JP4886655B2

JP4886655B2 - 車両挙動制御装置

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Publication number: JP4886655B2
Application number: JP2007281127A
Authority: JP
Inventors: 邦宜田中
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2007-10-30
Filing date: 2007-10-30
Publication date: 2012-02-29
Anticipated expiration: 2027-10-30
Also published as: DE602008000143D1; US8255122B2; JP2009107455A; EP2055599B1; EP2055599A1; US20090118906A1

Description

本発明は、車両挙動の制御を統合的に行う車両挙動制御装置に関する。

従来から車両挙動の制御を統合的に行う技術として、マスタ（Master）・スレーブ（Slave）の制御方法を用いたものが開発されている。車両挙動の制御量を渡すマスタと、その制御量に従い、対象とするアクチュエータを制御する一または二以上のスレーブとから構成され、スレーブはマスタからの要求通りに動作する。

特許文献１に開示された技術も、この制御方法を取り入れたものといえる。特許文献１には、路面摩擦係数を使用せずに、車両の挙動状態及び路面状況に応じて、操舵系、制動系、駆動系の各アクチュエータを最適な配分で統合的に制御することにより、車両安定性を向上することができる車両の統合制御装置について開示されている。
特開２００５−１１２００７号公報

しかし、特許文献１を初めとして、従来のマスタ・スレーブの制御方法を用いた車両挙動の統合的な制御は、スレーブがマスタの要求通りに動作するために、かえって車両の走行を不安定にさせてしまう事態を引き起こす場合がある。例えば、車両挙動として、旋回走行している車両において後輪が横滑りすることにより車両が旋回内側に巻き込まれるオーバーステアが生じた場合、スレーブはオーバーステアを解消するために、前外輪を制動する等の制御を自律的に行うが、マスタは他のスレーブの制御との兼ね合い等もあるためにオーバーステアを助長するような制御をスレーブに要求してしまう。スレーブはマスタの要求に従うためオーバーステアを解消できず、車両の走行不安定化を招く。また、旋回走行している車両において前輪が横滑りすることにより車両が外側にはらんでしまうアンダーステアが生じた場合、スレーブはアンダーステアを解消するために、前内輪を制動する等の制御を自律的に行うが、マスタは他のスレーブの制御との兼ね合い等もあるためにアンダーステアを助長するような制御をスレーブに要求してしまう。スレーブはマスタの要求に従うためアンダーステアを解消できず、車両の走行不安定化を招く。このように、車両の走行状態がどのようになろうとも、スレーブはマスタの要求に従わざるを得ないという問題がある。なお、特許文献１は、この問題に言及するものではない。

上記事情を鑑みて、本発明の目的は、車両挙動の統合的な制御において、車両の走行安定化に適した制御を実行することにある。

上記目的を達成するために、本発明では、統合制御手段の目標制御量に基づく要求が、車両制御手段のベース制御量に基づく制御と矛盾する場合には、車両制御手段が統合制御手段の要求を制限し、車両制御手段の制御を優先する。詳細は後記する。
なお、制限とは、統合制御手段の目標制御量に基づく要求の重みの値を小さくすること、車両制御手段の制御の重みの値を大きくすること、統合制御手段の要求を無視（禁止）すること等が含まれる。

本発明により、車両挙動の統合的な制御において、車両の走行安定化に適した制御を実行することができる。

以下、本発明の車両挙動制御装置を実施するための最良の形態（以下、「実施形態」という。）について説明する。説明の際には、本明細書と同時に提出する図面を適宜参照する。
図１は、本実施形態の車両１の概略構成を図示したものである。図１を用いて車両１の駆動系、操舵系および制動系について説明する。

（駆動系）
まず、車両１の駆動系について説明する。図１に示すように、車両１のエンジンＥＧは、トルクコンバータ２、トランスミッション３を介して、センターディファレンシャル４が連結されている。センターディファレンシャル４には、図示しないフロントプロペラシャフト及びフロントディファレンシャルを介してフロントアクスル５Ｒ，５Ｌが連結されている。フロントアクスル５Ｒには右前輪ＦＲＷが取り付けられ、フロントアクスル５Ｌには、左前輪ＦＬＷが取り付けられている。センターディファレンシャル４には、リアプロペラシャフト６を介して駆動力配分手段としての駆動力配分装置７が連結されている。リアプロペラシャフト６には駆動力配分装置７が連結されており、同駆動力配分装置７にはドライブピニオンシャフト８を介してリヤディファレンシャル９が連結されている。リヤディファレンシャル９には一対のリヤアクスル１０Ｒ,１０Ｌを介して、右後輪ＲＲＷ及び左後輪ＲＬＷが連結されている。

エンジンＥＧの駆動力は、トルクコンバータ２、トランスミッション３を介してセンターディファレンシャル４に伝達され、さらに、図示しないフロントプロペラシャフト及びフロントディファレンシャル、及びフロントアクスル５Ｒ，５Ｌを介して右前輪ＦＲＷ、左前輪ＦＬＷに伝達される。又、リアプロペラシャフト６とドライブピニオンシャフト８とが駆動力配分装置７にてトルク伝達可能に連結された場合、エンジンＥＧの駆動力はリアプロペラシャフト６、ドライブピニオンシャフト８、リヤディファレンシャル９及びリヤアクスル１０Ｒ，１０Ｌを介して右後輪ＲＲＷ及び左後輪ＲＬＷに伝達される。

駆動力配分装置７は湿式多板式の図示しない公知の電磁クラッチ機構を備えており、同電磁クラッチ機構は互いに摩擦係合又は離間する複数のクラッチ板を有している。電磁クラッチ機構に内蔵されたアクチュエータとしての電磁ソレノイド（図示略）に指令制御量に応じた電流を供給すると各クラッチ板は互いに摩擦係合し、右後輪ＲＲＷ及び左後輪ＲＬＷへのトルクの伝達が行われる。

各クラッチ板の摩擦係合力は電磁ソレノイドへ供給する電流の量（電流の強さ）に応じ増減する。この電磁ソレノイドへの電流供給量を制御することにより右前輪ＦＲＷ，左前輪ＦＬＷと、右後輪ＲＲＷ，左後輪ＲＬＷとの間の伝達トルク、即ち前輪と後輪との間の拘束力を任意に調整可能となっている。各クラッチ板の摩擦係合力が増大すると前輪と後輪との間の伝達トルクも増大する。逆に、各クラッチ板の摩擦係合力が減少すると前輪と後輪との間の伝達トルクも減少する。前記電磁ソレノイドへの電流の供給、遮断及び電流供給量の調整は電子制御装置１１により制御される。前記電磁ソレノイドへの電流の供給を遮断すると、各クラッチ板は互いに離間し、後輪（右後輪ＲＲＷ及び左後輪ＲＬＷ）へのトルクの伝達も遮断される。このように、電子制御装置１１は、駆動力配分装置７における各クラッチ板の摩擦係合力を制御することによって、四輪駆動状態又は二輪駆動状態のいずれかを選択すると共に、四輪駆動状態において前輪と後輪との間の駆動力配分率（トルク配分率）を制御する。本実施形態では、前輪と後輪の駆動力配分比は、１００：０〜５０：５０に可変可能である。

車両１には、アクセルペダルＡＰが設けられている。アクセルセンサＡＳは、アクセルペダルＡＰの踏み込み量に応じた検出信号を車両１に搭載した電子制御装置１１に入力する。この検出信号に応じて電子制御装置１１は、エンジンＥＧのスロットル開度を制御するようにされている。この結果、エンジンＥＧの出力は、アクセルペダルＡＰの踏み込み量に応じて制御される。アクセルセンサＡＳはスロットル開度（運転操作量）を検出する手段に相当する。又、右前輪ＦＲＷ及び左前輪ＦＬＷ、並びに、左前輪ＦＬＷ及び左後輪ＲＬＷには、それぞれ対応する車輪の回転速度（車輪速度という）を検出する車輪速度センサ１２〜１５が設けられている。各車輪速度センサ１２〜１５により検出された検出信号（車輪速度Ｖｆｒ，Ｖｆｌ，Ｖｒｒ，Ｖｒｌ）は、電子制御装置１１に出力される。

（操舵系）
次に車両１の操舵系について説明する。操舵系は、ステアリングホイールＳＷ、第１軸ＳＷａ、第２軸ＳＷｂ、ラック１８、操舵角センサＳＳ、操舵トルクセンサＴＳ、ＩＦＳアクチュエータＦＳＶ、ＥＰＳアクチュエータＦＳを備えている。ステアリングホイールＳＷに第１軸ＳＷａの一端が接続され、この第１軸ＳＷａの他端側にはＩＦＳアクチュエータＦＳＶの入力側が接続されている。ステアリングホイールＳＷは、運転操作手段に相当する。

ＩＦＳアクチュエータＦＳＶは電動モータ、複数のギヤからなる減速機等から構成されており、この出力側には第２軸ＳＷｂの一端側が接続され、第２軸ＳＷｂの他端側にはステアリングギヤボックス１７の入力側が接続されている。そして、ステアリングギヤボックス１７はラック１８＆ピニオンギヤ（図示しない）により、第２軸ＳＷｂによって入力された回転運動を、ラック１８の軸方向運動に変換して出力し得るように構成されている。ラック１８の軸方向運動、すなわち、往復動は左右のタイロッド１８Ｌ，１８Ｒを介して、左前輪ＦＬＷ及び右前輪ＦＲＷに伝達されて、該前輪を転舵する。ＩＦＳアクチュエータＦＳＶでは、このように構成されていることによって、前記電動モータと減速機（図示略）により、入力ギヤに対する出力ギヤの比を車速Ｖに応じてリアルタイムに変更し、第１軸ＳＷａの操舵角に対する第２軸ＳＷｂの出力角の比を可変する。ＩＦＳアクチュエータＦＳＶは、伝達比可変手段を構成する。

なお、ＩＦＳはインテリジェントフロントステアの略であり、車両のドライバビリティやセィフティ向上を目的として、例えばヨーレイトや車体スリップ角等の車両挙動量を検出し、その車両挙動量をフィードバックして、操舵輪（前輪）を操舵する意味であり、その制御を通常、ＩＦＳ制御と呼んでいる。

又、第１軸ＳＷａの回転角（操舵角θ）は操舵角センサＳＳにより検出され、操舵角信号として電子制御装置１１にそれぞれ入力される。又、ＥＰＳアクチュエータＦＳは、ラック１８と同軸となるように構成された電動モータを備えており、電子制御装置１１により制御されて操舵状態に応じたアシスト力を発生させてラック１８に付与し、操舵をアシストする操舵アクチュエータとして機能する。そして、電子制御装置１１は、伝達比可変制御処理によってＩＦＳアクチュエータＦＳＶによりステアリングギヤ比を車両の速度（車速）に応じて可変制御する機能を有するとともに、操舵制御によって操舵状態に応じたアシスト力を発生させて操舵をアシストする機能を有する。

（制動系）
次に制動系について説明する。車両１の制動系は、右前輪ＦＲＷ，左前輪ＦＬＷ，右後輪ＲＲＷ及び左後輪ＲＬＷに対してそれぞれ設けられた制動手段としてのホイールシリンダ２４〜２７、油圧回路２８、図示しないマスターシリンダ、及び前記マスターシリンダを駆動するブレーキペダルＢＰにより構成されている。前記油圧回路２８には、リザーバ、オイルポンプ、及び種々の弁装置等を備えている。前記各ホイールシリンダ２４〜２７のブレーキ液圧は、通常時には、ブレーキペダルＢＰの踏力量に応じて駆動されるマスターシリンダのブレーキ液圧により、油圧回路２８を介して制御される。そして、各ホイールシリンダ２４〜２７のブレーキ液圧により、対応する各車輪に対し制動力が付与される。

電子制御装置１１は、アンチロックブレーキ制御等の所定制御時には、後記する制御パラメータに基づいて前記油圧回路２８の電磁弁（図示しない）を制御して、各ホイールシリンダ２４〜２７毎にそのブレーキ液圧を、増圧、減圧、或いは保圧する等、個別に制御する。ブレーキ踏力センサＢＳはブレーキペダルＢＰが踏み込まれた際の踏力に応じた信号を電子制御装置１１に入力する。電子制御装置１１は、この信号により、ブレーキペダルＢＰの踏力量を検出する。前記電磁弁は、制御系のアクチュエータに相当する。

液圧センサ２９〜３２は、対応する各ホイールシリンダ２４〜２７のブレーキ液圧を検出し、電子制御装置１１に入力するようにされている。電子制御装置１１は、この検出信号に基づいて右前輪ＦＲＷ、左前輪ＦＬＷ、右後輪ＲＲＷ及び左後輪ＲＬＷの制動状態を検知する。

（制御系）
次に制御系について説明する。
電子制御装置１１は、デジタルコンピュータから構成されている。電子制御装置１１は、単一のＥＣＵ（電子制御装置：Electronic Control Unit）から構成してもよく、又、各種制御毎に複数のＥＣＵにて構成してもよい。ただし、本実施形態では、少なくともマスタとしてのＥＣＵとスレーブとしての複数のＥＣＵとを含んで構成されているものとする。前記ＥＣＵはＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を含むメモリ１１ａを備えている。電子制御装置１１は、車両１の挙動状態における以下に記載の検出信号を、制御パラメータとしてメモリ１１ａに格納し、同制御パラメータに基づいて車両１の各種ＥＣＵを統合制御し、車両１の走行姿勢の安定、すなわち車両安定性を向上させるように制御する。電子制御装置１１は、制御手段に相当する。

(エンジン制御の概略)
電子制御装置１１には、アクセルセンサＡＳからアクセルペダルＡＰの踏み込み量を示す検出信号が入力される。電子制御装置１１は、アクセルペダルＡＰの踏み込み量に基づいてエンジンＥＧのスロットル開度を演算するとともに、このスロットル開度を示す制御信号をエンジンＥＧに出力し、エンジン制御を行う。なお、演算されたスロットル開度は、メモリ１１ａに格納される。

(車速演算)
電子制御装置１１には、車輪速度センサ１２〜１５から、右前輪ＦＲＷ、左前輪ＦＬＷ、右後輪ＲＲＷ及び左後輪ＲＬＷの車輪速度Ｖｆｒ，Ｖｆｌ，Ｖｒｒ，Ｖｒｌを示す検出信号が入力される。そして、電子制御装置１１は、入力された検出信号に基づいて右前輪ＦＲＷ、左前輪ＦＬＷ、右後輪ＲＲＷ及び左後輪ＲＬＷの車輪速度を演算し、制御パラメータとしてメモリ１１ａに格納する。又、電子制御装置１１は、この演算結果に基づいて、車両１の車速Ｖを演算し、パラメータとしてメモリ１１ａに格納する。本実施形態では、車輪速度Ｖｆｒ，Ｖｆｌ，Ｖｒｒ，Ｖｒｌの平均値を演算することにより、車速Ｖ(＝（Ｖｆｒ＋Ｖｆｌ＋Ｖｒｒ＋Ｖｒｌ)／４）としている。本実施形態では、電子制御装置１１は、車速Ｖを検出する車両挙動量検出手段に相当する。

(ＥＰＳアクチュエータＦＳの制御)
電子制御装置１１には、操舵角センサＳＳからステアリングホイールＳＷの操舵角θを示す検出信号として操舵角信号が入力されるとともに、操舵トルクセンサＴＳから操舵トルクＴstrを示す検出信号が入力される。電子制御装置１１は、これらの検出信号に基づいて操舵角θを演算するとともに、操舵トルクＴstrを演算し、メモリ１１ａに格納する。電子制御装置１１は、操舵トルクＴstr及び前記車速Ｖに基づいてアシスト制御に必要な指令制御量を演算し、この指令制御量に基づいてＥＰＳアクチュエータＦＳをアシスト制御する。

(ＩＦＳアクチュエータＦＳＶの制御)
又、電子制御装置１１は、操舵角θと車速Ｖに対応して一義的に定められるＩＦＳアクチュエータＦＳＶの電動モータの目標回転角に対応する角度の制御量を、図略の車速ｖｓステアリングギヤ比マップから決定し、決定した制御量に応じたモータ電圧を図示略の増幅手段を介して、操舵制御を行うＥＣＵに供給する。なお、車速ｖｓステアリングギヤ比マップは、車速Ｖが大きく、すなわち速くなるにつれてステアリングギヤ比Ｎが大きくなるような対応関係をもつ。

これにより、車速Ｖに対応したステアリングギヤ比Ｎ、例えば停車時や低速走行時にはステアリングホイールＳＷの操舵角θに対してＩＦＳアクチュエータＦＳＶの出力角が大きくなるように設定し、また高速走行時にはステアリングホイールＳＷの操舵角θに対してＩＦＳアクチュエータＦＳＶの出力角が小さくなるように設定することが可能である。

右前輪ＦＲＷ，左前輪ＦＬＷの転舵量、すなわち、前輪（操舵輪）の舵角(実舵角δ)は、前記出力角と比例する。この結果、例えば、車両が停車や低速走行している場合には、ＩＦＳアクチュエータＦＳＶによるステアリングギヤ比Ｎが小さく設定されるので、ステアリングホイールＳＷによる操舵角θが少なくても前輪は大きく切れて運転者の操舵を楽にできる。又、車両が高速走行している場合には、ＩＦＳアクチュエータＦＳＶによるステアリングギヤ比Ｎが大きく設定されるので、ステアリングホイールＳＷによる操舵角θが大きくても操舵輪は小さく切れて車両挙動の安定を確保することができる。又、電子制御装置１１は、ステアリングギヤ比Ｎに基づいて、前記操舵角θから実際の前輪の舵角である実舵角δ（＝θ／Ｎ）を算出する。なお、ステアリングギヤ比Ｎは、ステアリングホイールＳＷの操舵角θに対する実舵角δの比であり、前記マップに基づいて得られる。従って、実舵角δは、前記マップに基づいて算出される。なお、実舵角δは、第２軸ＳＷｂの回転角に出力角センサを設けて、出力角センサが検出した信号に基づいて算出しても良い。電子制御装置１１は、伝達比可変制御手段に相当する。実舵角δを算出する電子制御装置１１は、車両挙動量検出手段に相当する。

(制動制御)
電子制御装置１１は、ブレーキ踏力センサＢＳから同ブレーキペダルＢＰの踏力量を示す検出信号が入力される。電子制御装置１１は、入力された検出信号に基づいて踏力量を演算する。この踏力量に基づいて電子制御装置１１は、アンチロックブレーキ制御等の所定制御時に、制御すべき、各ホイールシリンダ２４〜２７毎のブレーキ液圧を演算し、このブレーキ液圧を発生させるための制御量を、油圧回路２８の電磁弁の駆動回路部（不図示）に出力する。又、電子制御装置１１には液圧センサ２９〜３２からホイールシリンダ２４〜２７のブレーキ液圧を示す検出信号が入力される。電子制御装置１１は、この検出信号に基づいてホイールシリンダ２４〜２７のブレーキ液圧を演算し、制御パラメータとしてメモリ１１ａに格納する。なお、電子制御装置１１は、検出したブレーキ液圧をフィードバック量としてフィードバック制御を行うようにされている。

図１に示すように、車両１は、ヨーレイトセンサ３３、前後加速度センサ３４、及び横加速度センサ３５を備えている。ヨーレイトセンサ３３は、車両１の実際のヨーレイトである実ヨーレイトγを示す検出信号を電子制御装置１１に入力する。電子制御装置１１は、この検出信号に基づいて実ヨーレイトγを演算し、制御パラメータとしてメモリ１１ａに格納する。前後加速度センサ３４は、車両１の前後加速度である実前後加速度Ｇｘを示す検出信号を電子制御装置１１に入力する。電子制御装置１１は、この検出信号に基づいて実前後加速度Ｇｘを演算し、制御パラメータとしてメモリ１１ａに格納する。横加速度センサ３５は、車両１の実際の横加速度である実横加速度Ｇｙを示す検出信号を電子制御装置１１に入力する。電子制御装置１１は、この検出信号に基づいて実横加速度Ｇｙを演算し、制御パラメータとしてメモリ１１ａに格納する。
ヨーレイトセンサ３３は、実ヨーレイトγを検出する車両挙動量検出手段に相当する。

（制御構成）
次に、本実施形態の車両１が備える電子制御装置１１の詳細について説明する。図２は、電子制御装置１１の制御構成をブロック図として図示したものである。電子制御装置１１は、マスタとして機能するＥＣＵである統合ＥＣＵ１１１と、スレーブとして機能し、ＶＳＡ（Vehicle Stability Assist：車両挙動安定化制御システム）による制御を行うＥＣＵであるＶＳＡＥＣＵ１１２とを有して構成されている。ＶＳＡＥＣＵ１１２は自律的にＶＳＡによる制御を行い、制動系のアクチュエータ１１３を制御する。その一方、統合ＥＣＵ１１１は、目標となる制御量を求め、その制御量をＶＳＡＥＣＵ１１２に渡すことにより、ＶＳＡＥＣＵ１１２によるＶＳＡの制御を変更するように出力要求する。

電子制御装置１は、スレーブとして機能するＥＣＵとしてＶＳＡＥＣＵ１１２だけでなく、例えば、エンジンＥＧを制御するエンジンＥＣＵ、ＩＦＳアクチュエータＦＳＶを制御するＩＦＳＥＣＵ、ＥＰＳアクチュエータＦＳを制御するＥＰＳＥＣＵなども有している。統合ＥＣＵ１１１は、これらのＥＣＵに対しても目標となる制御量をそれぞれ求め、その制御量を渡すことにより、スレーブとして機能する複数のＥＣＵを統合的に制御する。以下、スレーブとしてのＥＣＵについては、ＶＳＡＥＣＵ１１２を中心にして説明する。

統合ＥＣＵ１１１は、目標制御量生成部１１１１を有して構成されている。目標制御量生成部１１１１は、車両１の挙動状態を示す物理量が入力されると、公知の演算処理を行い、ＶＳＡＥＣＵ１１２に出力要求するための目標制御量Ｃ１を生成する。生成した目標制御量Ｃ１は、ＶＳＡＥＣＵ１１２に出力する。車両１の挙動状態を示す物理量としては、例えば、ヨーレイトセンサ３３が検出する実ヨーレイトγ、前後加速度センサ３４が検出する実前後加速度Ｇｘ、横加速度センサ３５が検出する実横加速度Ｇｙ、車輪速度センサ１２〜１５から求められた車速Ｖ、車速ｖｓステアリングギヤ比マップから求められた実舵角δ等がある。

目標制御量生成部１１１１は、目標制御量Ｃ１を求めるために目標ヨーレイトγ＊を算出する場合、車速Ｖ、実舵角δに基づいて公知の車両の基本的な運動方程式を用いて演算処理する。そして、実ヨーレイトγと目標ヨーレイトγ＊とのヨーレイト偏差Δγを算出し、この値を目標制御量Ｃ１とする。
また、目標制御量Ｃ１を求めるために目標横滑り角β＊を算出する場合、車速Ｖ、実舵角δに基づいて公知の車両の基本的な運動方程式を用いて演算処理する。そして、実横滑り角βと目標横滑り角β＊との横滑り角偏差Δβを算出し、この値を目標制御量Ｃ１とする。

ＶＳＡＥＣＵ１１２は、ベース制御量生成部１１２１、要求制限部１１２２、加算器１１２３、制御量変換部１１２４を有して構成されている。ベース制御量生成部１１２１は、制御パラメータが入力されると、所定のマップ等を用いて公知の演算処理を行い、ＶＳＡＥＣＵ１１２自身が自律的に車両１の車両挙動を安定化するのに必要な制御量であるベース制御量Ｃ２を生成する。制御パラメータは、制動系に対応する制御パラメータが存在する。制動系の制御パラメータとしては、例えば、車速Ｖ、各車輪速度Ｖｆｒ，Ｖｆｌ，Ｖｒｒ，Ｖｒｌや、ブレーキ踏力センサＢＳが検出した踏力量等がある。生成したベース制御量Ｃ２は、要求制限部１１２２および加算器１１２３に出力する。

要求制限部１１２２は、ＶＳＡＥＣＵ１１２が統合ＥＣＵ１１１からされた出力要求に従うか否かを判定する。目標制御量生成部１１１１から生成された目標制御量Ｃ１およびベース制御量生成部１１２１から生成されたベース制御量Ｃ２が入力されると、目標制御量Ｃ１で定められる統合ＥＣＵ１１１の出力要求がベース制御量Ｃ２で定められるＶＳＡＥＣＵ１１２による制御と矛盾しているか否かを判定する。

この矛盾とは、目標制御量Ｃ１で定められる車両挙動を制御する方向が、ベース制御量Ｃ２で定められる車両挙動を制御する方向とは異なっていることを意味する。例えば、ステアリングホイールＳＷを切っている以上に車両１が旋回してしまう（つまり、｜γ＊｜＜｜γ｜）オーバーステアの状態にある場合について説明する。ベース制御量Ｃ２は、前外輪を制動して外向きのモーメントを発生させ、車両１のフロント側に生じたコーナリングフォースを低減できる制御量である。しかし、目標制御量Ｃ１は、前外輪を駆動する等の制御により、そのコーナリングフォースを増大するような制御量である場合がある。そのため、さらにオーバーステアが助長し、車両１が不安定化してしまう。要求制限部１１２２は統合ＥＣＵ１１１からされた出力要求が、ＶＳＡＥＣＵ１１２自身の制御と矛盾する場合、その出力要求の使用を禁止するため、目標制御量Ｃ１を加算器１１２３に出力しないように制限する。そのような矛盾がない場合、つまり、目標制御量Ｃ１で定められる車両挙動を制御する方向が、ベース制御量Ｃ２で定められる車両挙動を制御する方向と異なっていない場合、統合ＥＣＵ１１１からされた出力要求の使用を許可し、目標制御量Ｃ１を加算器１１２３に出力する。

加算器１１２３は、ベース制御量生成部１１２１から出力されたベース制御量Ｃ２に対して、要求制限部１１２２が統合ＥＣＵ１１１からされた出力要求の使用を許可した場合には、要求制限部１１２２から出力された目標制御量Ｃ１を加算する。ベース制御量Ｃ２に目標制御量Ｃ１を加算した制御量を指令制御量Ｃ３とし、指令制御量Ｃ３を制御量変換部１１２４に出力する。もし、要求制限部１１２２が統合ＥＣＵ１１１からされた出力要求の使用を禁止した場合には、ベース制御量Ｃ２そのものを指令制御量Ｃ３とし、その指令制御量Ｃ３を制御量変換部１１２４に出力する。

制御量変換部１１２４は、加算器１１２３から出力された指令制御量Ｃ３を、指令制御量Ｃ３で定まる量に相当し、アクチュエータ１１３を駆動するのに必要な物理量に変換する。変換した量を変換制御量Ｃ４として対応するアクチュエータ１１３に出力する。

例えば、ＶＳＡＥＣＵ１１２が制動系の制御を行う場合には、指令制御量Ｃ３に応じた液圧を変換制御量Ｃ４として油圧回路２８に供給し、油圧回路２８の、アクチュエータ１１３である電磁弁を制御し、各ホイールシリンダ２４〜２７毎のブレーキ液圧を制御する。この結果、ホイールシリンダ２４〜２７は、指令制御量Ｃ３に応じて、各車輪を制動する。

（制御動作）
次に、本実施形態の電子制御装置１１が実行する制御動作について説明する。制御動作の具体例として、車両１の旋回中におけるオーバーステアまたはアンダーステアに対するマスタ・スレーブの制御方法について説明する。図３は、マスタである統合ＥＣＵ１１１がスレーブであるＶＳＡＥＣＵ１１２に対して、左旋回ヨーモーメントを発生させるように出力要求をしたときの制御フローチャートである。また、図４は、マスタである統合ＥＣＵ１１１がスレーブであるＶＳＡＥＣＵ１１２に対して、右旋回ヨーモーメントを発生させるように出力要求をしたときの制御フローチャートである。

まず、図３において、統合ＥＣＵ１１１がＶＳＡＥＣＵ１１２に対して、左旋回ヨーモーメントを発生させるように出力要求をしたとする（ステップＳ１０１）。ここでは、統合ＥＣＵ１１１において、車速Ｖおよび実舵角δに基づいて目標ヨーレイトγ＊を求め、実ヨーレイトγと目標ヨーレイトとの偏差Δγを目標制御量Ｃ１として求め、目標制御量Ｃ１をＶＳＡＥＣＵ１１２に渡す。

次に、車両１が左旋回中であるか否か判定する（ステップＳ１０２）。ＶＳＡＥＣＵ１１２に対して、制御パラメータとして操舵角θが入力されることにより判定することができる。左旋回中であれば（ステップＳ１０２でＹｅｓ）、ステップＳ１０３に進み、左旋回中でなければ（ステップＳ１０２でＮｏ）、ステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０３において、車両１がオーバーステアの状態にあるか否か判定する。オーバーステアの状態にあるか否かは実横滑り角βが入力されることにより判定することができる。オーバーステアの状態であれば（ステップＳ１０３でＹｅｓ）、出力要求としての左旋回ヨーモーメントは、オーバーステアを助長するものであり、車両の不安定化を招くものであるため、要求制限部１１２２において、その出力要求を使用禁止する（ステップＳ１０５）。結果的に、目標制御量Ｃ１をベース制御量Ｃ２に加算することはない。オーバーステアの状態でなければ（ステップＳ１０３でＮｏ）、車両１はアンダーステアの状態（左旋回中であっても右側にふくらんでいる状態）である。そして、出力要求としての左旋回ヨーモーメントは、アンダーステアを解消するものであり、車両の安定化に寄与するものであるため、要求制限部１１２２において、その出力要求を使用許可する（ステップＳ１０６）。結果的に、目標制御量Ｃ１をベース制御量Ｃ２に加算する。

ステップＳ１０４において、車両１が右旋回中であるか否か判定する。右旋回中であれば（ステップＳ１０４でＹｅｓ）、ステップＳ１０８に進み、右旋回中でなければ（ステップＳ１０４でＮｏ）、出力要求としての左旋回ヨーモーメントは、特に、車両の不安定化を招くものとはならないため、要求制限部１１２２において、その出力要求を使用許可する（ステップＳ１０７）。結果的に、目標制御量Ｃ１をベース制御量Ｃ２に加算する。

ステップＳ１０８において、車両１がオーバーステアの状態にあるか否か判定する。オーバーステアの状態であれば（ステップＳ１０８でＹｅｓ）、出力要求としての左旋回ヨーモーメントは、オーバーステアを解消するものであり、車両の安定化に寄与するものであるため、要求制限部１１２２において、その出力要求を使用許可する（ステップＳ１０９）。結果的に、目標制御量Ｃ１をベース制御量Ｃ２に加算する。オーバーステアの状態でなければ（ステップＳ１０８でＮｏ）、車両１はアンダーステアの状態（右旋回中であっても左側にふくらんでいる状態）である。そして、出力要求としての左旋回ヨーモーメントは、アンダーステアを助長するものであり、車両の不安定化を招くものであるため、要求制限部１１２２において、その出力要求を使用禁止する（ステップＳ１１０）。結果的に、目標制御量Ｃ１をベース制御量Ｃ２に加算することはない。

また、図４において、統合ＥＣＵ１１１がＶＳＡＥＣＵ１１２に対して、右旋回ヨーモーメントを発生させるように出力要求をしたとする（ステップＳ２０１）。図３の場合と同様、統合ＥＣＵ１１１において、目標制御量Ｃ１として求め、目標制御量Ｃ１をＶＳＡＥＣＵ１１２に渡す。

次に、車両１が左旋回中であるか否か判定する（ステップＳ２０２）。左旋回中であれば（ステップＳ２０２でＹｅｓ）、ステップＳ２０３に進み、左旋回中でなければ（ステップＳ２０２でＮｏ）、ステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０３において、車両１がオーバーステアの状態にあるか否か判定する。オーバーステアの状態であれば（ステップＳ２０３でＹｅｓ）、出力要求としての右旋回ヨーモーメントは、オーバーステアを解消するものであり、車両の安定化に寄与するものであるため、要求制限部１１２２において、その出力要求を使用許可する（ステップＳ２０５）。結果的に、目標制御量Ｃ１をベース制御量Ｃ２に加算する。オーバーステアの状態でなければ（ステップＳ１０３でＮｏ）、車両１はアンダーステアの状態（左旋回中であっても右側にふくらんでいる状態）である。そして、出力要求としての右旋回ヨーモーメントは、アンダーステアを助長するものであり、車両の不安定化を招くものであるため、要求制限部１１２２において、その出力要求を使用禁止する（ステップＳ２０６）。結果的に、目標制御量Ｃ１をベース制御量Ｃ２に加算することはない。

ステップＳ２０４において、車両１が右旋回中であるか否か判定する。右旋回中であれば（ステップＳ１０４でＹｅｓ）、ステップＳ２０８に進み、右旋回中でなければ（ステップＳ２０４でＮｏ）、出力要求としての右旋回ヨーモーメントは、特に、車両の不安定化を招くものとはならないため、要求制限部１１２２において、その出力要求を使用許可する（ステップＳ２０７）。結果的に、目標制御量Ｃ１をベース制御量Ｃ２に加算する。

ステップＳ２０８において、車両１がオーバーステアの状態にあるか否か判定する。オーバーステアの状態であれば（ステップＳ２０８でＹｅｓ）、出力要求としての右旋回ヨーモーメントは、オーバーステアを助長するものであり、車両の不安定化を招くものであるため、要求制限部１１２２において、その出力要求を使用禁止する（ステップＳ２０９）。結果的に、目標制御量Ｃ１をベース制御量Ｃ２に加算することはない。オーバーステアの状態でなければ（ステップＳ２０８でＮｏ）、車両１はアンダーステアの状態（右旋回中であっても左側にふくらんでいる状態）である。そして、出力要求としての右旋回ヨーモーメントは、アンダーステアを解消するものであり、車両の安定化に寄与するものであるため、要求制限部１１２２において、その出力要求を使用許可する（ステップＳ２１０）。結果的に、目標制御量Ｃ１をベース制御量Ｃ２に加算する。

（まとめ）
本実施形態により以下の効果を奏する。すなわち、車両挙動の統合的な制御を行うマスタ・スレーブの制御方法において、マスタの出力要求に従ってしまうために車両１の走行を不安定化にするという事態を解消することができ、車両の走行を安定化するのに適した制御を行うことができる。要求制限部１１２２は、マスタである統合ＥＣＵ１１１の出力要求がスレーブであるＶＳＡＥＣＵ１１２の制御と矛盾する場合（双方の制御の方向が異なる場合）には、統合ＥＣＵ１１１の出力要求の使用を禁止して、ＶＳＡＥＣＵ１１２の制御を優先するためである。

特に、要求制限部１１２２は、車両１がオーバーステアの状態にある場合は、さらにオーバーステアの状態に制御してしまう統合ＥＣＵ１１１の出力要求を抑えることにより、車両の走行の安定化を実現する。また、車両１がアンダーステアの状態にある場合は、さらにアンダーステアの状態に制御してしまう統合ＥＣＵ１１１の出力要求を抑えることにより、車両の走行の安定化を実現する。

また、要求制限部１１２２をマスタである統合ＥＣＵ１１１側にではなく、スレーブであるＶＳＡＥＣＵ１１２側に設けることにより、マスタのデバイスを設計変更した場合であっても、車両の走行を不安定にさせないようにすることができる。もしも、要求制限部１１２２をマスタ側に設けた場合には、要求制限部１１２２による制限がその設計変更の如何により変わってしまう可能性が生じ、車両の走行を不安定にさせてしまうようなマスタの出力要求の使用を許可してしまうおそれがあるからである。

なお、上述した形態は、本発明を実施するための最良のものであるが、その実施形式を上記内容に限定する趣旨ではない。従って、本発明の要旨を変更しない範囲内においてその実施形式を種々変形することは可能である。

例えば、要求制限部１１２２は、マスタである統合ＥＣＵ１１１の出力要求がスレーブであるＶＳＡＥＣＵ１１２の制御と矛盾する場合には、統合ＥＣＵ１１１の出力要求の使用を禁止するように制限していたが、統合ＥＣＵ１１１の出力要求の重みの値とＶＳＡＥＣＵ１１２の制御の重みの値とを設定し、それらの重みの値の割合を適宜変更するように制限しても良い。

また、本実施形態では、スレーブとしてＶＳＡＥＣＵ１１２を採り上げたが、４ＷＤ（Four Wheel Drive）による制御を行う４ＷＤＥＣＵ、ＥＰＳによる制御を行うＥＰＳＥＣＵ、４ＷＳ（Four Wheel Steering）による制御を行う４ＷＳＥＣＵなどといった、他のスレーブ（図２参照）であっても同様である。

本実施形態の車両１の概略構成を図示したものである。電子制御装置１１の制御構成をブロック図として図示したものである。マスタである統合ＥＣＵ１１１がスレーブであるＶＳＡＥＣＵ１１２に対して、左旋回ヨーモーメントを発生させるように出力要求をしたときの制御フローチャートである。マスタである統合ＥＣＵ１１１がスレーブであるＶＳＡＥＣＵ１１２に対して、右旋回ヨーモーメントを発生させるように出力要求をしたときの制御フローチャートである。

符号の説明

ＦＳＶＩＦＳアクチュエータ
ＳＳ操舵角センサ
ＳＷステアリングホイール
ＡＰアクセルペダル
ＡＳアクセルセンサ
７駆動力配分装置
１１電子制御装置
２４〜２７ホイールシリンダ
３３ヨーレイトセンサ
３４前後加速度センサ
３５横加速度センサ
１１１統合ＥＣＵ（マスタ）（統合制御手段）
１１２ＶＳＡＥＣＵ（スレーブ）（車両制御手段）
１１３アクチュエータ
１１１１目標制御量生成部
１１２１ベース制御量生成部
１１２２要求制限部
１１２３加算器
１１２４制御量変換部

Claims

複数の車両制御手段と、前記複数の車両制御手段を統合的に制御して車両挙動を制御する統合制御手段とを有する車両挙動制御装置において、
前記車両制御手段は、前記統合制御手段からの目標制御量に基づく要求が、車両挙動を安定化するために自律的に生成したベース制御量に基づく制御と矛盾するか否かに係る判定結果に基づいて、前記目標制御量に基づく要求を制限する要求制限部を有し、
前記要求制限部は、前記目標制御量に基づく要求が、前記ベース制御量に基づく制御と矛盾しない旨の判定が下された場合、前記目標制御量に基づく要求、および、前記ベース制御量に基づく制御の両者に基づいて車両挙動を制御する一方、前記目標制御量に基づく要求が、前記ベース制御量に基づく制御と矛盾する旨の判定が下された場合、前記目標制御量に基づく要求を制限し、かつ、前記ベース制御量に基づく制御を優先させて車両挙動を制御する、
ことを特徴とする車両挙動制御装置。
請求項１に記載の車両挙動制御装置であって、
前記要求制限部は、アンダーステア時に車両挙動をアンダーステア方向へ助長させる前記目標制御量に基づく要求を受けた場合、または、オーバーステア時に車両挙動をオーバーステア方向へ助長させる前記目標制御量に基づく要求を受けた場合、前記目標制御量に基づく要求を制限し、かつ、前記ベース制御量に基づく制御を優先させて、前記アンダーステアまたは前記オーバーステアに係る車両挙動を制御する、
ことを特徴とする車両挙動制御装置。