JP2015085819A

JP2015085819A - 車両用挙動制御装置

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Publication number: JP2015085819A
Application number: JP2013226329A
Authority: JP
Inventors: 真一郎山下; Shinichiro Yamashita; 修砂原; Osamu Sunaoshi; 延本　秀寿; Hidetoshi Nobemoto; 秀寿延本
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2013-10-31
Filing date: 2013-10-31
Publication date: 2015-05-07
Anticipated expiration: 2033-10-31
Also published as: DE102014015721A1; DE102014015721B4; JP6112303B2; US9834110B2; US20150120121A1

Abstract

【課題】切り返し操舵が行なわれた場合においても車両のヨーレートの収束を遅らせることがなく、車両のコーナリング時におけるドライバの操作が自然で安定したものとなるように車両の挙動を制御することができる、車両用挙動制御装置を提供する。
【解決手段】車両用挙動制御装置(18)は、車両の目標ヨー加速度を算出するヨー加速度算出部(24)と、目標ヨー加速度に応じて車両の駆動力を低減させるように制御すると共に、車両において切り返し操舵が行われたか否かを判定する駆動力制御部(26)とを有し、駆動力制御部は、切り返し操舵が行なわれていない場合、目標ヨー加速度が増大するほど、車両の駆動力低減量を増大させ且つこの増大量の増加割合を低減させるように制御し、切り返し操舵が行なわれ且つ車両の操舵角の絶対値が減少している場合、車両の駆動力を増大させるように制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用挙動制御装置に係わり、特に、前輪が操舵される車両の挙動を制御する車両用挙動制御装置に関する。

従来から、スリップ等により車両の挙動が不安定になった場合に安全方向に車両の挙動を制御するもの（横滑り防止装置等）が知られている。具体的には、車両のコーナリング時等に、車両にアンダーステアやオーバーステアの挙動が生じたことを検出し、それらを抑制するように車輪に適切な減速度を付与するようにしたものが知られている。

一方、上述したような車両の挙動が不安定になるような走行状態における安全性向上のための制御とは異なり、通常の走行状態にある車両のコーナリング時におけるドライバによる一連の操作（ブレーキング、ステアリングの切り込み、加速、及び、ステアリングの戻し等）が自然で安定したものとなるように、コーナリング時に減速度を調整して操舵輪である前輪に加わる荷重を調整するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−８８５７６号公報

しかしながら、例えば、特許文献１の車両運動制御装置においては、コーナリング時の車両の走行状態を検出し、その検出結果に応じて油圧ブレーキシステムを制御することにより車両の減速制御を行っている。この油圧ブレーキシステムは、部品間に遊びを設けた構造を有しているので、油圧ブレーキシステムに制御値が入力されてから車両に減速度が発生するまでにタイムラグが生じる。そのため、従来の装置では、適切なタイミングにより車両の減速制御を行うことが困難である。そこで、特許文献１の装置では、カメラを用いて車両前方のカーブを推定し、カーブ進入前に油圧ブレーキシステムの制御を開始するようにしているので、装置の複雑化やコスト上昇を招いている。

そこで、本発明者らは、鋭意研究することにより、コーナリング時におけるドライバの操作の安定化制御は、ブレーキシステムを用いなくても、車両の駆動力の制御により可能であることを見出した。さらに、本発明者らは、この安定化制御は、特に、電動駆動車両においては回生電力を調整することにより減速度の調整が可能であること、また、回生電力を調整することにより、油圧ブレーキシステムを用いた場合に発生するタイムラグを生じることになく、モータトルク低減（＝モータ回生）によりダイレクトにより駆動力を調整できることを発見した。

これらの発見に基づき、本発明者らは、車両のヨーレートに関連するヨーレート関連量が増大するほど、車両の駆動力低減量を増大させ且つこの増大量の増大割合を低減させるように車両の駆動力を低減させる車両用挙動制御装置を提案した（特願２０１３−０３４２６６号）。この装置によれば、車両の操舵が開始され、車両のヨーレート関連量が増大し始めると、駆動力低減量を迅速に増大させるので、車両の操舵開始時において減速度を迅速に車両に生じさせ、十分な荷重を操舵輪である前輪に迅速に加えることができる。これにより、操舵輪である前輪と路面との間の摩擦力が増加し、前輪のコーナリングフォースが増大するので、カーブ進入初期における車両の回頭性を向上することができ、ステアリングの切り込み操作に対する応答性を向上できる。
しかしながら、切り返し操舵が行われた場合（例えば、レーンチェンジのために、ドライバがステアリングを左右に連続的に操作した場合）に車両の駆動力を低減させると、車両の回頭性が向上することにより車両のヨーレートが増大するので、切り返し操舵を終了させるためには、増大したヨーレートに応じた素早い操作でステアリングを中立位置に戻す必要がある。しかしながら、駆動力低減により増大した車両のヨーレートにドライバのステアリング操作が追いつかない場合、車両が直進方向を向いた時点でもなお車両のヨーレートが０に収束せず、車両が旋回を続けてしまう可能性がある。

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、切り返し操舵が行なわれた場合においても車両のヨーレートの収束を遅らせることがなく、車両のコーナリング時におけるドライバの操作が自然で安定したものとなるように車両の挙動を制御することができる、車両用挙動制御装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の車両用挙動制御装置は、前輪が操舵される車両の挙動を制御する車両用挙動制御装置において、車両のヨーレートに関連するヨーレート関連量を取得するヨーレート関連量取得手段と、ヨーレート関連量取得手段により取得されたヨーレート関連量に応じて車両の駆動力を低減させるように制御する駆動力制御手段と、車両において切り返し操舵が行われたか否かを判定する切り返し操舵判定手段と、を有し、駆動力制御手段は、切り返し操舵判定手段により切り返し操舵が行なわれていないと判定された場合、ヨーレート関連量が増大するほど、車両の駆動力低減量を増大させ且つこの増大量の増加割合を低減させるように制御し、切り返し操舵判定手段により切り返し操舵が行なわれたと判定され且つ車両の操舵角の絶対値が減少している場合、車両の駆動力を増大させるように制御することを特徴とする。
このように構成された本発明においては、切り返し操舵が行なわれていない場合（例えば、レーンチェンジ初期の切り返し前の状態）、車両の操舵が開始され、車両のヨーレート関連量が増大し始めると、駆動力制御手段は駆動力低減量を迅速に増大させるので、車両の操舵開始時において減速度を迅速に車両に生じさせ、十分な荷重を操舵輪である前輪に迅速に加えることができる。これにより、操舵輪である前輪と路面との間の摩擦力が増加し、前輪のコーナリングフォースが増大するので、カーブ進入初期における車両の回頭性を向上することができ、ステアリングの切り込み操作に対する応答性を向上できる。また、駆動力制御手段は、ヨーレート関連量が増大するほど、車両の駆動力低減量の増大割合を低減させるので、カーブ走行中に車両に発生させる減速度が過大にならず、操舵終了時に減速度を迅速に減少させることができる。従って、カーブ脱出時において、ドライバが駆動力低減の引きずり感を感じることを防止できる。また、切り返し操舵が行なわれ且つ車両の操舵角の絶対値が減少している場合（例えば、レーンチェンジ後期においてドライバがステアリングを中立位置に戻そうとしている場合）、駆動力制御手段は車両の駆動力を増大させるので、車両の直進復帰のための操舵時において加速度を車両に生じさせ、後輪の荷重を増大させることができる。これにより、後輪のコーナリングフォースが増大するので、車両の直進性を向上することができ、車両のヨーレートを確実に収束させることができる。このように、本発明の車両用挙動制御装置によれば、切り返し操舵が行なわれた場合においても車両のヨーレートの収束を遅らせることがなく、車両のコーナリング時におけるドライバの操作が自然で安定したものとなるように車両の挙動を制御することができる。

また、本発明において、好ましくは、駆動力制御手段は、車両の操舵角の絶対値が増大している場合に、車両の駆動力を低減させる制御を行う。
このように構成された本発明においては、ステアリングの切り込み操作が行われることにより車両の操舵角の絶対値が増大している場合に、車両の駆動力を低減させるので、ステアリングの切り込み操作が行われているときに、十分な荷重を操舵輪である前輪に加えることができ、ステアリングの切り込み操作に対する車両の応答性を確実に向上することができる。

また、本発明において、好ましくは、車両は、車輪を駆動するモータと、このモータに電力を供給すると共にモータが発生させた回生電力を回収するバッテリと、を有する電動駆動車両であり、駆動力制御手段は、ヨーレート関連量に応じて、モータが発生させる回生電力量を制御することにより、車両の駆動力を低減させる。
このように構成された本発明においては、駆動力制御手段は、車両のヨーレート関連量に応じてモータのトルクを低減させるので、直接的に車両の駆動力を低減させることができる。従って、油圧ブレーキユニットを制御することにより車両の駆動力を低減させる場合と比較して、駆動力低減の応答性を高めることができ、よりダイレクトに車両の挙動を制御することができる。

また、本発明において、好ましくは、電動駆動車両は、さらに、バッテリの状態を検出するバッテリ状態検出手段と、駆動力制御手段による制御に関する情報を表示する表示手段と、を有し、駆動力制御手段は、バッテリの状態に基づき、モータが発生させる回生電力をバッテリが回収できないと判定した場合、車両の駆動力を低減させず、且つ、車両の駆動力を低減させない旨の情報を表示手段に表示させる。
このように構成された本発明においては、駆動力制御手段は、モータが発生させる回生電力をバッテリに回収させるとバッテリが過充電になる場合や、バッテリの温度が許容温度範囲を超えてしまう場合、モータのトルクを低減させず、回生電力を発生させないので、過充電や許容温度範囲逸脱によるバッテリの損傷を防止することができる。また、駆動力制御手段は、車両の駆動力を低減させない旨の情報を表示手段に表示させるので、カーブ進入時に駆動力が低減されないことによりドライバが違和感を感じることを防止できる。

本発明による車両用挙動制御装置によれば、切り返し操舵が行なわれた場合においても車両のヨーレートの収束を遅らせることがなく、車両のコーナリング時におけるドライバの操作が自然で安定したものとなるように車両の挙動を制御することができる。

本発明の実施形態による車両用挙動制御装置を搭載する車両の全体構成を示すブロック図である。本発明の実施形態による車両用挙動制御装置の電気的構成を示すブロック図である。本発明の実施形態による車両用挙動制御装置が車両の挙動を制御する挙動制御処理のフローチャートである。図３に示した挙動制御処理における切り返し判定処理のフローチャートである。図３に示した挙動制御処理における切り返し前挙動制御処理のフローチャートである。図３に示した挙動制御処理における切り返し中挙動制御処理のフローチャートである。本発明の実施形態による駆動力制御部が目標ヨー加速度に基づいて基本制御介入トルクを決定する際に参照するマップである。本発明の実施形態による車両用挙動制御装置を搭載した車両が進行方向右側の車線にレーンチェンジを行う場合における、車両用挙動制御装置による挙動制御に関するパラメータの時間変化を示す線図であり、図８（ａ）はレーンチェンジを行う車両を概略的に示す平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）に示したようにレーンチェンジを行う車両の操舵角の変化を示す線図、図８（ｃ）は図８（ｂ）に示した車両の操舵角に基づき算出された目標ヨーレートの変化を示す線図、図８（ｄ）は図８（ｃ）に示した目標ヨーレートに基づき算出された目標ヨー加速度の変化を示す線図、図８（ｅ）は図８（ｄ）に示した目標ヨー加速度に基づいて駆動力制御部が決定したモータのトルク制御量の変化を示す線図、図８（ｆ）は図８（ｂ）に示したように操舵が行われる車両において、図８（ｅ）に示したようにモータのトルク制御を行った場合に車両に発生するヨーレートの変化を示す線図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による車両用挙動制御装置を説明する。
まず、図１により、本発明の実施形態による車両用挙動制御装置を搭載する車両について説明する。図１は、本発明の実施形態による車両用挙動制御装置を搭載する車両の全体構成を示すブロック図である。

図１に示すように、本実施形態による車両用挙動制御装置を搭載する車両１は、動力源としてバッテリ２（二次電池）を搭載し、前輪が操舵される電気自動車又はハイブリッド自動車である。車両１の車体前部には、駆動輪４（図１の例では左右の前輪）を駆動するモータ６が搭載されている。また、バッテリ２から供給された直流電力を交流電力に変換してモータ６に供給すると共に、モータ６が発生させる回生電力を直流電力に変換してバッテリ２に供給することによりバッテリ２を充電するインバータ８が、モータ６の近傍に配置されている。

また、車両１は、ステアリングホイール１０の回転角度を検出する操舵角センサ１２、車速を検出する車速センサ１４、及び、鉛直軸（ヨー軸）を中心とする車両１の回転角速度（ヨーレート）を検出するヨーレートセンサ１６を有する。これらの各センサは、それぞれの検出値を車両用挙動制御装置１８に出力する。
さらに、車両１は、車両用挙動制御装置１８による車両１の挙動制御に関する情報を表示するインジケータ２０を有する。
また、バッテリ２は、このバッテリ２のＳＯＣ（State Of Charge）及び温度を検出するバッテリ状態検出部２２を備えている。

次に、図２により、本発明の実施形態による車両用挙動制御装置１８の電気的構成を説明する。図２は、本発明の実施形態による車両用挙動制御装置１８の電気的構成を示すブロック図である。
車両用挙動制御装置１８は、車両１の目標ヨー加速度を算出するヨー加速度算出部２４と、車両１の駆動力を制御する駆動力制御部２６とを備える。
この車両用挙動制御装置１８には、操舵角センサ１２が検出した操舵角、車速センサ１４が検出した車速、ヨーレートセンサ１６が検出したヨーレート、並びにバッテリ状態検出部２２が検出したバッテリ２のＳＯＣ及び温度が入力される。

ヨー加速度算出部２４は、操舵角センサ１２から入力された操舵角と、車速センサ１４から入力された車速とに基づき、車両１の目標ヨーレートを算出し、この目標ヨーレートに基づき、車両１の目標ヨー加速度を算出する。
駆動力制御部２６は、算出された目標ヨー加速度及びバッテリ２の状態に基づき、モータ６のトルク制御量（即ち駆動力低減量又は駆動力増大量）を決定し、そのモータ６のトルク制御量を実現するように、モータ６が発生させる回生電力量、又はモータ６に供給する電力量を制御する。また、駆動力制御部２６は、駆動力制御部２６がモータ６の駆動力を制御可能な状態か否かを示す情報をインジケータ２０に出力する。
これらのヨー加速度算出部２４、及び、駆力動制御部２６は、ＣＰＵ、当該ＣＰＵ上で解釈実行される各種のプログラム（ＯＳなどの基本制御プログラムや、ＯＳ上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む）、及びプログラムや各種のデータを記憶するためのＲＯＭやＲＡＭの如き内部メモリを備えるコンピュータにより構成される。

次に、図３乃至図７により、車両用挙動制御装置１８が行う処理について説明する。
図３は、本発明の実施形態による車両用挙動制御装置１８が車両１の挙動を制御する挙動制御処理のフローチャートであり、図４は、図３に示した挙動制御処理における切り返し判定処理のフローチャートであり、図５は、図３に示した挙動制御処理における切り返し前挙動制御処理のフローチャートであり、図６は、図３に示した挙動制御処理における切り返し中挙動制御処理のフローチャートであり、図７は、本発明の実施形態による駆動力制御部が目標ヨー加速度に基づいて基本制御介入トルクを決定する際に参照するマップである。

まず、図３により、挙動制御処理について説明する。挙動制御処理は、車両１のイグニッションがオンにされ、車両用挙動制御装置１８に電源が投入された場合に起動され、繰り返し実行される。

図３に示すように、挙動制御処理が開始されると、ステップＳ１において、駆動力制御部２６は、操舵角センサ１２によって検出された操舵角を取得する。

次いで、ステップＳ２において、駆動力制御部２６は、車両１において切り返し操舵が行なわれたか否かを判定するための切り返し判定処理を実行する。この切り返し判定処理により、車両１において切り返し操舵が行なわれたか否かを示す切り返しフラグがＯＮ又はＯＦＦされる。

次いで、ステップＳ３において、駆動力制御部２６は、切り返しフラグがＯＦＦか否かを判定する。その結果、切り返しフラグがＯＦＦである場合、即ち車両１において切り返し操舵が行なわれていない場合、ステップＳ４に進み、駆動力制御部２６は、切り返し操舵が行なわれていない場合の車両１の挙動を制御する切り返し前挙動制御処理を実行する。
一方、ステップＳ３において、切り返しフラグがＯＦＦではない（ＯＮである）場合、即ち車両１において切り返し操舵が行なわれた場合、ステップＳ５に進み、駆動力制御部２６は、切り返し操舵が行なわれた場合の車両１の挙動を制御する切り返し中挙動制御処理を実行する。

ステップＳ４又はステップＳ５の後、車両用挙動制御装置１８は挙動制御処理を終了する。

次に、図４により、挙動制御処理のステップＳ２において実行される切り返し判定処理について説明する。

図４に示すように、切り返し判定処理が開始されると、ステップＳ１１において、駆動力制御部２６は、車速センサ１４から入力された車速が、Ｖ₁以上Ｖ₂以下か否かを判定する。Ｖ₁及びＶ₂は、切り返し操舵が行なわれた場合に車両１の挙動を制御する必要性が高い速度範囲を規定する閾値であり、例えば、Ｖ₁＝６０ｋｍ／ｈ、Ｖ₂＝１４０ｋｍ／ｈである。

その結果、車速センサ１４から入力された車速が、Ｖ₁以上Ｖ₂以下である場合、ステップＳ１２に進み、駆動力制御部２６は、ステップＳ１において取得した操舵角の符号が、前回実行された挙動制御処理のステップＳ１において取得された操舵角の符号から変化したか否か、即ち、ステアリングが中立位置を越えて操作されたか否かを判定する。

その結果、操舵角の符号が変化した場合、ステップＳ１３に進み、駆動力制御部２６は、操舵角の変動幅がθ₁以上か否かを判定する。θ₁は、切り返し操舵が行なわれた場合に車両１の挙動を制御する必要性が高い操舵角の変動幅を規定する閾値であり、例えば、θ₁＝４０ｄｅｇである。駆動力制御部２６は、例えば、過去所定時間内における操舵角の変動幅がθ₁以上か否かを判定する。

その結果、操舵角の変動幅がθ₁以上である場合、ステップＳ１４に進み、駆動力制御部２６は、操舵速度がω₁以上か否かを判定する。ω₁は、切り返し操舵が行なわれた場合に車両１の挙動を制御する必要性が高い操舵速度の範囲を規定する閾値であり、例えば、ω₁＝３０ｄｅｇ／ｓである。

その結果、操舵速度がω₁以上である場合、ステップＳ１５に進み、駆動力制御部２６は、車両１において切り返し操舵が行なわれているものとし、切り返しフラグをＯＮにする。

一方、ステップＳ１１において車速がＶ₁以上Ｖ₂以下ではない場合、ステップＳ１２において操舵角の符号が変化していない場合、ステップＳ１３において操舵角の変動幅がθ₁以上ではない場合、又は、ステップＳ１４において操舵速度がω₁以上ではない場合、ステップＳ１６に進み、駆動力制御部２６は、車両１において切り返し操舵が行なわれていないものとし、又は、切り返し操舵に対応した車両１の挙動制御を行う必要性が低いものとし、切り返しフラグをＯＦＦにする。

ステップＳ１５又はＳ１６の後、駆動力制御部２６は、図３の挙動制御処理に戻る。

次に、図５により、挙動制御処理のステップＳ４において実行される切り返し前挙動制御処理について説明する。

図５に示すように、切り返し前挙動制御処理が開始されると、ステップＳ２１において、駆動力制御部２６は、図３の挙動制御処理のステップＳ１において取得した操舵角がθ₂（例えば５ｄｅｇ）以上か否かを判定する。その結果、操舵角がθ₂以上ではない（θ₂未満である）場合、車両用挙動制御装置１８は、操舵が行われていないため車両１の挙動を制御する必要がないものとし、図３の挙動制御処理に戻る。

一方、操舵角がθ₂以上である場合、ステップＳ２２に進み、駆動力制御部２６は、図３の挙動制御処理のステップＳ１において取得した操舵角の絶対値が増大中か否かを判定する。その結果、操舵角の絶対値が増大中ではない（一定又は減少中である）場合、車両用挙動制御装置１８は、ステアリング操作が保持又は切り戻し操作中であり、切り込み操作中ではないため、車両１の挙動を制御する必要がないものとし、図３の挙動制御処理に戻る。

一方、操舵角の絶対値が増大中である場合、ステップＳ２３に進み、駆動力制御部２６は、バッテリ状態検出部２２により検出されたバッテリ２のＳＯＣ及び温度を取得する。

次いで、ステップＳ２４において、駆動力制御部２６は、ステップＳ２３において取得したバッテリ２の状態に基づき、モータ６が発生させる回生電力をバッテリ２が回収可能か否か判定する。駆動力制御部２６は、バッテリ２のＳＯＣが所定値以下であり、且つバッテリ２の温度が所定温度以下の場合に、モータ６が発生させる回生電力をバッテリ２が回収可能と判定する。

その結果、モータ６が発生させる回生電力をバッテリ２が回収可能である場合、ステップＳ２５に進み、ヨー加速度算出部２４は、操舵角センサ１２から入力された操舵角と、車速センサ１４から入力された車速とに基づき、車両１の目標ヨーレートを算出し、この目標ヨーレートに基づき、車両１の目標ヨー加速度を算出する。具体的には、ヨー加速度算出部２４は、操舵角センサ１２から入力された操舵角に、車速センサ１４から入力された車速に応じた係数を乗ずることにより目標ヨーレートを算出し、その目標ヨーレートを時間微分することにより目標ヨー加速度を算出する。

次いで、ステップＳ２６において、駆動力制御部２６は、ステップＳ２５においてヨー加速度算出部２４が算出した目標ヨー加速度に基づき、モータ６のトルク低減量（基本制御介入トルク）を決定する。この基本制御介入トルクは、カーブを走行する車両１に適当な減速度を生じさせるためのトルク低減量であり、車速やバッテリ２が回収可能な回生電力量を考慮に入れずに決定される基本的な値である。
具体的には、駆動力制御部２６は、目標ヨー加速度と基本制御介入トルクとの関係を示すマップを参照し、ステップＳ２５においてヨー加速度算出部２４が算出した目標ヨー加速度に対応する基本制御介入トルクを特定する。
図７は、本発明の実施形態による駆動力制御部２６が目標ヨー加速度に基づいて基本制御介入トルクを決定する際に参照するマップである。この図７における横軸は目標ヨー加速度を示し、縦軸は基本制御介入トルクを示す。図７に示すように、目標ヨー加速度が増大するに従って、この目標ヨー加速度に対応する基本制御介入トルクは、所定の上限値（図７においては１２Ｎｍ）に漸近する。即ち、駆動力制御部２６は、目標ヨー加速度が増大するほど、基本制御介入トルクを増大させ且つこの増大量の増大割合を低減させるように制御する。

次いで、ステップＳ２７において、駆動力制御部２６は、ステップＳ２３において取得したバッテリ２の状態に基づき、制御介入受入可能トルクを決定する。この制御介入受入可能トルクは、バッテリ２が回収可能な最大回生電力量に対応するモータ６のトルク低減量である。
具体的には、駆動力制御部２６は、バッテリ２のＳＯＣ及び温度に基づき、バッテリ２がモータ６から回収可能な回生電力量及びバッテリ２に通電可能な最大電流を特定し、これらの回生電力量及び最大電流に基づき、モータ６に許容する回生電力を算出する。そして、この許容回生電力に対応する回生トルクを、制御介入受入可能トルクとして算出する。

次いで、ステップＳ２８において、駆動力制御部２６は、ステップＳ２６において駆動力制御部２６が決定した基本制御介入トルクを補正した補正制御介入トルクを決定する。具体的には、駆動力制御部２６は、ステップＳ２６において決定した基本制御介入トルクと、ステップＳ２７において決定した制御介入受入可能トルクの内、小さい方を補正制御介入トルクとして決定する。

次いで、ステップＳ２９において、駆動力制御部２６は、モータ６のトルク低減量がステップＳ２８において決定した補正制御介入トルクとなるように、モータ６が発生させる回生電力量を制御する。具体的には、駆動力制御部２６は、ステップＳ２８において決定した補正制御介入トルクに対応する回生電力をモータ６が発生させるように、インバータ８内の回生回路を制御する。これにより、駆動力制御部２６は、補正制御介入トルクに対応する大きさの駆動力を減少させる。

また、ステップＳ２４において、モータ６が発生させる回生電力をバッテリ２が回収可能ではない場合（即ち、バッテリ２のＳＯＣが所定値より大きい場合、又はバッテリ２の温度が所定温度より高い場合）、ステップＳ３０に進み、駆動力制御部２６は、車両用挙動制御装置１８が車両１の駆動力を低減させる制御を実行できない旨の情報をインジケータ２０に表示させる。

ステップＳ２９又はＳ３０の後、駆動力制御部２６は、ステップＳ２１に戻る。
以降、ステップＳ２１において操舵角がθ₂未満となるか、又は、ステップＳ２２において操舵角の絶対値が一定又は減少中となるまで、駆動力制御部２６は、ステップＳ２１からＳ３０の処理を繰り返し、ステップＳ２１において操舵角がθ₂未満となるか、又は、ステップＳ２２において操舵角の絶対値が一定又は減少中となった場合、駆動力制御部２６は図３の挙動制御処理に戻る。

次に、図６により、挙動制御処理のステップＳ５において実行される切り返し中挙動制御処理について説明する。

図６に示すように、切り返し中挙動制御処理が開始されると、ステップＳ４１において、駆動力制御部２６は、図３の挙動制御処理のステップＳ１において取得した操舵角の絶対値が増大中か否かを判定する。その結果、操舵角の絶対値が増大中である場合、ステップＳ４２に進み、駆動力制御部２６は、バッテリ状態検出部２２により検出されたバッテリ２のＳＯＣ及び温度を取得する。

次いで、ステップＳ４３において、駆動力制御部２６は、ステップＳ４２において取得したバッテリ２の状態に基づき、モータ６が発生させる回生電力をバッテリ２が回収可能か否か判定する。駆動力制御部２６は、バッテリ２のＳＯＣが所定値以下であり、且つバッテリ２の温度が所定温度以下の場合に、モータ６が発生させる回生電力をバッテリ２が回収可能と判定する。

その結果、モータ６が発生させる回生電力をバッテリ２が回収可能である場合、ステップＳ４４に進み、ヨー加速度算出部２４は、操舵角センサ１２から入力された操舵角と、車速センサ１４から入力された車速とに基づき、車両１の目標ヨーレートを算出し、この目標ヨーレートに基づき、車両１の目標ヨー加速度を算出する。

次いで、ステップＳ４５において、駆動力制御部２６は、ステップＳ４４においてヨー加速度算出部２４が算出した目標ヨー加速度に基づき、モータ６の基本制御介入トルクを取得する。基本制御介入トルクの取得方法は、図５のステップＳ２６における基本制御介入トルクの特定方法と同様である。

次いで、ステップＳ４６において、駆動力制御部２６は、ステップＳ４５において取得した基本制御介入トルクから、この切り返し中挙動制御処理において前回決定された基本制御介入トルクを減算した値が、ｄ₁（例えば０．５Ｎｍ）以下か否かを判定する。なお、この切り返し中挙動制御処理において初めてステップＳ４６が実行される場合には、「前回決定された基本制御介入トルク」を０とする。

その結果、ステップＳ４５において取得した基本制御介入トルクから、この切り返し中挙動制御処理において前回決定された基本制御介入トルクを減算した値が、ｄ₁以下である場合、ステップＳ４７に進み、駆動力制御部２６は、ステップＳ４５において取得した基本制御介入トルクを、今回の基本制御介入トルクとして決定する。

一方、ステップＳ４５において取得した基本制御介入トルクから、この切り返し中挙動制御処理において前回決定された基本制御介入トルクを減算した値が、ｄ₁以下ではない（ｄ₁より大きい）場合、ステップＳ４８に進み、駆動力制御部２６は、前回決定された基本制御介入トルクに所定値Ｔ₁（例えば１Ｎｍ）を加算した値を取得する。次いで、ステップＳ４７において、駆動力制御部２６は、ステップＳ４８で取得した値を、今回の基本制御介入トルクとして決定する。

ステップＳ４７の後、ステップＳ４９に進み、駆動力制御部２６は、ステップＳ４２において取得したバッテリ２の状態に基づき、制御介入受入可能トルクを決定する。

次いで、ステップＳ５０において、駆動力制御部２６は、ステップＳ４７において駆動力制御部２６が決定した基本制御介入トルクを補正した補正制御介入トルクを決定する。具体的には、駆動力制御部２６は、ステップＳ４７において決定した基本制御介入トルクと、ステップＳ４８において決定した制御介入受入可能トルクの内、小さい方を補正制御介入トルクとして決定する。

次いで、ステップＳ５１において、駆動力制御部２６は、モータ６のトルク低減量がステップＳ２８において決定した補正制御介入トルクとなるように、モータ６が発生させる回生電力量を制御する。

また、ステップＳ４３において、モータ６が発生させる回生電力をバッテリ２が回収可能ではない場合、ステップＳ５２に進み、駆動力制御部２６は、車両用挙動制御装置１８が車両１の駆動力を低減させる制御を実行できない旨の情報をインジケータ２０に表示させる。

ステップＳ５１又はＳ５２の後、駆動力制御部２６は、ステップＳ４１に戻る。
以降、ステップＳ４１において操舵角の絶対値が一定又は減少中となるまで、駆動力制御部２６は、ステップＳ４１からＳ５２の処理を繰り返す。

また、ステップＳ４１において、操舵角の絶対値が増大中ではない（一定又は減少中である）場合、ステップＳ５３に進み、ヨー加速度算出部２４は、操舵角センサ１２から入力された操舵角と、車速センサ１４から入力された車速とに基づき、車両１の目標ヨーレートを算出し、この目標ヨーレートに基づき、車両１の目標ヨー加速度を算出する。

次いで、ステップＳ５４において、駆動力制御部２６は、ステップＳ５３においてヨー加速度算出部２４が算出した目標ヨー加速度に基づき、モータ６のトルク増大量（駆動制御介入トルク）を決定する。この駆動制御介入トルクは、切り返し操舵が行なわれ且つ車両１の操舵角の絶対値が減少している場合に、車両１に適当な加速度を生じさせるためのトルク増大量である。
例えば、駆動力制御部２６は、基本制御介入トルクを決定する場合と同様に、図４に例示したマップを参照して駆動制御介入トルクを決定する。即ち、駆動力制御部２６は、目標ヨー加速度が増大するほど、駆動制御介入トルクを増大させ且つこの増大量の増大割合を低減させるように制御する。

次いで、ステップＳ５５において、駆動力制御部２６は、モータ６のトルク増大量がステップＳ５４において決定した駆動制御介入トルクとなるように、モータ６に供給する供給電力量を制御する。具体的には、駆動力制御部２６は、ステップＳ５４において決定した駆動制御介入トルクに対応する電力をモータ６に供給するように、インバータ８内の電力供給回路を制御する。これにより、駆動力制御部２６は、駆動制御介入トルクに対応する大きさの駆動力を増大させる。

次いで、ステップＳ５６において、駆動力制御部２６は、図３の挙動制御処理のステップＳ１において取得した操舵角がθ₂以上か否かを判定する。その結果、操舵角がθ₂以上である場合、駆動力制御部２６はステップＳ４１に戻る。

一方、操舵角がθ₂以上ではない（θ₂未満である）場合、車両用挙動制御装置１８は、操舵が行われていないため車両１の挙動を制御する必要がないものとし、図３の挙動制御処理に戻る。

次に、図８により、本発明の実施形態による車両用挙動制御装置１８の作用を説明する。図８は、本発明の実施形態による車両用挙動制御装置１８を搭載した車両１がレーンチェンジを行う場合における、車両用挙動制御装置１８による挙動制御に関するパラメータの時間変化を示す線図である。

図８（ａ）は、レーンチェンジを行う車両１を概略的に示す平面図である。この図８（ａ）に示すように、車両１は、位置Ａから位置Ｂを経由して位置Ｃまで右に旋回し、位置Ｃから位置Ｄを経由して位置Ｅまで左に旋回することにより、右側の車線にレーンチェンジする。

図８（ｂ）は、図８（ａ）に示したように右旋回を行う車両１の操舵角の変化を示す線図である。図８（ｂ）における横軸は時間を示し、縦軸は操舵角を示す（右向きが正）。
この図８（ｂ）に示すように、位置Ａにおいて右向きの操舵が開始され、ステアリングの切り込み操作が行われることにより右向きの操舵角が徐々に増大し、位置Ｂにおいて右向きの操舵角が最大となる。その後、ステアリングの切り戻し操作が行われることにより右向きの操舵角が徐々に減少し、位置Ｃにおいて操舵角が０になる。次いで、位置Ｃから左向きに切り返し操舵が開始され、位置Ｄにおいて左向きの操舵角が最大となり、その後左向きの操舵角が徐々に減少し、位置Ｅにおいて再び操舵角が０になる。

図８（ｃ）は、図８（ｂ）に示した車両１の操舵角に基づき算出された目標ヨーレートの変化を示す線図である。図８（ｃ）における横軸は時間を示し、縦軸は目標ヨーレートを示す（時計回り（ＣＷ）が正）。
この図８（ｃ）に示すように、車両１の目標ヨーレートは、操舵角の変化に比例して変化する。即ち、位置Ａにおいて右向きの操舵が開始されると、時計回り（ＣＷ）の目標ヨーレートが算出され、位置Ｂにおいて時計回りの目標ヨーレートが最大になる。その後、時計回りの目標ヨーレートは徐々に減少し、位置Ｃにおいて目標ヨーレートは０になる。次いで、位置Ｃにおいて左向きの切り返し操舵が開始されると、車両１には反時計回り（ＣＣＷ）の目標ヨーレートが発生し、位置Ｄにおいて反時計回りの目標ヨーレートが最大になる。その後、反時計回りの目標ヨーレートは徐々に減少し、位置Ｅにおいて目標ヨーレートは０になる。但し、位置Ｂから位置Ｃにおいては、ステアリングの切り戻し操作が行われているので、図５の切り返し前挙動制御処理のステップＳ２２において駆動力制御部２６は操舵角の絶対値が増大中ではないと判定し、切り返し前挙動制御処理を終了する。従って、位置Ｂから位置Ｃにおいては、駆動力制御部２６は目標ヨーレートの算出を行わない。

図８（ｄ）は、図８（ｃ）に示した目標ヨーレートに基づき算出された目標ヨー加速度の変化を示す線図である。図８（ｄ）における横軸は時間を示し、縦軸は目標ヨー加速度を示す（時計回り（ＣＷ）が正）。
車両１の目標ヨー加速度は、車両１の目標ヨーレートの時間微分により表される。即ち、図８（ｄ）に示すように、位置Ａにおいて右向きの操舵が開始され、時計回りの目標ヨーレートが算出されると、時計回り（ＣＷ）の目標ヨー加速度が算出され、位置Ａと位置Ｂとの間において時計回りの目標ヨー加速度が極大になる。その後、時計回りの目標ヨー加速度は減少し、位置Ｂにおいて時計回りの目標ヨーレートが極大になると、目標ヨー加速度は０になる。更に、位置Ｂから位置Ｃまで時計回りの目標ヨーレートが減少すると、反時計回り（ＣＣＷ）の目標ヨー加速度が算出され、位置Ｃにおいて極大になる。次いで、位置Ｃにおいて左向きの切り返し操舵が開始され、反時計回りの目標ヨーレートが算出され、位置Ｄにおいて反時計回りの目標ヨーレートが極大になるまで、反時計回りの目標ヨー加速度は減少し、位置Ｄにおいて目標ヨー加速度は０になる。その後、位置Ｄから位置Ｅまで反時計回りのヨーレートが減少すると、時計回りの目標ヨー加速度が算出され、位置Ｄと位置Ｅの間において時計回りの目標ヨー加速度が極大になった後、位置Ｅにおいて目標ヨー加速度は０になる。但し、位置Ｂから位置Ｃにおいては、ステアリングの切り戻し操作が行われているので、図５の切り返し前挙動制御処理のステップＳ２２において駆動力制御部２６は操舵角の絶対値が増大中ではないと判定し、切り返し前挙動制御処理を終了する。従って、位置Ｂから位置Ｃにおいては、駆動力制御部２６は目標ヨー加速度の算出を行わない。

図８（ｅ）は、図８（ｄ）に示した目標ヨー加速度に基づいて駆動力制御部２６が決定したモータ６のトルク制御量の変化を示す線図である。図８（ｅ）における横軸は時間を示し、縦軸はトルク制御量を示す（トルク増大が正）。
この図８（ｅ）は、図５の切り返し前挙動制御処理のステップＳ２８において駆動力制御部２６が決定した補正制御介入トルクが、ステップＳ２６において決定した基本制御介入トルクであるケース（即ち、基本制御介入トルクが制御介入受入可能トルクよりも小さいケース）を示している。
上述したように、駆動力制御部２６は、切り返し操舵が行なわれていない場合、目標ヨー加速度が増大するほど、基本制御介入トルクを増大させ且つこの増大量の増大割合を低減させるように制御する。従って、図８（ｅ）に示すように、位置Ａから位置Ｂの間において時計回りの目標ヨー加速度が算出されると、目標ヨー加速度の増大に伴ってトルク低減量が増大し、位置Ａと位置Ｂとの間において時計回りの目標ヨー加速度が極大になると、トルク低減量も極大になる。その後、時計回りの目標ヨー加速度の減少に伴ってトルク低減量も減少し、位置Ｂにおいて目標ヨー加速度が０になると、トルク低減量も０になる。位置Ｂから位置Ｃにおいては、ステアリングの切り戻し操作が行われているので、図５の切り返し前挙動制御処理のステップＳ２２において、駆動力制御部２６は操舵角の絶対値が増大中ではないと判定し、切り返し前挙動制御処理を終了する。従って、位置Ｂから位置Ｃにおいては、駆動力制御部２６はトルク低減を行なわない（即ち、トルク低減量＝０）。
次いで、位置Ｃにおいて左向きの切り返し操舵が開始されたとき、図６の切り返し中挙動制御処理のステップＳ４５では、図８（ｅ）において一点鎖線で示す基本制御介入トルクが取得される。この場合、トルク低減量は、図６の切り返し中挙動制御処理のステップＳ４５で取得された基本制御介入トルクに達するまで一定の傾きで増大し、その後は基本制御介入トルクがトルク低減量として用いられる。次いで、位置Ｃから位置Ｄまで反時計回りの目標ヨー加速度が減少するにつれて、トルク低減量も減少し、位置Ｄにおいて目標ヨー加速度が０になると、トルク低減量も０になる。
更に、位置Ｄにおいて切り返し操舵におけるステアリングの切り戻し操作が開始されることにより、左向きの操舵角が減少すると、駆動力制御部２６は、目標ヨー加速度に応じて、車両１の駆動制御介入トルクを増大させる。即ち、図８（ｅ）に示すように、位置Ｄから位置Ｅの間において時計回りの目標ヨー加速度が算出されると、目標ヨー加速度の増大に伴ってトルク増大量が増大し、位置Ｄと位置Ｅとの間において時計回りの目標ヨー加速度が極大になると、トルク増大量も極大になる。その後、時計回りの目標ヨー加速度の減少に伴ってトルク増大量も減少し、位置Ｅにおいて目標ヨー加速度が０になると、トルク増大量も０になる。

図８（ｆ）は、図８（ｂ）に示したように操舵が行われる車両１において、図８（ｅ）に示したようにモータ６のトルク制御を行った場合に車両１に発生するヨーレート（実ヨーレート）の変化を示す線図である。図８（ｆ）における横軸は時間を示し、縦軸はヨーレートを示す（時計回り（ＣＷ）が正）。また、図８（ｆ）における実線は、モータ６のトルク制御を行った場合の実ヨーレートの変化を示し、破線は、位置Ｄと位置Ｅとの間においてモータ６のトルク制御を行わなかった場合の実ヨーレートの変化を示す。
位置Ａにおいて右向きの操舵が開始され、時計回りの目標ヨー加速度が増大するにつれて図８（ｅ）に示したようにトルク低減量が増大すると、車両１の操舵輪である前輪の荷重が増加する。その結果、前輪と路面との間の摩擦力が増加し、前輪のコーナリングフォースが増大するので、車両１の回頭性が向上する。
また、位置Ｃにおいて左向きの操舵が開始され、反時計回りの目標ヨー加速度に応じて図８（ｅ）に示したようにトルク低減量が増大すると、車両１の操舵輪である前輪の荷重が増加し、前輪のコーナリングフォースが増大するので、車両１の回頭性が向上する。
更に、位置Ｄにおいて切り返し操舵におけるステアリングの切り戻し操作が開始され、時計回りの目標ヨー加速度が増大するにつれて図８（ｅ）に示したようにトルク増大量が増大すると、車両１の後輪の荷重が増加する。その結果、後輪のコーナリングフォースが増大し、車両１の直進性が向上するので、位置Ｄと位置Ｅとの間においてモータ６のトルク制御を行わなかった場合よりも、モータ６のトルク制御を行った場合の方が実ヨーレートの収束が早くなる。

次に、本発明の実施形態のさらなる変形例を説明する。
上述した実施形態においては、車両用挙動制御装置１８を搭載する車両１は、動力源としてバッテリ２を搭載すると説明したが、動力源としてガソリンエンジンやディーゼルエンジンを搭載する車両１に車両用挙動制御装置１８を搭載してもよい。この場合、駆動力制御部２６は、ヨー加速度に応じて燃料噴射量やトランスミッションを制御し、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンによる駆動力を低減させる。

また、上述した実施形態においては、駆動力制御部２６は、ヨー加速度算出部２４が算出した目標ヨー加速度に基づき、モータ６のトルク制御量を決定すると説明したが、車両１のヨーレートに関連する他のパラメータに基づいてモータ６のトルク制御量を決定するようにしてもよい。
例えば、ヨー加速度算出部２４は、ヨーレートセンサ１６から入力されたヨーレートに基づき、車両１に発生するヨー加速度を算出し、駆動力制御部２６は、このように算出されたヨー加速度に基づき、モータ６のトルク制御量を決定するようにしてもよい。この場合、駆動力制御部２６は、車両１に発生するヨー加速度が増大するほど、車両１のモータ６のトルク低減量又はトルク増大量を増大させ且つこの増大量の増大割合を低減させるように制御する。
あるいは、車両１に搭載された加速度センサにより、車両１の旋回に伴って発生する横加速度を検出し、この横加速度に基づき、駆動力制御部２６がモータ６のトルク制御量を決定するようにしてもよい。この場合、駆動力制御部２６は、車両１に発生する横加速度が増大するほど、車両１のモータ６のトルク低減量又はトルク増大量を増大させ且つこの増大量の増大割合を低減させるように制御する。

次に、上述した本発明の実施形態及び本発明の実施形態の変形例による車両用挙動制御装置１８の効果を説明する。

まず、車両用挙動制御装置１８の駆動力制御部２６は、切り返し操舵が行なわれていない場合（例えば、レーンチェンジ初期の切り返し前の状態）、車両１の操舵が開始され、車両１の目標ヨー加速度が増大し始めると、駆動力制御部２６はトルク低減量を迅速に増大させるので、車両１の操舵開始時において減速度を迅速に車両１に生じさせ、十分な荷重を操舵輪である前輪に迅速に加えることができる。これにより、操舵輪である前輪と路面との間の摩擦力が増加し、前輪のコーナリングフォースが増大するので、カーブ進入初期における車両１の回頭性を向上することができ、ステアリングの切り込み操作に対する応答性を向上できる。また、駆動力制御部２６は、目標ヨー加速度が増大するほど、車両１のトルク低減量の増大割合を低減させるので、カーブ走行中に車両１に発生させる減速度が過大にならず、操舵終了時に減速度を迅速に減少させることができる。従って、カーブ脱出時において、ドライバが駆動力低減の引きずり感を感じることを防止できる。また、切り返し操舵が行なわれ且つ車両１の操舵角の絶対値が減少している場合（例えば、レーンチェンジ後期においてドライバがステアリングを中立位置に戻そうとしている場合）、駆動力制御部２６は車両１の駆動力を増大させるので、車両１の直進復帰のための操舵時において加速度を車両１に生じさせ、後輪の荷重を増大させることができる。これにより、後輪のコーナリングフォースが増大するので、車両１の直進性を向上することができ、車両１のヨーレートを確実に収束させることができる。このように、車両用挙動制御装置１８によれば、切り返し操舵が行なわれた場合においても車両１のヨーレートの収束を遅らせることがなく、車両１のコーナリング時におけるドライバの操作が自然で安定したものとなるように車両１の挙動を制御することができる。

また、駆動力制御部２６は、車両１の操舵角の絶対値が増大している場合に、車両１のモータ６のトルクを低減させる制御を行う。即ち、ステアリングの切り込み操作が行われることにより車両１の操舵角の絶対値が増大している場合に、モータ６のトルクを低減させるので、ステアリングの切り込み操作が行われているときに、十分な荷重を操舵輪である前輪に加えて前輪のコーナリングフォースを増大させることができ、ステアリングの切り込み操作に対する車両１の応答性を確実に向上することができる。

特に、車両１は、車輪を駆動するモータ６と、このモータ６に電力を供給すると共にモータ６が発生させた回生電力を回収するバッテリ２とを有する電動駆動車両であり、駆動力制御部２６は、目標ヨー加速度に応じて、モータ６が発生させる回生電力量を制御することにより、車両１の駆動力を低減させる。即ち、駆動力制御部２６は、車両１の目標ヨー加速度に応じてモータ６のトルクを低減させるので、直接的に車両１の駆動力を低減させることができる。従って、油圧ブレーキユニットを制御することにより車両１の駆動力を低減させる場合と比較して、駆動力低減の応答性を高めることができ、よりダイレクトに車両１の挙動を制御することができる。

さらに、駆動力制御部２６は、バッテリ２の状態に基づき、モータ６が発生させる回生電力をバッテリ２が回収できないと判定した場合、車両１の駆動力を低減させず、且つ、車両１の駆動力を低減させない旨の情報をインジケータ２０に表示させる。即ち、駆動力制御部２６は、モータ６が発生させる回生電力をバッテリ２に回収させるとバッテリ２が過充電になる場合や、バッテリ２の温度が許容温度範囲を超えてしまう場合、モータ６のトルクを低減させず、回生電力を発生させないので、バッテリ２の損傷を防止することができる。また、駆動力制御部２６は、車両１の駆動力を低減させない旨の情報をインジケータ２０に表示させるので、カーブ進入時に駆動力が低減されないことによりドライバが違和感を感じることを防止できる。

１車両
２バッテリ
４駆動輪
６モータ
８インバータ
１０ステアリングホイール
１２操舵角センサ
１４車速センサ
１６ヨーレートセンサ
１８車両用挙動制御装置
２０インジケータ
２２バッテリ状態検出部
２４ヨー加速度算出部
２６駆動力制御部

Claims

前輪が操舵される車両の挙動を制御する車両用挙動制御装置において、
上記車両のヨーレートに関連するヨーレート関連量を取得するヨーレート関連量取得手段と、
上記ヨーレート関連量取得手段により取得されたヨーレート関連量に応じて上記車両の駆動力を低減させるように制御する駆動力制御手段と、
上記車両において切り返し操舵が行われたか否かを判定する切り返し操舵判定手段と、を有し、
上記駆動力制御手段は、上記切り返し操舵判定手段により切り返し操舵が行なわれていないと判定された場合、上記ヨーレート関連量が増大するほど、上記車両の駆動力低減量を増大させ且つこの増大量の増加割合を低減させるように制御し、上記切り返し操舵判定手段により切り返し操舵が行なわれたと判定され且つ上記車両の操舵角の絶対値が減少している場合、上記車両の駆動力を増大させるように制御することを特徴とする車両用挙動制御装置。
上記駆動力制御手段は、上記車両の操舵角の絶対値が増大している場合に、上記車両の駆動力を低減させる制御を行う請求項１に記載の車両用挙動制御装置。
上記車両は、車輪を駆動するモータと、このモータに電力を供給すると共にモータが発生させた回生電力を回収するバッテリと、を有する電動駆動車両であり、
上記駆動力制御手段は、上記ヨーレート関連量に応じて、上記モータが発生させる回生電力量を制御することにより、上記車両の駆動力を低減させる、請求項１又は２に記載の車両用挙動制御装置。
上記電動駆動車両は、さらに、上記バッテリの状態を検出するバッテリ状態検出手段と、上記駆動力制御手段による制御に関する情報を表示する表示手段と、を有し、
上記駆動力制御手段は、上記バッテリの状態に基づき、上記モータが発生させる回生電力を上記バッテリが回収できないと判定した場合、上記車両の駆動力を低減させず、且つ、上記車両の駆動力を低減させない旨の情報を上記表示手段に表示させる、請求項３に記載の車両用挙動制御装置。