JP2005104342A - 車両のステア特性制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両のステア特性制御装置に関し、ドライバの制動要求を考慮しながら、制動制御によって車両のスピン，ドリフトアウトを効果的に抑制できるようにする。
【解決手段】各車輪を個々に制動しうる制動機構と、該制動機構を制御する制動制御手段３と、旋回時の車両のステア特性を判定するステア特性判定手段３４と、旋回外輪側の車輪への制動力を付与させるように制動機構を制御するオーバステア抑制制御及び旋回内輪側の車輪への制動力を付与させるように制動機構を制御するアンダステア抑制制御を行うステア特性制御手段２１とを備え、該制動制御手段３は、オーバステア抑制制御又はアンダステア抑制制御の実施時にドライバによる制動操作があった場合、ドライバの制動操作による各車輪の制動制御量を該オーバステア抑制制御及び該アンダステア抑制制御の各々の制御に応じて設定し、該制動制御量を加算補正する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両の運動状態に応じた制動制御と運転者による制動操作とを両立させながら車両の安定性を確保する、車両のステア特性制御装置に関するものである。

車両の旋回時の姿勢を制御する一般的な技術として、旋回時に特定の車輪に制動力を加えることによって車両のステア特性を制御し、旋回時の車両の旋回方向に対する姿勢を修正し車両の走行安定性を確保する技術が、従来より開発されている。
例えば、旋回時に車両のオーバステアが強い場合には、車両が旋回内側に回頭し過ぎ、走行経路も旋回内側に入り過ぎてスピンのおそれを招いてしまう。これに関して、特許文献１に記載の技術がある。この技術では、旋回外輪に制動力を加えることにより、車両に復元方向のヨーモーメントを発生させ、車両の旋回内側への回頭し過ぎを抑制し走行経路が旋回内側に入り過ぎてしまうのを抑制できるようにする（即ち、オーバステアを抑制する）。

また、このような旋回中にブレーキ操作が行なわれると、旋回外側前輪の制動力を増加させるようにするか、あるいは、旋回外側前輪の制動力を増加させるとともに旋回内側後輪の制動力を減少させるようにすることで、効果的にオーバステアを抑制しながらドライバの制動要求に応じた制動制御を行うことができるようにする（段落０２４０〜０２４１参照）。

一方、旋回時に車両のアンダステアが強い場合には、車両が旋回内側に回頭しにくく走行経路も旋回外側に膨らみドリフトアウトのおそれを招いてしまう。そこで、旋回内輪に制動力を加えることにより、車両に回頭方向のヨーモーメントを発生させ、車両を旋回方向に回頭させ走行経路が旋回外側に膨らむのを抑制できるようにする（即ち、アンダステアを抑制する）。

また、旋回中にブレーキ操作が行なわれると、旋回内側後輪の制動力を増加させるようにするか、あるいは、旋回内側後輪の制動力を増加させるとともに旋回外側前輪の制動力を減少させるようにすることで、効果的にアンダステアを抑制しながら、ドライバの制動要求に応じた制動制御を行うことができるようにする（段落０２２９〜０２３４参照）。
このように、各輪の制動力を制御することによって車両にヨーモーメントを発生させ、復元方向，または回頭方向への姿勢制御を行うようになっている。
特許第３２５７３５４号公報

ところで、上述の特許文献１に記載の技術では、オーバステアやアンダステアを抑制するステア特性制御と、ドライバのブレーキ操作による制動制御とが同時に行われた場合には、各車輪のホイールブレーキへのマスタシリンダ圧の伝達を制御する入口バルブ，出口バルブの開閉制御によって制動力が制御されるようになっている（段落０２３４〜０２３５参照）。つまり、各々の制御に必要な制動量がバルブの開閉によって単純加算されて、車両を安定させるために必要なヨーモーメントを車両に付与しながら、ドライバの制動要求に応じた制動を行うことができるようになっている。

このようなステア特性制御によって制御されるヨーモーメントの大きさは、ドライバのブレーキ操作によって全車輪へ制動力が付与されたとしても、旋回の内外輪の制動力の差が変化しない限り増減しないため、各輪の分担荷重が変化しなければ、ヨーモーメントによるスピンやドリフトアウトの抑制効果を維持しながら、ドライバの制動要求に応じた制動制御を行うことができる。

しかし、ドライバのブレーキ操作による大きな制動力が働いた場合、車両進行方向への慣性の働きによって、後輪から前輪へ、負担する荷重が大きく移動する。そしてこの荷重移動によって、前輪の横力（すなわち、コーナリングフォース）は増加する一方、後輪の横力が減少する。つまり、車両のステア特性がアンダステア傾向にある場合には、前輪の横力の増加によってアンダステア傾向が弱められることになるが、車両のステア特性がオーバステア傾向にある場合には、後輪の横力の減少によってさらにオーバステア傾向が強められてしまう。したがって、車両のステア特性がオーバステア傾向にある場合には、ステア特性制御による制動制御量にドライバのブレーキ操作による制動制御量を単純に加算することは、スピンの抑制効果を小さくしかねない、という課題がある。

本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、ドライバの制動要求を考慮しながら、制動制御によって車両のスピン，ドリフトアウトを効果的に抑制できるようにした、車両のステア特性制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の車両のステア特性制御装置（請求項１）は、各車輪を個々に制動しうる制動機構と、該制動機構を制御する制動制御手段と、旋回時の車両のステア特性がオーバステアであるかアンダステアであるかを判定するステア特性判定手段と、該ステア特性判定手段により該ステア特性が過剰なオーバステアであると判定されると旋回外輪側の車輪への制動力を付与させるように該制動機構を制御するオーバステア抑制制御を行い、該ステア特性が過剰なアンダステアであると判定されると旋回内輪側の車輪への制動力を付与させるように該制動機構を制御するアンダステア抑制制御を行うステア特性制御手段とを備え、該制動制御手段は、該オーバステア抑制制御又は該アンダステア抑制制御の実施時にドライバによる制動操作があった場合、上記のドライバの制動要求を反映させるように、ドライバの制動操作による各車輪の制動制御量を該オーバステア抑制制御及び該アンダステア抑制制御の各々の制御に応じて設定し、該制動制御量を加算補正することを特徴としている。
この場合、各車輪の制動制御量を、オーバステア抑制制御時とアンダステア抑制制御時とで、別々に設定することが好ましい。

また、該制動制御量は、ドライバによる制動操作量の時間微分値であることが好ましく（請求項２）、該制動制御手段は、ドライバの制動操作による制動制御量に、予め設定された１以下のゲインを乗算した制御量を加算補正することが好ましい（請求項３）。

また、該オーバステア抑制制御の実施時にドライバによる制動操作があった場合の該ゲインは、ドライバによる制動操作量が増大するのに伴って減少するように設定されていることが好ましく（請求項４）、該オーバステア抑制制御の実施時にドライバによる制動操作があった場合の該ゲインは、該制動操作量が第１所定値未満の時には１となり、該制動操作量が該第１所定値以上で且つ該第１所定値よりも大きい第２所定値以下の時には該制動操作量の増大に応じて減少し、該制動操作量が該第２所定値以上の時には１よりも小さい一定値となるように設定されていることが好ましく（請求項５）、該アンダステア抑制制御の実施時にドライバによる制動操作があった場合の該ゲインは、１に設定されていることが好ましい（請求項６）。

本発明の車両のステア特性制御装置（請求項１）によれば、オーバステア、またはアンダステアといった車両のステア特性に応じて制動制御量を設定することができ、ドライバの制動要求を満たしながら、車両のスピン，ドリフトアウトといったヨー方向の姿勢制御を効果的に実施することができる。
また、本発明の車両のステア特性制御（請求項２）によれば、ドライバの減速意思を車両の制動制御量へ反応性良く反映させることができる。

また、本発明の車両のステア特性制御装置（請求項３）によれば、ドライバの制動操作による制動制御量は、１以下のゲインを乗算されているため、ドライバの制動操作による制動制御を緩和することができ、ステア特性制御による制動制御量とドライバの制動操作による制動制御量との和が過大になることを防ぐことができる。また、ゲインの設定によって、ステア特性制御による制動制御量とドライバの制動操作による制動制御量との和が、車輪がロックする最大制動量を超えないようにすることができる。

また、本発明の車両のステア特性制御（請求項４）によれば、車両のステア特性がオーバステア傾向である場合には、車両の前輪への荷重移動を小さくすることができ、車両後輪の横力（コーナリングフォース）を確保することができ、車両のスピン抑制効果を上昇させることができる。また、ドライバによる制動操作量の増大に伴って制動制御量が減少するため、低μ路などで左右輪の制動量の差を確保することができ、スピン抑制効果を保持することができる。

また、本発明の車両のステア特性制御（請求項５）によれば、ドライバの制動操作に応じた適切な制動制御量を設定することができる。
また、本発明の車両のステア特性制御（請求項６）によれば、アンダステア時には、ドライバの制動操作による制動制御量がステア特性制御手段による制動制御量に加算されるため、制動量の増加によって後輪の横力が小さくなり、アンダステア傾向をより小さくすることができる。また、ゲインが１に設定されてドライバの制動操作による制動制御量がそのままステア特性制御手段による制動制御量に加算されるため、ドライバの制動要求が反映された制動制御量が加算補正され、ドライバの操作感に見合った制動制御を実施することができ、良好な操作フィーリングを実現することができる。

特に、アンダステア時における車両の挙動の安定化のためには、ステア特性制御（ヨーモーメント制御）よりも、車速低下（減速）制御の方が有効な場合が多いため、ドライバの制動操作による制動制御量をそのままステア特性制御手段による制動制御量に加算することで、より確実に車両の安定化を図ることができる。

本発明は、ドライバの制動要求を考慮しながら、車両のスピン，ドリフトアウト抑制制御を効果的に実施するという目的を、車両のステア特性に応じた制御量を設定し制御を行うことで実現した。
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図７は本発明の一実施形態にかかる車両のステア特性制御装置を示すものであり、図１はそのステア特性制御装置における制御ブロック図、図２は本装置を備えた車両の制動システムの全体構成を示すシステム構成図、図３は本装置によるステア特性制御において、ドライバのブレーキペダル踏込み量に対応する制動制御量の設定にかかる補正特性を示す図であり（ａ）はオーバステア時の制動制御量補正特性図、（ｂ）はアンダステア時の制動制御量補正特性図、図４は本装置におけるヨーモーメント制御の開始，終了条件を判定するメインフロー図、図５は本装置のヨーモーメント制御とドライバによる制動制御との統合制御を示す制御フロー図、図６は本装置のヨーモーメント制御におけるブレーキ踏込み時の制御終了条件を判定する制御フロー図、図７は本装置を備えた車両の右旋回時の制動力を示すもので（ａ）はオーバステア時の統合制御を示す模式図、（ｂ）はアンダステア時の統合制御を示す模式図である。

本車両のステア特性制御装置には、図２に示すような車両の制動システムが利用される。つまり、この車両の制動システムは、ブレーキぺダル１と、ブレーキぺダル１の踏込みに連動して作動するマスタシリンダ２と、マスタシリンダ２の状態に応じて、あるいは制動用コントローラ（ブレーキＥＣＵ）３からの指令に応じて、マスタシリンダ２あるいはブレーキ液リザーバ４から各制動輪（前輪の左右輪及び後輪の左右輪）５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲのホイールブレーキ（以下、ブレーキという）１０のホイールシリンダに供給するブレーキ液圧を制御するハイドロリックユニット６とをそなえている。なお、ここでは、マスタシリンダ２，ハイドロリックユニット６等の液圧調整系と各制動輪のホイールブレーキ１０等から制動機構が構成されるものとする。

本実施形態においては、車両の挙動を安定させる挙動制御のひとつとして、ヨーモーメントの大きさに応じた制動制御を行うようになっている。また、このようなヨーモーメントの大きさに応じた制動制御とブレーキペダル１の踏込み量に応じた制動制御（ドライバ制御）との両方の制動制御を統合した制動制御を行うことができるようになっている。
図２に示すように（図２には前輪の左右輪ブレーキについてのみ示す）、ハイドロリックユニット６にはステア特性制御時、差圧弁６８の上流と下流とで所定の圧力差が生じるように差圧弁６８が作動する。車両の挙動制御モードでありブレーキペダル１が踏み込まれていない時には、インライン吸入弁６１が閉鎖され、アウトライン吸入弁６２が開放されるため、ブレーキ液リザーバ４内のブレーキ液がアウトライン６４，アウトライン吸入弁６２及びポンプ６５を通じて導入され、ポンプ６５により加圧されるとともに液圧保持弁６６及び減圧弁６７により圧力調整されて各輪のブレーキ１０に供給される。車両の挙動制御モードでありブレーキペダル１が踏み込まれている時には、インライン吸入弁６１が開放され、アウトライン吸入弁６２が閉鎖されるため、マスタシリンダ２内のブレーキ液がインライン６３，インライン吸入弁６１及びポンプ６５を通じて導入され、ポンプ６５により加圧されるとともに液圧保持弁６６及び減圧弁６７により圧力調整されて各輪のブレーキ１０に供給される。

なお、この車両の挙動制御時にドライバによる制動制御（ドライバ制御）がなされた場合には、液圧センサ１４で検知されたマスタシリンダ内のブレーキ液の圧力情報に基づいて、液圧保持弁６６及び減圧弁６７の圧力調整がなされるようになっている。また、インライン６３とアウトライン６４とはインライン吸入弁６１及びアウトライン吸入弁６２の下流で合流しており、この合流部分の下流にポンプ６５が配置され、ポンプ６５の下流には、各制動輪５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲ毎に液圧保持弁６６及び減圧弁６７が装備されている。

通常制動時には、インライン吸入弁６１及びアウトライン吸入弁６２は閉鎖されて、差圧弁６８，液圧保持弁６６は開放されて、減圧弁６７は閉鎖される。これにより、マスタシリンダ２内の圧力（即ち、ブレーキ踏力）に応じたブレーキ液圧がインライン６３，差圧弁６８，液圧保持弁６６を通じて各輪のブレーキ１０に供給される。また、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム又はアンチスキッドブレーキシステム）の作動時には、液圧保持弁６６及び減圧弁６７を通じてブレーキ踏力に応じたブレーキ液圧が車輪のロックを生じないように適宜調整される。

このようなハイドロリックユニット６のインライン吸入弁６１，アウトライン吸入弁６２，ポンプ６５，及び各制動輪の液圧保持弁６６，減圧弁６７，差圧弁６８は、ブレーキＥＣＵ３により制御される。
ブレーキＥＣＵ３には、ステアリングホイール（ハンドル）に付設されたハンドル角センサ１１からハンドル角信号が、車体に設置されたロールレイトセンサ１３から車体のロールレイト信号が、マスタシリンダ液圧センサ１４からマスタシリンダ液圧信号が、各輪の車輪速センサ１５から車輪速信号が、ブレーキスイッチ１６からブレーキぺダル踏込信号が、車体に設置された前後・横加速度センサ１７から前後加速度信号，横加速度信号が、それぞれ入力されるようになっている。

ブレーキＥＣＵ３は、図１に示すような各機能要素、つまり、ドライバの運転状態を判定又は推定するドライバ運転状態判定手段２５と、車両の理論上の運動状態を演算する車両運動状態演算手段２６と、車輪のスリップや車両の回転といった車両の不安定な挙動を安定化させるためにヨーモーメントの大きさに応じた制動制御を行うヨーモーメント制御手段（ステア特性制御手段）２１と、ヨーモーメント制御手段２１によって設定された制動制御量に基づいて制動制御を実行する制動制御手段２２とを備えている。なお、ブレーキＥＣＵ３には、車両の挙動を安定させるその他の制御手段として、自動減速制御手段やロールオーバ抑制制御手段（ともに図示せず）等が併せて備えられているが、ここではその他の制御手段については説明を省略する。

ドライバ運転状態判定手段２５では、ドライバによるブレーキペダル１の踏込み操作が行われているか否かを判定してブレーキスイッチフラグＦ_bswのオン／オフを設定するとともに、そのブレーキペダル１の踏込み量ＰＲ_DRを、マスタシリンダ液圧センサ１４から入力されるマスタシリンダ液圧情報に基づいて算出するようになっている。このドライバ運転状態判定手段２５における判定結果，算出結果は、ヨーモーメント制御手段２１へ出力されるようになっている。

なおここで設定されるブレーキスイッチフラグＦ_bswは、ドライバによってブレーキペダル１が踏込まれている時にはオン（Ｆ_bsw＝１）に、踏込まれていない時にはオフ（Ｆ_bsw＝０）に設定されるようになっている。
また、ここでは、ドライバのブレーキペダル１の踏込み圧ＰＲ_DRと図示しないＡＢＳ制御手段からの制御情報に基づいて、ドライバによる急制動の操作の有無を判定するようになっている。具体的には、ブレーキペダル１の踏込み圧ＰＲ_DRに応じて制御されるマスタシリンダ２のブレーキ液圧の大きさが所定の基準値以上、または、ＡＢＳ装置が所定個数以上の車輪において作動した場合には、ドライバの急制動の意思が強い（あるいは、走行路面の摩擦係数μが低い）ものと判定する。なお、この判定は、後述するヨーモーメント統合制御量設定手段３３における判定条件として用いられるようになっている。

車両運動状態演算手段２６では、ヨーレイトセンサ１２からのヨーレイト信号によって車体に発生する実ヨーレイトＹ_r、前後・横加速度センサ１７から入力される横加速度信号によって車体に発生する実横加速度Ｇ_y、ハンドル角センサ１１から入力されるハンドル角情報によってハンドル角θ_hを、それぞれ認識し、ヨーモーメント制御手段２１へ出力するようになっている。また、ここでは、車体速Ｖ_b，ハンドル角速度ω_h及び実舵角δが算出されるようになっている。車体速Ｖ_bは、通常は車輪速センサ１５からの車輪速信号に基づいて算出されるが、車輪にスリップが生じたら、それまで得られた車輪速信号に基づく車体速に、前後加速度センサ１７から得られる前後加速度の時間積分値が加算されて算出される（この場合、推定車体速となる）。また、ハンドル角速度ω_h及び実舵角δは、ハンドル角センサ１１からのハンドル角情報に基づいて算出される。なお、ハンドル角θ_hがドライバによって操舵されたステアリングホイールのニュートラル位置に対する角度を表すのに対して、実舵角δは操舵輪のニュートラル位置に対する角度を表すものである。

ヨーモーメント制御手段２１は、車両のステア特性をニュートラルステアの状態に近づけるようにヨーモーメントを制御して車両の挙動を安定化させるための制御（ヨーモーメント制御）、すなわち、車両の回頭，復元に必要なヨーモーメントを演算し、制御量を設定するヨーモーメント制御量設定手段３１と、このヨーモーメント制御時にドライバのブレーキ踏込み操作による制動制御量を演算し設定するドライバ操作対応制御量設定手段３２と、ヨーモーメント制御量設定手段３１とドライバ操作対応制御量設定手段３２との双方の制御を統合した制御量を演算し設定するヨーモーメント統合制御量設定手段３３と、車両のステア特性がオーバステア傾向にあるかアンダステア傾向にあるかを判定するオーバステア・アンダステア判定手段３４とを備えて構成されている。

このヨーモーメント制御手段２１は、ヨーモーメント制御が必要な状態にあるか否かを判定して制動制御を行うようになっている。ヨーモーメント制御が必要であると判定されると、ヨーモーメント制御実施フラグＦ_ymcがＦ_ymc＝１（オン）が設定され、ヨーモーメント制御手段２１内で車輪に付与される制動力が設定されて、制動制御手段２２においてその設定に基づいた制動制御が行われるようになっている。また、ヨーモーメント制御が必要でないと判定されると、ヨーモーメント制御実施フラグＦ_ymcがＦ_ymc＝０（オフ）が設定され、制動制御手段２２において制動制御を終了するようになっている。

なお、ヨーモーメント制御の開始条件とは、（１）車体速Ｖ_bが基準値（予め設定された低速値）Ｖ₁以上であること、（２）ＯＳ時には、ヨーレイト偏差Ｙ_devが基準値（予め設定された閾値としての基準ヨーレイトであり、オーバステア抑制制御開始閾値）Ｙ_ostに補正ゲインＫを乗じた値（負の値）よりも小さいこと、又は、ＵＳ時には、ヨーレイト偏差Ｙ_devが基準値（予め設定された閾値としての基準ヨーレイトであり、アンダステア抑制制御開始閾値）Ｙ_ustに補正ゲインＫを乗じた値よりも大きいこと、である。これらの条件がすべて成立すると、ヨーモーメント制御が開始される。

このヨーモーメント制御が開始された時に、上記（２）の条件中のＯＳ時の条件が成立している場合にはオーバステア抑制制御として、ＵＳ時の条件が成立している場合にはアンダステア抑制制御としてのヨーモーメント制御が実施されるようになっている。また、この条件（２）によって、車両のステア特性が過剰なＯＳ・ＵＳ状態か否か、すなわち、ニュートラルステアであるか否かを判定するようになっている。

また、ヨーモーメント制御の終了条件とは、（１）車体速Ｖ_bが基準値（予め設定された低速値）Ｖ₂未満であること、（２）ヨーレイト偏差Ｙ_devの大きさ｜Ｙ_dev｜が基準値Ｙ_e未満で所定時間Ｔ_e以上継続すること、である。これらの条件のいずれかが成立すると、ヨーモーメント制御が終了される。
次に、ヨーモーメント制御手段２１を構成する各機能要素の構成を説明する。ヨーモーメント制御量設定手段３１は、ヨーモーメント制御における制動制御量を設定する。

ヨーモーメント制御量設定手段３１は、ヨーモーメント制御に必要なヨーモーメントの大きさを設定する。具体的には、車両運動状態演算手段２６で算出された車体速Ｖ_bと実舵角δとスタビリティファクタＡとから、規範とする線形二輪モデルを用いて目標ヨーレイトＹ_tが求められ、この目標ヨーレイトＹ_tと車両運動状態演算手段２６から入力された実ヨーレイトＹ_rとの偏差、すなわちヨーレイト偏差Ｙ_devが算出される。そして、ヨーレイト偏差Ｙ_devから目標ヨーモーメントＹＭ_dが算出される。この目標ヨーモーメントＹＭ_dの大きさが、制動制御によって車両に発生させるモーメントの大きさとして設定される。

そして、この目標ヨーモーメントＹＭ_dに基づいて、ヨーモーメント制御において車輪に付与される制御量の大きさが以下の式１によってヨーモーメント制御のブレーキ液圧勾配（増減圧勾配）ＰＲ_ymcとして算出されるようになっている。

なお、ここでは、制御量として制動力自体（絶対的な制動力の大きさ）ではなく、制御力増減値が設定されるようになっている。これは、本制御が所定の周期で行われるものであり、前回の制御周期での制御力に対して制動力をどれだけ増減させるかを設定するようになっているためである。そのため、ここでは制動力としてブレーキ液圧に換えて増減圧勾配（制御用増減圧量）ＰＲ_ymcとして設定している。

ここで設定される制御量は、オーバステア・アンダステア判定手段３４における車両のステア特性の判定結果に応じて各制動輪５のホイールブレーキ１０の制動量として設定されるようになっている。すなわち、車両のステア特性がＯＳの場合には、旋回外輪側の車輪へ制動力を付与するように機能する。また、車両のステア特性がＵＳの場合には、旋回内輪側の車輪へ制動力を付与するように機能する。なお、本実施形態において、ＯＳ時には旋回外輪側の前輪に制動力が付与されるとともに旋回内輪側の後輪に制動力が働いている場合には、その制動力を減少させるようになっている。また、ＵＳ時には旋回内輪側の後輪に制動力が付与されるようになっている。

ドライバ操作対応制御量設定手段３２は、ヨーモーメント制御時におけるドライバのブレーキ操作に対応する制動量を演算し設定する。具体的には、ドライバ運転状態判定手段２５から入力されるブレーキペダル１の踏込み圧ＰＲ_DRの時間微分値ＭＣ_DRを算出し、これに踏込み圧ゲインＫ_DRを乗じたものを、ドライバのブレーキ操作に対応する制動量として設定する。

踏込み圧ゲインＫ_DRは、車両のステア特性と踏込み圧ＰＲ_DRとに応じた値として設定されるようになっている。車両のステア特性は、オーバステア・アンダステア判定手段３４の判定結果が入力されるようになっている。
まず、車両のステア特性がオーバステア時には、図３（ａ）に示すように、ドライバ踏込み圧ＰＲ_DRが所定値ＰＲ_DR1（第１所定値）未満の時には、踏込み圧ゲインＫ_DRは１であり、ドライバ踏込み圧ＰＲ_DRが所定値ＰＲ_DR1以上で所定値ＰＲ_DR2（第２所定値）未満の時には、踏込み圧ゲインＫ_DRはドライバ踏込み圧ＰＲ_DRの増大に応じて減少し、ドライバ踏込み圧ＰＲ_DRが所定値ＰＲ_DR2以上の時には、踏込み圧ゲインＫ_DRは一定の値Ｋ_DR0に設定されるようになっている（ただし、ＰＲ_DR1＜ＰＲ_DR2）。

つまり、ドライバ操作対応制御量設定手段３２では、オーバステア時のヨーモーメント制御時にドライバによるブレーキペダル１の踏込みがあった場合のドライバ踏込み圧に対応する制動制御量の設定にあたって、ドライバ踏込み圧ＰＲ_DRが所定値ＰＲ_DR2以上の時には、踏込み圧ゲインＫ_DRを一定の値Ｋ_DR0に設定することで、ドライバ制御による制動制御量を抑えるようになっている。

また、ドライバ踏込み圧ＰＲ_DRが所定値ＰＲ_DR1以上で所定値ＰＲ_DR2未満の時には、踏込み圧ゲインＫ_DRをドライバ踏込み圧ＰＲ_DRの増大に応じて減少する１より小さい値に設定することで、ドライバ踏込み圧が大きいほど、制動制御量が過大な値に設定されないようになっている。
さらに、ドライバ踏込み圧ＰＲ_DRが所定値ＰＲ_DR1未満の時には、制動制御量が過大になるおそれがないため、踏込み圧ゲインＫ_DRを１に設定して、ドライバの減速意思を反映した制動制御量が設定される。

一方、車両のステア特性がアンダステア時には、図３（ｂ）に示すように、ドライバ踏込み圧ＰＲ_DRの大きさに関わらず、踏込み圧ゲインＫ_DRは１に設定されるようになっている。つまり、アンダステア時のヨーモーメント制御時にはドライバによるブレーキペダル１の踏込み操作があった場合のドライバの踏込み圧に対応する制動制御量の設定においては、ドライバの減速意思を反映した制動制御量がそのまま設定される。

ヨーモーメント統合制御量設定手段３３は、ヨーモーメント制御量設定手段３１とドライバ操作対応制御量設定手段３２とで設定された各々の制御量から、以下の式２に従って制御用増減圧勾配ＰＲ_Tymcを算出し設定する。
ＰＲ_Tymc＝ＰＲ_ymc＋Ｋ_DR・ＭＣ_DR ・・・（式２）
ただし、ＰＲ_ymc：ブレーキ液圧勾配（増減圧勾配）
Ｋ_DR ：踏込み圧ゲイン
ＭＣ_DR ：踏込み圧ＰＲ_DRの時間微分値
なお、ヨーモーメント制御時に、ドライバのブレーキ操作がない場合には、踏込み圧ＰＲ_DRの時間微分値が０であるため、以下の式３に従って制御用増減圧勾配ＰＲ_Tymcが算出されることになる。

ＰＲ_Tymc＝ＰＲ_ymc ・・・（式３）
また、ヨーモーメント統合制御量設定手段３３では、ヨーモーメント制御時にドライバのブレーキ操作時には、ヨーモーメント制御手段２１における、ヨーモーメント制御が必要な状態にあるか否かの判定に加えて、ブレーキ踏込み時ヨーモーメント制御終了判定条件が満たされるか否かに応じて、ヨーモーメント制御自身の終了の判定を行うようになっている。具体的には、ドライバ運転状態判定手段２５において判定されるドライバの急制動の意思が強い場合には、ヨーモーメント制御を終了するようになっている。ただし、車両のオーバステア・アンダステア判定手段３４において判定されるステア特性がオーバステア傾向にある時には、車両の安定性を確保するため、ヨーモーメント制御が終了しないようになっている。

オーバステア・アンダステア判定手段３４は、ヨーモーメント制御量設定手段３１から入力される目標ヨーモーメントＹＭ_d値の正負に基づいて、車両のステア特性がオーバステア（以下、単にＯＳとも記載する）傾向、又はアンダステア（以下、単にＵＳとも記載する）傾向のどちらであるかを判定する。つまり、目標ヨーモーメントＹＭ_d値が正の場合にはアンダステア傾向にあると判定し、目標モーメントＹＭ_d値が負の場合にはオーバステア状態にあると判定するようになっている。なお、ここで判定された車両のＯＳ、又はＵＳの状態は、ヨーモーメント統合制御量設定手段３３へ出力されるとともに、制動制御手段２２へも出力される。

このように、ヨーモーメント制御手段２１で算出され設定されたヨーモーメントの制御量は、制動制御手段２２へ出力されて、実質的なヨーモーメント制御の制動制御、すなわち、各制動輪５のホイールブレーキ１０の制動力が制御されるようになっている。
本発明の一実施形態にかかる車両のステア特性制御装置は、上述のように構成されているので、例えば図４〜図６に示すように、制御が実施される。

本ステア特性制御装置では、図８に示すメインフローに従って、ヨーモーメント制御全体が制御される。
まず、ステップＡ１０では、本ヨーモーメント制御に必要なパラメータが入力される。具体的には、車両運動状態演算手段２６から車速Ｖ_b，ハンドル角θ_h，ハンドル角速度ω_h，横加速度Ｇ_yが入力され、ドライバ運転状態入力部２５からブレーキスイッチフラグＦ_bsw情報と、ドライバによるブレーキペダル１の踏込み圧ＰＲ_DR、ドライバによる急制動操作の有無の判定情報が入力される。また、これらのパラメータから、ヨーモーメント制御量設定手段３１において、ブレーキ液圧勾配（増減圧勾配）ＰＲ_ymcが算出される。

次にステップＡ２０では、ヨーモーメント制御実施フラグＦ_ymcがＦ_ymc＝０（オフ）であるか否かが判定される。Ｆ_ymc＝０の場合には、まだヨーモーメント制御が行われていないので、ステップＡ３０へ進んでヨーモーメント制御開始条件が成立するか否かが判定され、一方、Ｆ_ymc＝１の場合には、ヨーモーメント制御が行われているので、ステップＡ６０へ進んでヨーモーメント制御終了条件が成立するか否かが判定される。

ステップＡ３０においてヨーモーメント制御開始条件が成立すると、ステップＡ４０へ進み、ヨーモーメント制御実施フラグＦ_ymcをＦ_ymc＝１（オン）に設定してステップＡ５０のヨーモーメント統合制御フローへと進む。このステップＡ５０のフローは、本メインフローのサブルーチンとしての制御フローである。
また、ステップＡ６０においてヨーモーメント制御終了条件が成立すると、ステップＡ７０へ進み、ヨーモーメント制御実施フラグＦ_ymcをＦ_ymc＝０（オフ）に設定してステップＡ８０でヨーモーメント制御を終了し、このフローを終了する。

ヨーモーメント統合制御フローは、図５に示すように、ヨーモーメント制御量設定手段３１，ドライバ操作対応制御量設定手段３２及びヨーモーメント統合制御量設定手段３３において、制動制御の具体的な制御量を設定する。
まず、ステップＢ１０では、ヨーモーメント制御量設定手段３１でヨーモーメント制御のブレーキ液圧勾配（増減圧勾配）ＰＲ_ymcを算出する。次にステップＢ２０へ進んで、ブレーキスイッチフラグＦ_bswのオン／オフに応じて、ドライバによるブレーキ操作が行われているか否かが判定される。ブレーキスイッチフラグＦ_bswがＦ_bsw＝１の場合には、ステップＢ３０へ進み、ブレーキ踏込み時ヨーモーメント制御終了判定フローへ進むが、＝０の場合には、ステップＢ８０へ進んで、制御用増減圧勾配ＰＲ_Tymcとしてヨーモーメント制御のブレーキ液圧勾配（増減圧勾配）ＰＲ_ymcをそのまま設定し、ステップＢ９０で制動制御を実施し、このルーチンを終了する。

ステップＢ２０においてＦ_bsw＝１の場合に進む、ステップＢ３０のブレーキ踏込み時ヨーモーメント制御終了判定フローは、本フローのサブルーチンとしての制御フローであり、ヨーモーメント制御中であってドライバによるブレーキペダル１の踏込みがあった場合に限って判定される、ヨーモーメント制御の終了条件（ヨーモーメント制御ブレーキ踏込み時終了条件）を判定するためのフローであり、このフローに関しては後述する。

ステップＢ４０では、ヨーモーメント制御実施フラグＦ_ymcがＦ_ymc＝１であるか否かが判定される。これは、ステップＢ３０において、ヨーモーメント制御の終了条件が成立した場合には、Ｆ_ymc＝０に設定された状態になるため、ここでフラグを判定して、Ｆ_ymc＝０の場合にはこのサブルーチンを終了するようになっている。また、Ｆ_ymc＝１の場合には、ステップＢ３０において、ヨーモーメント制御の終了条件が成立しなかったことになり、ステップＢ５０へ進む。

ステップＢ５０では、ドライバ操作対応制御量設定手段３２でドライバのブレーキ踏込み圧ＰＲ_DRの時間微分値ＭＣ_DRを算出する。そして次のステップＢ６０では、オーバステア又はアンダステアといった車両のステア特性と、ドライバの踏込み圧ＰＲ_DRとに応じた踏込み圧ゲインＫ_DRが設定され、ステップＢ７０へ進んで制御用増減圧勾配ＰＲ_Tymcが設定される。ここで設定される制御用増減圧勾配は、ヨーモーメント制御のブレーキ圧勾配と、ドライバのブレーキ踏込み圧ＰＲ_DRの時間微分値ＭＣ_DRに踏込み圧ゲインＫ_DRを乗じたものとの和として算出される。そしてステップＢ９０へ進み、ステップＢ７０で設定された制御用増減圧勾配に基づいて制動制御を実施し、このサブルーチンを終了する。

上記フローのステップＢ３０における、ブレーキ踏込み時ヨーモーメント制御終了判定フローは、図６に示すように、ヨーモーメント制御中であってドライバによるブレーキペダル１の踏込みがあった場合に限って判定される、ヨーモーメント制御ブレーキ踏込み時終了条件を判定する。
まずステップＣ１０では、ドライバ運転状態判定手段２５における判定に基づいて、ドライバによるブレーキ踏込みが急制動ではないか否かが判定される。ここでドライバによるブレーキ踏込みが急制動ではない場合には、ヨーモーメント制御ブレーキ踏込み時終了条件が成立しないため、そのままサブルーチンを終了するが、急制動である場合には、ステップＣ２０へ進む。

ステップＣ２０では、オーバステア・アンダステア判定手段３４の判定に基づいて、車両のステア特性がＯＳ状態であるか否かが判定される。ここで車両のステア特性がＯＳ状態である場合には、そのままサブルーチンを終了し、ＯＳ状態でない場合には、ステップＣ３０へ進んでヨーモーメント制御実施フラグＦ_ymcをＦ_ymc＝０に設定し、ステップＣ４０でヨーモーメント制御を終了して、このサブルーチンを終了する。

つまり、ドライバによるブレーキ踏込みが急制動である場合には、ドライバ自身による制動意思が強いものと判断して、ヨーモーメント制御を終了するようになっているが、車両のステア特性がＵＳ状態でない場合、すなわちＯＳ状態においては、急制動によってＯＳのステア特性がさらに強まってしまうため、車両の安定性の確保のためにヨーモーメント制御を終了しないようになっている。

本発明の一実施形態にかかる車両のステア特性制御装置は、上述のように構成されているので、この制御によって、車両は図７に示すような挙動を示す。
車両の右方向への旋回中に、ヨーモーメント制御手段２１によってヨーモーメント制御の開始判定条件が成立したと判定されると、制動制御手段２２は車両のステア特性と車両に発生するヨーモーメントの大きさに応じて車輪へ制動力を付加する。ステア特性がオーバステア傾向にある場合には、図７（ａ）に示すように、旋回外輪の前輪である左前輪５ＦＬへ制動力が付加される。このようなヨーモーメント制御によって車両に復元方向へのヨーモーメントが発生し、車両は安定した旋回を行うことができる。

このヨーモーメント制御中にドライバによるブレーキペダル１の踏込みがあった場合、ドライバ操作対応制御量設定手段３２において、ドライバのブレーキ操作に対応する制動量が設定される。車両のステア特性はＯＳ傾向にあるため、図３（ａ）に示すマップに基づいて踏込み圧ゲインＫ_DRが決定される。ドライバ踏込み圧による制動力は、踏込みゲインＫ_DRと踏込み圧ＰＲ_DRの時間微分値とを乗じた値であるため、踏込みゲインＫ_DRに応じて小さく設定されることになる。したがって、ドライバの踏込み圧による制動力が小さくなり、ヨーモーメント制御による制動量とドライバのブレーキ操作による制動量との和が過大になることを防止することができる。また、踏込みゲインＫ_DRは、踏込み圧ＰＲ_DRが大きいほど小さく設定されるため、踏込み圧ＰＲ_DRが大きい場合であっても、ヨーモーメント制御による制動量とドライバのブレーキ操作による制動量との和が過大になることを防止することができる。

また、ドライバ踏込み圧による制動力が小さく設定されるため、ヨーモーメント制御による制動量とドライバのブレーキ操作による制動量との和が、車輪がロックする制動力の最大値を超えにくくなり、旋回の内外輪の制動力の差が小さくなりにくくなるため、ヨーモーメント制御によって車両に発生させようとするヨーモーメントの大きさが小さくなりにくく、ヨーモーメントによるスピンやドリフトアウトの抑制効果を保持することができる。

また、踏込みゲインＫ_DRの設定値によっては、ヨーモーメント制御による制動量とドライバのブレーキ操作による制動量との和が、車輪がロックする制動力の最大値を超えないようにすることができ、ヨーモーメントによるスピンやドリフトアウトの抑制効果をより確実に保持することもできる。
また、車両のステア特性がオーバステア傾向にある場合には、制動力の増加によって後輪から前輪への負担荷重の移動が発生し、後輪の横力の減少によってオーバステア傾向が強められてスピンの抑制効果が小さくなりかねないが、このような制動力の減少によって後輪の横力の減少を抑制することができ、車両のスピンの抑制効果の減少を緩和することができる。

また、ここで設定されるドライバのブレーキ操作による制動量は、踏込み圧ＰＲ_DRの時間微分値の大きさに応じて設定されるため、ドライバの減速意思を的確に反映した制御を実施することができる。
一方、車両の右方向への旋回中に、ヨーモーメント制御の開始判定条件が成立し場合であって、車両のステア特性がアンダステア傾向にあるときには、図７（ｂ）に示すように、旋回内輪の後輪である右後輪５ＲＲへ制動力が付加される。このようなヨーモーメント制御によって車両に回頭方向へのヨーモーメントが発生し、車両は安定した旋回を行うことができる。

このヨーモーメント制御中にドライバによるブレーキペダルの踏込みがあった場合、ドライバ操作対応制御量設定手段３２においてドライバのブレーキ操作に対応する制動量が設定される。車両のステア特性はＵＳ傾向にあるため、図３（ｂ）に示すマップに基づいて踏込み圧ゲインＫ_DRが決定される。すなわち、踏込み圧ゲインＫ_DRは、ドライバによる踏込み圧の大きさに関わらず常に１となる。したがって、ドライバの踏込み圧による制動量が踏込みゲインによって小さく設定されることがなく、ドライバの減速意思に応じた制動量を設定することができる。

また、車両のステア特性がＵＳ傾向にあるため、減速によってＵＳ傾向を速やかに弱めることができ、車両の安定性を向上させることができる。
このように、本ステア特性制御装置によれば、車両のステア特性に応じた制動制御を行うことができ、ドライバの制動要求を満たしながら、車両のヨー方向の姿勢制御を効果的に実施することができる、

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上述の実施形態においては、ステア特性制御の制動力について詳述したが、ロールオーバ抑制制御や自動減速制御等、その他の車両挙動制御が同時に実行されるように構成されることも考えられる。この場合、各々の制御量の算出過程においては独立した演算を行い、制動制御を行う時点で各々の制御量を加算して制御を行うように構成してもよいし、各々の制御量の和を算出するにあたって重み付け加算（例えば、各々の制御量に所定の係数を乗じた後に加算するといった演算）行うように構成してもよい。

また、上述の実施形態において、ヨーモーメントの増減圧勾配ＰＲ_ymcが、目標ヨーモーメントＹＭ_dに応じた値として、予め設定された対応マップに基づいて設定されるようになっているが、例えばＰＩＤ制御によって設定されるように構成してもよく、あるいは別のロジックによって設定されるように構成してもよい。

本発明の一実施形態にかかる車両のステア特性制御装置の制御ブロック図である。 本発明の一実施形態にかかる車両のステア特性制御装置を備えた車両の制動システムの全体構成を示すシステム構成図である。 本発明の一実施形態にかかる車両のステア特性制御装置によるステア特性制御において、ドライバのブレーキペダル踏込み量に対応する制動制御量の設定にかかる補正特性を示す図であり（ａ）はオーバステア時の制動制御量補正特性図、（ｂ）はアンダステア時の制動制御量補正特性図である。 本発明の一実施形態にかかる車両のステア特性制御装置による、ヨーモーメント制御の開始，終了条件を判定する制御フロー図である。 本発明の一実施形態にかかる車両のステア特性制御装置による、ヨーモーメント制御とドライバによる制動制御との統合制御を説明する制御フロー図である。 本発明の一実施形態にかかる車両のステア特性制御装置による、ヨーモーメント制御におけるブレーキ踏込み時の制御終了条件を判定する制御フロー図である。 本発明の一実施形態にかかる車両のステア特性制御装置を備えた車両の右旋回時の制動力を示すもので（ａ）はオーバステア時の統合制御を示す模式図、（ｂ）はアンダステア時の統合制御を示す模式図である。

符号の説明

１ ブレーキぺダル
２ マスタシリンダ
３ 制動用コントローラ（ブレーキＥＣＵ）
４ ブレーキ液リザーバ
５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲ 制動輪
６ ハイドロリックユニット
１０ ホイールブレーキ
１１ ハンドル角センサ
１２ ヨーレイトセンサ
１４ マスタシリンダ液圧センサ
１５ 車輪速センサ
１６ ブレーキスイッチ
１７ 前後・横加速度センサ
２１ ヨーモーメント制御手段（ステア特性制御手段）
２２ 制動制御手段
２５ ドライバ運転状態判定手段
２６ 車両運動状態演算手段
３１ ヨーモーメント制御量設定手段
３２ ドライバ操作対応制御量設定手段
３３ ヨーモーメント統合制御量設定手段
３４ オーバステア・アンダステア判定手段

Claims (6)

1. 車両の各車輪を個々に制動しうる制動機構と、
   該制動機構を制御する制動制御手段と、
   旋回時の車両のステア特性がオーバステアであるかアンダステアであるかを判定するステア特性判定手段と、
   該ステア特性判定手段により該ステア特性が過剰なオーバステアであると判定されると旋回外輪側の車輪への制動力を付与させるように該制動機構を制御するオーバステア抑制制御を行い、該ステア特性が過剰なアンダステアであると判定されると旋回内輪側の車輪への制動力を付与させるように該制動機構を制御するアンダステア抑制制御を行うステア特性制御手段とを備え
   該制動制御手段は、該オーバステア抑制制御又は該アンダステア抑制制御の実施時にドライバによる制動操作があった場合、上記のドライバの制動要求を反映させるように、ドライバの制動操作による各車輪の制動制御量を該オーバステア抑制制御及び該アンダステア抑制制御の各々の制御に応じて設定し、該制動制御量を加算補正する
   ことを特徴とする、車両のステア特性制御装置。
2. 該制動制御量は、ドライバによる制動操作量の時間微分値である
   ことを特徴とする、請求項１記載の車両のステア特性制御装置。
3. 該制動制御手段は、ドライバの制動操作による制動制御量に、予め設定された１以下のゲインを乗算した制御量を加算補正する
   ことを特徴とする、請求項１又は２記載の車両のステア特性制御装置。
4. 該オーバステア抑制制御の実施時にドライバによる制動操作があった場合の該ゲインは、ドライバによる制動操作量の増大に伴って減少するように設定されている
   ことを特徴とする、請求項３記載の車両のステア特性制御装置。
5. 該オーバステア抑制制御の実施時にドライバによる制動操作があった場合の該ゲインは、該制動操作量が第１所定値未満の時には１となり、該制動操作量が該第１所定値以上で且つ該第１所定値よりも大きい第２所定値以下の時には該制動操作量の増大に応じて減少し、該制動操作量が該第２所定値以上の時には１よりも小さい一定値となるように設定されている
   ことを特徴とする、請求項４記載の車両のステア特性制御装置。
6. 該アンダステア抑制制御の実施時にドライバによる制動操作があった場合の該ゲインは、１に設定されている
   ことを特徴とする、請求項３〜５のいずれか１項に記載の車両のステア特性制御装置。
   
   

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