JP3225766B2 - 車両の挙動制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複数のアクチュエー
タを用いて車両の挙動を制御する車両の挙動制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両の挙動を制御する装置と
して、車速やステアリングの操舵角から目標ヨーレイト
を算出し、この目標ヨーレイトになるように各アクチュ
エータを制御し、車両のヨーモーメントを適正化するも
のが知られている。

【０００３】前記アクチュエータとしては、後輪の舵角
を調整する後輪操舵アクチュエータや、制動力を調整す
る制動アクチュエータ等が該当し、前者のものは後輪操
舵装置により、後者のものはＡＢＳ（アンチロックブレ
ーキシステム）により制御される。こうした後輪操舵装
置とＡＢＳとは、特開平６−１０７２０１号公報に示す
ように、双方が同じ目標ヨーレイトになるように各制御
を行なっており、かかる構成によれば、効果的なヨーレ
イトの抑制制御を行なうことが可能になり、車両の操縦
安定性を向上させることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術では、目標ヨーレイトに基づいて各制御
装置（後輪操舵装置およびＡＢＳ）の制御量が一義的に
定められているわけではないことから、同じ目標ヨーレ
イトの値であっても各制御装置の制御量は異なった大き
さとなることがあった。例えば、後輪操舵装置の制御量
とＡＢＳの制御量とが、７０％対３０％、５０％対５０
％、３０％対７０％といった場合は、すべて同じ大きさ
だけ車両が挙動することから、同じ目標ヨーレイトの値
を達成することになる。このため、同じ目標ヨーレイト
の値であっても各装置の制御量は様々な値を取り得る。
従って、各制御装置の制御量は安定せず、各制御装置に
かかる負荷が大きくなる問題が生じた。

【０００５】この発明の車両の挙動制御装置は、こうし
た問題に鑑みてなされたもので、車両の操縦安定性の向
上と共に、車両の挙動を調整する各制御装置にかかる負
荷の軽減を図ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
べく、前記課題を解決するための手段として、以下に示
す構成をとった。

【０００７】即ち、この発明の第１の車両の挙動制御装
置は、車輪の操舵を調整する操舵手段に備えられる操舵
用アクチュエータと、車両の制動力を調整する制動手段
に備えられる制動用アクチュエータを備えた車両の挙動
制御装置において、前記車両の挙動量を検出する挙動量
検出手段と、目標とする車両の挙動を示す目標挙動量に
応じた前記各アクチュエータが担当する目標挙動量を算
出する目標挙動量算出手段と、前記目標挙動量算出手段
にて算出された各目標挙動量から各アクチュエータへの
制御量を算出する制御量算出手段と を備え、前記目標挙
動量算出手段は、前記制動用アクチュエータが担当する
目標挙動量を、前記操舵用アクチュエータが担当する目
標挙動量に所定量を加算することにより算出する手段を
備え、当該車両の挙動制御装置は、さらに、前記制御量
算出手段によって算出される前記操舵用アクチュエータ
への制御量が当該操舵用アクチュエータで制御可能な範
囲を超えたときに尚、前記制動用アクチュエータが担当
する前記目標挙動量と前記挙動量検出手段で検出された
車両の挙動量との偏差が、増大傾向にあるときにのみ、
前記制動用アクチュエータの作動を許可するアクチュエ
ータ作動許可手段を備えた構成をとった。

【０００８】この発明の第２の車両の挙動制御装置は、
外部から制御量の指示を受けて車両の挙動を調整するア
クチュエータとして、車両の制動力を調整する制動手段
に備えられる制動用アクチュエータを少なくとも含む複
数種を備えた車両の挙動制御装置において、目標とする
車両の挙動を示す目標挙動量に応じた前記各アクチュエ
ータが担当する目標挙動量を算出する目標挙動量算出手
段と、前記目標挙動量算出手段にて算出された各目標挙
動量から各アクチュエータへの制御量を算出する制御量
算出手段とを備え、前記目標挙動量算出手段は、前記制
動用アクチュエータが担当する目標挙動量を、該制動用
アクチュエータを除いた他のアクチュエータによる目標
挙動量を含む量として算出する手段を備え、当該車両の
挙動制御装置は、さらに、前記車両の挙動量を検出する
挙動量検出手段と、前記制御量算出手段によって算出さ
れる前記制動用アクチュエータを除いた他のアクチュエ
ータへの制御量が前記他のアクチュエータで制御可能な
範囲を超えたときに尚、前記制動用アクチュエータが担
当する前記目標挙動量と前記挙動量検出手段で検出され
た車両の挙動量との偏差が、増大傾向にあるときにの
み、前記制動用アクチュエータの作動を許可するアクチ
ュエータ作動許可手段とを備えた構成をとった。

【０００９】

【００１０】

【作用】以上のように構成された第１の車両の挙動制御
装置は、前記操舵用アクチュエータへの制御量がその操
舵用アクチュエータで制御可能な範囲を超えたときに
尚、制動用アクチュエータが担当する目標挙動量と車両
の挙動量との偏差が増大傾向にあるときにのみ、制動用
アクチュエータの作動を、アクチュエータ作動許可手段
により許可する。このため、これ以外の条件のときに
は、制動手段は動作しないことから、制動手段の動作頻
度をより一層少なくすることができ、この結果、制動手
段の動作疲労をより一層抑えることが可能となる。

【００１１】

【００１２】第２の車両の挙動制御装置は、前記他のア
クチュエータへの制御量が当該他のアクチュエータで制
御可能な範囲を超えたときに尚、制動用アクチュエータ
が担当する目標挙動量と車両の挙動量との偏差が増大傾
向にあるときにのみ、制動用アクチュエータの作動を、
アクチュエータ作動許可手段により許可する。このた
め、これ以外の条件のときには、制動手段は動作しない
ことから、制動手段の動作頻度をより一層少なくするこ
とができ、この結果、制動手段の動作疲労をより一層抑
えることが可能となる。

【００１３】

【実施例】以上説明した本発明の構成・作用を一層明ら
かにするために、以下本発明の好適な実施例について説
明する。図１は、本発明の一実施例に係る車両の挙動制
御装置を適用した車両用システムを示す概略構成図、図
２は、その車両用システムの電気的な構成を示すブロッ
ク図である。

【００１４】この車両用システムは、車輪の操舵に関わ
る４輪操舵システムと、車輪の制動力を制御するブレー
キシステムとを備える。まず、４輪操舵システムについ
て説明する。図１に示すように、この４輪操舵システム
は、車両の右前輪１０FRと左前輪１０FLとを連係する前
輪転舵機構２０と、右後輪１０RRと左後輪１０RLとを連
係する後輪転舵機構３０とを備える。

【００１５】前輪転舵機構２０は、各々左右一対のナッ
クルアーム２１Ｌ，２１Ｒと、タイロッド２２Ｌ，２２
Ｒと、タイロッド２２Ｌ，２２Ｒを相互に連結するリレ
ーロッド２３とから構成されている。このリレーロッド
２３には、ラック＆ピニオン式のステアリング機構２５
が連係されており、その構成要素であるピニオン２６は
シャフト２７を介してステアリングホイール２９に連結
されている。

【００１６】このステアリング機構２５により、ステア
リングホイール２９を右または左に切ったときには、リ
レーロッド２３が図１中左方向または右方向に変位し、
ナックルアーム２１Ｌ，２１Ｒがステアリングホイール
２９の舵角に応じた量だけ回動し、前輪１０FL，１０FR
が右または左へ転舵される。

【００１７】後輪転舵機構３０も、前輪転舵機構２０と
同様に、左右の一対のナックルアーム３１Ｌ，３１Ｒ
と、タイロッド３２Ｌ，３２Ｒと、タイロッド３２Ｌ，
３２Ｒを相互に連結するリレーロッド３３とから構成さ
れている。この後輪転舵機構３０のリレーロッド３３の
途中には、後輪転舵用アクチュエータ３５が設けられて
いる。この後輪転舵用アクチュエータ３５は、４輪操舵
用の電子制御ユニット（以下、４ＷＳ用ＥＣＵと呼ぶ）
４０からの電気信号を内部の電気モータ３５ａに通電す
ることで、リレーロッド３３を図１中左方向または右方
向に変位させるものである。リレーロッド３３が左右方
向に変位すると、ナックルアーム３１Ｌ，３１Ｒが回動
し、後輪１０RL，１０RRが右または左へ転舵される。こ
の後輪転舵用アクチュエータ３５の詳しい構成について
は後述する。

【００１８】この車両には、後輪の操舵状態にかかわる
各種パラメータを検出するセンサとして、ステアリング
ホイール２９の操舵角θｆ（＝前輪舵角）を検出するス
テアリングセンサ５１と、振動式ジャイロから構成され
ヨーレイトγを検出するヨーレイトセンサ５３と、左前
輪１０FLの車輪速ＶFLを検出する左前輪車輪速センサ５
５と、右前輪１０FRの車輪速ＶFRを検出する右前輪車輪
速センサ５６等が設けられている。ここで、ステアリン
グセンサ５１およびヨーレイトセンサ５３は、それぞれ
中立位置から右回りを正としている。

【００１９】また、後輪操舵用アクチュエータ３５に
は、リレーロッド３３のストローク量を検出することで
間接的に後輪舵角を検出する後輪舵角センサ６０が設け
られている。後輪舵角センサ６０にあっても中立位置か
ら右回りを正としている。これらのセンサは、４ＷＳ用
ＥＣＵ４０に接続されている。また、４ＷＳ用ＥＣＵ４
０には後輪操舵用アクチュエータ３５の電気モータ３５
ａが接続されており、この後輪操舵用アクチュエータ３
５は４ＷＳ用ＥＣＵ４０により制御される。

【００２０】図２に示すように、４ＷＳ用ＥＣＵ４０
は、マイクロコンピュータを中心とする論理演算回路と
して構成され、詳しくは、予め設定された制御プログラ
ムに従って後輪転舵量を制御するための各種演算処理を
実行するＣＰＵ４０ａ、ＣＰＵ４０ａで各種演算処理を
実行するのに必要な制御プログラムや制御データ等が予
め格納されたＲＯＭ４０ｂ、同じくＣＰＵ４０ａで各種
演算処理を実行するのに必要な各種データが一時的に読
み書きされるＲＡＭ４０ｃ、上記各センサからの検出信
号を入力する入力インターフェース４０ｄ、ＣＰＵ４０
ａでの演算結果に応じて後輪転舵用アクチュエータ３５
の電気モータ３５ａに電気信号を出力する出力インター
フェース４０ｅ等を備えている。

【００２１】こうして構成された４ＷＳ用ＥＣＵ４０に
よって、後輪操舵独自の目標ヨーレイトγtθ が算出さ
れ、その目標ヨーレイトγtθ に近づけるように後輪の
舵角の制御が行なわれる。

【００２２】後輪転舵用アクチュエータ３５の詳しい構
成について、次に説明する。図３は、後輪転舵用アクチ
ュエータ３５の縦断面図である。図３に示すように、こ
の後輪転舵用アクチュエータ３５は、円筒状に形成され
たケーシング６１を備えている。このケーシング６１の
両端部には、軸受部材６３，６５が装着されており、両
軸受部材６３，６５を介してアクチュエータ軸６７が配
置されている。

【００２３】一方、ケーシング６１の内壁には、樹脂製
の支持部材６９を介して電気モータ３５ａが装着されて
いる。電気モータ３５ａは、支持部材６９に直接固着さ
れる固定子としてのコイル７１と、回転子としての円筒
状の鉄製の回転子部材７２と、回転子部材７２の外周に
装着された円筒状の永久磁石７３とから構成される。な
お、回転子部材７２の両端にはベアリング７５，７６が
設けられており、このベアリング７５，７６により、回
転子部材７２および永久磁石７３は支持部材６９に回動
自在に支持されている。

【００２４】回転子部材７２の一端には、動力伝達部材
７９が回転子部材７２と同軸に固定されており、その動
力伝達部材７９の外周には、遊星歯車機構８１の歯車
（サンギア）８１ａが配設されている。遊星歯車機構８
１は、２組の遊星歯車を直列に連結して構成したもので
ある。第１組の遊星歯車は、サンギア８１ａと４つのプ
ラネタリギア８１ｂ，８１ｃ（２つは図示せず）とリン
グギア８１ｄとから構成されており、第２組の遊星歯車
は、サンギア８２ａと４つのプラネタリギア８２ｂ，８
２ｃ（２つは図示せず）およびリングギア８１ｄ（第１
組と共通）とから構成されている。

【００２５】第２組の遊星歯車の４つのプラネタリギア
８２ｂ，８２ｃの軸には、ナット８５が結合されてい
る。ナット８５は、ベアリング８７によってケーシング
６１の内部に回動自在に支持されているが、軸方向には
動かない。ナット８５には台形ネジ８５ａが形成してあ
り、この台形ネジ８５ａがアクチュエータ軸６７に形成
した台形ネジ６７ａと噛み合っている。従って、ナット
８５が回転すると、台形ネジ８５ａのネジ山が軸方向に
移動し、それと噛み合っている台形ネジ６７ａが移動す
るので、アクチュエータ軸６７がその軸方向に移動す
る。即ち、ナット８５と台形ネジ６７ａとによって、遊
星歯車機構８１の回転運動がアクチュエータ軸６７の直
線運動に変換される。

【００２６】従って、後輪転舵用アクチュエータ３５の
電気モータ３５ａに４ＷＳ用ＥＣＵ４０から電気信号が
通電されると、電気モータ３５ａにより遊星歯車機構８
１が回転運動し、その結果、前述したようにアクチュエ
ータ軸６７は軸方向に直線運動する。アクチュエータ軸
６７には後輪転舵機構３０のリレーロッド３３が接続さ
れていることから、リレーロッド３３は図１中左方向ま
たは右方向に変位し、この結果、後輪１０RL，１０RRが
右または左へ転舵される。なお、このときの舵角は、４
ＷＳ用ＥＣＵ４０からの電気信号の強さに応じて変化す
る。

【００２７】以上、４輪操舵システムについて詳しく説
明してきたが、次に、この車両用システムが備えるブレ
ーキシステムについて説明する。

【００２８】このブレーキシステムは、図１に示すよう
に、ブレーキブースタ１０１とリザーバ１０２とマスタ
シリンダ１０３を備えた、いわゆる液圧式倍力装置を有
するシステムであり、ブレーキペダル１０４の踏力を助
勢することができる。このマスタシリンダ１０３は、液
圧路１０５，１０６によりブレーキアクチュエータ１０
９に接続されている。ブレーキアクチュエータ１０９
は、各車輪１０FL，１０FR，１０RL，１０RRのホイール
シリンダ１１１，１１２，１１３，１１４に、液圧路１
１６，１１７，１１８，１１９を介してそれぞれ接続さ
れている。

【００２９】ブレーキアクチュエータ１０９は、車輪制
動用の電子制御ユニット（以下、ブレーキ用ＥＣＵと呼
ぶ）１２０からの制御信号によって駆動され、各ホイー
ルシリンダ１１１〜１１４へのブレーキ油圧の減圧，増
圧を行なって各車輪１０FL〜１０RR毎の制動力を制御す
る。

【００３０】このブレーキ用ＥＣＵ１２０は、前述した
４ＷＳ用ＥＣＵ４０と同様に、マイクロコンピュータを
中心とする論理演算回路として構成され、ＣＰＵ１２０
ａ，ＲＯＭ１２０ｂ，ＲＡＭ１２０ｃ，入力インターフ
ェース１２０ｄおよび出力インターフェース１２０ｅ等
を備えている。この入力インターフェース１２０ｄに
は、車輪の制動制御に関わる各種パラメータを検出する
センサとして、左後輪１０RRの車輪速ＶRLを検出する左
後輪車輪速センサ５７および右後輪１０RRの車輪速ＶRR
を検出する右後輪車輪速センサ５８等が接続されてい
る。なお、このブレーキ用ＥＣＵ１２０は、４ＷＳ用Ｅ
ＣＵ４０と電気的に接続されており、４ＷＳ用ＥＣＵ４
０で取り込んだヨーレイトγや、４ＷＳ用ＥＣＵ４０で
求めた後輪の舵角θｒ等が入力インターフェース１２０
ｄから取り込まれる。

【００３１】次に、４輪操舵システムの４ＷＳ用ＥＣＵ
４０が実行する後輪操舵制御について、図４のフローチ
ャートに沿って説明する。この後輪操舵制御の処理は、
電源投入後、車両が走行を開始すると、４ＷＳ用ＥＣＵ
４０により所定時間毎に繰り返し実行される。なお、電
源投入直後の初期化の処理により、変数やフラグなどは
初期値にセットされているものとする。

【００３２】図４に示す後輪操舵制御ルーチンが起動さ
れると、ＣＰＵ４０ａは次の処理を実行する。ＣＰＵ４
０ａは、まず、左前輪車輪速センサ５５、右前輪車輪速
センサ５６、ステアリングセンサ５１およびヨーレイト
センサ５３の各出力信号を入力インターフェース４０ｄ
からそれぞれ入力して、これらを、左前輪１０FLの車輪
速ＶFL、右前輪１０FRの車輪速ＶFR、前輪１０FL，１０
FRの操舵角θｆおよび実ヨーレイトγとして、ＲＡＭ４
０ｃにそれぞれ記憶する処理を行なう（ステップＳ１０
０）。

【００３３】次いで、ＣＰＵ４０ａは、ステップＳ１０
０で取り込んだ左右前輪１０FL，１０FRの車輪速ＶFL，
ＶFRを用いて、次式（１）に従い平均車速Ｖを算出する
（ステップＳ１１０）。

【００３４】

【数１】

【００３５】続いて、ステップＳ１００で取り込んだ前
輪の操舵角θｆとステップＳ１１０で求めた平均車速Ｖ
を始めとする各種パラメータに基づき後輪操舵による目
標ヨーレイトγtθ を求める処理を行なう（ステップＳ
１２０）。この目標ヨーレイトγtθ は、次式（２）に
従い求められる。

【００３６】

【数２】

【００３７】このステップＳ１２０までの処理は、後輪
操舵システムによる目標ヨーレイトγtθ を演算するも
のであり、続く以下のステップにより、ブレーキシステ
ムによる目標ヨーレイトγtＢ を演算する。

【００３８】処理がステップＳ１３０に進むと、ＣＰＵ
４０ａは、ステップＳ１００で取り込んだ前輪の操舵角
θｆを時間微分して操舵角速度θｆ＊を算出する。続い
て、ＣＰＵ４０ａは、車両が走行している路面の摩擦係
数μを推定する処理を実行する（ステップＳ１４０）。
この摩擦係数μの推定は、ステップＳ１１０で算出され
た平均車速ＶとステップＳ１００で取り込んだ車輪速Ｖ
FL，ＶFR（ＶRL，ＶRRも含む）とからスリップ率Ｓを算
出し、図示しないスロットルポジションセンサで検出さ
れたスロットル開度と前記スリップ率Ｓとに応じて路面
の摩擦係数μを求めるものである。

【００３９】続いて、ＣＰＵ４０ａは、その求めた摩擦
係数μが所定値（例えば、０．４）より大きいか否かか
ら、路面状態が低μ路であるか否かを判定する処理を行
なう（ステップＳ１５０）。ここで、路面状態が低μ路
でない、即ち、高μ路であると判定されると、次いで、
ＲＯＭ４０ｂに格納されたマップＡを用いて、ステップ
Ｓ１１０で算出した平均車速ＶとステップＳ１３０で算
出した前輪の操舵角速度θｆ＊とに基づいて係数αを算
出する処理を行なう（ステップＳ１６０）。この係数α
は、ブレーキシステムによる目標ヨーレイトγtＢ と後
輪操舵システムによる目標ヨーレイトγtθ との差分を
示すもので、続く、ステップＳ１７０では、ステップＳ
１２０で算出した後輪操舵システムによる目標ヨーレイ
トγtθに係数αを加算することにより、ブレーキシス
テムによる目標ヨーレイトγtＢを算出する。

【００４０】一方、ステップＳ１５０で、摩擦係数μが
所定値以下である、即ち、路面状態が低μ路であると判
定されたときには、ＲＯＭ４０ｂに格納されたマップＢ
を用いて、ステップＳ１３０で算出した前輪の操舵角速
度θｆ＊に基づいて係数αを算出する処理を行なう（ス
テップＳ１６５）。

【００４１】マップＡの一例を図５に示した。図５に示
すように、係数αは、前輪の操舵角速度θｆ＊が大きく
なるに従いリニアに小さくなり、さらに、平均車速Ｖが
大きくなる程小さな値をとる。また、マップＢの一例を
図６に示した。図６に示すように、係数αは、前輪の操
舵角速度θｆ＊が大きくなるに従いリニアに小さくなる
値をとり、平均車速Ｖによっては値は変化しない。

【００４２】ステップＳ１６５の実行を終えると、次い
で、ステップＳ１７０に進み、前述したように、ブレー
キシステムによる目標ヨーレイトγtＢ を算出する。そ
の後、ステップＳ１２０で算出した後輪操舵システムに
よる目標ヨーレイトγtθ からステップＳ１００で入力
した実ヨーレイトγを減算して、後輪操舵システムにか
かる目標ヨーレイトの偏差△γθを算出する（ステップ
Ｓ１８０）。

【００４３】続いて、ＣＰＵ４０ａは、その偏差△γθ
に定数Ｋを乗算することにより、後輪の目標舵角θｒを
算出する処理を行なう（ステップＳ１９０）。ステップ
Ｓ１９０で後輪の目標舵角θｒが算出されると、その
後、その目標舵角θｒと後輪舵角センサ６０から読み込
んだ実後輪舵角との差に基づいて、実後輪舵角が目標舵
角θｒとなるように、電圧信号が出力インターフェース
４０ｅから後輪操舵用アクチュエータ３５の電気モータ
３５ａに出力される（ステップＳ１９５）。この結果、
その目標舵角θｒに応じて後輪１０RL，１０RRが転舵さ
れる。その後、処理を「リターン」に抜けて、このルー
チンを一旦終了する。

【００４４】以上詳述してきた後輪操舵制御ルーチンに
よれば、ＣＰＵ４０ａは、後輪操舵システムによる目標
ヨーレイトγtθ とブレーキシステムによる目標ヨーレ
イトγtＢ とを演算して、その後輪操舵システムによる
目標ヨーレイトγtθ に基づいて後輪の後輪１０RL，１
０RRの舵角θｒを制御している。

【００４５】後輪操舵システムによる目標ヨーレイトγ
tθ は、車両全体の目標ヨーレイトと同様に、平均車速
Ｖと前輪の操舵角θｆとの関数で求められることから、
その目標ヨーレイトγtθ は、その車両全体の目標ヨー
レイトに応じて定まった大きさであると言える。一方、
ブレーキシステムによる目標ヨーレイトγtＢ は、後輪
操舵システムによる目標ヨーレイトγtθ に係数αを加
算したものであることから、その目標ヨーレイトγtθ
と同様に車両全体の目標ヨーレイトに応じて定まった大
きさであると言える。

【００４６】なお、ブレーキシステムによる目標ヨーレ
イトγtＢ を算出する係数αは、マップＡおよびマップ
Ｂに示すように、平均車速Ｖが大きい程、前輪の操舵角
速度θｆ＊が大きい程、または、路面の摩擦係数が低い
程、小さい値となるように設定されていることから、こ
うした条件下では、ブレーキシステムによる目標ヨーレ
イトγtＢ は低い値となる。

【００４７】次に、ブレーキシステム側のブレーキ用Ｅ
ＣＵ１２０で実行されるブレーキ制御ルーチンについ
て、図７のフローチャートに沿って説明する。このブレ
ーキ制御の処理は、電源投入後、車両が走行を開始する
と、ブレーキ用ＥＣＵ１２０により所定時間毎に繰り返
し実行される。

【００４８】図７に示すブレーキ制御ルーチンが起動さ
れると、ブレーキ用ＥＣＵ１２０のＣＰＵ１２０ａは、
まず、後輪操舵制御ルーチンのステップＳ１９０で算出
された後輪の目標舵角θｒと、ステップＳ１７０で算出
されたブレーキシステムによる目標ヨーレイトγtＢ
と、ステップＳ１００で入力した実ヨーレイトγとを、
ブレーキ用ＥＣＵ１２０から入力する（ステップＳ２０
０）。次いで、その実ヨーレイトγを時間微分して、実
ヨーレイトγの時間変化率△γを算出し（ステップＳ２
１０）、さらに、ステップＳ２００で入力した目標ヨー
レイトγtＢ から実ヨーレイトγを減算して、ブレーキ
システムにかかる目標ヨーレイトの偏差△γＢを算出す
る（ステップＳ２２０）。

【００４９】また、この算出した目標ヨーレイトの偏差
△γＢの絶対値を時間微分して、偏差△γＢの絶対値の
変化率（以下、偏差変化率と呼ぶ）ｄ△γＢを算出する
（ステップＳ２２５）。

【００５０】続いて、ＣＰＵ１２０ａは、ＡＢＳ（アン
チロックブレーキシステム）の制御を実行している最中
であるか否かの判定を行なう（ステップＳ２３０）。Ａ
ＢＳとは、ブレーキをかけたときに、車輪がロックしな
いように制動力を制御する周知のシステムであり、ここ
では、前述してきたブレーキシステムにおいて実現され
ている。なお、ＡＢＳ制御の詳しい内容については、こ
の発明と直接関係ないことから説明を省略する。ステッ
プＳ２３０では、いずれかの車輪がロックされそうにな
った状態を検知することにより、ＡＢＳの制御を実行し
ている最中であるかの判定を行なう。

【００５１】ステップＳ２３０で、ＡＢＳ制御中である
と判定されると、ＣＰＵ１２０ａは、処理をステップＳ
２４０に進め、通常のＡＢＳ制御を実行する。一方、ス
テップＳ２３０でＡＢＳ制御中でないと判定されると、
ステップＳ２５０に進み、以下の判定処理を実行する。
この判定は、ステップＳ２００で入力した後輪の目標舵
角θｒが、最大ガード値、例えば、１．８［ｄｅｇ］よ
り大きい状態、即ち、最大舵角状態にあるか否かを判定
し、かつ、この最大舵角状態が所定時間Ｔ１以上継続し
ているか否かを判定するものである（ステップＳ２５
０）。

【００５２】ステップＳ２５０で、最大舵角状態が所定
時間Ｔ１以上継続していると判定されると、続いて、ス
テップＳ２２５で算出された偏差変化率ｄ△γＢが値０
より大きいか否かの判定を行なう（ステップＳ２６
０）。ここで、偏差変化率ｄ△γＢが値０より大きい、
即ち、偏差△γＢが増大傾向にあると判定されると、後
述するブレーキ制御を行なう。一方、ステップＳ２５０
で最大舵角状態が所定時間Ｔ１以上継続していないと判
定されたとき、または、ステップＳ２６０で、偏差変化
率ｄ△γＢが値０以下であると判定されたときには、処
理を「リターン」に進めて、この制御ルーチンの処理を
一旦終了する。

【００５３】即ち、ステップＳ２５０およびＳ２６０の
処理によれば、後輪１０RL，１０RRの目標舵角θｒが最
大舵角となった状態が所定時間Ｔ１以上継続し、かつ、
偏差△γＢが増大傾向にあるときに、処理をステップＳ
２７０に進め、ブレーキ制御を実行する。

【００５４】偏差△γＢが増大傾向にあるということ
は、実ヨーレイトγが最大制御されているのに、目標ヨ
ーレイトγｔＢが更に大きくなっているか、または、実
ヨーレイトγが最大制御されているのに、実ヨーレイト
γが目標ヨーレイトγｔＢに収束しない場合である。こ
うした場合には、車両挙動が発散傾向にあるので、車両
挙動を強力に制御すべく、ブレーキ制御を実行する。な
お、偏差△γＢが減少傾向にある場合には、目標ヨーレ
イトγｔＢが小さくなっているか、または、実ヨーレイ
トγが目標ヨーレイトγｔＢに収束している傾向がある
場合であり、こうした場合には、ブレーキ制御を実行し
ない。

【００５５】ステップＳ２７０では、ステップＳ２１０
で算出した実ヨーレイトの時間変化率△γが、値０より
大きいか否かを判定する。ここで、実ヨーレイトの時間
変化率△γが値０より大きい、即ち、ヨーレイトが増加
状態にあると判定されると、次いで、ホイールシリンダ
１１１〜１１４に送る油圧量を定めるためのブレーキ油
圧パターンを、油圧量が急増するパターンに切り換える
処理を行なう（ステップＳ２８０）。一方、ステップＳ
２７０で、実ヨーレイトの時間変化率△γが値０以下、
即ち、ヨーレイトが減少状態にあると判定されたときに
は、ブレーキ油圧パターンを、油圧量が穏やかに増加す
るパターンに切り換える処理を行なう（ステップＳ２９
０）。

【００５６】ステップＳ２８０またはＳ２９０の実行
後、ＣＰＵ１２０ａは、続いて、ＲＯＭ１２０ｂに格納
されたマップＣを用いて、ステップＳ２２０で算出され
た目標ヨーレイトの偏差△γＢの絶対値に応じたブレー
キの制御時間Ｔ２を算出する処理を実行する（ステップ
Ｓ３００）。マップＣの一例を図８に示した。図８に示
すように、偏差△γＢの絶対値｜△γＢ｜が大きくなる
程、ブレーキの制御時間Ｔ２は大きな値をとる。ここで
は、絶対値｜△γＢ｜をマップＣに照らし合わせて、そ
の｜△γＢ｜に対応する制御時間Ｔ２を定めるようにす
る。

【００５７】その後、ＣＰＵ１２０ａは、ブレーキアク
チュエータ１０９に制御信号を出力して、ブレーキ制御
を実行する（ステップＳ３１０）。このブレーキ制御
は、詳しくは、ステップＳ２００で入力した実ヨーレイ
トγが正の値か負の値かを判別することにより、車両の
鉛直軸方向の回転方向が左回りか右回りかを判定し、そ
の回転を抑制するために左右輪のいずれに油圧をかけた
らよいかを定める。その上で、ステップＳ２８０または
Ｓ２９０で定めた油圧をステップＳ３００で定めた制御
時間Ｔ２だけ、前記片側の前後輪にかけるものであり、
こうした制御内容を示す制御信号を、ブレーキアクチュ
エータ１０９に出力する。ステップＳ３１０の実行後、
ＣＰＵ１２０ａは、処理を「リターン」に進めて、この
制御ルーチンの処理を一旦終了する。

【００５８】なお、前記ステップＳ３１０のブレーキ制
御においては、左右いずれか片側の前後輪にブレーキを
かけるものであったが、これに換えて、左右両方にブレ
ーキをかけた上で、左右輪に増圧差をつけてブレーキ制
御を行なう構成としてもよい。

【００５９】以上詳述したブレーキ制御ルーチンによれ
ば、後輪の目標舵角θｒが最大舵角となった状態がＴ１
時間以上継続し、かつ、偏差△γＢが増大傾向にあると
きに、ブレーキシステムによるブレーキ制御を実行す
る。しかも、そのブレーキ制御は、実ヨーレイトγが増
加状態にあるときには、ホイールシリンダへの油圧量を
急増させ、実ヨーレイトγが減少状態にあるときには、
その油圧量を穏増させており、さらに、目標ヨーレイト
γtＢ と実ヨーレイトγとの偏差が大きい程、ブレーキ
制御時間Ｔ２を高める。

【００６０】この実施例の車両の挙動制御装置によれ
ば、車両全体の目標とする目標ヨーレイトに応じて、後
輪操舵システムによる目標ヨーレイトγtθ とブレーキ
システムによる目標ヨーレイトγtＢ とが定められてお
り、各システムでは、それぞれの目標ヨーレイトγt
θ，γtＢに基づいて制御量が決定される。このため、
４ＷＳ用ＥＣＵ４０から後輪転舵用アクチュエータ３５
へ送られる制御量と、ブレーキ用ＥＣＵ１２０からブレ
ーキアクチュエータ１０９へ送られる制御量とは、車両
全体の目標挙動量に応じて一義的に定まることとなる。

【００６１】したがって、この車両の挙動制御装置によ
れば、各アクチュエータ３５，１０９への制御量が安定
したものとなることから、各アクチュエータ３５，１０
９にかかる負荷を軽減することができる。このため、各
アクチュエータの寿命の長期化を図ることができるとい
った効果を奏する。また、この車両の挙動制御装置で
は、車両全体の目標ヨーレイトに応じて、後輪操舵シス
テムおよびブレーキシステムによる目標ヨーレイトγt
θ，γtＢが定められていることから、結果として車両
のヨー運動は目標ヨーレイトとなるように制御される。
このため、効果的なヨーレイトの抑制制御を図ることが
できる効果も奏する。

【００６２】また、この実施例では、後輪の目標舵角θ
ｒが最大舵角となった状態がＴ１時間以上継続し、か
つ、偏差△γＢが増大傾向にあるときに限り、ブレーキ
システムによるブレーキ制御を実行するように構成され
ていることから、ブレーキの動作頻度を少なくすること
ができる。このため、ブレーキシューの摩耗を軽減する
ことができ、ブレーキ装置の寿命の長期化を図ることが
できる。

【００６３】さらに、ヨーレイト抑制のためにブレーキ
制御を行なうに際し、実ヨーレイトγが増加状態にある
ときには、ホイールシリンダへの油圧量を急増させ、ヨ
ーレイトγが減少状態にあるときには、その油圧量を穏
増させるように構成されていることから、実ヨーレイト
の変化の状態に応じて車両の挙動を素早く、しかも穏や
かに抑制することができる。さらにまた、そのブレーキ
制御は、目標ヨーレイトγtＢ と実ヨーレイトγとの偏
差が大きい程、制御時間Ｔ２を高めるように構成されて
いることから、より一層車両の挙動を素早く抑えること
ができる。

【００６４】

【００６５】なお、前記実施例では、車両の挙動量とし
て車両のヨーレイトが採用されていたが、これに換え
て、車体のスリップ角としてもよい。即ち、目標とする
スリップ角に応じて、後輪操舵システムおよびブレーキ
システムが担当する各目標スリップ角を算出し、各目標
スリップ角から角アクチュエータへの制御量を算出する
ように構成してもよい。こうした構成によっても、前記
実施例と同様に、効果的なヨーレイトの抑制制御を図る
ことができ、その上で、アクチュエータの寿命の長期化
を図ることができる。

【００６６】また、前記実施例では、車両の挙動を調整
するアクチュエータとして、後輪操舵装置を構成する後
輪転舵用アクチュエータ３５と、制動装置を構成するブ
レーキアクチュエータ１０９とが用いられていたが、こ
の他にも、ＬＳＤ（リミテッドスリップディファレンシ
ャル）を構成するアクチュエータ等を用いる構成として
もよく、前記第１実施例と同様な作用効果を図ることが
できる。

【００６７】さらに、前記実施例では、後輪操舵システ
ムによる目標ヨーレイトγtθ に係数αを加算すること
により、ブレーキシステムによる目標ヨーレイトγtＢ
を算出していたが、これに換えて、後輪操舵システムに
よる目標ヨーレイトγtθ に係数βを乗算することによ
り、ブレーキシステムによる目標ヨーレイトγtＢ を算
出するように構成してもよい。このとき、係数βは、係
数αと同様に、平均車速Ｖが大きい程、前輪の操舵角速
度θｆ＊が大きい程、または、路面の摩擦係数が低い
程、小さい値となるように設定することが好ましい。

【００６８】また、前記実施例では、後輪操舵システム
による目標ヨーレイトγtθ を算出し、その後、その目
標ヨーレイトγtθ に基づいて、ブレーキシステムによ
る目標ヨーレイトγtＢ を算出することにより、車両全
体の目標とする目標挙動に応じて後輪操舵システムによ
る目標ヨーレイトγtθ とブレーキシステムによる目標
ヨーレイトγtＢ とを定める構成としたが、これに換え
て、車両全体の目標挙動を直接算出して、それを後輪操
舵システムおよびブレーキシステムそれぞれの制御量に
分配する構成としてもよい。

【００６９】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明はこうした実施例に何等限定されるものではな
く、例えば、実施例のように、振動子ジャイロからなる
ヨーレイトセンサを用いるのではなく、２つ以上の横Ｇ
センサを用いてヨーレイトを計算により求める構成によ
り挙動量検出手段を実現する構成等、本発明の要旨を逸
脱しない範囲内において、種々なる態様で実施し得るこ
とは勿論である。

【００７０】

【００７１】

【００７２】

【発明の効果】この発明の第１または第２の車両の挙動
制御装置によれば、制動手段の動作頻度を少なくするこ
とができることから、制動手段の動作疲労を抑えて、制
動手段のアクチュエータの寿命の長期化をより一層図る
ことができる。

【００７３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る車両の挙動制御装置を
適用した車両用システムを示す概略構成図である。

【図２】その車両用システムの電気的な構成を示すブロ
ック図である。

【図３】後輪転舵用アクチュエータ３５の縦断面図であ
る。

【図４】４ＷＳ用ＥＣＵ４０により実行される後輪操舵
制御ルーチンを示すフローチャートである。

【図５】マップＡの内容を示すグラフである。

【図６】マップＢの内容を示すグラフである。

【図７】ブレーキ用ＥＣＵ１２０により実行されるブレ
ーキ制御ルーチンを示すフローチャートである。

【図８】マップＣの内容を示すグラフである。

【符号の説明】

１０FL…左前輪 １０FR…右前輪 １０RL…左後輪 １０RR…右後輪 ２０…前輪転舵機構 ２１Ｌ，２１Ｒ…ナックルアーム ２２Ｌ，２２Ｒ…タイロッド ２３…リレーロッド ２５…ステアリング機構 ２６…ピニオン ２７…シャフト ２９…ステアリングホイール ３０…後輪転舵機構 ３１Ｌ，３１Ｒ…ナックルアーム ３２Ｌ，３２Ｒ…タイロッド ３３…リレーロッド ３５…後輪転舵用アクチュエータ ３５ａ…電気モータ ４０ａ…ＣＰＵ ４０ｂ…ＲＯＭ ４０ｃ…ＲＡＭ ４０ｄ…入力インターフェース ４０ｅ…出力インターフェース ５１…ステアリングセンサ ５３…ヨーレイトセンサ ５５…左前輪車輪速センサ ５６…右前輪車輪速センサ ５７…左後輪車輪速センサ ５８…右後輪車輪速センサ ６０…後輪舵角センサ ６１…ケーシング ６３，６５…軸受部材 ６７…アクチュエータ軸 ６７ａ…台形ネジ ６９…支持部材 ７１…コイル ７２…回転子部材 ７３…永久磁石 ７５，７６…ベアリング ７９…動力伝達部材 ８１…遊星歯車機構 ８１ａ…サンギア ８１ｂ，８１ｃ…プラネタリギア ８１ｄ…リングギア ８２ａ…サンギア ８２ｂ，８２ｃ…プラネタリギア ８５…ナット ８５ａ…台形ネジ ８７…ベアリング １０１…ブレーキブースタ １０２…リザーバ １０３…マスタシリンダ １０４…ブレーキペダル １０５，１０６…液圧路 １０９…ブレーキアクチュエータ １１１，１１２，１１３，１１４…ホイールシリンダ １１６，１１７，１１８，１１９…液圧路 １２０…ブレーキ用ＥＣＵ １２０ａ…ＣＰＵ １２０ｂ…ＲＯＭ １２０ｄ…入力インターフェース １２０ｅ…出力インターフェース ＶFL，ＶFR，，ＶRL，ＶRR…車輪速 Ｖ…平均車速 α…係数 γtＢ…ブレーキシステムによる目標ヨーレイト γtθ…後輪操舵による目標ヨーレイト γ…実ヨーレイト θｆ…前輪の操舵角 θｆ＊…前輪の操舵角速度 θｒ…後輪の目標舵角

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60T 8/58 B62D 6/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輪の操舵を調整する操舵手段に備えら
   れる操舵用アクチュエータと、車両の制動力を調整する
   制動手段に備えられる制動用アクチュエータを備えた車
   両の挙動制御装置において、 前記車両の挙動量を検出する挙動量検出手段と、 目標とする車両の挙動を示す目標挙動量に応じた前記各
   アクチュエータが担当する目標挙動量を算出する目標挙
   動量算出手段と、 前記目標挙動量算出手段にて算出された各目標挙動量か
   ら各アクチュエータへの制御量を算出する制御量算出手
   段と を備え、 前記目標挙動量算出手段は、 前記制動用アクチュエータが担当する目標挙動量を、前
   記操舵用アクチュエータが担当する目標挙動量に所定量
   を加算することにより算出する手段を備え、 当該車両の挙動制御装置は、さらに、 前記制御量算出手段によって算出される前記操舵用アク
   チュエータへの制御量が当該操舵用アクチュエータで制
   御可能な範囲を超えたときに尚、前記制動用アクチュエ
   ータが担当する前記目標挙動量と前記挙動量検出手段で
   検出された車両の挙動量との偏差が、増大傾向にあると
   きにのみ、前記制動用アクチュエータの作動を許可する
   アクチュエータ作動許可手段を備えたことを特徴とする
   車両の挙動制御装置。
2. 【請求項２】 外部から制御量の指示を受けて車両の挙
   動を調整するアクチュエータとして、車両の制動力を調
   整する制動手段に備えられる制動用アクチュエータを少
   なくとも含む複数種を備えた車両の挙動制御装置におい
   て、 目標とする車両の挙動を示す目標挙動量に応じた前記各
   アクチュエータが担当する目標挙動量を算出する目標挙
   動量算出手段と、 前記目標挙動量算出手段にて算出された各目標挙動量か
   ら各アクチュエータへの制御量を算出する制御量算出手
   段とを備え、 前記目標挙動量算出手段は、 前記制動用アクチュエータが担当する目標挙動量を、該
   制動用アクチュエータを除いた他のアクチュエータによ
   る目標挙動量を含む量として算出する手段を備え、 当該車両の挙動制御装置は、さらに、 前記車両の挙動量を検出する挙動量検出手段と、 前記制御量算出手段によって算出される前記制動用アク
   チュエータを除いた他のアクチュエータへの制御量が前
   記他のアクチュエータで制御可能な範囲を超えたときに
   尚、前記制動用アクチュエータが担当する前記目標挙動
   量と前記挙動量検出手段で検出された車両の挙動量との
   偏差が、増大傾向にあるときにのみ、前記制動用アクチ
   ュエータの作動を許可するアクチュエータ作動許可手段
   とを備えたことを特徴とする車両の挙動制御装置。