JP2010195322A

JP2010195322A - 車両用操舵制御装置および車両用操舵制御方法

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Publication number: JP2010195322A
Application number: JP2009044855A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Jinno; 研一神野; Yosuke Kobayashi; 洋介小林; Yoshiki Yasuno; 芳樹安野
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2009-02-26
Filing date: 2009-02-26
Publication date: 2010-09-09
Anticipated expiration: 2029-02-26
Also published as: JP5298950B2

Abstract

【課題】車両のヨー方向への回転変位を抑制可能とすること。
【解決手段】補助舵角演算部９が、左右の車輪間の制動力の差によって車両にヨーモーメントが発生する場合、車両に当該ヨーモーメントを打ち消す制御ヨーモーメントを発生させるために必要な操向輪の転舵角である補助舵角δ^*を算出する。そして、ヨーモーメント変化速度演算部１０および補助舵角補正演算部１１が、その算出した補助舵角δ^*を補正し、補正補助舵角δ^*'として出力する。その際、ヨーモーメント変化速度dM_G/dtの絶対値が大きい場合には、ヨーモーメント変化速度dM_G/dtの絶対値が小さい場合に比べて、補助舵角δ^*の補正量である補助舵角補正量δ'の絶対値を大きくする。
【選択図】図２

Description

本発明は、操向輪を操舵する車両用操舵制御装置および車両用操舵制御方法に関する。

従来、この種の技術としては、例えば、特許文献１に記載の技術がある。
この特許文献１に記載の技術では、スプリットμ路を走行しているときに、車両が制動を行った場合、まず、左右の車輪が走行する路面の路面μを検出する。続いて、その検出結果に基づいて、左右の車輪間の制動力差によって車両に発生するヨーモーメントを算出する。続いて、そのヨーモーメントを打ち消す制御ヨーモーメントを発生させるために必要な操向輪の転舵角を算出する。そして、その転舵角に実際の転舵角が一致するように操向輪を転舵することで、車両に制御ヨーモーメントを発生させ、左右の車輪間の制動力差によって車両に発生するヨーモーメントを打ち消すようになっている。

特開２００５−２４７０５６号公報

ところで、上記特許文献１に記載の技術では、左右の車輪間の制動力差によって車両に発生するヨーモーメントを制御ヨーモーメントが完全に打ち消せなかった場合、それらの差分を打ち消すヨーモーメントが発生するように、運転者が操舵を行う必要が有る。
しかしながら、例えば、スプリットμ路を走行しているときに、車両が急制動を行い、左右輪の制動力差によって車両に大きなヨーモーメントの変化が発生した場合、運転者の操舵が遅れる可能性があった。その結果、運転者の操舵によって実際のヨーモーメントと制御ヨーモーメントとの差分を充分に打ち消すことができず、車両にヨー方向への回転変位が生じる可能性があった。
本発明は、上記のような点に着目し、車両のヨー方向への回転変位を抑制可能とすることを課題としている。

上記課題を解決するため、本発明では、まず、補助舵角算出手段が、左右の車輪間の制動力の差によって車両にヨーモーメントが発生する場合、車両に当該ヨーモーメントを打ち消す制御ヨーモーメントを発生させるために必要な操向輪の転舵角である補助舵角を算出する。そして、補助舵角補正手段が、その算出した補助舵角を補正する。その際、ヨーモーメントの変化速度の絶対値が大きい場合には、当該ヨーモーメントの変化速度の絶対値が小さい場合に比べて、補助舵角の補正量の絶対値を大きくする。

本発明によれば、例えば、左右輪の制動力差によって車両に大きなヨーモーメントの変化が発生した場合、補助舵角をより絶対値の大きな値に補正できる。それゆえ、当該ヨーモーメントの変化の発生後、直ぐに制御ヨーモーメントを増大できる。そのため、実際のヨーモーメントと制御ヨーモーメントとの差分を低減できる。
したがって、車両のヨー方向への回転変位を抑制できる。

第１実施形態の車両用操舵制御装置を装備した車両の構成図である。舵角制御コントローラ７が実行する演算処理の内容を表すブロック図である。ヨーモーメント演算部８の構成を示すブロック図である。補助舵角補正演算部１１の構成を示すブロック図である。補助舵角補正量マップを示す図である。補正補助舵角演算部１６が実行する演算処理の内容を表すフローチャートである。想定する場面の一例を示す平面図である。補正補助舵角δ^*'およびヨーモーメント変化速度dM_G/dtの変化を説明するためのグラフである。想定する場面の一例を示す平面図である。補正補助舵角δ^*'およびヨーモーメント変化速度dM_G/dtの変化を説明するためのグラフである。応用例の補助舵角補正量マップを示す図である。応用例の補助舵角補正量マップを示す図である。第２実施形態の補正補助舵角演算部１６が実行する演算処理の内容を表すフローチャートである。補正補助舵角δ^*'およびヨーモーメント変化速度dM_G/dtの変化を説明するためのグラフである。補正補助舵角δ^*'およびヨーモーメント変化速度dM_G/dtの変化を説明するためのグラフである。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１は、本実施形態の車両用操舵制御装置を装備した車両の構成図である。
図１に示すように、本実施形態の車両は、前輪操舵の車両である。
まず、車両は、液圧センサ１を備える。
液圧センサ１は、前輪２ＦＬ、２ＦＲそれぞれに設ける。液圧センサ１は、前輪２ＦＬ、２ＦＲそれぞれのホイールシリンダのブレーキ液圧Ｐ_FL、Ｐ_FRを検出する。そして、その検出結果を舵角制御コントローラ７に出力する。
また、車両は、前輪操舵コントローラ３、前輪操舵アクチュエータ４、制動制御コントローラ５、およびブレーキアクチュエータ６ＦＬ〜６ＲＲを備える。

前輪操舵コントローラ３は、舵角制御コントローラ７が出力する補正補助舵角δ^*"（後述）および前輪操舵アクチュエータ４が出力する前輪モータ回転角（後述）に基づいて角度指令値を算出する。角度指令値とは、補正補助舵角δ^*"に前輪２ＦＬ、２ＦＲの転舵角を一致させる指令値である。例えば、ＰＷＭ(Pulse Width Modulation)方式により前輪操舵アクチュエータ４を駆動する駆動電流を利用可能である。そして、前輪操舵コントローラ３は、その算出した角度指令値を前輪操舵アクチュエータ４に出力する。

前輪操舵アクチュエータ４は、前輪操舵コントローラ３が出力する角度指令値に応じて、前輪２ＦＬ、５_FRの転舵角を制御する。前輪操舵アクチュエータ４としては、例えば、ステアリングホイールの操舵角に対する前輪２ＦＬ、５_FRの転舵角の比をモータと減速機とで変更する可変ギヤ比機構を利用可能である。このモータと減速機とにより、前輪操舵角に関わらず、前輪２ＦＬ、５_FRの転舵角の変更を可能とする。

また、前輪操舵アクチュエータ４は、前輪モータ回転角を検出する。前輪モータ回転角とは、前輪２ＦＬ、５_FRの転舵角の比を変更するモータの回転角である。そして、前輪操舵アクチュエータ４は、その検出結果を前輪操舵コントローラ３に出力する。
制動制御コントローラ５は、ブレーキペダルの操作量に基づいて目標ブレーキ液圧を算出する。そして、その目標ブレーキ液圧に基づいて、車輪２ＦＬ〜２ＲＲそれぞれのホイールシリンダ内のブレーキ液圧Ｐ_FL〜Ｐ_RRを制御する。

また、制動制御コントローラ５は、ＡＢＳ(antilocked braking system)制御を実行する。ＡＢＳ制御とは、ホイールシリンダ内のブレーキ液圧Ｐ_FL〜Ｐ_RRの増大により、車輪２ＦＬ〜２ＲＲのいずれかがロックした場合に、ロックした車輪２ＦＬ〜２ＲＲのホイールシリンダに対し、ブレーキ液圧Ｐ_FL〜Ｐ_RRの低減および増大を繰り返す制御である。このＡＢＳ制御により、車輪２ＦＬ〜２ＲＲのロックを解除し、車輪２ＦＬ〜２ＲＲそれぞれにブレーキ液圧Ｐ_FL〜Ｐ_RRに応じた制動力を発生させる。

これによって、例えば、スプリットμ路を走行しているときに、車両が急制動を行った場合には、まず、低μ路側の車輪がロックし、低μ路側の車輪でＡＢＳ制御、つまり、ブレーキ液圧の低減及び増大が始まる。続いて、高μ路側の車輪がロックし、高μ路側の車輪でＡＢＳ制御が開始する。その結果、低μ路側の車輪のブレーキ液圧が比較的低い数値で変動し、高μ路側の車輪のブレーキ液圧が比較的高い数値で変動する。

ブレーキアクチュエータ６ＦＬ〜６ＲＲは、ホイールシリンダを備える。ホイールシリンダは、車輪２ＦＬ〜２ＲＲそれぞれに設ける。そして、制動制御コントローラ５によるブレーキ液圧Ｐ_FL〜Ｐ_RRの制御に応じて、車輪２ＦＬ〜２ＲＲそれぞれに制動力を発生させる。ブレーキアクチュエータ６ＦＬ〜６ＲＲとしては、例えば、ディスクブレーキやドラムブレーキを利用可能である。
また、車両は、舵角制御コントローラ７を備える。
舵角制御コントローラ７は、前輪２ＦＬ、２ＦＲそれぞれの液圧センサ１が出力するブレーキ液圧Ｐ_FL、Ｐ_FRに基づき、演算処理を行って補正補助舵角δ^*"を算出する。そして、その算出結果である補正補助舵角δ^*"を前輪操舵コントローラ３に出力する。舵角制御コントローラ７としては、例えば、マイクロプロセッサを利用可能である。

次に、舵角制御コントローラ７が実行する演算処理の内容を、ブロック図を用いて説明する。
図２は、舵角制御コントローラ７が実行する演算処理の内容を表すブロック図である。
図２に示すように、このブロック図は、ヨーモーメント演算部８、補助舵角演算部９、ヨーモーメント変化速度演算部１０、および補助舵角補正演算部１１を備える。

図３は、ヨーモーメント演算部８の構成を示すブロック図である。
図３に示すように、ヨーモーメント演算部８は、右輪制動力演算部１２、左輪制動力演算部１３、および左右制動力差ヨーモーメント換算部１４を備える。
右輪制動力演算部１２は、右前輪２ＦＲの液圧センサ１が出力するブレーキ液圧Ｐ_FRに基づき、下記（１）式に従って右輪２ＦＲが発生する制動力Ｆ_RHを算出する。そして、その算出結果を左右制動力差ヨーモーメント換算部１４に出力する。
F_RH=2(μ_B・P_FR・S・R_B)/R_T ………（１）
但し、μ_Bはブレーキパッド摩擦係数、Ｓはホイールシリンダ面積、Ｒ_Bはブレーキロータ有効半径、Ｒ_Tはタイヤ半径である。

左輪制動力演算部１３は、左前輪２ＦＬの液圧センサ１が出力するブレーキ液圧Ｐ_FLに基づき、下記（２）式に従って左輪２ＦＬが発生する制動力Ｆ_LHを算出する。そして、その算出結果を左右制動力差ヨーモーメント換算部１４に出力する。
F_LH=2(μ_B・Ｐ_FL・S・R_B)/R_T ………（２）
ここで、上述したように、例えば、スプリットμ路を走行しているときに、車両が急制動を行い、ＡＢＳ制御が作動した場合には、低μ路側の車輪のブレーキ液圧が比較的低い数値で変動し、高μ路側の車輪のブレーキ液圧が比較的高い数値で変動する。そのため、上記（１）式と（２）式より、低μ路側の前輪の制動力の算出結果が比較的小さい値となり、高μ路側の前輪の制動力の算出結果が比較的大きい値となる。

左右制動力差ヨーモーメント換算部１４は、右輪制動力演算部１２が出力する右前輪２ＦＲが発生する制動力Ｆ_RH、および左輪制動力演算部１３が出力する左前輪２ＦＬが発生する制動力Ｆ_LHに基づき、下記（３）式に従ってヨーモーメント推定値Ｍ_Gを算出する。ヨーモーメント推定値Ｍ_Gとは、車両の制動時に、左右の前輪２ＦＬ、２ＦＲ間の制動力Ｆ_LH、Ｆ_RHの差によって車両の重心周りに発生するヨーモーメントの推定値である。そして、ヨーモーメント演算部８は、そのヨーモーメント推定値Ｍ_Gを補助舵角演算部９、ヨーモーメント変化速度演算部１０および補助舵角補正演算部１１に出力する。
M_G=T_f(F_RH-F_LH)/2 ………（３）
但し、Ｔ_fはフロントトレッドである。
ここで、ヨーモーメント推定値Ｍ_Gは、車両を上方から見た場合に車両をヨー軸周りに右回転させるものを正値とし、左回転させるものを負値とする。

図２に戻り、補助舵角演算部９は、左右制動力差ヨーモーメント換算部１４が出力するヨーモーメント推定値Ｍ_Gに基づき、下記（４）式に従って補助舵角δ^*を算出する。補助舵角δ^*とは、車両にヨーモーメント推定値Ｍ_Gを打ち消す制御ヨーモーメントを発生させるために必要な前輪２ＦＬ、２ＦＲの転舵角である。そして、補助舵角演算部９は、その補助舵角δ^*を補助舵角補正演算部１１に出力する。
δ^*=-1/2・M_G/(K_f・L_f) ………（４）
但し、Ｋ_fは前輪コーナリングパワー、Ｌ_fは重心-前輪軸間距離である。
ここで、補助舵角δ^*は、前輪２ＦＬ、２ＦＲを右方向に転舵させるものを正値とし、前輪２ＦＬ、２ＦＲを左方向に転舵させるものを負値とする。

ヨーモーメント変化速度演算部１０は、左右制動力差ヨーモーメント換算部１４が出力するヨーモーメント推定値Ｍ_Gに基づき、下記（５）式に従ってヨーモーメント変化速度dM_G/dtを算出する。ヨーモーメント変化速度dM_G/dtとは、ヨーモーメント推定値Ｍ_Gの変化速度である。そして、ヨーモーメント変化速度演算部１０は、そのヨーモーメント変化速度dM_G/dtを補助舵角補正演算部１１に出力する。
dM_G/dt=(M_G-M_G(-1))/Δt ………（５）
但し、Δｔは設定時間、Ｍ_G(-1)は現在から設定時間Δｔ前に左右制動力差ヨーモーメント換算部１４が算出したヨーモーメント推定値Ｍ_Gである。

図４は、補助舵角補正演算部１１の構成を示すブロック図である。
図４に示すように、補助舵角補正演算部１１は、補助舵角補正量演算部１５および補正補助舵角演算部１６を備える。
補助舵角補正量演算部１５は、ヨーモーメント変化速度演算部１０が出力するヨーモーメント変化速度dM_G/dtに基づき、補助舵角補正量δ'を算出する。補助舵角補正量δ'とは、補助舵角δ^*の補正に用いる補正量の絶対値である。

図５は、補助舵角補正量マップを示す図である。
具体的には、補助舵角補正量演算部１５は、ヨーモーメント変化速度dM_G/dtに基づいて、図５に示す補助舵角補正量マップを参照し、補助舵角補正量δ'を算出する。補助舵角補正量マップとは、ヨーモーメント変化速度dM_G/dtと補助舵角補正量δ'との関係を表すマップである。補助舵角補正量マップでは、ヨーモーメント変化速度dM_G/dtの絶対値|dM_G/dt|が０以上で且つ設定値α（＞０）以下の範囲では補助舵角補正量δ'を「０」とする。また、|dM_G/dt|が設定値αより大きい範囲では、|dM_G/dt|が大きくなるにつれて、補助舵角補正量δ'を直線的に大きくする。これによって、ヨーモーメント変化速度dM_G/dtの絶対値|dM_G/dt|が大きい場合には、|dM_G/dt|が小さい場合に比べて、補助舵角補正量δ'を大きくする。そして、このように算出した補助舵角補正量δ'を補正補助舵角演算部１６に出力する。
補正補助舵角演算部１６は、ヨーモーメント変化速度演算部１０、左右制動力差ヨーモーメント換算部１４、および補助舵角補正量演算部１５からの出力に基づき、演算処理を行って補助舵角演算部９が出力する補助舵角δ^*を補正する。

次に、補正補助舵角演算部１６が実行する演算処理の内容を、フローチャートを用いて説明する。
図６は、補正補助舵角演算部１６が実行する演算処理の内容を表すフローチャートである。
なお、図６の演算処理は、一定の周期で繰り返し実行する。
図６に示すように、まず、そのステップＳ１で、車両の制動時に、左右の前輪２ＦＬ、２ＦＲ間の制動力Ｆ_LH、Ｆ_RHの差によって車両の重心周りに発生するヨーモーメントが、車両をヨー軸周りに右回転させるものであるか否かを判定する。

具体的には、ヨーモーメント推定値Ｍ_Gが「０」以上であるか否かを判定する。ヨーモーメント推定値Ｍ_Gが「０」以上である場合には（Ｙｅｓ）、ヨーモーメントが車両を右周りに回転させるものであると判定し、ステップＳ２に移行する。一方、ヨーモーメント推定値Ｍ_Gが「０」より小さいと判定した場合には（Ｎｏ）、ヨーモーメントが車両を左周りに回転させるものであると判定し、ステップＳ７に移行する。
前記ステップＳ２では、車両に発生しているヨーモーメントの絶対値が増加しているか否かを判定する。

具体的には、ヨーモーメント変化速度dM_G/dtが「０」以上であるか否かを判定する。ここで、前記ステップＳ１の判定結果より、ヨーモーメント推定値Ｍ_Gは正値である。そのため、ヨーモーメント変化速度dM_G/dtが「０」以上である場合には（Ｙｅｓ）、ヨーモーメントの絶対値が増加していると判定し、ステップＳ３に移行する。一方、ヨーモーメント変化速度dM_G/dtが「０」より小さい場合には（Ｎｏ）、ヨーモーメントの絶対値が減少していると判定し、ステップＳ４に移行する。

前記ステップＳ３では、補助舵角δ^*を、補助舵角δ^*よりも補助舵角δ^*の方向に大きくする。ここで、前記ステップＳ１の判定結果および前記（４）式より、補助舵角δ^*は負値である。そのため、補助舵角δ^*の方向は負方向となる。
具体的には、補助舵角δ^*から補助舵角補正量δ’を減算し、その減算結果（δ^*−δ'）を補正補助舵角δ^*'とする。そして、その補正補助舵角δ^*'を前輪操舵コントローラ３に出力した後、この処理を終了する。

一方、前記ステップＳ４では、補助舵角補正量δ’が補助舵角δ^*の絶対値以下であるか否かを判定する。
具体的には、補助舵角δ^*に補助舵角補正量δ’を加算し、その加算結果（δ^*＋δ'）が「０」以下であるか否かを判定する。ここで、前記ステップＳ１の判定結果および前記（４）式より、補助舵角δ^*は負値である。そのため、加算結果（δ^*＋δ'）が「０」以下である場合には（Ｙｅｓ）、補助舵角補正量δ’が補助舵角δ^*の絶対値以下であると判定し、ステップＳ５に移行する。一方、加算結果（δ^*＋δ'）が「０」より大きい場合には（Ｎｏ）、補助舵角補正量δ’が補助舵角δ^*の絶対値より大きいと判定し、ステップＳ６に移行する。

前記ステップＳ５では、補助舵角δ^*を、補助舵角δ^*よりも補助舵角δ^*の方向と反対方向の転舵角とする。ここで、前記ステップＳ１の判定結果および前記（４）式より、補助舵角δ^*は負値である。そのため、補助舵角δ^*と反対方向は正方向となる。
具体的には、補助舵角δ^*に補助舵角補正量δ’を加算し、その加算結果（δ^*＋δ'）を補正補助舵角δ^*'とする。そして、その補正補助舵角δ^*'を前輪操舵コントローラ３に出力した後、この処理を終了する。

一方、ステップＳ６では、補正補助舵角δ^*'を「０」に設定する。そして、その補正補助舵角δ^*'を前輪操舵コントローラ３に出力した後、この処理を終了する。
また、一方、ステップＳ７では、車両に発生しているヨーモーメントの絶対値が増加しているか否かを判定する。
具体的には、ヨーモーメント変化速度dM_G/dtが「０」より小さいか否かを判定する。ここで、前記ステップＳ１の判定結果より、ヨーモーメント推定値Ｍ_Gは負値である。ヨーモーメント変化速度dM_G/dtが「０」より小さい場合には（Ｙｅｓ）、ヨーモーメントの絶対値が増加していると判定し、ステップＳ８に移行する。一方、ヨーモーメント変化速度dM_G/dtが「０」以上である場合には（No）、ヨーモーメントの絶対値が減少していると判定し、ステップＳ９に移行する。

前記ステップＳ８では、補助舵角δ^*を、補助舵角δ^*よりも補助舵角δ^*の方向に大きくする。ここで、前記ステップＳ１の判定結果および前記（４）式より、補助舵角δ^*は正値である。そのため、補助舵角δ^*の方向は正方向となる。
具体的には、補助舵角δ^*に補助舵角補正量δ’を加算し、その加算結果（δ^*＋δ'）を補正補助舵角δ^*'とする。そして、その補正補助舵角δ^*'を前輪操舵コントローラ３に出力し、この処理を終了する。

一方、前記ステップＳ９では、補助舵角補正量δ’が補助舵角δ^*の絶対値以下であるか否かを判定する。
具体的には、補助舵角δ^*から補助舵角補正量δ’を減算し、その減算結果（δ^*−δ'）が「０」以下であるか否かを判定する。ここで、前記ステップＳ１の判定結果および前記（４）式より、補助舵角δ^*は正値である。そのため、減算結果（δ^*−δ'）が「０」以上であるか否かを判定する。そして、減算結果（δ^*−δ'）が「０」以上である場合には（Ｙｅｓ）、補助舵角補正量δ’が補助舵角補正量δ’以下であると判定し、ステップＳ１０に移行する。一方、減算結果（δ^*−δ'）が「０」より小さい場合には（Ｎｏ）、補助舵角補正量δ’が補助舵角補正量δ’より大きいと判定し、ステップＳ１１に移行する。

前記ステップＳ１０では、補助舵角δ^*を、補助舵角δ^*よりも補助舵角δ^*の方向と反対方向の転舵角とする。ここで、前記ステップＳ１の判定結果および前記（４）式より、補助舵角δ^*は正値である。そのため、補助舵角δ^*と反対方向は負方向となる。
具体的には、補助舵角δ^*から補助舵角補正量δ’を減算し、その減算結果（δ^*−δ'）を補正補助舵角δ^*'とする。そして、その補正補助舵角δ^*'を前輪操舵コントローラ３に出力した後、この処理を終了する。
一方、ステップＳ１１では、補正補助舵角δ^*'を「０」に設定する。そして、その補正補助舵角δ^*'を前輪操舵コントローラ３に出力した後、この処理を終了する。

（動作）
次に、本実施形態の車両用操舵制御装置の動作を具体的状況に基づいて説明する。
図７は、想定する場面の一例を示す平面図である。
図８は、補正補助舵角δ^*'およびヨーモーメント変化速度dM_G/dtの変化を説明するためのグラフである。
まず、図１に示すように、舵角制御コントローラ７が、右前輪２ＦＲおよび左前輪２ＦＬの液圧センサ１が出力するブレーキ液圧Ｐ_FL、Ｐ_FRを定期的に取得する。

ここで、図７に示すように、車両がスプリットμ路を走行している状態を考える。このスプリットμ路では、左輪２ＦＬ、２ＲＬが低μ路側に接地しており、右輪２ＦＲ、２ＲＲが高μ路側に接地している。そして、このようなスプリットμ路を走行しているときに、車両が急制動を行ったとする。すると、まず、全車輪２ＦＬ〜２ＲＲのブレーキ液圧Ｐ_FL〜Ｐ_RRが増大し、全車輪２ＦＬ〜２ＲＲの制動力が増大する。続いて、そのブレーキ液圧Ｐ_FL〜Ｐ_RRの増大によって、低μ路側に接地している左輪２ＦＬ、２ＲＬがロックし、左輪２ＦＬ、２ＲＬでＡＢＳ制御が作動する。これにより、左輪２ＦＬ、２ＲＬのブレーキ液圧Ｐ_FL、Ｐ_RLが比較的低い数値で減少及び増大を繰り返し、右輪２ＦＲ、２ＲＲのブレーキ液圧Ｐ_FR、Ｐ_RRのみが増大するようになる。そのため、左右の車輪２ＦＬ〜２ＲＲにブレーキ液圧Ｐ_FL〜Ｐ_RR差が発生し、左右の車輪２ＦＬ〜２ＲＲに制動力差が増大するようになる。そして、その制動差によって、車両を高μ路側、つまり、車両をヨー軸周りに右回転させるヨーモーメントが増大する。

すると、図２に示すように、ヨーモーメント演算部８が、左前輪２ＦＬおよび右前輪２ＦＲそれぞれの液圧センサ１が出力するブレーキ液圧Ｐ_FL、Ｐ_FRに基づいてヨーモーメント推定値Ｍ_Gを算出する。このヨーモーメント推定値Ｍ_Gは、左右の前輪２ＦＬ、２ＦＲのブレーキ液圧Ｐ_FL、Ｐ_FR間の差が負方向に増大することで正値となる。そして、ヨーモーメント演算部８が、その算出したヨーモーメント推定値Ｍ_Gを補助舵角演算部９、ヨーモーメント変化速度演算部１０、および補助舵角補正演算部１１に出力する。

続いて、補助舵角演算部９が、ヨーモーメント演算部８が出力するヨーモーメント推定値Ｍ_Gに基づいて、ヨーモーメント推定値Ｍ_Gを打ち消す制御ヨーモーメントを発生させるために必要な前輪２ＦＬ、２ＦＲの転舵角である、補助舵角δ^*を算出する。この補助舵角δ^*は、図８（ａ）の時刻ｔ₁に破線で示すように、負値となる。そして、補助舵角演算部９が、その算出した補助舵角δ^*を補助舵角補正演算部１１に出力する。

また、ヨーモーメント変化速度演算部１０が、ヨーモーメント演算部８が出力するヨーモーメント推定値Ｍ_Gに基づいて、ヨーモーメント変化速度dM_G/dtを算出する。このヨーモーメント変化速度dM_G/dtは、図８（ｂ）の時刻ｔ₁に示すように、正値となる。そして、ヨーモーメント変化速度演算部１０が、その算出したヨーモーメント変化速度dM_G/dtを補助舵角補正演算部１１に出力する。

ここで、算出したヨーモーメント変化速度dM_G/dtが設定値αより大きいとする。
すると、図４に示すように、補助舵角補正演算部１１において、補助舵角補正量演算部１５が、ヨーモーメント変化速度演算部１０が出力するヨーモーメント変化速度dM_G/dtに基づいて、補助舵角補正量δ'を算出する。この補助舵角補正量δ'は、ヨーモーメント変化速度dM_G/dtの絶対値|dM_G/dt|が大きいほど大きい正値となる。そして、補助舵角補正量演算部１５が、その算出結果を補正補助舵角演算部１６に出力する。

続いて、補正補助舵角演算部１６が、ヨーモーメント変化速度演算部１０、左右制動力差ヨーモーメント換算部１４、および補助舵角補正量演算部１５からの出力に基づき、図６の演算処理を実行する。ここで、ヨーモーメント推定値Ｍ_Gおよびヨーモーメント変化速度dM_G/dtの両方が正値（Ｍ_G≧０、dM_G/dt≧０）となっている。そのため、補正補助舵角演算部１６が、図６の演算処理で、まず、左右の前輪２ＦＬ、２ＦＲ間の制動力Ｆ_LH、Ｆ_RHの差によって車両の重心周りに発生するヨーモーメントが、車両をヨー軸周りに右回転させるものであると判定する（ステップＳ１「Ｙｅｓ」）。続いて、ヨーモーメントの絶対値が増加していると判定する（ステップＳ２「Ｙｅｓ」）。続いて、（δ^*-δ'）を補正補助舵角δ^*'として算出する（ステップＳ３）。これにより、補助舵角δ^*が補助舵角δ^*の方向、つまり、負方向に大きくなる。そして、補正補助舵角演算部１６が、その算出した補正補助舵角δ^*'を前輪操舵コントローラ３に出力する。

そして、前輪操舵コントローラ３が、補正補助舵角演算部１６が出力する補正補助舵角δ^*"に基づいて角度指令値を算出し、その算出結果を前輪操舵アクチュエータ４に出力する。続いて、前輪操舵アクチュエータ４が、その角度指令値に応じて前輪２ＦＬ、２ＲＲを転舵する。これにより、前輪操舵角θが補正補助舵角δ^*"に一致する。
以上のフローを繰り返し実行する。
これによって、左右の車輪２ＦＬ〜２ＲＲの制動力差によって車両にヨーモーメントが発生してから、早いタイミングに制御ヨーモーメントを増大できる。それゆえ、実際のヨーモーメントと制御ヨーモーメントとの差分を低減でき、車両のヨー方向への回転変位を抑制できる。これにより、良好な走行安定性を確保できる。

また、以上のフローを繰り返すうちに、車両が制動を停止したとする。すると、左右の車輪２ＦＬ〜２ＲＲのブレーキ液圧Ｐ_FL〜Ｐ_RRが低減し、左右の車輪２ＦＬ〜２ＲＲの制動力が低減する。続いて、そのブレーキ液圧Ｐ_FL〜Ｐ_RRの低減によって、左右の車輪２ＦＬ〜２ＲＲのロックが解除し、左右の車輪２ＦＬ〜２ＲＲでＡＢＳ制御の作動が停止する。そのため、左右の車輪２ＦＬ〜２ＲＲのブレーキ液圧Ｐ_FL〜Ｐ_RR差が低減し、左右の車輪２ＦＬ〜２ＲＲの制動力差が低減する。そして、その制動差の低減によって、車両を高μ路側、つまり、車両をヨー軸周りに右回転させるヨーモーメントが低減する。

すると、操舵角制御コントローラ７が、上記のフローを実行することにより、まず、ヨーモーメント推定値Ｍ_Gが負値となる。また、補助舵角δ^*が、図８（ａ）の時刻ｔ₂に破線で示すように、負値となる。さらに、ヨーモーメント変化速度dM_G/dtが、図８（ｂ）の時刻ｔ₂に示すように、負値となる。
ここで、算出したヨーモーメント変化速度dM_G/dtが（−α）より小さいとする。
すると、補助舵角補正量δ'が、|dM_G/dt|が大きいほど大きい正値となる。

ここで、ヨーモーメント推定値Ｍ_Gが正値、ヨーモーメント変化速度dM_G/dtが負値（Ｍ_G≧０、dM_G/dt＜０）となっている。そのため、図６の演算処理により、左右の前輪２ＦＬ、２ＦＲ間の制動力Ｆ_LH、Ｆ_RHの差によって車両の重心周りに発生するヨーモーメントが、車両をヨー軸周りに右回転させるものであると判定する（ステップＳ１「Ｙｅｓ」）。続いて、ヨーモーメントの絶対値が減少していると判定する（ステップＳ２「Ｎｏ」）。続いて、（δ^*＋δ'）が「０」以下である場合には、（δ^*+δ'）を補正補助舵角δ^*'として算出する（ステップＳ５）。これにより、補正補助舵角δ^*'が、補助舵角δ^*よりも当該補助舵角δ^*の方向と反対方向、つまり、正方向に大きい転舵角となる。そして、その算出した補正補助舵角δ^*'を前輪操舵コントローラ３に出力する。

一方、（δ^*＋δ'）が「０」より大きい場合には、補正補助舵角δ^*'として「０」を算出する（ステップＳ６）。これにより、図８（ａ）の時刻ｔ₃に示すように、補正補助舵角δ^*'が、補助舵角δ^*よりも当該補助舵角δ^*の方向と反対方向に大きい転舵角となる。そして、その算出した補正補助舵角δ^*'を前輪操舵コントローラ３に出力する。
以上のフローを繰り返し実行する。
これによって、車両に発生していたヨーモーメントが低減してから、早いタイミングに制御ヨーモーメントの低減量を増大できる。それゆえ、実際のヨーモーメントと制御ヨーモーメントとの差分を低減することができ、車両のヨー方向への回転変位を抑制できる。

図９は、想定する場面の一例を示す平面図である。
図１０は、補正補助舵角δ^*'およびヨーモーメント変化速度dM_G/dtの変化を説明するためのグラフである。
なお、スプリットμ路を走行しているときに、左輪２ＦＬ、２ＲＬが低μ路側に接地しており、右輪２ＦＲ、２ＲＲが高μ路側に接地している状態を例に説明してきたが、低μ路側と高μ路側との配置が逆であってもよい。すなわち、図９に示すように、右輪２ＦＲ、２ＲＲが低μ路側に接地しており、左輪２ＦＬ、２ＲＬが高μ路側に接地している状態であっても、図１０に示すように、車両のヨー方向への回転変位を抑制できる。

ここで、本実施形態では、図１の舵角制御コントローラ７、図２のヨーモーメント演算部８、および図３の左右制動力差ヨーモーメント換算部１４がヨーモーメント算出手段を構成する。以下同様に、図１の舵角制御コントローラ７、および図２の補助舵角演算部９が補助舵角算出手段を構成する。また、図１の舵角制御コントローラ７、図２のヨーモーメント変化速度演算部１０、補助舵角補正演算部１１、図４の補助舵角補正量演算部１５、および補正補助舵角演算部１６が補助舵角補正手段を構成する。図１の前輪操舵コントローラ３、および前輪操舵アクチュエータ４が転舵制御手段を構成する。

（本実施形態の動作）
（１）本実施形態では、まず、補助舵角算出手段が、左右の車輪間の制動力の差によって車両にヨーモーメントが発生する場合、車両に当該ヨーモーメントを打ち消す制御ヨーモーメントを発生させるために必要な操向輪の転舵角である補助舵角を算出する。そして、補助舵角補正手段が、その算出した補助舵角を補正する。その際、ヨーモーメントの変化速度の絶対値が大きい場合には、当該ヨーモーメントの変化速度の絶対値が小さい場合に比べて、補助舵角の補正量の絶対値を大きくする。
そのため、例えば、左右輪の制動力差によって車両に大きなヨーモーメントの変化が発生した場合、補助舵角をより絶対値の大きな値に補正できる。それゆえ、当該ヨーモーメントの変化の発生後、直ぐに制御ヨーモーメントを増大できる。そのため、実際のヨーモーメントと制御ヨーモーメントとの差分を低減できる。
したがって、車両のヨー方向への回転変位を抑制できる。

（２）補助舵角補正手段が、ヨーモーメントの算出結果の絶対値が減少している場合には、補助舵角の補正量の絶対値を、当該補助舵角の絶対値以下に制限した。
そのため、例えば、車両に発生していたヨーモーメントが低減した場合に、補助舵角を、転舵角の中立位置を超えて、補正前の補助舵角の方向と反対方向の転舵角に補正することを防止できる。それゆえ、補正後の補助舵角によって車両にヨー方向への回転変位が発生することを抑制でき、運転者の意図しない方向の車両挙動を抑制できる。

具体的には、補助舵角補正量演算部１５は、ヨーモーメント変化速度dM_G/dtに基づいて、図１１に示す補助舵角補正量マップを参照し、補助舵角補正量δ'を算出する。補助舵角補正量マップでは、ヨーモーメント変化速度dM_G/dtの絶対値|dM_G/dt|が大きいほど、補助舵角補正量δ'を大きくする。また、ヨーモーメント変化速度dM_G/dtの絶対値|dM_G/dt|が大きいほど、その絶対値|dM_G/dt|の増加量に対する補助舵角補正量δ'の増加量を大きくする。これによって、ヨーモーメント変化速度dM_G/dtの絶対値|dM_G/dt|が大きいほど、補助舵角補正量δ'を指数関数的に大きくする。
このように、本応用例では、補助舵角補正手段が、ヨーモーメントの変化速度の絶対値が大きいほど、ヨーモーメントの変化速度の絶対値の増加量に対する補助舵角の補正量の絶対値の増加量を大きくする。

そのため、例えば、補助舵角の補正量の絶対値を指数関数的に増加できる。それゆえ、ヨーモーメントの変化が緩やかであり、実際のヨーモーメントと制御ヨーモーメント、つまり、補助舵角によって発生するヨーモーメントとの差が小さくなる場合に、補助舵角に対する補正を抑制できる。また、ヨーモーメントの変化が急であり、補助舵角に応じた転舵制御のみでは実際のヨーモーメントと制御ヨーモーメントとの差が大きくなる場合に、制御ヨーモーメントを増大できる。したがって、ヨーモーメントの変化が急であっても、実際のヨーモーメントと制御ヨーモーメントとの差分を低減できる。

このように、本応用例では、補助舵角補正手段が、ヨーモーメントの変化速度の絶対値が大きいほど、ヨーモーメントの変化速度の絶対値の増加量に対する補助舵角の補正量の絶対値の増加量を小さくするようにした。
そのため、例えば、ヨーモーメントの変化速度の絶対値が所定値以上になった場合に、前記補助舵角補正量を急勾配で大きくし、徐々にその勾配を小さくすることができる。それゆえ、ヨーモーメントの変化が緩やかであり、実際のヨーモーメントと制御ヨーモーメント、つまり、補助舵角によって発生するヨーモーメントとの差が小さくなる場合に、補助舵角に対する補正を抑制できる。また、ヨーモーメントの変化が急であり、運転者の修正操舵の遅れによる実際のヨーモーメントと制御ヨーモーメントとの差が大きくなる場合に、制御ヨーモーメントをより増大できる。したがって、ヨーモーメントの変化が急であっても、実際のヨーモーメントと制御ヨーモーメントとの差分を低減できる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記各実施形態と同様な構成などについては同一の符号を使用する。
この実施形態は、ヨーモーメント推定値Ｍ_Gの絶対値|Ｍ_G|が減少している場合に、補助舵角補正量δ’を、補助舵角δ^*の絶対値|δ^*|以下に制限しない点が前記第１実施形態と異なる。これにより、補助舵角δ^*を転舵角の中立位置を超えて補正可能とする。

図１３は、第２実施形態の補正補助舵角演算部１６が実行する演算処理の内容を表すフローチャートである。
具体的には、図１３に示すように、補正補助舵角演算部１６が実行する図６の演算処理について、ステップＳ４およびＳ６を省略し、ステップＳ２の判定が「Ｎｏ」である場合にはステップＳ５に移行するようにした。また、ステップＳ８およびＳ９を省略し、ステップＳ７の判定が「Ｎｏ」である場合にはステップＳ１０に移行するようにした。

図１４は、スプリットμ路を走行しているときに、左輪２ＦＬ、２ＲＬが低μ路側に接地しており、右輪２ＦＲ、２ＲＲが高μ路側に接地している状態において、補正補助舵角δ^*'およびヨーモーメント変化速度dM_G/dtの変化を説明するためのグラフである。
図１５は、スプリットμ路を走行しているときに、右輪２ＦＲ、２ＲＲが低μ路側に接地しており、左輪２ＦＬ、２ＲＬが高μ路側に接地している状態において、補正補助舵角δ^*'およびヨーモーメント変化速度dM_G/dtの変化を説明するためのグラフである。

これによって、図１４および図１５の時刻ｔ₄に示すように、例えば、左右の車輪２ＦＬ〜２ＲＲの制動力差によって車両に発生していたヨーモーメントが低減した場合に、補助舵角δ^*を、転舵角の中立位置を超えて、補正前の補助舵角δ^*の方向と反対方向の転舵角に補正することができる。それゆえ、制御ヨーモーメントの低減量をより大きくすることができる。したがって、実際のヨーモーメントと制御ヨーモーメントとの差分を低減することができ、車両のヨー方向への回転変位を抑制できる。これにより、スプリットμ路で車両が制動を解除した場合でも、良好な走行安定性を確保できる。

３は前輪操舵コントローラ（転舵制御手段）、４は前輪操舵アクチュエータ（転舵制御手段）、７は舵角制御コントローラ（ヨーモーメント算出手段、補助舵角算出手段、補助舵角補正手段）、８はヨーモーメント演算部（ヨーモーメント算出手段）、９は補助舵角演算部（補助舵角算出手段）、１０はヨーモーメント変化速度演算部（補助舵角補正手段）、１１は補助舵角補正演算部（補助舵角補正手段）、１４は左右制動力差ヨーモーメント換算部（ヨーモーメント算出手段）、１５は補助舵角補正量演算部（補助舵角補正手段）、１６は補正補助舵角演算部（補助舵角補正手段）

Claims

車両の制動時に、左右の車輪間の制動力の差によって車両に発生するヨーモーメントを算出するヨーモーメント算出手段と、
前記ヨーモーメント算出手段が算出した前記ヨーモーメントに基づいて、車両に当該ヨーモーメントを打ち消す制御ヨーモーメントを発生させるために必要な操向輪の転舵角である補助舵角を算出する補助舵角算出手段と、
前記補助舵角算出手段が算出した前記補助舵角を補正する補助舵角補正手段と、
前記補助舵角補正手段が補正した前記補助舵角に基づいて前記操向輪の転舵角を制御する転舵制御手段と、を備え、
前記補助舵角補正手段は、前記ヨーモーメント算出手段が算出した前記ヨーモーメントの変化速度の絶対値が大きい場合には、当該ヨーモーメントの変化速度の絶対値が小さい場合に比べて、前記補助舵角の補正量の絶対値を大きくすることを特徴とすることを特徴とする車両用操舵制御装置。
前記補助舵角補正手段は、
前記ヨーモーメント算出手段が算出した前記ヨーモーメントの変化速度の絶対値が大きいほど、前記補助舵角の補正量の絶対値を大きくし、且つ、
当該ヨーモーメントの変化速度の絶対値が大きいほど、当該ヨーモーメントの変化速度の絶対値の増加量に対する前記補助舵角の補正量の絶対値の増加量を大きくすることを特徴とする請求項１に記載の車両用操舵制御装置。
前記補助舵角補正手段は、
前記ヨーモーメント算出手段が算出した前記ヨーモーメントの変化速度の絶対値が設定値以上である場合には、前記ヨーモーメント算出手段が算出した前記ヨーモーメントの変化速度の絶対値が大きいほど、前記補助舵角の補正量の絶対値を大きくし、且つ、
当該ヨーモーメントの変化速度の絶対値が大きいほど、当該ヨーモーメントの変化速度の絶対値の増加量に対する前記補助舵角の補正量の絶対値の増加量を小さくすることを特徴とする請求項１に記載の車両用操舵制御装置。
前記補助舵角補正手段は、前記ヨーモーメント算出手段が算出した前記ヨーモーメントの絶対値が減少している場合には、前記補助舵角算出手段が算出した補助舵角の補正量の絶対値を、当該補助舵角の絶対値以下に制限したことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用操舵制御装置。
車両の制動時に左右の車輪間の制動力の差によって車両に発生するヨーモーメントを算出し、その算出したヨーモーメントに基づいて、車両に当該ヨーモーメントを打ち消す制御ヨーモーメントを発生させるために必要な操向輪の転舵角である補助舵角を算出し、その算出した補助舵角を補正し、その補正した前記補助舵角に基づいて前記操向輪の転舵角を制御する車両用操舵制御方法であって、
算出した前記ヨーモーメントの変化速度の絶対値が大きい場合には、当該ヨーモーメントの変化速度の絶対値が小さい場合に比べて、前記補助舵角の補正量の絶対値を大きくすることを特徴とする車両用操舵制御方法。