JP2017087888A - 車両用挙動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両のアンダーステア傾向が強くなった場合でも、ドライバの意図した挙動を正確に実現す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は、前輪(2)が操舵される車両(1)の挙動を制御する車両用挙動制御装置において、車両の操舵速度に応じて車両のトルクを低減させるように制御すると共に、アンダーステアの要因となる車両の状態を取得するＰＣＭ(18)を有し、ＰＣＭは、トルクを低減させた後、ＰＣＭにより取得されたアンダーステアの要因となる車両の状態に基づき決定した変化率によりトルクを上昇させる制御を行う。【選択図】図４

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、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車両運動制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

更に、ドライバのステアリング操作に対応するヨーレート関連量（例えばヨー加速度）に応じて車両の駆動力を低減させることにより、ドライバがステアリング操作を開始したときに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ようにした車両用挙動制御装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この車両用挙動制御装置によれば、ステアリング操作の開始時に荷重を前輪に迅速に加えることにより、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が向上し、ステアリングの切り込み操作に対する応答性が向上する。これにより、ドライバが意図したとおりの車両挙動を実現する。

特開２０１１−８８５７６号公報 特開２０１４−１６６０１４号公報

ところで、車両の乗員数や荷物積載量に応じて車重が増大した場合、あるいは経年劣化によりタイヤのグリップ力が低下した場合、その車両のアンダーステア傾向が強くなることが知られている。
しかしながら、特許文献２に記載されたような従来の車両用挙動制御装置は、ドライバのステアリング操作に対応するヨーレート関連量に応じて車両の駆動力を低減させた後、車両の操舵角の絶対値が減少している場合、駆動力低減量を減少させる（即ち駆動力を上昇させる）制御を行うが、この駆動力を上昇させる制御を行う際に、車重やタイヤの状態については何ら考慮されていない。

従って、車重の増大やタイヤの経年劣化により車両のアンダーステア傾向が強くなっている場合に、従来の車両用挙動制御装置により、車両の駆動力を低減させた後に駆動力を上昇させる制御を行うと、前輪に加えられた荷重が駆動力の上昇に伴って減少し、前輪のコーナリングフォースが減少するにつれて、車重の増大やタイヤの経年劣化が発生する前よりもアンダーステアが現れやすくなるので、ドライバが意図したとおりの車両挙動を実現することが難しい。

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、車両のアンダーステア傾向が強くなった場合でも、ドライバの意図した挙動を正確に実現す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、アンダーステアの要因となる車両の状態を取得するアンダーステア要因取得手段と、を有し、駆動力制御手段は、駆動力を低減させた後、アンダーステア要因取得手段により取得された車両の状態に基づき決定した変化率により駆動力を上昇させる制御を行うことを特徴とする。
このように構成された本発明においては、駆動力制御手段は、ヨーレート関連量に応じて車両の駆動力を低減させた後、アンダーステア要因取得手段により取得されたアンダーステアの要因となる車両の状態に基づき決定した変化率により駆動力を上昇させるので、駆動力を上昇させることにより、前輪に加えられた荷重を減少させ前輪のコーナリングフォースを減少させるときに、アンダーステアの要因となる車両の状態に応じた変化率により前輪のコーナリングフォースを減少させることができ、これにより、車重の増大やタイヤの経年劣化により車両のアンダーステア傾向が強くなった場合には、それに応じた変化率により前輪のコーナリングフォースを減少させることでアンダーステアが現れることを抑制することができ、車重の増大やタイヤの経年劣化が発生する前と同様にドライバの意図した挙動を正確に実現す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、アンダーステア要因取得手段は、車両の重量を、アンダーステアの要因となる車両の状態として取得し、駆動力制御手段は、アンダーステア要因取得手段により取得された車両の重量が大きいほど、駆動力を上昇させるときの変化率を小さくする。
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、アンダーステア要因取得手段により取得された車両の重量が大きいほど、駆動力を上昇させるときの変化率を小さくするので、駆動力を上昇させることにより、前輪に加えられた荷重を減少させ前輪のコーナリングフォースを減少させるときに、車両の重量が大きいほど、前輪に付加した荷重を低減するときの変化率を小さくし、前輪のコーナリングフォースを緩やかに減少させることができ、これにより、車重の増大により車両のアンダーステア傾向が強くなった場合には、それに応じて緩やかに前輪のコーナリングフォースを減少させることでアンダーステアが現れることを抑制することができ、車重の増大が発生する前と同様にドライバの意図した挙動を正確に実現す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、アンダーステア要因取得手段は、車両にタイヤが装着された後の経過期間を、アンダーステアの要因となる車両の状態として取得し、駆動力制御手段は、アンダーステア要因取得手段により取得された車両にタイヤが装着された後の経過期間が長いほど、駆動力を上昇させるときの変化率を小さくする。
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、アンダーステア要因取得手段により取得されたタイヤ装着後の経過期間が長いほど、駆動力を上昇させるときの変化率を小さくするので、駆動力を上昇させることにより、前輪に加えられた荷重を減少させ前輪のコーナリングフォースを減少させるときに、タイヤ装着後の経過期間が長いほど、前輪に付加した荷重を低減するときの変化率を小さくし、前輪のコーナリングフォースを緩やかに減少させることができ、これにより、タイヤの経年劣化により車両のアンダーステア傾向が強くなった場合には、それに応じて緩やかに前輪のコーナリングフォースを減少させることでアンダーステアが現れることを抑制することができ、タイヤの経年劣化が発生する前と同様にドライバの意図した挙動を正確に実現す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、車両の操舵角が増大し且つヨーレート関連量が増大している場合、ヨーレート関連量に応じて駆動力を低減させ、この後、操舵角が減少し又は操舵角が一定になった場合、駆動力を上昇させる。
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の終了に応じて駆動力を上昇させることにより、前輪に加えられた荷重を減少させ前輪のコーナリングフォースを減少させるときに、車重の増大やタイヤの経年劣化に応じた変化率により前輪のコーナリングフォースを減少させることで、アンダーステアが現れることを抑制することができ、車重の増大やタイヤの経年劣化が発生する前と同様に、ステアリングの切り込み操作終了後におけるドライバの意図した挙動を正確に実現するように車両の挙動を制御することができる。

本発明による車両用挙動制御装置によれば、車両のアンダーステア傾向が強くなった場合でも、ドライバの意図した挙動を正確に実現す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した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エンジンを制御するエンジン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車両用挙動制御装置がトルク低減量を決定するトルク低減量決定処理のフローチャートである。 本発明の実施形態による車両用挙動制御装置が決定する目標付加減速度と操舵速度との関係を示したマップである。 本発明の実施形態による車両用挙動制御装置が決定する減速度減少量の補正係数とアンダーステアの要因となる車両の状態との関係を示したマップであり、図６（ａ）は減速度減少量の補正係数と車重との関係を示すマップ、図６（ｂ）は減速度減少量の補正係数とタイヤ装着後の経過年数との関係を示すマップである。 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旋回を行う場合における、車両用挙動制御装置によるエンジン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７（ａ）は右旋回を行う車両を概略的に示す平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）に示したように右旋回を行う車両の操舵角の変化を示す線図、図７（ｃ）は図７（ｂ）に示したように右旋回を行う車両の操舵速度の変化を示す線図、図７（ｄ）は、図７（ｃ）に示した操舵速度に基づき決定された付加減速度の変化を示す線図、図７（ｅ）は図７（ｄ）に示した付加減速度に基づいて決定されたトルク低減量の変化を示す線図、図７（ｆ）は基本目標トルクとトルク低減量とに基づき決定された最終目標トルクの変化を示す線図、図７（ｇ）は図７（ｆ）に示した最終目標トルクに基づきエンジンの制御を行った場合に車両に発生するヨーレート（実ヨーレート）の変化と、トルク低減量決定部が決定したトルク低減量に基づくエンジンの制御を行わなかった場合の実ヨーレートの変化とを示す線図である。

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した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した車両の全体構成を示すブロック図である。

図１において、符号１は、本実施形態による車両用挙動制御装置を搭載した車両を示す。車両１の車体前部には、駆動輪（図１の例では左右の前輪２）を駆動するエンジン４が搭載されている。エンジン４は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃エンジンである。

また、車両１は、ステアリングホイール６の回転角度を検出する操舵角センサ８、アクセルペダルの開度（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ１０、車速を検出する車速センサ１２、及び、車両の加速度を検出する加速度センサ１４を有する。これらの各センサは、それぞれの検出値をＰＣＭ（Power-train Control Module）１６に出力する。

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ＰＣＭ１６（車両用挙動制御装置）は、上述したセンサ８〜１４の検出信号の他、エンジン４の運転状態を検出する各種センサが出力した検出信号に基づいて、エンジン４の各部（例えば、スロットルバルブ、ターボ過給機、可変バルブ機構、点火装置、燃料噴射弁、ＥＧＲ装置等）に対する制御を行うべく、制御信号を出力する。

ＰＣＭ１６は、アクセルペダルの操作を含む車両１の運転状態に基づき基本目標トルクを決定する基本目標トルク決定部１８と、アンダーステアの要因となる車両１の状態を取得するアンダーステア要因取得部２０と、車両１のヨーレート関連量に基づき車両１に減速度を付加するためのトルク低減量を決定するトルク低減量決定部２２と、基本目標トルクとトルク低減量とに基づき最終目標トルクを決定する最終目標トルク決定部２４と、最終目標トルクを出力させるようにエンジン４を制御するエンジン制御部２６とを有する。本実施形態では、トルク低減量決定部２２は、ヨーレート関連量として車両１の操舵速度を用いる場合を説明する。
これらのＰＣＭ１６の各構成要素は、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６により、車両用挙動制御装置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がエンジン４を制御するエンジン制御処理のフローチャートであり、図４は、本発明の実施形態による車両用挙動制御装置がトルク低減量を決定するトルク低減量決定処理のフローチャートであり、図５は、本発明の実施形態による車両用挙動制御装置が決定する目標付加減速度と操舵速度との関係を示したマップであり、図６は、本発明の実施形態による車両用挙動制御装置が決定する減速度減少量の補正係数とアンダーステアの要因となる車両の状態との関係を示したマップである。

図３のエンジン制御処理は、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。
エンジン制御処理が開始されると、図３に示すように、ステップＳ１において、ＰＣＭ１６は車両１の運転状態に関する各種情報を取得する。具体的には、ＰＣＭ１６は、操舵角センサ８が検出した操舵角、アクセル開度センサ１０が検出したアクセル開度、車速センサ１２が検出した車速、加速度センサ１４が検出した加速度、車両１の変速機に現在設定されているギヤ段等を含む、上述した各種センサが出力した検出信号を運転状態に関する情報として取得する。更に、ＰＣＭ１６は、車両１にタイヤが装着された後の経過期間（以下、必要に応じて「タイヤ使用期間」という）を特定するためのタイヤ使用期間情報を取得する。このタイヤ使用期間情報としては、例えば、車両製造時やタイヤ交換時に予め車両１の記憶装置に入力されたタイヤ装着日時や、タイヤ自体に設けられた記憶装置に予め入力されたタイヤ製造日時等が用いられる。

次に、ステップＳ２において、ＰＣＭ１６の基本目標トルク決定部１８は、ステップＳ１において取得されたアクセルペダルの操作を含む車両１の運転状態に基づき、目標加速度を設定する。具体的には、基本目標トルク決定部１８は、種々の車速及び種々のギヤ段について規定された加速度特性マップ（予め作成されてメモリなどに記憶されている）の中から、現在の車速及びギヤ段に対応する加速度特性マップを選択し、選択した加速度特性マップを参照して現在のアクセル開度に対応する目標加速度を決定する。

次に、ステップＳ３において、基本目標トルク決定部１８は、ステップＳ２において決定した目標加速度を実現するためのエンジン４の基本目標トルクを決定する。この場合、基本目標トルク決定部１８は、現在の車速、ギヤ段、路面勾配、路面μなどに基づき、エンジン４が出力可能なトルクの範囲内で、基本目標トルクを決定する。

また、ステップＳ２及びＳ３の処理と並行して、ステップＳ４において、トルク低減量決定部２２は、ステアリング操作に基づき車両１に減速度を付加するためのトルク低減量を決定するトルク低減量決定処理を実行する。このトルク低減量決定処理について、図４を参照して説明する。

図４に示すように、トルク低減量決定処理が開始されると、ステップＳ２１において、トルク低減量決定部２２は、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Ｓ２２に進み、トルク低減量決定部２２は、ステップＳ１において取得した操舵角に基づき操舵速度を算出する。

次に、ステップＳ２３において、トルク低減量決定部２２は、操舵速度の絶対値が減少しているか否かを判定する。
その結果、操舵速度の絶対値が減少していない場合、即ち操舵速度の絶対値が増大している又は操舵速度の絶対値が変化していない場合、ステップＳ２４に進み、トルク低減量決定部２２は、操舵速度に基づき目標付加減速度を取得する。この目標付加減速度は、ドライバの意図した車両挙動を正確に実現するために、ステアリング操作に応じて車両１に付加すべき減速度である。

具体的には、トルク低減量決定部２２は、図５のマップに示した目標付加減速度と操舵速度との関係に基づき、ステップＳ２２において算出した操舵速度に対応する目標付加減速度を取得する。
図５における横軸は操舵速度を示し、縦軸は目標付加減速度を示す。図５に示すように、操舵速度が閾値Ｔ_S以下である場合、対応する目標付加減速度は０である。即ち、操舵速度が閾値Ｔ_S以下である場合、ＰＣＭ１６は、ステアリング操作に基づき車両１に減速度を付加するための制御（具体的にはエンジン４の出力トルクの低減）を停止する。
一方、操舵速度が閾値Ｔ_Sを超えている場合には、操舵速度が増大するに従って、この操舵速度に対応する目標付加減速度は、所定の上限値Ｄ_max（例えば１ｍ／ｓ²）に漸近する。即ち、操舵速度が増大するほど目標付加減速度は増大し、且つ、その増大量の増加割合は小さくなる。

次に、ステップＳ２５において、トルク低減量決定部２２は、付加減速度の増大率が閾値Ｒｍａｘ（例えば０．５ｍ／ｓ³）以下となる範囲で今回の処理における付加減速度を決定する。
具体的には、トルク低減量決定部２２は、前回の処理において決定した付加減速度から今回の処理のステップＳ２４において決定した目標付加減速度への増大率がＲｍａｘ以下である場合、ステップＳ２４において決定した目標付加減速度を今回の処理における付加減速度として決定する。
一方、前回の処理において決定した付加減速度から今回の処理のステップＳ２４において決定した目標付加減速度への変化率がＲｍａｘより大きい場合、トルク低減量決定部２２は、前回の処理において決定した付加減速度から今回の処理時まで増大率Ｒｍａｘにより増大させた値を今回の処理における付加減速度として決定する。

また、ステップＳ２３において、操舵速度の絶対値が減少している場合、ステップＳ２６に進み、トルク低減量決定部２２は、前回の処理において決定した付加減速度を今回の処理における付加減速度として決定する。即ち、操舵速度の絶対値が減少している場合、操舵速度の最大時における付加減速度（即ち付加減速度の最大値）が保持される。

また、ステップＳ２１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Ｓ２７に進み、トルク低減量決定部２２は、前回の処理において決定した付加減速度を今回の処理において減少させる量（減速度減少量）を取得する。この減速度減少量は、例えば、予めメモリ等に記憶されている一定の減少率（例えば０．３ｍ／ｓ³）に基づき算出される。あるいは、ステップＳ１において取得された車両１の運転状態やステップＳ２２において算出した操舵速度に応じて決定された減少率に基づき算出される。

次に、ステップＳ２８において、アンダーステア要因取得部２０は、アンダーステアの要因となる車両１の状態、具体的には車両１の重量及び車両１にタイヤが装着された後の経過期間を取得する。
アンダーステア要因取得部２０は、例えば、現在のギヤ段、エンジン４の出力トルク、及び図３のステップＳ１において取得した車両１の加速度に基づき、車両１の重量を算出する。また、アンダーステア要因取得部２０は、図３のステップＳ１において取得したタイヤ使用期間情報に基づき、車両１にタイヤが装着された後の経過期間を特定する。

次に、ステップＳ２９において、トルク低減量決定部２２は、ステップＳ２８において取得した車両１の重量及びタイヤ使用期間に基づき、ステップＳ２７において取得した減速度減少量を補正する。
具体的には、トルク低減量決定部２２は、図６（ａ）のマップに示した減速度減少量の補正係数Ｋ１と車重との関係と、図６（ｂ）のマップに示した減速度減少量の補正係数Ｋ２とタイヤ使用期間との関係に基づき、ステップＳ２８において取得した車両１の重量及びタイヤ使用期間に対応する補正係数Ｋ１、Ｋ２を取得する。
図６（ａ）における横軸は、車両１に運転者１名が乗車し且つ荷物を積載していない場合の車重に対する実際の車重（即ちステップＳ２８において取得された車両１の重量）の増加重量を示し、縦軸は補正係数Ｋ１を示す。図６（ａ）に示すように、増加重量が大きいほど、補正係数Ｋ１は小さくなる。
また、図６（ｂ）における横軸はタイヤ使用期間を示し、縦軸は補正係数Ｋ２を示す。図６（ｂ）に示すように、タイヤ使用期間が長いほど、補正係数Ｋ２は小さくなる。
トルク低減量決定部２２は、このように取得した補正係数Ｋ１及びＫ２を、ステップＳ２７において取得した減速度減少量に乗じることにより、補正減速度減少量を算出する。

図５に戻り、ステップＳ３０において、トルク低減量決定部２２は、前回の処理において決定した付加減速度から、ステップＳ２９において補正した補正減速度減少量を減算することにより、今回の処理における付加減速度を決定する。

ステップＳ２５、Ｓ２６、又はＳ３０の後、ステップＳ３１において、トルク低減量決定部２２は、ステップＳ２５、Ｓ２６、又はＳ３１において決定した今回の付加減速度に基づき、トルク低減量を決定する。具体的には、トルク低減量決定部２２は、今回の付加減速度を実現するために必要となるトルク低減量を、ステップＳ１において取得された現在の車速、ギヤ段、路面勾配等に基づき決定する。このステップＳ３１の後、トルク低減量決定部２２はトルク低減量決定処理を終了し、メインルーチンに戻る。

図３に戻り、ステップＳ２及びＳ３の処理及びステップＳ４のトルク低減量決定処理を行った後、ステップＳ５において、最終目標トルク決定部２４は、ステップＳ４において平滑化を行った後の基本目標トルクから、ステップＳ４のトルク低減量決定処理において決定したトルク低減量を減算することにより、最終目標トルクを決定する。

次に、ステップＳ６において、エンジン制御部２６は、ステップＳ５において設定した最終目標トルクを出力させるようにエンジン４を制御する。具体的には、エンジン制御部２６は、ステップＳ５において設定した最終目標トルクと、エンジン回転数とに基づき、最終目標トルクを実現するために必要となる各種状態量（例えば、空気充填量、燃料噴射量、吸気温度、酸素濃度等）を決定し、それらの状態量に基づき、エンジン４の各構成要素のそれぞれを駆動する各アクチュエータを制御する。この場合、エンジン制御部２６は、状態量に応じた制限値や制限範囲を設定し、状態値が制限値や制限範囲による制限を遵守するような各アクチュエータの制御量を設定して制御を実行する。
ステップＳ６の後、ＰＣＭ１６は、エンジン制御処理を終了する。

次に、図７により、本発明の実施形態による車両用挙動制御装置の作用を説明する。図７は、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１が旋回を行う場合における、車両用挙動制御装置によるエンジン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７（ａ）は、右旋回を行う車両１を概略的に示す平面図である。この図７（ａ）に示すように、車両１は、位置Ａから右旋回を開始し、位置Ｂから位置Ｃまで操舵角一定で右旋回を継続する。

図７（ｂ）は、図７（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７（ｂ）における横軸は時間を示し、縦軸は操舵角を示す。
この図７（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足し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、位置Ｃまで操舵角が一定に保たれる（操舵保持）。

図７（ｃ）は、図７（ｂ）に示したように右旋回を行う車両１の操舵速度の変化を示す線図である。図７（ｂ）における横軸は時間を示し、縦軸は操舵速度を示す。
車両１の操舵速度は、車両１の操舵角の時間微分により表される。即ち、図７（ｃ）に示すように、位置Ａにおいて右向きの操舵が開始された場合、右向きの操舵速度が生じ、位置Ａと位置Ｂとの間において操舵速度がほぼ一定に保たれる。その後、右向きの操舵速度は減少し、位置Ｂにおいて右向きの操舵角が最大になると、操舵速度は０になる。更に、位置Ｂから位置Ｃまで右向きの操舵角が保持される間、操舵速度は０のままである。

図７（ｄ）は、図７（ｃ）に示した操舵速度に基づき決定された付加減速度の変化を示す線図である。図７（ｄ）における横軸は時間を示し、縦軸は付加減速度を示す。また、図７（ｄ）における実線は、図４のトルク低減量決定処理において決定された付加減速度の変化を示し、一点鎖線は、操舵速度に基づく目標付加減速度の変化を示す。この一点鎖線により示す目標付加減速度は、図７（ｃ）に示した操舵速度の変化と同様に、位置Ａから増大し始め、位置Ａと位置Ｂとの間においてほぼ一定に保たれ、その後減少して位置Ｂにおいて０になる。また、図７（ｄ）における二点鎖線は、アンダーステアの要因となる車両１の状態が変化したときの目標付加減速度の変化を示す。

図４を参照して説明したように、トルク低減量決定部２２は、ステップＳ２３において操舵速度の絶対値が減少していない場合、即ち操舵速度の絶対値が増大している又は操舵速度の絶対値が変化していない場合、ステップＳ２４において操舵速度に基づき目標付加減速度を取得する。続いて、ステップＳ２５において、トルク低減量決定部２２は、付加減速度の増大率が閾値Ｒｍａｘ以下となる範囲で各処理サイクルにおける付加減速度を決定する。
図７（ｄ）では、位置Ａから増大を開始した目標付加減速度の増大率が閾値Ｒｍａｘを上回っている場合を示している。この場合、トルク低減量決定部２２は、増大率＝Ｒｍａｘとなるように（即ち一点鎖線で示した目標付加減速度よりも緩やかな増大率で）付加減速度を増大させる。また、位置Ａと位置Ｂとの間において目標付加減速度がほぼ一定に保たれている場合、トルク低減量決定部２２は、付加減速度＝目標付加減速度として決定する。

また、上述したように、図４のステップＳ２３において操舵速度の絶対値が減少している場合、トルク低減量決定部２２は、操舵速度の最大時における付加減速度を保持する。図７（ｄ）では、位置Ｂに向かって操舵速度が減少している場合、それに伴って一点鎖線により示す目標付加減速度も減少するが、実線により示す付加減速度は最大値を位置Ｂまで維持する。

更に、上述したように、図４のステップＳ２１において、操舵角の絶対値が一定又は減少中である場合、トルク低減量決定部２２は、ステップＳ２９において、ステップＳ２７で取得した減速度減少量を、ステップＳ２８において取得した車両１の重量及びタイヤ使用期間に基づき補正し、ステップＳ３０において、その補正減速度減少量により付加減速度を減少させる。図７（ｄ）では、トルク低減量決定部２２は、付加減速度の減少率が徐々に小さくなるように、即ち付加減速度の変化を示す実線の傾きが徐々に緩やかになるように、付加減速度を減少させる。
また、図６を参照して説明したように、車両１の重量が大きいほど補正係数Ｋ１が小さくなり、タイヤ使用期間が長いほど補正係数Ｋ２が小さくなるので、車両１の重量が大きいほど、あるいは、タイヤ使用期間が長いほど、補正減速度減少量は小さくなり、付加減速度の減少率が小さくなる。即ち、車両１の重量が大きいほど、あるいは、タイヤ使用期間が長いほど、図７（ｄ）において二点鎖線により示すように、付加減速度の変化を示す曲線の傾きが緩やかになる。

図７（ｅ）は、図７（ｄ）に示した付加減速度に基づき決定されたトルク低減量の変化を示す線図である。図７（ｅ）における横軸は時間を示し、縦軸はトルク低減量を示す。
上述したように、トルク低減量決定部２２は、付加減速度を実現するために必要となるトルク低減量を、現在の車速、ギヤ段、路面勾配等のパラメータに基づき決定する。従って、これらのパラメータが一定である場合、トルク低減量は、図７（ｄ）に示した付加減速度の変化と同様に変化するように決定される。
従って、操舵角の絶対値が一定又は減少中であり、トルク低減量決定部２２が、ステップＳ３０において補正減速度減少量により付加減速度を減少させる場合、図７（ｄ）を参照して説明したように、車両１の重量が大きいほど、あるいは、タイヤ使用期間が長いほど、付加減速度の減少率が小さくなるので、トルク低減量の減少率も同様に小さくなる。即ち、車両１の重量が大きいほど、あるいは、タイヤ使用期間が長いほど、図７（ｅ）において二点鎖線により示すように、トルク低減量の変化を示す曲線の傾きが緩やかになる。

図７（ｆ）は基本目標トルクとトルク低減量とに基づき決定された最終目標トルクの変化を示す線図である。図７（ｆ）における横軸は時間を示し、縦軸はトルクを示す。また、図７（ｆ）における点線は基本目標トルクを示し、実線は最終目標トルクを示す。
図３を参照して説明したように、最終目標トルク決定部２４は、ステップＳ３において決定した基本目標トルクから、ステップＳ４のトルク低減量決定処理において決定したトルク低減量を減算することにより、最終目標トルクを決定する。従って、基本目標トルクが一定である場合、最終目標トルクは、図７（ｅ）に示したトルク低減量の変化と同様に変化するように決定される。
従って、操舵角の絶対値が一定又は減少中であり、ステップＳ３０において、トルク低減量決定部２２が補正減速度減少量により付加減速度を減少させる場合、図７（ｅ）を参照して説明したように、車両１の重量が大きいほど、あるいは、タイヤ使用期間が長いほど、トルク低減量の減少率が小さくなるので、最終目標トルクを上昇させるときの変化率も同様に小さくなる。即ち、車両１の重量が大きいほど、あるいは、タイヤ使用期間が長いほど、図７（ｆ）において二点鎖線により示すように、最終目標トルクの上昇を示す曲線の傾きが緩やかになる。

図７（ｇ）は、図７（ｆ）に示した最終目標トルクに基づきエンジン４の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）の変化と、トルク低減量決定部が決定したトルク低減量に基づくエンジン４の制御を行わなかった場合（即ち図７（ｆ）に点線で示した基本目標トルクを実現するようにエンジン４の制御を行った場合）の実ヨーレートの変化とを示す線図である。図７（ｇ）における横軸は時間を示し、縦軸はヨーレートを示す。また、図７（ｇ）における実線は、最終目標トルクを実現するようにエンジン４の制御を行った場合の実ヨーレートの変化を示し、点線は、トルク低減量に対応する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、右向きの操舵速度が増大するにつれて図７（ｅ）に示したようにトルク低減量を増大させることにより、図７（ｆ）に示したように最終目標トルクを低減させると、車両１の操舵輪である前輪２の荷重が増加する。その結果、前輪２と路面との間の摩擦力が増加し、前輪２のコーナリングフォースが増大するため、車両１の回頭性が向上する。即ち、図７（ｇ）に示すように、位置Ａと位置Ｂとの間において、トルク低減量に対応する制御を行わなかった場合（点線）よりも、トルク低減量を反映した最終目標トルクを実現するようにエンジン４の制御を行った場合（実線）の方が、車両１に発生する時計回り（ＣＷ）のヨーレートが大きくなる。
次に、図７（ｄ）、（ｅ）に示したように、位置Ｂに向かって操舵速度が減少するとき目標付加減速度も減少するが、トルク低減量を最大値のまま維持しているので、操舵の切り込みが継続されている間は前輪２に付加した荷重が維持され、車両１の回頭性が保たれる。
更に、位置Ｂから位置Ｃにおいて操舵角の絶対値が一定である場合、トルク低減量を滑らかに減少させることにより、最終目標トルクを滑らかに上昇させるので、操舵の切り込みの終了に応じて徐々に前輪２に付加した荷重を低減し、前輪２のコーナリングフォースを減少させることにより車体を安定させつつ、エンジン４の出力トルクを回復させることができる。特に、図７（ｆ）に示したように、車両１の重量が大きいほど、あるいは、タイヤ使用期間が長いほど、最終目標トルクを上昇させるときの変化率が小さくなるので、車重の増大やタイヤの経年劣化により車両のアンダーステア傾向が強くなるほど、前輪２に付加した荷重を低減するときの変化率を小さくし、前輪２のコーナリングフォースを緩やかに減少させるようになっている。

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、トルク低減量決定部２２は、ヨーレート関連量としての操舵速度に基づき目標付加減速度を取得し、この目標付加減速度に基づいてトルク低減量を決定すると説明したが、アクセルペダルの操作以外の車両１の運転状態（操舵角、ヨーレート、スリップ率等）に基づきトルク低減量を決定するようにしてもよい。
例えば、トルク低減量決定部２２は、操舵角及び車速から算出した目標ヨーレートや、ヨーレートセンサから入力されたヨーレートに基づき、車両１に発生させるべき目標ヨー加速度をヨーレート関連量として算出し、その目標ヨー加速度に基づき目標付加減速度を取得して、トルク低減量を決定するようにしてもよい。あるいは、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ヨーレート関連量として検出し、この横加速度に基づきトルク低減量を決定するようにしてもよい。

また、上述した実施形態においては、車両用挙動制御装置を搭載した車両１は、駆動輪を駆動するエンジン４を搭載すると説明したが、バッテリやキャパシタから供給された電力により駆動輪を駆動するモータを搭載した車両についても、本発明による車両用挙動制御装置を適用することができる。この場合、ＰＣＭ１６は、車両１の操舵速度に応じてモータのトルクを低減させる制御を行う。

また、上述した実施形態においては、アンダーステア要因取得部２０により取得されたタイヤ使用期間が長いほど、減速度減少量の補正係数Ｋ２を小さくし、最終目標トルクを上昇させるときの変化率を小さくすると説明したが、車両１にタイヤが装着された後の走行距離が長いほど、減速度減少量の補正係数を小さくし、最終目標トルクを上昇させるときの変化率を小さくするようにしてもよい。

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の効果を説明する。

まず、ＰＣＭ１６は、操舵速度に応じて最終目標トルクを低減させた後、アンダーステア要因取得部２０により取得されたアンダーステアの要因となる車両１の状態に基づき決定した変化率により最終目標トルクを上昇させるので、最終目標トルクを上昇させることにより、前輪に加えられた荷重を減少させ前輪のコーナリングフォースを減少させるときに、アンダーステアの要因となる車両１の状態に応じた変化率により前輪のコーナリングフォースを減少させることができ、これにより、車重の増大やタイヤの経年劣化により車両のアンダーステア傾向が強くなった場合には、それに応じた変化率により前輪のコーナリングフォースを減少させることでアンダーステアが現れることを抑制することができ、車重の増大やタイヤの経年劣化が発生する前と同様にドライバの意図した挙動を正確に実現するように車両１の挙動を制御することができる。

特に、ＰＣＭ１６は、アンダーステア要因取得部２０により取得された車両１の重量が大きいほど、最終目標トルクを上昇させるときの変化率を小さくするので、最終目標トルクを上昇させることにより、前輪に加えられた荷重を減少させ前輪のコーナリングフォースを減少させるときに、車両１の重量が大きいほど、前輪２に付加した荷重を低減するときの変化率を小さくし、前輪２のコーナリングフォースを緩やかに減少させることができ、これにより、車重の増大により車両のアンダーステア傾向が強くなった場合には、それに応じて緩やかに前輪のコーナリングフォースを減少させることでアンダーステアが現れることを抑制することができ、車重の増大が発生する前と同様にドライバの意図した挙動を正確に実現するように車両１の挙動を制御することができる。

また、ＰＣＭ１６は、アンダーステア要因取得部２０により取得されたタイヤ使用期間が長いほど、最終目標トルクを上昇させるときの変化率を小さくするので、最終目標トルクを上昇させることにより、前輪に加えられた荷重を減少させ前輪のコーナリングフォースを減少させるときに、タイヤ使用期間が長いほど、前輪２に付加した荷重を低減するときの変化率を小さくし、前輪２のコーナリングフォースを緩やかに減少させることができ、これにより、タイヤの経年劣化により車両のアンダーステア傾向が強くなった場合には、それに応じて緩やかに前輪のコーナリングフォースを減少させることでアンダーステアが現れることを抑制することができ、タイヤの経年劣化が発生する前と同様にドライバの意図した挙動を正確に実現するように車両１の挙動を制御することができる。

また、ＰＣＭ１６は、車両１の操舵角が増大し且つ操舵速度が増大している場合、操舵速度に応じて最終目標トルクを低減させ、この後、操舵角が減少し又は操舵角が一定になった場合、最終目標トルクを上昇させるので、ステアリングの切り込み操作の終了に応じて前輪に加えられた荷重を減少させ前輪のコーナリングフォースを減少させるときに、車重の増大やタイヤの経年劣化に応じた変化率により前輪のコーナリングフォースを減少させることでアンダーステアが現れることを抑制することができ、車重の増大やタイヤの経年劣化が発生する前と同様に、ステアリングの切り込み操作終了後におけるドライバの意図した挙動を正確に実現するように車両１の挙動を制御することができる。

１ 車両
２ 前輪
４ エンジン
６ ステアリングホイール
８ 操舵角センサ
１０ アクセル開度センサ
１２ 車速センサ
１４ 加速度センサ
１６ ＰＣＭ
１８ 基本目標トルク決定部
２０ アンダーステア要因取得部
２２ トルク低減量決定部
２４ 最終目標トルク決定部
２６ エンジン制御部

Claims (4)

1. 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、
   アンダーステアの要因となる上記車両の状態を取得するアンダーステア要因取得手段と、を有し、
   上記駆動力制御手段は、上記駆動力を低減させた後、上記アンダーステア要因取得手段により取得された上記車両の状態に基づき決定した変化率により上記駆動力を上昇させる制御を行うことを特徴とする車両用挙動制御装置。
2. 上記アンダーステア要因取得手段は、上記車両の重量を、上記アンダーステアの要因となる上記車両の状態として取得し、
   上記駆動力制御手段は、上記アンダーステア要因取得手段により取得された上記車両の重量が大きいほど、上記駆動力を上昇させるときの変化率を小さくする、請求項１に記載の車両用挙動制御装置。
3. 上記アンダーステア要因取得手段は、上記車両にタイヤが装着された後の経過期間を、上記アンダーステアの要因となる上記車両の状態として取得し、
   上記駆動力制御手段は、上記アンダーステア要因取得手段により取得された上記車両にタイヤが装着された後の経過期間が長いほど、上記駆動力を上昇させるときの変化率を小さくする、請求項１又は２に記載の車両用挙動制御装置。
4. 上記駆動力制御手段は、上記車両の操舵角が増大し且つ上記ヨーレート関連量が増大している場合、上記ヨーレート関連量に応じて上記駆動力を低減させ、この後、上記操舵角が減少し又は上記操舵角が一定になった場合、上記駆動力を上昇させる、請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両用挙動制御装置。

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