JP2006306163A - 車両の挙動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】制動力制御を適切な車輪のグリップを確保しながら実行させることができ、また、可能な限り広い制御領域で車両が適切なヨーモーメントを発生する。
【解決手段】車両の運転状態から目標とするヨーレートを演算し、この目標ヨーレートをドライバの選択した好みに合わせて補正し、実ヨーレートと目標ヨーレートの関係から車両がアンダーステア傾向か、オーバーステア傾向かを判定する。そして、アンダー（オーバー）ステア傾向の場合には、車両の旋回内（外）側後（前）輪に対して制動力を付加する。この制動力は、車輪の路面に対するグリップ状態に応じて制限され、この制限により発生すべきヨーモーメントが不足する場合は、旋回内（外）側前（後）輪に、不足するヨーモーメントに応じた制動力が付加される。そして、この不足時に付加される制動力も車輪の路面に対するグリップ状態に応じて制限される。
【選択図】図２

Description

本発明は、車輪に制動力を付加して車両のヨーモーメントを可変制御する車両の挙動制御装置に関する。

近年、車両のコーナリング等の際の車両に作用する力の関係から、コーナリング中に制動力を適切な車輪に加え、車両安定性を向上させる車両挙動制御装置が開発され、実用化されている。

例えば、特開平９−１５６４８７号公報には、車両の運転状態から演算される目標ヨーレートと実際に生じている実ヨーレートを比較して、実ヨーレートが過剰である場合は旋回外側前輪に制動力を付加し、逆に、実ヨーレートが不足している場合は旋回内側後輪に制動力を付加して車両挙動の安定化を図る技術が開示されている。
特開平９−１５６４８７号公報

しかしながら、上述の特許文献１に開示される制動力制御により、車両の運動状態に基づいて制動力を適切な車輪に付加してヨーモーメントを適切な状況に制御しようとしても、実際の車輪のグリップ状態によっては意図する制動力を付加することができない場合がある。このような状況で制動力が付加されてしまうと、車輪がグリップを失い、却って車両の安定性を失ってしまうという問題がある。また、上述の特許文献１では、ドライバの好みに応じて、目標ヨーレートを可変できるようになっているが、このような場合には、特に、実際に発生できる制動力を考慮する必要がある。そして、たとえタイヤのグリップを確保できるような範囲で制御したとしても、制動力制御が１輪の狭い制御領域内で抑制されてしまうため、制御による効果が極めて限定され、車両全体として連続的な制御感覚を得ることができず、ドライバに違和感を与えてしまう虞もある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、制動力制御を適切な車輪のグリップを確保しながら実行させることができ、また、可能な限り広い制御領域で車両が適切なヨーモーメントを発生することができる車両の挙動制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、車両に実際に生じているヨーレートとして実ヨーレートを検出する実ヨーレート検出手段と、車両の運転状態に基づき目標とするヨーレートとして目標ヨーレートを演算する目標ヨーレート演算手段と、上記目標ヨーレートを選択的に補正自在な目標ヨーレート選択補正手段と、上記実ヨーレートと上記目標ヨーレート選択補正手段からの目標ヨーレートに基づき制動力を付加する車輪を選択する車輪選択手段と、上記車輪選択手段で選択した車輪に付加する目標とする制動力を上記実ヨーレートと上記目標ヨーレート選択補正手段からの目標ヨーレートに基づき演算する目標制動力演算手段と、車輪に付加する目標とする制動力の制限値を該車輪の路面に対するグリップ状態に応じて演算する制動力制限値演算手段と、上記目標制動力演算手段で演算した上記目標とする制動力を上記制動力制限値演算手段で演算した上記制限値で制限し、上記車輪選択手段で選択した車輪に付加させる制動力制限出力手段とを備えたことを特徴としている。

本発明による車両の挙動制御装置によれば、制動力制御を適切な車輪のグリップを確保しながら実行させることができ、また、可能な限り広い制御領域で車両が適切なヨーモーメントを発生することが可能となる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１〜図６は本発明の実施の第１形態を示し、図１は車両挙動制御装置を搭載した車両の概略構成を示す説明図、図２は制動力制御部の機能ブロック図、図３は目標ヨーレート補正係数の特性図、図４は制動力制御プログラムのフローチャート、図５はアンダーステア防止制御ルーチンのフローチャート、図６はオーバーステア防止制御ルーチンのフローチャートである。

図１において、符号１は車両を示し、車両前部に配置されたエンジン２による駆動力は、このエンジン２後方の自動変速装置（トルクコンバータ等も含んで図示）３からトランスミッション出力軸３ａを経てセンターディファレンシャル装置４に伝達される。そして、駆動力は、このセンターディファレンシャル装置４から、リヤドライブ軸５、プロペラシャフト６、ドライブピニオン７を介して後輪終減速装置８に入力される一方、センターディファレンシャル装置４から、フロントドライブ軸９を介して前輪終減速装置１０に入力される。ここで、自動変速装置３、センターディファレンシャル装置４、及び、前輪終減速装置１０等は、図示しないケース内に一体に設けられている。

後輪終減速装置８に入力された駆動力は、後輪左ドライブ軸１１rlを経て左後輪１２rlに、後輪右ドライブ軸１１rrを経て右後輪１２rrに伝達される。一方、前輪終減速装置１０に入力された駆動力は、前輪左ドライブ軸１１flを経て左前輪１２flに、前輪右ドライブ軸１１frを経て右前輪１２frに伝達される。

一方、符号１３は車両のブレーキ駆動部を示し、このブレーキ駆動部１３には、ドライバにより操作されるブレーキペダル１４と接続されたマスターシリンダ１５が接続されている。そして、ドライバがブレーキペダル１４を操作するとマスターシリンダ１５により、ブレーキ駆動部１３を通じて、４輪１２fl，１２fr，１２rl，１２rrの各ホイールシリンダ１６fl，１６fr，１６rl，１６rrにブレーキ圧が導入され、これにより４輪にブレーキがかかって制動される。

ブレーキ駆動部１３は、加圧源、減圧弁、増圧弁等を備えたハイドロリックユニットで、後述する車両挙動制御装置としての制動力制御部４０からの入力信号に応じて、各ホイールシリンダ１６fl，１６fr，１６rl，１６rrに対して、それぞれ独立にブレーキ圧を導入自在に構成されている。

また、車両１には、４輪１２fl，１２fr，１２rl，１２rrの各車輪速度ωfl，ωfr，ωrl，ωrrを検出する車輪速度センサ２１fl，２１fr，２１rl，２１rr、車両１のハンドル角θＨを検出するハンドル角センサ２２、車両１に実際に生じているヨーレート（実ヨーレート）φｒを検出する実ヨーレート検出手段としてのヨーレートセンサ２３、エンジン２のスロットル開度θthを検出するスロットル開度センサ２４、各車輪に作用する横方向（以下、ｙ方向）、及び、上下方向（以下、ｚ方向）に作用するタイヤ作用力を検出するタイヤ作用力検出センサ２５fl，２５fr，２５rl，２５rrが設けられており、制動力制御部４０に、各センサ信号を出力する。

ここで、タイヤ作用力検出センサ２５fl，２５fr，２５rl，２５rrは、例えば、特開平９−２２４０号公報に開示されるセンサであり、各車輪に作用するｙ方向、及び、ｚ方向の各力をそれぞれのアクスルハウジングに生じる変位量に基づき検出するものである。具体的には、力検出センサ２５flではＦfly、Ｆflzが検出され、力検出センサ２５frではＦfry、Ｆfrzが検出され、力検出センサ２５rlではＦrly、Ｆrlzが検出され、力検出センサ２５rrではＦrry、Ｆrrzが検出される。

また、車両１には路面摩擦係数（路面μ）推定装置２６が設けられており、この路面μ推定装置２６で推定された路面μ推定値μが制動力制御部４０に出力される。

ここで、路面μ推定装置２６は、路面μ推定値μを、例えば、本出願人が、特開平８−２２７４号公報で提案した推定方法で演算するものである。この路面μ推定方法は、舵角、車速、実ヨーレートにより車両の横運動の運動方程式に基づき前後輪のコーナリングパワを非線形域に拡張して推定し、高μ路（μ＝１．０）での前後輪の等価コーナリングパワに対する推定した前後輪のコーナリングパワの比から路面μを推定する。尚、路面μの推定方法は、もちろん、他の方法、例えば本出願人の特開２０００−７１９６８号公報や、特開２００２−１３９４１７号公報等で開示する方法等で求めても良く、また、各車輪に生じたすべり率から各車輪毎に求めても良い。

更に、車両１には、ドライバが好みに応じて制御量を選択可能にする走行モード選択スイッチ２７が設けられ、この走行モード選択スイッチ２７により、通常の制御状態に加え３段階の異なった、走行モードを選択できるようになっている。この走行モードの詳細については後述する。

そして、上述の各入力信号に基づき、制動力制御部４０は、図４〜図６のフローチャートに従って制動力制御を実行する。すなわち、制動力制御部４０は、詳しくは後述するが、車両の運転状態から目標とするヨーレートφｔを演算し、この目標ヨーレートφｔをドライバの選択した好みに合わせて補正し、実ヨーレートφと目標ヨーレートφｔの関係から車両１がアンダーステア傾向か、オーバーステア傾向かを判定する（ニュートラルステア状態の場合には特に関与しない）。そして、アンダーステア傾向の場合には、車両１の旋回内側後輪に対して制動力を付加する。この制動力は、車輪の路面に対するグリップ状態に応じて制限され、この制限により発生すべきヨーモーメントが不足する場合は、旋回内側前輪に、不足するヨーモーメントに応じた制動力が付加される。一方、オーバーステア傾向の場合には、車両１の旋回外側前輪に対して制動力を付加する。この制動力は、車輪の路面に対するグリップ状態に応じて制限され、この制限により発生すべきヨーモーメントが不足する場合は、旋回外側後輪に、不足するヨーモーメントに応じた制動力が付加される。尚、不足時に付加される制動力も車輪の路面に対するグリップ状態に応じて制限される。

従って、制動力制御部４０は、マイクロコンピュータとその周辺回路で構成され、図２に示すように、車速演算部４０ａ、目標ヨーレート演算部４０ｂ、目標ヨーレート補正係数設定部４０ｃ、目標ヨーレート補正部４０ｄ、ヨーレート偏差演算部４０ｅ、制動力制御判定部４０ｆ、目標制動力演算部４０ｇ、制動力制限値演算部４０ｈ、補足時目標制動力演算部４０ｉ、目標制動力設定出力部４０ｊから主要に構成されている。

車速演算部４０ａは、４輪の車輪速センサ、すなわち各車輪速度センサ２１fl，２１fr，２１rl，２１rrから４輪１２fl，１２fr，１２rl，１２rrの各車輪速度ωfl，ωfr，ωrl，ωrrが入力され、例えばこれらの平均を演算することにより車速Ｖ（＝（ωfl＋ωfr＋ωrl＋ωrr）／４）を演算し、目標ヨーレート演算部４０ｂ、目標制動力演算部４０ｇに出力する。

目標ヨーレート演算部４０ｂは、ハンドル角センサ２２からハンドル角θHが、車速演算部４０ａから車速Ｖが入力される。そして、以下の（１）式により目標ヨーレートφｔを演算し、目標ヨーレート補正部４０ｄに出力する。
φｔ＝（１／（１＋Ｔ・ｓ））・Ｇγδｆ（０）・δｆ …（１）
ここで、Ｔは時定数、ｓはラプラス演算子、δｆは前輪舵角（＝θＨ／ｎ：ｎはステアリングギヤ比）、Ｇγδｆ（０）はヨーレート定常ゲインであり、ヨーレート定常ゲインＧγδｆ（０）は、以下の（２）式により求められる。
Ｇγδｆ（０）＝（１／（１＋Ａ０・Ｖ^２））・（Ｖ／Ｌ） …（２）
ここで、Ｌはホイールベース、Ａ０は車両の諸元で決まるスタビリティファクタであり、車両質量をｍ，前軸と重心間の距離をＬｆ，後軸と重心間の距離をＬｒ，フロント等価コーナリングパワーをＣＰf，リア等価コーナリングパワーをＣＰrとすると、例えば次式で求められる。
Ａ０＝（−ｍ・（Ｌｆ・ＣＰf−Ｌｒ・ＣＰr））
／（２・Ｌ^２・ＣＰf・ＣＰr） …（３）
尚、上述の（１）式は、２次系で表現される車両の応答遅れを１次系に近似した式である。

すなわち、本実施の第１形態では、目標ヨーレート演算部４０ｂは、目標ヨーレート演算手段として設けられている。

目標ヨーレート補正係数設定部４０ｃは、スロットル開度センサ２４からスロットル開度θthが入力され、走行モード選択スイッチ２７からドライバにより選択された走行モード（本実施の例では、通常モード、Ｏ１モード、Ｏ２モード、Ｕモード）が入力される。そして、例えば、図３に示すような、予め設定しておいたマップを参照し、目標ヨーレート補正係数Ｋγｃを設定して、目標ヨーレート補正部４０ｄに出力する。

すなわち、図３からも明らかなように、Ｏ１モードとＯ２モードは、スロットル開度θthが大きな領域において、演算される制御量すなわち目標ヨーレートφｔを通常よりも大きめに補正するモードであり、Ｏ２モードはＯ１モードよりも大きく補正するモードとなっている。逆に、Ｕモードは、スロットル開度θthが大きな領域において、目標ヨーレートφｔを通常よりも小さめに補正するモードとなっている。

従って、Ｏ１モード或いはＯ２モードが選択されている場合は、車速Ｖが一定だとすると、ドライバの少ないハンドル操作で大きな目標ヨーレートφｔが設定される。逆に、Ｕモードが選択されている場合は、車速Ｖが一定だとすると、ドライバの大きなハンドル操作であっても小さな目標ヨーレートφｔが設定されことになる。これにより、ドライバが少ないハンドル操作で大きな回頭性を得ようとすること（Ｏ１，Ｏ２モード）、ドライバの大きなハンドル操作であっても安定性を重視した特性を得ようとすること（Ｕモード）が選択自在になっている。尚、モードの数は本実施の第１形態では、Ｏ１，Ｏ２，Ｕの３モードの例で示しているが、この３モードに限るものではない。また、目標ヨーレート補正係数Ｋγｃは、スロットル開度θthに応じて可変される例で示したが、このような可変される値ではなく一定値であっても良い。

目標ヨーレート補正部４０ｄは、目標ヨーレート演算部４０ｂから目標ヨーレートφｔが、目標ヨーレート補正係数設定部４０ｃから目標ヨーレート補正係数Ｋγｃが入力される。そして、例えば以下の（４）式により目標ヨーレートφｔを補正して、この補正した目標ヨーレートφｔをヨーレート偏差演算部４０ｅ、制動力制御判定部４０ｆに出力する。
φｔ＝Ｋγｃ・φｔ …（４）
すなわち、目標ヨーレート補正係数設定部４０ｃと目標ヨーレート補正部４０ｄにより目標ヨーレート選択補正手段が構成されている。

ヨーレート偏差演算部４０ｅは、ヨーレートセンサ２３から実ヨーレートφｒが、目標ヨーレート補正部４０ｄから目標ヨーレートφｔが入力され、以下の（５）式によりヨーレート偏差Δφを演算し、制動力制御判定部４０ｆ、目標制動力演算部４０ｇに出力する。
Δφ＝φｒ−φｔ …（５）

制動力制御判定部４０ｆは、ヨーレートセンサ２３から実ヨーレートφｒが、目標ヨーレート補正部４０ｄから目標ヨーレートφｔが、ヨーレート偏差演算部４０ｅかヨーレート偏差Δφが入力される。

そして、ヨーレート偏差の絶対値｜Δφ｜が予め設定しておいた閾値αを超えている場合に、目標ヨーレートの絶対値｜φｔ｜と実ヨーレートの絶対値｜φｒ｜とを比較して、目標ヨーレートの絶対値｜φｔ｜が実ヨーレートの絶対値｜φｒ｜より大きい場合には、現在の車両挙動はアンダーステア傾向であると判定し、アンダーステア傾向防止制御実行（旋回内側後輪への制動力付加）の信号を目標制動力設定出力部４０ｊに出力する。逆に、目標ヨーレートの絶対値｜φｔ｜が実ヨーレートの絶対値｜φｒ｜以下の場合には、現在の車両挙動はオーバーステア傾向であると判定し、オーバーステア傾向防止制御実行（旋回外側前輪への制動力付加）の信号を目標制動力設定出力部４０ｊに出力する。尚、アンダーステア傾向防止制御の実行、或いは、オーバーステア傾向防止制御の実行と判定した後に更に閾値（例えば予め設定した値）と比較して、制動力制御の判定を行うようになっている。また、旋回方向の判定は、実ヨーレートの正負で判定する。

すなわち、制動力制御判定部４０ｆは、車輪選択手段としての機能を有している。

目標制動力演算部４０ｇは、目標制動力演算手段としてのものであり、ハンドル角センサ２２からハンドル角θＨが、ヨーレートセンサ２３から実ヨーレートφｒが、車速演算部４０ａから車速Ｖが、ヨーレート偏差演算部４０ｅからヨーレート偏差Δφが、目標制動力設定出力部４０ｊから演算すべき目標制動力の信号が入力される。

そして、目標制動力設定出力部４０ｊから前輪目標制動力ＢＦ2fの演算指令が入力された場合には、以下の（６）式により、前輪目標制動力ＢＦ2fを演算し、後輪目標制動力ＢＦ2rの演算指令が入力された場合には、以下の（７）式により、後輪目標制動力ＢＦ2rを演算して、目標制動力設定出力部４０ｊに出力する。尚、目標制動力設定部４０ｊの要求により、演算された各目標制動力は、補足時目標制動力演算部４０ｉに対しても必要に応じて出力される。

ＢF2f＝Ｇ1・（（ΔＡ・４・Ｌ^２・ＣＰf・ＣＰr・Ｖ）
／（（ＣＰf・ＣＰr）／ｄｆ））・φｒ …（６）
ＢF2r＝Ｇ1・（（ΔＡ・４・Ｌ^２・ＣＰf・ＣＰr・Ｖ）
／（（ＣＰf・ＣＰr）／ｄｒ））・φｒ …（７）
ここで、Ｇ1 はゲイン、ｄｆはフロントトレッド、ｄｒはリアトレッドを示し、ΔＡは、
ΔＡ＝（（δｆ／（Ｇγδｆ（０）・δｆ＋Δφ））
−（１／Ｇγδｆ（０）））／（Ｌ・Ｖ） …（８）
である。

制動力制限値演算部４０ｈは、制動力制限値演算手段として設けられ、４輪のタイヤ作用力検出センサ２５fl，２５fr，２５rl，２５rrからそれぞれの車輪のｙ方向、ｚ方向に作用する力Ｆfly、Ｆflz、Ｆfry、Ｆfrz、Ｆrly、Ｆrlz、Ｆrry、Ｆrrzが、路面μ推定装置２６から路面μ推定値μが入力され、目標制動力設定部４０ｊからは制動力制限値を演算すべき車輪の信号が入力される。そして、以下の（９），（１０），（１１），（１２）式により、それぞれ要求された車輪の制動力制限値を演算し、目標制動力設定出力部４０ｊ、補足時目標制動力演算部４０ｉに出力する。

（９）式は左前輪の制動力制限値ＢＦ2flimを演算するもので、
ＢＦ2flim＝（（（μ・Ｆflz）^２−（Ｆfly）^２）／（Ｒｗ・Ｋｔ）^２）^１／２
…（９）
（１０）式は右前輪の制動力制限値ＢＦ2flimを演算するもので、
ＢＦ2flim＝（（（μ・Ｆfrz）^２−（Ｆfry）^２）／（Ｒｗ・Ｋｔ）^２）^１／２
…（１０）
（１１）式は左後輪の制動力制限値ＢＦ2rlimを演算するもので、
ＢＦ2rlim＝（（（μ・Ｆrlz）^２−（Ｆrly）^２）／（Ｒｗ・Ｋｔ）^２）^１／２
…（１１）
（１２）式は右後輪の制動力制限値ＢＦ2rlimを演算するもので、
ＢＦ2rlim＝（（（μ・Ｆrrz）^２−（Ｆrry）^２）／（Ｒｗ・Ｋｔ）^２）^１／２
…（１２）

補足時目標制動力演算部４０ｉは、目標制動力演算部４０ｇから目標制動力ＢＦ2f，ＢＦ2rが入力され、制動力制限値演算部４０ｈから制動力制限値ＢＦ2flim，ＢＦ2rlimが入力され、目標制動力設定出力部４０ｊから演算すべき補足時目標制動力の指令が入力される。

そして、前輪に対する補足時目標制動力ＢＦ2fを以下の（１３）式により演算し、後輪に対する補足時目標制動力ＢＦ2rを以下の（１４）式により演算して、目標制動力設定出力部４０ｊに出力する。
ＢＦ2f＝ＢＦ2rin・（ｄｒ／ｄｆ） …（１３）
ＢＦ2r＝ＢＦ2fin・（ｄｆ／ｄｒ） …（１４）
ここで、ＢＦ2rinは、後輪に付加する制動力を制限することにより生じる制動力（ここでは制動力補足量とする）であり、ＢＦ2rin＝ＢＦ2r−ＢＦ2rlim（但し、ＢＦ2rは（７）式による）である。

また、ＢＦ2finは、前輪に付加する制動力を制限することにより生じる制動力（ここでは制動力補足量とする）であり、ＢＦ2fin＝ＢＦ2f−ＢＦ2flim（但し、ＢＦ2fは（６）式による）である。

目標制動力設定出力部４０ｊは、制動力制御判定部４０ｆからアンダーステア傾向防止制御実行（旋回内側後輪への制動力付加）の信号、或いは、オーバーステア傾向防止制御実行（旋回外側前輪への制動力付加）の信号が入力された場合、目標制動力演算部４０ｇ、制動力制限値演算部４０ｈ、補足時目標制動力演算部ｉに必要な指令を出力すると共に、必要な演算結果を入力して、最終的に制動力を決定し、ブレーキ駆動部１３に出力する。

具体的には、制動力制御判定部４０ｆからアンダーステア傾向防止制御実行（旋回内側後輪への制動力付加）の信号が入力されると、目標制動力演算部４０ｇに指令を出力して、旋回内側後輪に付加する後輪目標制動力ＢＦ2rを、上述の（７）式により演算させ、読み込む。

また、制動力制限値演算部４０ｈに指令を出力して、旋回内側後輪の制動力制限値ＢＦ2rlimを上述の（１１）或いは（１２）式により演算させ、読み込む。

そして、後輪目標制動力ＢＦ2rを制動力制限値ＢＦ2rlimで制限し、後輪目標制動力ＢＦ2rが制動力制限値ＢＦ2rlimを超えていない場合には、この後輪目標制動力ＢＦ2rを旋回内側後輪に対し付加するようにブレーキ駆動部１３に出力する。

また、後輪目標制動力ＢＦ2rが制動力制限値ＢＦ2rlimを超えている場合には、補足時目標制動力演算部４０ｉに指令して、上述の（１３）式により、補足時目標制動力ＢＦ2fを演算させ、読み込む。

また、制動力制限値演算部４０ｈに指令を出力して、旋回内側前輪の制動力制限値ＢＦ2flimを上述の（９）或いは（１０）式により演算させ、読み込む。

そして、補足時目標制動力ＢＦ2fが制動力制限値ＢＦ2flimを超えないように制限して、この制限した目標制動力ＢＦ2fを旋回内側前輪に対し付加するようにブレーキ駆動部１３に出力する。

一方、制動力制御判定部４０ｆからオーバーステア傾向防止制御実行（旋回外側前輪への制動力付加）の信号が入力されると、目標制動力演算部４０ｇに指令を出力して、旋回外側前輪に付加する前輪目標制動力ＢＦ2fを、上述の（６）式により演算させ、読み込む。

また、制動力制限値演算部４０ｈに指令を出力して、旋回外側前輪の制動力制限値ＢＦ2flimを上述の（９）或いは（１０）式により演算させ、読み込む。

そして、前輪目標制動力ＢＦ2fを制動力制限値ＢＦ2flimで制限し、前輪目標制動力ＢＦ2fが制動力制限値ＢＦ2flimを超えていない場合には、この前輪目標制動力ＢＦ2fを旋回外側前輪に対し付加するようにブレーキ駆動部１３に出力する。

また、前輪目標制動力ＢＦ2fが制動力制限値ＢＦ2flimを超えている場合には、補足時目標制動力演算部４０ｉに指令して、上述の（１４）式により、補足時目標制動力ＢＦ2rを演算させ、読み込む。

また、制動力制限値演算部４０ｈに指令を出力して、旋回外側後輪の制動力制限値ＢＦ2rlimを上述の（１１）或いは（１２）式により演算させ、読み込む。

そして、補足時目標制動力ＢＦ2rが制動力制限値ＢＦ2rlimを超えないように制限して、この制限した目標制動力ＢＦ2rを旋回外側後輪に対し付加するようにブレーキ駆動部１３に出力する。

このように本実施の第１形態では、目標制動力設定出力部４０ｊは制動力制限出力手段としての機能を有して構成され、また、補足時目標制動力演算部４０ｉと目標制動力設定出力部４０ｊとにより補足制動力出力手段が構成されている。

次に、上述の制動力制御部４０において実行される制動力制御プログラムを図４〜図６のフローチャートで説明する。
まず、ステップ（以下、「Ｓ」と略称）１０１で必要なパラメータを読み込む。

次に、Ｓ１０２に進み、目標ヨーレート演算部４０ｂは、前述の（１）式により目標ヨーレートφｔを演算する。

次いで、Ｓ１０３に進み、目標ヨーレート補正係数設定部４０ｃは、例えば、図３に示すような、予め設定しておいたマップを参照し、目標ヨーレート補正係数Ｋγｃを設定する。

その後、Ｓ１０４に進み、目標ヨーレート補正部４０ｄは、前述の（４）式により目標ヨーレートφｔを補正する。

次に、Ｓ１０５に進み、ヨーレート偏差演算部４０ｅは、前述の（５）式によりヨーレート偏差Δφを演算する。

そして、Ｓ１０６に進み、ヨーレート偏差の絶対値｜Δφ｜と予め設定しておいた閾値αとを比較して、ヨーレート偏差の絶対値｜Δφ｜が閾値α以下（｜Δφ｜≦α）の場合は、そのままプログラムを抜け、ヨーレート偏差の絶対値｜Δφ｜が閾値αよりも大きい（｜Δφ｜＞α）場合は、Ｓ１０７に進む。

Ｓ１０７では、目標ヨーレートの絶対値｜φｔ｜と実ヨーレートの絶対値｜φｒ｜とを比較し、目標ヨーレートの絶対値｜φｔ｜が実ヨーレートの絶対値｜φｒ｜より大きい（｜φｔ｜＞｜φｒ｜）場合には、現在の車両挙動はアンダーステア傾向であると判定し、Ｓ１０８へと進み、アンダーステア防止制御を実行させる。

逆に、目標ヨーレートの絶対値｜φｔ｜が実ヨーレートの絶対値｜φｒ｜以下（｜φｔ｜≦｜φｒ｜）の場合には、現在の車両挙動はオーバーステア傾向であると判定し、Ｓ１０９へと進み、オーバーステア防止制御を実行させる。

次に、図５は、上述のＳ１０８で実行されるアンダーステア防止制御ルーチンのフローチャートを示し、まず、Ｓ２０１では、ヨーレート偏差の絶対値｜Δφ｜が予め設定しておいた閾値βｕよりも大きいか否か判定される。そして、ヨーレート偏差の絶対値｜Δφ｜が閾値βｕ以下（｜Δφ｜≦βｕ）の場合はそのままルーチンを抜け、ヨーレート偏差の絶対値｜Δφ｜が閾値βｕより大きい（｜Δφ｜＞βｕ）場合は、Ｓ２０２以降へと進む。

すなわち、Ｓ１０６，Ｓ１０７，Ｓ２０１は、制動力制御判定部４０ｆにおいて実行される処理であり、Ｓ２０２以降の処理は、目標制動力設定出力部４０ｊからの指令に基づき実行される処理となる。

Ｓ２０２では、目標制動力演算部４０ｇは、旋回内側後輪に付加する後輪目標制動力ＢＦ2rを、前述の（７）式により演算する。

次に、Ｓ２０３に進み、制動力制限値演算部４０ｈは、旋回内側後輪の制動力制限値ＢＦ2rlimを前述の（１１）或いは（１２）式により演算する。

次いで、Ｓ２０４に進むと、制動力制限値ＢＦ2rlimと後輪目標制動力ＢＦ2rとが比較され、後輪目標制動力ＢＦ2rが制動力制限値ＢＦ2rlimより小さい（ＢＦ2rlim＞ＢＦ2r）場合には、Ｓ２１２にジャンプして、旋回内側後輪に対し、後輪目標制動力ＢＦ2rを出力してルーチンを抜ける。

逆に、後輪目標制動力ＢＦ2rが制動力制限値ＢＦ2rlim以上（ＢＦ2rlim≦ＢＦ2r）の場合には、Ｓ２０５に進み、後輪目標制動力ＢＦ2rを制動力制限値ＢＦ2rlimとする。

そして、Ｓ２０６に進み、前述の制動力補足量ＢＦ2rin（＝ＢＦ2r−ＢＦ2rlim（但し、ＢＦ2rはＳ２０２による））を演算する。

次いで、Ｓ２０７に進み、補足時目標制動力演算部４０ｉは、Ｓ２０６で演算した制動力補足量ＢＦ2rinに基づいて、前述の（１３）式により旋回内側前輪に対する前輪目標制動力（補足時前輪目標制動力）ＢＦ2fを演算する。

次に、Ｓ２０８に進み、制動力制限値演算部４０ｈは、旋回内側前輪の制動力制限値ＢＦ2flimを上述の（９）或いは（１０）式により演算する。

そして、Ｓ２０９に進んで、制動力制限値ＢＦ2flimと補足時前輪目標制動力ＢＦ2fとを比較し、補足時前輪目標制動力ＢＦ2fが制動力制限値ＢＦ2flimよりも小さい（ＢＦ2flim＞ＢＦ2f）場合は、Ｓ２１１に進んで、旋回内側前輪に対し、補足時前輪目標制動力ＢＦ2fをそのまま前輪目標制動力ＢＦ2fとして出力する。逆に、補足時前輪目標制動力ＢＦ2fが制動力制限値ＢＦ2flim以上（ＢＦ2flim≦ＢＦ2f）の場合は、Ｓ２１０に進み、補足時前輪目標制動力ＢＦ2fを制動力制限値ＢＦ2flimとして制限した後、Ｓ２１１に進んで、旋回内側前輪に対し、補足時前輪目標制動力ＢＦ2fを前輪目標制動力ＢＦ2fとして出力する。

こうして、Ｓ２１１で、前輪目標制動力ＢＦ2fを出力した後は、Ｓ２１２に進み、旋回内側後輪に対し、Ｓ２０５で設定した、後輪目標制動力ＢＦ2rを出力してルーチンを抜ける。

次に、図６は、上述のＳ１０９で実行されるオーバーステア防止制御ルーチンのフローチャートを示し、まず、Ｓ３０１では、ヨーレート偏差の絶対値｜Δφ｜が予め設定しておいた閾値βｏよりも大きいか否か判定される。そして、ヨーレート偏差の絶対値｜Δφ｜が閾値βｏ以下（｜Δφ｜≦βｏ）の場合はそのままルーチンを抜け、ヨーレート偏差の絶対値｜Δφ｜が閾値βｏより大きい（｜Δφ｜＞βｏ）場合は、Ｓ３０２以降へと進む。

前述のＳ２０１と同様に、このＳ３０１は、制動力制御判定部４０ｆにおいて実行される処理であり、Ｓ３０２以降の処理は、目標制動力設定出力部４０ｊからの指令に基づき実行される処理となる。

Ｓ３０２では、目標制動力演算部４０ｇは、旋回外側前輪に付加する前輪目標制動力ＢＦ2fを、前述の（６）式により演算する。

次に、Ｓ３０３に進み、制動力制限値演算部４０ｈは、旋回外側前輪の制動力制限値ＢＦ2flimを前述の（９）或いは（１０）式により演算する。

次いで、Ｓ３０４に進むと、制動力制限値ＢＦ2flimと前輪目標制動力ＢＦ2fとが比較され、前輪目標制動力ＢＦ2fが制動力制限値ＢＦ2flimより小さい（ＢＦ2flim＞ＢＦ2f）場合には、Ｓ３１２にジャンプして、旋回外側前輪に対し、前輪目標制動力ＢＦ2fを出力してルーチンを抜ける。

逆に、前輪目標制動力ＢＦ2fが制動力制限値ＢＦ2flim以上（ＢＦ2flim≦ＢＦ2f）の場合には、Ｓ３０５に進み、前輪目標制動力ＢＦ2fを制動力制限値ＢＦ2flimとする。

そして、Ｓ３０６に進み、前述の制動力補足量ＢＦ2fin（＝ＢＦ2f−ＢＦ2flim（但し、ＢＦ2fはＳ３０２による））を演算する。

次いで、Ｓ３０７に進み、補足時目標制動力演算部４０ｉは、Ｓ３０６で演算した制動力補足量ＢＦ2finに基づいて、前述の（１４）式により旋回外側後輪に対する後輪目標制動力（補足時後輪目標制動力）ＢＦ2rを演算する。

次に、Ｓ３０８に進み、制動力制限値演算部４０ｈは、旋回外側後輪の制動力制限値ＢＦ2rlimを上述の（１１）或いは（１２）式により演算する。

そして、Ｓ３０９に進んで、制動力制限値ＢＦ2rlimと補足時後輪目標制動力ＢＦ2rとを比較し、補足時後輪目標制動力ＢＦ2rが制動力制限値ＢＦ2rlimよりも小さい（ＢＦ2rlim＞ＢＦ2r）場合は、Ｓ３１１に進んで、旋回外側後輪に対し、補足時後輪目標制動力ＢＦ2rをそのまま後輪目標制動力ＢＦ2rとして出力する。逆に、補足時後輪目標制動力ＢＦ2rが制動力制限値ＢＦ2rlim以上（ＢＦ2rlim≦ＢＦ2r）の場合は、Ｓ３１０に進み、補足時後輪目標制動力ＢＦ2rを制動力制限値ＢＦ2rlimとして制限した後、Ｓ３１１に進んで、旋回外側後輪に対し、補足時後輪目標制動力ＢＦ2rを後輪目標制動力ＢＦ2rとして出力する。

こうして、Ｓ３１１で、後輪目標制動力ＢＦ2rを出力した後は、Ｓ３１２に進み、旋回外側前輪に対し、Ｓ３０５で設定した、前輪目標制動力ＢＦ2fを出力してルーチンを抜ける。

このように本発明の実施の第１形態によれば、車両の運転状態から目標とするヨーレートφｔを演算し、この目標ヨーレートφｔをドライバの選択した好みに合わせて補正し、実ヨーレートφと目標ヨーレートφｔの関係から車両１がアンダーステア傾向か、オーバーステア傾向かを判定する。そして、アンダー（オーバー）ステア傾向の場合には、車両１の旋回内（外）側後（前）輪に対して制動力を付加する。この制動力は、車輪の路面に対するグリップ状態に応じて制限され、この制限により発生すべきヨーモーメントが不足する場合は、旋回内（外）側前（後）輪に、不足するヨーモーメントに応じた制動力が付加される。そして、この不足時に付加される制動力も車輪の路面に対するグリップ状態に応じて制限される。従って、制動力制御を適切な車輪のグリップを確保しながら実行させることができ、また、１輪のみならず、２輪を用いて可能な限り広い連続した制御領域で車両が適切なヨーモーメントを発生することができる。

また、本実施の第１形態では、車輪の路面に対するグリップ状態をタイヤ作用力検出センサ２５fl，２５fr，２５rl，２５rrにより検出するようになっているので、精度も良くレスポンスに優れ、制動力制御を精度良く実現するようになっている。

次に、図７及び図８は本発明の実施の第２形態を示し、図７は車両挙動制御装置を搭載した車両の概略構成を示す説明図、図８は制動力制御部の機能ブロック図である。尚、本実施の第２形態は、車輪の路面に対するグリップ状態に応じて演算する制動力制限値を、車両に作用する前後加速度と、車両に作用する横加速度と、車両に作用するヨーレートと、路面μにより演算することが前記第１形態とは異なり、他の構成作用は前記第１形態と同様であるので、同じ符号を記し、説明は省略する。

すなわち、図７に示すように、本実施の第２形態では、第１形態で説明したタイヤ作用力検出センサ２５fl，２５fr，２５rl，２５rrは設けられておらず、代わりに、車両１の前後加速度Ｇｘを検出する前後加速度センサ３１、車両１の横加速度Ｇｙを検出する横加速度センサ３２が設けられており、これら前後加速度Ｇｘ、及び、横加速度Ｇｙは、制動力制御部５０に入力される。

制動力制御部５０は、マイクロコンピュータとその周辺回路で構成され、図２に示すように、車速演算部４０ａ、目標ヨーレート演算部４０ｂ、目標ヨーレート補正係数設定部４０ｃ、目標ヨーレート補正部４０ｄ、ヨーレート偏差演算部４０ｅ、制動力制御判定部４０ｆ、目標制動力演算部４０ｇ、補足時目標制動力演算部４０ｉ、目標制動力設定出力部４０ｊ、制動力制限値演算部５０ａから主要に構成されている。

制動力制限値演算部５０ａは、制動力制限値演算手段として設けられ、ヨーレートセンサ２３から実ヨーレートφｒが、路面μ推定装置２６から路面μ推定値μが、前後加速度センサ３１から前後加速度Ｇｘが、横加速度センサ３２から横加速度Ｇｙが、目標制動力設定部４０ｊからは制動力制限値を演算すべき車輪の信号が入力される。

そして、目標制動力設定部４０ｊからの指令に応じ、前輪の制動力制限値ＢＦ2flimを以下の（１５）式により演算し、また、後輪の制動力制限値ＢＦ2rlimを以下の（１６）式により演算して、目標制動力設定出力部４０ｊ、補足時目標制動力演算部４０ｉに出力する。尚、図８からも明らかなように、本実施の第２形態による制動力制限値演算部５０ａは、第１形態による制動力制限値演算部４０ｈと置き換えられたものであって、第１形態において制動力制限値演算部４０ｈが作用する機能説明は、制動力制限値演算部５０ａが行うと読み替える。
ＢＦ2flim＝（（（μ・Ｆfz）^２−（Ｙftot）^２）／（２・Ｒｗ・Ｋｔ）^２）^１／２
…（１５）
ＢＦ2rlim＝（（（μ・Ｆrz）^２−（Ｙrtot）^２）／（２・Ｒｗ・Ｋｔ）^２）^１／２
…（１６）
ここで、Ｙftotは前輪のコーナリングフォースの和を示し、Ｙrtotは後輪のコーナリングフォースの和を示し、重心点のヨー慣性モーメントをＩｚとして、それぞれ以下の（１７）、（１８）式により演算される。

Ｙftot＝（Ｌｒ・ｍ・Ｇｙ＋Ｉｚ・（ｄφｒ／ｄｔ））／（Ｌｆ＋Ｌｒ）
…（１７）
Ｙrtot＝（Ｌｆ・ｍ・Ｇｙ−Ｉｚ・（ｄφｒ／ｄｔ））／（Ｌｆ＋Ｌｒ）
…（１８）

また、Ｆfzは前輪の垂直加重、Ｆrzは後輪の垂直加重であり、前後の加重移動量は、（ｍ・Ｇｘ・ｈ）／Ｌ（ｈ：重心高さ）であるので、以下の（１９）、（２０）式により演算される。

Ｆfz＝（ｍ・ｇ・Ｌｒ−ｍ・Ｇｘ・ｈ）／Ｌ …（１９）
Ｆrz＝（ｍ・ｇ・Ｌｆ＋ｍ・Ｇｘ・ｈ）／Ｌ …（２０）
ここで、ｇは重力加速度である。

こうして、（１５）、或いは、（１６）式により演算された制動力制限値を用いて、前記第１形態と同様の制御が実行される。

このように、本発明は、本実施の第２形態に示すように、従来より汎用的に用いられているセンサによっても実現可能であり、汎用性に優れ、低コストで実現することが可能となっている。

本発明の実施の第１形態による、車両挙動制御装置を搭載した車両の概略構成を示す説明図 同上、制動力制御部の機能ブロック図 同上、目標ヨーレート補正係数の特性図 同上、制動力制御プログラムのフローチャート 同上、アンダーステア防止制御ルーチンのフローチャート 同上、オーバーステア防止制御ルーチンのフローチャート 本発明の実施の第２形態による、車両挙動制御装置を搭載した車両の概略構成を示す説明図 同上、制動力制御部の機能ブロック図

符号の説明

１ 車両
１２fl，１２fr，１２rl，１２rr 車輪
１３ ブレーキ駆動部
１６fl，１６fr，１６rl，１６rr ホイールシリンダ
２１fl，２１fr，２１rl，２１rr 車輪速度センサ
２２ ハンドル角センサ
２３ ヨーレートセンサ（実ヨーレート検出手段）
２４ スロットル開度センサ
２５fl，２５fr，２５rl，２５rr タイヤ作用力検出センサ
２６ 路面μ推定装置
２７ モード選択スイッチ
４０ 制動力制御部
４０ａ 車速演算部
４０ｂ 目標ヨーレート演算部（目標ヨーレート演算手段）
４０ｃ 目標ヨーレート補正係数設定部（目標ヨーレート選択補正手段）
４０ｄ 目標ヨーレート補正部（目標ヨーレート選択補正手段）
４０ｅ ヨーレート偏差演算部
４０ｆ 制動力制御判定部（車輪選択手段）
４０ｇ 目標制動力演算部（目標制動力演算手段）
４０ｈ 制動力制限値演算部（制動力制限値演算手段）
４０ｉ 補足時目標制動力演算部（補足制動力出力手段）
４０ｊ 目標制動力設定出力部（制動力制限出力手段、補足制動力出力手段）

Claims (5)

1. 車両に実際に生じているヨーレートとして実ヨーレートを検出する実ヨーレート検出手段と、
   車両の運転状態に基づき目標とするヨーレートとして目標ヨーレートを演算する目標ヨーレート演算手段と、
   上記目標ヨーレートを選択的に補正自在な目標ヨーレート選択補正手段と、
   上記実ヨーレートと上記目標ヨーレート選択補正手段からの目標ヨーレートに基づき制動力を付加する車輪を選択する車輪選択手段と、
   上記車輪選択手段で選択した車輪に付加する目標とする制動力を上記実ヨーレートと上記目標ヨーレート選択補正手段からの目標ヨーレートに基づき演算する目標制動力演算手段と、
   車輪に付加する目標とする制動力の制限値を該車輪の路面に対するグリップ状態に応じて演算する制動力制限値演算手段と、
   上記目標制動力演算手段で演算した上記目標とする制動力を上記制動力制限値演算手段で演算した上記制限値で制限し、上記車輪選択手段で選択した車輪に付加させる制動力制限出力手段と、
   を備えたことを特徴とする車両の挙動制御装置。
2. 上記制動力制限出力手段で、上記目標とする制動力を上記目標制動力演算手段で演算した目標とする制動力よりも小さな値に制限した場合、この制動力を付加する車輪とは異なる車輪を選択し、上記制限により不足するヨーモーメントを発生させる制動力を演算して制動力を付加させる補足制動力出力手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の車両の挙動制御装置。
3. 上記補足制動力出力手段で演算する上記制限により不足するヨーモーメントを発生させる制動力は、上記制動力制限値演算手段で演算する制限値で制限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。
4. 上記制動力制限値演算手段で演算する上記制限値は、少なくとも車輪に作用する力と路面摩擦係数により演算することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の車両の挙動制御装置。
5. 上記制動力制限値演算手段で演算する上記制限値は、少なくとも車両に作用する前後加速度と、車両に作用する横加速度と、車両に作用するヨーレートと、路面摩擦係数により演算することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の車両の挙動制御装置。

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