JP2932589B2 - 車両の運動制御装置 - Google Patents

車両の運動制御装置

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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は車両の運動制御装置に関し、特に、車両のコ
ーナリング運転時等において車両に対する制動力を制御
することによって車両の安定性を維持する運動制御装置
に係る。
［従来の技術］ コーナリング等の車両運動中には、縦力、即ち車両前
後方向の力、及び横力、即ち車両側方の力の両者が車両
の縦及び横方向の挙動に影響を与える。このことは、例
えばSAE技術報告資料（SAE第852184号、第75頁乃至第86
頁、“A Study on Vehicle Turning Behavior in Accel
eration and in Braking"、Masato Abe著）に記載され
ている。同資料には、定速運動時に存在する定常平衡条
件に関し、その多くが車両制動時あるいは加速時には存
在しないため、車両の縦及び横方向に輻湊した挙動を説
明するには複雑な運動方程式が必要となる旨述べられて
いる。
制動時あるいは加速時には車両安定性に影響する変動
縦力が生じ、制動時には後輪の荷重が変動しながら減少
するために、車両の後輪はロック傾向となる。このよう
な後輪のロックの発生を抑えるべく、従来の制動装置に
おいてはプロポーショニングバルブを備えたものがあ
る。このプロポーショニングバルブは、車両後部に対す
る車両前部の縦方向変動荷重に比例して制動量を調整す
るものである。
上記プロポーショニングバルブの使用は、制動時の縦
方向の変動荷重による後輪のロックの発生を抑える一助
とはなるが、横力、即ち車両側方の力に起因する荷重変
化を補償するための車両の制動作動の調整には不十分で
ある。例えば車両のコーナリング運転時には、車両の運
動軌跡に対し接線方向の縦方向荷重変化のみならず、車
両運動軌跡に対し垂直方向の横方向荷重変化が存在す
る。このような横方向荷重変化は、例えば車両運動軌跡
のカーブ内側に位置する車輪、即ち内輪から運動軌跡の
カーブ外側に位置する車輪、即ち外輪に伝達される。こ
のような横方向荷重変化により、車両が実際の曲率半径
によって規定される実軌跡から外れるように付勢され、
オーバーステアあるいはアンダーステア状態となる。
上記資料においては、車両旋回時の挙動に関する加速
及び制動作動の影響の研究が開示されている。これにお
いては、加速及び制動時の車両の旋回時の挙動を表す、
一定の横方向及び縦方向の加速に対する車両運動の平衡
方程式が求められている。導出された方程式は、一定加
速時あるいは制動時の車両進行方向速度に対する車両軌
跡の曲率半径を求めるために用いられる。また、車両旋
回時の挙動は円旋回運動に関し横方向加速度対縦方向加
速度を表す特性によって説明されている。例えば、同資
料の第５図乃至第７図において、所定の操舵角に対し、
例えば制動作動によって増大する減速度（第５図乃至第
７図には負の加速度として示されている）は、車両速度
の増大に伴ないアンダーステア状態（即ち、旋回半径の
増大）からオーバーステア状態（即ち、旋回半径の減
少）への変化をもたらすことが示されている。
［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術においても横力及び縦力がコーナリング
時の車両運動に影響を与えることは認識されているが、
車両が運動中に車両安定性に悪影響を及ぼす横力を実際
に補償する車両の運動制御装置が望まれている。
而して、本発明は車両の横力の影響を補償する制御手
段により車両の安定性を維持する運動制御装置を提供す
ることを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するため本発明の車両の運動制御装
置は、第１図に示すように、車両の操舵角を調整する操
舵角調整手段M1と、ホイールシリンダＨに供給するブレ
ーキ液圧を調整するブレーキ液圧調整手段M2と、操舵角
調整手段M1及びブレーキ液圧調整手段M2を駆動制御する
制御手段M3と、車両のヨーレイト誤差及び横方向加速度
誤差の何れか一方を測定し制御手段M3に出力する測定手
段M4とを備え、制御手段M3がヨーレイト誤差及び横方向
加速度誤差の何れか一方が設定値より小であるときには
操舵角調整手段M1のみを制御し、ヨーレイト誤差及び横
方向加速度誤差の何れか一方が設定値より大であるとき
には操舵角調整手段M1及びブレーキ液圧調整手段M2を制
御し、且つ、車両の左右方向の一方側の車輪に装着され
るホイールシリンダのブレーキ液圧を、他方側の車輪に
装着されるホイールシリンダのブレーキ液圧に対し相対
的に調整するように、前記ブレーキ液圧調整手段を制御
することとしたものである。
上記測定手段M4は、車両のヨーレイトを検出するヨー
レイト検出手段M41及び車両の横方向加速度を検出する
横方向加速度検出手段M42の何れか一方と、ステアリン
グＳの操作に応じて操舵される車両の操舵角を検出する
操舵角検出手段M43と、車両の速度を検出する車両速度
検出手段M44と、操舵角検出手段M43及び車両速度検出手
段M44の出力に基いて目標ヨーレイト及び目標横方向加
速度の何れか一方を設定する目標値設定手段M45と、目
標値設定手段M45が設定した目標ヨーレイト及び目標横
方向加速度の何れか一方をヨーレイト検出手段M41及び
横方向加速度検出手段M42の出力の何れか一方と比較し
てヨーレイト誤差及び横方向加速度誤差の何れか一方を
測定する誤差測定手段M46とを備えたものとするとよ
い。
［作用］ 上記車両の運動制御装置においては、先ず測定手段M4
にて車両のヨーレイト誤差もしくは横方向加速度誤差が
測定される。例えば、ヨーレイト検出手段M41により車
両の実際のヨーレイト、即ち実ヨーレイトが検出され
る。同様に横方向加速度検出手段M42により車両の横方
向に加わる加速度が検出される。これらの検出出力の何
れか一方が誤差測定手段M46に供給される。また、操舵
角検出手段M43により車両旋回時の操舵角が検出される
と共に、車両速度検出手段M44により車両速度が検出さ
れ、これらの出力信号に基いて目標値設定手段M45にて
目標ヨーレイトもしくは目標横方向加速度が設定され
る。そして、ヨーレイト検出手段M41もしくは横方向加
速度検出手段M42の出力信号は、誤差測定手段M46におい
て目標ヨーレイトもしくは目標横方向加速度と比較さ
れ、ヨーレイト誤差もしくは横方向加速度誤差が測定さ
れる。
測定手段M4の出力、即ち誤差測定手段M46の測定誤差
は制御手段M3に供給され、制御手段M3によりヨーレイト
誤差もしくは横方向加速度誤差の一方が設定値より小で
あるときには操舵角調整手段M1のみが制御され、ヨーレ
イト誤差及び横方向加速度誤差の何れか一方が設定値よ
り大であるときには操舵角調整手段M1及びブレーキ液圧
調整手段M2が制御される。このとき、ブレーキ液圧調整
手段M2は、車両の左右方向の一方側の車輪に装着される
ホイールシリンダのブレーキ液圧が、他方側の車輪に装
着されるホイールシリンダのブレーキ液圧に対し相対的
に調整するように、制御される。而して、車両のニュー
トラル状態の運転特性が維持され（即ち、オーバーステ
アあるいはアンダーステアを抑え）、あるいは、許容限
度として、コーナリング等の運転時に生ずる無視し得る
アンダーステアのみが許容される。
更に具体的には、例えば第２図のフローチャートに示
すように、ステップS1乃至S4を経てヨーレイトもしくは
横方向加速度が検出され、目標ヨーレイトもしくは目標
横方向加速度が設定される。これらの間に誤差が生じた
ときには、車両運動に悪影響を及ぼす横力が存在してい
ることになる。そこで、先ずステップS5においてヨーレ
イトもしくは横方向加速度の目標ヨーレイトもしくは目
標横方向加速度に対する誤差が測定される。そして、ス
テップS6において制動作動中か否かが判定され、制動作
動中であればステップS7に進む。ステップS7にてヨーレ
イト誤差もしくは横方向加速度誤差が夫々の設定値より
大と判定されれば、ステップS8に進み操舵制御及び制動
制御の両制御が行なわれる。これに対し、ステップS6に
て制動作動中でないと判断されたとき、及びステップS7
にて前記誤差が設定値以下であると判定されたときに
は、ステップS9に進み操舵制御のみが行なわれる。
操舵制御については、操舵角調整手段M1により、横方
向加速もしくはヨーイング方向と反対の方向に操舵位置
を調整するように操舵制御され、これによりヨーレイト
誤差もしくは横方向加速度誤差が低減される。
制動制御については、車両の左右方向の一方側の車輪
に付与される制動力が、他方側の車輪に付与される制動
力に対し相対的に調整される。例えば、ヨーレイトもし
くは横方向加速度が目標ヨーレイトもしくは目標横方向
加速度より小であるときには、ブレーキ液圧調整手段M2
により車両の左右方向の一方側、例えば運動軌跡のカー
ブ内側の車輪即ち内輪に付与される制動力が増加され、
及び／又は車両の他方側、例えば上記カーブ外側の車輪
即ち外輪に付与される制動力が減少される。これに対
し、ヨーレイトもしくは横方向加速度が目標ヨーレイト
もしくは目標横方向加速度より大であれば、車両の内輪
に付与される制動力が減少され、及び／又は外輪に付与
される制動力が増加される。尚、ヨーレイトもしくは横
方向加速度と目標ヨーレイトもしくは目標横方向加速度
が等しい場合には制動力の増減は行なわれない。
［実施例］ 以下、本発明の車両の運動制御装置の望ましい実施例
を図面を参照して説明する。
第３図は本発明の車両の運動制御装置の一実施例を示
すもので、ヨーレイトジャイロ２を有しこれにより車両
の実際のヨーレイト即ち実ヨーレイトを測定する実ヨー
レイト測定手段を備えた装置を示すものである。ヨーレ
イトジャイロ２は車両の重心近傍に配置され、車両に対
し安定性を妨げる力に感応する。ここで、ヨーレイトと
は車両重心を通る鉛直軸を中心とする回転運動、即ちヨ
ーイングの角速度であり、ヨー角速度とも言う。ヨーレ
イトジャイロ２は、このヨーレイトを測定するためのジ
ャイロメータであり、周知のように回転軸を常に一定方
向に保持する高速回転体に対し、外力が加えられたとき
その軸と直交する軸を中心に回転運動が生ずることを利
用して基準軸回りの運動を測定する装置である。
第３図に示す装置は車両の目標ヨーレイトを設定し、
この目標ヨーレイトと実ヨーレイトとの比較結果に応じ
た出力信号を供給する手段を備えている。目標ヨーレイ
トを設定する手段は、車両のステアリング操作角、即ち
操舵角を検出する第１の検出手段と車両速度を検出する
第２の検出手段の出力信号に応答するコントローラ４を
有している。第１の検出手段は車両のステアリングホイ
ール８に設けられた操舵角センサ６を備えている。第２
の検出手段は車輪速度センサ12,14,16及び18を備え、こ
れらが各ホイール20,22,24及び26に夫々設けられてい
る。操舵角センサ６は接続線10を介してコントローラ４
に対し車両の旋回角度を示す入力信号を供給する。車輪
速度センサ12,14,16及び18は夫々接続線30,32,34及び36
を介して各車輪20,22,24及び26の各々の車輪速度を示す
信号をコントローラ４に供給する。
また、コントローラ４はヨーレイトジャイロ２から測
定結果の実測ヨーレイト信号を入力し、これに基き実ヨ
ーレイトと目標ヨーレイトの比較結果に応じた出力信号
を出力するものである。この出力信号はコントローラ４
の出力用接続線40,42,44及び46を介して制動制御手段に
対する入力として供給される。
第３図に示すように、制動制御手段は操作部材たるブ
レーキペダル50に連結されたマスタシリンダ48を備えて
いる。このマスタシリンダ48は液圧路60,62を介して四
つのブレーキ液圧制御装置52,54,56及び58をブレーキペ
ダル50の踏込操作に応じて制御するものである。これら
ブレーキ液圧制御装置52,54,56及び58は各液圧路64,66,
68及び70内のブレーキ液圧を夫々増圧あるいは減圧する
ものである。そして、各液圧路64,66,68及び70内のブレ
ーキ液圧の増減に応じ、各車輪20,22,24及び26に対し周
知のようにアクチュエータ（図示せず）による制動作動
が行なわれる。
而して、コントローラ４の比較結果に基き、例えば車
両のコーナリング時の横力の発生に拘らず車両安定性が
維持されるように、各液圧路64,66,68及び70のブレーキ
液圧が調整される。第３図に記載の装置には周知のプロ
ポーショニングバルブを組み込むことが可能であり、こ
れにより車両安定性に影響するおそれのある縦力が直ち
に補償される。
以下、第３図に記載の装置の作動を第４図のフローチ
ャートに基いて具体的に説明する。第３図のコントロー
ラ４は上述のようにヨーレイトジャイロ２から実測ヨー
レイト信号を入力する。コントローラ４においては、実
ヨーレイトと目標ヨーレイトの比較を行なうべく、先ず
目標ヨーレイトを設定する。即ち、コントローラ４は各
車輪速度センサ12,14,16及び18から各々の車輪速度信号
を入力し、第４図に示すように入力値の平均から車両速
度Ｖを算出する。このように算出した車両速度Ｖと操舵
角センサ６から入力した車両の操舵角δにより、コント
ローラ４は下記の式に基き目標ヨーレイトφdesを算出
する。尚、ヨーレイトはヨー角Φの微分値であり、φは
微分値を表すものとする。
φdes/δ＝V/（Ｌ＋Kus・V2/g） ……（１） ここで、Ｌは車両のホイールベース、ｇは重力加速度
（即ち、9.8m/s2）、そしてKusは車両のアンダーステア
係数（即ち、安定性係数）を示す。これらの定数は、第
４図に「ヨーレイト利得」と表した枠内に示すリニアな
利得を確保するように設定される。車両のニュートラル
運転特性を維持するためには（即ち、コーナリング時の
オーバーステアあるいはアンダーステア状態を回避する
ためには）、もしくは少くとも運転特性を無視し得る程
度のアンダーステアに抑えるためには、Kusは０゜乃至
１゜の範囲内の値に設定する必要がある。
上記目標ヨーレイトは、コントローラ４内のタイマー
で設定される周期で、コントローラ４によって定期的に
更新される。そして、車両運動時の安定性が維持される
ように、更新された目標ヨーレイトがそのときの実ヨー
レイトの測定値即ち実測ヨーレイトと比較される。この
比較時に、実測ヨーレイトが目標ヨーレイトと等しくな
い場合には、コントローラ４は第１図のブレーキ液圧制
御装置52,54,56及び58に対し夫々接続線40,42,44及び46
を介して信号を出力する。そして、ブレーキ液圧制御装
置52,54,56及び58は夫々各液圧路64,66,68及び70内のブ
レーキ液圧を調整する。これに対し、実測ヨーレイトが
目標ヨーレイトと等しければ、これらの作動は行なわれ
ない。従って、コントローラ４は第４図中の「保持」状
態とされ、ブレーキ液圧制御装置52,54,56及び58は車両
のそのときの安定状態を維持する。
更に具体的には、例えば車両がコーナリング運転状態
にあるとき、実測ヨーレイトが目標ヨーレイトより小で
ある場合には、第４図に示すように車両の運動軌跡のカ
ーブ内側に位置する車輪即ち内輪に対するアクチュエー
タによる制動力を増加させるように、及び／又はカーブ
外側に位置する車輪即ち外輪に対するアクチュエータに
よる制動力を減少するように、コントローラ４がブレー
キ液圧制御装置52,54,56及び58に対して信号を出力す
る。第３図に記載の装置によれば、例えば車輪24及び26
が車両走行時のカーブの内側に位置するときには、コン
トローラ４はブレーキ液圧制御装置56及び58に対し、液
圧路68及び70を介して車輪24及び26に付与される制動力
を増加させるように増圧信号を出力し、及び／又はブレ
ーキ液圧制御装置52及び54に対し、液圧路64及び66を介
して車輪20及び22に付与される制動力を減少させるよう
に減圧信号を出力する。
このような車両の一方側の車輪に付与される制動力
と、車両の他方側の車輪に付与される制動力との間の相
対的な調整は、実測ヨーレイトと目標ヨーレイトの差の
大きさに比例して行なわれ、これらの二つの値が再度等
しくなるまで継続される。以上のように、車両安定性を
維持するために車輪20,22,24及び26に付与される相対的
制動力は、車両の何れか一方側に付与される制動力を補
償することのみにより、若しくは車両の両側に付与され
る制動力を同時に補償することによって確保し得る。
第４図に示すように、コントローラ４において実測ヨ
ーレイトが目標ヨーレイトより大であると判断されたと
きには、第３図のブレーキ液圧制御装置52,54,56及び58
に対し、車両の運動軌跡のカーブ内側の車輪即ち内輪に
アクチュエータによって付与される制動力を減少させ、
及び／又はカーブ外側の車輪即ち外輪にアクチュエータ
によって付与される制動力を増加させるように、信号を
出力する。而して、コントローラ４はブレーキ液圧制御
装置56及び58に対し、車輪24及び26に付与される制動力
を減少させるように減圧信号を出力し、及び／又はブレ
ーキ液圧制御装置52及び54に対し、車輪20及び22に付与
される制動力を増加させるように増圧信号を出力する。
このように、車両の安定化作動を確保するための相対的
制動力は、車両の何れか一方側の車輪に付与される制動
力を補償することのみにより、若しくは車両の両側の車
輪に付与される制動力を同時に補償することによって確
保し得る。
而して、上記運動制御装置によれば、車両の運動は横
方向の荷重変化に対しても安定化される。マスタシリン
ダ48とは無関係に、ヨーレイトのフィードバックに応じ
てブレーキ液圧制御装置52,54,56及び58に対しコントロ
ーラ４の出力信号が供給されるので、ブレーキペダル入
力が存在しないときにも車両安定性が維持され得る。例
えば、コーナリング運転中の加速時においても、コント
ローラ４はオーバーステアあるいはアンダーステアの原
因となる横力に対し補償することとなる。加えて、前述
の第３図の装置に周知のプロポーショニングバルブを組
入れることにより、車両安定性に影響を与える縦方向の
荷重も同時に補償され、車両運動中、横方向及び縦方向
の完全な安定性が達成される。
第５図は本発明の他の実施例を示すもので、第３図と
同一部分には同一符号を付している。第５図においては
第３図の一個のヨーレイトジャイロ２に替えて、車両の
重力加速度を検出する二つの横方向加速度センサ（以
下、横方向Ｇセンサという）72及び74が設けられてい
る。これらの横方向Ｇセンサ72,74は車体の重心近傍に
配置されるのではなく、夫々車体の前端及び後端の各々
の中心に配置される。
第５図に記載の実施例における実ヨーレイトは第６図
に基き下記のように求めらる。
φact＝（Vf−Vr）/L1 ……（２） ここで、Vfは第６図に示す車両の前端に配置された横
方向Ｇセンサ72の位置における車両の進行方向に垂直な
方向の車両速度成分であり、Vrは車両の後端に配置され
た横方向Ｇセンサ74の位置における車両の進行方向に垂
直な車両速度成分である。L1は横方向Ｇセンサ72,74間
の距離である。実ヨーレイトを求めるための上記（２）
式は、第６図における下記の条件から得られる。
Vf＝Vy＋ａ・φact ……（３） Vr＝Vy−ｂ・φact ……（４） ここで、ａは車両の前端に配置された横方向Ｇセンサ
72の位置と車体の重心との間の距離で、Vyは車体の重心
位置における車両の進行方向に垂直な方向の車両速度成
分である。そして、ｂは車両の後端に配置された横方向
Ｇセンサ74の位置と車体の重心との間の距離である。上
記式（３）及び（４）により下記の式が得られる。
Vf−Vr＝（ａ＋ｂ）・φact ……（５） この式（５）を整理すれば、以下のように上記（２）
式が得られる。
φact＝（Vf−Vr）／（ａ＋ｂ）＝（Vf−Vr）/L1 以下、第５図の実施例の作動を第７図のフローチャー
トに基いて説明する。第５図の実施例の作動の多くは、
第３図の実施例と同様であるが第５図においてはコント
ローラ４は横方向Ｇセンサ72及び74から二つの入力信号
を入力する点において相違している。これらの入力信号
は第７図に示すように上述のVf及びVrの算出に供され
る。そして、上記（２）式に基き、コントローラ４にお
いて実ヨーレイトが求められ、前述のように目標ヨーレ
イトと比較される。
第７図に示すように、車両が例えばコーナリング運転
中に、実測ヨーレイトが目標ヨーレイトより小であると
きには、コントローラ４はブレーキ液圧制御装置52,54,
56及び58に対し、車両の運動軌跡のカーブ内側に位置す
る車輪即ち内輪にアクチュエータによって付与される制
動力を増加させるように信号を出力し、及び／又はカー
ブの外側に位置する車輪即ち外輪にアクチュエータによ
って付与される制動力を減少させるように信号を出力す
る。コントローラ４において実測ヨーレイトが目標ヨー
レイトより大であると判断されると、コントローラ４は
ブレーキ液圧制御装置52,54,56及び58に対し、車両の運
動軌跡のカーブ内側に位置する車輪即ち内輪にアクチュ
エータによって付与される制動力を減少させるように信
号を出力し、及び／又はカーブの外側に位置する車輪即
ち外輪にアクチュエータによって付与される制動力を増
加させるように信号を出力する。実測ヨーレイト及び目
標ヨーレイトが等しい場合には、制動力を付与するアク
チュエータがコントローラ４の出力信号によって補償さ
れることはない。
上述の第３図及び第５図に記載の両実施例において
は、車両の後輪は通常、ステアリング操作に用いられる
ことはないので、後方の液圧路に放置されるブレーキ液
圧制御装置54及び58の車両の横方向安定性に対する影響
力は小さく、従ってこれらを除去することとしてもよ
い。
上述の制動制御装置においては、横方向加速度もしく
はヨーモーメントを減少させるために半数のブレーキ液
圧制御装置のブレーキ液圧を減圧することとしているの
で、制動距離が伸びることになる。以下に説明する本発
明の更に他の実施例においては、制動距離を増大するこ
となく車両の安定性を維持するように、操舵制御及び制
動制御が調和して行なわれる。このような制御装置は二
輪及び四輪の操舵及び制動の何れに対しても適用するこ
とができ、特に車両の両側で路面の摩係数擦が異なる場
合に有効である。
制動距離を増大することなく車両を安定化するため、
第８図が（Ａ）に示すように操舵制御及び制動制御が調
和して行なわれる。同図は、車両が過激な横方向加速度
もしくはヨーレイトによりオーバーステア状態下にあっ
て左方に転回するところを示している。尚、第８図
（Ａ）中破線がニュートラルステア時、実線がオーバー
ステア時の旋回状況を示している。前述の実施例の制動
制御においては、過剰ヨーレイトを補償するため車両の
一方側のブレーキ液圧が増圧され他方側のブレーキ液圧
が減圧されるので、制動距離が増大する。これに対し、
本実施例においては、以下に説明するように操舵制御及
び制動制御の組合せによって過剰ヨーレイトが補償さ
れ、制動距離を増大することなく車両が安定化される。
先ず、前述のように横方向加速度もしくはヨーレイト
の誤差が認められると、前輪用の操舵補正係数δfc及び
後輪用の操舵補正係数δrcの何れか一方もしくは両方
が、二輪操舵又は四輪操舵の何れかに応じて下記の式に
基いて算出される。
即ち、前輪については； δfc＝K1（φdes−φact） ……（６）、又は δfc＝K2（αdes−αact） ……（７） が用いられ、後輪については； δrc＝K3（φdes−φact） ……（８）、又は δrc＝K4（αdes−αact） ……（９） が用いられる。
右方向の操舵角あるいは操舵補正係数を正とし、左方
向のそれを負とし、同様に右方向の横方向加速度あるい
はヨーレイトを正とし、左方向のそれを負としたとき、
比例定数K1乃至K4の値は第９図のグラフに示すように設
定することが好ましい。このようにして演算された操舵
補正係数は横方向加速度もしくはヨーモーメントを減少
させるために用いられ、減少するモーメントは制動制御
による補償に委ねられる。第８図（Ｂ）のグラフに示
し、また従来から周知のように、横力は車輪の縦方向の
スリップを制御することによって変動する。
第10図において、操舵制御及び制動制御が調和される
機構には、第３図で説明された構成要素の外に、前輪用
の操舵角調整システム82及び後輪用の操舵角調整システ
ム86が含まれている。目標横方向加速度もしくは目標ヨ
ーレイトは、車両速度検出手段たる車両速度センサ78に
よって検出された車両速度Vxと、操舵角検出手段たる操
舵角センサ６によって検出された操舵角δｆを用いた基
準モデル100に基いて算出される。例えば、目標加速度
αdesもしくは目標ヨーレイトφdesは下記の式に基いて
求められる。
φdes＝｛Vx/（Ｌ＋Kus・Vx2/g）｝・δf/Rg……（10） αdes＝｛Vx2/（ｇ・Ｌ＋Kus・Vx2）｝・δf/Rg ……（11） ここで、Ｌは車両のホイールベース、ｇは重力加速
度、Rgはステアリングギヤ比、そしてKusはアンダース
テア係数を夫々示す。基準モデル100によって演算され
る目標横方向加速度もしくは目標ヨーレイトは、横方向
加速度もしくはヨーレイトを検出するセンサ28によって
測定された実横方向加速度もしくは実ヨーレイトと比較
され、演算結合子98にて横方向加速度誤差もしくはヨー
レイト誤差と成り、これが操舵角調整手段たる操舵角調
整システム82,86及びブレーキ液圧調整手段たるブレー
キ液圧調整システム84に対する制御入力と成る。操舵角
調整システム82としては種々の態様があり、例えば液圧
シリンダもしくはDCモータをアクチュエータとして用い
たサーボコントロールシステムもしくはパルスコントロ
ールシステムとすることができる。第10図に示すよう
に、操舵補正係数δfcは正負何れの符号でもよく、演算
結合子92にてドライバー94からの操舵角δｆ入力に積算
して合算される。後輪用の操舵角調整システム86も同様
に構成される。但し、ドライバー94は後輪の操舵を行な
わないので演算結合子は不要である。
ブレーキ液圧調整システム84は少くとも二つの態様の
内何れかを採り得る。第１の態様においては、ブレーキ
液圧Ｐが調整される。第２の態様においてはアンチロッ
クブレーキ制御用のスリップ率しきい値λが制御され
る。本実施例の制動制御方法の特徴は第13図を参照して
説明する。但し、本実施例においては前輪用の操舵角調
整システム82及び後輪用の操舵角調整システム86の内の
何れか一方のみを必要とすることが前提である。第11図
に示すように後輪用の操舵角調整システム86は除去する
こととしてもよい。あるいは第12図に示すように前輪用
の操舵角調整システム82を除去することとしてもよく、
この場合には操舵角δｆ入力を第10図の演算結合子92に
供給する代りに、直接車両88に供給することとなる。
第13図において、ステップ102乃至106にて横方向加速
度誤差もしくはヨーレイト誤差が前述のように決定され
る。操舵制御ステップ112、又は操舵及び制動制御ステ
ップ124乃至134の何れか一つのステップにおいて、横方
向加速度誤差もしくはヨーレイト誤差に基いて操舵制御
が連続して行なわれる。ステップ108及び110において
は、制動作動が行なわれるか否か、及び横方向加速度誤
差もしくはヨーレイト誤差が所定のしきい値φｏを超え
るか否かが判定される。もしこれらの両条件が充足すれ
ば、ステップ114にて制動制御演算が開始する。そうで
なければ、ステップ112にて操舵制御が行なわれる。ス
テップ114及び116は両者で操舵角δｆが正（右方向）、
負（左方向）又はゼロ（直進）の何れかを判定する。
次に、ステップ118乃至122において、実横方向加速度
もしくは実ヨーレイトが目標横方向加速度もしくは目標
ヨーレイトより大でオーバーステア状態を示しているか
否か、あるいはこれとは逆にアンダーステア状態を示し
ているか否かが判定される。ステップ122においては、
操舵角δｆが直進を示しているので目標横方向加速度も
しくは目標ヨーレイトは０とされる。ステップ118乃至1
22の判定結果に応じて、下記第１表に記載の操舵及び制
動制御ルーチンの内の一つが実行される。二つのルーチ
ンの操舵制御部分は同一であり、前輪及び／又は後輪操
舵補正係数δfc及びδrcを適用することから成る。その
余の全ての点に関しては、制御ルーチンは補集合となっ
ている。即ち、下記第１表に用いられる二つの下付き記
号の第２番目の“r"と“l"を交換することによって一方
から他方が導出される。下付き記号fr,fl,rr及びrlは夫
々前方右側、前方左側、後方右側及び後方左側を示す。
各制御ルーチンにおいては、四つのブレーキ装置もしく
は二つのブレーキ装置が制御されるものであるか否か、
及びブレーキ液圧Ｐもしくはスリップ率しきい値λが制
御変数として用いられるか否かに応じて、四つの選択手
段の何れかが選択される。
後者の場合には、スリップ率しきい値は、次の何れか
一方の式に基いて算出される基準値から増加あるいは減
少する。
λ＝λmax−K5・｜φdes−φact| ……（12） λ＝λmax−K6・｜αdes−αact| ……（13） ここで、K5,K6は定数である。
右アンダーステア、左オーバーステア及び左方にヨー
モーメントが作用するニュートラルステア状態に対応す
るステップ124,128及び132に基き、左側のブレーキ用の
一方又は両方のブレーキ液圧もしくはスリップ率しきい
値が減少され、逆側のブレーキ液圧もしくはスリップ率
しきい値が増大される。スリップ率しきい値は最大値λ
maxを超えて増大することはなく、従ってこの値に到達
すると保持される。同様に、ブレーキ液圧はアンチロッ
ク機能が動作する点を超えて増圧されることはない。こ
の場合には、増圧した液圧はアンチロックプロポーショ
ニングバルブの作動によって消失する。
第13図の実施例においてはヨーレイトが検出されてい
るが、第14図には横方向加速度が検出される実施例が示
されている。尚、第14図のフローチャートにおけるステ
ップ126乃至134の処理内容は前述の第１表に記載の内容
と同じである。而して、例えば左アンダーステア、右オ
ーバーステア及び右方にヨーモントが作用するニュート
ラルステア状態に対応するステップ126,130及び134によ
り、右側のブレーキ用の一方又は両方のブレーキ液圧も
しくはスリップ率しきい値が減少され、逆側のブレーキ
液圧もしくはスリップ率しきい値が増大される。
以上から明らかなように、操舵制御及び制動制御の両
者によって好ましくない横方向加速度もしくはヨーレイ
トを補償することにより、一層迅速に所期の応答性が得
られる。更に、制動制御によって補償されることが少な
いので、制動距離が増大することなく車両の安定性が確
保される。
本発明に関し、方法及び装置として種々の態様を構成
することができるが、これを整理すると以下のようにな
る。
（１）車両の横方向加速度誤差及びヨーレイト誤差の何
れか一方を検出し、該検出誤差を減らすように前記車両
の操舵及び制動を制御し、制動距離を、当該検出誤差を
減らすために制動制御のみを用いたときの制動距離より
少なくするようにしたことを特徴とする車両の操舵及び
制動を制御する方法。
（２）前記（１）の方法において、前記車両の二つの車
輪の操舵制御を行なう。
（３）前記（１）の方法において、前記車両の二つの車
輪の制動制御を行なう。
（４）前記（１）の方法において、前記車両の四つの車
輪の操舵制御を行なう。
（５）前記（１）の方法において、前記車両の四つの車
輪の制動制御を行なう。
（６）前記（１）の方法において、前記誤差に比例する
操舵補正係数を用いて操舵制御を行なう。
（７）前記（６）の方法において、各操舵補正係数と前
記誤差の夫々の比例係数のグラフが直交座標軸に対し逆
対称を示す。
（８）前記（１）の方法において、ブレーキ液圧及びス
リップ率しきい値の何れか一方を調整することにより制
動制御を行なう。
（９）前記（１）の方法において、前記車両が制動作動
中に前記誤差が所定のしきい値より大であるときには操
舵制御及び制動制御の両者が行なわれ、前記車両が制動
作動中でないとき及び前記車両が制動作動中で前記誤差
が所定のしきい値より小であるときには操舵制御のみが
行なわれる。
（10）前記（１）の方法において、前記車両の進行方向
に対し右方向の誤差及び左方向の誤差の何れか一方を減
少するように制動制御を行なう。
（11）前記（10）の方法において、前記右方向の誤差を
下記の一方によって減少させる； （イ）車両の右側の車輪のブレーキ液圧を減圧し車両の
左側の車輪のブレーキ液圧を増圧する、及び（ロ）前記
車両の右側の車輪のブレーキの前記スリップ率しきい値
を減少させ、前記車両の左側の車輪のブレーキのスリッ
プ率しきい値を増大する。
（12）前記（11）の方法において、前記右方向の誤差を
下記の何れか一の状態が存在するときに減少させる； （イ）右方向のオーバーステア状態、（ロ）左方向のア
ンダーステア状態、及び（ハ）右方向の誤差を伴なうニ
ュートラルステア状態。
（13）前記（11）の方法において、ブレーキ液圧がアン
チロック制御の動作時の液圧を超えて増圧されないよう
にする。
（14）前記（10）の方法において、前記左方向の誤差を
下記の一方によって減少させる； （イ）車両の左側の車輪のブレーキ液圧を減圧し車両の
右側の車輪のブレーキ液圧を増圧する、及び（ロ）前記
車両の左側の車輪のブレーキの前記スリップ率しきい値
を減少させ、前記車両の右側の車輪のブレーキのスリッ
プ率しきい値を増大する。
（15）前記（11）の方法において、前記左方向の誤差を
下記の何れか一の状態が存在するときに減少させる； （イ）左方向のオーバーステア状態、（ロ）右方向のア
ンダーステア状態、及び（ハ）左方向の誤差を伴なうニ
ュートラルステア状態。
（16）前記（14）の方法において、ブレーキ液圧がアン
チロック制御の動作時の液圧を超えて増圧されないよう
にする。
（17）操舵角調整手段と、ブレーキ液圧調整手段と、該
ブレーキ液圧調整手段及び前記操舵角調整手段を駆動制
御する制御手段と、車両のヨーレイト誤差及び横方向加
速度誤差の何れか一方を測定し前記制御手段に供給する
測定手段とを備え、前記制御手段が前記ヨーレイト誤差
及び横方向加速度誤差の何れか一方に応じて前記操舵角
調整手段及び前記ブレーキ液圧調整手段を制御すること
を特徴とする車両の操舵及び制動制御装置。
（18）前記（17）の装置において、前記測定手段が操舵
角検出手段と、車両速度検出手段と、ヨーレイト検出手
段及び横方向加速度検出手段の何れか一方を備えてい
る。
（19）前記（18）の装置において、前記測定手段が、前
記操舵角検出手段及び前記車両速度検出手段の出力に基
いて目標ヨーレイト及び目標横方向加速度の何れか一方
を設定し、前記目標ヨーレイト及び前記目標横方向加速
度の何れか一方を前記ヨーレイト検出手段及び前記横方
向加速度検出手段の出力と比較することによって前記ヨ
ーレイト誤差及び前記横方向加速度誤差の何れか一方を
測定する。
（20）前記（19）の装置において、前記操舵角調節手段
が液圧シリンダによって駆動されるサーボコントロール
システム及びDCモータによって駆動されるパルスコント
ロールシステムの何れか一方から成る。
（21）前記（19）の装置において、前記ブレーキ液圧調
整手段がアンチロック制御用のプロポーショニングバル
ブを備えている。
尚、本発明はその要旨あるいは特徴を逸脱することな
く他の態様を構成し得るものであることは当業者におい
て明らかであり、上述の実施例は一例であってこれらに
限定されるものではないことは言うまでもない。
［発明の効果］ 本発明は上述のように構成されているので、以下に記
載する効果を奏する。
即ち、本発明の運動制御装置によればヨーレイト誤差
及び横方向加速度誤差の何れか一方が設定値より小であ
るときには操舵角調整手段のみが制御され、ヨーレイト
誤差及び横方向加速度誤差の何れか一方が設定値より大
であるときには操舵角調整手段及びブレーキ液圧調整手
段が制御され、車両に対する操舵角及び制動力が的確に
制御されるので、車両の安定性を確保することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の車両の運動制御装置の構成を示すブロ
ック図、第２図は同、作動を示すフローチャート、第３
図は本発明の車両の運動制御装置の一実施例の全体構成
を示すブロック図、第４図は第３図の装置の作動を示す
フローチャート、第５図は本発明の車両の運動制御装置
の他の実施例の全体構成を示すブロック図、第６図は第
５図に示されたセンサからヨーレイトを算出するときに
用いられる力の相互関係を示す図、第７図は第５図の装
置の作動を示すフローチャート、第８図（Ａ）は本発明
の更に他の実施例に係り、操舵及び制動制御状態を示す
説明図、第８図（Ｂ）は同、横力とスリップ率との関係
を示すグラフ、第９図は同、本実施例で用いられる比例
係数及び物理量の関係を示すグラフ、第10図は同、前輪
及び後輪の操舵及び制動制御装置の構成を示すブロック
図、第11図は同、前輪の操舵及び制動制御装置の構成を
示すブロック図、第12図は同、後輪の操舵及び制動制御
装置の構成を示すブロック図、第13図は同、ヨーレイト
を制御変数として用いた操舵及び制動制御のフローチャ
ート、第14図は同、横方向加速度を制御変数として用い
た操舵及び制動制御のフローチャートである。 ２……ヨーレイトジャイロ,4……コントローラ， ６……操舵角センサ（操舵角検出手段）， ８……ステアリングホイール,10……接続線， 12,14,16,18,78……車輪速度センサ（車両速度検出手
段）， 48……マスタシリンダ， 50……ブレーキペダル， 52,54,56,58……ブレーキ液圧制御装置 60,62……液圧路， 64,66,68,70……液圧路， 72,74……横方向Ｇセンサ， 82,86……操舵角調整システム（操舵角調整手段）， 84……ブレーキ液圧調整システム（ブレーキ液圧調整手
段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ６２Ｄ 113:00 (56)参考文献 特開 昭62−286834（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−13851（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−32955（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−219828（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−279157（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−60461（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−90858（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−168577（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−126818（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−14461（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B60T 8/24 B60T 8/58 B62D 111:00 B62D 137:00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】車両の操舵角を調整する操舵角調整手段
    と、ホイールシリンダに供給するブレーキ液圧を調整す
    るブレーキ液圧調整手段と、該ブレーキ液圧調整手段及
    び前記操舵角調整手段を駆動制御する制御手段と、車両
    のヨーレイト誤差及び横方向加速度誤差の何れか一方を
    測定し前記制御手段に出力する測定手段とを備え、前記
    制御手段が、前記ヨーレイト誤差及び前記横方向加速度
    誤差の何れか一方が設定値より小であるときには前記操
    舵角調整手段のみを制御し、前記ヨーレイト誤差及び前
    記横方向加速度誤差の何れか一方が設定値より大である
    ときには前記操舵角調整手段及び前記ブレーキ液圧調整
    手段を制御し、且つ、車両の左右方向の一方側の車輪に
    装着されるホイールシリンダのブレーキ液圧を、他方側
    の車輪に装着されるホイールシリンダのブレーキ液圧に
    対し相対的に調整するように、前記ブレーキ液圧調整手
    段を制御することを特徴とする車両の運動制御装置。
  2. 【請求項２】前記測定手段が、前記車両のヨーレイトを
    検出するヨーレイト検出手段及び前記車両の横方向加速
    度を検出する横方向加速度検出手段の何れか一方と、前
    記車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、前記車両
    の速度を検出する車両速度検出手段と、該車両速度検出
    手段及び前記操舵角検出手段の出力に基づいて目標ヨー
    レイト及び目標横方向加速度の何れか一方を設定する目
    標値設定手段と、該目標値設定手段が設定した目標ヨー
    レイト及び目標横方向加速度の何れか一方を前記ヨーレ
    イト検出手段及び前記横方向加速度検出手段の出力の何
    れか一方と比較して前記ヨーレイト誤差及び横方向加速
    度誤差の何れか一方を測定する誤差測定手段とを備えた
    ことを特徴とする請求項１記載の車両の運動制御装置。
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