JP2002145035A - 車両の運動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 左右の車輪の制動力を個別に制御してヨーモ
ーメントを発生させる車両において、操舵アシスト制御
から旋回安定化制御への切り換えタイミングを早めて急
激なレーンチェンジ等の操作をスムーズに行えるように
する。 【解決手段】 操舵開始後に操舵角速度θｖの絶対値が
増加から減少に転じる前は旋回方向内側の車輪に制動力
を発生させ、操舵角速度θｖの絶対値が増加から減少に
転じた後は旋回方向外側の車輪に制動力を発生させる。
あるいは操舵開始後に操舵角θの符号および操舵角速度
微分値ｄθｖ／ｄｔの符号が一致している間は旋回方向
内側の車輪に制動力を発生させ、操舵角θの符号および
操舵角速度微分値ｄθｖ／ｄｔの符号が不一致になると
旋回方向外側の車輪に制動力を発生させる。これにより
操舵アシスト制御から旋回安定化制御への切り換えタイ
ミングを早めることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、左右の車輪の制動
力をドライバーの制動操作から独立して制御する制動制
御手段を備えた車両の運動制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】左右の車輪の制動力を個別に制御してヨ
ーモーメントを発生させ、旋回のアシストあるいは車両
挙動の安定を図る車両において、ステアリングホイール
の操舵角や車速から算出した目標ヨーレートに実ヨーレ
ートを一致させるフィードバック制御を行う際に、ドラ
イバーによる障害物の緊急回避操作が判定されると目標
ヨーレートを０に近い値に設定することにより、障害物
を緊急回避するレーンチェンジ操作の後半において、車
両が元の走行車線側に切り込むのを防止して新たな走行
車線にスムーズに進入できるようにしたものが、特開２
０００−１６８５２４号公報により公知である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、左右の車輪
の制動力を制御してヨーモーメントを発生させる車両に
おいて、ドライバーが前方の障害物を発見して、例えば
右側車線へのレーンチェンジで障害物を回避する場合に
は、右側の車輪に制動力を作用させて右方向のヨーモー
メントを発生させ、ステアリングホイールによる右方向
の操舵をアシストするようになっている（操舵アシスト
制御）。そして障害物を回避した後に新たな右側車線に
進入するために、今度はステアリングホイールを左方向
に操舵するとともに、左側の車輪に制動力を作用させて
左方向のヨーモーメントを発生させるようになっている
（旋回安定化制御）。

【０００４】この場合、右側の車輪に制動力を作用させ
る操舵アシスト制御から左側の車輪に制動力を作用させ
る旋回安定化制御への切り換えタイミングが遅いと車両
の挙動が乱れてしまい、車両がレーンチェンジ前の元の
車線からレーンチェンジ後の新たな車線にスムーズに進
入できなくなる可能性がある。

【０００５】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、操舵アシスト制御から旋回安定化制御への切り換え
タイミングを早めて急激なレーンチェンジ等の操作をス
ムーズに行えるようにすることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は図３のクレーム対応図に示す構成を採用し
ている。

【０００７】即ち、請求項１に記載された発明によれ
ば、操舵角センサで検出したステアリングホイールの操
舵角から算出した操舵角速度に基づいて、左右の車輪の
制動力をドライバーの制動操作から独立して制御する制
動制御手段を備え、制動制御手段は、操舵開始後に操舵
角速度の絶対値が増加から減少に転じる前は旋回方向内
側の車輪に制動力を発生させ、操舵角速度の絶対値が増
加から減少に転じた後は旋回方向外側の車輪に制動力を
発生させることを特徴とする車両の運動制御装置が提案
される。

【０００８】上記構成によれば、ドライバーがステアリ
ングホイールを操作する操舵角速度の絶対値が増加から
減少に転じた瞬間にドライバーがステアリングホイール
を戻そうとする意志を判定し、旋回方向内側の車輪の制
動から旋回方向外側の車輪の制動への切り換えを行うの
で、操舵アシスト制御から旋回安定化制御への切り換え
タイミングを早めることが可能となり、レーンチェンジ
操作の後半における車両挙動を安定させることができ
る。

【０００９】また請求項２に記載された発明によれば、
操舵角センサで検出したステアリングホイールの操舵角
と、この操舵角から算出した操舵角速度微分値とに基づ
いて、左右の車輪の制動力をドライバーの制動操作から
独立して制御する制動制御手段を備え、制動制御手段
は、操舵開始後に操舵角の符号および操舵角速度微分値
の符号が一致している間は旋回方向内側の車輪に制動力
を発生させ、操舵角の符号および操舵角速度微分値の符
号が不一致になると旋回方向外側の車輪に制動力を発生
させることを特徴とする車両の運動制御装置が提案され
る。

【００１０】上記構成によれば、操舵角の符号および操
舵角速度微分値の符号が一致から不一致に変化した瞬
間、即ちドライバーがステアリングホイールを操作する
操舵角速度の絶対値が増加から減少に転じた瞬間にドラ
イバーがステアリングホイールを戻そうとする意志を判
定し、旋回方向内側の車輪の制動から旋回方向外側の車
輪の制動への切り換えを行うので、操舵アシスト制御か
ら旋回安定化制御への切り換えタイミングを早めること
が可能となり、レーンチェンジ操作の後半における車両
挙動を安定させることができる。

【００１１】また請求項３に記載された発明によれば、
請求項１または請求項２の構成に加えて、操舵角速度の
絶対値および操舵角速度微分値の絶対値の少なくとも一
方が閾値以上の場合にドライバーが障害物を回避しよう
とする意志を有すると判定する緊急障害物回避意志判定
手段を備え、緊急障害物回避意志判定手段がドライバー
の前記意志を判定したときに、制動制御手段は車輪の制
動力を制御することを特徴とする車両の運動制御装置が
提案される。

【００１２】上記構成によれば、操舵角速度の絶対値あ
るいは操舵角速度微分値の絶対値が閾値以上になると、
ドライバーが障害物を回避しようとする意志を有すると
判定して左右の車輪の制動力を制御するので、緊急時に
的確なレーンチェンジを行って障害物を確実に回避する
ことができる。

【００１３】また請求項４に記載された発明によれば、
請求項１または請求項２の構成に加えて、操舵トルクセ
ンサで検出したステアリングホイールの操舵トルクの絶
対値および操舵トルク微分値の絶対値の少なくとも一方
が閾値以上の場合にドライバーが障害物を回避しようと
する意志を有すると判定する緊急障害物回避意志判定手
段を備え、緊急障害物回避意志判定手段がドライバーの
前記意志を判定したときに、制動制御手段は車輪の制動
力を制御することを特徴とする車両の運動制御装置が提
案される。

【００１４】上記構成によれば、操舵トルクの絶対値あ
るいは操舵トルク微分値の絶対値が閾値以上になると、
ドライバーが障害物を回避しようとする意志を有すると
判定して左右の車輪の制動力を制御するので、緊急時に
的確なレーンチェンジを行って障害物を確実に回避する
ことができる。

【００１５】また請求項５に記載された発明によれば、
請求項３または請求項４の構成に加えて、路面摩擦係数
を推定する路面摩擦係数推定手段を備え、緊急障害物回
避意志判定手段は路面摩擦係数の増加に応じて前記操舵
トルクの絶対値の閾値あるいは前記操舵トルク微分値の
絶対値の閾値を増加させることを特徴とする車両の運動
制御装置が提案される。

【００１６】上記構成によれば、路面摩擦係数の増加に
応じてドライバーが障害物を回避しようとする意志を判
定する操舵トルクの絶対値の閾値あるいは操舵トルク微
分値の絶対値の閾値を増加させるので、車両の旋回制御
が比較的に困難な低摩擦係数の路面において、車輪の制
動力の制御を早めに行わせることができる。

【００１７】また請求項６に記載された発明によれば、
請求項３または請求項４の構成に加えて、緊急障害物回
避意志判定手段は、車速センサで検出した車速の増加に
応じて前記操舵トルクの絶対値の閾値あるいは前記操舵
トルク微分値の絶対値の閾値を減少させることを特徴と
する車両の運動制御装置が提案される。

【００１８】上記構成によれば、車速の増加に応じてド
ライバーが障害物を回避しようとする意志を判定する操
舵トルクの絶対値の閾値あるいは操舵トルク微分値の絶
対値の閾値を減少させるので、車両の旋回制御が比較的
に困難な高速走行時において、車輪の制動力の制御を早
めに行わせることができる。

【００１９】また請求項７に記載された発明によれば、
請求項１または請求項２の構成に加えて、路面摩擦係数
を推定する路面摩擦係数推定手段を備え、制動制御手段
は路面摩擦係数の増加に応じて車輪に発生させる制動力
を増加させることを特徴とする車両の運動制御装置が提
案される。

【００２０】上記構成によれば、路面摩擦係数の増加に
応じて車輪に発生させる制動力を増加させるので、車輪
をスリップさせることなく最大限の制動力を発生させて
操舵アシスト制御および旋回安定化制御を効果的に行わ
せることができる。

【００２１】また請求項８に記載された発明によれば、
請求項１または請求項２の構成に加えて、制動制御手段
は、車速センサで検出した車速の増加に応じて車輪に発
生させる制動力を減少させることを特徴とする車両の運
動制御装置が提案される。

【００２２】上記構成によれば、車速の増加に応じて車
輪に発生させる制動力を減少させるので、高速走行時に
強い制動力が作用して車両の挙動が乱れるのを防止する
ことができる。

【００２３】また請求項９に記載された発明によれば、
請求項１または請求項２の構成に加えて、制動制御手段
は、ヨーレートセンサで検出した車両のヨーレートと、
目標ヨーレート算出手段で算出した車両の目標ヨーレー
トとを比較し、ヨーレートおよび目標ヨーレートの偏差
の絶対値の増加に応じて旋回方向内側の車輪に発生させ
る制動力を増加させることを特徴とする車両の運動制御
装置が提案される。

【００２４】上記構成によれば、ヨーレートおよび目標
ヨーレートの偏差の絶対値の増加に応じて旋回方向内側
の車輪に発生させる制動力を増加させるので、操舵アシ
スト制御を効果的に行わせることができる。

【００２５】また請求項１０に記載された発明によれ
ば、請求項１または請求項２の構成に加えて、操舵角か
ら算出した操舵角速度の絶対値の減少率の増加に応じ
て、制動制御手段は旋回方向外側の車輪に発生させる制
動力を増加させることを特徴とする車両の運動制御装置
が提案される。

【００２６】上記構成によれば、操舵角速度の絶対値の
減少率の増加に応じて、つまりドライバーがステアリン
グホイールを戻そうとする意志の大きさに応じて旋回方
向外側の車輪に発生させる制動力を増加させるので、旋
回安定化制御を効果的に行わせることができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

【００２８】図１〜図１１は本発明の第１実施例を示す
もので、図１は運動制御装置を備えた車両の全体構成を
示す図、図２は車両の制動系統の構成を示す図、図３は
クレーム対応図、図４はメインルーチンのフローチャー
ト、図５はブレーキアクチュエーター制御ルーチンのフ
ローチャート、図６は操舵角、操舵トルクおよび車速か
ら路面摩擦係数を検索するマップを示す図、図７は操舵
方向と操舵角の符号との関係を示す図、図８は右操舵で
障害物を回避する場合の制動力制御を説明する図、図９
は左操舵で障害物を回避する場合の制動力制御を説明す
る図，図１０は操舵トルクの閾値および操舵トルク微分
値の閾値の変化を示す図、図１１は制動力発生量の変化
を示す図である。

【００２９】図１および図２に示すように、本発明の運
動制御装置を搭載した四輪の車両は、エンジンＥの駆動
力がトランスミッションＴを介して伝達される駆動輪た
る左右の前輪ＷＦＬ，ＷＦＲと、車両の走行に伴って回
転する従動輪たる左右の後輪ＷＲＬ，ＷＲＲとを備え
る。ドライバーにより操作されるブレーキペダル１は、
電子制御負圧ブースタ２を介してマスタシリンダ３に接
続される。電子制御負圧ブースタ２は、ブレーキペダル
１の踏力を機械的に倍力してマスタシリンダ３を作動さ
せるとともに、自動制動時にはブレーキペダル１の操作
によらずに電子制御ユニットＵからの制動指令信号によ
りマスタシリンダ３を作動させる。ブレーキペダル１に
踏力が入力され、かつ電子制御ユニットＵから制動指令
信号が入力された場合、電子制御負圧ブースタ２は両者
のうちの何れか大きい方に合わせてブレーキ油圧を出力
させる。尚、電子制御負圧ブースタ２の入力ロッドはロ
ストモーション機構を介してブレーキペダル１に接続さ
れており、電子制御負圧ブースタ２が電子制御ユニット
Ｕからの信号により作動して前記入力ロッドが前方に移
動しても、ブレーキペダル１は初期位置に留まるように
なっている。

【００３０】マスタシリンダ３の一対の出力ポート８，
９は油圧制御装置４を介して前輪ＷＦＬ，ＷＦＲおよび
後輪ＷＲＬ，ＷＲＲにそれぞれ設けられたブレーキアク
チュエーター５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲに接続さ
れる。油圧制御装置４は４個のブレーキアクチュエータ
ー５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲに対応して４個の圧
力調整器６…を備えており、それぞれの圧力調整器６…
は電子制御ユニットＵに接続されて前輪ＷＦＬ，ＷＦＲ
および後輪ＷＲＬ，ＷＲＲに設けられたブレーキアクチ
ュエーター５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲの作動を個
別に制御する。従って、圧力調整器６…によって各ブレ
ーキアクチュエーター５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲ
に伝達されるブレーキ油圧を独立に制御すれば、左右の
車輪の制動力の差に基づくヨーモーメントを発生させて
車両の挙動を制御できるだけでなく、制動時における車
輪のロックを抑制するアンチロックブレーキ制御を行う
ことができる。

【００３１】電子制御ユニットＵには、ステアリングホ
イール１０の操舵角θを検出する操舵角センサＳａと、
ステアリングホイール１０に入力される操舵トルクＴｈ
を検出する操舵トルクセンサＳｂと、前輪ＷＦＬ，ＷＦ
Ｒおよび後輪ＷＲＬ，ＷＲＲの回転数に基づいて車速Ｖ
を検出する車速センサＳｃと、車両のヨーレートγを検
出するヨーレートセンサＳｄと、車両の横加速度Ｇｙを
検出する横加速度センサＳｅとが接続される。電子制御
ユニットＵは、前記各センサＳａ〜Ｓｅからの信号に基
づいて、油圧制御装置４を介して前輪ＷＦＬ，ＷＦＲお
よび後輪ＷＲＬ，ＷＲＲにそれぞれ設けられたブレーキ
アクチュエーター５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲの作
動を個別に制御する。

【００３２】次に、上記構成を備えた本発明の実施例の
作用について説明する。

【００３３】先ず、図４のメインルーチンのフローチャ
ートのステップＳ１で操舵角センサＳａ、操舵トルクセ
ンサＳｂ、ヨーレートセンサＳｄおよび横加速度センサ
Ｓｅおよび車速センサＳｃからそれぞれ操舵角θ、操舵
トルクＴｈ、ヨーレートγ、横加速度Ｇｙおよび車速Ｖ
を読み込み、続くステップＳ２で操舵角速度θｖ（＝ｄ
θ／ｄｔ）と、操舵角速度微分値ｄθｖ／ｄｔと、操舵
トルク微分値ｄＴｈ／ｄｔとを算出する。

【００３４】続くステップＳ３で路面摩擦係数μを推定
する。路面摩擦係数μの推定手法は種々存在するが、こ
こでは電動パワーステアリング装置を用いて路面摩擦係
数μを推定する。即ち、図６に示すように、電動パワー
ステアリング装置の特性は、ステアリングホイール１０
の操舵角θが増加すると操舵トルクＴｈが増加し、かつ
操舵角θが同じ場合には車速Ｖが増加するほど操舵トル
クＴｈが減少するように設定されている。そして操舵角
θおよび車速Ｖが同じ場合でも、路面摩擦係数μが増加
すると操舵トルクＴｈが増加するため、操舵角θ、車速
Ｖおよび操舵トルクＴｈの関係を予めテーブルとして記
憶しておけば、路面摩擦係数μを推定することができ
る。

【００３５】続くステップＳ４で路面摩擦係数μおよび
車速Ｖに基づいて、ドライバーのステアリング操作のブ
レーキによるアシスト制御を開始する操舵角速度θｖの
閾値θｖｒｅｆ、操舵角速度微分値ｄθｖ／ｄｔの閾値
（ｄθｖ／ｄｔ）ｒｅｆ、操舵トルクＴｈの閾値Ｔｈｒ
ｅｆおよび操舵トルク微分値ｄＴｈ／ｄｔの閾値（ｄＴ
ｈ／ｄｔ）ｒｅｆを設定する。

【００３６】図１０（Ａ）に示すように、操舵トルクＴ
ｈの閾値Ｔｈｒｅｆと、操舵トルク微分値ｄＴｈ／ｄｔ
の閾値（ｄＴｈ／ｄｔ）ｒｅｆとは、路面摩擦係数μの
増加に応じて増加するように設定されており、これによ
り車両の旋回制御が比較的に困難な低摩擦係数の路面に
おいて、ドライバーが障害物を回避しようとする意志を
早めに判定し、車輪の制動力の制御を早めに行わせるこ
とができる。また図１０（Ｂ）に示すように、操舵トル
クＴｈの閾値Ｔｈｒｅｆと、操舵トルク微分値ｄＴｈ／
ｄｔの閾値（ｄＴｈ／ｄｔ）ｒｅｆとは、車速Ｖの増加
に応じて減少するように設定されており、これにより車
両の旋回制御が比較的に困難な高速走行時において、車
輪の制動力の制御を早めに行わせることができる。

【００３７】尚、本実施例では操舵角速度θｖの閾値θ
ｖｒｅｆおよび操舵角速度微分値ｄθｖ／ｄｔの閾値
（ｄθｖ／ｄｔ）ｖｒｅｆは、車速Ｖおよび路面摩擦係
数μによらない固定値としている。

【００３８】続くステップＳ５でドライバーのステアリ
ング操作が障害物を回避するための緊急回避操作である
か否かを判定する。本実施例では、 θｖ＞θｖｒｅｆ ｄθｖ／ｄｔ＞（ｄθｖ／ｄｔ）ｒｅｆ Ｔｈ＞Ｔｈｒｅｆ ｄＴｈ／ｄｔ＞（ｄＴｈ／ｄｔ）ｒｅｆ の４つの条件が全て成立したときに緊急回避操作が行わ
れたと判定しているが、４つの条件のうちの何れかが成
立したときに緊急回避操作が行われたと判定しても良
い。

【００３９】前記ステップＳ５で緊急回避操作が判定さ
れると、ステップＳ６で油圧制御装置４によるブレーキ
アクチュエーター５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲの制
御を実行し、前記ステップＳ５で緊急回避操作が判定さ
れなければ、ステップＳ７で油圧制御装置４によるブレ
ーキアクチュエーター５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲ
の制御を実行しない。

【００４０】次に、図５のフローチャートに基づいてブ
レーキアクチュエーター制御ルーチンのフローチャート
を説明する。

【００４１】ステップＳ１１で操舵角センサＳａ、操舵
トルクセンサＳｂ、ヨーレートセンサＳｄおよび横加速
度センサＳｅおよび車速センサＳｃからそれぞれ操舵角
θ、操舵トルクＴｈ、ヨーレートγ、横加速度Ｇｙおよ
び車速Ｖを読み込み、操舵角速度θｖを算出する。尚、
図７に示すように、操舵角θの符号は、ステアリングホ
イール１０を右方向に操作したときが正であり、左方向
に操作したときが負である。

【００４２】続くステップＳ１２で目標ヨーレートγｔ
を算出する。目標ヨーレートγｔの算出には種々の手法
が存在するが、ここでは操舵角θにステアリングギヤレ
シオを乗算してタイヤの転舵角を求め、このタイヤの転
舵角と、車速Ｖと、スタビリティファクターとにより目
標ヨーレートγｔを算出する。続くステップＳ１３で実
際のヨーレートγと目標ヨーレートγｔとの偏差が所定
の閾値以下の状態が所定時間継続して緊急回避操作が終
了したと判定された場合には、ステップＳ１４でブレー
キアクチュエーター５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲの
制御を終了する。

【００４３】前記ステップＳ１３で実際のヨーレートγ
と目標ヨーレートγｔとの偏差が所定の閾値を越えてお
り、緊急回避操作の最中である場合には、ステップＳ１
５で操舵角θの今回値から前回値を減算して操舵角変化
を算出し、その操舵角変化が負（０を含む）であれば、
つまりステアリングホイール１０が左側に回転していれ
ば、ステップＳ１６で操舵角速度θｖの今回値から前回
値を減算して操舵角速度変化を算出する。そして操舵角
速度変化が正であり、ステアリングホイール１０が左側
への回転速度が減少していれば、ステップＳ１７で右向
きのヨーモーメントを発生させるべく右前輪ＷＦＲおよ
び右後輪ＷＲＲのブレーキアクチュエーター５ＦＲ，５
ＲＲを作動させる。

【００４４】前記ステップＳ１６で操舵角速度変化が負
であり、ステアリングホイール１０が左側への回転速度
が増加していれば、ステップＳ１８で左向きのヨーモー
メントを発生させるべく左前輪ＷＦＬおよび左後輪ＷＲ
Ｆのブレーキアクチュエーター５ＦＬ，５ＲＬを作動さ
せる。

【００４５】前記ステップＳ１５で操舵角変化が正（０
を含む）であれば、つまりステアリングホイール１０が
右側に回転していれば、ステップＳ１９で操舵角速度θ
ｖの今回値から前回値を減算して操舵角速度変化を算出
する。そして操舵角速度変化が正であり、ステアリング
ホイール１０が右側への回転速度が増加していれば、ス
テップＳ２０で右向きのヨーモーメントを発生させるべ
く右前輪ＷＦＲおよび右後輪ＷＲＲのブレーキアクチュ
エーター５ＦＲ，５ＲＲを作動させる。一方、前記ステ
ップＳ１９で操舵角速度変化が負（０を含む）であり、
ステアリングホイール１０が右側への回転速度が減少し
ていれば、ステップＳ２１で左向きのヨーモーメントを
発生させるべく左前輪ＷＦＬおよび左後輪ＷＲＦのブレ
ーキアクチュエーター５ＦＬ，５ＲＬを作動させる。

【００４６】上記作用を図８および図９のタイムチャー
トを用いて更に説明する。

【００４７】先ず図８に示す右操舵による右レーンチェ
ンジでの障害物回避の場合、つまりドライバーが前方に
発見した障害物を回避すべくステアリングホイール１０
を右方向に操作した後に、新たな右車線に進入すべくス
テアリングホイール１０を左方向に操作してレーンチェ
ンジを行う場合について説明する。この場合、操舵角θ
の方向は当初は右方向（プラス方向）であり、その後に
左方向（マイナス方向）に変化する。

【００４８】時刻ｔ１でドライバーがステアリングホイ
ール１０をニュートラル位置から右方向に切り始め、実
線で示す操舵角θが０から二次関数的（下に凸な放物線
状）に増加すると、破線で示す操舵角速度θｖは０から
リニアに増加し、鎖線で示す操舵角速度微分値ｄθｖ／
ｄｔは正の一定値になる。

【００４９】時刻ｔ２でドライバーがステアリングホイ
ール１０を戻そうとする意志を持つと、実線で示す操舵
角θは二次関数的（上に凸な放物線状）に増加し、時刻
ｔ３で操舵角θが最大値に達した後に減少し、時刻ｔ４
に０になる。その間、破線で示す操舵角速度θｖは正値
から０を通り越して負値へとリニアに減少し、鎖線で示
す操舵角速度微分値ｄθｖ／ｄｔは負の一定値になる。
時刻ｔ４を越えると実線で示す操舵角θは０から二次関
数的（下に凸な放物線状）に減少し、破線で示す操舵角
速度θｖは負値から０に向かってリニアに増加し、鎖線
で示す操舵角速度微分値ｄθｖ／ｄｔは正の一定値にな
る。

【００５０】さて、時刻ｔ２でそれまで増加していた操
舵角速度θｖが減少に転じるため、その時点でドライバ
ーがステアリングホイール１０を戻そうとする意志を持
ったことを早めに判定することができる。その結果、時
刻ｔ１において開始された操舵アシスト制御が、時刻ｔ
２において旋回安定化制御に切り換えられる。

【００５１】時刻ｔ２でそれまで増加していた操舵角速
度θｖが減少に転じたことに基づいて、ドライバーがス
テアリングホイール１０を戻そうとする意志を判定する
代わりに、操舵角θの符号および操舵角速度微分値ｄθ
ｖ／ｄｔの符号を用いて前記判定を行うことができる。
即ち、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間では操舵角θの
符号および操舵角速度微分値ｄθｖ／ｄｔの符号が共に
正であるが、時刻ｔ２を越えると操舵角θの符号が正で
あるのに操舵角速度微分値ｄθｖ／ｄｔの符号が負にな
り、両者が一致しなくなる。従って、操舵角θの符号お
よび操舵角速度微分値ｄθｖ／ｄｔの符号が、時刻ｔ２
で一致から不一致に変化したことをもって、ドライバー
がステアリングホイール１０を戻そうとする意志を持っ
たと判定することができる。

【００５２】図８において、時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ
４によって４つの領域ａ〜ｄを設定すると、図５のフロ
ーチャートのステップＳ１５の答えは領域ａ，ｂでＮＯ
になって領域ｃ，ｄでＹＥＳになる。そしてステップＳ
１９の答えは領域ａでＹＥＳになって領域ｂでＮＯにな
り、またステップＳ１６の答えは領域ｃでＹＥＳになっ
て領域ｄでＮＯになる。従って、領域ａ（ステップＳ２
０）では右前輪ＷＦＲおよび右後輪ＷＲＲに制動力を発
生させ、領域ｂ（ステップＳ２１）では左前輪ＷＦＬお
よび左後輪ＷＲＦに制動力を発生させ、領域ｃ（ステッ
プＳ１８）では左前輪ＷＦＬおよび左後輪ＷＲＦに制動
力を発生させ、領域ｄ（ステップＳ１７）では右前輪Ｗ
ＦＲおよび右後輪ＷＲＲに制動力を発生させる。

【００５３】次に、図９に示す左操舵による左レーンチ
ェンジでの障害物回避の場合、つまりドライバーが前方
に発見した障害物を回避すべくステアリングホイール１
０を左方向に操作した後に、新たな左車線に進入すべく
ステアリングホイール１０を右方向に操作してレーンチ
ェンジを行う場合について説明する。この場合、操舵角
θの方向は当初は左方向（マイナス方向）であり、その
後に右方向（プラス方向）に変化する。

【００５４】時刻ｔ１でドライバーがステアリングホイ
ール１０をニュートラル位置から左方向に切り始め、実
線で示す操舵角θが０から二次関数的（上に凸な放物線
状）に減少すると、破線で示す操舵角速度θｖは０から
リニアに減少し、鎖線で示す操舵角速度微分値ｄθｖ／
ｄｔは負の一定値になる。

【００５５】時刻ｔ２でドライバーがステアリングホイ
ール１０を戻そうとする意志を持つと、実線で示す操舵
角θは二次関数的（下に凸な放物線状）に減少し、時刻
ｔ３で操舵角θが最小値に達した後に増加し、時刻ｔ４
に０になる。その間、破線で示す操舵角速度θｖは負値
から．０通り越して正値へとリニアに増加し、鎖線で示
す操舵角速度微分値ｄθｖ／ｄｔは正の一定値になる。
時刻ｔ４を越えると実線で示す操舵角θは０から二次関
数的（上に凸な放物線状）に増加し、破線で示す操舵角
速度θｖは正値から０に向かってリニアに減少し、鎖線
で示す操舵角速度微分値ｄθｖ／ｄｔは負の一定値にな
る。

【００５６】時刻ｔ２でそれまで減少していた操舵角速
度θｖが増加に転じるため、その時点でドライバーがス
テアリングホイール１０を戻そうとする意志を持ったこ
とを早めに判定することができる。その結果、時刻ｔ１
において開始された操舵アシスト制御が、時刻ｔ２にお
いて旋回安定化制御に切り換えられる。

【００５７】時刻ｔ２でそれまで減少していた操舵角速
度θｖが増加に転じたことに基づいて、ドライバーがス
テアリングホイール１０を戻そうとする意志を判定する
代わりに、操舵角θの符号および操舵角速度微分値ｄθ
ｖ／ｄｔの符号を用いて前記判定を行うことができる。
即ち、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間では操舵角θの
符号および操舵角速度微分値ｄθｖ／ｄｔの符号が共に
負であるが、時刻ｔ２を越えると操舵角θの符号が負で
あるのに操舵角速度微分値ｄθｖ／ｄｔの符号が正にな
り、両者が一致しなくなる。従って、操舵角θの符号お
よび操舵角速度微分値ｄθｖ／ｄｔの符号が、時刻ｔ２
で一致から不一致に変化したことをもって、ドライバー
がステアリングホイール１０を戻そうとする意志を持っ
たと判定することができる。

【００５８】図９において、操舵角θ、操舵角速度θｖ
および操舵角速度微分値ｄθｖ／ｄｔの符号に応じて４
つの領域ａ〜ｄを設定すると、図５のフローチャートの
ステップＳ１５の答えは領域ａ，ｂでＹＥＳになって領
域ｃ，ｄでＮＯになる。そしてステップＳ１６の答えは
領域ａでＹＥＳになって領域ｂでＮＯになり、またステ
ップＳ１９の答えは領域ｃでＹＥＳになって領域ｄでＮ
Ｏになる。従って、領域ａ（ステップＳ１８）では左前
輪ＷＦＬおよび左後輪ＷＲＬに制動力を発生させ、領域
ｂ（ステップＳ１７）では右前輪ＷＦＲおよび右後輪Ｗ
ＲＲに制動力を発生させ、領域ｃ（ステップＳ２０）で
は右前輪ＷＦＲおよび右後輪ＷＲＲに制動力を発生さ
せ、領域ｄ（ステップＳ２１）では左前輪ＷＦＬおよび
左後輪ＷＲＬに制動力を発生させる。

【００５９】以上のようにして左右一方の車輪に制動力
を発生させて操舵アシスト制御あるいは旋回安定化制御
を行うとき、その制動力の大きさは車両の運転状態等に
応じて変更される。

【００６０】即ち、図１１（Ａ）に示すように、路面摩
擦係数μが増加するに伴って、操舵アシスト制御および
旋回安定化制御の両方の制動力を増加させることによ
り、車輪をスリップさせることなく最大限の制動力を発
生させて操舵アシスト制御および旋回安定化制御を効果
的に行わせることができる。

【００６１】また図１１（Ｂ）に示すように、車速Ｖが
増加するに伴って、操舵アシスト制御および旋回安定化
制御の両方の制動力を減少させることにより、高速走行
時に強い制動力が作用して車両の挙動が乱れるのを防止
することができる。

【００６２】また図１１（Ｃ）に示すように、目標ヨー
レートγｔおよび実際のヨーレートγの偏差が増加する
に伴って、操舵アシスト制御時に旋回方向内側の車輪に
発生させる制動力を増加させるので、操舵アシスト制御
を効果的に行わせることができる。

【００６３】また図１１（Ｄ）に示すように、操舵角速
度θｖの絶対値の減少率の増加に応じて、つまりドライ
バーがステアリングホイール１０を戻そうとする意志の
大きさに応じて、旋回安定化制御時に旋回方向外側の車
輪に発生させる制動力を増加させるので、旋回安定化制
御を効果的に行わせることができる。

【００６４】而して、操舵角速度θｖの絶対値が増加か
ら減少に転じた瞬間に、あるいは操舵角θの符号および
操舵角速度微分値ｄθｖ／ｄｔの符号が一致から不一致
に変化した瞬間に、ドライバーがステアリングホイール
１０を戻そうとする意志を判定するので、旋回方向内側
の車輪の制動から旋回方向外側の車輪の制動への切り換
え、つまり操舵アシスト制御から旋回安定化制御への切
り換えタイミングを早めることが可能となり、レーンチ
ェンジ操作の後半における車両挙動を安定させることが
できる。

【００６５】次に、図１２のフローチャートに基づいて
本発明の第２実施例を説明する。

【００６６】第１実施例を示す図５のフローチャートと
比較すると明らかなように、第２実施例のステップＳ１
１′は、操舵角速度微分値ｄθｖ／ｄｔを予め算出する
点で第１実施例のステップＳ１１と異なっている。続く
ステップＳ１２〜Ｓ１４は第１、第２実施例で共通であ
り、それに続く第２実施例のステップＳ２２で操舵角θ
の符号と操舵角速度微分値ｄθｖ／ｄｔの符号とが一致
しているか否かを判定する。そして両符号が一致してい
れば、ステップＳ２３で操舵角θの方向と同じ側の車輪
に制動力を発生させて操舵アシスト制御を実行し、両符
号が一致していなければ、ステップＳ２４で操舵角θの
方向と反対側の車輪に制動力を発生させて旋回安定化制
御を実行する。

【００６７】上記制動力の方向は、図８および図９のス
テップＳ２２の欄にも記載されている。

【００６８】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。

【００６９】例えば、横加速度センサＳｅで検出した横
加速度Ｇｙに基づいて車両にスピンや横滑りが発生した
と判定された場合には、操舵アシスト制御を強制的に中
止して旋回安定化制御に切り換えることにより、前記ス
ピンや横滑りを抑制することができる。

【００７０】

【発明の効果】以上のように請求項１に記載された発明
によれば、ドライバーがステアリングホイールを操作す
る操舵角速度の絶対値が増加から減少に転じた瞬間にド
ライバーがステアリングホイールを戻そうとする意志を
判定し、旋回方向内側の車輪の制動から旋回方向外側の
車輪の制動への切り換えを行うので、操舵アシスト制御
から旋回安定化制御への切り換えタイミングを早めるこ
とが可能となり、レーンチェンジ操作の後半における車
両挙動を安定させることができる。

【００７１】また請求項２に記載された発明によれば、
操舵角の符号および操舵角速度微分値の符号が一致から
不一致に変化した瞬間、即ちドライバーがステアリング
ホイールを操作する操舵角速度の絶対値が増加から減少
に転じた瞬間にドライバーがステアリングホイールを戻
そうとする意志を判定し、旋回方向内側の車輪の制動か
ら旋回方向外側の車輪の制動への切り換えを行うので、
操舵アシスト制御から旋回安定化制御への切り換えタイ
ミングを早めることが可能となり、レーンチェンジ操作
の後半における車両挙動を安定させることができる。

【００７２】また請求項３に記載された発明によれば、
操舵角速度の絶対値あるいは操舵角速度微分値の絶対値
が閾値以上になると、ドライバーが障害物を回避しよう
とする意志を有すると判定して左右の車輪の制動力を制
御するので、緊急時に的確なレーンチェンジを行って障
害物を確実に回避することができる。

【００７３】また請求項４に記載された発明によれば、
操舵トルクの絶対値あるいは操舵トルク微分値の絶対値
が閾値以上になると、ドライバーが障害物を回避しよう
とする意志を有すると判定して左右の車輪の制動力を制
御するので、緊急時に的確なレーンチェンジを行って障
害物を確実に回避することができる。

【００７４】また請求項５に記載された発明によれば、
路面摩擦係数の増加に応じてドライバーが障害物を回避
しようとする意志を判定する操舵トルクの絶対値の閾値
あるいは操舵トルク微分値の絶対値の閾値を増加させる
ので、車両の旋回制御が比較的に困難な低摩擦係数の路
面において、車輪の制動力の制御を早めに行わせること
ができる。

【００７５】また請求項６に記載された発明によれば、
車速の増加に応じてドライバーが障害物を回避しようと
する意志を判定する操舵トルクの絶対値の閾値あるいは
操舵トルク微分値の絶対値の閾値を減少させるので、車
両の旋回制御が比較的に困難な高速走行時において、車
輪の制動力の制御を早めに行わせることができる。

【００７６】また請求項７に記載された発明によれば、
路面摩擦係数の増加に応じて車輪に発生させる制動力を
増加させるので、車輪をスリップさせることなく最大限
の制動力を発生させて操舵アシスト制御および旋回安定
化制御を効果的に行わせることができる。

【００７７】また請求項８に記載された発明によれば、
車速の増加に応じて車輪に発生させる制動力を減少させ
るので、高速走行時に強い制動力が作用して車両の挙動
が乱れるのを防止することができる。

【００７８】また請求項９に記載された発明によれば、
ヨーレートおよび目標ヨーレートの偏差の絶対値の増加
に応じて旋回方向内側の車輪に発生させる制動力を増加
させるので、操舵アシスト制御を効果的に行わせること
ができる。

【００７９】また請求項１０に記載された発明によれ
ば、操舵角速度の絶対値の減少率の増加に応じて、つま
りドライバーがステアリングホイールを戻そうとする意
志の大きさに応じて旋回方向外側の車輪に発生させる制
動力を増加させるので、旋回安定化制御を効果的に行わ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】運動制御装置を備えた車両の全体構成を示す図

【図２】車両の制動系統の構成を示す図

【図３】クレーム対応図

【図４】メインルーチンのフローチャート

【図５】ブレーキアクチュエーター制御ルーチンのフロ
ーチャート

【図６】操舵角、操舵トルクおよび車速から路面摩擦係
数を検索するマップを示す図

【図７】操舵方向と操舵角の符号との関係を示す図

【図８】右操舵で障害物を回避する場合の制動力制御を
説明する図

【図９】左操舵で障害物を回避する場合の制動力制御を
説明する図

【図１０】操舵トルクの閾値および操舵トルク微分値の
閾値の変化を示す図

【図１１】制動力発生量の変化を示す図

【図１２】本発明の第２実施例に係るブレーキアクチュ
エーター制御ルーチンのフローチャート

【符号の説明】 １０ ステアリングホイール Ｍ１ 制動制御手段 Ｍ２ 緊急障害物回避意志判定手段 Ｍ３ 路面摩擦係数推定手段 Ｍ４ 目標ヨーレート算出手段 Ｓａ 操舵角センサ Ｓｂ 操舵トルクセンサ Ｓｃ 車速センサ Ｓｄ ヨーレートセンサ Ｔｈ 操舵トルク Ｖ 車速 ＷＦＬ 左前輪（車輪） ＷＦＲ 右前輪（車輪） ＷＲＬ 左後輪（車輪） ＷＲＲ 右後輪（車輪） ｄθｖ／ｄｔ 操舵角速度微分値 ｄＴｈ／ｄｔ 操舵トルク微分値 θ 操舵角 θｖ 操舵角速度 μ 路面摩擦係数 γ ヨーレート γｔ 目標ヨーレート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D032 DA03 DA15 DA23 DA33 DA82 DC03 FF01 3D046 BB21 BB23 BB28 BB32 HH08 HH21 HH22 HH25 HH46 JJ02 KK07 LL10

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操舵角センサ（Ｓａ）で検出したステア
   リングホイール（１０）の操舵角（θ）から算出した操
   舵角速度（θｖ）に基づいて、左右の車輪（ＷＦＬ，Ｗ
   ＦＲ，ＷＲＬ，ＷＲＲ）の制動力をドライバーの制動操
   作から独立して制御する制動制御手段（Ｍ１）を備え、 制動制御手段（Ｍ１）は、操舵開始後に操舵角速度（θ
   ｖ）の絶対値が増加から減少に転じる前は旋回方向内側
   の車輪（ＷＦＬ，ＷＦＲ，ＷＲＬ，ＷＲＲ）に制動力を
   発生させ、操舵角速度（θｖ）の絶対値が増加から減少
   に転じた後は旋回方向外側の車輪（ＷＦＬ，ＷＦＲ，Ｗ
   ＲＬ，ＷＲＲ）に制動力を発生させることを特徴とする
   車両の運動制御装置。
2. 【請求項２】 操舵角センサ（Ｓａ）で検出したステア
   リングホイール（１０）の操舵角（θ）と、この操舵角
   （θ）から算出した操舵角速度微分値（ｄθｖ／ｄｔ）
   とに基づいて、左右の車輪（ＷＦＬ，ＷＦＲ，ＷＲＬ，
   ＷＲＲ）の制動力をドライバーの制動操作から独立して
   制御する制動制御手段（Ｍ１）を備え、 制動制御手段（Ｍ１）は、操舵開始後に操舵角（θ）の
   符号および操舵角速度微分値（ｄθｖ／ｄｔ）の符号が
   一致している間は旋回方向内側の車輪（ＷＦＬ，ＷＦ
   Ｒ，ＷＲＬ，ＷＲＲ）に制動力を発生させ、操舵角
   （θ）の符号および操舵角速度微分値（ｄθｖ／ｄｔ）
   の符号が不一致になると旋回方向外側の車輪（ＷＦＬ，
   ＷＦＲ，ＷＲＬ，ＷＲＲ）に制動力を発生させることを
   特徴とする車両の運動制御装置。
3. 【請求項３】 操舵角速度（θｖ）の絶対値および操舵
   角速度微分値（ｄθｖ／ｄｔ）の絶対値の少なくとも一
   方が閾値以上の場合にドライバーが障害物を回避しよう
   とする意志を有すると判定する緊急障害物回避意志判定
   手段（Ｍ２）を備え、緊急障害物回避意志判定手段（Ｍ
   ２）がドライバーの前記意志を判定したときに、制動制
   御手段（Ｍ１）は車輪（ＷＦＬ，ＷＦＲ，ＷＲＬ，ＷＲ
   Ｒ）の制動力を制御することを特徴とする、請求項１ま
   たは請求項２に記載の車両の運動制御装置。
4. 【請求項４】 操舵トルクセンサ（Ｓｂ）で検出したス
   テアリングホイール（１０）の操舵トルク（Ｔｈ）の絶
   対値および操舵トルク微分値（ｄＴｈ／ｄｔ）の絶対値
   の少なくとも一方が閾値以上の場合にドライバーが障害
   物を回避しようとする意志を有すると判定する緊急障害
   物回避意志判定手段（Ｍ２）を備え、緊急障害物回避意
   志判定手段（Ｍ２）がドライバーの前記意志を判定した
   ときに、制動制御手段（Ｍ１）は車輪（ＷＦＬ，ＷＦ
   Ｒ，ＷＲＬ，ＷＲＲ）の制動力を制御することを特徴と
   する、請求項１または請求項２に記載の車両の運動制御
   装置。
5. 【請求項５】 路面摩擦係数（μ）を推定する路面摩擦
   係数推定手段（Ｍ３）を備え、緊急障害物回避意志判定
   手段（Ｍ２）は路面摩擦係数（μ）の増加に応じて前記
   操舵トルク（Ｔｈ）の絶対値の閾値あるいは前記操舵ト
   ルク微分値（ｄＴｈ／ｄｔ）の絶対値の閾値を増加させ
   ることを特徴とする、請求項３または請求項４に記載の
   車両の運動制御装置。
6. 【請求項６】 緊急障害物回避意志判定手段（Ｍ２）
   は、車速センサ（Ｓｃ）で検出した車速（Ｖ）の増加に
   応じて前記操舵トルク（Ｔｈ）の絶対値の閾値あるいは
   前記操舵トルク微分値（ｄＴｈ／ｄｔ）の絶対値の閾値
   を減少させることを特徴とする、請求項３または請求項
   ４に記載の車両の運動制御装置。
7. 【請求項７】 路面摩擦係数（μ）を推定する路面摩擦
   係数推定手段（Ｍ３）を備え、制動制御手段（Ｍ１）は
   路面摩擦係数（μ）の増加に応じて車輪（ＷＦＬ，ＷＦ
   Ｒ，ＷＲＬ，ＷＲＲ）に発生させる制動力を増加させる
   ことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の車
   両の運動制御装置。
8. 【請求項８】 制動制御手段（Ｍ１）は、車速センサ
   （Ｓｃ）で検出した車速（Ｖ）の増加に応じて車輪（Ｗ
   ＦＬ，ＷＦＲ，ＷＲＬ，ＷＲＲ）に発生させる制動力を
   減少させることを特徴とする、請求項１または請求項２
   に記載の車両の運動制御装置。
9. 【請求項９】 制動制御手段（Ｍ１）は、ヨーレートセ
   ンサ（Ｓｄ）で検出した車両のヨーレート（γ）と、目
   標ヨーレート算出手段（Ｍ４）で算出した車両の目標ヨ
   ーレート（γｔ）とを比較し、ヨーレート（γ）および
   目標ヨーレート（γｔ）の偏差の絶対値の増加に応じて
   旋回方向内側の車輪（ＷＦＬ，ＷＦＲ，ＷＲＬ，ＷＲ
   Ｒ）に発生させる制動力を増加させることを特徴とす
   る、請求項１または請求項２に記載の車両の運動制御装
   置。
10. 【請求項１０】 操舵角（θ）から算出した操舵角速度
    （θｖ）の絶対値の減少率の増加に応じて、制動制御手
    段（Ｍ１）は旋回方向外側の車輪（ＷＦＬ，ＷＦＲ，Ｗ
    ＲＬ，ＷＲＲ）に発生させる制動力を増加させることを
    特徴とする、請求項１または請求項２に記載の車両の運
    動制御装置。