JP3225790B2 - 車両挙動制御装置 - Google Patents

車両挙動制御装置

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JP3225790B2 JP14297095A JP14297095A JP3225790B2 JP 3225790 B2 JP3225790 B2 JP 3225790B2 JP 14297095 A JP14297095 A JP 14297095A JP 14297095 A JP14297095 A JP 14297095A JP 3225790 B2 JP3225790 B2 JP 3225790B2
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    • B62D7/14—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
    • B62D7/15—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
    • B62D7/159—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels characterised by computing methods or stabilisation processes or systems, e.g. responding to yaw rate, lateral wind, load, road condition
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
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  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
  • Hydraulic Control Valves For Brake Systems (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両のヨーモーメント
を制御して車両挙動を制御する車両挙動制御装置に関す
るものであり、特に、カウンタステア終了時における車
両挙動の収束性を向上させる技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】上記車両挙動制御装置の一形式として次
のようなものが既に存在する。それは、(a) 運転者が車
両の前輪の向きを変化させるために操作するステアリン
グホイールの操舵角を検出する操舵角センサと、(b) 車
両の実ヨーレイトを検出するヨーレイトセンサと、(c)
車両にヨーモーメントを発生させるとともにそのヨーモ
ーメントを制御するヨーモーメント制御機構と、(d) ヨ
ーレイトセンサにより検出される実ヨーレイトが操舵角
センサにより検出された操舵角に基づく目標ヨーレイト
に追従するようにヨーモーメント制御機構を制御する目
標ヨーレイト追従制御を実行するコントローラとを含む
形式である。
【０００３】この種の車両挙動制御装置においては、一
般に、操舵角を入力、目標ヨーレイトを出力とする制御
系が１次遅れ系とされ、かつ、その１次遅れ系を記述す
る伝達関数における時定数τが固定値とされる。これに
対し、特開平６−２７０８２８号公報には、時定数τ
が、ステアリングホイールの切増し時には小さく、切戻
し時には大きくなる可変値とされている特殊な車両挙動
制御装置が記載されている。この公報に記載された車両
挙動制御装置によれば、ステアリングホイールの切増し
時には、操舵角の素早い増加に対して目標ヨーレイトす
なわち後輪舵角が敏感に応答するから、車両の回頭性が
向上し、一方、ステアリングホイールの切戻し時には、
操舵角の素早い減少に対して目標ヨーレイトすなわち後
輪舵角が敏感に応答しないから、車両挙動の収束性すな
わち車両の実ヨーレイトの収束性が向上する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の車両挙
動制御装置には、時定数τが固定値であるか可変値であ
るかを問わず、カウンタステア終了時に車両挙動が迅速
に収束しないという問題があった。以下、この問題を、
１次遅れ系における時定数τを固定値とし、かつ、後輪
舵角を制御することによって目標ヨーレイト追従制御を
実行する一般的な従来装置を例にとり、具体的に説明す
る。
【０００５】図１２には、カウンタステア時においてス
テアリングホイールの操舵角と車両の実ヨーレイトとが
それぞれ時間的に変化する様子の一例がグラフで表され
ている。このグラフは、例えば、図１３に示すテストコ
ースにおいて、車両Ｖの前方に位置する障害物Ｂをステ
アリングホイールの急操舵により回避してもとの進路に
戻るという旋回走行を行った場合に取得される。
【０００６】図１２のグラフにはまず最初にグリップ期
間が現れる。このグリップ期間には、タイヤが路面を確
実にグリップし、車両Ｖの向きが操舵角に忠実に応答
し、車両Ｖが障害物Ｂを回避するように旋回させられ
る。したがって、このグリップ期間には、車両の実ヨー
レイトが操舵角に忠実に応答する。
【０００７】グラフには次にカウンタステア期間が現れ
る。ここに「カウンタステア」とは、よく知られている
ように、車両旋回中に後輪が旋回外側に滑ったときに車
両の向きを修正するために運転者がステアリングホイー
ルを前輪の向きが車両の旋回方向と逆向きになるように
操作することをいう。このカウンタステア期間は、ステ
アリングホイールの操舵状態によって前半と後半とに分
けることができる。
【０００８】カウンタステアのうちの前半においては、
一般に、ステアリングホイールが右旋回位置と左旋回位
置とのうち車両の旋回方向と一致する旋回位置から中立
位置を通過して他方の旋回位置に通常の操舵におけるよ
り素早く操作される。具体的には、この前半においては
まず、後輪のタイヤがグリップ力を喪失し始め、車両が
スピンし始めるため、運転者はそのスピン傾向ができる
限り早く消滅するようにステアリングホイールを通常の
操舵におけるより素早く中立位置に戻す。しかし、後輪
のタイヤは未だグリップ力を回復せず、車両のスピン傾
向が消滅せず、結局、実ヨーレイトは、操舵角の減少に
敏感に応答して０に接近するのではなく、緩やかにしか
０に接近しない。その結果、図１４の(a) に示すよう
に、実ヨーレイトγが操舵角に基づく目標ヨーレイトγ
d より大きくなる。そのため、目標ヨーレイト追従制御
により、実ヨーレイトγを目標ヨーレイトγd に一致さ
せるのに適当な制御ヨーモーメントＣＹＭが車両に発生
するように後輪が転舵される。実ヨーレイトγと目標ヨ
ーレイトγd との差を埋める制御ヨーモーメントＣＹＭ
が後輪によって車両に発生させられるのである。
【０００９】ステアリングホイールを素早く戻しても車
両のスピン傾向が十分に消滅しない場合には、運転者は
ステアリングホイールをさらに同じ回転方向に素早く操
作し続け、右旋回位置と左旋回位置とのうち車両の旋回
方向に一致しない旋回位置に操作する。その結果、図の
(b) に示すように、前輪が車両の旋回方向とは逆向きに
転舵され、操舵角に基づく目標ヨーレイトγd と実ヨー
レイトγとの向きが逆向きとなり、後輪がさらに大きく
車両の旋回方向と同じ向きに転舵され、車両の制御ヨー
モーメントＣＹＭが増加させられる。
【００１０】その後、カウンタステアのうちの後半が開
始される。この後半においては、一般に、運転者は図１
２に示すように、まず、ステアリングホイールを大舵角
でほぼ一定に保持する。このとき、実ヨーレイトは依然
として緩やかにしか０に接近しない。しかし、その後、
後輪のタイヤがグリップ力を回復し、実ヨーレイトがや
や素早く０に接近し始め、やがて０に戻る。これに対
し、操舵角は実ヨーレイトが０に戻る時期（図において
「ｔ1 」で表す）より遅い時期（図において「ｔ 2 」で
表す）にはじめて０に戻る。このように、実ヨーレイト
が０となった時期にちょうど操舵角が０とならないが、
これは、運転者が実ヨーレイトを増加させたいためにあ
えて操舵角を０としないのではなく、実ヨーレイトが０
になったことに迅速に応答してステアリングホイールを
中立位置に戻すことができないからである。
【００１１】そのため、実ヨーレイトが０に戻った後に
も０でない操舵角に基づいて目標ヨーレイト追従制御を
実行すると、図１４の(c) に示すように、実ヨーレイト
γが０であって、後輪による制御ヨーモーメントＣＹＭ
によって打ち消すべきヨーモーメントが車両に発生して
いないにもかかわらず、操舵角に基づいて後輪が車両の
旋回方向と同じ向きに転舵される状態が継続され、不要
な制御ヨーモーメントＣＹＭが車両に発生させられてし
まう。その結果、カウンタステア終了時に、その制御ヨ
ーモーメントＣＹＭによって予定外に車両がこれまでと
は逆向きにヨー運動をさせられ、車両にふらつきが発生
してしまう。
【００１２】このように、カウンタステアのうちの後半
においては、先に、実ヨーレイトが０に近づく傾向が現
れ、後に、操舵角が０に近づく傾向が現れるのが一般的
であるため、カウンタステアのうちの後半にも操舵角に
基づいて車両挙動を制御する従来装置では、実ヨーレイ
トが０に戻った後にも車両に制御ヨーモーメントが発生
させられ、カウンタステア終了時に車両挙動が迅速に収
束しないという問題があったのである。
【００１３】以上、時定数τが固定値である一般的な従
来装置が有する問題を説明したが、この問題は、前記公
報に記載されている、時定数τが可変値である従来装置
においても現れ、しかも、時定数τを固定値とする一般
的な従来装置におけるより顕著に現れる。なぜなら、時
定数τを可変値とする従来装置では、ステアリングホイ
ールの切戻し時には、時定数τが大きくされ、操舵角の
減少に対して後輪舵角が敏感に応答しないから、操舵角
が０になった後にも、時定数τに応じた長い時間の間、
後輪舵角が０に復元することが妨げられるからである。
【００１４】なお、上記の説明では、カウンタステアの
前半の開始時期が、ステアリングホイールの旋回位置が
車両の旋回方向と一致する時期であって、車両がスピン
し始めて運転者がステアリングホイールを戻し始めた時
期であると定義されているが、例えば、車両がスピンし
始めて運転者がステアリングホイールを戻し始めた時期
以後の時期であって、ステアリングホイールが車両の旋
回方向と一致しない旋回位置に初めて操作された時期で
あると定義することもできる。
【００１５】以上、従来の車両挙動制御装置が有する問
題を具体的に説明したが、請求項１および２の各発明
は、カウンタステアのうちの少なくとも後半に当たる時
期には目標ヨーレイト追従制御の実行時におけるほどに
は大きな制御ヨーモーメントが車両に発生しないように
することにより、カウンタステア終了時における車両挙
動の収束性を向上させることを課題としてなされたもの
である。
【００１６】特に、請求項１の発明は、カウンタステア
のうちの少なくとも後半に当たる時期には目標ヨーレイ
ト追従制御に代えて実ヨーレイト応答制御を実行するこ
とにより、カウンタステア終了時における車両挙動の安
定性を確保しつつ、カウンタステア終了時における車両
挙動の収束性を向上させることを課題としてなされたも
のである。また、特に、請求項２の発明は、カウンタス
テアのうちの少なくとも後半に当たる時期においてそれ
以外の時期におけるより、目標ヨーレイトの操舵角応答
性を敏感にすることにより、カウンタステア終了時にお
ける車両挙動の収束性を向上させることを課題としてな
されたものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】それぞれの課題を解決す
るために、請求項１の発明は、前述の操舵角センサ，ヨ
ーレイトセンサ，ヨーモーメント制御機構およびコント
ローラを含む車両挙動制御装置において、前記コントロ
ーラを、前記目標ヨーレイト追従制御と、前記ヨーレイ
トセンサにより検出された実ヨーレイトに基づき、前記
車両の実ヨーレイトが０に近づくように前記ヨーモーメ
ント制御機構を制御する実ヨーレイト応答制御とをそれ
ぞれ実行可能なものとするとともに、当該車両挙動制御
装置に、車両旋回中に後輪が旋回外側に滑ったときに運
転者が車両の向きを修正するために前記ステアリングホ
イールによって行うカウンタステアであって、前半に
は、ステアリングホイールを前輪の向きが車両の旋回方
向と逆向きになるように操作し、後半には、ステアリン
グホイールを中立位置に向かって戻すカウンタステアの
うちの少なくとも後半に当たる時期には前記コントロー
ラに前記実ヨーレイト応答制御を実行させ、それ以外の
時期にはコントローラに目標ヨーレイト追従制御を実行
させ、それにより、前記カウンタステアのうちの少なく
とも後半に当たる時期に前記ヨーモーメント制御機構に
よって前記車両に発生させられるヨーモーメントを、そ
れ以外の時期に実行される前記目標ヨーレイト追従制御
と同じ制御を実行した場合におけるより低減させるカウ
ンタステア時ヨーモーメント低減手段を設けたことを特
徴とする。
【００１８】なお、ここに「カウンタステア」は、前半
には、ステアリングホイールを前輪の向きが車両の旋回
方向と逆向きになるように通常の操舵におけるより素早
く操作し、後半には、ステアリングホイールをそれの操
舵角をほぼ一定に保持した後に中立位置に向かって戻す
操舵であると定義されるのが一般的であるが、これに限
定されず、他の定義を採用することも可能である。
【００１９】また、上記において「中立位置に向かって
戻す」とは、例えば、ステアリングホイールを中立位置
と実質的に一致する位置に操作する場合のみならず、中
立位置に近い位置に操作する場合をも含む意味である。
【００２０】請求項２の発明は、前述の操舵角センサ，
ヨーレイトセンサ，ヨーモーメント制御機構およびコン
トローラを含む車両挙動制御装置において、前記目標ヨ
ーレイト追従制御における目標ヨーレイトの操舵角に対
する応答性を、車両旋回中に後輪が旋回外側に滑ったと
きに運転者が車両の向きを修正するために前記ステアリ
ングホイールによって行うカウンタステアであって、前
半には、ステアリングホイールを前輪の向きが車両の旋
回方向と逆向きになるように操作し、後半には、ステア
リングホイールを中立位置に向かって戻すカウンタステ
アのうちの少なくとも後半に当たる時期においてそれ以
外の時期におけるより敏感にし、それにより、前記カウ
ンタステアのうちの少なくとも後半に当たる時期に前記
ヨーモーメント制御機構によって前記車両に発生させら
れるヨーモーメントを、それ以外の時期に実行される前
記目標ヨーレイト追従制御と同じ制御を実行した場合に
おけるより低減させるカウンタステア時ヨーモーメント
低減手段を設けたことを特徴とする。
【００２１】
【作用】カウンタステアのうちの後半においては、先
に、実ヨーレイトが０に近づく傾向が現れ、後に、操舵
角が０に近づく傾向が現れるのが一般的である。そのた
め、カウンタステアのうちの後半に当たる時期にも操舵
角に基づいて車両挙動を制御したのでは、実ヨーレイト
が０となったとき、本来であれば車両に制御ヨーモーメ
ントを発生させる必要がないにもかかわらず実際には制
御ヨーモーメントが発生させられ、車両がこれまでとは
逆向きのヨー運動をさせられてしまう。
【００２２】そこで、請求項１または２の発明に係る車
両挙動制御装置においては、カウンタステアのうちの少
なくとも後半に当たる時期にはカウンタステア時ヨーモ
ーメント低減手段が作動し、ヨーモーメント制御機構に
よって車両に発生させられるヨーモーメントが低減させ
られる。すなわち、それ以外の時期において実行される
目標ヨーレイト追従制御と同じ制御を実行した場合に比
較して車両に発生させられるヨーモーメントが小さくさ
れ、これにより、結果的に、実ヨーレイトが０となった
ときに車両に発生させられるヨーモーメントができる限
り小さくなるようにされるのである。したがって、本発
明によれば、カウンタステア終了時に車両挙動を迅速に
収束させることが容易となる。
【００２３】特に、請求項１の発明に係る車両挙動制御
装置においては、カウンタステアのうちの少なくとも後
半に当たる時期には、カウンタステア時ヨーモーメント
低減手段がコントローラに目標ヨーレイト追従制御に代
えて実ヨーレイト応答制御を実行させる。実ヨーレイト
応答制御は実ヨーレイトに基づき、車両の実ヨーレイト
が０となるように車両のヨーモーメントを制御するもの
であり、実ヨーレイトが０である場合には、車両にほと
んどヨーモーメントを発生させない。したがって、本発
明によれば、実ヨーレイトが０であればたとえ操舵角が
０でなくとも車両に不要なヨーモーメントが発生させら
れずに済み、カウンタステア終了時に車両挙動を迅速に
収束させることが容易となる。
【００２４】ところで、カウンタステアのうちの少なく
とも後半に当たる時期には、ヨーモーメント制御機構の
作動を実質的に停止させることにより、目標ヨーレイト
追従制御の実行時ほどには大きなヨーモーメントが車両
に発生しない場合には、カウンタステアのうちの少なく
とも後半に当たる時期に、車両が横風を受けたり、路面
の左右で摩擦係数が互いに異なるまたぎ路に進入したり
などして、車両に外乱ヨーモーメントが作用すると、車
両挙動を積極的に制御することができない。
【００２５】これに対し、請求項１の発明に係る車両挙
動制御装置においては、カウンタステアのうちの少なく
とも後半に当たる時期には、実ヨーレイト応答制御によ
り、カウンタステア終了時における車両挙動の収束性を
確保しつつ、実ヨーレイトに基づいて車両挙動が積極的
に制御されるため、車両の安全性も向上する。また、特
に、請求項２に係る車両挙動制御装置においては、カウ
ンタステアのうちの少なくとも後半に当たる時期におい
てそれ以外の時期におけるより、目標ヨーレイトの操舵
角応答性が敏感とされるから、前記公報に記載された従
来装置のように、ステアリングホイールの切戻し時に時
定数τを大きくして目標ヨーレイトの操舵角応答性を鈍
感にする場合に比較し、操舵角が０に近くなったときに
おけるヨーモーメント、すなわち、カウンタステア終了
時に車両挙動の収束を妨げるヨーモーメントの発生が抑
制される。
【００２６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１および２の各発明によれば、カウンタステア時におい
て実ヨーレイトが十分に０に近くなった後には実ヨーレ
イトを増加させるヨーモーメントが車両にできる限り発
生しないようにされるため、カウンタステア終了時にお
ける車両挙動の収束性が向上するという効果が得られ
る。
【００２７】特に、請求項１の発明によれば、カウンタ
ステア終了時における車両挙動の安定性の確保とカウン
タステア終了時における車両挙動の収束性の向上とを両
立させることができるという効果も得られる。
【００２８】
【発明の望ましい実施態様】以下、本発明の望ましい実
施態様をいくつか列挙する。 (1) 請求項１の車両挙動制御装置であって、さらに、車
両の走行速度である車速を検出する車速センサを有し、
かつ、前記コントローラが、前記操舵角センサにより検
出された操舵角と前記車速センサにより検出された車速
とに基づき、車両が定常円旋回状態にある場合に車両に
発生するヨーレイトとして前記車両の目標ヨーレイトを
決定し、前記ヨーレイトセンサにより検出される実ヨー
レイトがその決定した目標ヨーレイトに追従するように
前記ヨーモーメント制御機構を制御する目標ヨーレイト
追従制御を実行するものである車両挙動制御装置。 (2) 請求項１の車両挙動制御装置であって、前記コント
ローラが、前記目標ヨーレイト追従制御と、前記ヨーレ
イトセンサにより検出された実ヨーレイトに比例した制
御量で、前記車両の実ヨーモーメントが０に近づく向き
に前記ヨーモーメント制御機構を制御する、前記実ヨー
レイト応答制御としての、実ヨーレイト比例制御とをそ
れぞれ実行可能なものであり、前記カウンタステア時ヨ
ーモーメント低減手段が、前記カウンタステアのうちの
少なくとも後半に当たる時期には前記コントローラに前
記実ヨーレイト比例制御を実行させ、それ以外の時期に
はコントローラに目標ヨーレイト追従制御を実行させる
ものである車両挙動制御装置。 (3) 運転者が車両の前輪の向きを変化させるために操作
するステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角セ
ンサと、前記車両の実ヨーレイトを検出するヨーレイト
センサと、前記車両にヨーモーメントを発生させるとと
もにそのヨーモーメントを制御するヨーモーメント制御
機構と、前記ヨーレイトセンサにより検出される実ヨー
レイトが前記操舵角センサにより検出された操舵角に基
づく目標ヨーレイトに追従するように前記ヨーモーメン
ト制御機構を制御する目標ヨーレイト追従制御を実行す
るコントローラと、車両旋回中に後輪が旋回外側に滑っ
たときに運転者が車両の向きを修正するためにステアリ
ングホイールによって行うカウンタステアであって、前
半には、ス テアリングホイールを前輪の向きが車両の旋
回方向と逆向きになるように操作し、後半には、ステア
リングホイールを中立位置に向かって戻すカウンタステ
アのうちの少なくとも後半に当たる時期に作動し、前記
ヨーモーメント制御機構によって前記車両に発生させら
れるヨーモーメントを、それ以外の時期に実行される目
標ヨーレイト追従制御と同じ制御を実行した場合におけ
るより低減させるカウンタステア時ヨーモーメント低減
手段とを含む車両挙動制御装置であって、前記カウンタ
ステア時ヨーモーメント低減手段が、カウンタステアの
うちの少なくとも後半に当たる時期にも前記コントロー
ラに前記目標ヨーレイト追従制御を実行させるととも
に、その目標ヨーレイト追従制御における目標ヨーレイ
トの操舵角に対する応答性を、カウンタステアのうちの
少なくとも後半に当たる時期においてそれ以外の時期に
おけるより敏感にする操舵角応答性変更手段を含む車両
挙動制御装置。この実施態様においては、カウンタステ
アのうちの少なくとも後半に当たる時期においてそれ以
外の時期におけるより、目標ヨーレイトの操舵角応答性
が敏感とされるから、前記公報に記載された従来装置の
ように、ステアリングホイールの切戻し時に時定数τを
大きくして目標ヨーレイトの操舵角応答性を鈍感にする
場合に比較し、操舵角が０に近くなったときにおけるヨ
ーモーメント、すなわち、カウンタステア終了時に車両
挙動の収束を妨げるヨーモーメントの発生が抑制され
る。 (4) (3) の車両挙動制御装置であって、前記操舵角応答
性変更手段が、カウンタステアのうちの少なくとも後半
に当たる時期にも前記コントローラに前記目標ヨーレイ
ト追従制御を、前記操舵角を入力、前記目標ヨーレイト
を出力とする制御系が１次遅れ系となるように実行さ
せ、かつ、その１次遅れ系を記述する伝達関数における
時定数τを、カウンタステアのうちの少なくとも後半に
当たる時期においてそれ以外の時期におけるより小さく
する時定数変更手段である車両挙動制御装置。この実施
態様においては、カウンタステアのうちの少なくとも後
半に当たる時期においてそれ以外の時期におけるより時
定数τが小さくされ、操舵角の０への復元に敏感に応答
して目標ヨーレイトが０に接近するから、前記公報に記
載された従来装置のように、ステアリングホイールの切
戻し時に時定数τを大きくする場合に比較し、カウンタ
ステア終了時に車両挙動の収束を妨げるヨーモーメント
の発生が抑制される。 (5) 運転者が車両の前輪の向きを変化させるために操作
するステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角セ
ンサと、前記車両の実ヨーレイトを検出するヨーレイト
センサと、前記車両にヨーモーメントを発生させるとと
もにそのヨーモーメントを制御するヨーモーメント制御
機構と、前記ヨーレイトセンサにより検出される実ヨー
レイトが前記操舵角センサにより検出された操舵角に基
づく目標ヨーレイトに追従するように前記ヨーモーメン
ト制御機構を制御する目標ヨーレイト追従制御を実行す
るコントローラと、車両旋回中に後輪が旋回外側に滑っ
たときに運転者が車両の向きを修正するためにステアリ
ングホイールによって行うカウンタステアであって、前
半には、ステアリングホイールを前輪の向きが車両の旋
回方向と逆向きになるように操作し、後半には、ステア
リングホイールを中立位置に向かって戻すカウンタステ
アのうちの少なくとも後半に当たる時期に作動し、前記
ヨーモーメント制御機構によって前記車両に発生させら
れるヨーモーメントを、それ以外の時期に実行される目
標ヨーレイト追従制御と同じ制御を実行した場合におけ
るより低減させるカウンタステア時ヨーモーメント低減
手段とを含む車両挙動制御装置であって、前記カウンタ
ステア時ヨーモーメント低減手段が、カウンタステアの
うちの後半に当たる時期に前記コントローラに、それ以
外の時期に実行される前記目標ヨーレイト追従制御とは
異なる形式の代替制御であってその目標ヨーレイト追従
制御を実行した場合におけるより低減されたヨーモーメ
ントを車両に発生させるものをカウンタステア後半制御
として実行させるカウンタステア後半制御実行手段を含
む車両挙動制御装置。なお、代替制御は例えば、後輪舵
角を保持したり、後輪舵角を０に戻したり、後輪スリッ
プ角を０としたりすることによって実現可能である。な
お、後輪舵角とは、車両の向きを基準にして後輪の向き
を表す物理量であり、一方、後輪スリップ角は、車両の
進行方向を基準にして後輪の向きを表す物理量である。 (6) (5) の車両挙動制御装置であって、前記カウンタス
テア時ヨーモーメント低減手段が、さらに、カウンタス
テアのうちの前半に当たる時期に前記コントローラに、
それ以外の時期に実行される前記目標ヨーレイト追従制
御とは異なる形式の代替制御であってその目標ヨーレイ
ト追従制御を実行した場合におけるより低減されたヨー
モーメントを車両に発生させるものをカウンタステア前
半制御として実行させるカウンタステア前半制御実行手
段を含む車両挙動制御装置。なお、ここでの代替制御も
先の代替制御の場合と同様に、例えば、後輪舵角を保持
したり、後輪舵角を０に戻したり、後輪スリップ角を０
としたりすることによって実現可能である。 (7) (1) ないし(6) ，請求項１または２の車両挙動制御
装置であって、前記カウンタステア時ヨーモーメント低
減手段が、前記ステアリングホイールの操舵角と車両の
実ヨーレイトとの関係に基づき、ステアリングホイール
の現在の操舵状態が前記カウンタステアの前半に該当す
るか後半に該当するかを判定する操舵状態判定手段を有
する車両挙動制御装置。なお、操舵状態判定手段は例え
ば、操舵角が通常の操舵状態におけるより素早く変化す
るにもかかわらず実ヨーレイトが緩やかにしか０に接近
しない場合に、カウンタステア前半に該当すると判定
し、カウンタステア前半に該当すると判定した後に操舵
角が緩やかに０に接近する状態に至った場合に、カウン
タステア後半に該当すると判定するものとすることがで
きる。 (8) (1) ないし(7) ，請求項１または２の車両挙動制御
装置であって、前記ヨーモーメント制御機構が、車両の
前輪と後輪との少なくとも一方と路面との間に発生する
横力を制御することによって前記ヨーモーメントを制御
する横力制御型である車両挙動制御装置。 (9) (8) の車両挙動制御装置であって、前記横力制御型
ヨーモーメント制御機構が、車両の前輪と後輪との少な
くともの一方の舵角を制御する舵角アクチュエータを有
し、その舵角を制御することによって車輪の横力を制御
する舵角制御型である車両挙動制御装置。 (10)(1) ないし(7) ，請求項１または２の車両挙動制御
装置であって、前記ヨーモーメント制御機構が、車両の
各輪と路面との間に発生する前後力の、左右輪間におけ
る差である前後力左右差を制御することによって前記ヨ
ーモーメントを制御する前後力左右差制御型である車両
挙動制御装置。 (11)(10)の車両挙動制御装置であって、前記前後力左右
差制御型のヨーモーメント制御機構が、車両の各輪の駆
動トルクと制動トルクとの少なくとも一方である回転ト
ルクを制御する回転トルク制御機構を有する車両挙動制
御装置。 (12)(11)の車両挙動制御装置であって、前記回転トルク
制御機構が、車両の各輪のブレーキシリンダの圧力を制
御することによって各輪の制動トルクを制御する圧力制
御機構を有する車両挙動制御装置。
【００２９】
【実施例】以下、各請求項の発明を図示の実施例に基づ
いて具体的に説明する。図示の実施例である車両挙動制
御装置は４輪車両に搭載されている。この４輪車両にお
いては、図１に示すように、運転者によって回転操作さ
れるステアリングホイール１０がパワーアシスト機能付
きの前輪操舵機構１２を介して左右前輪１４に連携させ
られており、ステアリングホイール１０の操舵角（回転
角）θSに応じて左右前輪１４の舵角θf が機械的に変
化させられる。左右後輪２２には後輪舵角アクチュエー
タ２４を備えた後輪操舵機構２６が連携させられてお
り、左右後輪２２の舵角θr が電気的に変化させられ
る。後輪舵角アクチュエータ２４の駆動源は圧力源とし
たり、電動モータとすることができる。なお、左右前輪
１４は非駆動輪、左右後輪２２は駆動輪である。
【００３０】車両挙動制御装置は図２に示すようにコン
トローラ３０を備えている。コントローラ３０は、ＣＰ
Ｕ３２，ＲＯＭ３４およびＲＡＭ３６を含むコンピュー
タ３８を主体として構成されている。このコントローラ
３０の入力側には、操舵角センサ４０，車速センサ４
２，ヨーレイトセンサ４４および後輪舵角センサ４６が
接続されている。操舵角センサ４０は、運転者によるス
テアリングホイール１０の操舵角θS を、車両左旋回を
正、右旋回を負として検出する。車速センサ４２は車両
の走行速度である車速Ｖを検出する。ヨーレイトセンサ
４４は車両の実ヨーレイトγを、車両左旋回を正、右旋
回を負として検出する。後輪舵角センサ４６は後輪舵角
θr を検出する。一方、コントローラ３０の出力側に
は、前記後輪舵角アクチュエータ２４が接続されてい
る。
【００３１】ＲＯＭ３４には、図３および図４にフロー
チャートで表されているカウンタステア判定ルーチンお
よび図５にフローチャートで表されている後輪舵角制御
ルーチンを始めとする各種制御プログラムが予め記憶さ
れており、ＣＰＵ３２がＲＡＭ３６を利用しつつそれら
制御プログラムを実行することにより、後輪舵角制御を
実行する。以下、それらカウンタステア判定ルーチンお
よび後輪舵角制御ルーチンの内容を順に説明する。
【００３２】カウンタステア判定ルーチンは、ステアリ
ングホイール１０の操舵角θS と車両の実ヨーレイトγ
との関係から、ステアリングホイール１０の操舵状態が
通常状態にあるかカウンタステア状態にあるかを判定
し、さらに、カウンタステア状態のうちの前半に該当す
るか後半に該当するかを判定するルーチンである。な
お、本実施例においては、「カウンタステア」は、前半
には、ステアリングホイールを前輪１４の向きが車両の
旋回方向と逆向きになるように通常の操舵におけるより
素早く操作し、後半には、ステアリングホイールをそれ
の操舵角をほぼ一定に保持した後に中立位置に戻す操舵
であると定義されている。
【００３３】具体的には、カウンタステア判定ルーチン
は、図６に示すように、操舵状態を、−２，−１，０，
１，２という５種類のモードに分類して判定する。モー
ド０は通常状態、すなわち、タイヤがグリップしている
状態で直進走行または旋回走行している状態を示す。モ
ード１と２は、いずれも、左旋回時、すなわち、実ヨー
レイトγが正のときにおけるカウンタステア状態を示す
モードであるが、モード１は、カウンタステア状態の前
半にあることを示し、モード２は、後半にあることを示
す。モード−１と−２は、いずれも、右旋回時、すなわ
ち、実ヨーレイトγが負のときにおけるカウンタステア
状態を示すモードであるが、モード−１は、カウンタス
テア状態の前半にあることを示し、モード−２は、後半
にあることを示す。
【００３４】カウンタステア判定ルーチンはまた、次の
ような原理に基づいて操舵状態を判定する。操舵角θS
と実ヨーレイトγとの間には、図１２に示すように、通
常状態（グリップ期間）からカウンタステア状態に移行
すると、その当初には、操舵角θSが急変するのに対
し、実ヨーレイトγが緩やかに０に接近するという関係
があり、また、カウンタステア状態において前半から後
半に移行すると、その当初には、操舵角θS がほぼ一定
に保たれるか、または緩やかに０に接近する一方、実ヨ
ーレイトγが緩やかに０に接近するという関係がある。
また、カウンタステア状態が終了すると、例えば、実ヨ
ーレイトγが０に近い設定値以下となる状態が続くのが
普通である。
【００３５】そこで、このカウンタステア判定ルーチン
においては、それらの事実に基づき、図７に示すよう
に、実ヨーレイトγの時間微分値である実ヨーレイト微
分ｄγについては、ともに正の設定値であるｄγ1 とｄ
γ2 であってｄγ1 ＞ｄγ2 であるものが設けられ、実
ヨーレイトγが正のとき（左旋回時）には、実ヨーレイ
ト微分ｄγが−ｄγ1 以上ｄγ2 以下であるときに、実
ヨーレイトγが緩やかに０に接近していると判定され、
一方、実ヨーレイトγが負のとき（右旋回時）には、実
ヨーレイト微分ｄγが−ｄγ2 以上ｄγ1 以下であると
きに、実ヨーレイトγが緩やかに０に接近していると判
定される。
【００３６】これに対し、操舵角θS の時間微分値であ
る操舵角微分ｄθS については、ともに正の設定値であ
るｄθS1とｄθS2であってｄθS1＞ｄθS2であるものが
設けられ、実ヨーレイトγが正のときには、操舵角微分
ｄθS が−ｄθS1より小さいときに、操舵角θS が急変
していると判定され、一方、実ヨーレイトγが負のとき
には、操舵角微分ｄθS がｄθS1より大きいときに、操
舵角θS が急変していると判定される。また、実ヨーレ
イトγが正であるか負であるかを問わず、操舵角微分ｄ
θS の絶対値がｄθS2以下であるときには、操舵角θS
がほぼ一定に保たれていると判定される。
【００３７】そして、このカウンタステア判定ルーチン
においては、図７に示すように、操舵角微分ｄθS が−
ｄθS1より小さく、かつ、実ヨーレイト微分ｄγが−ｄ
γ1以上ｄγ2 以下であるときに、モードが１、すなわ
ち、左旋回時のカウンタステア状態の前半であると判定
され、また、操舵角微分ｄθS の絶対値がｄθS2以下で
あり、かつ、実ヨーレイト微分ｄγが−ｄγ1 以上ｄγ
2 以下であるときに、モードが２、すなわち、左旋回時
のカウンタステア状態の後半であると判定される。ま
た、操舵角微分ｄθS がｄθS1より大きく、かつ、実ヨ
ーレイト微分ｄγが−ｄγ2 以上ｄγ1 以下であるとき
に、モードが−１、すなわち、右旋回時のカウンタステ
ア状態の前半であると判定され、また、操舵角微分ｄθ
S の絶対値がｄθS2以下であり、かつ、実ヨーレイト微
分ｄγが−ｄγ2 以上ｄγ1 以下であるときに、モード
が−２、すなわち、右旋回時のカウンタステア状態の後
半であると判定される。
【００３８】ただし、このカウンタステア判定ルーチン
においては、その判定が操舵角微分ｄθおよび実ヨーレ
イト微分ｄγの各時期における検出値そのものを用いて
行われるのではなく、ある期間内に取得された複数の検
出値の平均値を用いて行われ、これにより、検出ばらつ
きによる誤判定が回避されている。
【００３９】また、カウンタステア判定ルーチンにおい
ては、過去設定数回にわたり連続して実ヨーレイトγの
絶対値｜γ｜が０に近い正の設定値γ3 より小さいか否
かが判定され、その条件が満たされた場合には、一回の
カウンタステアが終了したと推定されるから、カウンタ
ステア判定が禁止され、モードが０に復元される。な
お、車速Ｖが０に近い正の設定値Ｖ1 より小さくなった
場合にも、カウンタステア判定が禁止される。車速Ｖが
十分に小さい場合には、車両がカウンタステアが必要に
なる状態に陥ることがほとんどないと考えられるからで
ある。
【００４０】以上、カウンタステア判定ルーチンを概略
的に説明したが、次に、図３および図４に基づいて具体
的に説明する。カウンタステア判定ルーチンは一定時間
毎に繰り返し実行される。各回の実行時にはまず、ステ
ップＳ１（以下単に「Ｓ１」で表す。他のステップにつ
いても同じ）において、操舵角センサ４０からは操舵角
の今回値θS (n) 、ヨーレイトセンサ４４からは実ヨー
レイトの今回値γ(n) がそれぞれ読み込まれる。
【００４１】さらに、同ステップにおいては、操舵角微
分ｄθS につき、今回から過去ｋ回前までに取得された
（ｋ＋１）個の検出値の平均値が、 （θS (n) −θS (n-k) ）／（ｋ・Ｔ） なる式を用いて算出される。また、それと同様にして実
ヨーレイト微分ｄγの平均値が、 （γ(n) −γ(n-k) ）／（ｋ・Ｔ） なる式を用いて算出される。いずれの式においても、
「Ｔ」は、本ルーチンの実行周期、すなわち、操舵角θ
S および実ヨーレイトγのサンプリングタイムである。
以下、そのようにして算出された平均値を単に「操舵角
微分ｄθS 」および「実ヨーレイト微分ｄγ」で表す。
【００４２】次に、Ｓ２において、カウンタステア判定
禁止条件が成立するか否かが判定される。前述のよう
に、過去設定数回にわたり連続して実ヨーレイトγの絶
対値｜γ｜が設定値γ3 より小さいか、または車速Ｖが
設定値Ｖ1 より小さいか否かが判定されるのであり、今
回はそのカウンタステア判定禁止条件が成立すると仮定
すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ１７において、モード
が０とされ、以上で本ルーチンの一回の実行が終了す
る。なお、モードは、コンピュータ３８の電源投入に伴
って０に初期設定され、また、最新の内容がＲＡＭ３６
に記憶される。
【００４３】その後、Ｓ１，Ｓ２およびＳ１７の実行が
繰り返されるうちに、実ヨーレイトγの絶対値が設定値
γ3 より小さい状態が連続する状態でなくなり、かつ、
車速Ｖが設定値Ｖ1 以上となったと仮定すれば、カウン
タステア判定禁止条件が成立しなくなり、Ｓ２の判定が
ＮＯとなり、Ｓ３以下のステップに移行する。
【００４４】まず、Ｓ３においては、モードが０である
か否かが判定される。今回は０であるから判定がＹＥＳ
となり、Ｓ４において、実ヨーレイトγの今回値γ(n)
の絶対値が正の設定値γ0 より大きいか否かが判定され
る。実ヨーレイトγの今回値γ(n) の絶対値が０に近い
場合には、カウンタステアが必要となることはほとんど
ないと考えられるからである。実ヨーレイトγの今回値
γ(n) の絶対値が設定値γ0 以下であると仮定すれば、
判定がＮＯとなり、Ｓ５において、計数値Ｃが０に復元
され、以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００４５】その後、Ｓ１〜Ｓ５の実行が繰り返される
うちに実ヨーレイトγの今回値γ(n ) の絶対値が設定値
γ0 より大きくなったと仮定すれば、Ｓ４の判定がＹＥ
Ｓとなり、Ｓ６において、実ヨーレイトγの今回値γ
(n) が正であるか否かが判定される。
【００４６】実ヨーレイトγが正である場合には、Ｓ６
の判定がＹＥＳとなり、Ｓ７において、前記操舵角微分
ｄθS が設定値−ｄθS1より小さいか否かが判定され
る。操舵角θS が急変しているか否かが判定されるので
ある。操舵角微分ｄθS が設定値−ｄθS1より小さくな
いと仮定すれば判定がＮＯとなり、Ｓ５を経て直ちに本
ルーチンの一回の実行が終了するが、操舵角微分ｄθS
が設定値−ｄθS1より小さいと仮定すれば判定がＹＥＳ
となり、Ｓ８に移行する。Ｓ８においては、前記実ヨー
レイト微分ｄγが設定値−ｄγ1 以上設定値ｄγ2 以下
であるか否かが判定される。実ヨーレイトγが緩やかに
０に接近しているか否かが判定されるのである。実ヨー
レイト微分ｄγが設定値−ｄγ1 以上設定値ｄγ2 以下
でない場合には判定がＮＯとなり、Ｓ５を経て直ちに本
ルーチンの一回の実行が終了するが、実ヨーレイト微分
ｄγが設定値−ｄγ1 以上設定値ｄγ2 以下である場合
には判定がＹＥＳとなり、Ｓ９において、計数値Ｃが１
増加させられ、Ｓ１０において、計数値Ｃが正の設定値
ｍ１以上であるか否かが判定される。今回は計数値Ｃが
設定値ｍ１以上ではないと仮定すれば、判定がＮＯとな
り、直ちに本ルーチンの実行が終了する。
【００４７】その後、Ｓ１〜Ｓ４およびＳ６〜Ｓ１０の
実行が繰り返されることにより計数値Ｃが設定値ｍ１以
上となればＳ１０の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１１におい
て、モードが１に設定される。今回は左旋回中にカウン
タステアが行われ、かつ、そのカウンタステアのうちの
前半に当たると判定されるのである。その後、Ｓ５にお
いて、計数値Ｃが０に復元され、本ルーチンの一回の実
行が終了する。
【００４８】これに対し、実ヨーレイトγが負である場
合には、Ｓ１２〜Ｓ１６が実ヨーレイトγが正の場合に
準じて実行される。まず、Ｓ１２において、操舵角微分
ｄθS が設定値ｄθS1より大きいか否かが判定される。
大きくないと仮定すれば判定がＮＯとなり、Ｓ５を経て
本ルーチンの一回の実行が終了するが、大きいと仮定す
れば判定がＹＥＳとなり、Ｓ１３に移行する。このＳ１
３においては、実ヨーレイト微分ｄγが設定値−ｄγ2
以上設定値ｄγ1 以下であるか否かが判定され、実ヨー
レイト微分ｄγがその範囲に含まれない場合には判定が
ＮＯとなり、Ｓ５を経て本ルーチンの一回の実行が終了
するが、実ヨーレイト微分ｄγがその範囲に含まれる場
合には判定がＹＥＳとなり、Ｓ１４に移行する。このＳ
１４においては、計数値Ｃが１減少させられ、Ｓ１５に
おいて、計数値Ｃが設定値−ｍ１以下であるか否かが判
定される。計数値Ｃが設定値−ｍ１以下でない場合に
は、判定がＮＯとなり、直ちに本ルーチンの実行が終了
するが、設定値−ｍ１以下である場合には、判定がＹＥ
Ｓとなり、Ｓ１６において、モードが−１に設定され
る。今回は右旋回中にカウンタステアが行われ、かつ、
そのカウンタステアのうちの前半に当たると判定される
のである。その後、Ｓ５において、計数値Ｃが０に復元
され、本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００４９】以上、モードが０から１または−１に変化
する場合について説明したが、次に、モードが１または
−１から２または−２に変化する場合について説明す
る。
【００５０】モードは現在１または−１であると仮定さ
れているから、Ｓ３の判定がＮＯとなり、図４のＳ２０
に移行する。このＳ２０においては、モードが現在１で
あるか否かが判定される。モードが現在１である場合に
は、Ｓ２０の判定がＹＥＳとなり、Ｓ２１において、前
記操舵角微分ｄθS の絶対値が設定値ｄθS2以下である
か否かが判定される。操舵角θS がほぼ一定に保持され
ているか否かが判定されるのである。操舵角微分ｄθS
の絶対値が設定値ｄθS2以下ではないと仮定すれば判定
がＮＯとなり、Ｓ２２において、計数値Ｃが０に復元さ
れた後、本ルーチンの一回の実行が終了する。これに対
し、操舵角微分ｄθS の絶対値が設定値ｄθS2以下であ
ると仮定すれば、Ｓ２１の判定がＹＥＳとなり、Ｓ２３
において、前記実ヨーレイト微分ｄγが設定値−ｄγ1
以上設定値ｄγ2 以下であるか否かが判定される。実ヨ
ーレイト微分ｄγがその範囲に含まれないと仮定すれ
ば、判定がＮＯとなり、Ｓ２２を経て本ルーチンの一回
の実行が終了する。これに対し、実ヨーレイト微分ｄγ
がその範囲に含まれると仮定すれば、Ｓ２３の判定がＹ
ＥＳとなり、Ｓ２４において、計数値Ｃが１増加させら
れ、Ｓ２５において、計数値Ｃが正の設定値ｍ２以上で
あるか否かが判定される。今回は計数値Ｃが設定値ｍ２
以上ではないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、直ちに
本ルーチンの実行が終了する。
【００５１】その後、図３のＳ１〜Ｓ３および図４のＳ
２０，Ｓ２１，Ｓ２３〜Ｓ２５の実行が繰り返されるこ
とにより計数値Ｃが正の設定値ｍ２以上となればＳ２５
の判定がＹＥＳとなり、Ｓ２６において、モードが２に
設定される。今回は左旋回中にカウンタステアが行わ
れ、かつ、カウンタステアのうちの後半に当たると判定
されるのである。その後、Ｓ２２において、計数値Ｃが
０に復元され、本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００５２】これに対し、モードが現在１ではない場合
には、Ｓ２０の判定がＮＯとなり、Ｓ２７において、モ
ードが現在−１であるか否かが判定される。現在−１で
あると仮定すれば判定がＹＥＳとなり、Ｓ２８〜Ｓ３２
がモードが１である場合に準じて実行される。まず、Ｓ
２８において、前記操舵角微分ｄθS の絶対値が設定値
ｄθS2以下であるか否かが判定され、操舵角微分ｄθS
の絶対値が設定値ｄθS2以下でない場合には判定がＮＯ
となり、Ｓ２２を経て本ルーチンの一回の実行が終了
し、操舵角微分ｄθS の絶対値が設定値ｄθS2以下であ
る場合には判定がＹＥＳとなり、Ｓ２９に移行する。こ
のＳ２９においては、実ヨーレイト微分ｄγが設定値−
ｄγ2 以上設定値ｄγ1 以下であるか否かが判定され
る。実ヨーレイト微分ｄγがその範囲に含まれない場合
には、判定がＮＯとなり、Ｓ２２を経て本ルーチンの一
回の実行が終了し、実ヨーレイト微分ｄγがその範囲に
含まれる場合には、判定がＹＥＳとなり、Ｓ３０におい
て、計数値Ｃが１減少させられ、Ｓ３１において、計数
値Ｃが設定値−ｍ２以下であるか否かが判定される。今
回は計数値Ｃが設定値−ｍ２以下ではない場合には、判
定がＮＯとなり、直ちに本ルーチンの実行が終了し、計
数値Ｃが設定値−ｍ２以下である場合には、判定がＹＥ
Ｓとなり、Ｓ３２において、モードが−２に設定され
る。今回は右旋回中にカウンタステアが行われ、かつ、
カウンタステアのうちの後半に当たると判定されるので
ある。その後、Ｓ２２において、計数値Ｃが０に復元さ
れ、本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００５３】なお、モードが２となった場合には、Ｓ３
の判定がＮＯ、Ｓ２０の判定もＮＯ、Ｓ２７の判定もＮ
Ｏとなり、Ｓ２２において、計数値Ｃが０に復元されて
本ルーチンの一回の実行が終了する。その後、今回のカ
ウンタステアが終了すれば、カウンタステア判定禁止条
件が成立し、Ｓ２の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１７におい
て、モードが０に復元される。
【００５４】次に、図５の後輪舵角制御ルーチンについ
て説明する。この後輪舵角制御ルーチンは、ステアリン
グホイール１０の操舵状態が通常状態にある場合には、
目標ヨーレイト追従制御を実行し、カウンタステア状態
にある場合には、その前半にはカウンタステア前半制
御、後半にはカウンタステア後半制御を行う。操舵状態
が通常状態，カウンタステア状態および通常状態に順に
変化するにつれて後輪舵角制御の制御形式が変化する様
子が図８に表で示されている。
【００５５】目標ヨーレイト追従制御においては、例え
ば、 θr d ＝Ｋ1(V)・（γ−γd ） なる式を用いて目標後輪舵角θr d が決定され、それが
実現されるように後輪舵角アクチュエータ２４が制御さ
れる。この式において、「Ｋ1 」は、車速Ｖに依存し、
例えば図９にグラフで示すように変化する偏差ヨーレイ
ト比例ゲインとすることができる。また、「γ」は実ヨ
ーレイト、「γd 」は目標ヨーレイトである。目標ヨー
レイトγd は、車速Ｖと操舵角θS とに基づき、車両が
定常円旋回状態にあると仮定した場合に車両に発生する
と予想されるヨーレイトγとして演算される。目標ヨー
レイトγd は、例えば、操舵角θS に対する目標ヨーレ
イトγ d の応答が、 Ｇ(V) ／（τ・ｓ＋１） なる伝達関数で表現されると仮定して演算することがで
きる。ただし、 Ｇ(V) ：目標ヨーレイトゲイン Ｖ：車速 τ：時定数（固定値） ｓ：ラプラス演算子 なお、目標ヨーレイトゲインＧは、車速Ｖに依存し、例
えば図１０にグラフで示すように変化するゲインとする
ことができる。
【００５６】すなわち、この目標ヨーレイト追従制御に
おいては、操舵角θS を入力、目標ヨーレイトγd を出
力とする制御系が１次遅れ系とされ、かつ、その１次遅
れ系における時定数τが固定値とされているのである。
【００５７】カウンタステア前半制御とカウンタステア
後半制御とについて説明する。カウンタステア状態の前
半には、実ヨーレイトγが緩やかにしか０に接近しない
にもかかわらず、運転者はステアリングホイール１０を
素早く操作する。そのため、この場合にも通常状態と同
様に、操舵角θS に応じて後輪舵角θr を変化させる
と、後輪２２が大きく転舵され、かえって車両挙動の安
定度を低下させてしまうおそれがある。したがって、そ
のような不都合を回避するため、カウンタステア前半制
御には、例えば、図８に示すように、実ヨーレイト比例
制御（図において単に「比例制御」で表す），実後輪舵
角θr を一定に保持する保舵制御，実後輪舵角θr を０
に接近させる後輪舵角零化制御，実後輪スリップ角αr
を０に接近させる後輪スリップ角零化制御等を選ぶこと
が望ましい。
【００５８】なお、実ヨーレイト比例制御においては、
例えば、 θr d ＝Ｋ2(V)・γ なる式を用いて目標後輪舵角θr d が演算され、それが
実現されるように後輪舵角アクチュエータ２４が制御さ
れる。この式において、「Ｋ2 」は、車速Ｖに依存し、
例えば図１１にグラフで示すように変化する実ヨーレイ
ト比例ゲインとすることができる。また、「γ」は実ヨ
ーレイトである。
【００５９】これに対し、カウンタステア状態の後半に
は、前半におけると同様に、実ヨーレイトγが緩やかに
しか０に接近しないが、前半におけるより、タイヤのグ
リップが回復する方向にあると考えられる。また、後半
には、運転者はステアリングホイール１０をほぼ一定に
保持するが、カウンタステア状態の終了間際になると、
図１２に示すように、先に、実ヨーレイトγが０となる
傾向を示し、後に、操舵角θS がやや素早く０に接近す
る傾向を示す。そのため、後半にも、操舵角θ S に応じ
て後輪舵角θr を変化させると、実ヨーレイトγが０と
なった時期に後輪舵角θr が０とならず、実ヨーレイト
γが０に収束することを妨げるヨーモーメントを後輪２
２が車両に発生させることとなってしまう。したがっ
て、そのような不都合を回避するため、カウンタステア
後半制御には、例えば、図８に示すように、実ヨーレイ
ト比例制御，後輪舵角零化制御，後輪スリップ角零化制
御等を選ぶことが望ましい。
【００６０】次に、この後輪舵角制御ルーチンの内容を
図５に基づいて具体的に説明する。本ルーチンは一定時
間毎に繰り返し実行される。各回の実行時にはまず、Ｓ
５０において、ＲＡＭ３６からモードが読み込まれ、そ
れが１または−１であるか否かが判定される。今回はモ
ードが０であると仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ５
１において、後述の復帰制御を行う必要があるか否かが
判定される。今回はその必要がないと仮定すれば、判定
がＮＯとなり、Ｓ５２において、目標ヨーレイト追従制
御が実行される。以上で本ルーチンの一回の実行が終了
する。
【００６１】その後、モードが１または−１となったと
仮定すると、Ｓ５０の判定がＹＥＳとなり、Ｓ５３にお
いて、その後モードが０に変化したか否かが判定され
る。今回はモードが０に変化してはいないと仮定すれば
判定がＮＯとなり、Ｓ５４においてモードが２または−
２に変化したか否かが判定される。今回はモードが１ま
たは−１のままであると仮定すれば、判定がＮＯとな
り、Ｓ５５において、カウンタステア前半制御が実行さ
れる。
【００６２】なお、目標ヨーレイト追従制御からカウン
タステア前半制御に移行する際、後輪舵角θr の目標値
と実際値との偏差が設定値以下となるまでは、例えば後
輪舵角θr を設定速度で目標値に接近するように制御す
る如き移行制御を実行することが望ましい。後輪舵角θ
r の急変に伴う車両挙動の急変を防止するためである。
【００６３】その後、Ｓ５３〜Ｓ５５から成るループの
実行が繰り返され、モードが０に変化すればＳ５３の判
定がＹＥＳとなってそのループから抜け出し、モードが
２または−２に変化すればＳ５４の判定がＹＥＳとなっ
てそのループから抜け出すことになる。モードが２また
は−２に変化したためにそのループを抜け出た場合に
は、Ｓ５６において、その後モードが０に変化したか否
かが判定される。今回はモードが２または−２のままで
あると仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ５７におい
て、カウンタステア後半制御が実行される。その後、Ｓ
５６およびＳ５７から成るループの実行が繰り返され、
モードが０に変化してＳ５６の判定がＹＥＳとなれば、
そのループから抜け出る。
【００６４】モードが１または−１から０に変化してＳ
５３の判定がＹＥＳとなった場合と、モードが２または
−２から０に変化してＳ５６の判定がＹＥＳとなった場
合とにはいずれも、その後本ルーチンが実行されれば、
Ｓ５０の判定がＮＯとなり、Ｓ５１において、復帰制御
の要否が判定される。ここに「復帰制御」とは、カウン
タステア前半制御またはカウンタステア後半制御から目
標ヨーレイト追従制御にスムーズに復帰するための過渡
的な制御であり、例えば、後輪舵角θr の、復帰制御の
開始時における実際値と、直ちに目標ヨーレイト追従制
御を実行した場合の後輪舵角θr の目標値との差がスム
ーズに埋められるように後輪舵角θr を制御するもので
ある。今回は復帰制御の必要があると仮定すれば、判定
がＹＥＳとなり、Ｓ５８において復帰制御が行われ、以
上で本ルーチンの一回の実行が終了する。一方、今回は
復帰制御の必要がないと仮定すれば、判定がＮＯとな
り、Ｓ５２において、直ちに目標ヨーレイト追従制御が
実行される。
【００６５】ここで、カウンタステア前半制御とカウン
タステア後半制御と復帰制御とのそれぞれの具体例の望
ましい組合せをいくつか説明する。まず、カウンタステ
ア前半制御に実ヨーレイト比例制御を選んだ場合には、
カウンタステア後半制御および復帰制御にそれぞれ次の
具体例を選ぶことが望ましい。 (1) カウンタステア後半制御の具体例 実ヨーレイト比例制御をそのまま続行する。 実ヨーレイト比例制御を続行するが、そのまま続行
するのではなく、ヨーレイト比例ゲインＫ2 を通常値よ
り減少させて続行する。 後輪を中立位置に向かって設定速度で転舵し、中立
位置に復元した後には後輪を保舵する。 の制御における目標後輪舵角との制御における
目標後輪舵角とのうち絶対値が小さい方を実現する。 の制御における目標後輪舵角との制御における
目標後輪舵角とのうち絶対値が小さい方を実現する。 (2) 復帰制御の具体例 目標ヨーレイト追従制御における目標後輪舵角と実
ヨーレイト比例制御における目標後輪舵角との差が設定
値以下になるまでは、実ヨーレイト比例制御を続行し、
設定値以下になったときにはじめて、目標ヨーレイト追
従制御に移行する。 目標ヨーレイト追従制御における目標後輪舵角が設
定値以下になるまでは、後輪舵角を中立位置に復元して
保持し、設定値以下になったときにはじめて、目標ヨー
レイト追従制御に移行する。
【００６６】次に、カウンタステア前半制御に保舵制御
を選んだ場合には、カウンタステア後半制御および復帰
制御にそれぞれ次の具体例を選ぶことが望ましい。 (1) カウンタステア後半制御の具体例 後輪を中立位置に向かって設定速度で転舵し、中立
位置に復元した後には後輪を保舵する。 目標ヨーレイト追従制御における目標後輪舵角と
の制御における目標後輪舵角とのうち絶対値が小さい方
を実現する。 (2) 復帰制御の具体例 目標ヨーレイト追従制御における目標後輪舵角が設定値
以下になるまでは、後輪舵角を中立位置に復元して保持
し、設定値以下になったときにはじめて、目標ヨーレイ
ト追従制御に移行する。
【００６７】以上の説明から明らかなように、本実施例
によれば、カウンタステアのうちの後半において実ヨー
レイトγが０となった後には実ヨーレイトγをこれまで
とは逆向きに増加させることとなるヨーモーメントが車
両に発生しないように後輪舵角θr が制御されるため、
カウンタステア終了時に車両のふらつきが抑制され、車
両の操縦性が向上する。
【００６８】なお付言すれば、本実施例においては、図
３および図４に示すカウンタステア判定ルーチンにおけ
る各種設定値γ0 ，ｄγ1 ，ｄγ2 等が固定値とされて
いるが、例えば、路面の摩擦係数μを推定する推定手段
を備えた車両においては、その推定された路面摩擦係数
μが小さいほど各種設定値が小さくなる可変値とするこ
とができる。このようにすれば、カウンタステアがより
頻繁に行われる低μ路走行時においてカウンタステアの
判定精度が向上し、ひいては、車両挙動の収束性が一層
向上するという効果が得られる。
【００６９】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、後輪操舵機構２６が各請求項の発明におけ
る「ヨーモーメント制御機構」の一例を構成し、コント
ローラ３０のうち図３および図４のカウンタステア判定
ルーチンを実行する部分と、図５のＳ５０，５１，５３
〜５８を実行する部分とが互いに共同して本発明におけ
る「カウンタステア時ヨーモーメント低減手段」の一例
を構成しているのである。
【００７０】以上、本発明を図示の実施例に基づいて具
体的に説明したが、この他にも特許請求の範囲を逸脱す
ることなく、当業者の知識に基づいて種々の変形，改良
を施した態様で本発明を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である車両挙動制御装置が搭
載される４輪車両における操舵機構を示す平面図であ
る。
【図２】その車両挙動制御装置の電気的な構成を示すブ
ロック図である。
【図３】図２のＲＯＭに記憶されているカウンタステア
判定ルーチンの一部を示すフローチャートである。
【図４】そのカウンタステア判定ルーチンの残りの部分
を示すフローチャートである。
【図５】図２のＲＯＭに記憶されている後輪舵角制御ル
ーチンを示すフローチャートである。
【図６】前記カウンタステア判定ルーチンにおいて用い
られる各種モードの意味を表形式で説明する図である。
【図７】前記カウンタステア判定ルーチンの判定原理を
説明するためのグラフである。
【図８】前記後輪舵角制御ルーチンにより実行される後
輪舵角制御の制御形式が通常状態とカウンタステア状態
とで異なることを表形式で示す図である。
【図９】前記後輪舵角制御ルーチンにおいて目標後輪舵
角を演算する際に使用される偏差ヨーレイト比例ゲイン
Ｋ1 と車速Ｖとの関係の一例を示すグラフである。
【図１０】前記後輪舵角制御ルーチンにおいて目標ヨー
レイトを演算する際に使用される目標ヨーレイトゲイン
Ｇと車速Ｖとの関係の一例を示すグラフである。
【図１１】前記後輪舵角制御ルーチンにおいて目標ヨー
レイトを演算する際に使用される実ヨーレイト比例ゲイ
ンＫ2 と車速Ｖとの関係の一例を示すグラフである。
【図１２】カウンタステア状態における操舵角の時間的
変化と実ヨーレイトの時間的変化相互の関係を説明する
ためのグラフである。
【図１３】図１２のグラフを取得するために行った車両
走行試験を説明するための平面図である。
【図１４】カウンタステア中にも目標ヨーレイト追従制
御を行う場合に生ずる問題を説明するための平面図であ
る。
【符号の説明】
１０ ステアリングホイール １４ 左右前輪 ２２ 左右後輪 ２４ 後輪舵角アクチュエータ ２６ 後輪操舵機構 ３０ コントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｂ６２Ｄ 113:00 Ｂ６２Ｄ 113:00 137:00 137:00 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B62D 6/00 B60T 8/24 B60T 8/58 B62D 7/14

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】運転者が車両の前輪の向きを変化させるた
    めに操作するステアリングホイールの操舵角を検出する
    操舵角センサと、 前記車両の実ヨーレイトを検出するヨーレイトセンサ
    と、 前記車両にヨーモーメントを発生させるとともにそのヨ
    ーモーメントを制御するヨーモーメント制御機構と、 前記ヨーレイトセンサにより検出される実ヨーレイトが
    前記操舵角センサにより検出された操舵角に基づく目標
    ヨーレイトに追従するように前記ヨーモーメント制御機
    構を制御する目標ヨーレイト追従制御を実行するコント
    ローラとを含む車両挙動制御装置において、前記コントローラを、前記目標ヨーレイト追従制御と、
    前記ヨーレイトセンサにより検出された実ヨーレイトに
    基づき、前記車両の実ヨーレイトが０に近づくように前
    記ヨーモーメント制御機構を制御する実ヨーレイト応答
    制御とをそれぞれ実行可能なものとするとともに、当該
    車両挙動制御装置に、 車両旋回中に後輪が旋回外側に滑
    ったときに運転者が車両の向きを修正するために前記ス
    テアリングホイールによって行うカウンタステアであっ
    て、前半には、ステアリングホイールを前輪の向きが車
    両の旋回方向と逆向きになるように操作し、後半には、
    ステアリングホイールを中立位置に向かって戻すカウン
    タステアのうちの少なくとも後半に当たる時期には前記
    コントローラに前記実ヨーレイト応答制御を実行させ、
    それ以外の時期にはコントローラに目標ヨーレイト追従
    制御を実行させ、それにより、前記カウンタステアのう
    ちの少なくとも後半に当たる時期に前記ヨーモーメント
    制御機構によって前記車両に発生させられるヨーモーメ
    ントを、それ以外の時期に実行される前記目標ヨーレイ
    ト追従制御と同じ制御を実行した場合におけるより低減
    させるカウンタステア時ヨーモーメント低減手段を設け
    たことを特徴とする車両挙動制御装置。
  2. 【請求項２】運転者が車両の前輪の向きを変化させるた
    めに操作するステアリングホイールの操舵角を検出する
    操舵角センサと、 前記車両の実ヨーレイトを検出するヨーレイトセンサ
    と、 前記車両にヨーモーメントを発生させるとともにそのヨ
    ーモーメントを制御するヨーモーメント制御機構と、 前記ヨーレイトセンサにより検出される実ヨーレイトが
    前記操舵角センサにより検出された操舵角に基づく目標
    ヨーレイトに追従するように前記ヨーモーメント制御機
    構を制御する目標ヨーレイト追従制御を実行するコント
    ローラとを含む車両挙動制御装置において、前記目標ヨーレイト追従制御における目標ヨーレイトの
    操舵角に対する応答性を、 車両旋回中に後輪が旋回外側
    に滑ったときに運転者が車両の向きを修正するために前
    記ステアリングホイールによって行うカウンタステアで
    あって、前半には、ステアリングホイールを前輪の向き
    が車両の旋回方向と逆向きになるように操作し、後半に
    は、ステアリングホイールを中立位置に向かって戻すカ
    ウンタステアのうちの少なくとも後半に当たる時期にお
    いてそれ以外の時期におけるより敏感にし、それによ
    り、前記カウンタステアのうちの少なくとも後半に当た
    る時期に前記ヨーモーメント制御機構によって前記車両
    に発生させられるヨーモーメントを、それ以外の時期に
    実行される前記目標ヨーレイト追従制御と同じ制御を実
    行した場合におけるより低減させるカウンタステア時ヨ
    ーモーメント低減手段を設けたことを特徴とする車両挙
    動制御装置。
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