車両１００が定常旋回状態
であるとみなすと近似的にγ＝Ｇ_Y ／Ｖである。また、
図４の（１）に示すようにオーバーステア状態の横すべ
りした車両１００や、図４の（２）に示すようにアンダ
ーステア状態の横すべりした車両１００において、その
車両１００の前後方向に沿う１点鎖線で示す車体中心線
と、横すべりがないとした場合に車両１００が進行する
破線で示す方向とがなす角度が車体横すべり角βとされ
る。その車体横すべり角βの変化速度ｄβ／ｄｔは近似
的に（Ｇ_Y ／Ｖ−γ）により求められるので、その車体
横すべり角βは以下の式（５）に示すように（Ｇ_Y ／Ｖ
−γ）の時間積分値により求められる。 β＝∫（ｄβ／ｄｔ）ｄｔ＝∫（Ｇ_Y ／Ｖ−γ）ｄｔ （５） すなわち、車体横すべり角βに相関する値として上記挙
動指標値であるヨーレートγを含む値、本実施形態では
ヨーレートγ、横加速度Ｇｙ、車速Ｖが検出され、その
車体横すべり角βに相関する値Ｇ_Y 、Ｖ、γと車体横す
べり角βとの関係である演算式（５）が制御装置２０に
記憶され、その関係と検出した車体横すべり角βに相関
する値とに基づき制御装置２０は車体横すべり角βを時
系列に求める。

【００２９】その車体横すべり角βと、前輪‐重心間距
離Ｌ_f 、後輪‐重心間距離Ｌ_r 、車速Ｖ、前輪舵角δに
より、前輪横すべり角β_f と後輪横すべり角β_r が以下
の式（６）、（７）により求められる。 β_f ＝β＋Ｌ_f ・γ／Ｖ−δ （６） β_r ＝β−Ｌ_r ・γ／Ｖ （７） すなわち、車輪横すべり角β_f 、β_r に相関する値とし
て上記車体横すべり角βが求められると共に、挙動指標
値であるヨーレートγを含む値、本実施形態ではヨーレ
ートγ、車速Ｖ、舵角δが検出され、その車輪横すべり
角β_f 、β_r に相関する値β、Ｖ、γ、δと車輪横すべ
り角β_f 、β_r との関係である予め求められた演算式
（６）、（７）が制御装置２０に記憶され、その関係と
車輪横すべり角β_f 、β_r に相関する値とに基づき制御
装置２０は車輪横すべり角β_f 、β_rを求める。

【００３０】車両の前後加速度Ｇ_X および横加速度Ｇ_Y
が重心荷重移動量に比例し、各タイヤ荷重Ｗおよび路面
摩擦係数μがコーナリングパワーに比例し、ホイルシリ
ンダ圧が制動力に比例すると仮定すると、式（４）に基
づき以下の式（８）〜（１１）が成立する。 Ｆ_f1＝−Ｋ_f1・（β＋Ｌ_f ・γ／Ｖ−δ） （８） Ｆ_f2＝−Ｋ_f2・（β＋Ｌ_f ・γ／Ｖ−δ） （９） Ｆ_r1＝−Ｋ_r1・（β−Ｌ_r ・γ／Ｖ） （１０） Ｆ_r2＝−Ｋ_r2・（β−Ｌ_r ・γ／Ｖ） （１１） ここで、制動時の各車輪のコーナリングパワーＫ_f1、Ｋ
_f2、Ｋ_r1、Ｋ_r2は以下の式（１２）〜（１４）により求
められる。 Ｋ_f1＝μ・Ｋ_fo・［｛１−（Ｇ_X ／２Ｌ＋Ｇ_Y ／２ｄ）・ｈ_g ｝² −（Ｐ_f1／μ ・Ｐ_f ）² ］^1/2 （１２） Ｋ_f2＝μ・Ｋ_fo・［｛１−（Ｇ_X ／２Ｌ−Ｇ_Y ／２ｄ）・ｈ_g ｝² −（Ｐ_f2／μ ・Ｐ_f ）² ］^1/2 （１３） Ｋ_r1＝μ・Ｋ_ro・［｛１＋（Ｇ_X ／２Ｌ−Ｇ_Y ／２ｄ）・ｈ_g ｝² −（Ｐ_r1／μ ・Ｐ_r ）² ］^1/2 （１４） Ｋ_r2＝μ・Ｋ_ro［｛１＋（Ｇ_X ／２Ｌ＋Ｇ_Y ／２ｄ）・ｈ_g ｝² −（Ｐ_r2／μ・ Ｐ_r ）² ］^1/2 （１５）

【００３１】 Ｋ_f1＋Ｋ_f2＝Ｋ_f 、Ｋ_r1＋Ｋ_r2＝Ｋ_r とすると、式（８）〜（１１）より以下の 式（１６）、（１７）が成立する。 Ｆ_f1＋Ｆ_f2＝−（Ｋ_f1＋Ｋ_f2）・（β＋Ｌ_f ・γ／Ｖ−δ）＝−２Ｋ_f ・（β＋ Ｌ_f ・γ／Ｖ−δ） （１６） Ｆ_r1＋Ｆ_r2＝−（Ｋ_r1＋Ｋ_r2）・（β−Ｌ_r ・γ／Ｖ）＝−２Ｋ_r ・（β−Ｌ_r ・γ／Ｖ） （１７）

【００３２】式（１）、（２）、（１６）、（１７）よ
り、制動時の前輪舵角δに対するヨーレートγは以下の
式（１８）で与えられる。 γ＝Ｇ_t ・｛（１＋Ｔ_t ・ｓ）・δ＋Ｇ_b ・（１＋Ｔ_b ・ｓ）・Ｂ_d ｝／Ｐ(s) （１８） その式（１８）におけるＰ(s) 、Ｇ_t 、Ｔ_t 、Ｇ_b 、Ｔ
_b は以下の式（１９）〜（２３）に示す通りである。 Ｐ(s) ＝１＋２ζ・ｓ／ω＋ｓ² ／ω² （１９） Ｇ_t ＝Ｖ／｛（１＋Ａ′・Ｖ² ）・Ｌ｝ （２０） Ｔ_t ＝ｍ・Ｌ_f ・Ｖ／（２Ｌ・Ｋ_r ） （２１） Ｇ_b ＝ｄ・（Ｋ_f ＋Ｋ_r ）／（４Ｌ・Ｋ_f ・Ｋ_r ） （２２） Ｔ_b ＝ｍ・Ｖ／２（Ｋ_f ＋Ｋ_r ） （２３） ここで、式（２０）における制動時のスタビリティファ
クタＡ′は以下の式（２４）に示す通りであり、式（１
９）におけるω、ζは以下の式（２５）、（２６）に示
す通りである。 Ａ′＝ｍ・（Ｌ_r ・Ｋ_r −Ｌ_f ・Ｋ_f ）／２Ｌ² ・Ｋ_f ・Ｋ_r （２４） ω＝２Ｌ・｛Ｋ_f ・Ｋ_r ・（１＋Ａ′・Ｖ² ）／ｍ・Ｉ_Z ｝^1/2 ／Ｖ （２５） ζ＝｛ｍ・（Ｌ_f ² ・Ｋ_f ＋Ｌ_r ² ・Ｋ_r ）＋Ｉ_z ・（Ｋ_f ＋Ｋ_r ）｝／［２Ｌ ・｛ｍ・Ｉ_Z ・Ｋ_f ・Ｋ_r ・（１＋Ａ′・Ｖ² ）｝^1/2 ］ （２６）

【００３３】式（１８）におけるヨーレートγが上記の
伝達関数Ｇ２＝K3／（１＋τｂ・ｓ）に基づき求められ
る目標ヨーレートγ^* に等しいとし、その時の式（１
８）におけるδが舵角設定値δ_FF ^* に等しいとすると、
操作角δ_h と制動力差Ｂ_d に応じた目標ヨーレートγ^*
をフィードフォワード制御により実現するための舵角設
定値δ_FF ^* は、以下の式（２７）により求められる。 δ_FF ^* ＝K3・Ｐ(s) ・δ_h ／｛Ｇ_t ・（１＋τｂ・ｓ）・（１＋Ｔ_t ・ｓ）｝− Ｇ_b ・Ｂ_d ・（１＋Ｔ_b ・ｓ）／（１＋Ｔ_t ・ｓ） （２７）

【００３４】Ｃ２は、目標ヨーレートγ^* とヨーレート
センサ１６により検出される車両１００の実際のヨーレ
ートγとの偏差に応じて、前輪舵角と制動力を制御する
場合における前輪舵角制御ゲインＫ_d と制動力制御ゲイ
ンＫ_B を演算する制御装置２０における演算部である。
その演算により、アンダーステア状態にある車両の姿勢
制御における前輪舵角制御と制動力制御の分担比率を定
め、タイヤの横すべり角とコーナリングフォースとが比
例する線形領域では前輪舵角制御の比率を高くし、ま
た、走行条件や路面条件の変化等によりタイヤの横すべ
り角が変化してもコーナリングフォースが変化しなくな
る飽和領域に近づくにつれて、制動力制御の比率を高く
する協調制御を行う。

【００３５】そのため演算部Ｃ２においては、まず上記
式（５）、（６）により車体横すべり角βと前輪横すべ
り角β_f とが演算される。なお、前輪横すべり角β_f に
代えて式（７）により後輪横すべり角β_r を演算しても
よい。次に、その協調制御を行うか否かを判定するた
め、車体横すべり角の大きさに対応する値と、その車体
横すべり角の変化速度の大きさに対応する値の中の少な
くとも一方が、予め設定した正数値を超えるか否かを判
断する。本実施形態では、その車体横すべり角の大きさ
に対応する値として車体横すべり角βの絶対値が予め設
定した整数値１／Ｃａ以下で、その車体横すべり角の変
化速度の大きさに対応する値として車体横すべり角速度
ｄβ／ｄｔの絶対値が予め設定した整数値１／Ｃｂ以下
の場合、その求めた車輪横すべり角である前輪横すべり
角β_f あるいは後輪横すべり角β_r の大きさに関わら
ず、その車輪横すべり角に対する制動力の制御量と操舵
用アクチュエータ２の制御量とは一定とされ、協調制御
は行われない。

【００３６】本実施形態では、その協調制御を行うか否
かの判定係数Ｊを以下の式（２８）により演算し、その
判定係数Ｊの絶対値が１を超えるか否かを判断する。 Ｊ＝Ｃａ・β＋Ｃｂ・ｄβ／ｄｔ （２８） その式（２８）におけるＣａ、Ｃｂは正数であって、舵
角と制動力の協調制御の必要性に応じて予め設定される
値である。その判定係数Ｊの絶対値が１を超える場合、
車両の車体横すべり角βと車体横すべり角速度ｄβ／ｄ
ｔとの関係は図５における領域Ｉ〜ＶＩで示される。す
なわち、領域Ｉ、ＩＩでは車体横すべり角βの大きさを
表す絶対値が増加状態であり、領域ＩＩＩ、ＩＶでは車
体横すべり角βの絶対値が１／Ｃａの絶対値よりも大き
く、領域Ｖ、ＶＩでは車体横すべり角速度ｄβ／ｄｔの
大きさを表す絶対値が１／Ｃｂの絶対値よりも大きいこ
とから、舵角と制動力の協調制御が必要であると判断さ
れる。なお、本実施形態では、横すべり角度は旋回内側
に向く方向を正とし、旋回外側に向く方向を負とする。
また、その判定係数Ｊの絶対値が１以下の場合、領域Ｖ
ＩＩ、ＶＩＩＩでは車体横すべり角βの絶対値が減少状
態であり、領域ＩＸ、Ｘでは車体横すべり角βの絶対値
が１／Ｃａの絶対値以下、かつ、車体横すべり角速度ｄ
β／ｄｔの絶対値が１／Ｃｂ以下であることから、舵角
と制動力の協調制御は不必要であると判断される。

【００３７】舵角と制動力の協調制御が必要であると判
断されると、演算部Ｃ２においては、少なくとも検出し
た挙動指標値であるヨーレートγと、求めた目標挙動指
標値である目標ヨーレートγ^* とに基づき、車両がアン
ダーステア状態かオーバーステア状態かを判断する。す
なわち、ドライバーによるステアリングホイール１の操
作方向が車両の旋回方向に対応している状態では、求め
たヨーレートγが目標ヨーレートγ^* に至っていない時
はアンダーステア状態である。その求めたヨーレートγ
が目標ヨーレートγ^* に至っておらず、且つ、そのヨー
レートγを目標ヨーレートγ^* から離すように、求めた
車体横すべり角βが変化している時、車両はアンダース
テア状態であると判断される。また、その求めたヨーレ
ートγが目標ヨーレートγ^* を超えている時、車両はオ
ーバーステア状態であると判断される。この判断のため
に、先ず、δ・（γ^* −γ）とδ・ｄβ／ｄｔが演算さ
れ、そのδ・（γ^* −γ）が正であり、且つ、δ・ｄβ
／ｄｔが正であるか否かが判断される。そのδ・（γ^*
−γ）が正であり、且つ、δ・ｄβ／ｄｔが正であれ
ば、車両１００に作用する実際のヨーレートγが目標ヨ
ーレートγ^* に至っておらず、且つ、その車体横すべり
角βの絶対値が増加中であるから、車両１００はアンダ
ーステア状態であると判断される。また、そのδ・（γ
^* −γ）が負である場合、あるいは、そのδ・（γ^* −
γ）が正であって、且つ、δ・ｄβ／ｄｔが負であれ
ば、車両１００はオーバーステア状態であると判断され
る。

【００３８】車両１００がアンダーステア状態であると
判断されると、演算部Ｃ２においては、前輪横すべり角
β_f の大きさが予め定めた設定最大値以上であるか否か
が判断される。その予め定めた設定最大値は、本実施形
態ではタイヤの横すべり角とコーナリングフォースとが
比例する線形領域を維持しえる車輪横すべり角の最大
値、すなわち横力最大時の前輪横すべり角β_fmaxとされ
ている。その前輪横すべり角β_f は旋回内側を向くか外
側を向くかで正負の符号が変化することから、その前輪
横すべり角β_f の大きさに対応する絶対値が、横力最大
時の前輪横すべり角β_fmax以上か否かが判断される。な
お、その予め定めた設定最大値は、そのタイヤの横すべ
り角とコーナリングフォースとが比例する線形領域を維
持しえる車輪横すべり角の最大値以下であればよい。前
輪横すべり角β_f はタイヤと路面との間の摩擦係数μに
相関し、図６の（１）に示すように、最大横力に対応す
るコーナリングフォースＦ_y ′に至る時の前輪横すべり
角β_fmaxは、摩擦係数μが高い程に大きくなる。この関
係に基づきβ_{fm ax}を求めることができ、例えば、以下の
式（２９）により近似的に求められる。 ｔａｎ（β_fmax）＝３μ・Ｗ／Ｋ_f （２９）

【００３９】その求めた前輪横すべり角β_f の絶対値が
β_fmax以上である時は、前輪舵角制御ゲインＫ_d は零に
設定され、制動力制御ゲインＫ_B は最大値Ｋ_Bmaxに設定
される。その前輪舵角制御ゲインＫ_d が零に設定される
ことで、後述の舵角修正値δ_FB ^* が零とされるので、目
標ヨーレートγ^* へのヨーレートγの追従のための操舵
用アクチュエータ２の制御量が最小とされる。その制動
力制御ゲインＫ_B が最大値Ｋ_Bmaxに設定されることで、
制動力として後述の式（３６）により求められる値Ｆ_X
が作用するように制動力制御される。

【００４０】その前輪横すべり角β_f の絶対値がβ_fmax
未満である時は、前輪舵角制御ゲインＫ_d の制動力制御
ゲインＫ_B に対する比率は前輪横すべり角β_f が大きく
なるに従って小さくされる。本実施形態では、前輪舵角
制御ゲインＫ_d は以下の式（３０）によって演算され、
制動力制御ゲインＫ_B は以下の式（３１）によって演算
される。 Ｋ_d ＝Ｋ_dmax．（１−β_f ² ／β_fmax ²） （３０） Ｋ_B ＝Ｋ_Bmax・β_f ² ／β_fmax ² （３１） その前輪舵角制御ゲインＫ_d の最大値Ｋ_dmaxと制動力制
御ゲインＫ_B の最大値Ｋ _Bmaxは車両に応じて適宜設定さ
れる。これにより、前輪横すべり角β_f の絶対値がβ
_fmax未満である時は、その求めた前輪横すべり角β_f の
変化に応じて舵角と制動力の制御量が変化するように制
御される。すなわち、その求めた前輪横すべり角β_f の
絶対値が小さくなる程に式（３６）により求められる制
動力Ｆ_X の制御量が減少され、且つ、目標ヨーレートγ
^* へのヨーレートγの追従のための操舵用アクチュエー
タ２の制御量が増大される。なお、その式（３０）、
（３１）は一例であり、前輪舵角制御ゲインＫ_d の制動
力制御ゲインＫ_B に対する比率が、前輪横すべり角β_f
が大きくなるに従って小さくなればよいから、例えば式
（３０）、（３１）におけるβ_f ² に代えてβ_fの絶対
値を用い、β_fmax ²に代えてβ_fmaxを用いてもよく、こ
の場合の前輪舵角制御ゲインＫ_d と前輪横すべり角β_f
の絶対値との関係は図６の（２）により示され、制動力
制御ゲインＫ_B と前輪横すべり角β_f の絶対値との関係
は図６の（３）により示される。また、式（３０）、
（３１）や図６の（２）、（３）におけるβ_f 、β_fmax
に代えてβ_r 、β_rmaxを用いてもよい。

【００４１】Ｇ３は、演算した目標ヨーレートγ^* と車
両１００のヨーレートγとの偏差（γ ^* −γ）に対する
舵角修正値δ_FB ^* の伝達関数である。すなわち制御装置
２０は、記憶したδ_FB ^* ＝Ｇ３・（γ^* −γ）の関係
と、演算した目標ヨーレートγ^*と、ヨーレートセンサ
１６により検出したヨーレートγから舵角修正値δ_FB ^*
を演算する。その伝達関数Ｇ３は、例えばＰＩ制御を行
う場合、上記演算した前輪舵角制御ゲインＫ_d を用い
て、ラプラス演算子をｓ、時定数をτｃとして、Ｇ３＝
Ｋ_d ・〔１＋１／（τｃ・ｓ）〕になる。その時定数τ
ｃは最適な制御を行えるように調整される。すなわち、
制御装置２０は、その偏差（γ^* −γ）と舵角修正値δ
_FB ^* との間の予め定められた関係を表す伝達関数Ｇ３を
記憶し、その記憶した関係に基づき、演算した前輪舵角
制御ゲインＫ_d と偏差（γ^* −γ）とに応じた舵角修正
値δ_FB ^* を演算する。

【００４２】その制御装置２０は、その舵角設定値δ_FF
^* と舵角修正値δ_FB ^* の和として目標舵角δ^* を演算す
る。すなわち、舵角設定値δ_FF ^* は目標舵角δ^* におけ
るフィードフォワード項であり、舵角修正値δ_FB ^* は目
標舵角δ^* におけるフィードバック項である。車両挙動
の制御において、舵角設定値δ_FF ^* に基づくフィードフ
ォワード制御により速応性が充足され、舵角修正値δ_FB
^* に基づくフィードバック制御により安定性が充足され
る。

【００４３】その制御装置２０は、その演算した目標舵
角δ^* と舵角δとの偏差（δ^* −δ）に対応する操舵用
アクチュエータ２の目標駆動電流ｉ_m ^* を、その偏差
（δ^* −δ）と目標駆動電流ｉ_m ^* との関係である伝達
関数Ｇ４に基づき演算する。すなわち制御装置２０は、
予め定めて記憶したｉ_m ^* ＝Ｇ４・（δ^* −δ）の関係
と、演算した目標舵角δ^* と、舵角センサ１３により検
出した舵角δとから目標駆動電流ｉ_m ^* を演算する。そ
の目標駆動電流ｉ_m ^* に応じて操舵用アクチュエータ２
が駆動される。これにより、舵角δが目標舵角δ^* に対
応するように操舵用アクチュエータ２が制御装置２０に
より制御される。その伝達関数Ｇ４は、例えばK4をゲイ
ン、τｄを時定数として、ＰＩ制御がなされるようにＧ
４＝K4〔１＋１／（τｄ・ｓ）〕とされ、そのゲインK4
および時定数τｄは最適な制御を行えるように調整され
る。

【００４４】Ｃ３は、前後左右の各車輪４への指示制動
圧ΔＰ１、ΔＰ２、ΔＰ３、ΔＰ４を演算する走行系制
御装置６０における演算部である。この演算部Ｃ３にお
いては、演算した目標ヨーレートγ^* と車両１００のヨ
ーレートγとの偏差（γ^* −γ）を低減し、好ましくは
打ち消すヨーモーメントが各車輪４の制動力制御により
発生するように、各車輪４の指示制動圧ΔＰ１、ΔＰ
２、ΔＰ３、ΔＰ４を演算する。その指示制動圧ΔＰ
１、ΔＰ２、ΔＰ３、ΔＰ４に基づき制動圧制御ユニッ
トＢを、車両１００がアンダーステア状態である時は旋
回内側への車両ヨーモーメントが発生するように旋回内
側車輪の制動力が増加するように制御し、車両１００が
オーバーステア状態である時は旋回外側への車両ヨーモ
ーメントが発生するように旋回外側車輪の制動力が増加
するように制御する。そのため、車両１００がアンダー
ステア状態であると判断された場合は、旋回内側への車
両ヨーモーメントを最大にする旋回内側における前後両
方の車輪の制動力を、予め定めて記憶した演算式に基づ
き求める。また、車両１００がオーバーステア状態であ
ると判断された場合は、旋回外側への車両ヨーモーメン
トを最大にする旋回外側における前後両方の車輪の制動
力を、その記憶した演算式に基づき求める。その制動力
Ｆ_X の演算式は、例えば以下の式（３６）により表され
る。

【００４５】すなわち、車両がアンダーステア状態にあ
る時の旋回内側の前輪におけるヨーモーメントＭは、以
下の式（３２）により近似的に求められる。 Ｍ＝Ｌ_f ・Ｆ_y ＋d/2 ・Ｆ_X （３２） また、トレッドd と前輪‐重心間距離Ｌ_f との関係を、
０＜ａ＜１として以下の式（３３）により近似的に表
す。 d/2 ＝ａ・Ｌ_f （３３） 上記式（３２）、（３３）を上記式（４）に代入するこ
とで以下の式（３４）を得る。 Ｍ＝Ｌ_f ・（Ｆ_y ＋ａ・Ｆ_X ）＝Ｌ_f ・｛（μ² ・Ｗ² −Ｆ_X ² ）^1/2 ・Ｆ_O ／ （μ・Ｗ）＋ａ・Ｆ_X ｝ （３４） 上記式（３４）のヨーモーメントＭをＦ_X で微分したｄ
Ｍ／ｄＦ_X を０と置くことで以下の式（３５）を得る。
Ｌ_f ・〔−Ｆ_O ・Ｆ_X ／｛μ・Ｗ・（μ² ・Ｗ² −Ｆ_X
² ）^1/2 ｝＋ａ〕＝０（３５）上記式（３５）より、旋
回内側の前輪におけるヨーモーメントＭが最大となると
きの内側前輪の制動力Ｆ_X は、ｒ＝Ｆ_O ／（μ・Ｗ）と
おくと、以下の式（３６）により求められる。 Ｆ_X ＝ａ・μ・Ｗ／（ｒ² ＋ａ² ）^1/2 （３６） なお、式（４）より内側前輪のコーナリングフォースＦ
_y は以下の式（３７）により求められる。 Ｆ_y ＝ｒ・Ｆ_O ／（ｒ² ＋ａ² ）^1/2 （３７） また、その式（３４）、（３６）、（３７）より、内側
前輪の最大ヨーモーメントＭ_max は以下の式（３８）に
より求められる。 Ｍ_max ＝Ｌ_f ・Ｆ_O ・（１＋ａ² ／ｒ² ）^1/2 （３８）

【００４６】車両がアンダーステア状態にある時の旋回
内側の後輪におけるヨーモーメントが最大となるときの
内側後輪の制動力Ｆ_X は、旋回内側の前輪に関する上記
式（３２）〜（３５）において、前輪‐車両重心間距離
Ｌ_f に代えて後輪‐車両重心間距離Ｌ_r を用いる以外は
同様にして式（３６）により求めればよい。また、トレ
ッドd が前輪側と後輪側とで相違する場合は対応する値
を用いればよい。

【００４７】また、車両がオーバーステア状態にある時
は、旋回外側車輪におけるヨーモーメントが最大となる
ときの旋回外側の前後車輪の制動力を、アンダーステア
状態にある時と同様にして式（３６）により求めればよ
い。

【００４８】その演算部Ｃ３においては、演算部Ｃ２に
おいて車両がアンダーステア状態であると判断される
と、旋回内側の前輪と後輪とに上記演算した制動力Ｆ_X
を作用させるのに必要な最大指示制動圧を演算し、ま
た、車両がオーバーステア状態であると判断されると、
旋回外側の前輪と後輪とに上記演算した制動力Ｆ_X を作
用させるのに必要な最大指示制動圧を演算する。さら
に、その最大指示制動圧に、上記式（３１）により演算
された制動力制御ゲインＫ_B を乗じた指示制動圧ΔＰ
１、ΔＰ２、ΔＰ３、ΔＰ４を演算する。各指示制動圧
ΔＰ１、ΔＰ２、ΔＰ３、ΔＰ４は、制動圧センサ６１
により検出されたホイルシリンダ圧Ｐ_f1、Ｐ_f2、Ｐ _r1、
Ｐ_r2からの偏差として求められる。すなわち制御装置６
０は、操舵方向と、制動力制御ゲインＫ_B と、各車輪４
のホイルシリンダ圧と、各車輪４の車輪速との間の関係
を予め定めて記憶し、その記憶した関係と、演算部Ｃ２
における車両がアンダーステア状態かオーバーステア状
態かの判断結果と、上記演算した制動力制御ゲインＫ_B
と、トルクセンサ１２により検出した操作トルクＴ_h の
符号から判断した操舵方向と、制動圧センサ６１により
検出したホイルシリンダ圧Ｐ_f1、Ｐ_f2、Ｐ_r1、Ｐ_r2と、
車輪速センサ６２により検出した車輪速ω１、ω２、ω
３、ω４とから、指示制動圧ΔＰ１、ΔＰ２、ΔＰ３、
ΔＰ４を演算する。これにより、車両１００がアンダー
ステア状態である時は旋回内側における前後両方の車輪
の制動力が増加し、車両１００がオーバーステア状態で
ある時は旋回外側における前後両方の車輪の制動力が増
加するように制動圧制御ユニットＢを制御する。その制
動力制御ゲインＫ_B が最大値Ｋ_Bmaxである時には、コー
ナリングフォースおよび制動力によるヨーモーメント総
和が最大とされる。

【００４９】図７〜図９のフローチャートを参照して、
制御装置２０、６０による上記姿勢制御装置の制御手順
を説明する。まず、各センサ１１〜１６、６１、６２に
よる操作角δ_h 、操作トルクＴ_h 、舵角δ、車速Ｖ、前
後方向加速度Ｇ_X 、横加速度Ｇ_Y 、ヨーレートγ、ホイ
ルシリンダ圧Ｐ_f1、Ｐ_f2、Ｐ_r1、Ｐ_r2、車輪速ω１、ω
２、ω３、ω４の検出データが読み込まれる（ステップ
１）。次に、検出した操作角δ_h とゲインK1とから求め
られる目標操作トルクＴ_h ^* から検出した操作トルクＴ
_h を差し引いた偏差が零になるように、伝達関数Ｇ１に
基づき操作用アクチュエータＲの目標駆動電流ｉ _h ^* が
求められる（ステップ２）。その目標駆動電流ｉ_h ^* が
印加されることで操作用アクチュエータＲが制御され
る。次に、操作角δ_h に応じた目標ヨーレートγ^* が伝
達関数Ｇ２に基づき求められる（ステップ３）。次に、
制動圧センサ６１により検出されるホイルシリンダ圧Ｐ
_f1、Ｐ_f2、Ｐ_r1、Ｐ_r2に対応する各車輪制動力Ｆ_Xf1 、
Ｆ_Xr1 、Ｆ_Xf2 、Ｆ_Xr2 に応じた制動力差Ｂ_d が、予め
設定されて記憶された式（３）に基づき演算される（ス
テップ４）。次に、速度センサ１４により検出される車
速Ｖ、舵角センサ１３により検出される舵角δ、横加速
度センサ１５ｂにより検出される横加速度Ｇ_Y 、ヨーレ
ートセンサ１６により検出されるヨーレートγに応じ
て、式（５）〜（７）に基づき、車体横すべり角β、前
輪横すべり角β_f 、後輪横すべり角β_r が演算され（ス
テップ５）、速度センサ１４により検出される車速Ｖ、
前後方向加速度センサ１５ａにより検出される前後方向
加速度Ｇ_X 、横加速度センサ１５ｂにより検出される横
加速度Ｇ_Y 、制動圧センサ６１により検出されるホイル
シリンダ圧Ｐ_f1、Ｐ_f2、Ｐ_r1、Ｐ_r2に応じて、式（８）
〜（２７）に基づき舵角設定値δ_FF ^* が演算される（ス
テップ６）。なお、その舵角設定値δ_FF ^* の演算におい
て、非制動時の１車輪当たりの前輪コーナリングパワー
Ｋ_fo、非制動時の１車輪当たりの後輪コーナリングパワ
ーＫ_ro、静止荷重時の前輪ロック圧力Ｐ_f 、静止荷重時
の後輪ロック圧力Ｐ_r は、予め定めて制御装置２０に記
憶すればよい。次に、判定係数Ｊが式（２８）に基づき
演算され（ステップ７）、その判定係数Ｊの絶対値が１
を超えるか否か、すなわち舵角と制動力の協調制御が必
要か否かが判断される（ステップ８）。判定係数Ｊの絶
対値が１を超える場合、δ・（γ^* −γ）が正であり、
且つ、δ・ｄβ／ｄｔが正であるか否かが判断される
（ステップ９）。δ・（γ^* −γ）が正であり、且つ、
δ・ｄβ／ｄｔが正である場合、車両１００はアンダー
ステア状態であると判断され、この場合、最大横力に対
応するコーナリングフォースＦ _y ′に至る時の前輪横す
べり角β_fmaxが式（２９）に基づき演算される（ステッ
プ１０）。次に、上記演算した前輪横すべり角β_f の絶
対値が横力最大時の前輪横すべり角β_fmax以上か否かが
判断される（ステップ１１）。そのβ_f の絶対値がβ
_fmax以上である場合、前輪舵角制御ゲインＫ_d は零に設
定され、制動力制御ゲインＫ_B は最大値Ｋ_Bmaxに設定さ
れる（ステップ１２）。その前輪横すべり角β_f の絶対
値がβ_fmax未満である場合、前輪舵角制御ゲインＫ_d が
式（３０）に基づき演算され、制動力制御ゲインＫ_B が
式（３１）に基づき演算される（ステップ１３）。ステ
ップ８において判定係数Ｊの絶対値が１以下の場合、ス
テップ９において車両１００がアンダーステア状態であ
ると判断されない場合、前輪舵角制御ゲインＫ_d は最大
値Ｋ_dmaxに設定され、制動力制御ゲインＫ_B は最大値Ｋ
_Bmaxに設定される（ステップ１４）。次に、その演算し
た目標ヨーレートγ^* と検出ヨーレートγとの偏差（γ
^* −γ）に対応する舵角修正値δ_FB ^* を伝達関数Ｇ３に
基づき演算し（ステップ１５）、その舵角設定値δ_FF ^*
と舵角修正値δ_FB ^* の和として目標舵角δ^* を演算する
（ステップ１６）。その演算した目標舵角δ^* と舵角セ
ンサ１３により検出した舵角δとの偏差に対応する操舵
用アクチュエータ２の目標駆動電流ｉ_m ^* を伝達関数Ｇ
４に基づき演算する（ステップ１７）。その目標駆動電
流ｉ_m ^* に応じて操舵用アクチュエータ２を駆動するこ
とで、舵角δが目標舵角δ^* に対応するように操舵用ア
クチュエータ２を制御する。これにより、演算した目標
挙動指標値である目標ヨーレートγ^* に挙動指標値であ
るヨーレートが追従するように操舵用アクチュエータ２
が制御される。次に、車両がアンダーステア状態かオー
バーステア状態かが判断される（ステップ１８〜２
０）。すなわち、δ・（γ^* −γ）が正であり、且つ、
δ・ｄβ／ｄｔが正であればアンダーステア状態である
と判断される。また、そのδ・（γ^* −γ）が負である
場合、あるいは、そのδ・（γ^* −γ）が正であって、
且つ、δ・ｄβ／ｄｔが負であればオーバーステア状態
であると判断される。アンダーステア状態でもオーバー
ステア状態でもない場合はステップ２５に進む。車両が
アンダーステア状態である場合は旋回内側の前後車輪の
制動力を式（３６）により演算し（ステップ２１）、車
両がオーバーステア状態である場合は旋回外側の前後車
輪の制動力を式（３６）により演算する（ステップ２
２）。なお、その制動力の演算において、非制動時コー
ナリングフォースＦ_O は、予め定めて制御装置２０に記
憶すればよい。次に、その演算した制動力Ｆ_X を作用さ
せるのに必要な最大指示制動圧を演算し（ステップ２
３）、その最大指示制動圧に上記求められた制動力制御
ゲインＫ_B を乗じた指示制動圧ΔＰ１、ΔＰ２、ΔＰ
３、ΔＰ４を、制動圧センサ６１により検出されたホイ
ルシリンダ圧Ｐ_f1、Ｐ_f2、Ｐ_r1、Ｐ_r2と車輪速センサ６
２により検出した車輪速ω１、ω２、ω３、ω４とに応
じて演算する（ステップ２４）。その演算された指示制
動圧ΔＰ１、ΔＰ２、ΔＰ３、ΔＰ４に応じて制動圧制
御ユニットＢが制動力を変化させることで各車輪４の制
動力が制御される。これにより、車両がアンダーステア
状態である時は、旋回内側における前後両方の車輪の制
動力が増加することで、旋回内側車輪の制動力を旋回外
側車輪の制動力よりも大きくし、旋回内側への車両ヨー
モーメントが発生するように旋回内側車輪の制動力が制
御される。また、車両がオーバーステア状態である時
は、旋回外側における前後両方の車輪の制動力が増加す
ることで、旋回外側車輪の制動力を旋回内側車輪の制動
力よりも大きくし、旋回外側への車両ヨーモーメントが
発生するように旋回外側車輪の制動力が制御される。次
に、制御を終了するか否かを判断し（ステップ２５）、
終了しない場合はステップ１に戻る。その終了判断は、
例えば車両の始動用キースイッチがオンか否かにより判
断できる。

【００５０】上記構成によれば、アンダーステア状態の
車両において旋回内側の後輪だけでなく前輪にも制動力
を作用させることで、旋回内側への車両ヨーモーメント
を発生させることができ、また、オーバーステア状態の
車両における旋回外側の前輪だけでなく後輪にも制動力
を作用させることで、旋回外側への車両ヨーモーメント
を発生させることができる。これにより、従来よりも車
両挙動を安定化させるヨーモーメントを増大させること
ができる。

【００５１】また、ステアリングホイール１による操作
量に応じた車両の目標ヨーレートγ^*と求めたヨーレー
トγとの偏差を低減するように操舵用アクチュエータ２
を制御する場合に、その操舵用アクチュエータ２の動き
による舵角変化によりアンダーステア状態やオーバース
テア状態になるのを、制動力の作用により防止できる。
すなわち、舵角と制動力の統合制御により車両挙動を安
定化させることができる。

【００５２】その求めたヨーレートγが目標ヨーレート
γ^* に至っていない場合、車体横すべり角βがヨーレー
トγを目標ヨーレートγ^* に近接させるように変化して
いるか、目標ヨーレートγ^* から離すように変化してい
るかを判断している。そして、オーバーステア状態にお
いて、カウンタ操舵を行うことにより求めたヨーレート
γがステアリングホイール１の操作量に対応する目標ヨ
ーレートγ^* に至っていない状態になった場合、そのヨ
ーレートγを目標ヨーレートγ^* から離すように車体横
すべり角βは変化するので、この場合はオーバーステア
状態であると判断できる。これにより、オーバーステア
状態を解消するカウンタ操舵を行った場合に、制動力も
オーバーステア状態を解消するように作用させることで
きる。よって、舵角制御と制動力制御とが干渉するのを
防止し、車両挙動を安定化できる。

【００５３】また、アンダーステア状態において前輪横
すべり角β_f の絶対値が横力最大時の前輪横すべり角β
_fmax以上である時は、旋回内側への車両ヨーモーメント
を最大にする制動力が旋回内側車輪に作用し、且つ、目
標ヨーレートγ^* へのヨーレートγの追従のための操舵
用アクチュエータ２の制御量が最小とされる。また、ア
ンダーステア状態において前輪横すべり角β_f の絶対値
が横力最大時の前輪横すべり角β_fmax未満である時は、
その求めた前輪横すべり角β_f の絶対値が減少する程に
制動力の制御量が減少され、目標ヨーレートγ^* へのヨ
ーレートγの追従のための操舵用アクチュエータ２の制
御量が増大される。この舵角と制動力の協調制御によ
り、アンダーステア状態において、舵角が過度に増大す
るのを防止でき、且つ、内側車輪に作用させる制動力が
過大になるのを防止でき、車両挙動を安定化させるヨー
モーメントが減少するのを防止できる。また、複雑な制
御を要することなく、車両挙動が不安定になって前輪横
すべり角が大きくなる程に、車両挙動を安定化させる制
動力を大きくすることができる。この舵角と制動力の協
調制御は、判定係数Ｊの絶対値が１を超える場合のみな
されるので、目標ヨーレートγ^* へのヨーレートγの追
従のために舵角や制動力が必要以上に変動することはな
く、操舵フィーリングの低下を防止できる。さらに、ア
ンダーステア状態において舵角が過大になるのを防止す
ることで、タイヤの横すべり角とコーナリングフォース
とが比例する線形領域を維持でき、車両挙動が不安定に
なるのを確実に防止できる。

【００５４】そして、ステアリングホイール１の操作角
δｈに応じた目標ヨーレートγ^* と左右車輪の制動力差
Ｂ_d とに対応する舵角設定値δ_FF ^* と、その目標ヨーレ
ートγ ^* と求めたヨーレートγとの偏差に対応する舵角
修正値δ_FB ^* との和である目標舵角δ^* に対応するよう
に、操舵用アクチュエータ２を制御する場合、その舵角
設定値δ_FF ^* は目標舵角δ^* におけるフィードフォワー
ド項、その舵角修正値δ _FB ^* はフィードバック項に対応
することから、フィードフォワード制御とフィードバッ
ク制御とが行われる。すなわち、その舵角設定値δ_FF ^*
は、ステアリングホイール１の操作角δｈだけでなく左
右車輪の制動力差Ｂ_d に応じて定められることから、制
動力の制御により車両挙動を安定化させる場合に、その
制動力差Ｂ _d に応じて舵角をフィードフォワード制御で
きる。よって、制動力の制御に起因するヨーレートγに
応じて舵角をフィードバック制御するのに比べて、制御
の応答性を向上して車両挙動を安定化することができ
る。

【００５５】上記実施形態において、車両がアンダース
テア状態である時は旋回外側車輪４の駆動力を旋回内側
車輪４の駆動力よりも大きくし、車両がオーバーステア
状態である時は旋回内側車輪４の駆動力を旋回外側車輪
４の駆動力よりも大きくするように、左右の車輪４の駆
動力を個別に制御することで、車両挙動の安定化を図る
ことを可能としてもよい。この場合、各車輪４の駆動力
を例えば車軸の回転数と伝達トルクとから求め、走行系
制御装置６０により旋回内側車輪４の駆動力と旋回外側
車輪４の駆動力との駆動力差を求め、その駆動力差と目
標ヨーレートγ^*とに対応する舵角設定値δ_FF ^* を、そ
の目標ヨーレートと駆動力差と舵角設定値との間の記憶
した関係に基づき演算する。その舵角設定値δ_FF ^* の演
算式は、式（２）、（３）、（８）〜（２７）における
各車輪制動力Ｆ_Xf1 、Ｆ_Xr1 、Ｆ_{Xf 2} 、Ｆ_Xr2 を各車輪
駆動力に置換し、制動力差Ｂ_d を駆動力差に置換すれば
求めることができる。他は上記実施形態と同様にして舵
角を制御する。これにより、ステアリングホイール１の
操作角δｈに応じた目標ヨーレートγ^* と左右車輪の駆
動力差とに対応する舵角設定値δ_FF ^* と、目標ヨーレー
トγ^* と求めたヨーレートγとの偏差に対応する舵角修
正値δ_FB ^* との和である目標舵角δ^* に対応するよう
に、操舵用アクチュエータ２を制御する場合、その舵角
設定値δ_FF ^* は目標舵角δ^* におけるフィードフォワー
ド項、その舵角修正値δ_FB ^* はフィードバック項に対応
することから、フィードフォワード制御とフィードバッ
ク制御とが行われる。この場合、その舵角設定値δ_FF ^*
は、ステアリングホイール１の操作角δｈだけでなく左
右車輪の駆動力差に応じて定められることから、駆動力
の制御により車両挙動を安定化させる場合に、その駆動
力差に応じて舵角をフィードフォワード制御できる。よ
って、駆動力の制御に起因するヨーレートγに応じて舵
角をフィードバック制御するのに比べて、制御の応答性
を向上して車両挙動を安定化することができる。なお、
各車輪４の駆動力を個別に制御する手段は特に限定され
ず、例えば、エンジン出力を前後左右車輪に前後ディフ
ァレンシャルギヤを介して伝達する４輪駆動車両におい
て、各ディファレンシャルギヤと各車輪との間の動力伝
達系に油圧ポンプと油圧アクチュエータから構成される
油圧伝動装置を介在させ、各油圧ポンプの吐出圧制御用
電磁バルブの電流制御により各車輪の駆動力を個別に制
御したり、また、各車輪を個別に電動モータにより駆動
する４輪駆動車両において、各電動モータの電流制御に
より各車輪の駆動力を個別に制御する。

【００５６】本発明は上記実施形態に限定されない。例
えば、ステアリングホイールを車輪に機械的に連結した
車両にも本発明は適用できる。また、操作部材の操作量
としてトルクセンサにより検出される操作トルクを用い
るようにしてもよい。

【００５７】

【発明の効果】本発明によれば、アンダーステア状態や
オーバーステア状態の車両において左右車輪の制動力あ
るいは駆動力を制御することで車両挙動を安定化させる
場合に、操作部材の操作量だけでなく、旋回内側車輪と
旋回外側車輪の制動力差あるいは駆動力差に応じて舵角
をフィードフォワード制御することで、車両挙動の安定
化を図ることができる車両の姿勢制御装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の姿勢制御装置の構成説明図

【図２】本発明の実施形態の姿勢制御装置の制御ブロッ
ク図

【図３】定常円旋回状態の車両状態を示す図

【図４】（１）はオーバーステア状態の横すべりした車
両を示す図、（２）はアンダーステア状態の横すべりし
た車両を示す図

【図５】本発明の実施形態の車体横すべり角と車体横す
べり角速度との関係を示す図

【図６】本発明の実施形態の（１）は前輪横すべり角と
コーナリングフォースとの関係を示す図、（２）は前輪
舵角制御ゲインＫ_d と前輪横すべり角β_f の絶対値との
関係を示す図、（３）は制動力制御ゲインＫ_B と前輪横
すべり角β_f の絶対値との関係を示す図

【図７】本発明の実施形態の姿勢制御装置の制御手順を
示すフローチャート

【図８】本発明の実施形態の姿勢制御装置の制御手順を
示すフローチャート

【図９】本発明の実施形態の姿勢制御装置の制御手順を
示すフローチャート

【図１０】タイヤと接地面との間の摩擦に起因して作用
する力を示す図

【符号の説明】

１ ステアリングホイール（操作部材） ２ 操舵用アクチュエータ ３ ステアリングギヤ ４ 車輪 １１ 角度センサ １３ 舵角センサ １４ 速度センサ １５ａ 前後方向加速度センサ １５ｂ 横加速度センサ １６ ヨーレートセンサ ２０ ステアリング系制御装置 ５４ ブレーキ装置 ６０ 走行系制御装置 Ｂ 制動圧制御ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６２Ｄ 103:00 Ｂ６２Ｄ 103:00 111:00 111:00 113:00 113:00 119:00 119:00 137:00 137:00 (72)発明者 瀬川 雅也 大阪府大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋精工株式会社内 (72)発明者 葉山 良平 大阪府大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋精工株式会社内 Ｆターム(参考） 3D032 CC02 DA03 DA05 DA15 DA21 DA23 DA25 DA29 DA33 DA39 DA40 DB09 DB10 DB11 DC02 DC33 DD02 DD06 DD17 DD18 EA01 EB04 EB12 EB16 EC23 FF01 FF05 FF08 GG01 3D033 CA03 CA12 CA13 CA14 CA16 CA17 CA18 CA21 3D045 BB40 EE21 FF42 GG25 GG26 3D046 BB21 BB32 EE01 HH08 HH21 HH22 HH25

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両がアンダーステア状態である時は旋回
   内側車輪の制動力を旋回外側車輪の制動力よりも大きく
   し、車両がオーバーステア状態である時は旋回外側車輪
   の制動力を旋回内側車輪の制動力よりも大きくするよう
   に、左右の車輪の制動力を個別に制御可能な車両の姿勢
   制御装置において、操作部材と、その操作部材の操作に
   応じて駆動される操舵用アクチュエータと、その操舵用
   アクチュエータの動きに応じて舵角が変化するように、
   その動きを車輪に伝達する手段と、その舵角変化に基づ
   く車両の挙動変化に対応する挙動指標値を求める手段
   と、その操作部材の操作量を求める手段と、その求めた
   操作量に応じた目標挙動指標値を、その操作量と目標挙
   動指標値との記憶した関係に基づき求める手段と、各車
   輪の制動力を求める手段と、旋回内側車輪の制動力と旋
   回外側車輪の制動力との制動力差を求める手段と、その
   求めた目標挙動指標値と制動力差とに対応する舵角設定
   値を、その目標挙動指標値と制動力差と舵角設定値との
   間の記憶した関係に基づき演算する手段と、その目標挙
   動指標値と前記求めた挙動指標値との偏差に対応する舵
   角修正値を、その偏差と舵角修正値との記憶した関係に
   基づき演算する手段と、舵角が舵角設定値と舵角修正値
   との和である目標舵角に対応するように、前記操舵用ア
   クチュエータを制御する手段とを備える車両の姿勢制御
   装置。
2. 【請求項２】車両がアンダーステア状態である時は旋回
   外側車輪の駆動力を旋回内側車輪の駆動力よりも大きく
   し、車両がオーバーステア状態である時は旋回内側車輪
   の駆動力を旋回外側車輪の駆動力よりも大きくするよう
   に、左右の車輪の駆動力を個別に制御可能な車両の姿勢
   制御装置において、操作部材と、その操作部材の操作に
   応じて駆動される操舵用アクチュエータと、その操舵用
   アクチュエータの動きに応じて舵角が変化するように、
   その動きを車輪に伝達する手段と、その舵角変化に基づ
   く車両の挙動変化に対応する挙動指標値を求める手段
   と、その操作部材の操作量を求める手段と、その求めた
   操作量に応じた目標挙動指標値を、その操作量と目標挙
   動指標値との記憶した関係に基づき求める手段と、各車
   輪の駆動力を求める手段と、旋回内側車輪の駆動力と旋
   回外側車輪の駆動力との駆動力差を求める手段と、その
   求めた目標挙動指標値と駆動力差とに対応する舵角設定
   値を、その目標挙動指標値と駆動力差と舵角設定値との
   間の記憶した関係に基づき演算する手段と、その目標挙
   動指標値と前記求めた挙動指標値との偏差に対応する舵
   角修正値を、その偏差と舵角修正値との記憶した関係に
   基づき演算する手段と、舵角が舵角設定値と舵角修正値
   との和である目標舵角に対応するように、前記操舵用ア
   クチュエータを制御する手段とを備える車両の姿勢制御
   装置。