JP2012192870A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動や制動を伴う旋回走行を安定的に行うようにスタビリティファクタを実際の車両に適したものとすることのできる車両の制御装置を提供すること。
【解決手段】車両が旋回走行する際のスタビリティファクタを予め設定された定義式に基づき該車両が加減速度を伴って旋回走行する際にも拡張させて算定し、その拡張させたスタビリティファクタに基づいて旋回走行時の挙動を制御する車両の制御装置において、前記車両が加減速を伴わずに旋回走行する場合に前記定義式を構成する複数の項のうち前記車両の前後加速度に依存しない項のみを補正し、前記車両が前記加減速を伴って旋回走行する場合に前記前後加速度に依存する他の項を補正することにより、前記定義式を更新するスタビリティファクタ更新手段（ステップＳ４，Ｓ５，Ｓ１９）を設けた。
【選択図】図１

Description

この発明は、旋回安定性など車両の挙動を制御する装置に関し、特に車両の挙動に影響を与えるスタビリティファクタを適正化するように構成された制御装置に関するものである。

車両の挙動を左右する要因の一つとしてスタビリティファクタが知られている。車両のスタビリティファクタは、加速や減速のない定常的な旋回走行状態を想定した場合には、慣性質量、ホイールベース、前後輪のコーナリングパワー（コーナリングフォース）、車両の重心点と前後車軸との間の距離によって表される。あるいは、操舵角、ホイールベース、横加速度、車速などのパラメータに基づいて求めることができる。これを、駆動あるいは制動を伴う旋回走行状態にまで拡張できることが知られており、例えば、前後加速度に係数を掛けた項と、前後加速度の２乗に係数を掛けた項とを、加減速のない状態でのスタビリティファクタ（定数）に加算する二次式で与えられる。すなわち、上記の各係数および定数を、それぞれｋｈ1，ｋｈ2，ｋｈ0 とし、車両の前後加速度をＧxとすると、スタビリティファクタｋｈは、
ｋｈ＝ｋｈ0＋ｋｈ1・Ｇx＋ｋｈ2・Ｇx^２ ・・・・・・・・・・（１）
で表される理論式から算出することができる。なお、上記の各係数は、駆動あるいは制動による荷重移動およびトー角変化とコンプライアンスによるもの、ならびに駆動力や制動力の働くタイヤのコーナリング特性によるものである。

スタビリティファクタは、その大小に応じて旋回時のヨーレートや旋回半径などが大小に異なり、したがって、スタビリティファクタは車両のステアリング特性を支配する重要な特性値となっている。そのスタビリティファクタは、基本的には、車両の構造やタイヤの特性などに基づいて決まるが、前後輪のコーナリングパワーは前後輪に掛かる荷重や経時変化などによって変化することがあり、また、上記のように駆動あるいは制動を伴う旋回走行状態にまで拡張されたスタビリティファクタでは、前後加速度の一次の項の係数や二次の項の係数（すなわち、上記のｋｈ1やｋｈ2）が設計上定めた値のとおりにならない場合がある。

そこで、従来、車両の挙動制御を適正に行うためにスタビリティファクタを補正することが試みられている。その一例として、特許文献１に記載された車両安定化制御システムは、ドライバ操作外乱や路面外乱による影響を抑圧して車両の挙動を安定させるように構成されている。すなわち、この特許文献１に記載されたシステムは、スタビリティファクタが前後車輪の接地荷重の影響を受けることに着目し、スタビリティファクタを決める要因である、前後輪のコーナリングパワーとその車両重心点からの距離との積（すなわち前後輪のコーナリングパワーに基づくモーメント）の差が、目標値に追従するように車軸トルクを補正するようになっている。

また、特許文献２には、設計上設定したスタビリティファクタと実スタビリティファクタとの差が大きい場合には，車両の挙動制御や駆動力制御に使用するスタビリティファクタを、実スタビリティファクタに置き換えるように構成された車両挙動制御装置の調整方法に関する発明が記載されている。すなわち、特許文献２に記載された方法では、車両の工場出荷時などに定常円旋回走行を行ってその際の各種の特性を実測し、その実測して得たデータに基づいて実スタビリティファクタを演算し、その実スタビリティファクタと予め格納しているスタビリティファクタとを比較し、その比較の結果に基づいて、必要に応じてスタビリティファクタを置換している。

特開２００５−２５６６３６号公報 特開２００６−１３１０５２号公報

上記の特許文献１に記載されたシステムでは、スタビリティファクタを決める要因のうち、前後輪のコーナリングパワーによるモーメントを目標値に近づけるように車軸トルクを補正するものであるため、駆動や制動のない定常円旋回走行についてはステアリング特性が向上する可能性がある。しかしながら、駆動や制動を伴う旋回走行の場合には、いわゆる拡張されたスタビリティファクタに基づく制御が必要であり、またその拡張されたスタビリティファクタを補正して適正なものとすることが好ましいが、上記の特許文献１に記載されたシステムでは、拡張されたスタビリティファクタを実情に即したものとしたり、駆動や制動を伴う旋回走行時の挙動特性を向上させることは困難であった。

また、特許文献２に記載された方法は、一定車速で所定の操舵パターンで走行しながら車両の特性値を求め、その特性値に基づいて実スタビリティファクタを演算する方法である。したがって、定常円旋回走行を想定したスタビリティファクタを求めることになるが、駆動あるいは制動を伴う旋回走行の際の駆動力もしくは前後加速度を求めるためにそのスタビリティファクタを使用すると、制動あるいは駆動を考慮したものとなっていないので、適切な駆動力あるいは前後加速度もしくはそれらの補正値を得ることができないおそれがあった。

このように、従来、車両のスタビリティファクタを補正すること、あるいはそのスタビリティファクタに基づいて車両の目標駆動力や目標加速度を補正することなどにより、車両の挙動を適正化する制御が行われているものの、スタビリティファクタをより精度良く補正し、車両の旋回走行性能を適切に向上させるためには、未だ改良の余地があった。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、駆動や制動を伴う旋回走行を安定的に行うようにスタビリティファクタを実際の車両に適したものとすることのできる車両の制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、車両が旋回走行する際のスタビリティファクタを予め設定された定義式に基づき該車両が加減速を伴って旋回走行する際にも拡張させて算定し、その拡張させたスタビリティファクタに基づいて旋回走行時の挙動を制御する車両の制御装置において、前記車両が加減速を伴わずに旋回走行する場合に前記定義式を構成する複数の項のうち前記車両の前後加速度に依存しない項のみを補正し、前記車両が前記加減速を伴って旋回走行する場合に前記前後加速度に依存する他の項を補正することにより、前記定義式を更新するスタビリティファクタ更新手段を備えていることを特徴とする制御装置である。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記車両が前記加減速を伴って旋回走行する際に生じる互いに値が異なった複数の前後加速度を求める加減速度検出手段と、前記加減速度検出手段により前記各前後加速度が求められた各走行時におけるそれぞれの実スタビリティファクタを求めるスタビリティファクタ算定手段と、前記車両が加減速度を伴って旋回走行する場合に、前記拡張させたスタビリティファクタが前後加速度の２乗に係数を掛けた項と前後加速度に他の係数を掛けた項と定数項との和に等しくなる関係式に、前記加減速度検出手段で求められた前記各前後加速度および前記スタビリティファクタ算出手段で求められた前記各実スタビリティファクタを代入して連立方程式を立てるとともに、その連立方程式を前記係数および前記他の係数について解いてそれら前記係数および前記他の係数の値を求める係数算出手段とを更に備え、前記スタビリティファクタ更新手段が、前記車両が加減速を伴わずに旋回走行する場合に、その加減速を伴わない旋回走行時における実スタビリティファクタを求めてその実スタビリティファクタに基づいて前記定数項を補正するとともに、その補正された前記定数項と前記係数算出手段により求められた前記係数および前記他の係数とを前記関係式に代入することにより、前記定義式を更新する手段を含むことを特徴とする制御装置である。

車両の旋回性能を決めるスタビリティファクタは、加速もしくは減速を伴う旋回走行時にも拡張させて設定することができるが、この請求項１の発明によれば、そのいわゆる拡張させたスタビリティファクタを算定するための定義式が、加減速を伴わない旋回走行時と加減速を伴う旋回走行時とに場合分けされて補正・更新される。すなわち、車両が加減速を伴わずに旋回走行する場合には、拡張させたスタビリティファクタを算定するための定義式を構成する各項の中で、車両の前後加速度が反映されていない項のみに対して補正が行われ、車両が加減速を伴って旋回走行する場合には、車両の前後加速度が反映されている項に対して補正が行われることによって、前記の拡張させたスタビリティファクタを算定するための定義式が更新される。そのため、車両のスタビリティファクタを駆動や制動を伴う旋回走行時にも拡張させて設定する場合であっても、その拡張させたスタビリティファクタを算定するための定義式を適切に更新し、拡張させたスタビリティファクタを車両の旋回走行状態に即して常に適切な値に設定することができる。その結果、車両のステアリング特性や駆動力制御などを好適なものとすることができ、ひいては車両のドライバビリティを向上させることができる。

上記のような加速もしくは減速を伴う旋回走行にも拡張させたスタビリティファクタは、上記の定義式に基づく、前後加速度の成分を含みその前後加速度の二次式で表される項と、前後加速度の成分を含まない定数項とから構成される関係式で表すことができる。そして、この請求項２の発明によれば、その関係式において前後加速度成分に掛かる各係数および定数項が、車両が実際に走行した際の前後加速度および実スタビリティファクタに基づく二元の連立方程式から求められ、その求められた値を上記の関係式に代入することにより、拡張させたスタビリティファクタの定義式が更新される。また、その拡張させたスタビリティファクタの定義式において前後加速度の成分を含まない定数項については、加減速を伴わない旋回走行時に補正・更新される。そのため、上記のような拡張させたスタビリティファクタの定義式を、車両の旋回走行状態に即して、容易にかつ精度良く更新して設定することができる。

この発明の制御装置によって実行される制御の一例を説明するためのフローチャートである。 この発明で制御の対象とすることのできる車両の駆動系統および制御系統の一例を簡略化して示す模式図である。 従来の制御技術により車両のスタビリティファクタを補正した場合の問題点を説明するための模式図である。

つぎに、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。先ず、この発明で制御の対象とする車両の構成および制御系統の一例を図３に示して説明する。この発明で対象とする車両は、運転者によるアクセル操作やブレーキ操作などの運転操作と独立して車両の駆動力および制動力を制御すること、すなわち、運転者による運転操作に基づいた車両の駆動力および制動力の制御とは別に、それら駆動力および制動力を自動制御することが可能な構成となっている。その一例として図３に示す車両Ｖｅは、左右の前輪１，２、および左右の後輪３，４を有していて、駆動力源５の出力側に変速機６が連結され、その変速機６から出力された動力をデファレンシャル（終減速機）７を介して左右の後輪３，４に分配して伝達するように構成されている。

駆動力源５としては、少なくとも１基の内燃機関が搭載されていて、その他に、例えばハイブリッド車両として内燃機関および電動機の両方を駆動力源５として搭載することも可能である。内燃機関（以下、エンジン）としては、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジンあるいは天然ガスエンジンなどを用いることができる。そして、駆動力源５として搭載されるエンジン５には、例えば電子制御式のスロットルバルブあるいは電子制御式の燃料噴射装置が備えられている。したがって、それら電子制御式のスロットルバルブあるいは電子制御式の燃料噴射装置の動作を電気的に制御することにより、エンジン５の出力を自動制御することができるように構成されている。また、変速機６としては、有段の自動変速機あるいはベルト式やトロイダル式の無段変速機などの各種の変速機構を用いることができる。

そして、上記のエンジン５および変速機６を制御して後輪３，４で発生させる駆動力を制御するための電子制御装置（ＥＣＵ）８が備えられている。すなわち、エンジン５および変速機６にそれぞれ電子制御装置８が接続されていて、この電子制御装置８によってエンジン５の出力、および変速機６で設定する変速比を制御することにより、後輪３，４、すなわち駆動輪３，４で発生させる車両Ｖｅの駆動力を自動制御することが可能な構成となっている。

なお、車両Ｖｅの駆動力源５として、上記のようなエンジンに加えて電動機を車両Ｖｅに搭載する場合は、その電動機には、例えばインバータ（図示せず）を介してバッテリやキャパシタなどの蓄電装置（図示せず）が接続される。そして、その電動機に接続されるインバータを電子制御装置８で電気的に制御することにより、電動機の出力を自動制御して、駆動輪３，４で発生させる車両Ｖｅの駆動力を自動制御することが可能なように構成される。

また、各車輪１，２，３，４には、それぞれ個別にブレーキ装置９，１０，１１，１２が装着されている。それら各ブレーキ装置９，１０，１１，１２は、それぞれ、ブレーキアクチュエータ１３を介して電子制御装置８に接続されている。したがって、電子制御装置８によって各ブレーキ装置９，１０，１１，１２の動作状態を電気的に制御することにより、各車輪１，２，３，４で発生させる車両Ｖｅの制動力を個別に自動制御することが可能な構成となっている。

一方、電子制御装置８には、車両Ｖｅ各部の各種センサ類からの検出信号や各種車載装置からの情報信号が入力されるように構成されている。例えば、アクセルの踏み込み角（もしくは踏み込み量あるいはアクセル開度）を検出するアクセルセンサ１４、ブレーキの踏み込み角（もしくは踏み込み量あるいはブレーキ開度）を検出するブレーキセンサ１５、ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角センサ１６、各駆動輪１，２，３，４の回転速度（車輪速度）をそれぞれ検出する車輪速センサ１７、車両Ｖｅの車軸方向の加速度（すなわち横加速度）を検出する横加速度センサ１８、車両Ｖｅのヨーレートを検出するヨーレートセンサ１９、その他、車両Ｖｅの前後加速度やロール角あるいはピッチ角等を検出する各種センサ（図示せず）などからの検出信号が電子制御装置８に入力されるように構成されている。

また、例えば、車体重量やホイールベース、車体の重心から前後輪の軸までの距離（前後軸間距離）、前後輪のコーナリングスティッフネス（コーナリングフォース）などのデータ、および、その他の予め設定した定数やマップが、この電子制御装置８に記憶させられている。そして、この電子制御装置８は、上記のような検出信号やデータあるいはマップなどに基づいて演算を行い、目標スタビリティファクタや目標駆動力、目標前後加速度などを求めて、必要な制御信号を出力するように構成されている。

上記のような構成により、車両Ｖｅは、スタビリティファクタ（もしくはステアリング特性）を変化させて制御することができる。特に、この発明における車両Ｖｅは、旋回走行中のスタビリティファクタを変化させて、運転者の意図する旋回軌道と実際の旋回軌道とを一致させることができるように構成されている。すなわち、この発明における車両Ｖｅは、旋回走行時に、駆動輪に付与するトルクを自動制御して車両Ｖｅのスタビリティファクタを変化させることにより、その車両Ｖｅの実際のスタビリティファクタを目標値に追従させるように制御して、車両Ｖｅの旋回走行性能を向上させることが可能な構成となっている。

前述したように、従来の車両挙動制御において、車両Ｖｅの旋回走行性能を向上させるために、車両のスタビリティファクタを駆動あるいは制動を伴う旋回走行状態にまで拡張させることが試みられている。すなわち、駆動あるいは制動を伴う旋回走行時、すなわち車両に加速あるいは減速の加速度が生じる旋回走行時に、その時点の車両のスタビリティファクタを補正して、旋回走行時の車両の挙動をより精度良く制御することが行われている。

一方、この発明の制御における車両Ｖｅのスタビリティファクタは、前述の（１）式の理論式を基に予め設定された定義式によって算出され、そのスタビリティファクタは、前述の（１）式で示したように、「ｋｈ1・Ｇx」の項および「ｋｈ2・Ｇx^２」の項ならびに「ｋｈ0」の項の３つの項から構成されている。このうち「ｋｈ0」の項は、車両に加減速が生じていない条件の下で算出されたスタビリティファクタであり、したがって車両の前後加速度に依存しない項である。そのため、上記のように車両Ｖｅに加速度が生じている際に、スタビリティファクタの補正を一律に行うと、例えば図３に示すように、車両Ｖｅの前後加速度に依存しないことから本来補正する必要がない「ｋｈ0」の項が補正されてしまい、逆に、本来補正されるべき「ｋｈ1・Ｇx」および「ｋｈ2・Ｇx^２」の項は補正されない場合がある。その結果、スタビリティファクタの補正精度が低くなり、旋回性能の向上効果を十分に得られない可能性がある。

そこで、この発明に係る制御装置では、車両Ｖｅの走行状態に応じて、スタビリティファクタの補正の仕方を変更するように構成されている。すなわち、この発明に係る制御装置は、車両Ｖｅのステアリング特性を適正化するために、駆動あるいは制動を伴う旋回走行状態にまで拡張されたスタビリティファクタを実測値に応じた値とするように構成されたものであって、前述の（１）式に示すスタビリティファクタを算出するための定義式に含まれている３つの項の定数および係数を、それぞれに適切な走行条件の下で補正する制御を実行するように構成されている。

図１はその制御の一例を説明するためのフローチャートであって、このフローチャートで示されるルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。図１において、先ず、車両Ｖｅが旋回走行中であるか否かが判断される（ステップＳ１）。これは、例えば検出された横加速度に基づいて判断することができ、旋回走行を判定するための横加速度についての閾値を予め用意しておき、検出された横加速度がその閾値を超えた場合に、車両Ｖｅが旋回走行していると判断することができる。このルーチンは、車両Ｖｅの旋回走行中にスタビリティファクタを適切に補正するための制御であり、したがって、車両Ｖｅが旋回走行していないことにより、このステップＳ１で否定的に判断された場合は、特に制御を行うことなく、このルーチンを一旦終了する。

これに対して、車両Ｖｅが旋回走行中であることにより、ステップＳ１で肯定的に判断された場合には、ステップＳ２へ進み、このルーチンおけるカウンタの値ｉが、「ｉ＝０」であるか否かが判断される。このカウンタ値ｉは、後述するように、いわゆる拡張されたスタビリティファクタｋｈの定義式における各定数ｋｈ0，ｋｈ1，ｋｈ2に対する補正が完了する毎にインクリメントされる変数であり、初期値は０に設定されている。したがって、この制御の開始当初は、カウンタの値ｉが「ｉ＝０」である（すなわち、定数ｋｈ0の補正が未完である）ことにより、このステップＳ２で肯定的に判断され、ステップＳ３へ進む。

ステップＳ３では、車両Ｖｅの車速が一定であるか否かが判断される。すなわち、車両Ｖｅが定速走行中であるか否か、言い換えると、走行中の車両Ｖｅに前後加速度が生じているか否かが判断される。このステップＳ３以降の、後述する各ステップＳ４，Ｓ５，Ｓ６は、いわゆる拡張されたスタビリティファクタｋｈの定義式における定数項ｋｈ0を、車両Ｖｅに前後加速度が生じていない状態の下で補正するためのステップである。したがって、車両Ｖｅの車速が一定でないこと、すなわち旋回走行中の車両Ｖｅに前後加速度が生じていることにより、このステップＳ３で否定的に判断された場合は、特に以降の制御を実行することなく、このルーチンを一旦終了する。

車両Ｖｅの車速が一定であること、すなわち旋回走行中の車両Ｖｅに前後加速度が生じていないことにより、ステップＳ３で肯定的に判断された場合には、ステップＳ４へ進み、車両Ｖｅの実スタビリティファクタｋｈ_realが算出される。この実スタビリティファクタｋｈ_realは、一定速度で（すなわち、前後加速度が生じていない状態で）旋回走行している車両Ｖｅの現在の車両挙動に基づいた実際のスタビリティファクタであり、その時点で検出された車速をＶ、横加速度をＧy、操舵角をδ、そして車両ＶｅのホイールベースをＬとすると、
ｋｈ_real＝｛δ／（Ｌ・Ｇy）｝−（１／Ｖ^２） ・・・・・・・・・・（２）
として求めることができる。

上記の（２）式から実スタビリティファクタｋｈ_realが求められると、その実スタビリティファクタｋｈ_realを基に、いわゆる拡張されたスタビリティファクタｋｈが更新される（ステップＳ５）。すなわち、拡張されたスタビリティファクタｋｈを算出する定義式における定数項ｋｈ0が、「ｋｈ0＝ｋｈ_real」と置き換えられて、すなわち定数項ｋｈ0が算出された実スタビリティファクタｋｈ_realに基づいて補正されて、拡張されたスタビリティファクタｋｈが更新される。

拡張されたスタビリティファクタｋｈの定数項ｋｈ0が補正されると、カウンタ値ｉが「ｉ＝１」にされ（ステップＳ６）、そしてその後、特に以降の制御を実行することなく、このルーチンを一旦終了する。すなわち、このステップＳ６では、拡張されたスタビリティファクタｋｈの定義式における定数項ｋｈ0の補正が完了したことにより、このルーチンにおけるカウンタ値ｉが１つインクリメントされて「ｉ＝１」にされる。

上記のように、先ず最初に、拡張されたスタビリティファクタｋｈの定義式における定数項ｋｈ0に対する補正が完了すると、カウンタ値ｉが「ｉ＝１」となっていることにより、次回以降のルーチンにおいては前述のステップＳ２で否定的に判断されて、ステップＳ７へ進む。そして、ステップＳ７では、このルーチンおけるカウンタの値ｉが、「ｉ＝１」であるか否かが判断される。拡張されたスタビリティファクタｋｈの定義式における定数項ｋｈ0に対する補正のみが完了した段階では、上記のように、カウンタ値ｉが「ｉ＝１」であることから、このステップＳ７で肯定的に判断されて、ステップＳ８へ進む。すなわち、定数項ｋｈ0に対する補正が完了したことにより、次の拡張されたスタビリティファクタｋｈの定義式における定数ｋｈ1に対する補正を実行するためのステップへ進む。

なお、カウンタ値ｉが「ｉ＝１」でないこと、すなわち、未だ定数項ｋｈ0に対する補正が完了していないことにより、上記のステップＳ７で否定的に判断された場合は、後述するステップＳ１３へ進む。そして、この制御の開始当初は、そのステップＳ１３においても否定的に判断されて、特に以降の制御を実行することなく、このルーチンを一旦終了する。すなわち、定数項ｋｈ0に対する補正が完了するまで、上述のステップＳ１からステップＳ６の制御がくり返し実行される。

ステップＳ８では、現在の車両Ｖｅの前後加速度Ｇx_pの絶対値が所定値Ａよりも大きいか否かが判断される。前後加速度Ｇx_pは、ドライバーの運転操作に基づき車両Ｖｅに生じている現在の前後加速度であり、その前後加速度Ｇx_pは、車輪速センサ１７の検出値を基に算出することができるが、それ以外に、例えば加速度センサによって検出したものであってもよく、あるいはアクセル操作量もしくはそれに対応したスロットル開度から駆動力を求め、その駆動力と車体重量などとから算出した前後加速度であってもよい。また、所定値Ａは、この制御におけるスタビリティファクタの補正精度を向上させるために予め設定されたものであって、旋回走行中の車両Ｖｅに生じている前後加速度が、スタビリティファクタに影響を与える程度に大きいか否かを判断するための閾値である。

前述の定数ｋｈ0に対する補正が、車両Ｖｅに前後加速度が生じていない状態における実スタビリティファクタｋｈ_realに基づいて実行される制御であるのに対して、このステップＳ８以降で実行される制御は、車両Ｖｅに所定の前後加速度、すなわちスタビリティファクタに影響を与える所定値Ａよりも大きな前後加速度が生じている状態において実行される制御である。したがって、前後加速度Ｇx_pの絶対値が所定値Ａ以下であることにより、このステップＳ８で否定的に判断された場合は、特に以降の制御を実行することなく、このルーチンを一旦終了する。

これに対して、前後加速度Ｇx_pの絶対値が所定値Ａよりも大きいことにより、ステップＳ８で肯定的に判断された場合には、ステップＳ９へ進み、車両Ｖｅに前後加速度が生じている状態での旋回走行時において、１つ目の実スタビリティファクタｋｈ_realを取得する際の車両Ｖｅの前後加速度Ｇx[1]として、その時点に検出された前後加速度Ｇx_pが記憶される。

また、その時点における各検出値を基に現在の実スタビリティファクタｋｈ_realが算出され（ステップＳ１０）。このステップＳ１０における現在の実スタビリティファクタｋｈ_realは、前述のステップＳ４における現在の実スタビリティファクタｋｈ_realと同様にして算出することができる。そして、上記のステップＳ１０で求められた現在の実スタビリティファクタｋｈ_realが、車両Ｖｅに前後加速度が生じている状態での旋回走行時において取得する１つ目の実スタビリティファクタｋｈ[1]として記憶される（ステップＳ１１）。

そして、カウンタ値ｉが「ｉ＝２」とされ（ステップＳ１２）、そしてその後、特に以降の制御を実行することなく、このルーチンを一旦終了する。すなわち、このステップＳ１２では、１つ目の実スタビリティファクタｋｈ[1]の記憶が完了したことにより、このルーチンにおけるカウンタ値ｉが１つインクリメントされて「ｉ＝２」にされる。

上記のように、拡張されたスタビリティファクタｋｈの定義式における定数項ｋｈ0に対する補正および１つ目の実スタビリティファクタｋｈ[1]の取得・記憶がそれぞれ行われ、それらが完了すると、カウンタ値ｉが「ｉ＝２」となっていることにより、次回以降のルーチンにおいては前述のステップＳ７で否定的に判断されて、ステップＳ１３へ進む。そして、ステップＳ１３では、このルーチンおけるカウンタの値ｉが、「ｉ＝２」であるか否かが判断される。拡張されたスタビリティファクタｋｈの定義式における定数項ｋｈ0に対する補正および１つ目の実スタビリティファクタｋｈ[1]の取得・記憶がいずれも完了した段階では、上記のようにカウンタ値ｉが「ｉ＝２」であることから、このステップＳ１３で肯定的に判断されて、ステップＳ１４へ進む。すなわち、定数項ｋｈ0に対する補正が完了し、かつ１つ目の実スタビリティファクタｋｈ[1]が取得されて記憶されたことにより、次の拡張されたスタビリティファクタｋｈの定義式における定数ｋｈ2に対する補正を実行するステップへ進む。

なお、カウンタ値ｉが「ｉ＝２」でないこと、すなわち、未だ１つ目の実スタビリティファクタｋｈ[1]が取得・記憶されていないことにより、上記のステップＳ１３で否定的に判断された場合は、特に以降の制御を実行することなく、このルーチンを一旦終了する。すなわち、前述の定数項ｋｈ0に対する補正が完了し、かつ１つ目の実スタビリティファクタｋｈ[1]が取得されて記憶されるまで、上述のステップＳ１からステップＳ１２の制御がくり返し実行される。

ステップＳ１４では、現在の車両Ｖｅの前後加速度Ｇx_pが検出されるとともに、その前後加速度Ｇx_pと前述のステップＳ９で記憶された前後加速度Ｇx[1]との差の絶対値が所定値Ｂよりも大きく、かつ現在の車両Ｖｅの前後加速度Ｇx_pの絶対値が所定値Ａよりも大きい、か否かが判断される。前述のステップＳ９で検出されて記憶されている１つ目の前後加速度Ｇx[1]、およびこのステップＳ１４で検出される前後加速度Ｇx_pは、後述するように、拡張されたスタビリティファクタｋｈの定義式における定数ｋｈ1，ｋｈ2を求めるための二元連立一次方程式を得るためのものである。したがって、その現在の前後加速度Ｇx_pが、前回のすなわち１つ目の前後加速度Ｇx[1]と十分に異なっていることが必要であり、そのためこのステップＳ１４では、現在の前後加速度Ｇx_pと１つ目の前後加速度Ｇx[1]との差の絶対値が所定値Ｂを超えているか否かが判断されるのである。

また、前述の定数項ｋｈ0に対する補正が、車両Ｖｅに前後加速度が生じていない状態における実スタビリティファクタｋｈ_realに基づいて実行される制御であるのに対して、このステップＳ８以降で実行される定数ｋｈ1および定数ｋｈ2に対する補正は、車両Ｖｅに前後加速度が生じている状態において実行される制御である。したがって、前後加速度Ｇx_pと前後加速度Ｇx[1]との差の絶対値が所定値Ｂ以下である、および／または、前後加速度Ｇx_pの絶対値が所定値Ａ以下であることにより、このステップＳ１４で否定的に判断された場合は、特に以降の制御を実行することなく、このルーチンを一旦終了する。

これに対して、前後加速度Ｇx_pと前後加速度Ｇx[1]との差の絶対値が所定値Ｂよりも大きく、かつ前後加速度Ｇx_pの絶対値が所定値Ａ以下であることにより、ステップＳ１４で肯定的に判断された場合には、ステップＳ１５へ進み、車両Ｖｅに前後加速度が生じている状態での旋回走行時において、２つ目の実スタビリティファクタｋｈ_realを取得する際の車両Ｖｅの前後加速度Ｇx[2]として、その時点に検出された前後加速度Ｇx_pが記憶される。

また、その時点における各検出値を基に現在の実スタビリティファクタｋｈ_realが算出され（ステップＳ１６）。このステップＳ１６における現在の実スタビリティファクタｋｈ_realは、前述のステップＳ４，ステップＳ１０における現在の実スタビリティファクタｋｈ_realと同様にして算出することができる。そして、上記のステップＳ１６で求められた現在の実スタビリティファクタｋｈ_realが、車両Ｖｅに前後加速度が生じている状態での旋回走行時において取得する２つ目の実スタビリティファクタｋｈ[2]として記憶される（ステップＳ１７）。

続いて、上記のステップＳ１１およびステップＳ１７で記憶された各スタビリティファクタｋｈ[1]，ｋｈ[2]を基に、拡張されたスタビリティファクタｋｈの定義式における定数ｋｈ1，ｋｈ2がそれぞれ算出される（ステップＳ１８）。具体的には、次の二元連立一次方程式を解くことにより、２つのスタビリティファクタｋｈ[1]，ｋｈ[2]がそれぞれ求められる。
ｋｈ[1]＝ｋｈ0＋ｋｈ1・Ｇx[1]＋ｋｈ2・Ｇx[1]^２
ｋｈ[2]＝ｋｈ0＋ｋｈ1・Ｇx[2]＋ｋｈ2・Ｇx[2]^２
・・・・・・・・・・（３）

そして、上記のようにして求められた２つのスタビリティファクタｋｈ[1]，ｋｈ[2]に基づいて、拡張されたスタビリティファクタｋｈの定義式における定数ｋｈ1，定数ｋｈ2がそれぞれ算出される（ステップＳ１９）。すなわち、拡張されたスタビリティファクタｋｈの定義式における定数ｋｈ1，定数ｋｈ2が更新される。

上記のステップＳ１９で拡張されたスタビリティファクタｋｈの定義式における定数ｋｈ1，定数ｋｈ2に対する補正が実行されると、カウンタ値ｉが「ｉ＝３」とされる（ステップＳ２０）。すなわち、拡張されたスタビリティファクタｋｈの定義式における全ての定数ｋｈ0，ｋｈ1，ｋｈ2の更新が完了したことにより、このルーチンにおけるカウンタ値ｉが１つインクリメントされて「ｉ＝３」にされる。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。

以上のように、この発明に係る車両Ｖｅの制御装置によれば、前述の（１）式に示すような、いわゆる拡張させたスタビリティファクタｋｈを算定するための定義式が、加速もしくは減速を伴わない車両Ｖｅの旋回走行時と、加速もしくは減速を伴う車両Ｖｅの旋回走行時とに場合分けされて補正・更新される。すなわち、車両Ｖｅが加減速を伴わずに旋回走行する場合には、拡張させたスタビリティファクタｋｈを算定するための定義式を構成する各項の中で、車両Ｖｅの前後加速度Ｇxが反映されていない項、すなわち「ｋｈ0」の項のみに対して補正が行われ、車両Ｖｅが加減速を伴って旋回走行する場合には、車両Ｖｅの前後加速度Ｇxが反映されている項、すなわち「ｋｈ1・Ｇx」および「ｋｈ2・Ｇx^２」の項に対して補正が行われることによって、拡張させたスタビリティファクタｋｈを算定するための定義式が更新される。

より具体的には、拡張させたスタビリティファクタｋｈは、上記の定義式に基づき、前後加速度Ｇｘの成分を含みその前後加速度Ｇｘの二次式で表される項（すなわち「ｋｈ1・Ｇx＋ｋｈ2・Ｇx^２」）と、前後加速度Ｇｘの成分を含まない定数項（すなわち「ｋｈ0」）とから構成される関係式で表すことができる。そして、その関係式において前後加速度Ｇｘの成分に掛かる各係数（すなわち「ｋｈ1・Ｇx」および「ｋｈ2・Ｇx^２」）、および定数項「ｋｈ0」が、車両Ｖｅが実際に走行した際の前後加速度Ｇx_pおよび実スタビリティファクタｋｈ[i]に基づく二元の連立方程式から求められ、その求められた値を上記の関係式に代入することにより、拡張させたスタビリティファクタｋｈの定義式が更新される。また、その拡張させたスタビリティファクタｋｈの定義式において前後加速度Ｇｘの成分を含まない定数項「ｋｈ0」については、加減速を伴わない旋回走行時に補正・更新される。そのため、上記のような拡張させたスタビリティファクタｋｈの定義式を、車両Ｖｅの旋回走行状態に即して、容易にかつ精度良く更新して設定することができる。その結果、車両Ｖｅのステアリング特性を適切に設定して、スタビリティファクタに基づく駆動力制御などを良好に実行することができ、ひいては、車両Ｖｅのドライバビリティを向上させることができる。

ここで、上述した具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、ステップＳ４，Ｓ５，Ｓ１９を実行する機能的手段が、この発明における「スタビリティファクタ更新手段」に相当する。そして、ステップＳ８，Ｓ９，Ｓ１４，Ｓ１５を実行する機能的手段が、この発明における「加減速度検出手段」に相当し、ステップＳ１０，Ｓ１６を実行する機能的手段が、この発明における「スタビリティファクタ算定手段」に相当し、ステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１７，Ｓ１８を実行する機能的手段が、この発明における「係数算出手段」に相当する。

なお、上述した具体例では、この発明に係る制御の対象とする車両Ｖｅとして、駆動力源５の動力を左右の後輪３，４に伝達して車両Ｖｅの駆動力を発生させる後輪駆動車の構成を例に挙げて説明したが、駆動力源５の動力を左右の前輪１，２に伝達して車両Ｖｅの駆動力を発生させる前輪駆動車であってもよい。あるいは、駆動力源５の動力を前輪１，２および後輪３，４に分配して伝達し、それら全ての車輪で車両Ｖｅの駆動力を発生させる四輪駆動車であってもよい。

１，２…前輪、 ３，４…後輪、 ５…駆動力源、 ８…電子制御装置（ＥＣＵ）、 ９，１０，１１，１２…ブレーキ装置、 １３…ブレーキアクチュエータ、 １６…操舵角センサ、 １７…車輪速センサ、 １８…横加速度センサ、 １９…ヨーレートセンサ、 Ｖｅ…車両。

Claims (2)

1. 車両が旋回走行する際のスタビリティファクタを予め設定された定義式に基づき該車両が加減速を伴って旋回走行する際にも拡張させて算定し、その拡張させたスタビリティファクタに基づいて旋回走行時の挙動を制御する車両の制御装置において、
   前記車両が加減速を伴わずに旋回走行する場合に前記定義式を構成する複数の項のうち前記車両の前後加速度に依存しない項のみを補正し、前記車両が前記加減速を伴って旋回走行する場合に前記前後加速度に依存する他の項を補正することにより、前記定義式を更新するスタビリティファクタ更新手段を備えていることを特徴とする車両の制御装置。
   
2. 前記車両が前記加減速を伴って旋回走行する際に生じる互いに値が異なった複数の前後加速度を求める加減速度検出手段と、
   前記加減速度検出手段により前記各前後加速度が求められた各走行時におけるそれぞれの実スタビリティファクタを求めるスタビリティファクタ算定手段と、
   前記車両が加減速度を伴って旋回走行する場合に、前記拡張させたスタビリティファクタが前後加速度の２乗に係数を掛けた項と前後加速度に他の係数を掛けた項と定数項との和に等しくなる関係式に、前記加減速度検出手段で求められた前記各前後加速度および前記スタビリティファクタ算出手段で求められた前記各実スタビリティファクタを代入して連立方程式を立てるとともに、その連立方程式を前記係数および前記他の係数について解いてそれら前記係数および前記他の係数の値を求める係数算出手段と、
   を更に備え、
   前記スタビリティファクタ更新手段は、前記車両が加減速を伴わずに旋回走行する場合に、その加減速を伴わない旋回走行時における実スタビリティファクタを求めてその実スタビリティファクタに基づいて前記定数項を補正するとともに、その補正された前記定数項と前記係数算出手段により求められた前記係数および前記他の係数とを前記関係式に代入することにより、前記定義式を更新する手段を含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。

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