JP2019146292A - 車両の制御方法、車両システム及び車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操舵装置が切り込み操作されたときに車両に減速度を付加する車両姿勢制御を行う車両の制御方法において、車両減速時において当該制御による車両旋回性能の改善効果を適切に確保する。【解決手段】車両の制御方法は、操舵角センサ８により検出された操舵角に基づき、ステアリングホイール６などを含む操舵装置が切り込み操作されたか否かを判定する工程と、操舵装置が切り込み操作されたと判定されたときに、車両姿勢を制御するように、モータジェネレータ４に回生発電を行わせて、車両１に減速度を付加する工程と、車両１に発生する減速度が第１値であるときに、車両１に発生する減速度が第１値よりも小さい第２値であるときよりも、車両姿勢を制御するために車両１に付加する減速度を大きくする工程と、を有する。【選択図】図７

Description

本発明は、車両姿勢を制御する車両の制御方法、車両システム及び車両の制御装置に関する。

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、車両の挙動を安全方向に制御する技術（例えば横滑り防止装置）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するようにした車両運動制御装置が知られている。

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、エンジンやモータの生成トルク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１）。この装置によれば、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（つまり操安性）が向上する。これにより、ドライバの意図に沿った車両姿勢の制御を実現することができる。なお、以下では、このような制御を適宜「車両姿勢制御」と呼ぶ。

特許第６１１２３０４号公報

上記したような車両姿勢制御においては、ステアリングの切り込み操作に応答して車両に減速度を付加することにより、車両上屋（サスペンションより上部）における車両前部を沈み込ませた車両姿勢を形成させることで、車両旋回性能を向上させるようにしている。しかしながら、従来の車両姿勢制御では、車両が減速しているときに車両姿勢制御による車両旋回性能を向上させることができない場合があった。この理由は以下の通りである。

車両の減速時には、定速走行時や加速時よりも、車両上屋における車両前部が沈み込んだ状態（車両後方側に対する車両前方側の沈み込み量が大きい状態）となっている。この状態においては、車両前方側のサスペンションの剛性、つまりサスペンションのスプリングの伸縮の剛性が高まっている。したがって、車両減速時には、車両前方側のサスペンションのスプリングが既に圧縮された状態であるため、この状態において車両姿勢制御を行うと、当該制御により減速度を付加したときの車両前方側の沈み込みが不足して、車両旋回性能を十分に向上させることができない場合があった。

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、操舵装置が切り込み操作されたときに車両に減速度を付加する車両姿勢制御を行う車両の制御方法、車両システム及び車両の制御装置において、車両減速時において当該制御による車両旋回性能の改善効果を適切に確保することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、車輪と、この車輪により駆動されて回生発電を行うジェネレータと、弾性部材を備えたサスペンションと、操舵装置の操舵角を検出する操舵角センサと、を有する車両の制御方法であって、操舵角センサにより検出された操舵角に基づき、操舵装置が切り込み操作されたか否かを判定する工程と、操舵装置が切り込み操作されたと判定されたときに、車両姿勢を制御するように、ジェネレータに回生発電を行わせて、車両に減速度を付加する工程と、車両に発生する減速度が第１値であるときに、車両に発生する減速度が第１値よりも小さい第２値であるときよりも、車両姿勢を制御するために車両に付加する減速度を大きくする工程と、を有する、ことを特徴とする。

このように構成された本発明では、操舵装置が切り込み操作されたときに、車両姿勢を制御するように車両に減速度が付加される、つまり車両姿勢制御が行われる。そして、本願発明では、車両に発生する減速度（絶対値で表されるものとする。以下同様とする。）が第１値であるときに、車両に発生する減速度が当該第１値よりも小さい第２値であるときよりも、車両姿勢制御において車両に付加する減速度を大きくする。これにより、車両減速時において車両姿勢制御により減速度を付加したときの車両前方側の沈み込み不足を解消して、操舵装置の切り込み操作開始時に、ヨーレートを速やかに車両に発生させることができる。したがって、本発明によれば、車両減速時において、車両姿勢制御による車両旋回性能の改善効果を適切に確保することができる。

他の観点では、上記の目的を達成するために、本発明は、車輪と、この車輪に制動力を付加する制動装置と、弾性部材を備えたサスペンションと、操舵装置の操舵角を検出する操舵角センサと、を有する車両の制御方法であって、操舵角センサにより検出された操舵角に基づき、操舵装置が切り込み操作されたか否かを判定する工程と、操舵装置が切り込み操作されたと判定されたときに、車両姿勢を制御するように、制動装置より制動力を付加させて、車両に減速度を付加する工程と、車両に発生する減速度が第１値であるときに、車両に発生する減速度が第１値よりも小さい第２値であるときよりも、車両姿勢を制御するために車両に付加する減速度を大きくする工程と、を有する、ことを特徴とする。
このように構成された本発明によっても、車両減速時において、車両姿勢制御による車両旋回性能を適切に確保することができる。

本発明において、好ましくは、車両のブレーキペダルの踏込量が第１値であるときには、ブレーキペダルの踏込量が第１値よりも小さい第２値であるときよりも、車両姿勢を制御するために車両に付加する減速度を大きくする工程を更に備える。
ブレーキペダルの踏込量と車両に発生する減速度との間には相関がある。具体的には、ブレーキペダルの踏込量が大きいほど、車両に発生する減速度が大きくなる。よって、上記の本発明によれば、ブレーキペダルの踏込量に対応する減速度に応じて、車両姿勢制御で付加する減速度を適切に設定することができる。

本発明において、好ましくは、車両のアクセルペダルの踏込量がほぼ０であるときには、そうでないときよりも、車両姿勢を制御するために車両に付加する減速度を大きくする工程を更に備える。
アクセルペダルの踏込量がほぼ０であるときには車両に減速度が発生する。よって、上記の本発明によれば、アクセルペダルの踏込量がほぼ０であるときに発生する減速度に応じて、車両姿勢制御で付加する減速度を適切に設定することができる。

本発明において、好ましくは、車両の変速機の減速側への変速時には、そうでないときよりも、車両姿勢を制御するために車両に付加する減速度を大きくする工程を更に備える。
変速機の減速側への変速時（つまりダウンシフト時）には車両に減速度が発生する。よって、上記の本発明によれば、変速機の減速側への変速時に発生する減速度に応じて、車両姿勢制御で付加する減速度を適切に設定することができる。

他の観点では、上記の目的を達成するために、本発明は、車輪と、この車輪により駆動されて回生発電を行うジェネレータと、弾性部材を備えたサスペンションと、操舵装置の操舵角を検出する操舵角センサと、プロセッサと、を有する車両システムであって、プロセッサは、操舵角センサにより検出された操舵角に基づき、操舵装置が切り込み操作されたか否かを判定し、操舵装置が切り込み操作されたと判定されたときに、車両姿勢を制御するように、ジェネレータに回生発電を行わせて、車両に減速度を付加し、車両に発生する減速度が第１値であるときに、車両に発生する減速度が第１値よりも小さい第２値であるときよりも、車両姿勢を制御するために車両に付加する減速度を大きくする、ように構成されている、ことを特徴とする。

他の観点では、上記の目的を達成するために、本発明は、車輪と、この車輪に制動力を付加する制動装置と、弾性部材を備えたサスペンションと、操舵装置の操舵角を検出する操舵角センサと、プロセッサと、を有する車両システムであって、プロセッサは、操舵角センサにより検出された操舵角に基づき、操舵装置が切り込み操作されたか否かを判定し、操舵装置が切り込み操作されたと判定されたときに、車両姿勢を制御するように、制動装置より制動力を付加させて、車両に減速度を付加し、車両に発生する減速度が第１値であるときに、車両に発生する減速度が第１値よりも小さい第２値であるときよりも、車両姿勢を制御するために車両に付加する減速度を大きくする、ように構成されている、ことを特徴とする。

他の観点では、上記の目的を達成するために、本発明は、弾性部材を備えたサスペンションを有する車両の制御装置であって、操舵装置が切り込み操作されたときに、車両に減速度を付加することにより車両姿勢を制御する車両姿勢制御手段を有し、この車両姿勢制御手段は、車両に発生する減速度が第１値であるときに、車両に発生する減速度が第１値よりも小さい第２値であるときよりも、車両姿勢を制御するために車両に付加する減速度を大きくする、ことを特徴とする。

このように構成された本発明による車両システム及び車両の制御装置によっても、車両減速時において、車両姿勢制御による車両旋回性能を適切に確保することができる。

本発明によれば、操舵装置が切り込み操作されたときに車両に減速度を付加する車両姿勢制御を行う車両の制御方法、車両システム及び車両の制御装置において、車両減速時において当該制御による車両旋回性能の改善効果を適切に確保することができる。

本発明の第１実施形態による車両の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。 本発明の第１実施形態による車両の制御装置の電気的構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態による車両姿勢制御処理のフローチャートである。 本発明の第１実施形態による目標減速度の設定方法の一例についての説明図である。 本発明の第１実施形態による付加減速度設定処理のフローチャートである。 本発明の第１実施形態による付加減速度と操舵速度との関係を示したマップである。 本発明の第１実施形態による付加減速度を補正するためのゲイン（付加減速度ゲイン）を規定したマップである。 本発明の第１実施形態による車両の制御装置を搭載した車両が旋回を行う場合の、車両姿勢制御に関するパラメータの時間変化を示したタイムチャートである。 本発明の第２実施形態による車両の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。 本発明の第２実施形態による車両姿勢制御処理のフローチャートである。 本発明の第２実施形態による車両の制御装置を搭載した車両が旋回を行う場合の、車両姿勢制御に関するパラメータの時間変化を示したタイムチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による車両の制御装置を説明する。

＜第１実施形態＞
最初に、本発明の第１実施形態について説明する。まず、図１により、本発明の第１実施形態による車両の制御装置を搭載した車両のシステム構成を説明する。図１は、本発明の第１実施形態による車両の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の制御装置を搭載した車両を示す。車両１には、前輪２を駆動する機能（つまり電動機としての機能）と、前輪２により駆動されて回生発電を行う機能（つまり発電機としての機能）と、を有するモータジェネレータ４が搭載されている。モータジェネレータ４は、減速機５（変速機に相当）を介して前輪２との間で力が伝達され、また、インバータ３を介してコントローラ１４により制御される。更に、モータジェネレータ４は、バッテリ２５に接続されており、駆動力を発生するときにはバッテリ２５から電力が供給され、回生したときにはバッテリ２５に電力を供給してバッテリ２５を充電する。

また、車両１は、当該車両１を操舵するための操舵装置（ステアリングホイール６など）と、この操舵装置においてステアリングホイール６に連結されたステアリングコラム（図示せず）の回転角度を検出する操舵角センサ８と、アクセルペダルの開度に相当するアクセルペダル踏込量を検出するアクセル開度センサ１０と、ブレーキペダルの踏込量を検出するブレーキ踏込量センサ１１と、車速を検出する車速センサ１２と、車両１に発生する加速度（減速度も含む）を検出する加速度センサ１３と、を有する。これらの各センサは、それぞれの検出値をコントローラ１４に出力する。このコントローラ１４は、例えばＰＣＭ（Power-train Control Module）などを含んで構成される。更に、車両１の各車輪は、弾性部材（典型的にはスプリング）やサスペンションアームなどを含むサスペンション３０を介して、車体に懸架されている。

また、車両１は、各車輪に設けられたブレーキ装置（制動装置）１６のブレーキキャリパにブレーキ液圧を供給するブレーキ制御システム１８を備えている。ブレーキ制御システム１８は、各車輪に設けられたブレーキ装置１６において制動力を発生させるために必要なブレーキ液圧を生成する液圧ポンプ２０と、各車輪のブレーキ装置１６への液圧供給ラインに設けられた、液圧ポンプ２０から各車輪のブレーキ装置１６へ供給される液圧を制御するためのバルブユニット２２（具体的にはソレノイド弁）と、液圧ポンプ２０から各車輪のブレーキ装置１６へ供給される液圧を検出する液圧センサ２４と、を備えている。液圧センサ２４は、例えば各バルブユニット２２とその下流側の液圧供給ラインとの接続部に配置され、各バルブユニット２２の下流側の液圧を検出し、検出値をコントローラ１４に出力する。

次に、図２により、本発明の第１実施形態による車両の制御装置の電気的構成を説明する。図２は、本発明の第１実施形態による車両の制御装置の電気的構成を示すブロック図である。

本実施形態によるコントローラ１４（車両の制御装置）は、上述したセンサ８、１０、１１、１２、１３の検出信号の他、車両１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、モータジェネレータ４及びブレーキ制御システム１８に対する制御を行う。具体的には、コントローラ１４は、車両１を駆動するときには、車両１に付与すべき目標トルク（駆動トルク）を求めて、この目標トルクをモータジェネレータ４から発生させるようにインバータ３に対して制御信号を出力する。他方で、コントローラ１４は、車両１を制動させるときには、車両１に付与すべき目標回生トルクを求めて、この目標回生トルクをモータジェネレータ４から発生させるようにインバータ３に対して制御信号を出力する。また、コントローラ１４は、車両１を制動させるときに、このような回生トルクを用いる代わりに又は回生トルクを用いると共に、車両１に付与すべき目標制動力を求めて、この目標制動力を実現するようにブレーキ制御システム１８に対して制御信号を出力してもよい。この場合、コントローラ１４は、ブレーキ制御システム１８の液圧ポンプ２０及びバルブユニット２２を制御することで、ブレーキ装置１６により所望の制動力を発生させるようにする。

コントローラ１４（ブレーキ制御システム１８も同様）は、１つ以上のプロセッサ、当該プロセッサ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。
詳細は後述するが、コントローラ１４は、本発明における車両の制御装置に相当する。また、コントローラ１４は、本発明における車両姿勢制御手段として機能する。更に、コントローラ１４、車輪（前輪２及び後輪）、モータジェネレータ４、操舵角センサ８、及びサスペンション３０を少なくとも含むシステムは、本発明における車両システムに相当する。

なお、図１では、ステアリングホイール６に連結されたステアリングコラムの回転角度（操舵角センサ８により検出される角度）を操舵角として用いる例を示したが、ステアリングコラムの回転角度の代わりに又はステアリングコラムの回転角度と共に、操舵系における各種状態量（アシストトルクを付与するモータの回転角や、ラックアンドピニオンにおけるラックの変位等）を操舵角として用いてもよい。

次に、本発明の第１実施形態による車両姿勢制御について説明する。まず、図３により、本発明の第１実施形態において車両の制御装置が行う車両姿勢制御処理の全体的な流れを説明する。図３は、本発明の第１実施形態による車両姿勢制御処理のフローチャートである。

図３の車両姿勢制御処理は、車両１のイグニッションがオンにされ、車両の制御装置に電源が投入された場合に起動され、所定周期（例えば５０ｍｓ）で繰り返し実行される。なお、この車両姿勢制御処理は、車両１の非駆動中、すなわち車両１の制動中に実行されるものとする。

車両姿勢制御処理が開始されると、ステップＳ１において、コントローラ１４は車両１の運転状態に関する各種センサ情報を取得する。具体的には、コントローラ１４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ペダル踏込量（アクセルペダル開度）、ブレーキ踏込量センサ１１が検出したブレーキペダル踏込量、車速センサ１２が検出した車速等を含む、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。

次に、ステップＳ２において、コントローラ１４は、ステップＳ１において取得された車両１の運転状態に基づき、車両１に付加すべき目標減速度を設定する。典型的には、コントローラ１４は、ブレーキペダル踏込量に基づき目標減速度を設定する。ここで、図４を参照して、本発明の実施形態における目標減速度の設定方法の一例について説明する。

図４は、ブレーキペダル踏込量（横軸）と目標減速度（縦軸）との関係を示したマップである。このマップは、ブレーキペダル踏込量が大きくなるほど目標減速度（絶対値）が大きくなるように規定されている。コントローラ１４は、ステップＳ２において、図４に示すようなマップを用いて、ブレーキペダル踏込量に応じて目標加速度又は目標減速度を決定する。このようなブレーキペダル踏込量以外にも、車速やブレーキペダルの踏込速度や踏戻速度なども考慮に入れて、目標減速度を設定してもよい。

次いで、ステップＳ３において、コントローラ１４は、ステップＳ２で設定した目標減速度を実現するためのモータジェネレータ４の基本目標回生トルクを設定する。

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、コントローラ１４は付加減速度設定処理を実行し、操舵装置の操舵速度に基づき、車両１に減速度を発生させることで車両姿勢を制御するために必要なトルク低減量を決定する。この付加減速度設定処理の詳細は後述する。

次いで、ステップＳ５において、コントローラ１４は、ステップＳ３において決定した基本目標回生トルクと、ステップＳ４において決定したトルク低減量とに基づき、最終目標回生トルクを決定する。具体的には、コントローラ１４は、基本目標回生トルクにトルク低減量を加算した値を最終目標回生トルクとする（原則、基本目標回生トルク及びトルク低減量は正値で表される）。つまり、コントローラ１４は、車両１に付与する回生トルク（制動トルク）を増加させるようにする。なお、ステップＳ４においてトルク低減量が決定されなかった場合には（つまりトルク低減量が０である場合）、コントローラ１４は、基本目標回生トルクをそのまま最終目標回生トルクとして適用する。

次いで、ステップＳ６において、コントローラ１４は、ステップＳ５において決定した最終目標回生トルクを実現するためのインバータ３の指令値（インバータ指令値）を設定する。つまり、コントローラ１４は、最終目標回生トルクをモータジェネレータ４から発生させるためのインバータ指令値（制御信号）を設定する。そして、ステップＳ７において、コントローラ１４は、ステップＳ６において設定したインバータ指令値をインバータ３に出力する。このステップＳ７の後、コントローラ１４は、車両姿勢制御処理を終了する。

次に、図５乃至図７を参照して、本発明の第１実施形態における付加減速度設定処理について説明する。

図５は、本発明の第１実施形態による付加減速度設定処理のフローチャートである。図６は、本発明の第１実施形態による付加減速度と操舵速度との関係を示したマップである。図７は、本発明の第１実施形態において、図６のマップより得られる付加減速度を車両１に発生する減速度に応じて補正するためのゲイン（付加減速度ゲイン）を規定したマップである。

図５の付加減速度設定処理が開始されると、ステップＳ２１において、コントローラ１４は、ステアリングホイール６の切り込み操作中（即ち操舵角（絶対値）が増大中）か否かを判定する。
その結果、切り込み操作中である場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、ステップＳ２２に進み、コントローラ１４は、図３の車両姿勢制御処理のステップＳ１において操舵角センサ８から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、コントローラ１４は、操舵速度が所定の閾値Ｓ₁以上であるか否かを判定する。その結果、操舵速度が閾値Ｓ₁以上である場合（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、ステップＳ２４に進み、コントローラ１４は、操舵速度に基づき付加減速度を設定する。この付加減速度は、ドライバの意図に沿って車両姿勢を制御するために、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、コントローラ１４は、図６のマップに示す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付加減速度を設定する。図６における横軸は操舵速度を示し、縦軸は付加減速度を示す。図６に示すように、操舵速度が閾値Ｓ₁未満である場合、対応する付加減速度は０である。即ち、操舵速度が閾値Ｓ₁未満である場合、コントローラ１４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を行わない。

一方、操舵速度が閾値Ｓ₁以上である場合には、操舵速度が増大するに従って、この操舵速度に対応する付加減速度は、所定の上限値Ｄ_maxに漸近する。即ち、操舵速度が増大するほど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。この上限値Ｄ_maxは、ステアリング操作に応じて車両１に減速度を付加しても、制御介入があったとドライバが感じない程度の減速度に設定される（例えば０．５ｍ／ｓ²≒０．０５Ｇ）。さらに、操舵速度が閾値Ｓ₁よりも大きい閾値Ｓ₂以上の場合には、付加減速度は上限値Ｄ_maxに維持される。

次に、ステップＳ２５において、コントローラ１４は、ステップＳ２４で設定した付加減速度を、車両１に発生する減速度（車両減速度）に応じた付加減速度ゲインにより補正する。具体的には、コントローラ１４は、図７に示すマップに基づき、現在の車両減速度に対応する付加減速度ゲインを決定して、この付加減速度ゲインによって付加減速度を補正する。

図７において、横軸は車両減速度（絶対値）を示しており、縦軸は付加減速度ゲインを示している。図７に示すマップは、車両減速度（絶対値）が大きくなるほど、付加減速度ゲインが大きくなるように規定されている。これにより、車両減速度（絶対値）が大きくなるほど、付加減速度（絶対値）が大きくなるように補正が行われることとなる。

コントローラ１４は、ステップＳ２５において、図７を参照して、現在の車両減速度に対応する付加減速度ゲインを決定する。例えば、コントローラ１４は、付加減速度ゲインを決定に当たって用いる車両減速度として、図３のステップＳ２で決定された目標減速度、又は加速度センサ１３によって検出された減速度を適用する。そして、コントローラ１４は、こうして決定した付加減速度ゲインによって付加減速度を補正する。例えば、コントローラ１４は、付加減速度ゲインに応じた値を付加減速度に乗算することで、当該付加減速度を補正する。

次に、ステップＳ２６において、コントローラ１４は、ステップＳ２５で補正された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、コントローラ１４は、モータジェネレータ４からの回生トルクの増加により付加減速度を実現するために必要となるトルク量を決定する。ステップＳ２６の後、コントローラ１４は付加減速度設定処理を終了し、メインルーチンに戻る。

また、ステップＳ２１において、ステアリングホイール６の切り込み操作中ではない場合（ステップＳ２１：Ｎｏ）、又は、ステップＳ２３において、操舵速度が閾値Ｓ₁未満である場合（ステップＳ２３：Ｎｏ）、コントローラ１４は、付加減速度の設定を行うことなく付加減速度設定処理を終了し、メインルーチンに戻る。この場合、トルク低減量は０となる。

なお、上記したステップＳ２５では、操舵速度に基づき設定された付加減速度を、車両減速度に応じた付加減速度ゲインにより補正していたが、他の例では、付加減速度ゲインを用いた補正を行わずに、操舵速度及び車両減速度に基づき付加減速度を設定してもよい。例えば、操舵速度及び車両減速度に対して設定すべき付加減速度が規定されたマップを用意しておき、そのようなマップを用いて、現在の操舵速度及び車両減速度に対応する付加減速度を設定すればよい。

次に、図８を参照して、本発明の第１実施形態による車両の制御装置の作用効果について説明する。図８は、本発明の第１実施形態による車両の制御装置を搭載した車両１に旋回走行させたときの、車両姿勢制御に関わる各種パラメータの時間変化を示すタイムチャートである。

図８において、チャート（ａ）はブレーキペダル踏込量を示し、チャート（ｂ）は車両減速度（絶対値）を示し、チャート（ｃ）は操舵角を示し、チャート（ｄ）は操舵速度を示し、チャート（ｅ）は付加減速度を示し、チャート（ｆ）は最終目標回生トルクを示し、チャート（ｇ）は実ヨーレートを示している。

ここでは、第１の例及び第２の例の２つの例を挙げて、車両姿勢制御に関わる各種パラメータの変化について説明する。具体的には、図８（ａ）、（ｂ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）において、実線は第１の例によるパラメータの変化を示し、破線は第２の例によるパラメータの変化を示している。図８（ａ）に示すように、第１の例及び第２の例の両方ともドライバによりブレーキペダルが踏み込まれており、第１の例では第２の例よりもブレーキペダル踏込量が大きいものとする。そのため、図８（ｂ）に示すように、第１の例及び第２の例の両方とも車両１が減速しており、第１の例では第２の例よりも減速度（絶対値）が大きくなっている。加えて、図８（ｆ）に示すように、車両１を減速させるようにモータジェネレータ４に回生発電を行わせるべく、最終目標回生トルクが適用されている。

上記のような状況において、図８（ｃ）に示すように、時刻ｔ１１から、ステアリングホイール６の切り込み操作が行われる。この場合、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの間、図８（ｄ）に示すように操舵速度が閾値Ｓ₁以上となり、図８（ｅ）に示すようにこの操舵速度に基づき付加減速度が設定される。具体的には、第１の例と第２の例とで操舵速度が同じであるが、第１の例のほうが第２の例よりも付加減速度（絶対値）が大きくなっている。これは、第１の例では、第２の例よりも車両減速度が大きいので（図８（ｂ）参照）、比較的大きな値を有する付加減速度ゲインが設定されて（図７参照）、この付加減速度ゲインによって付加減速度（絶対値）が大きくなるよう補正されたからである。このような付加減速度に応じて、図８（ｆ）に示すように、第１の例及び第２の例のそれぞれについて最終目標回生トルクが設定される。具体的には、第１の例のほうが第２の例よりも最終目標回生トルクが大きくなっている。そして、このような最終目標回生トルクを発生させるようモータジェネレータ４を制御することで、図８（ｇ）に示すような実ヨーレートが車両１に発生する。具体的には、第１の例と第２の例とでほぼ同じ実ヨーレートが車両１に発生する。

「発明が解決しようとする課題」のセクションにおいて説明したように、車両減速時には、定速走行時や加速時よりも、車両上屋における車両前部が沈み込んだ状態（車両後方側に対する車両前方側の沈み込み量が大きい状態）となっている。この状態においては、車両前方側のサスペンション３０の剛性、つまりサスペンション３０のスプリングの伸縮の剛性が高まっている。したがって、車両減速時には、車両前方側のサスペンション３０のスプリングが既に圧縮された状態であるため、この状態において車両姿勢制御を行うと、当該制御により減速度を付加したときの車両前方側の沈み込みが不足する傾向にある。すなわち、車両減速時には、車両前方側のサスペンション３０のスプリングが圧縮されている状態であるため、スプリングが圧縮されていない状態（定速走行時や車両加速時）よりも、スプリングを圧縮するのに大きな力を要するので、車両姿勢制御における付加減速度を大きくする望ましいのである。

したがって、本実施形態では、コントローラ１４は、車両減速時に付加減速度（絶対値）を大きくするようにする。特に、本実施形態では、コントローラ１４は、車両減速度が大きいほど、付加減速度（絶対値）が大きくなるように付加減速度ゲインを用いた補正を行うことで（図７参照）、車両減速度が大きいほど付加減速度（絶対値）が大きくなるようにしている。これにより、本実施形態によれば、車両減速時において車両姿勢制御により減速度を付加したときの車両前方側の沈み込み不足を解消して、車両姿勢制御による車両旋回性能を適切に確保することができる。具体的には、図８（ｇ）に示す第１の例及び第２の例のように、車両減速度によらずに、車両姿勢制御により適切な実ヨーレートを車両１に発生させて、車両旋回性能を確保することができる。

以上述べたように、第１実施形態によれば、車両減速時において車両姿勢制御により減速度を付加したときの車両前方側の沈み込み不足を解消して、ステアリングホイール６の切り込み操作開始時に速やかにヨーレートを車両１に発生させることができる。よって、車両減速時において、車両姿勢制御による車両旋回性能の改善効果を適切に確保することができる。

以下では、上記した第１実施形態の変形例について説明する。

上記した実施形態では、車両減速度の全領域において、車両減速度が大きくなるにつれて付加減速度ゲインを大きくしていたが（図７参照）、このように付加減速度ゲインを規定することに限定はされない。他の例では、車両減速度が所定値未満である場合には、車両減速度が大きくなるにつれて付加減速度ゲインを大きくする一方で、車両減速度が当該所定値以上である場合には、車両減速度によらずに付加減速度ゲインを一定値（車両減速度が当該所定値未満であるときの付加減速度ゲイン以上の値）にしてもよい。更に他の例では、車両減速度が所定値未満である場合と所定値以上である場合の両方とも、付加減速度ゲインを車両減速度によらずに一定値にするが、車両減速度が所定値以上である場合には所定値未満である場合よりも付加減速度ゲインを大きくしてもよい。つまり、車両減速度が所定値未満である場合には付加減速度ゲインを第１所定値に設定し、車両減速度が所定値以上である場合には付加減速度ゲインを第１所定値よりも大きい第２所定値に設定してもよい。

また、上述した実施形態では、車両減速度（図３のステップＳ２で決定された目標減速度、又は加速度センサ１３によって検出された減速度）に基づき、車両姿勢制御で用いる付加減速度を設定していた。具体的には、車両減速度（絶対値）が大きいほど、付加減速度（絶対値）を大きくしていた。他の例では、このような車両減速度を用いる代わりに又は車両減速度を用いると共に、ブレーキ踏込量センサ１１により検出されたブレーキペダル踏込量に基づき付加減速度を設定してもよい。この例では、ブレーキペダル踏込量が大きいほど、付加減速度（絶対値）を大きくすればよい。

更に他の例では、上記のような車両減速度を用いる代わりに又は車両減速度を用いると共に、アクセル開度センサ１０により検出されたアクセルペダル踏込量（アクセルペダル開度）に基づき付加減速度を設定してもよい。この例では、アクセルペダル踏込量がほぼ０であるときに、アクセルペダル踏込量が０以上であるときよりも、付加減速度（絶対値）を大きくすればよい。また、ＥＶ車両としての車両１が、アクセルペダル踏込量がほぼ０であるときにモータジェネレータ４により回生を行い、このときの回生量を変更可能に構成されている場合、この回生量に応じて付加減速度を設定してもよい。例えば、車両１が、複数の回生モード（強回生モードと弱回生モードなど）のうちの一つのモードを選択可能に構成されている場合、選択された回生モードに応じて付加減速度を設定してもよい。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。上記した第１実施形態では、本発明をモータジェネレータ４により駆動される車両１（ＥＶ車両）に適用した例を示したが、第２実施形態では、エンジンにより駆動される一般的な車両に本発明を適用するものである。そして、第１実施形態では、車両姿勢制御において車両１に付加減速度が発生するようにモータジェネレータ４に回生発電を行わせていたが（図３参照）、第２実施形態では、車両姿勢制御においてブレーキ装置１６から制動力を付加させることで付加減速度を車両に発生させるようにする。

なお、以下では、第１実施形態と同様の構成（制御及び処理も含む）については、その説明を適宜省略する。つまり、ここで特に説明しない構成は、第１実施形態と同様であるものとする。

図９は、本発明の第２実施形態による車両の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９に示すように、第２実施形態による車両１ａは、モータジェネレータ４及び減速機５のそれぞれの代わりに、エンジン３２及び変速機３３を有する点で、第１実施形態による車両１と構成が異なる。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。変速機３３は、典型的には自動変速機であり、エンジン４の回転数を変速可能に構成されている。

次に、図１０は、本発明の第２実施形態による車両姿勢制御処理のフローチャートである。以下では、図３の車両姿勢制御処理と同一の処理については、その説明を省略する。具体的には、図１０のステップＳ３１、Ｓ３２、Ｓ３４は、それぞれ、図３のステップＳ１、Ｓ２、Ｓ４と同一であるため、以下ではステップＳ３３、Ｓ３５〜Ｓ３７のみを説明する。

ステップＳ３３において、コントローラ１４は、ステップＳ３２で設定した目標減速度を実現するためのブレーキ装置１６による基本目標制動力を設定する。

ステップＳ３２及びＳ３３の処理と並行して、ステップＳ３４において、コントローラ１４は、付加減速度設定処理を実行し（図５参照）、操舵装置の操舵速度に基づき、車両１ａに減速度を発生させることで車両姿勢を制御するために必要なトルク低減量を決定する。この付加減速度設定処理は、第１実施形態と同様であるため、ここではその説明を省略する。

次いで、ステップＳ３５において、コントローラ１４は、ステップＳ３３において決定した基本目標制動力と、ステップＳ３４において決定したトルク低減量とに基づき、最終目標制動力を決定する。具体的には、コントローラ１４は、基本目標制動力（負値）からトルク低減量（正値）を減算した値を最終目標制動力（負値）とする。つまり、コントローラ１４は、車両１ａに付与する制動力を増加させるようにする。なお、ステップＳ３４においてトルク低減量が決定されなかった場合には（つまりトルク低減量が０である場合）、コントローラ１４は、基本目標制動力をそのまま最終目標制動力として適用する。

次いで、ステップＳ３６において、コントローラ１４は、ステップＳ３５において決定した最終目標制動力を実現すべく、ブレーキ制御システム１８の液圧ポンプ２０及びバルブユニット２２の指令値を設定する。つまり、コントローラ１４は、最終目標制動力をブレーキ装置１６から発生させるための液圧ポンプ２０及びバルブユニット２２の指令値（制御信号）を設定する。そして、ステップＳ３７において、コントローラ１４は、ステップＳ３６において設定した指令値を液圧ポンプ２０及びバルブユニット２２に出力する。このステップＳ３７の後、コントローラ１４は、車両姿勢制御処理を終了する。

次に、図１１を参照して、本発明の第２実施形態による車両の制御装置の作用効果について説明する。図１１は、本発明の第２実施形態による車両の制御装置を搭載した車両１ａに旋回走行させたときの、車両姿勢制御に関わる各種パラメータの時間変化を示すタイムチャートである。

図１１において、チャート（ａ）はブレーキペダル踏込量を示し、チャート（ｂ）は車両減速度（絶対値）を示し、チャート（ｃ）は操舵角を示し、チャート（ｄ）は操舵速度を示し、チャート（ｅ）は付加減速度を示し、チャート（ｆ）は最終目標制動力を示し、チャート（ｇ）は実ヨーレートを示している。図１１と第１実施形態による図８とを比較すると、チャート（ａ）〜（ｅ）、（ｇ）は両者で同一であり、チャート（ｆ）のみが異なる。具体的には、図１１のチャート（ｆ）は、図１１のチャート（ｅ）の付加減速度に応じて設定される最終目標制動力を示している。図８のチャート（ｆ）では、最終目標回生トルクが正値であったが、図１１のチャート（ｆ）では、最終目標制動力が負値である。図１１のチャート（ｆ）は、図８のチャート（ｆ）を反転したものに相当する。

図１１から明らかなように、第２実施形態によっても、車両減速時において、車両姿勢制御による車両旋回性能の改善効果を適切に確保することができる。

なお、第２実施形態のように車両１ａが変速機（自動変速機）３３を具備する場合には、変速機３３における変速に応じて、車両姿勢制御において適用する付加減速度を設定してもよい。具体的には、変速機３３の減速側への変速時に（レンジセンサなどにより検出すればよい）、つまり変速機３３のシフトダウン時に、車両姿勢制御で適用する付加減速度（絶対値）を大きくするとよい。

１、１ａ 車両
２ 前輪
３ インバータ
４ モータジェネレータ
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
１１ ブレーキ踏込量センサ
１２ 車速センサ
１４ コントローラ
１６ ブレーキ装置
１８ ブレーキ制御システム
２５ バッテリ
３０ サスペンション
３２ エンジン
３３ 変速機

Claims (8)

1. 車輪と、この車輪により駆動されて回生発電を行うジェネレータと、弾性部材を備えたサスペンションと、操舵装置の操舵角を検出する操舵角センサと、を有する車両の制御方法であって、
   前記操舵角センサにより検出された操舵角に基づき、前記操舵装置が切り込み操作されたか否かを判定する工程と、
   前記操舵装置が切り込み操作されたと判定されたときに、車両姿勢を制御するように、前記ジェネレータに回生発電を行わせて、前記車両に減速度を付加する工程と、
   車両に発生する減速度が第１値であるときに、前記車両に発生する減速度が前記第１値よりも小さい第２値であるときよりも、前記車両姿勢を制御するために前記車両に付加する減速度を大きくする工程と、
   を有する、ことを特徴とする車両の制御方法。
2. 車輪と、この車輪に制動力を付加する制動装置と、弾性部材を備えたサスペンションと、操舵装置の操舵角を検出する操舵角センサと、を有する車両の制御方法であって、
   前記操舵角センサにより検出された操舵角に基づき、前記操舵装置が切り込み操作されたか否かを判定する工程と、
   前記操舵装置が切り込み操作されたと判定されたときに、車両姿勢を制御するように、前記制動装置より制動力を付加させて、前記車両に減速度を付加する工程と、
   車両に発生する減速度が第１値であるときに、前記車両に発生する減速度が前記第１値よりも小さい第２値であるときよりも、前記車両姿勢を制御するために前記車両に付加する減速度を大きくする工程と、
   を有する、ことを特徴とする車両の制御方法。
3. 前記車両のブレーキペダルの踏込量が第１値であるときには、前記ブレーキペダルの踏込量が前記第１値よりも小さい第２値であるときよりも、前記車両姿勢を制御するために前記車両に付加する減速度を大きくする工程を更に備える、請求項１又は２に記載の車両の制御方法。
4. 前記車両のアクセルペダルの踏込量がほぼ０であるときには、そうでないときよりも、前記車両姿勢を制御するために前記車両に付加する減速度を大きくする工程を更に備える、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車両の制御方法。
5. 前記車両の変速機の減速側への変速時には、そうでないときよりも、前記車両姿勢を制御するために前記車両に付加する減速度を大きくする工程を更に備える、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の車両の制御方法。
6. 車輪と、この車輪により駆動されて回生発電を行うジェネレータと、弾性部材を備えたサスペンションと、操舵装置の操舵角を検出する操舵角センサと、プロセッサと、を有する車両システムであって、
   前記プロセッサは、
   前記操舵角センサにより検出された操舵角に基づき、前記操舵装置が切り込み操作されたか否かを判定し、
   前記操舵装置が切り込み操作されたと判定されたときに、車両姿勢を制御するように、前記ジェネレータに回生発電を行わせて、前記車両に減速度を付加し、
   車両に発生する減速度が第１値であるときに、前記車両に発生する減速度が前記第１値よりも小さい第２値であるときよりも、前記車両姿勢を制御するために前記車両に付加する減速度を大きくする、
   ように構成されている、ことを特徴とする車両システム。
7. 車輪と、この車輪に制動力を付加する制動装置と、弾性部材を備えたサスペンションと、操舵装置の操舵角を検出する操舵角センサと、プロセッサと、を有する車両システムであって、
   前記プロセッサは、
   前記操舵角センサにより検出された操舵角に基づき、前記操舵装置が切り込み操作されたか否かを判定し、
   前記操舵装置が切り込み操作されたと判定されたときに、車両姿勢を制御するように、前記制動装置より制動力を付加させて、前記車両に減速度を付加し、
   車両に発生する減速度が第１値であるときに、前記車両に発生する減速度が前記第１値よりも小さい第２値であるときよりも、前記車両姿勢を制御するために前記車両に付加する減速度を大きくする、
   ように構成されている、ことを特徴とする車両システム。
8. 弾性部材を備えたサスペンションを有する車両の制御装置であって、
   操舵装置が切り込み操作されたときに、前記車両に減速度を付加することにより車両姿勢を制御する車両姿勢制御手段を有し、
   この車両姿勢制御手段は、車両に発生する減速度が第１値であるときに、前記車両に発生する減速度が前記第１値よりも小さい第２値であるときよりも、前記車両姿勢を制御するために前記車両に付加する減速度を大きくする、ことを特徴とする車両の制御装置。

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