JP2007210412A - 車両挙動制御装置および車両挙動制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 路面カントが大きく変化し、ヨーモーメントは不変のまま横加速度のみが大きく変化した場合でも、車両挙動の安定化を図ることができる車両挙動制御装置および車両挙動制御方法を提供する。
【解決手段】 車両進行方向に対し直角方向の路面傾斜である路面カントを推定する路面カント推定手段と、少なくとも横加速度Ygrを含む車両の走行状態を検出する走行状態検出手段B2と、走行路から路面カントの大きな路肩へ車線逸脱した場合、車両の走行状態に応じて、車両の横加速度が最大許容値Ygl以下となるように、各車輪に付与する制動力を制御する逸脱後制動力制御手段B4-3と、を備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、各車輪に付与する制駆動力を制御する車両挙動制御装置および車両挙動制御方法の技術分野に属する。

従来の車両挙動制御装置では、目標ヨーレートと目標横加速度とに基づいて、各車輪に付与する制駆動力を独立に制御することにより、車両挙動の安定化を実現している（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１-１２２０９６号公報

上記従来技術では、車両が走行路から路面カントの大きな路肩への車線逸脱により、ヨーモーメントは不変のまま横加速度のみが増加した場合、車両は路肩を直進走行しているにもかかわらず、旋回挙動の安定化を図るために車両前部が走行路側へ向く方向への目標ヨーモーメントを増加させてしまう。これに伴い、横加速度がさらに増加してロール角が大きくなるため、車両挙動がより不安定となるおそれがあった。
一方、上記従来技術には、カント路面では制駆動力制御を禁止する技術も開示されているが、この場合、車線逸脱後の車両挙動を安定させることができないという問題があった。

本発明は上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、路面カントが大きく変化し、ヨーモーメントは不変のまま横加速度のみが大きく変化した場合でも、車両挙動の安定化を図ることができる車両挙動制御装置および車両挙動制御方法を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明では、
車両進行方向に対し直角方向の路面傾斜である路面カントを推定する路面カント推定手段と、
少なくとも横加速度を含む車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
走行路の路面カント変化量がしきい値を超えた場合、車両の走行状態に応じて、車両の横加速度が最大許容値以下となるように、各車輪に付与する制駆動力を制御する制駆動力制御手段と、
を備えることを特徴とする。
ここで、「最大許容値」とは、車両の諸元（重心位置やサスペンションジオメトリ等）と横風、路面μ等の走行環境により求まる値であり、車両がコントロール可能な状態で発生させることができる横加速度の限界値をいう。

本発明の車両挙動制御装置では、走行路の路面カント変化量がしきい値を超えた場合、車両の横加速度が最大許容値以下となるように、各車輪に付与する制駆動力が制御される。よって、路面カントが大きく変化し、ヨーモーメントは不変のまま横加速度のみが大きく変化した場合でも、横加速度を最大許容値以下に抑制することができるため、車両挙動の安定化を図ることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１〜３に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の車両挙動制御装置を適用した車両の概略構成図である。
実施例１の車両は、自動変速機およびコンベンショナルディファレンシャルギアを搭載した後輪駆動車両であり、制動装置は、前後輪共に左右輪の制動力（制動液圧）を独立に制御可能である。

実施例１の車両は、ブレーキペダル１、ブースタ２、マスタシリンダ３、リザーバ４、エンジン９、自動変速機１０を有し、通常は、運転者によるブレーキペダル１の踏み込み量に応じ、マスタシリンダ３で昇圧された制動流体圧が、前輪５FL,５FRおよび後輪５RL,５RRの各ホイールシリンダ６FL,６FR,６RL,６RRに供給される。また、マスタシリンダ３と各ホイールシリンダ６FL〜６RRとの間には、制動流体圧制御回路７が介装され、この流動耐圧制御回路７内で、各ホイールシリンダ６FL〜６RRの制動流体圧を個別に制御することが可能である。

制動流体圧制御回路７は、例えばアンチスキッド制御やトラクション制御に用いられる制動流体圧制御回路を利用したもので、各ホイールシリンダ６FL〜６RRの制動流体圧を単独で増減圧可能に構成されている。この制動流体圧制御回路７は、後述するコントロールユニット８からの制動流体圧指令値に応じて、各ホイールシリンダ６FL〜６RRの制動流体圧を制御する。

実施例１の車両には、車両の走行車線逸脱防止判断用として、走行車線内の車両の位置を検出するための外界認識センサとしてCCDカメラ１３で捉えた車両前方の撮像画像から、道路区画線等のレーンマーカを検出して走行車線を検出し、更にその走行車線に対する車両のヨー角Φ、走行車線中央からの横変位X、逸脱路の曲率ρ、逸脱路幅L、車両の進行方向に対して垂直方向に斜面が形成されている路に対する進入角θI等を算出するカメラコントローラ１４を備えている。カメラコントローラ１４の算出信号は、コントロールユニット８に出力される。

また、実施例１の車両には、車両に発生する横加速度Ygを検出する横加速度検出手段として横加速度センサ１５、マスタシリンダ３の出力圧、いわゆるマスタシリンダ圧Pmを検出するマスタシリンダ圧センサ１６、ステアリングホイール１９の操舵角θを検出する操舵角センサ２０、各車輪５FL〜５RRの回転速度、すなわち車輪速度Vwj（j=FL〜RR）を検出する車輪速度センサ２１FL〜２１RR、方向指示器による方向指示操作を検出する方向指示スイッチ２２、操舵トルクTstrを検出するトルクセンサ２３を備えている。横加速度センサ１５、マスタシリンダ圧センサ１６、操舵角センサ２０、車輪速度センサ２１FL〜２１RR、方向指示スイッチ２２、トルクセンサ２３の検出信号は、コントロールユニット８に出力される。

実施例１では、検出された車両の走行状態データに左右の方向性がある場合には、いずれも左方向を正方向とする。すなわち、ヨー角Φは左旋回時に正値となり、横変位Xは逸脱路中央から左方にずれているときに正値となる。

図２は、コントロールユニット８の制御ブロック図であり、逸脱判断手段B1と、走行状態検出手段B2と、車両対路端角度検出手段B3と、逸脱後並走制御手段B4と、走行路判断手段B5と、逸脱後自車両停止判断手段B6と、から構成される。

逸脱判断手段B1は、車両の走行路から路肩への車線逸脱を判断する。
走行状態検出手段B2は、少なくとも横加速度を含む車両の走行状態を検出する。
車両対路端角度検出手段B3は、路肩の端縁である路端と車両進行方向とのなす角度である車両対路端角度を検出する。

逸脱後並走制御手段B4は、逸脱後目標ヨーモーメント算出手段B4-1と、逸脱後制動力制御量算出手段（逸脱後制駆動力制御量算出手段）B4-2と、逸脱後制動力制御手段（制駆動力制御手段，逸脱後制駆動力制御手段）B4-3と、車両並走状態判断手段B4-4と、を備えている。

逸脱後目標ヨーモーメント算出手段B4-1は、車線逸脱時、車両の走行状態に応じて、路肩の走行車線と反対側の端縁である路端からの逸脱を回避する方向への補正分ヨーモーメント（以下、この補正分ヨーモーメントを、目標ヨーモーメントという。）を算出する。
逸脱後制動力制御量算出手段B4-2は、算出された目標ヨーモーメントが得られ、かつ車両停止に必要となる制動力制御量を算出する。ここで、車両停止に必要となる制動力制御量は、路肩への進入角、車速、操舵角、路肩のカント、横風等の走行抵抗に基づいて算出される。

車両並走状態判断手段B4-4は、車両が路肩に沿って並走しているか否かを判断する。
走行路判断手段B5は、車両が路肩と走行路のどちらを走行しているかを判断する。
逸脱後自車両停止判断手段B6は、車両停止を判断する。

逸脱後制動力制御手段B4-3は、例えば、走行車線から路面カントの大きな路肩に車線逸脱した場合等、走行路の路面カント変化量がしきい値（例えば、斜度で６％程度）を超えた場合、算出された制動力制御量に基づいて、車両の横加速度が最大許容値以下となるように、各車輪に付与する制動力を制御する。このとき、逸脱後制動力制御手段B4-3は、車両対路端角度検出手段B3により検出された路端と車両進行方向とのなす角度、および車両並走状態判断手段B4-4により判断された路肩に対する並走状態を参照し、車両ができるだけ路肩に沿って走行するよう、各車輪に付与する制動力を制御してもよい。

ここで、「最大許容値」とは、車両の諸元（重心位置やサスペンションジオメトリ等）と横風、路面μ等の走行環境により求まる値であり、車両がコントロール可能な状態で発生させることができる横加速度の限界値をいう。

逸脱後制動力制御手段B4-3は、ドライバの操舵介入の有無にかかわらず、走行路判断手段B5により車両が路肩から走行路へ復帰したと判定されるまで、または逸脱後自車両停止判断手段B6により車両停止と判断されるまで、上記制動力制御を継続する。

［走行状態検出制御処理］
図３は、実施例１の走行状態検出手段B2で実行される走行状態検出制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、この制御処理は、例えば10ms毎のタイマ割り込み処理によって実行される。

ステップR1では、ステアリングホイール１９の操舵角θがゼロ付近であるか否かを判定する。YESの場合にはステップR2へ移行し、NOの場合にはステップR3へ移行する。

ステップR2（路面カント推定手段）では、ヨー角Φから求めた検出ヨーレートφがゼロ以外であるか否かを判定する。YESの場合にはスリップ状態であり、バンク路走行中と推定する。NOの場合には傾斜路（カント路面）走行中と推定し、逸脱後並走制御手段B4において、図４，５のフローチャートに示す逸脱後並走制御処理へと移行する。

ステップR3では、横加速度Ygから推定される推定ヨーレートφtyが検出ヨーレートφよりも大きいか否かを判定する。YESの場合にはアンダーステア状態と判定し、NOの場合にはステップR4へ移行する。

ステップR4では、推定ヨーレートφtyと検出ヨーレートφとが等しいか否かを判定する。YESの場合には通常走行と判定し、NOの場合にはオーバーステア状態と判定する。

すなわち、ステップR1で操舵角θがゼロ付近であると判定され、かつステップR2でヨーレートφが発生していると判定された場合には、傾斜路（カント路）であると判定し、逸脱後並走制御手段へと移行する。また、傾斜路から走行路へ復帰した場合には、通常走行であると判定し、逸脱後並走制御手段による逸脱後並走制御を停止する。

［逸脱後並走制御処理］
図４，５は、実施例１の逸脱後並走制御手段B4で実行される逸脱後並走制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。なお、この制御処理は、例えば10ms毎のタイマ割り込み処理によって実行される。

ステップS1では、各センサやコントローラからの各種データを読み込み、ステップS2へ移行する。具体的には、各センサで検出された横加速度Yg、各車輪速度Vwj、マスタシリンダ圧Pm、操舵角θ、方向指示スイッチ信号WS、操舵トルクTstr、カメラコントローラ１４からの走行車線に対する車両ヨー角Φ、逸脱路中央からの横変位X、逸脱路の曲率ρ、逸脱路幅L、車両の進行方向に対して垂直方向に斜面が形成されている路に対する進入角θIを読み込む。

ステップS2では、ステップS1で読み込んだ各車輪速度Vwfl〜Vwrrのうち、非駆動輪である前左右輪速度Vwfl、Vwfrの平均値から、下記の式(1)を用いて車両の速度Vを算出し、ステップS3へ移行する。
V=(Vwfl＋Vwfr)/2 …(1)
なお、ABS制御等が作動している場合には、ABS制御内で推定された推定車体速度を用いるようにしてもよい。

ステップS3では、横変位Xの変化量dXおよび路端までの距離(L/2-X)に基づいて、下記の式(2)を基に車両が逸脱するまでの逸脱予測時間Toutを算出し、ステップS4へ移行する。
Tout=(L/2-X)/dx …(2)
なお、この逸脱予測時間Toutは、車両のヨー角Φ、走行車線の路面曲率ρ、車両のヨーレートφ、操舵角θ等により予測するようにしても良い。

ステップS4では、ステップS3で算出した逸脱予測時間Toutが逸脱判断閾値Tsよりも小さいか否かを判定する。YESの場合には、車両は逸脱傾向にあると判断してステップS7へ移行し、NOの場合には、車両は逸脱傾向に無いと判断してステップS5へ移行し、

ステップS5では、逸脱判断フラグFoutを逸脱傾向にないことを意味する「ゼロ」にリセットしてステップS6へ移行する。

ステップS6では、下記の式(3)を基に目標ヨーモーメントMsをゼロに設定し、ステップS17（図５）へ移行する。
Ms=0 …(3)

ステップS7では、逸脱判断フラグFoutを逸脱傾向にあることを意味する「１」にセットしてステップS8へ移行する。

ステップS8では、横変位Xの符号を判定し、X≧０である場合には、車両が逸脱路中央から左方にずれていると判断してステップS9に移行し、X<０である場合には、ステップS10へ移行する。

ステップS9では、逸脱方向Doutが左方であることを意味する「１」にセットし、ステップS11へ移行する。ここで、「逸脱方向が左方」とは、車両が走行路の左端にある路肩へすでに進入しており、路肩左端の路端の方向へ逸脱する可能性がある場合をいう。

ステップS10では、逸脱方向Doutが右方であることを意味する「２」にセットし、ステップS11へ移行する。ここで、「逸脱方向が右方」とは、車両が走行路の右端にある路肩へすでに進入しており、路肩右端の路端の方向へ逸脱する可能性がある場合をいう。

ステップS11では、横加速度センサ１５からの出力である検出横加速度Ygrを絶対値に変換し、この絶対値を車両に作用する横加速度としてステップS12へ移行する。
|Ygr|＝Ygr …(4)

ステップS12では、車両に作用する横加速度の最大許容値Yglに対してステップS11の|Ygr|が小さいことを確認する。Ygrの絶対値|Ygr|が最大許容値Ygl以下である場合には、ステップS13へ移行し、|Ygr|がYglよりも大きい場合には、ステップS5へ移行する。
Ygl≧|Ygr| …(5)

ステップS13では、車両に作用する横加速度を小さく補正する際の最適補正横加速度量Δαを、現在の横加速度Ygrに基づいて、あらかじめ設定最適補正横加速度量算出マップを参照して取得し、ステップS14（図５）へ移行する。実施例１の最適補正横加速度量算出マップは、横加速度Ygrが大きくなるほど大きな値となるように設定されている。

図５に移り、ステップS14では、ステップS9またはステップS10でセットされた逸脱方向Doutの結果を用いて、Δαの値に正負の符号を付し、ステップS15へ移行する。ここで、車両進行方向から左側を正値、右側を負値とする。

ステップS15では、ステップS13で取得した最適補正横加速度量Δαを横加速度補正値Ygcへ代入し、ステップS15へ移行する。

ステップS16では、逸脱後目標ヨーモーメント算出手段B4-1において、車両の進行方向に対して垂直方向に斜面が形成されている路に対する進入角θIを考慮した車両の逸脱路に対するヨー角Φ、横変位X、ステップS15で算出した横加速度補正値Ygcおよび前方走行車線の路面曲率ρに基づいて、下記の式(6)を参照して目標ヨーモーメントMsを算出し、ステップS17に移行する。
MS=K1・Φ+K2・X+K3・Ygc +K4・ρ …(6)
ここで、K1,K2,K3,K4は、車速Vに応じて変動するゲインである。K1,K2,K3は、図６に示すゲイン算出マップを参照し、K4は、図７に示すゲイン算出マップを参照して算出する。図６のゲイン算出マップは、車速Vが所定値V0以下の場合には最大値Kmax、所定値V0以上で所定値V1以下の場合には車速Vが大きくなるほど小さくなり、所定値V1を超える場合には最小値Kminとなるような特性に設定されている。図７のゲイン算出マップは、車速Vが所定値V0以下の場合には最小値K'min、所定値V0以上で所定値V1以下の場合には車速Vが大きくなるほど小さくなり、所定値V1を超える場合には最大値K'maxとなるような特性に設定されている。

ステップS17では、逸脱後制動力制御量算出手段B4-2において、ステップS16で算出した目標ヨーモーメントMsとマスタシリンダ液圧Pmとに応じて、各輪の目標制動液圧Psi（i=FL〜RR）を算出する逸脱後制動力制御量算出制御処理（図８）を実施する。

ステップS18では、逸脱後制動力制御手段B4-3において、ステップS17で算出した目標制動液圧Psfl〜Psrrを、制動流体制御回路7に出力し、ステップS19へ移行する。

ステップS19では、走行路判断手段B5において、CCDカメラ１３で捉えた車両前方の撮像画像から記憶した元々走行していた車線への復帰を判断する。Rc=0の場合を復帰した状態とし、割り込み処理を終了してからメインプログラムへ復帰する。Rc=1の場合は未復帰状態とし、ステップS20へ移行する。また、逸脱後自車両停止判断手段B6において、車速Vを検出して車両が停止状態になった場合をSt=0とし、割り込み処理を終了してからメインプログラムへ復帰する。St=1の時は走行中と判定し、ステップS20へ移行する。

ステップS20では、横加速度補正値Ygcを「ゼロ」にリセットし、ステップS21へ移行する。

ステップS21では、目標ヨーモーメントMsをリセット（＝０）し、ステップS4へ移行する。

［逸脱後並走制御動作］
車両が走行車線から路面カントの大きな路肩へ車線逸脱した場合、路肩の走行車線反対側の端縁である路端から逸脱する傾向にある場合には、図４，５のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS7→ステップS8へと進み、ステップS8で逸脱方向が判定される。逸脱方向が左側の場合には、ステップS8からステップS9を経由してステップS11→ステップS12へと進み、逸脱方向が右側の場合には、ステップS8からステップS10を経由してステップS11→ステップS12へと進む。

続いて、ステップS12では、横加速度Ygrが車両に作用する横加速度の最大許容値Yglと比較され、横加速度Ygrが最大許容値Ygl以下である場合には、ステップS12→ステップS13→ステップS14→ステップS15→ステップS16へと進み、ステップS15では、横加速度Ygrに応じた最適補正横加速度量Δαが横加速度補正値Ygcへ代入され、ステップS16では、車両の進行方向に対して垂直方向に斜面が形成されている路に対する進入角θIを考慮した車両の逸脱路に対するヨー角Φ、横変位X、横加速度補正値Ygcおよび前方走行車線の路面曲率ρに基づいて、目標ヨーモーメントMsが算出される。

車両が走行車線から路面カントの大きな路肩へ車線逸脱した場合、路肩の走行車線反対側の端縁である路端から逸脱する傾向に無い場合には、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS5→ステップS6へと進み、ステップS6では、目標ヨーモーメントMsがゼロに設定される。

ステップS12において、横加速度Ygrが最大許容値Yglよりも大きい場合にも、ステップS12→ステップS5→ステップS6へと進み、ステップS6では目標ヨーモーメントMsがゼロに設定される。

次に、ステップS17では、ステップS16またはステップS6で設定された目標ヨーモーメントMsと、マスタシリンダ液圧とに応じて各輪の目標制動液圧Psi（i=FL〜RR）が算出され、ステップS18では、ステップS17で算出された目標制動液圧Psi（i=FL〜RR）に基づいて、制動流体制御回路７により各ホイールシリンダ６FL〜６RRのブレーキ液圧が制御される。

上述の制御は、ステップS19で走行車線へ復帰した状態と判断されるか、または車両が停止状態であると判断されるまで、横加速度補正値Ygcおよび目標ヨーモーメントMsをリセットしながら繰り返し実行される（ステップS20→ステップS21→ステップS4）。

［逸脱後制動力制御量算出制御処理］
図８は、実施例１の逸脱後制動力制御量算出手段B4-2で実行される逸脱後制動力制御量算出制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。

ステップS22では、逸脱判断フラグFoutが逸脱傾向にないことを意味する「ゼロ」にリセットされているか否かを判定する。YESの場合にはステップS23へ移行し、NOの場合にはステップS24へ移行する。

ステップS23では、下記の式(7)に示すように、前左輪の目標制動液圧Psflおよび前右輪の目標制動液圧Psfrをマスタシリンダ液圧Pmから算出される前後配分を考慮した前輪マスタシリンダ圧Pmfの1/2に設定すると共に、下記の式(8)に示すように後左輪の目標制動液圧Psrlおよび後右輪の目標制動液圧Psrrをマスタシリンダ圧Pmから算出される前後配分を考慮した後輪マスタシリンダ圧Pmrの1/2に設定し、所定のメインプログラムへ復帰する。ただし、車両を停止させるために必要な制動力を与えるための制動液圧Pbは常に全輪に加わる。
Psfl=Psfr=Pmf/2 …(7)
Psrl=Psrr=Pmr/2 …(8)

ステップS24では、目標ヨーモーメントMsの絶対値｜Ms｜が設定値Ms1より小さいか否かを判定する。YESの場合にはステップS25へ移行し、NOの場合にはステップS26へ移行する。

ステップS25では、下記の式(9)および式(10)を用い、左右後輪の制動力に差を発生させるような目標制動液圧差ΔPsfとΔPsrとを目標ヨーモーメントMsに基づいて算出し、ステップS27へ移行する。
ΔPsf=0 …(9)
ΔPsr=2×Kbr×｜Ms｜/T …(10)

ステップS26では、下記の式(11)および式(12)を用い、前後左右輪の制動力に差を発生させるような目標制動液圧差ΔPsfとΔPsrとを目標ヨーモーメントMsに基づいて算出し、ステップS27に移行する。
ΔPsfr=2×Kbf×（｜Ms｜-Ms1）/T …(11)
ΔPsr=2×Kbr×Ms1/T …(12)
ここで、Tは前後輪同一のトレッドである。また、Kbrは制動力を制動液圧に換算する場合の換算系数であり、ブレーキ諸元により定まる。

ステップS27では、目標ヨーモーメントMsを負即ち左方向に発生させようとしているか否かを、目標ヨーモーメントがゼロよりも小さいか否かにより判定する。YESの場合にはステップS28へ移行し、NOの場合にはステップS29へ移行する。

ステップS28では、前左輪の目標制動圧Psflを、下記の式(13)に示すようにマスタシリンダ圧Pmf/2に設定し、前右輪の目標制動圧Psfrを、下記の式(14)に示すようにマスタシリンダ圧Pmf/2に目標制動液圧差ΔPsfを加算した値に設定し、後左輪の目標制動圧Psrlを、下記の式(15)に示すようにマスタシリンダ圧Pmから算出される前後配分を考慮した後輪側マスタシリンダ圧Pmr/2に設定し、後右輪の目標制動圧Psrrを、下記の式(16)に示すように後輪マスタシリンダ圧ΔPmr/2に後輪側目標制動液圧差ΔPsrを加算した値に設定し、所定のメインプログラムに復帰する。
Psfl=Pmf/2 …(13)
Psfr=Pmf/2+ΔPsf …(14)
Psrl=Pmr/2 …(15)
Psrr=Pmr/2+ΔPsr …(16)

ステップS29では、前左輪の目標制動圧Psflを、下記の式(17)に示すようにマスタシリンダ圧Pmf/2に前輪目標制動液圧差ΔPsfを加算した値に設定し、前右輪の目標制動圧Psfrを、下記の式(18)に示すようにマスタシリンダ圧Pmf/2に設定し、後左輪の目標制動圧Psrlを、下記の式(19)に示すように後輪マスタシリンダ圧ΔPmr/2に後輪側目標制動液圧差ΔPsrを加算した値に設定し、後右輪の目標制動圧Psrrを、下記の式(20)に示すように後輪マスタシリンダ圧ΔPmr/2に設定し、所定のメインプログラムに復帰する。
Psfl=Pmf/2+ΔPsf …(17)
Psfr=Pmf/2 …(18)
Psrl=Pmr/2+ΔPsr …(19)
Psrr=Pmr/2 …(20)

［逸脱後制動力制御量算出制御動作］
路端への逸脱傾向が無い場合には、図８のフローチャートにおいて、ステップS22→ステップS23へと移行し、ステップS23では、前後輪に車両を停止させるために必要な制動力を付与する目標制動液圧Psiが、左右均等に設定される。

路端への逸脱傾向が有る場合には、ステップS22→ステップS24へと進み、目標ヨーモーメントMsが設定値Ms1よりも小さい場合には、ステップS25→ステップS27へと進み、ステップS25では、目標ヨーモーメントMsに基づき、左右後輪の制動力差を発生させるような目標制動液圧差ΔPsf,ΔPsrが設定される。すなわち、ヨーモーメントの必要補正量（目標ヨーモーメントMs）が小さい場合には、左右後輪のみに制動力差を発生させる。

一方、目標ヨーモーメントMsが設定値Ms1以上である場合には、ステップS26→ステップS27へと進み、ステップS26では、目標ヨーモーメントMsに基づき、前後左右輪の制動力差を発生させるような目標制動液圧ΔPsf,ΔPsrが設定される。すなわち、ヨーモーメントの必要補正量が大きい場合には、前後左右輪に制動力差を発生させる。

続いて、ステップS27では、目標ヨーモーメントMsの発生方向が判定され、目標ヨーモーメントMsが負の場合には、ステップS28へと進み、右前輪の目標制動液圧Psfrが左前輪の目標制動液圧Psflよりも目標制動液圧差ΔPsfだけ大きな値に設定されると共に、右後輪の目標制動液圧Psrrが左後輪の目標制動液圧Psrlよりも目標制動液圧差ΔPsrだけ大きな値に設定される。

目標ヨーモーメントMsが正の場合には、ステップS27へと進み、左前輪の目標制動液圧Psflが右前輪の目標制動液圧Psfrよりも目標制動液圧差ΔPsfだけ大きな値に設定されると共に、左後輪の目標制動液圧Psrlが右後輪の目標制動液圧Psrrよりも目標制動液圧差ΔPsrだけ大きな値に設定される。

すなわち、逸脱傾向に有る場合には、路端からの逸脱を回避するために必要な目標ヨーモーメントMsと、車両を停止させるために必要なマスタシリンダ圧とに基づいて、各車輪に付与する制動力が設定され、逸脱傾向が無い場合には、車両を停止させるために必要なマスタシリンダ圧に基づいて、各車輪の付与する制動力が設定される。この制御が走行車線に復帰するまで、あるいは車両が停止するまで繰り返すことにより、車両は路肩内を減速しつつ走行し続けることが可能となる。

次に、作用を説明する。
図９は、実施例１の逸脱後並走制御作用を示すタイムチャートである。
図９に示すように、車両が進行方向左側の路面カントの大きな路肩（逸脱路）に逸脱した場合、車両に作用する横加速度Ygrは大きくなる。これに対し、実施例１では、横加速度Ygrが大きいほどこの横加速度Ygrを打ち消す補正横加速度Ygcを大きな値に設定し、補正横加速度Ygcに応じた目標ヨーモーメントMsに基づいて、制動力制御量を算出する。これにより、車両に左向き（図中反時計回り）のヨーレートφを発生させて横加速度Ygrを徐々に減少させることができるため、車両挙動の安定化を図ることができる。

特に、実施例１では、各車輪の制駆動力差を用いてヨーモーメントを発生させるため、前輪または前後輪の転舵によりヨーモーメントを発生させる場合と比較して、制御応答性が高く、車両挙動を早期に安定化させることができる。

さらに、実施例１では、目標ヨーモーメントMsに応じた制動力に加え、走行抵抗（路肩への進入角θI、車速V、操舵角θ、路肩のカント、横風等）に応じて車両停止に必要なマスタシリンダ圧に応じた制動力を各車輪に付与するため、路肩走行時の車速を徐々に低下させて最終的には車両を路肩内で停止させることができる。このとき、車両が路端から逸脱傾向に無い場合には、車両を停止させるために必要なマスタシリンダ圧のみに基づいた制動力を各車輪に付与するため、路肩に対し車両を並走させることができ、過度な車両挙動変化を抑制することができる。

実施例１では、ドライバの操舵介入の有無にかかわらず、車両が走行路へ復帰または路肩内で停止するまでの間、目標ヨーモーメントMsに基づく制動力制御を継続する。例えば、路肩への逸脱後、ドライバが走行路へ復帰する方向へ操舵を行った場合、横加速度がさらに増加して許容限界値を超えてしまうおそれがある。これに対し、実施例１では、逸脱後に不適切な操舵、すなわち車両挙動が不安定となる方向への操舵がなされた場合であっても、車両挙動の不安定化を阻止することができる。言い換えると、ドライバの運転能力の高低にかかわらず、車線逸脱時における車両挙動を安定化させつつ、車両を走行路に復帰または路肩内に停止させることができる。

そして、車両が走行路へ復帰した場合、または車両が停止した場合には、逸脱後並走制御を停止する。例えば、走行路復帰後も逸脱後並走制御を継続した場合、ヨーレートが常に減少方向へと補正されてしまうため、旋回時の適正ヨーレートが得られず、旋回挙動が不安定となるおそれがある。よって、走行路復帰後は逸脱後並走制御を停止することで、旋回挙動の不安定化と、走行路でのドライバの意志に反する車両停止を共に回避することができる。また、車両停止後も逸脱後並走制御を継続した場合、再発進時にドライバの操舵に応じた車両挙動が得られない可能性があるため、車両停止時には逸脱後並走制御を停止することで、再発進後の車両挙動をドライバの操舵に応じた通常の車両挙動に復帰させることができる。

次に、効果を説明する。
実施例１の車両挙動制御装置にあっては、以下に列挙する効果を奏する。

・車両進行方向に対し直角方向の路面傾斜である路面カントを推定する路面カント推定手段（ステップR2）と、少なくとも横加速度Ygrを含む車両の走行状態を検出する走行状態検出手段B2と、走行路の路面カント変化量がしきい値を超えた場合、車両の走行状態に応じて、車両の横加速度が最大許容値Ygl以下となるように、各車輪に付与する制動力を制御する制動力制御手段（逸脱後制動力制御手段B4-3）と、を備えるため、車両が走行路から路面カントの大きな路肩に車線逸脱した場合の、車両挙動の安定化を図ることができる。

・制動力制御手段は、検出された横加速度Ygrが大きいほど車両の横加速度Ygrがより減少する方向に制動力を制御するため、時間の経過と共に横加速度Ygrがより小さくなり、車両挙動をより安定化させることができる。

・車両の走行路から路肩への車線逸脱を判断する逸脱判断手段B1を設け、制動力制御手段は、車線逸脱時に路面カント変化量がしきい値を超えた場合、車両停止に必要となる制動力を各車輪に付与する逸脱後制動力制御手段B4-3であるため、路肩走行時の車速を低下させ、最終的には車両を停止させることができ、車両挙動のさらなる安定化を図ることができる。

・路肩の端縁である路端と車両進行方向とのなす角度である車両対路端角度を検出する車両対路端角度検出手段B3と、車両が路肩に沿って並走しているか否かを判断する車両並走状態判断手段B4-4と、を設けたため、路肩との走行角度や路肩との並走状態を判断することができ、車両をできるだけ路肩に沿って走行させる等、車両挙動のさらなる安定化が可能となる。

・路肩への進入角θI、車速V、操舵角θ、路肩のカント、横風等の走行抵抗に基づいて、車両停止に必要な制動力制御量を算出する逸脱後制動力制御量算出手段B4-2を設け、逸脱後制動力制御手段B4-3は、算出された制動力制御量に基づいて、各車輪に付与する制動力を制御するため、走行抵抗に応じて車両を停止させることができる。

・車線逸脱時、車両の走行状態に応じて、路肩の端縁である路端からの逸脱を回避する方向への目標ヨーモーメントMsを算出する逸脱後目標ヨーモーメント算出手段B4-1を設け、逸脱後制動力制御量算出手段B4-3は、算出された目標ヨーモーメントMsに基づいて、制動力制御量を算出するため、車両に路端からの逸脱を回避するヨーモーメントを付与することができる。

・逸脱後制動力制御手段B4-3は、ドライバの操舵介入の有無にかかわらず、目標ヨーモーメントMsに基づく制動力制御を継続するため、ドライバの操舵が不適切の場合、すなわち車両挙動が不安定となる方向へ操舵介入がなされた場合であっても、車両挙動の不安定化を阻止することができる。言い換えると、ドライバの運転能力の高低にかかわらず、車線逸脱時における車両挙動の安定化を図ることができる。

・車両が路肩と走行路のどちらを走行しているかを判断する走行路判断手段B5を設け、逸脱後制動力制御手段B4-3は、車両が路肩から走行路へ復帰した場合、各車輪への制動力の付与を停止するため、制動力制御の継続による旋回挙動不安定化およびドライバの意図しない車両停止を回避することができる。

・車両停止を判断する逸脱後自車両停止判断手段B6を設け、逸脱後制動力制御手段B4-3は、車両停止と判断された場合、各車輪への制動力の付与を停止するため、再発進後の車両挙動をドライバの操舵に応じた通常の車両挙動に復帰させることができる。

・逸脱後制動力制御手段B4-3は、車線逸脱時、ドライバの操舵介入が無い場合には、車両停止と判断されるまで、制動力制御を継続するため、ドライバにより車両を走行路へ復帰させる操舵介入が無い場合には、車両が路肩内で停止するまでの間、路端からの逸脱を回避することができる。

・逸脱後制動力制御手段B4-3は、路肩の走行路と反対側の路端から逸脱しないように各車輪に付与する制動力を制御するため、路肩からの逸脱を防止することができる。

・車両進行方向に対し直角方向の路面傾斜である路面カントを推定し、少なくとも横加速度Ygrを含む車両の走行状態を検出し、走行路の路面カント変化量がしきい値を超えた場合、車両の走行状態に応じて、車両の横加速度Ygrが最大許容値以下となるように、各車輪に付与する制動力を制御するため、車両が走行路から路面カントの大きな路肩に車線逸脱した場合の、車両挙動の安定化を図ることができる。

・車両進行方向に対し直角方向の路面傾斜である路面カントを推定する手順と、少なくとも横加速度Ygrを含む車両の走行状態を検出する手順と、走行路の路面カント変化量がしきい値を超えた場合、車両の走行状態に応じて、車両の横加速度Ygrが最大許容値以下となるように、各車輪に付与する制動力を制御する手順と、を備えるため、車両が走行路から路面カントの大きな路肩に車線逸脱した場合の、車両挙動の安定化を図ることができる。

実施例２は、横加速度Ygrが小さいほど、最適補正横加速度量Δαを小さくする例である。実施例１では、路肩逸脱時、例えば左側に横加速度が発生する場合には左側にヨーモーメントを発生させ、車両に作用する横加速度を低下させるようにしていた。一方、実施例２では、車両に作用する横加速度が車両に対する最大許容値に達するまでは、車両に作用する横加速度を大きくするようにした点で、実施例１と異なる。

まず、構成を説明する。
実施例２の車両挙動制御装置の概略構成図は、図１に示した実施例１と同一であり、実施例２のコントロールユニット８の制御ブロック図は、図２に示した実施例１と同一である。

［逸脱後並走制御処理］
図１０，図１１は、実施例２の逸脱後並走制御手段B4で実行される逸脱後並走制御処理の流れを示すフローチャートであり、図４，図５に示した実施例１と異なる処理を行うステップのみ説明する。

ステップS13'では、車両に作用する横加速度を小さく補正する際の最適補正横加速度量Δαを、現在の横加速度Ygrに基づいて、あらかじめ設定された最適補正横加速度量算出マップを参照して取得し、ステップS14（図５）へ移行する。実施例２の最適補正横加速度量算出マップは、横加速度Ygrが大きくなるほど小さな値となるように設定されている。

ステップS14'では、ステップS9またはステップS10でセットされた逸脱方向Doutの結果を用いて、Δαの値に正負の符号を付し、ステップS15へ移行する。実施例２では、車両進行方向から左側を負値、右側を正値とする。

次に、作用を説明する。
図１２は、実施例２の逸脱後並走制御作用を示すタイムチャートである。
実施例２では、車両が進行方向左側の路面カントの大きな路肩に逸脱した場合、横加速度Ygrが小さいほど、車線復帰方向への補正横加速度Ygcを大きな値に設定し、補正横加速度Ygcに応じた目標ヨーモーメントMsに基づいて、制動力制御量を算出する。このとき、補正横加速度Ygcは、横加速度Ygrとの和が最大許容値Ygl以下となるよう設定される。これにより、横加速度Ygrを最大許容値Ygl以下の値に抑制して車両挙動の安定化を図りつつ、走行路へ復帰させる方向へ車両を走行させることができる。

次に、効果を説明する。
実施例２の車両挙動制御装置にあっては、以下の効果を奏する。

・制動力制御手段は、検出された横加速度Ygrが小さいほど、横加速度Ygrが最大許容値Yglを超えない範囲内で、車両の横加速度がより増加する方向に制動力を制御するため、横加速度Ygrを最大許容値Ygl以下の値に抑制して車両挙動の安定化を図りつつ、走行路に復帰させる方向へ車両を走行させることができる。

実施例３は、車線逸脱時の横加速度を一定範囲内に維持する例である。

まず、構成を説明する。
実施例３の車両挙動制御装置の概略構成図は、図１に示した実施例１と同一であり、実施例３のコントロールユニット８の制御ブロック図は、図２に示した実施例１と同一である。

［逸脱後並走制御処理］
図１３，１４は、実施例２の逸脱後並走制御手段B4で実行される逸脱後並走制御処理の流れを示すフローチャートであり、図４，５に示した実施例１と異なる処理を行うステップのみ説明する。

ステップS30では、横加速度Ygrの取得回数をカウントするための変数Countを初期化（リセット）し、ステップS4へ移行する。

ステップS31では、横加速度Ygrの取得回数を取得するために、下記の式(21)に示すように、変数Countをインクリメントし、ステップS32へ移行する。
Count＝Count + 1 …(21)

ステップS32では、横加速度Ygrの取得が１回目であるか否かを、変数Countの値が１よりも大きいか否かにより判定する。YESの場合にはステップS12へ移行し、NOの場合にはステップS33へ移行する。

ステップS33では、下記の式(22)に示すように、横加速度Ygrの取得が１回目のデータを、Ygr1へ代入し、ステップS4へ移行する。
Ygr1＝|Ygr| …(22)

ステップS34では、下記の式(23)に示すように、ステップS33で設定した１回目のYgrのデータYgr1から、毎回の横加速度Ygrの差分ΔYgrを取得し、ステップS13"へ移行する。
Ygr=Ygr1-|Ygr| …(23)

ステップS13"では、車両に作用する横加速度を一定値に維持する際の最適補正横加速度量Δαを、ステップS34で取得した差分ΔYgrに基づいて、あらかじめ設定された最適補正横加速度量算出マップを参照して取得し、ステップS14へ移行する。実施例３の最適補正横加速度量算出マップは、差分ΔYgrに比例して大きな値となるように設定されている。

［逸脱後並走制御動作］
車両が走行車線から路面カントの大きな路肩に車線逸脱した直後、路肩の走行車線反対側の端縁である路端から逸脱する傾向にある場合には、図１３，１４のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS30→ステップS7→ステップS8→ステップS9（またはステップS10）→ステップS11→ステップS31→ステップS32→ステップS33へと進む。すなわち、ステップS32では、横加速度Ygrの取得が１回目であると判定され、ステップS33では、１回目の取得データがYgr1へ代入される。

以降、ステップS19で走行路への復帰または車両停止と判定されるまでの間、ステップS4→ステップS7→ステップS8→ステップS9（またはステップS10）→ステップS11→ステップS31→ステップ32→ステップS12→ステップS34→ステップs13"→ステップS14→ステップS15→ステップS16→ステップS17→ステップS18へと進む流れが繰り返される。すなわち、ステップS13"では、毎回の横加速度Ygrと１回目の横加速度Ygr1との差分ΔYgrに比例した最適補正横加速度量Δαが設定され、ステップS15では、最適補正横加速度量Δαが横加速度補正値Ygcへ代入され、ステップS16では、車両の進行方向に対して垂直方向に斜面が形成されている路に対する進入角θIを考慮した車両の逸脱路に対するヨー角Φ、横変位X、横加速度補正値Ygcおよび前方走行車線の路面曲率ρに基づいて、目標ヨーモーメントMsが算出される。

次に、作用を説明する。
図１５は、実施例３の逸脱後並走制御作用を示すタイムチャートである。
実施例３では、車両が進行方向左側の路面カントの大きな路肩に逸脱した場合、横加速度Ygrと逸脱直後の横加速度Ygr1との差分ΔYgrが大きいほど補正横加速度Ygcを大きな値に設定し、補正横加速度Ygcに応じた目標ヨーモーメントMsに基づいて、制動力制御量を算出する。これにより、横加速度Ygrの補正量を最小限に抑えつつ、横加速度Ygrを逸脱直後の一定値に維持することができるため、車両挙動の安定化を図りつつ、車両を路肩に沿って走行させることができる。

次に、効果を説明する。
実施例３の車両挙動制御装置にあっては、以下の効果を奏する。

・前記制動力制御手段は、横加速度を逸脱直後の値に維持するように制動力を制御するため、横加速度Ygrの補正を最小限に抑え、かつ車両挙動の安定化を図りながら、車両を路肩に沿って走行させることができる。

（他の実施例）
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１〜３に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例１〜３に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。

実施例１〜３では、走行路から路肩への逸脱時について説明したが、本発明の車両挙動制御装置および車両挙動制御方法は、走行路の路面カント変化量がしきい値を超えた場合、例えば、図１６に示すように、走行路Ａから路肩への逸脱のみならず、走行路Ａから隣接する走行路Ｂへ逸脱した場合にも適用できる。

図１６のように２つの走行路Ａ，Ｂの路面カントが反対方向である場合には、車両に作用する横加速度の方向が反転し、路面カント変化量が大きくなる。このとき、ドライバが元の走行路Ａへ復帰しようとして操舵を行うと、ヨーモーメントの増加に伴い横加速度が増大し、許容限界値を超えるおそれがある。

よって、この場合にも、本発明の制駆動力制御を適用することにより、車両の横加速度を許容限界値以下に抑制することができ、車両挙動が不安定となるのを回避することができる。

実施例１の車両挙動制御装置を適用した車両の概略構成図である。 コントロールユニット８の制御ブロック図である。 走行状態検出手段B2で実行される走行状態検出制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１の逸脱後並走制御手段B4で実行される逸脱後並走制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１の逸脱後並走制御手段B4で実行される逸脱後並走制御処理の流れを示すフローチャートである。 ゲインK1,K2,K3の算出マップである。 ゲインK4の算出マップである。 実施例１の逸脱後制動力制御量算出手段B4-2で実行される逸脱後制動力制御量算出制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１の逸脱後並走制御作用を示すタイムチャートである。 実施例２の逸脱後並走制御手段B4で実行される逸脱後並走制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例２の逸脱後並走制御手段B4で実行される逸脱後並走制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例２の逸脱後並走制御作用を示すタイムチャートである。 実施例３の逸脱後並走制御手段B4で実行される逸脱後並走制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例３の逸脱後並走制御手段B4で実行される逸脱後並走制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例３の逸脱後並走制御作用を示すタイムチャートである。 本発明の実施例以外の適用例を示す説明図である。

符号の説明

１ ブレーキペダル
２ ブースタ
３ マスタシリンダ
４ リザーバ
５FL,５FR 前輪
６FL,６FR,６RL,6RR ホイールシリンダ
７ 制動流体圧制御回路
８ コントロールユニット
９ エンジン
１０ 自動変速機
１３ CCDカメラ
１４ カメラコントローラ
１５ 横加速度センサ
１６ マスタシリンダ圧センサ
１９ ステアリングホイール
２０ 操舵角センサ
２１FL,２１FR,２１RL,２１RR 車輪速度センサ
２２ 方向指示スイッチ
２３ トルクセンサ

Claims (14)

1. 車両進行方向に対し直角方向の路面傾斜である路面カントを推定する路面カント推定手段と、
   少なくとも横加速度を含む車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
   走行路の路面カント変化量がしきい値を超えた場合、車両の走行状態に応じて、車両の横加速度が最大許容値以下となるように、各車輪に付与する制駆動力を制御する制駆動力制御手段と、
   を備えることを特徴とする車両挙動制御装置。
2. 請求項１に記載の車両挙動制御手段において、
   前記制駆動力制御手段は、検出された横加速度に応じて車両の横加速度が減少する方向に前記制駆動力を制御することを特徴とする車両挙動制御装置。
3. 請求項１に記載の車両挙動制御装置において、
   前記制駆動力制御手段は、横加速度を一定範囲内に維持するように前記制駆動力を制御することを特徴とする車両挙動制御装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の車両挙動制御装置において、
   車両の走行路から路肩への車線逸脱を判断する逸脱判断手段を設け、
   前記制駆動力制御手段は、車線逸脱時に前記路面カント変化量が前記しきい値を超えた場合、車両停止に必要となる制駆動力を各車輪に付与する逸脱後制駆動力制御手段であることを特徴とする車両挙動制御装置。
5. 請求項４に記載の車両挙動制御装置において、
   路肩の端縁である路端と車両進行方向とのなす角度である車両対路端角度を検出する車両対路端角度検出手段と、
   車両が前記路肩に沿って並走しているか否かを判断する車両並走状態判断手段と、
   を設けたことを特徴とする車両挙動制御装置。
6. 請求項４または請求項５に記載の車両挙動制御装置において、
   路肩への進入角、車速、操舵角、路肩のカント、横風等の走行抵抗に基づいて、車両停止に必要な制駆動力制御量を算出する逸脱後制駆動力制御量算出手段を設け、
   前記逸脱後制駆動力制御手段は、算出された制駆動力制御量に基づいて、前記制駆動力を制御することを特徴とする車両挙動制御装置。
7. 請求項６に記載の車両挙動制御装置において、
   車両の走行状態に応じて、路肩の端縁である路端からの逸脱を回避する方向への目標ヨーモーメントを算出する逸脱後目標ヨーモーメント算出手段を設け、
   前記逸脱後制駆動力制御量算出手段は、算出された目標ヨーモーメントに基づいて、前記制駆動力制御量を算出することを特徴とする車両挙動制御装置。
8. 請求項７に記載の車両挙動制御装置において、
   前記逸脱後制駆動力制御手段は、ドライバの操舵介入の有無にかかわらず、前記目標ヨーモーメントに基づく前記制駆動力の制御を継続することを特徴とする車両挙動制御装置。
9. 請求項４ないし請求項８のいずれか１項に記載の車両挙動制御装置において、
   車両が路肩と走行路のどちらを走行しているかを判断する走行路判断手段を設け、
   前記逸脱後制駆動力制御手段は、車両が路肩から走行路へ復帰した場合、各車輪への制駆動力の付与を停止することを特徴とする車両挙動制御装置。
10. 請求項４ないし請求項９のいずれか１項に記載の車両挙動制御装置において、
    車両の停止を判断する逸脱後自車両停止判断手段を設け、
    前記逸脱後制駆動力制御手段は、車両停止と判断された場合、各車輪への制駆動力の付与を停止することを特徴とする車両挙動制御装置。
11. 請求項４ないし請求項１０のいずれか１項に記載の車両挙動制御装置において、
    前記逸脱後制駆動力制御手段は、ドライバの操舵介入が無い場合には、車両停止と判断されるまで、制駆動力制御を継続することを特徴とする車両挙動制御装置。
12. 請求項４ないし請求項１１のいずれか１項に記載の車両挙動制御装置において、
    前記逸脱後制駆動力制御手段は、路肩の走行路と反対側の路端から逸脱しないように前記制駆動力を制御することを特徴とする車両挙動制御装置。
13. 車両進行方向に対し直角方向の路面傾斜である路面カントを推定し、
    少なくとも横加速度を含む車両の走行状態を検出し、
    走行路の路面カント変化量がしきい値を超えた場合、車両の走行状態に応じて、車両の横加速度が最大許容値以下となるように、各車輪に付与する制駆動力を制御することを特徴とする車両挙動制御装置。
14. 車両進行方向に対し直角方向の路面傾斜である路面カントを推定する手順と、
    少なくとも横加速度を含む車両の走行状態を検出する手順と、
    走行路の路面カント変化量がしきい値を超えた場合、車両の走行状態に応じて、車両の横加速度が最大許容値以下となるように、各車輪に付与する制駆動力を制御する手順と、
    を備えることを特徴とする車両挙動制御方法。
    

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