JP4072883B2 - 車両挙動制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の運転状態から目標ヨーレートを演算し、この目標ヨーレートを用いて、自動ブレーキ制御等の車両挙動制御を実行する車両挙動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両の走行性能を向上させるために様々な車両の挙動制御装置が開発・実用化されている。コーナリング等の際に車両に作用する力の関係からコーナリング中に制動力を適切な車輪に加えて走行安定性を向上させる自動ブレーキ制御装置、車両の走行状態に応じて後輪の操舵を制御する後輪操舵制御装置、車両の走行状態を基に左右輪間の差動制限力を制御する左右輪差動制限制御装置、車両の走行状態を基に前後輪間のセンターディファレンシャル装置の差動制限力を制御して前後輪間で所定にトルク配分を行う動力配分制御装置がその例である。
【０００３】
これら車両挙動制御装置では、車速と操舵角を基に目標ヨーレートを演算し、この目標ヨーレートと実際のヨーレート（実ヨーレート；センサ値）を比較して制御するものが多く、従って、車両挙動制御を正確に精度良く実行するには目標ヨーレートを正確に演算する必要がある。
【０００４】
例えば、特開平８−２７６８４１号公報には、操舵角及び車速に基づき車両が発生する目標ヨーレートを、センサで検出した横加速度に基づき路面のカント（横方向の傾斜）に応じた量にて補正された値として演算し、目標ヨーレート及び実ヨーレートに基づき車両の挙動を推定し、推定された挙動に基づき車両の挙動を制御することで、路面のカントに拘わらず旋回時等に於ける車両の挙動を良好に制御する車両挙動制御装置が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、センサにより検出される横加速度の値には、路面のカントにより生じる影響以外にも誤差成分が含まれており、上記先行技術をもってしても路面のカントに応じた正確な目標ヨーレートの補正は十分に達成することが困難であった。
【０００６】
すなわち、横加速度センサは、一般に、車体に垂直な軸に対して真横に作用する加速度の値を検出するようになっているため、路面に対して車体が傾き、車体に垂直な軸が傾いてしまうと車両自身に加わっている正確な実際の横加速度が検出できなくなる。通常、車体は、横加速度を発生するような力が作用するとロール運動を生じ、路面に対して車体に垂直な軸が傾くため、センサにより検出される横加速度の値には、このロール運動による誤差成分が含まれることになる。従って、上記先行技術のように、目標ヨーレートを単にセンサで検出した横加速度に基づき補正すると、この補正には路面のカントに応じた補正量以外にもロール運動による誤差成分が含まれることになり、正確な目標ヨーレートの設定ができなくなってしまう。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、特にセンサ等を付加することなく、路面のカントに応じた正確な目標ヨーレートの補正を行うことができ、精度良く車両の挙動制御を行うことが可能な車両挙動制御装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１記載の本発明による車両挙動制御装置は、少なくとも車速と操舵角を基に目標ヨーレートを演算する目標ヨーレート演算手段と、上記目標ヨーレートを基に必要なアクチュエータを駆動制御する駆動制御手段とを備えた車両挙動制御装置において、車両が横に傾斜した傾斜路面を走行中であることを検出する傾斜路面走行判定手段と、該傾斜路面走行判定手段で車両が横に傾斜した傾斜路面を走行中であることを検出した際に、検出した横加速度と車両特性を基に実際の横加速度を推定し、この推定した実際の横加速度と上記検出した横加速度の関係から、上記検出した横加速度を基に演算するヨーレートを補正して、ヨーレートを演算するヨーレート演算手段と、検出したヨーレートと上記ヨーレート演算手段で演算したヨーレートとを基に上記目標ヨーレートを補正する目標ヨーレート補正手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
上記請求項１記載の車両挙動制御装置は、先ず、目標ヨーレート演算手段で少なくとも車速と操舵角を基に目標ヨーレートを演算する。一方、傾斜路面走行判定手段では車両が横に傾斜した傾斜路面を走行中であることを検出し、傾斜路面走行判定手段で車両が横に傾斜した傾斜路面を走行中であることを検出した際に、ヨーレート演算手段では検出した横加速度と車両特性を基に実際の横加速度を推定し、この推定した実際の横加速度と検出した横加速度の関係から、検出した横加速度を基に演算するヨーレートを補正して、ヨーレートを演算する。そして、目標ヨーレート補正手段は、検出したヨーレートとヨーレート演算手段で演算したヨーレートとを基に上記目標ヨーレートを補正する。こうして駆動制御手段は、この補正された目標ヨーレートを基に必要なアクチュエータを駆動制御する。ここで、目標ヨーレート補正手段が、上述のようにヨーレートを演算するのは、検出した横加速度には、実際の横加速度と車両特性による値とが含まれており、検出した横加速度と車両特性による値とを求めることにより実際の横加速度が求められる。一般に、ヨーレートは横加速度を基に演算可能であり、検出した横加速度を用いてヨーレートを演算しても、実際の横加速度と上記検出した横加速度の関係が判っていれば、補正により正確なヨーレートを演算できるためである。
【００１１】
更に、請求項２記載の本発明による車両挙動制御装置は、請求項１記載の車両挙動制御装置において、上記ヨーレート演算手段での上記車両特性は、車両固有のロール特性であり、予め上記検出した横加速度毎に、上記実際の横加速度と車両のロール運動により生じる誤差の割合を求めて上記実際の横加速度を推定することを特徴とする。すなわち、車両に加わる横加速度と車両のロール運動により生じる誤差成分を生む車体のロール角の関係は予め求められる車両固有の値であり、車両に加わる横加速度を実際の横加速度とすれば、検出した横加速度に含まれる実際の横加速度を推定できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１〜図５は本発明の実施の一形態を示し、図１は自動ブレーキ制御装置の機能ブロック図、図２は自動ブレーキ制御装置の概略構成を示す説明図、図３は車両に作用する横加速度の説明図、図４は自動ブレーキ制御による車両の動作の説明図、図５は目標ヨーレート補正処理のフローチャートである。尚、本実施の形態では、車両の挙動制御装置の一例として、コーナリング中に制動力を適切な車輪に加えて走行安定性を向上させる自動ブレーキ制御装置に本発明を適用した例を示す。
【００１３】
図２において、符号１は車両のブレーキ駆動部を示し、このブレーキ駆動部１には、ドライバにより操作されるブレーキペダル２と接続されたマスターシリンダ３が接続されている。そして、ドライバがブレーキペダル２を操作するとマスターシリンダ３により、ブレーキ駆動部１を通じて、４輪（左前輪４fl，右前輪４fr，左後輪４rl，右後輪４rr）の各ホイールシリンダ（左前輪ホイールシリンダ５fl，右前輪ホイールシリンダ５fr，左後輪ホイールシリンダ５rl，右後輪ホイールシリンダ５rr）にブレーキ圧が導入され、これにより４輪にブレーキがかかって制動される。
【００１４】
上記ブレーキ駆動部１は、加圧源、減圧弁、増圧弁等を備えたハイドロリックユニットで、入力信号に応じて各ホイールシリンダ５fl，５fr，５rl，５rrに対して、それぞれ独立にブレーキ圧を導入自在に構成されている。
【００１５】
また、各車輪４fl，４fr，４rl，４rrは、それぞれの車輪速度が車輪速度センサ（左前輪速度センサ６fl，右前輪速度センサ６fr，左後輪速度センサ６rl，右後輪速度センサ６rr）により検出されるようになっている。また、車両のハンドル部には、ハンドルの回転角を検出するハンドル角センサ７が設けられている。
【００１６】
次に、符号１０は、マイクロコンピュータとその周辺回路で形成された制御装置を示し、この制御装置１０には、上記車輪速度センサ６fl，６fr，６rl，６rr、ハンドル角センサ７、実際に生じているヨーレート（実ヨーレート）を検出するヨーレートセンサ８及び実際に生じている横加速度（検出した横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s ；添字ｓはセンサ値であることを示す）を検出する横加速度センサ９が接続され、上記ブレーキ駆動部１に駆動信号を出力する。
【００１７】
上記制御装置１０は、図１に示すように、車速算出部１１，操舵角算出部１２，ヨーレート定常ゲイン算出部１３，目標ヨーレート算出部１４，目標ヨーレート補正部１５，ヨーレート偏差算出部１６，目標制動力算出部１７，制動輪判別部１８，出力判定部１９および制動信号出力部２０から主要に構成されている。
【００１８】
車速算出部１１は、各車輪速度センサ６fl，６fr，６rl，６rrからの車輪速度の信号が入力され、これら信号を予め設定しておいた数式で演算して（例えば、４輪の速度信号の平均値を算出して）車速Ｖを求め、ヨーレート定常ゲイン算出部１３，目標ヨーレート補正部１５，上記目標制動力算出部１７に出力する。
【００１９】
また、操舵角算出部１２は、ハンドル角センサ７からの信号が入力され、ハンドル操舵角θH をステアリングギア比Ｎで除して実舵角δf （＝θH ／Ｎ）を算出し、目標ヨーレート算出部１４、目標ヨーレート補正部１５及び目標制動力算出部１７に出力する。
【００２０】
更に、ヨーレート定常ゲイン算出部１３は、予め設定しておいた式に基づき、車両の定常円旋回時の実舵角δf に対するヨーレートの値（ヨーレート定常ゲインＧγδｆ（０））を求めるようになっており、算出したヨーレート定常ゲインＧγδｆ（０）は、目標ヨーレート算出部１４と目標制動力算出部１７に出力される。ここで、ホイールベースをＬ，車両の諸元で決まるスタビリティファクタをＡ0 とすると、ヨーレート定常ゲインＧγδｆ（０）は以下の式で算出される。
Ｇγδｆ（０）＝（１／（１＋Ａ0 ・Ｖ2 ））・（Ｖ／Ｌ） …（１）
【００２１】
また、スタビリティファクタＡ0 は、車両質量をｍ，前軸と重心間の距離をＬf ，後軸と重心間の距離をＬr ，フロントタイヤの等価コーナリングパワーをＣＰf ，リアタイヤの等価コーナリングパワーをＣＰr とすると次式で求められる。
【００２２】
目標ヨーレート算出部１４は、操舵角算出部１２からの実舵角δf と、ヨーレート定常ゲイン算出部１３からのヨーレート定常ゲインＧγδｆ（０）を基に、車両の応答遅れを考慮して目標ヨーレートγ' を算出し、この目標ヨーレートγ' を目標ヨーレート補正部１５に出力する。すなわち、上記ヨーレート定常ゲイン算出部１３とこの目標ヨーレート算出部１４とで目標ヨーレート演算手段が構成されている。目標ヨーレートγ' の算出は、時定数をＴ，ラプラス演算子をｓとして、
γ' ＝（１／（１＋Ｔ・ｓ））・Ｇγδｆ（０）・δf …（３）
で得られる。尚、上記（３）式は、２次系で表現される車両の応答遅れを１次系に近似した式であり、時定数Ｔは、例えば下式で得られる。
Ｔ＝（ｍ・Ｌf ・Ｖ）／（２・Ｌ・ＣＰr ） …（４）
【００２３】
目標ヨーレート補正部１５は、後述の目標ヨーレート補正処理プログラムに従って、目標ヨーレート算出部１４で算出した目標ヨーレートγ' を補正し、ヨーレート偏差算出部１６に出力するようになっている。
【００２４】
すなわち、この目標ヨーレート補正部１５では、車両が横に傾斜した傾斜路面を走行中であるか否かを判定し、傾斜路面を走行であれば、検出した横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s と予め求めておいた車両のロール特性とに基づき実際に生じている横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）a を推定し、これら横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s ，（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）a を基に路面のカントの影響で小さくなると予想される横加速度を基としたヨーレートγay1 を演算する。そして、この横加速度を基とするヨーレートγay1 と検出される実ヨーレートγとから路面のカントによる目標ヨーレートγ' に対する影響を目標ヨーレート補正量γoff1として推定し、この目標ヨーレート補正量γoff1を用いて目標ヨーレートγ' を補正する。従って、目標ヨーレート補正部１５は、傾斜路面走行判定手段、ヨーレート演算手段及び目標ヨーレート補正手段の機能を備えて構成されている。
【００２５】
次に、上記目標ヨーレート補正部１５による具体的な処理を、図５のフローチャートで説明する。このフローチャートに示すプログラムは、所定時間毎に繰り返し実行され、先ず、ステップ（以下「Ｓ」と略称）１０１で、目標ヨーレート算出部１５から目標ヨーレートγ' を読み込むと共に、各必要パラメータ（検出した横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s 、車速Ｖ、実舵角δf 、実ヨーレートγ）を読み込む。
【００２６】
次いで、Ｓ１０２に進み、検出した横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s を基に、検出した横加速度によるヨーレートγayを演算する。通常、水平路面を走行する場合（車両のロール運動は無いものとして）、横加速度によるヨーレートγayは、検出される横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s と車速Ｖにより、
γay＝（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s ／Ｖ …（５）
で演算される。すなわち、この横加速度によるヨーレートγayは、検出される横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s と旋回しているときの旋回半径、車速Ｖから得られる力学的な値である
その後、Ｓ１０３に進み、実ヨーレートγからの横加速度によるヨーレートγayの差の絶対値｜γ−γay｜が０より大きいか否か判定する。この判定の結果、｜γ−γay｜が０であれば、γ＝γayであり、実ヨーレートγは水平路面を走行する場合の横加速度によるヨーレートγayと等しいため、傾斜路面走行での補正は特に必要ないと判断してＳ１１０にジャンプして、Ｓ１０１で読み込んだ目標ヨーレートγ' をそのまま出力し、ルーチンを抜ける。
【００２７】
一方、上記Ｓ１０３で、｜γ−γay｜が０より大きい（｜γ−γay｜＞０）場合はＳ１０４へと進む。ここで、｜γ−γay｜＞０となる場合には、以下の２つの要因が考えられる。
【００２８】
一つは、車両が傾斜した路面を走行しており、実ヨーレートγが水平路面を走行していると仮定して求めた横加速度によるヨーレートγayと異なってしまっている場合、そしてもう一つは、ハンドルを操舵してカーブを曲がっている時、車両の走行状態による力学的な値（すなわち横加速度によるヨーレートγay）より、実際の車両挙動（すなわち実ヨーレートγ）が大きくなって、車両がスピンしているような不安定状態にある場合である。
【００２９】
ここで、上記一つめの要因、すなわち、路面のカントが及ぼす影響について説明すると、図３（ａ）に示すように、走行する路面が傾斜路面（傾斜角β）である場合（車両のロール運動は無いものとして）、検出される横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s は、遠心力による加速度ＡFCの傾斜路面に平行な成分ＡFC・cos （β）と重力加速度ｇの傾斜路面に平行な成分ｇ・sin （β）との差となる。
（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s ＝ＡFC・cos （β）−ｇ・sin （β） …（６）
【００３０】
このため、傾斜路面走行であるにも拘わらず、横加速度によるヨーレートγayを上記（５）式で演算すると、その値は実際よりも小さな値となり、｜γ｜＞｜γay｜となって、｜γ−γay｜＞０となってしまう。尚、γ−γayの絶対値とするのは、ヨーレートは右旋回で負、左旋回で正の値となるためである。
【００３１】
そして、上記Ｓ１０３からＳ１０４へと進むと、実舵角δf が設定舵角δfcより小さいか否かを判定し、上記２つの要因のどちらであるかの判別を行う。すなわち、傾斜路面を走行する場合は、僅かなハンドル操舵でも旋回可能であり、また、一般道で大舵角になることは考えにくい。従って、実舵角δf が設定舵角δfcより小さい（δf ＜δfc）場合には傾斜路面を走行していると判定してＳ１０５へと進み、実舵角δf が設定舵角δfc以上（δf ≧δfc）の場合は、傾斜路面走行での補正はせず、車両安定性向上の制御を行わせるべくＳ１１０にジャンプして、Ｓ１０１で読み込んだ目標ヨーレートγ' をそのまま出力し、ルーチンを抜ける。このように、本実施の形態では、Ｓ１０３及びＳ１０４により傾斜路面走行を正確に判定するようになっている。
【００３２】
上記Ｓ１０４で、δf ＜δfcであり、傾斜路面走行と判定されてＳ１０５に進むと、車両のロール運動の影響を考慮して、検出した横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s を基に実際に車両に作用している横加速度（実際の横加速度）（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）a を推定する。
【００３３】
すなわち、図３（ｂ）に示すように、車両がロール運動を生じて車体に垂直な軸が傾くと、車体に垂直な軸に対して真横に作用する加速度の値を検出する横加速度センサ９から出力される横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s は、以下のようにロール運動による誤差成分ｇ・sin （θr ）が含まれて出力される。
【００３４】
一般に、車両においては、横方向に加える荷重（すなわち実際の横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）a ）と車体の傾き（ロール角θr ）の関係は、車両固有の値として、予め実験、或いは計算等により求めておくことができる。すなわち、実際の横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）a とロール運動による誤差成分ｇ・sin （θr ）との和（≒（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s ）が判れば、それに含まれる実際の横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）a とロール運動による誤差成分ｇ・sin （θr ）の値は、上述の車両のロール特性から確定できる。このため、本実施の形態では、検出される横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s に対応する実際の横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）a の値を、予めマップ、或いは近似式等に、実験、計算等により求めて格納しておき、検出した横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s 毎にこのマップを参照、或いは近似式による演算を行って実際の横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）a を推定するようになっている。
【００３５】
次いで、Ｓ１０６に進み、検出した横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s と実際の横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）a を基に、ロール運動による誤差成分を除く補正係数Ｋy1を以下の（８）式により演算する。
Ｋy1＝（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）a ／（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s …（８）
例えば、検出した横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s が５．５m/s2である場合、実際の横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）a が５．０m/s2と推定されれば、Ｋy1＝５．０／５．５と求められ、補正係数Ｋy1は１より小さな値となる。
【００３６】
その後、Ｓ１０７に進むと、上記Ｓ１０２で演算した横加速度によるヨーレートγayに対して上記補正係数Ｋy1を乗算することで、横加速度によるヨーレートγayからロール運動による誤差成分を除き、路面のカントの影響で小さくなると予想される横加速度を基としたヨーレートγay1 を演算する（γay1 ＝γay・Ｋy1）。
【００３７】
次いで、Ｓ１０８に進み、路面のカントの影響で生じると推定される目標ヨーレートの補正分を、目標ヨーレート補正量γoff1として推定する。すなわち、
γoff1＝γ−γay1 …（９）
【００３８】
その後、Ｓ１０９に進んで、目標ヨーレート算出部１５からのハンドル操舵、車速を基に演算された目標ヨーレートγ' に上記目標ヨーレート補正量γoff1を加算することでカントの影響を考慮した正確な目標ヨーレートγ' を得る。
γ' ＝γ' ＋γoff1 …（１０）
そして、Ｓ１１０に進み、上記補正した目標ヨーレートγ' を出力してルーチンを抜ける。
【００３９】
このように、本発明の実施の形態によれば、路面のカントの影響によって生じる補正成分、すなわち、目標ヨーレート補正量γoff1が、車両のロール運動による誤差成分が除かれて正確に演算される。そして、この目標ヨーレート補正量γoff1は、傾斜路面を走行する場合に、ハンドル操舵、車速に加えて、路面の傾斜の影響がもたらす補正量として用いられようになっているため、正確な目標ヨーレートγ' を求めることができ、この目標ヨーレートγ' を用いることで、精度良く車両の挙動制御を行うことができるようになっている。
【００４０】
また、上述の目標ヨーレートγ' の補正を行うに際し、特に、新たなセンサ等を必要とすることなく装置が構成でき、従来の車両挙動制御装置に対して容易に適用することが可能である。
【００４１】
以下説明するヨーレート偏差算出部１６，目標制動力算出部１７，制動輪判別部１８，出力判定部１９および制動信号出力部２０は、補正された目標ヨーレートγ' を基に駆動制御する駆動制御手段を構成するものである。
【００４２】
先ず、ヨーレート偏差算出部１６では、ヨーレートセンサ８で検出した実ヨーレートγから、目標ヨーレート補正部１５より出力された目標ヨーレートγ' を減算してヨーレート偏差Δγ（＝γ−γ' ）を求め、このヨーレート偏差Δγを目標制動力算出部１７，制動輪判別部１８および出力判定部１９に出力するように構成されている。
【００４３】
また、目標制動力算出部１７は、車両諸元を考慮して、車両の運動状態とヨーレート偏差とを基に目標制動力（前輪目標液圧ＢＦ２ｆ，後輪目標液圧ＢＦ２ｒ）を算出するようになっており、算出した目標液圧ＢＦ２ｆ，ＢＦ２ｒは、制動信号出力部２０に出力される。上記目標液圧ＢＦ２ｆ，ＢＦ２ｒは、例えば次式により算出する。
ここで、Ｇ1 はゲイン、ｄｆはフロントトレッド、ｄｒはリアトレッドを示し、ΔＡは、
である。
【００４４】
また、制動輪判別部１８は、実ヨーレートγとヨーレート偏差Δγの符号の組み合わせから車両の制動輪を選択するようになっており、予め以下の組み合わせが設定されている。尚、実ヨーレートγと目標ヨーレートγ' の符号は共に、車両の左旋回方向を＋、右旋回方向を−で与えられる。また、車両の直進状態を検出誤差を見越して判定するため、εを予め実験或いは計算等から求めた略０に近い正の数として設定し、車両の実ヨーレートγが目標ヨーレートγ' に対し略一致している状態を検出誤差を見越して判定するため、εΔγを予め実験或いは計算等から求めた略０に近い正の数として設定し、
（ケース１）．γ＞ε，Δγ＜−εΔγ…左旋回状態で目標ヨーレートγ' に対しアンダーステア傾向のとき…左後輪制動
（ケース２）．γ＞ε，Δγ＞εΔγ…左旋回状態で目標ヨーレートγ' に対しオーバーステア傾向のとき…右前輪制動
（ケース３）．γ＜−ε，Δγ＜−εΔγ…右旋回状態で目標ヨーレートγ' に対しオーバーステア傾向のとき…左前輪制動
（ケース４）．γ＜−ε，Δγ＞εΔγ…右旋回状態で目標ヨーレートγ' に対しアンダーステア傾向のとき…右後輪制動
（ケース５）．｜γ｜＜｜ε｜…略直進状態、あるいは、｜Δγ｜＝｜εΔγ｜…車両の実ヨーレートγが目標ヨーレートγ' に略一致した状態のとき、制動輪の選択はせず非制動とする（以上図４参照）。
【００４５】
すなわち、（ケース５）の｜γ｜＜｜ε｜で判定される略直進状態のときと、｜Δγ｜＝｜εΔγ｜で判定される車両の実ヨーレートγが目標ヨーレートγ' に略一致した状態のとき以外の実ヨーレートγとヨーレート偏差Δγの範囲において、実ヨーレートγとヨーレート偏差Δγの符号が異なる場合は内側後輪を制動輪として選択するとともに、実ヨーレートγとヨーレート偏差Δγの符号が同じ場合は外側前輪を制動輪として選択するようになっている。そして、この制動輪判別部１８での結果は、制動信号出力部２０に出力される。
【００４６】
ここで、従来制御では、傾斜路面においても、上記（ケース２）、（ケース３）のように実ヨーレートγの絶対値が大きく目標ヨーレートγ' の絶対値が小さくなって、あたかも車両がスピン傾向を示している如く判定されることがあり、不要な制動力が作用される可能性があった。
【００４７】
しかしながら、本発明の実施の形態によれば、傾斜路面走行時には、目標ヨーレート補正部１５での補正により、目標ヨーレートγ' はその絶対値が大きくなる方向に補正され、実ヨーレートγと目標ヨーレートγ' との差が小さくなる方向に補正されて、ヨーレート偏差Δγは０に近くなるため、車両がスピン傾向とは判定されず、不要な制動力の介入が行われることが適切に防止できるようになっている。
【００４８】
次に、出力判定部１９は、ヨーレート偏差Δγが制御領域にあるか否かを判定する判定閾値εΔを後述の如く設定し、判定閾値εΔとヨーレート偏差Δγとを比較し制御領域にあるか否か判定し制動信号出力部２０に出力する。
【００４９】
すなわち、上記出力判定部１９では、アンダーステア傾向の後にオーバーステア傾向になったときから、設定時間、或いは、設定時間経過していなくてもオーバーステア傾向での制御が終了するときまで、判定閾値εΔとして、第一の閾値εΔM よりその絶対値の小さい第二の閾値εΔS を設定する。これにより、アンダーステア傾向の後にオーバーステア傾向となった際の制御の開始が速くなり、実ヨーレートγと目標ヨーレートγ' との差が、オーバーステア傾向になってから大きくならず、また、実ヨーレートを目標ヨーレートγ' に速く収束させることができ、運転者に違和感を与えることも少なく、滑らかに制御を行なうことが可能になっている。
【００５０】
そして、制動信号出力部２０は、上記出力判定部１９で制御領域であるとの判定信号で、前記ブレーキ駆動部１に対して、上記制動輪判別部１８で選択した制動輪へ、上記目標制動力算出部１７で算出された前輪目標液圧ＢＦ２ｆあるいは後輪目標液圧ＢＦ２ｒを加えるように信号出力する。
【００５１】
このように本発明の実施の形態によれば、目標ヨーレート補正部１５により、傾斜路面走行時には、車両のロール運動により生じる誤差成分を除いて路面のカントの影響を考慮し正確に目標ヨーレートγ' を求めるので、この正確な目標ヨーレートγ' を基に自動ブレーキ制御を精度良く行うことができる。
【００５２】
また、センサ値としては、実ヨーレートγ、車速Ｖ、実舵角δf 、横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s を用いて、目標ヨーレートγ' の補正を行うようになっており、新たなセンサを必要とすることなく装置が構成でき、従来の車両挙動制御装置に対して容易に適用することが可能である。
【００５３】
尚、本実施の形態では、車両の挙動制御装置として、自動ブレーキ制御装置を例に説明したが、これに限ることなく、目標ヨーレートを用いて制御を行う他の車両挙動制御装置、例えば、後輪操舵制御装置、左右輪差動制限制御装置、動力配分制御装置等にも同様に適応できる。
【００５４】
【発明の効果】
以上、説明したように請求項１記載の発明によれば、横に傾斜した傾斜路面を走行中であることを検出し、検出した横加速度と車両特性を基に実際の横加速度を推定し、この推定した実際の横加速度と検出した横加速度の関係から、検出した横加速度を基に演算するヨーレートを補正してヨーレートを演算して、このヨーレートと検出したヨーレートを基に目標ヨーレートを補正し、この補正された目標ヨーレートを基に必要なアクチュエータを駆動制御するので、特にセンサ等を付加することなく、路面のカントに応じた正確な目標ヨーレートの補正を行うことができ、精度良く車両の挙動制御を行うことが可能になる。
【００５５】
この際、検出した横加速度と車両特性を基に実際の横加速度を推定し、この推定した実際の横加速度と検出した横加速度の関係から、検出した横加速度を基に演算するヨーレートを補正するので、目標ヨーレートの補正に用いるヨーレートが正確に求めることができる。
【００５６】
また、補正で用いる車両特性は、請求項２に記載した発明のように、車両固有のロール特性として、予め、検出した横加速度毎に、実際の横加速度と車両のロール運動により生じる誤差の割合を求めて実際の横加速度を推定することで、車両のロール運動により生じる誤差成分を除いた正確な実際の横加速度を推定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動ブレーキ制御装置の機能ブロック図
【図２】自動ブレーキ制御装置の概略構成を示す説明図
【図３】車両に作用する横加速度の説明図
【図４】自動ブレーキ制御による車両の動作の説明図
【図５】目標ヨーレート補正処理のフローチャート
【符号の説明】
１ ブレーキ駆動部
４fl，４fr，４rl，４rr 車輪
５fl，５fr，５rl，５rr ホイールシリンダ
６fl，６fr，６rl，６rr 車輪速度センサ
７ ハンドル角センサ
８ ヨーレートセンサ
９ 横加速度センサ
１０ 制御装置
１１ 車速算出部
１２ 操舵角算出部
１３ ヨーレート定常ゲイン算出部（目標ヨーレート演算手段）
１４ 目標ヨーレート算出部（目標ヨーレート演算手段）
１５ 目標ヨーレート補正部（傾斜路面走行判定手段，ヨーレート演算手段，目標ヨーレート補正手段）
１６ ヨーレート偏差算出部（駆動制御手段）
１７ 目標制動力算出部（駆動制御手段）
１８ 制動輪判別部（駆動制御手段）
１９ 出力判定部（駆動制御手段）
２０ 制動信号出力部（駆動制御手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の運転状態から目標ヨーレートを演算し、この目標ヨーレートを用いて、自動ブレーキ制御等の車両挙動制御を実行する車両挙動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両の走行性能を向上させるために様々な車両の挙動制御装置が開発・実用化されている。コーナリング等の際に車両に作用する力の関係からコーナリング中に制動力を適切な車輪に加えて走行安定性を向上させる自動ブレーキ制御装置、車両の走行状態に応じて後輪の操舵を制御する後輪操舵制御装置、車両の走行状態を基に左右輪間の差動制限力を制御する左右輪差動制限制御装置、車両の走行状態を基に前後輪間のセンターディファレンシャル装置の差動制限力を制御して前後輪間で所定にトルク配分を行う動力配分制御装置がその例である。
【０００３】
これら車両挙動制御装置では、車速と操舵角を基に目標ヨーレートを演算し、この目標ヨーレートと実際のヨーレート（実ヨーレート；センサ値）を比較して制御するものが多く、従って、車両挙動制御を正確に精度良く実行するには目標ヨーレートを正確に演算する必要がある。
【０００４】
例えば、特開平８−２７６８４１号公報には、操舵角及び車速に基づき車両が発生する目標ヨーレートを、センサで検出した横加速度に基づき路面のカント（横方向の傾斜）に応じた量にて補正された値として演算し、目標ヨーレート及び実ヨーレートに基づき車両の挙動を推定し、推定された挙動に基づき車両の挙動を制御することで、路面のカントに拘わらず旋回時等に於ける車両の挙動を良好に制御する車両挙動制御装置が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、センサにより検出される横加速度の値には、路面のカントにより生じる影響以外にも誤差成分が含まれており、上記先行技術をもってしても路面のカントに応じた正確な目標ヨーレートの補正は十分に達成することが困難であった。
【０００６】
すなわち、横加速度センサは、一般に、車体に垂直な軸に対して真横に作用する加速度の値を検出するようになっているため、路面に対して車体が傾き、車体に垂直な軸が傾いてしまうと車両自身に加わっている正確な実際の横加速度が検出できなくなる。通常、車体は、横加速度を発生するような力が作用するとロール運動を生じ、路面に対して車体に垂直な軸が傾くため、センサにより検出される横加速度の値には、このロール運動による誤差成分が含まれることになる。従って、上記先行技術のように、目標ヨーレートを単にセンサで検出した横加速度に基づき補正すると、この補正には路面のカントに応じた補正量以外にもロール運動による誤差成分が含まれることになり、正確な目標ヨーレートの設定ができなくなってしまう。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、特にセンサ等を付加することなく、路面のカントに応じた正確な目標ヨーレートの補正を行うことができ、精度良く車両の挙動制御を行うことが可能な車両挙動制御装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１記載の本発明による車両挙動制御装置は、少なくとも車速と操舵角を基に目標ヨーレートを演算する目標ヨーレート演算手段と、上記目標ヨーレートを基に必要なアクチュエータを駆動制御する駆動制御手段とを備えた車両挙動制御装置において、車両が横に傾斜した傾斜路面を走行中であることを検出する傾斜路面走行判定手段と、該傾斜路面走行判定手段で車両が横に傾斜した傾斜路面を走行中であることを検出した際に、検出した横加速度と車両特性を基に実際の横加速度を推定し、この推定した実際の横加速度と上記検出した横加速度の関係から、上記検出した横加速度を基に演算するヨーレートを補正して、ヨーレートを演算するヨーレート演算手段と、検出したヨーレートと上記ヨーレート演算手段で演算したヨーレートとを基に上記目標ヨーレートを補正する目標ヨーレート補正手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
上記請求項１記載の車両挙動制御装置は、先ず、目標ヨーレート演算手段で少なくとも車速と操舵角を基に目標ヨーレートを演算する。一方、傾斜路面走行判定手段では車両が横に傾斜した傾斜路面を走行中であることを検出し、傾斜路面走行判定手段で車両が横に傾斜した傾斜路面を走行中であることを検出した際に、ヨーレート演算手段では検出した横加速度と車両特性を基に実際の横加速度を推定し、この推定した実際の横加速度と検出した横加速度の関係から、検出した横加速度を基に演算するヨーレートを補正して、ヨーレートを演算する。そして、目標ヨーレート補正手段は、検出したヨーレートとヨーレート演算手段で演算したヨーレートとを基に上記目標ヨーレートを補正する。こうして駆動制御手段は、この補正された目標ヨーレートを基に必要なアクチュエータを駆動制御する。ここで、目標ヨーレート補正手段が、上述のようにヨーレートを演算するのは、検出した横加速度には、実際の横加速度と車両特性による値とが含まれており、検出した横加速度と車両特性による値とを求めることにより実際の横加速度が求められる。一般に、ヨーレートは横加速度を基に演算可能であり、検出した横加速度を用いてヨーレートを演算しても、実際の横加速度と上記検出した横加速度の関係が判っていれば、補正により正確なヨーレートを演算できるためである。
【００１１】
更に、請求項２記載の本発明による車両挙動制御装置は、請求項１記載の車両挙動制御装置において、上記ヨーレート演算手段での上記車両特性は、車両固有のロール特性であり、予め上記検出した横加速度毎に、上記実際の横加速度と車両のロール運動により生じる誤差の割合を求めて上記実際の横加速度を推定することを特徴とする。すなわち、車両に加わる横加速度と車両のロール運動により生じる誤差成分を生む車体のロール角の関係は予め求められる車両固有の値であり、車両に加わる横加速度を実際の横加速度とすれば、検出した横加速度に含まれる実際の横加速度を推定できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１〜図５は本発明の実施の一形態を示し、図１は自動ブレーキ制御装置の機能ブロック図、図２は自動ブレーキ制御装置の概略構成を示す説明図、図３は車両に作用する横加速度の説明図、図４は自動ブレーキ制御による車両の動作の説明図、図５は目標ヨーレート補正処理のフローチャートである。尚、本実施の形態では、車両の挙動制御装置の一例として、コーナリング中に制動力を適切な車輪に加えて走行安定性を向上させる自動ブレーキ制御装置に本発明を適用した例を示す。
【００１３】
図２において、符号１は車両のブレーキ駆動部を示し、このブレーキ駆動部１には、ドライバにより操作されるブレーキペダル２と接続されたマスターシリンダ３が接続されている。そして、ドライバがブレーキペダル２を操作するとマスターシリンダ３により、ブレーキ駆動部１を通じて、４輪（左前輪４fl，右前輪４fr，左後輪４rl，右後輪４rr）の各ホイールシリンダ（左前輪ホイールシリンダ５fl，右前輪ホイールシリンダ５fr，左後輪ホイールシリンダ５rl，右後輪ホイールシリンダ５rr）にブレーキ圧が導入され、これにより４輪にブレーキがかかって制動される。
【００１４】
上記ブレーキ駆動部１は、加圧源、減圧弁、増圧弁等を備えたハイドロリックユニットで、入力信号に応じて各ホイールシリンダ５fl，５fr，５rl，５rrに対して、それぞれ独立にブレーキ圧を導入自在に構成されている。
【００１５】
また、各車輪４fl，４fr，４rl，４rrは、それぞれの車輪速度が車輪速度センサ（左前輪速度センサ６fl，右前輪速度センサ６fr，左後輪速度センサ６rl，右後輪速度センサ６rr）により検出されるようになっている。また、車両のハンドル部には、ハンドルの回転角を検出するハンドル角センサ７が設けられている。
【００１６】
次に、符号１０は、マイクロコンピュータとその周辺回路で形成された制御装置を示し、この制御装置１０には、上記車輪速度センサ６fl，６fr，６rl，６rr、ハンドル角センサ７、実際に生じているヨーレート（実ヨーレート）を検出するヨーレートセンサ８及び実際に生じている横加速度（検出した横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s ；添字ｓはセンサ値であることを示す）を検出する横加速度センサ９が接続され、上記ブレーキ駆動部１に駆動信号を出力する。
【００１７】
上記制御装置１０は、図１に示すように、車速算出部１１，操舵角算出部１２，ヨーレート定常ゲイン算出部１３，目標ヨーレート算出部１４，目標ヨーレート補正部１５，ヨーレート偏差算出部１６，目標制動力算出部１７，制動輪判別部１８，出力判定部１９および制動信号出力部２０から主要に構成されている。
【００１８】
車速算出部１１は、各車輪速度センサ６fl，６fr，６rl，６rrからの車輪速度の信号が入力され、これら信号を予め設定しておいた数式で演算して（例えば、４輪の速度信号の平均値を算出して）車速Ｖを求め、ヨーレート定常ゲイン算出部１３，目標ヨーレート補正部１５，上記目標制動力算出部１７に出力する。
【００１９】
また、操舵角算出部１２は、ハンドル角センサ７からの信号が入力され、ハンドル操舵角θH をステアリングギア比Ｎで除して実舵角δf （＝θH ／Ｎ）を算出し、目標ヨーレート算出部１４、目標ヨーレート補正部１５及び目標制動力算出部１７に出力する。
【００２０】
更に、ヨーレート定常ゲイン算出部１３は、予め設定しておいた式に基づき、車両の定常円旋回時の実舵角δf に対するヨーレートの値（ヨーレート定常ゲインＧγδｆ（０））を求めるようになっており、算出したヨーレート定常ゲインＧγδｆ（０）は、目標ヨーレート算出部１４と目標制動力算出部１７に出力される。ここで、ホイールベースをＬ，車両の諸元で決まるスタビリティファクタをＡ0 とすると、ヨーレート定常ゲインＧγδｆ（０）は以下の式で算出される。
Ｇγδｆ（０）＝（１／（１＋Ａ0 ・Ｖ2 ））・（Ｖ／Ｌ） …（１）
【００２１】
また、スタビリティファクタＡ0 は、車両質量をｍ，前軸と重心間の距離をＬf ，後軸と重心間の距離をＬr ，フロントタイヤの等価コーナリングパワーをＣＰf ，リアタイヤの等価コーナリングパワーをＣＰr とすると次式で求められる。
目標ヨーレート算出部１４は、操舵角算出部１２からの実舵角δf と、ヨーレート定常ゲイン算出部１３からのヨーレート定常ゲインＧγδｆ（０）を基に、車両の応答遅れを考慮して目標ヨーレートγ' を算出し、この目標ヨーレートγ' を目標ヨーレート補正部１５に出力する。すなわち、上記ヨーレート定常ゲイン算出部１３とこの目標ヨーレート算出部１４とで目標ヨーレート演算手段が構成されている。目標ヨーレートγ' の算出は、時定数をＴ，ラプラス演算子をｓとして、
γ' ＝（１／（１＋Ｔ・ｓ））・Ｇγδｆ（０）・δf …（３）
で得られる。尚、上記（３）式は、２次系で表現される車両の応答遅れを１次系に近似した式であり、時定数Ｔは、例えば下式で得られる。
Ｔ＝（ｍ・Ｌf ・Ｖ）／（２・Ｌ・ＣＰr ） …（４）
【００２３】
目標ヨーレート補正部１５は、後述の目標ヨーレート補正処理プログラムに従って、目標ヨーレート算出部１４で算出した目標ヨーレートγ' を補正し、ヨーレート偏差算出部１６に出力するようになっている。
【００２４】
すなわち、この目標ヨーレート補正部１５では、車両が横に傾斜した傾斜路面を走行中であるか否かを判定し、傾斜路面を走行であれば、検出した横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s と予め求めておいた車両のロール特性とに基づき実際に生じている横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）a を推定し、これら横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s ，（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）a を基に路面のカントの影響で小さくなると予想される横加速度を基としたヨーレートγay1 を演算する。そして、この横加速度を基とするヨーレートγay1 と検出される実ヨーレートγとから路面のカントによる目標ヨーレートγ' に対する影響を目標ヨーレート補正量γoff1として推定し、この目標ヨーレート補正量γoff1を用いて目標ヨーレートγ' を補正する。従って、目標ヨーレート補正部１５は、傾斜路面走行判定手段、ヨーレート演算手段及び目標ヨーレート補正手段の機能を備えて構成されている。
【００２５】
次に、上記目標ヨーレート補正部１５による具体的な処理を、図５のフローチャートで説明する。このフローチャートに示すプログラムは、所定時間毎に繰り返し実行され、先ず、ステップ（以下「Ｓ」と略称）１０１で、目標ヨーレート算出部１５から目標ヨーレートγ' を読み込むと共に、各必要パラメータ（検出した横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s 、車速Ｖ、実舵角δf 、実ヨーレートγ）を読み込む。
【００２６】
次いで、Ｓ１０２に進み、検出した横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s を基に、検出した横加速度によるヨーレートγayを演算する。通常、水平路面を走行する場合（車両のロール運動は無いものとして）、横加速度によるヨーレートγayは、検出される横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s と車速Ｖにより、
γay＝（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s ／Ｖ …（５）
で演算される。すなわち、この横加速度によるヨーレートγayは、検出される横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s と旋回しているときの旋回半径、車速Ｖから得られる力学的な値である
その後、Ｓ１０３に進み、実ヨーレートγからの横加速度によるヨーレートγayの差の絶対値｜γ−γay｜が０より大きいか否か判定する。この判定の結果、｜γ−γay｜が０であれば、γ＝γayであり、実ヨーレートγは水平路面を走行する場合の横加速度によるヨーレートγayと等しいため、傾斜路面走行での補正は特に必要ないと判断してＳ１１０にジャンプして、Ｓ１０１で読み込んだ目標ヨーレートγ' をそのまま出力し、ルーチンを抜ける。
【００２７】
一方、上記Ｓ１０３で、｜γ−γay｜が０より大きい（｜γ−γay｜＞０）場合はＳ１０４へと進む。ここで、｜γ−γay｜＞０となる場合には、以下の２つの要因が考えられる。
【００２８】
一つは、車両が傾斜した路面を走行しており、実ヨーレートγが水平路面を走行していると仮定して求めた横加速度によるヨーレートγayと異なってしまっている場合、そしてもう一つは、ハンドルを操舵してカーブを曲がっている時、車両の走行状態による力学的な値（すなわち横加速度によるヨーレートγay）より、実際の車両挙動（すなわち実ヨーレートγ）が大きくなって、車両がスピンしているような不安定状態にある場合である。
【００２９】
ここで、上記一つめの要因、すなわち、路面のカントが及ぼす影響について説明すると、図３（ａ）に示すように、走行する路面が傾斜路面（傾斜角β）である場合（車両のロール運動は無いものとして）、検出される横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s は、遠心力による加速度ＡFCの傾斜路面に平行な成分ＡFC・cos （β）と重力加速度ｇの傾斜路面に平行な成分ｇ・sin （β）との差となる。
（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s ＝ＡFC・cos （β）−ｇ・sin （β） …（６）
【００３０】
このため、傾斜路面走行であるにも拘わらず、横加速度によるヨーレートγayを上記（５）式で演算すると、その値は実際よりも小さな値となり、｜γ｜＞｜γay｜となって、｜γ−γay｜＞０となってしまう。尚、γ−γayの絶対値とするのは、ヨーレートは右旋回で負、左旋回で正の値となるためである。
【００３１】
そして、上記Ｓ１０３からＳ１０４へと進むと、実舵角δf が設定舵角δfcより小さいか否かを判定し、上記２つの要因のどちらであるかの判別を行う。すなわち、傾斜路面を走行する場合は、僅かなハンドル操舵でも旋回可能であり、また、一般道で大舵角になることは考えにくい。従って、実舵角δf が設定舵角δfcより小さい（δf ＜δfc）場合には傾斜路面を走行していると判定してＳ１０５へと進み、実舵角δf が設定舵角δfc以上（δf ≧δfc）の場合は、傾斜路面走行での補正はせず、車両安定性向上の制御を行わせるべくＳ１１０にジャンプして、Ｓ１０１で読み込んだ目標ヨーレートγ' をそのまま出力し、ルーチンを抜ける。このように、本実施の形態では、Ｓ１０３及びＳ１０４により傾斜路面走行を正確に判定するようになっている。
【００３２】
上記Ｓ１０４で、δf ＜δfcであり、傾斜路面走行と判定されてＳ１０５に進むと、車両のロール運動の影響を考慮して、検出した横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s を基に実際に車両に作用している横加速度（実際の横加速度）（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）a を推定する。
【００３３】
すなわち、図３（ｂ）に示すように、車両がロール運動を生じて車体に垂直な軸が傾くと、車体に垂直な軸に対して真横に作用する加速度の値を検出する横加速度センサ９から出力される横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s は、以下のようにロール運動による誤差成分ｇ・sin （θr ）が含まれて出力される。
一般に、車両においては、横方向に加える荷重（すなわち実際の横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）a ）と車体の傾き（ロール角θr ）の関係は、車両固有の値として、予め実験、或いは計算等により求めておくことができる。すなわち、実際の横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）a とロール運動による誤差成分ｇ・sin （θr ）との和（≒（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s ）が判れば、それに含まれる実際の横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）a とロール運動による誤差成分ｇ・sin （θr ）の値は、上述の車両のロール特性から確定できる。このため、本実施の形態では、検出される横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s に対応する実際の横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）a の値を、予めマップ、或いは近似式等に、実験、計算等により求めて格納しておき、検出した横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s 毎にこのマップを参照、或いは近似式による演算を行って実際の横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）a を推定するようになっている。
【００３５】
次いで、Ｓ１０６に進み、検出した横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s と実際の横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）a を基に、ロール運動による誤差成分を除く補正係数Ｋy1を以下の（８）式により演算する。
Ｋy1＝（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）a ／（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s …（８）
例えば、検出した横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s が５．５m/s2である場合、実際の横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）a が５．０m/s2と推定されれば、Ｋy1＝５．０／５．５と求められ、補正係数Ｋy1は１より小さな値となる。
【００３６】
その後、Ｓ１０７に進むと、上記Ｓ１０２で演算した横加速度によるヨーレートγayに対して上記補正係数Ｋy1を乗算することで、横加速度によるヨーレートγayからロール運動による誤差成分を除き、路面のカントの影響で小さくなると予想される横加速度を基としたヨーレートγay1 を演算する（γay1 ＝γay・Ｋy1）。
【００３７】
次いで、Ｓ１０８に進み、路面のカントの影響で生じると推定される目標ヨーレートの補正分を、目標ヨーレート補正量γoff1として推定する。すなわち、
γoff1＝γ−γay1 …（９）
【００３８】
その後、Ｓ１０９に進んで、目標ヨーレート算出部１５からのハンドル操舵、車速を基に演算された目標ヨーレートγ' に上記目標ヨーレート補正量γoff1を加算することでカントの影響を考慮した正確な目標ヨーレートγ' を得る。
γ' ＝γ' ＋γoff1 …（１０）
そして、Ｓ１１０に進み、上記補正した目標ヨーレートγ' を出力してルーチンを抜ける。
【００３９】
このように、本発明の実施の形態によれば、路面のカントの影響によって生じる補正成分、すなわち、目標ヨーレート補正量γoff1が、車両のロール運動による誤差成分が除かれて正確に演算される。そして、この目標ヨーレート補正量γoff1は、傾斜路面を走行する場合に、ハンドル操舵、車速に加えて、路面の傾斜の影響がもたらす補正量として用いられようになっているため、正確な目標ヨーレートγ' を求めることができ、この目標ヨーレートγ' を用いることで、精度良く車両の挙動制御を行うことができるようになっている。
【００４０】
また、上述の目標ヨーレートγ' の補正を行うに際し、特に、新たなセンサ等を必要とすることなく装置が構成でき、従来の車両挙動制御装置に対して容易に適用することが可能である。
【００４１】
以下説明するヨーレート偏差算出部１６，目標制動力算出部１７，制動輪判別部１８，出力判定部１９および制動信号出力部２０は、補正された目標ヨーレートγ' を基に駆動制御する駆動制御手段を構成するものである。
【００４２】
先ず、ヨーレート偏差算出部１６では、ヨーレートセンサ８で検出した実ヨーレートγから、目標ヨーレート補正部１５より出力された目標ヨーレートγ' を減算してヨーレート偏差Δγ（＝γ−γ' ）を求め、このヨーレート偏差Δγを目標制動力算出部１７，制動輪判別部１８および出力判定部１９に出力するように構成されている。
【００４３】
また、目標制動力算出部１７は、車両諸元を考慮して、車両の運動状態とヨーレート偏差とを基に目標制動力（前輪目標液圧ＢＦ２ｆ，後輪目標液圧ＢＦ２ｒ）を算出するようになっており、算出した目標液圧ＢＦ２ｆ，ＢＦ２ｒは、制動信号出力部２０に出力される。上記目標液圧ＢＦ２ｆ，ＢＦ２ｒは、例えば次式により算出する。
【００４４】
また、制動輪判別部１８は、実ヨーレートγとヨーレート偏差Δγの符号の組み合わせから車両の制動輪を選択するようになっており、予め以下の組み合わせが設定されている。尚、実ヨーレートγと目標ヨーレートγ' の符号は共に、車両の左旋回方向を＋、右旋回方向を−で与えられる。また、車両の直進状態を検出誤差を見越して判定するため、εを予め実験或いは計算等から求めた略０に近い正の数として設定し、車両の実ヨーレートγが目標ヨーレートγ' に対し略一致している状態を検出誤差を見越して判定するため、εΔγを予め実験或いは計算等から求めた略０に近い正の数として設定し、
（ケース１）．γ＞ε，Δγ＜−εΔγ…左旋回状態で目標ヨーレートγ' に対しアンダーステア傾向のとき…左後輪制動
（ケース２）．γ＞ε，Δγ＞εΔγ…左旋回状態で目標ヨーレートγ' に対しオーバーステア傾向のとき…右前輪制動
（ケース３）．γ＜−ε，Δγ＜−εΔγ…右旋回状態で目標ヨーレートγ' に対しオーバーステア傾向のとき…左前輪制動
（ケース４）．γ＜−ε，Δγ＞εΔγ…右旋回状態で目標ヨーレートγ' に対しアンダーステア傾向のとき…右後輪制動
（ケース５）．｜γ｜＜｜ε｜…略直進状態、あるいは、｜Δγ｜＝｜εΔγ｜…車両の実ヨーレートγが目標ヨーレートγ' に略一致した状態のとき、制動輪の選択はせず非制動とする（以上図４参照）。
【００４５】
すなわち、（ケース５）の｜γ｜＜｜ε｜で判定される略直進状態のときと、｜Δγ｜＝｜εΔγ｜で判定される車両の実ヨーレートγが目標ヨーレートγ' に略一致した状態のとき以外の実ヨーレートγとヨーレート偏差Δγの範囲において、実ヨーレートγとヨーレート偏差Δγの符号が異なる場合は内側後輪を制動輪として選択するとともに、実ヨーレートγとヨーレート偏差Δγの符号が同じ場合は外側前輪を制動輪として選択するようになっている。そして、この制動輪判別部１８での結果は、制動信号出力部２０に出力される。
【００４６】
ここで、従来制御では、傾斜路面においても、上記（ケース２）、（ケース３）のように実ヨーレートγの絶対値が大きく目標ヨーレートγ' の絶対値が小さくなって、あたかも車両がスピン傾向を示している如く判定されることがあり、不要な制動力が作用される可能性があった。
【００４７】
しかしながら、本発明の実施の形態によれば、傾斜路面走行時には、目標ヨーレート補正部１５での補正により、目標ヨーレートγ' はその絶対値が大きくなる方向に補正され、実ヨーレートγと目標ヨーレートγ' との差が小さくなる方向に補正されて、ヨーレート偏差Δγは０に近くなるため、車両がスピン傾向とは判定されず、不要な制動力の介入が行われることが適切に防止できるようになっている。
【００４８】
次に、出力判定部１９は、ヨーレート偏差Δγが制御領域にあるか否かを判定する判定閾値εΔを後述の如く設定し、判定閾値εΔとヨーレート偏差Δγとを比較し制御領域にあるか否か判定し制動信号出力部２０に出力する。
【００４９】
すなわち、上記出力判定部１９では、アンダーステア傾向の後にオーバーステア傾向になったときから、設定時間、或いは、設定時間経過していなくてもオーバーステア傾向での制御が終了するときまで、判定閾値εΔとして、第一の閾値εΔM よりその絶対値の小さい第二の閾値εΔS を設定する。これにより、アンダーステア傾向の後にオーバーステア傾向となった際の制御の開始が速くなり、実ヨーレートγと目標ヨーレートγ' との差が、オーバーステア傾向になってから大きくならず、また、実ヨーレートを目標ヨーレートγ' に速く収束させることができ、運転者に違和感を与えることも少なく、滑らかに制御を行なうことが可能になっている。
【００５０】
そして、制動信号出力部２０は、上記出力判定部１９で制御領域であるとの判定信号で、前記ブレーキ駆動部１に対して、上記制動輪判別部１８で選択した制動輪へ、上記目標制動力算出部１７で算出された前輪目標液圧ＢＦ２ｆあるいは後輪目標液圧ＢＦ２ｒを加えるように信号出力する。
【００５１】
このように本発明の実施の形態によれば、目標ヨーレート補正部１５により、傾斜路面走行時には、車両のロール運動により生じる誤差成分を除いて路面のカントの影響を考慮し正確に目標ヨーレートγ' を求めるので、この正確な目標ヨーレートγ' を基に自動ブレーキ制御を精度良く行うことができる。
【００５２】
また、センサ値としては、実ヨーレートγ、車速Ｖ、実舵角δf 、横加速度（ｄ2 ｙ／ｄｔ2 ）s を用いて、目標ヨーレートγ' の補正を行うようになっており、新たなセンサを必要とすることなく装置が構成でき、従来の車両挙動制御装置に対して容易に適用することが可能である。
【００５３】
尚、本実施の形態では、車両の挙動制御装置として、自動ブレーキ制御装置を例に説明したが、これに限ることなく、目標ヨーレートを用いて制御を行う他の車両挙動制御装置、例えば、後輪操舵制御装置、左右輪差動制限制御装置、動力配分制御装置等にも同様に適応できる。
【００５４】
【発明の効果】
以上、説明したように請求項１記載の発明によれば、横に傾斜した傾斜路面を走行中であることを検出し、検出した横加速度と車両特性を基に実際の横加速度を推定し、この推定した実際の横加速度と検出した横加速度の関係から、検出した横加速度を基に演算するヨーレートを補正してヨーレートを演算して、このヨーレートと検出したヨーレートを基に目標ヨーレートを補正し、この補正された目標ヨーレートを基に必要なアクチュエータを駆動制御するので、特にセンサ等を付加することなく、路面のカントに応じた正確な目標ヨーレートの補正を行うことができ、精度良く車両の挙動制御を行うことが可能になる。
【００５５】
この際、検出した横加速度と車両特性を基に実際の横加速度を推定し、この推定した実際の横加速度と検出した横加速度の関係から、検出した横加速度を基に演算するヨーレートを補正するので、目標ヨーレートの補正に用いるヨーレートが正確に求めることができる。
【００５６】
また、補正で用いる車両特性は、請求項２に記載した発明のように、車両固有のロール特性として、予め、検出した横加速度毎に、実際の横加速度と車両のロール運動により生じる誤差の割合を求めて実際の横加速度を推定することで、車両のロール運動により生じる誤差成分を除いた正確な実際の横加速度を推定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動ブレーキ制御装置の機能ブロック図
【図２】自動ブレーキ制御装置の概略構成を示す説明図
【図３】車両に作用する横加速度の説明図
【図４】自動ブレーキ制御による車両の動作の説明図
【図５】目標ヨーレート補正処理のフローチャート
【符号の説明】
１ ブレーキ駆動部
４fl，４fr，４rl，４rr 車輪
５fl，５fr，５rl，５rr ホイールシリンダ
６fl，６fr，６rl，６rr 車輪速度センサ
７ ハンドル角センサ
８ ヨーレートセンサ
９ 横加速度センサ
１０ 制御装置
１１ 車速算出部
１２ 操舵角算出部
１３ ヨーレート定常ゲイン算出部（目標ヨーレート演算手段）
１４ 目標ヨーレート算出部（目標ヨーレート演算手段）
１５ 目標ヨーレート補正部（傾斜路面走行判定手段，ヨーレート演算手段，目標ヨーレート補正手段）
１６ ヨーレート偏差算出部（駆動制御手段）
１７ 目標制動力算出部（駆動制御手段）
１８ 制動輪判別部（駆動制御手段）
１９ 出力判定部（駆動制御手段）
２０ 制動信号出力部（駆動制御手段）
Claims (2)
- 少なくとも車速と操舵角を基に目標ヨーレートを演算する目標ヨーレート演算手段と、上記目標ヨーレートを基に必要なアクチュエータを駆動制御する駆動制御手段とを備えた車両挙動制御装置において、
車両が横に傾斜した傾斜路面を走行中であることを検出する傾斜路面走行判定手段と、該傾斜路面走行判定手段で車両が横に傾斜した傾斜路面を走行中であることを検出した際に、検出した横加速度と車両特性を基に実際の横加速度を推定し、この推定した実際の横加速度と上記検出した横加速度の関係から、上記検出した横加速度を基に演算するヨーレートを補正して、ヨーレートを演算するヨーレート演算手段と、検出したヨーレートと上記ヨーレート演算手段で演算したヨーレートとを基に上記目標ヨーレートを補正する目標ヨーレート補正手段とを備えたことを特徴とする車両挙動制御装置。 - 上記ヨーレート演算手段での上記車両特性は、車両固有のロール特性であり、予め上記検出した横加速度毎に、上記実際の横加速度と車両のロール運動により生じる誤差の割合を求めて上記実際の横加速度を推定することを特徴とする請求項１記載の車両挙動制御装置。
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