JP5015632B2 - 車両の制動力制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、所定の車輪に制動力を付加して横すべりを防止すると共に、駆動力を適切に制御する車両の制動力制御装置に関する。

近年、車両においては、車両のオーバステア傾向、及び、アンダステア傾向を検出し、所定の車輪に制動力を付加して車両の横すべりを防止する制動力制御装置が開発され、実用化されている。

例えば、特開２００１−２３３１９５号公報では、車両がオーバステア傾向である時は旋回外側における前後両方の車輪の制動力を増加させることで、旋回外側への車両ヨーモーメントを発生させる一方、車両がアンダステア傾向である時は旋回内側における前後両方の車輪の制動力を増加させることで、旋回内側への車両ヨーモーメントを発生させる技術が開示されている。
特開２００１−２３３１９５号公報

しかしながら、上述の特許文献１に開示されるような横すべり防止装置では、各輪のブレーキ制御によって車両のオーバステア傾向を防止する際に、制動力を付加する車輪にエンジンからの駆動力が加わっていると、制動力によって各輪の横方向のグリップを調整する機能が効き難くなるという問題がある。また、アンダステア傾向を防止する際に、エンジン出力を必要以上に絞ってしまうと、ある程度のアンダステア傾向を予測・許容しながら加速するドライバにとっては、却って不快な制御になってしまうという問題もある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、制動力制御により車両のオーバステア傾向やアンダステア傾向を防止する際の安定性を向上し、且つ、ドライバの加速意思を十分反映した制御を行うことができる車両の制動力制御装置を提供することを目的としている。

本発明は、路面摩擦係数を推定する路面摩擦係数推定手段と、各輪に作用する接地荷重を推定する接地荷重推定手段と、各輪に作用するタイヤ横力を推定するタイヤ横力推定手段と、上記路面摩擦係数と上記各輪の接地荷重と上記各輪のタイヤ横力に基づいて各輪の許容可能な前後駆動力を許容駆動力として演算し、該許容駆動力を基に許容エンジントルクを演算する許容エンジントルク演算手段と、少なくとも車両の走行状態がオーバステア傾向であることとアンダステア傾向であることを検出する車両挙動検出手段と、上記オーバステア傾向であることを検出した際にオーバステア傾向を防止するように旋回外側車輪を制動制御する一方、上記アンダステア傾向であることを検出した際にアンダステア傾向を防止するように旋回内側車輪を制動制御する制動制御手段と、上記オーバステア傾向であることを検出した際にオーバステア傾向を防止するようにエンジントルクを現在より低下させる一方、上記アンダステア傾向であることを検出した際にアンダステア傾向を防止するようにエンジントルクを上記許容エンジントルクで制限するエンジントルク制御手段とを備えたことを特徴としている。

本発明による車両の制動力制御装置によれば、制動力制御により車両のオーバステア傾向やアンダステア傾向を防止する際の安定性を向上し、且つ、ドライバの加速意思を十分反映した制御を行うことが可能となる。

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８は本発明の実施の一形態を示し、図１は制動力制御装置を備えた車両全体の概略図、図２は制動力制御装置の機能ブロック図、図３は制動制御部の機能ブロック図、図４は制動制御時駆動力制御部の機能ブロック図、図５は制動制御プログラムのフローチャート、図６は制動制御時駆動力制御プログラムのフローチャート、図７は許容エンジントルク演算ルーチンのフローチャート、図８は制動制御により制動力を付加する車輪の説明図である。

図１において、符号１は自動車等の車両であり、この車両１のエンジン２による駆動力は、エンジン２後方の自動変速装置（トルクコンバータ等も含んで図示）３からトランスミッション出力軸３ａを経てセンターデファレンシャル装置４に伝達される。

更に、このセンターデファレンシャル装置４に伝達された駆動力は、リヤドライブ軸５、プロペラシャフト６、ドライブピニオン軸部７を介して後輪終減速装置８に入力される一方、センターデファレンシャル装置４からはギヤ列（図示せず）、フロントドライブ軸９を介して前輪終減速装置１０に入力されるように構成されている。

また、後輪終減速装置８に入力された駆動力は、後輪左アクスル軸１１rlを経て左後輪１２rlに、後輪右アクスル軸１１rrを経て右後輪１２rrに伝達される一方、前輪終減速装置１０に入力された駆動力は、前輪左アクスル軸１１flを経て左前輪１２flに、前輪右アクスル軸１１frを経て右前輪１２frに伝達される。

ベアリング（図示せず）を介してそれぞれのアクスル軸１１fl，１１fr，１１rl，１１rrを回転自在に支持するアクスルハウジング１３fl，１３fr，１３rl，１３rrには、図示しないバックプレートが取り付けられている。そして、このバックプレート内にブレーキのディスクロータ１４fl，１４fr，１４rl，１４rrが、各車輪１２fl，１２fr，１２rl，１２rrと共に回転自在に格納され、キャリパボディ（図示せず）内のブレーキパッド１５fl，１５fr，１５rl，１５rrで挟み込むことによりブレーキがかけられるように構成されている。

符号１７は車両のブレーキ駆動部を示し、このブレーキ駆動部１７には、ドライバにより操作されるブレーキペダルと接続されたマスターシリンダ（図示せず）が接続されている。そして、ドライバがブレーキペダルを操作するとマスターシリンダにより、ブレーキ駆動部１７を通じて、４輪１２fl，１２fr，１２rl，１２rrの各ホイールシリンダ（図示せず）にブレーキ圧が導入され、各ブレーキパッド１５fl，１５fr，１５rl，１５rrが作動されて、これにより４輪１２fl，１２fr，１２rl，１２rrにブレーキがかかって制動されるように構成されている。

ブレーキ駆動部１７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、上述のドライバによるブレーキ操作以外にも、後述する制動力制御装置２０からの入力信号に応じて、各ホイールシリンダに対して、それぞれ独立にブレーキ圧を導入自在に構成され、４輪１２fl，１２fr，１２rl，１２rrのそれぞれに独立してブレーキを付加できるように構成されている。

制動力制御装置２０は、車両１がオーバステア傾向であることを検出した際には、旋回外側前輪を制動制御する一方、アンダステア傾向であることを検出した際には、旋回内側後輪を制動制御する制動制御機能を有している。そして、オーバステア傾向を防止する際にはエンジントルクの低下指令を出力し、アンダステア傾向を防止する際にはエンジントルクを路面摩擦係数と各輪の接地荷重と各輪のタイヤ横力に基づいて演算する許容エンジントルクで制限し、エンジンブレーキの作動を検出した際にはエンジントルクを略０に制御するようになっている。

このため、制動力制御装置２０には、エンジン制御部３１、トランスミッション制御部３２、路面摩擦係数推定手段としての路面摩擦係数推定装置３３、各車輪の車輪速センサ（４輪車輪速センサ：左前輪速度センサ３４fl、右前輪速度センサ３４fr、左後輪速度センサ３４rl、右後輪速度センサ３４rr）、ハンドル角センサ３５、ヨーレートセンサ３６、及び、横加速度センサ３７が接続されて、エンジントルクＴeg、エンジン回転数Ｎｅ、主変速ギヤ比ｉ、トルクコンバータのタービン回転数Ｎｔ、路面摩擦係数μ、４輪車輪速ωfl、ωfr、ωrl、ωrr、ハンドル角θ、ヨーレートγ、横加速度（ｄ^２ｙ／ｄｔ^２）が入力される。

制動力制御装置２０は、図２に示すように、制動制御部２１と制動制御時駆動力制御部２２とから主要に構成されており、制動制御部２１には、４輪車輪速センサ３４fl、３４fr、３４rl、３４rr、ハンドル角センサ３５、ヨーレートセンサ３６から４輪車輪速ωfl、ωfr、ωrl、ωrr、ハンドル角θ、ヨーレートγの各信号が入力される。

そして、制動制御部２１は、前述の如く、これら入力信号を基に、車両１がオーバステア傾向であることを検出した際には、ブレーキ駆動部１７に信号出力して旋回外側前輪を制動制御する一方、アンダステア傾向であることを検出した際には、ブレーキ駆動部１７に信号出力して旋回内側後輪を制動制御する。また、この制動制御で検出された車両挙動の信号、すなわち、車両１がオーバステア傾向であるかアンダステア傾向であるかの信号は、制動制御時駆動力制御部２２に対しても出力される。このように本実施の形態では、制動制御部２１は、制動制御手段として設けられている。

また、制動制御時駆動力制御部２２には、エンジン制御部３１、トランスミッション制御部３２、路面摩擦係数推定装置３３、ヨーレートセンサ３６、横加速度センサ３７、制動制御部２１からエンジントルクＴeg、エンジン回転数Ｎｅ、主変速ギヤ比ｉ、トルクコンバータのタービン回転数Ｎｔ、路面摩擦係数μ、ヨーレートγ、横加速度（ｄ^２ｙ／ｄｔ^２）、検出された車両挙動の各信号が入力される。

そして、制動制御時駆動力制御部２２は、前述の如く、エンジン制御部３１に出力信号を出力して、オーバステア傾向を防止する際にはエンジントルクの低下指令を出力し、アンダステア傾向を防止する際にはエンジントルクを許容エンジントルクで制限し、エンジンブレーキの作動を検出した際にはエンジントルクを略０に制御する。

まず、制動制御部２１の構成について説明する。
制動制御部２１は、図３に示すように、車速算出部２１ａ、操舵角算出部２１ｂ、ヨーレート定常ゲイン算出部２１ｃ、目標ヨーレート算出部２１ｄ、ヨーレート偏差算出部２１ｅ、目標制動力算出部２１ｆ、車両挙動判別部２１ｇ、及び、制動信号出力部２１ｈから主要に構成されている。

車速検出部２１ａは、４輪車輪速センサ３４fl、３４fr、３４rl、３４rrからの４輪車輪速ωfl、ωfr、ωrl、ωrrの信号が入力され、これらの信号を予め設定しておいた数式で演算して（例えば、４輪車輪速ωfl、ωfr、ωrl、ωrr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２１ｃと目標制動力算出部２１ｆに出力する。

操舵角算出部２１ｂは、ハンドル角センサ３５からの信号が入力され、ハンドル角θをステアリングギア比Ｎで除して実舵角δf （＝θ／Ｎ）を算出し、目標ヨーレート算出部２１ｄと目標制動力算出部２１ｆに出力する。

ヨーレート定常ゲイン算出部２１ｃは、車速算出部２１ａから車速Ｖが入力され、例えば、以下の（１）式により、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、目標ヨーレート算出部２１ｄと目標制動力算出部２１ｆに出力する。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、
Ｇγδｆ（０）＝１／（１＋Ａ0 ・Ｖ^２）・Ｖ／Ｌ …（１）

また、上述の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、フロント等価コーナリングパワーをＣＰf、リア等価コーナリングパワーをＣＰrとすると、例えば、次式で求められる。
Ａ0 ＝（−ｍ・（Ｌｆ・ＣＰf −Ｌｒ・ＣＰr ））
／（２・Ｌ^２・ＣＰｆ・ＣＰｒ） …（２）

目標ヨーレート算出部２１ｄは、操舵角算出部２１ｂからの実舵角δf と、ヨーレート定常ゲイン算出部２１ｃ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、以下の（３）式により、目標ヨーレートγ’を算出し、この目標ヨーレートγ’をヨーレート偏差算出部２１ｅに出力する。ここで、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）
すなわち、上述の（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、上述の時定数Ｔは、例えば次式で得られる。
Ｔ＝（ｍ・Ｌｆ・Ｖ）／（２・Ｌ・ＣＰr） …（４）

ヨーレート偏差算出部２１ｅは、ヨーレートセンサ３６からヨーレートγが入力され、目標ヨーレート算出部２１ｄから目標ヨーレートγ’が入力される。そして、ヨーレートγから目標ヨーレート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２１ｆと車両挙動判別部２１ｇとに出力する。

目標制動力算出部２１ｆは、ヨーレートセンサ３６からヨーレートγが、車速算出部２１ａから車速Ｖが、操舵角算出部２１ｂから実舵角δfが、ヨーレート定常ゲイン算出部２１ｃからヨーレート定常ゲインＧγδｆ（０）が、ヨーレート偏差算出部２１ｅからヨーレート偏差Δγが入力される。そして、例えば、以下の（５）、（６）式により、目標制動力（前輪目標液圧ＢＦ２ｆ、後輪目標液圧ＢＦ２ｒ）を算出し、制動信号出力部２１ｈに出力する。
ＢＦ２ｆ＝Ｇ1 ・（ΔＡ・４・Ｌ^２・ＣＰf ・ＣＰr ・Ｖ）
／（（ＣＰf ＋ＣＰr ）・ｄｆ・γ） …（５）
ＢＦ２ｒ＝Ｇ1 ・（ΔＡ・４・Ｌ^２・ＣＰf ・ＣＰr ・Ｖ）
／（（ＣＰf ＋ＣＰr ）・ｄｒ・γ） …（６）
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、
ΔＡ＝（δｆ／（Ｇγδｆ（０）・δｆ＋Δγ）−１／Ｇγδｆ（０））
／（Ｌ・Ｖ） …（７）
である。尚、上述の（７）式のΔγは、更に横すべり角βを考慮して補正したものを用いても良い。

車両挙動判別部２１ｇは、ヨーレートセンサ３６からヨーレートγが入力され、ヨーレート偏差算出部２１ｅからヨーレート偏差Δγが入力される。そして、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走行状態がオーバステア傾向であるか、アンダステア傾向であるか、或いは、それ以外の状態であるかを検出する車両挙動検出手段として設けられるものであり、この車両挙動の検出結果は制動制御時駆動力制御部２２に出力される（本実施の形態では車両挙動判定フラグＦで出力される）と共に、これら車両挙動の検出結果に基づいて制動輪の選択がなされるようになっている。

具体的には、図８に示すように、車両挙動判別部２１ｇには以下の組み合わせが設定されている。尚、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、εは予め設定した０に近い＋の値とする。

（ケース１）．γ＞ε，Δγ＜０…左旋回状態で目標ヨーレートγ’に対しアンダステア傾向（車両挙動判定フラグＦ＝２）のとき…左後輪制動
（ケース２）．γ＞ε，Δγ＞０…左旋回状態で目標ヨーレートγ’に対しオーバステア傾向（車両挙動判定フラグＦ＝１）のとき…右前輪制動
（ケース３）．γ＜−ε，Δγ＜０…右旋回状態で目標ヨーレートγ’に対しオーバステア傾向（車両挙動判定フラグＦ＝１）のとき…左前輪制動
（ケース４）．γ＜−ε，Δγ＞０…右旋回状態で目標ヨーレートγ’に対しアンダステア傾向（車両挙動判定フラグＦ＝２）のとき…右後輪制動
（ケース５）．ε≧γ≧−ε、或いは、Δγ＝０（車両挙動判定フラグＦ＝０）のとき制動輪の選択はせず非制動とする。

すなわち、（ケース５）のε≧γ≧−εで示される運動状態（略直進運動状態）の場合では、制動輪の選択はせず非制動とし、これ以外のヨーレートγの範囲において、ヨーレートγとヨーレート偏差Δγの符号が異なるアンダステア傾向の場合は旋回内側後輪を制動輪として選択するとともに、ヨーレートγとヨーレート偏差Δγの符号が同じオーバステア傾向の場合は旋回外側前輪を制動輪として選択するようになっている。

制動信号出力部２１ｈは、目標制動力算出部２１ｆから目標制動力ＢＦ２ｆ、ＢＦ２ｒが入力され、車両挙動判別部２１ｇから車両挙動の検出結果に基づく上述の制動輪の選択結果が入力される。そして、制動信号出力部２１ｈは、ブレーキ駆動部１７に対して、車両挙動判別部２１ｇで選択した制動輪へ、目標制動力算出部２１ｆで算出された前輪目標液圧ＢＦ２ｆ、或いは、後輪目標液圧ＢＦ２ｒを加えるように信号出力する。

次に、制動制御時駆動力制御部２２の構成について説明する。
制動制御時駆動力制御部２２は、図４に示すように、前後接地荷重演算部２２ａ、左輪荷重比率演算部２２ｂ、各輪接地荷重演算部２２ｃ、各輪横力演算部２２ｄ、各輪許容駆動力演算部２２ｅ、許容エンジントルク演算部２２ｆ、及び、エンジントルク指令部２２ｇから主要に構成されている。

前後接地荷重演算部２２ａは、エンジン制御部３１からエンジントルクＴeg、エンジン回転数Ｎｅが入力され、トランスミッション制御部３２から主変速ギヤ比ｉ、トルクコンバータのタービン回転数Ｎｔが入力される。

そして、以下の（８）式により、前輪接地荷重Ｆzfを演算し、以下の（９）式により後輪接地荷重Ｆzrを演算して、各輪接地荷重演算部７０ｃに出力する。
Ｆzf＝Ｗｆ−（（ｍ・Ａｘ・ｈ）／Ｌ） …（８）
Ｆzr＝Ｗ−Ｆzf …（９）
ここで、Ｗｆは前輪静加重、ｈは重心高さ、Ｗは車両重量（＝ｍ・Ｇ；Ｇは重力加速度）であり、Ａｘは前後加速度（＝Ｆｘ／ｍ）である。

この前後加速度Ａｘの演算式中のＦｘは総駆動力であり、例えば、以下の（１０）式により演算される。
Ｆｘ＝Ｔｔ・η・ｉｆ／Ｒｔ …（１０）
ここで、ηは駆動系伝達効率、ｉｆはファイナルギヤ比、Ｒｔはタイヤ半径である。また、Ｔｔはトランスミッション出力トルクであり、例えば、以下の（１１）式により演算される。
Ｔｔ＝Ｔeg・ｔ・ｉ …（１１）
ここで、ｔはトルクコンバータのトルク比であり、予め設定されている、トルクコンバータの回転速度比ｅ（＝Ｎｔ／Ｎｅ）とトルクコンバータのトルク比とのマップを参照することにより求められる。

左輪荷重比率演算部２２ｂは、横加速度センサ３７から横加速度（ｄ^２ｙ／ｄｔ^２）が入力される。そして、以下の（１２）式により左輪荷重比率ＷR_lを演算し、各輪接地荷重演算部２２ｃ、各輪横力演算部２２ｄに出力する。
ＷR_l＝０．５−（（ｄ^２ｙ／ｄｔ^２）／Ｇ）・（ｈ／Ｌtred） …（１２）
ここで、Ｌtredは前輪と後輪のトレッド平均値である。

各輪接地荷重演算部２２ｃは、前後接地荷重演算部２２ａから前輪接地荷重Ｆzf、後輪接地荷重Ｆzrが入力され、左輪荷重比率演算部２２ｂから左輪荷重比率ＷR_lが入力される。そして、以下の（１３）〜（１６）式により、それぞれ左前輪接地荷重Ｆzf_l、右前輪接地荷重Ｆzf_r、左後輪接地荷重Ｆzr_l、右後輪接地荷重Ｆzr_rを演算し、各輪許容駆動力演算部２２ｅに出力する。すなわち、各輪接地荷重演算部２２ｃは、接地荷重推定手段として設けられている。
Ｆzf_l＝Ｆzf・ＷR_l …（１３）
Ｆzf_r＝Ｆzf・（１−ＷR_l） …（１４）
Ｆzr_l＝Ｆzr・ＷR_l …（１５）
Ｆzr_r＝Ｆzr・（１−ＷR_l） …（１６）

各輪横力演算部２２ｄは、横加速度センサ３７から横加速度（ｄ^２ｙ／ｄｔ^２）が、ヨーレートセンサ３６からヨーレートγが、左輪荷重比率演算部２２ｂから左輪荷重比率ＷR_lが入力される。そして、以下の（１７）式により前輪横力Ｆyfを演算し、以下の（１８）式により後輪横力Ｆyrを演算する。各輪横力演算部２２ｄは、これら前輪横力Ｆyf、後輪横力Ｆyrを基に、（１９）〜（２２）式により、左前輪横力Ｆyf_l、右前輪横力Ｆyf_r、左後輪横力Ｆyr_l、右後輪横力Ｆyr_rを演算し、各輪許容駆動力演算部２２ｅに出力する。すなわち、各輪横力演算部２２ｄは、タイヤ横力推定手段として設けられている。
Ｆyf＝（Ｉｚ・（ｄγ／ｄｔ）
＋ｍ・（ｄ^２ｙ／ｄｔ^２）・Ｌｒ）／Ｌ …（１７）
Ｆyr＝（−Ｉｚ・（ｄγ／ｄｔ）
＋ｍ・（ｄ^２ｙ／ｄｔ^２）・Ｌｆ）／Ｌ …（１８）
ここで、Ｉｚは車両のヨー慣性モーメントである。
Ｆyf_l＝Ｆyf・ＷR_l …（１９）
Ｆyf_r＝Ｆyf・（１−ＷR_l） …（２０）
Ｆyr_l＝Ｆyr・ＷR_l …（２１）
Ｆyr_r＝Ｆyr・（１−ＷR_l） …（２２）

各輪許容駆動力演算部２２ｅは、路面摩擦係数推定装置３３から路面摩擦係数μが入力され、各輪接地荷重演算部２２ｃから左前輪接地荷重Ｆzf_l、右前輪接地荷重Ｆzf_r、左後輪接地荷重Ｆzr_l、右後輪接地荷重Ｆzr_rが入力され、各輪横力演算部２２ｄから左前輪横力Ｆyf_l、右前輪横力Ｆyf_r、左後輪横力Ｆyr_l、右後輪横力Ｆyr_rが入力される。そして、以下の（２３）〜（２６）式により、各輪の許容可能な前後駆動力を左前輪許容駆動力Ｆx0f_l、右前輪許容駆動力Ｆx0f_r、左後輪許容駆動力Ｆx0r_l、右後輪許容駆動力Ｆx0r_rとして演算し、許容エンジントルク演算部２２ｆに出力する。
Ｆx0f_l＝（（μ・Ｆzf_l）^２−Ｆyf_l^２）^１／２ …（２３）
Ｆx0f_r＝（（μ・Ｆzf_r）^２−Ｆyf_r^２）^１／２ …（２４）
Ｆx0r_l＝（（μ・Ｆzr_l）^２−Ｆyr_l^２）^１／２ …（２５）
Ｆx0r_r＝（（μ・Ｆzr_r）^２−Ｆyr_r^２）^１／２ …（２６）

許容エンジントルク演算部２２ｆは、トランスミッション制御部３２から主変速ギヤ比ｉが入力され、各輪許容駆動力演算部２２ｅから左前輪許容駆動力Ｆx0f_l、右前輪許容駆動力Ｆx0f_r、左後輪許容駆動力Ｆx0r_l、右後輪許容駆動力Ｆx0r_rが入力される。そして、以下の（２７）式により、許容可能なエンジントルク（許容エンジントルク）ＴEG0を演算し、エンジントルク指令部２２ｇに出力する。すなわち、各輪許容駆動力演算部２２ｅ、及び、許容エンジントルク演算部２２ｆは、許容エンジントルク演算手段として設けられている。
ＴEG0＝（（Ｆx0f_l＋Ｆx0f_r＋Ｆx0r_l＋Ｆx0r_r）・Ｒｔ）／（ｉｆ・ｉ）
…（２７）

エンジントルク指令部２２ｇは、エンジン制御部３１からエンジントルクＴegが入力され、制動制御部２１から車両挙動の検出結果（本実施の形態においては、車両挙動判定フラグＦ）が入力され、許容エンジントルク演算部２２ｆから許容エンジントルクＴEG0が入力される。そして、車両１がオーバステア傾向（車両挙動判定フラグＦ＝１）のときは、エンジントルクＴegを低下させる指令（具体的には、予め設定しておいたエンジントルク値、例えば、「０」）をエンジン制御部３１に出力し、アンダステア傾向（車両挙動判定フラグＦ＝２）のときは、エンジントルクＴegを許容エンジントルクＴEG0以下に制限する指令をエンジン制御部３１に出力する。また、この際、エンジントルクＴegが０よりも小さく、エンジンブレーキが作動していると判定した場合には、エンジントルクＴegを略０に制御する指令を出力する。尚、エンジントルクＴegを略０に制御する他の方法として、トランスミッション制御部３２に信号を出力してシフトアップしたり、或いは、変速段をニュートラル状態とするようにしても良い。すなわち、エンジントルク指令部２２ｇは、エンジントルク制御手段として設けられている。

次に、制動力制御装置２０の制動制御部２１及び制動制御時駆動力制御部２２で実行される制御について、図５〜図７のフローチャートで説明する。
まず、制動制御部２１で実行される制動制御プログラムを、図５のフローチャートで説明する。
ステップ（以下Ｓと略称）１０１では、必要パラメータ、すなわち、ハンドル角θ、４輪車輪速ωfl、ωfr、ωrl、ωrr、ヨーレートγが読み込まれる。

次いで、Ｓ１０２に進み、車速算出部２１ａで車速Ｖが、操舵角算出部２１ｂで実舵角δｆが、ヨーレート定常ゲイン算出部２１ｃで前述の（１）式によりヨーレート定常ゲインＧγδｆ（０）が演算される。

次に、Ｓ１０３に進み、目標ヨーレート算出部２１ｄで前述の（３）式により目標ヨーレートγ’が演算され、Ｓ１０４に進み、ヨーレート偏差算出部２１ｅでヨーレート偏差Δγ（＝γ−γ’）が演算され、Ｓ１０５に進んで、目標制動力算出部２１ｆで前述の（５），（６）式に基づき、前輪目標液圧ＢＦ２ｆ、後輪目標液圧ＢＦ２ｒが演算され、Ｓ１０６へ進む。

以下、Ｓ１０６〜Ｓ１１６は、主に車両挙動判別部２１ｇで行なわれる手順で、まず、Ｓ１０６では、ヨーレートγがεよりも大きいか否か、すなわち、ある程度大きな左旋回状態か否かの判定が行なわれ、ヨーレートγがε以下の場合には、Ｓ１０７に進み、ヨーレートγが−εよりも小さいか否か、すなわち、ある程度大きな右旋回状態か否かの判定が行なわれる。このＳ１０７で、ある程度大きな右旋回状態ではないと判定されるヨーレートγの範囲（ε≧γ≧−ε）では、運動状態が略直進運動状態であるのでＳ１１６に進み、車両挙動判定フラグＦを０にセットすると共に、制動輪の選択は行なわれず非制動となる。

また、上述のＳ１０６で、γ＞εで、ある程度大きな左旋回状態と判定されるとＳ１０８に進み、ヨーレート偏差Δγが０（Δγ＝０）であるか否か判定され、Δγ＝０の場合はＳ１１６に進み、Δγ≠０の場合はＳ１０９に進む。

このＳ１０９では、ヨーレート偏差Δγの符号が判定され、ヨーレート偏差Δγの符号が、ヨーレートγの符号と異なる負の場合は、目標ヨーレートγ’に対してアンダステア傾向であるため、Ｓ１１０に進み、車両挙動判定フラグＦを２にセットすると共に、左後輪１２rlを上述のＳ１０５で求めた後輪目標液圧ＢＦ２ｒで制動する制動輪として選択する（左後輪液圧ＢＲＬ＝ＢＦ２ｒ）。

また、上述のＳ１０９で、ヨーレート偏差Δγの符号が、実ヨーレートγの符号と同じ正の場合は、目標ヨーレートγ’に対してオーバステア傾向であるため、Ｓ１１１に進み、車両挙動判定フラグＦを１にセットすると共に、右前輪１２frを上述のＳ１０５で求めた前輪目標液圧ＢＦ２ｆで制動する制動輪として選択する（右前輪液圧ＢＦＲ＝ＢＦ２ｆ）。

一方、上述のＳ１０７で、γ＜−εで、ある程度大きな右旋回状態と判定されるとＳ１１２に進み、ヨーレート偏差Δγが０（Δγ＝０）であるか否か判定され、Δγ＝０の場合はＳ１１６に進み、Δγ≠０の場合はＳ１１３に進む。

このＳ１１３では、ヨーレート偏差Δγの符号が判定され、ヨーレート偏差Δγの符号が、ヨーレートγの符号と異なる正の場合は、目標ヨーレートγ’に対してアンダステア傾向であるため、Ｓ１１４に進み、車両挙動判定フラグＦを２にセットすると共に、右後輪１２rrを上記Ｓ１０５で求めた後輪目標液圧ＢＦ２ｒで制動する制動輪として選択する（右後輪液圧ＢＲＲ＝ＢＦ２ｒ）。

また、上述のＳ１１３で、ヨーレート偏差Δγの符号が、ヨーレートγの符号と同じ負の場合は、目標ヨーレートγ’に対してオーバステア傾向であるため、Ｓ１１５に進み、車両挙動判定フラグＦを１にセットすると共に、左前輪１２flを上述のＳ１０５で求めた前輪目標液圧ＢＦ２ｆで制動する制動輪として選択する（左前輪液圧ＢＦＬ＝ＢＦ２ｆ）。

一方、上記Ｓ１０７，Ｓ１０８、或いは、Ｓ１１２からＳ１１６に進むと、車両挙動判定フラグＦを０にセットすると共に、制動輪の選択は行なわれず非制動となる。

そして、上述のＳ１１０、Ｓ１１１、Ｓ１１４、Ｓ１１５、Ｓ１１６の処理を行なった後は、Ｓ１１７に進み、制動信号出力部２１ｈからブレーキ駆動部１７に対して信号の出力が行なわれ、車両挙動判定部２１ｇからは、制動制御時駆動力制御部２２に対して車両挙動判定フラグＦが出力されて、プログラムを抜ける。

次に、制動制御時駆動力制御部２２で実行される制動制御時駆動力制御プログラムを図６のフローチャートで説明する。
まず、Ｓ２０１で制動制御部２１から車両挙動判定フラグＦを読み込み、Ｓ２０２に進んで、エンジン制御部３１からエンジントルクＴegを読み込む。

次いで、Ｓ２０３に進み、車両挙動判定フラグＦが０か否か（直進走行、或いは、ニュートラルステア状態か否か）判定し、Ｆ＝０の場合は、そのままプログラムを抜ける。

Ｓ２０３の判定の結果、Ｆ≠０の場合は、Ｓ２０４に進み、Ｆ＝１か否か（車両挙動がオーバステア傾向か否か）を判定し、Ｆ＝１の場合（オーバステア傾向の場合）は、Ｓ２０５に進む。

Ｓ２０５に進むと、エンジントルクＴegが０よりも小さいか否か、すなわち、エンジンブレーキが作動しているか否かの判定が行われ、Ｔeg＜０（エンジンブレーキが作動している）と判定された場合は、Ｓ２０６に進んで、エンジン制御部３１に対し、エンジントルクＴegを略０に制御する指令（エンジンブレーキの作用を解除する指令）を出力してプログラムを抜ける。

また、Ｓ２０５の判定の結果、Ｔeg≧０（エンジンブレーキが作動していない）と判定された場合は、Ｓ２０７に進み、エンジントルクＴegを低下させる指令（具体的には、予め設定しておいたエンジントルク値、例えば、「０」）をエンジン制御部３１に出力してプログラムを抜ける。

一方、上述のＳ２０４の判定の結果、Ｆ≠１の場合、すなわち、Ｆ＝２（アンダステア傾向の場合）は、Ｓ２０８に進み、後述する許容エンジントルクＴEG0演算ルーチンにより許容エンジントルクＴEG0を演算し、Ｓ２０９に進んで、エンジントルクＴegと許容エンジントルクＴEG0との比較を行う。

Ｓ２０９の比較の結果、Ｔeg＞ＴEG0の場合は、Ｓ２１０に進み、タイヤのグリップ性能を維持するべく、エンジントルクＴegを許容エンジントルクＴEG0に制限する指令をエンジン制御部３１に出力してプログラムを抜ける。

また、Ｓ２０９の比較の結果、Ｔeg≦ＴEG0の場合は、Ｓ２１１に進み、前述のＳ２０５と同様、エンジントルクＴegが０よりも小さいか否か、すなわち、エンジンブレーキが作動しているか否かの判定が行われ、Ｔeg＜０（エンジンブレーキが作動している）と判定された場合は、Ｓ２１２に進んで、エンジン制御部３１に対し、エンジントルクＴegを略０に制御する指令（エンジンブレーキの作用を解除する指令）を出力してプログラムを抜ける。

また、Ｓ２１１の判定の結果、Ｔeg≧０（エンジンブレーキが作動していない）と判定された場合は、そのままプログラムを抜ける。

尚、本実施の形態では、上述のＳ２０６、及び、Ｓ２１２によるエンジンブレーキを作用させないようにする制御をエンジン制御部３１に対し、エンジントルクＴegを略０に制御する指令を出力することにより行っているが、トランスミッション制御部３２に信号を出力してシフトアップしたり、或いは、変速段をニュートラル状態とするようにしても良い。

次に、上述のＳ２０８で実行される許容エンジントルクＴEG0演算ルーチンを図７のフローチャートで説明する。
まず、Ｓ３０１で必要パラメータ、すなわち、エンジントルクＴeg、エンジン回転数Ｎｅ、主変速ギヤ比ｉ、トルクコンバータのタービン回転数Ｎｔ、路面摩擦係数μ、横加速度（ｄ^２ｙ／ｄｔ^２）、及び、ヨーレートγの各信号を読み込む。

次に、Ｓ３０２に進み、前後接地荷重演算部２２ａで、前述の（８）、（９）式により、前輪接地荷重Ｆzf、後輪接地荷重Ｆzrを演算する。

次いで、Ｓ３０３に進み、左輪荷重比率演算部２２ｂで、前述の（１２）式により、左輪荷重比率ＷR_lを演算する。

次に、Ｓ３０４に進み、各輪接地荷重演算部２２ｃで、前述の（１３）〜（１６）式により、それぞれ左前輪接地荷重Ｆzf_l、右前輪接地荷重Ｆzf_r、左後輪接地荷重Ｆzr_l、右後輪接地荷重Ｆzr_rを演算する。

次いで、Ｓ３０５に進み、各輪横力演算部２２ｄで、前述の（１９）〜（２２）式により、左前輪横力Ｆyf_l、右前輪横力Ｆyf_r、左後輪横力Ｆyr_l、右後輪横力Ｆyr_rを演算する。

次に、Ｓ３０６に進み、各輪許容駆動力演算部２２ｅで、前述の（２３）〜（２６）式により、左前輪許容駆動力Ｆx0f_l、右前輪許容駆動力Ｆx0f_r、左後輪許容駆動力Ｆx0r_l、右後輪許容駆動力Ｆx0r_rを演算する。

次いで、Ｓ３０７に進み、許容エンジントルク演算部２２ｆで、前述の（２７）式により、許容エンジントルクＴEG0を演算し、エンジントルク指令部２２ｇに出力してルーチンを抜ける。

このように、本発明の実施の形態によれば、車両１がオーバステア傾向であることを検出した際には、旋回外側前輪を制動制御する一方、アンダステア傾向であることを検出した際には、旋回内側後輪を制動制御する制動制御機能を有している。そして、オーバステア傾向を防止する際にはエンジントルクの低下指令を出力し、アンダステア傾向を防止する際にはエンジントルクを路面摩擦係数と各輪の接地荷重と各輪のタイヤ横力に基づいて演算する許容エンジントルクで制限し、エンジンブレーキの作動を検出した際にはエンジントルクを略０に制御するようになっている。

このため、車両１がオーバステア傾向防止制御時は、外輪制動による車両挙動の安定化が十分に発揮され、エンジンブレーキによる車両の不安定挙動も防止することが可能となっている。

また、車両１がアンダステア傾向防止制御時は、タイヤのグリップを失わない範囲でのエンジントルクを許容することで、旋回内輪への制動力付加によって車両の旋回性能を高める効果を維持しつつ、ドライバの加速意思を反映した車両挙動を得ると共にリヤ内輪にエンジンブレーキと制動力が同時に加わることによる車両の不安定挙動も防止することが可能となる。

尚、本実施の形態で例示する制動制御部２１の構成は、あくまで一例であり、他の構成の制動制御を用いても良い。

また、本実施の形態では、制動制御時駆動力制御部２２は、制動制御部２１のオーバステア傾向防止制御時、及び、アンダステア傾向防止制御時の両方に対応するもので説明しているが、どちらかのみに対応するものであっても良い。

制動力制御装置を備えた車両全体の概略図 制動力制御装置の機能ブロック図 制動制御部の機能ブロック図 制動制御時駆動力制御部の機能ブロック図 制動制御プログラムのフローチャート 制動制御時駆動力制御プログラムのフローチャート 許容エンジントルク演算ルーチンのフローチャート 制動制御により制動力を付加する車輪の説明図

符号の説明

１ 車両
２ エンジン
１７ ブレーキ駆動部
２０ 制動力制御装置
２１ 制動制御部（制動制御手段）
２１ｇ 車両挙動判別部（車両挙動検出手段）
２２ 制動制御時駆動力制御部
２２ｃ 各輪接地荷重演算部（接地荷重推定手段）
２２ｄ 各輪横力演算部（タイヤ横力推定手段）
２２ｅ 各輪許容駆動力演算部（許容エンジントルク演算手段）
２２ｆ 許容エンジントルク演算部（許容エンジントルク演算手段）
２２ｇ エンジントルク指令部（エンジントルク制御手段）
３１ エンジン制御部
３２ トランスミッション制御部
３３ 路面摩擦係数推定装置（路面摩擦係数推定手段）

Claims (2)

1. 路面摩擦係数を推定する路面摩擦係数推定手段と、
   各輪に作用する接地荷重を推定する接地荷重推定手段と、
   各輪に作用するタイヤ横力を推定するタイヤ横力推定手段と、
   上記路面摩擦係数と上記各輪の接地荷重と上記各輪のタイヤ横力に基づいて各輪の許容可能な前後駆動力を許容駆動力として演算し、該許容駆動力を基に許容エンジントルクを演算する許容エンジントルク演算手段と、
   少なくとも車両の走行状態がオーバステア傾向であることとアンダステア傾向であることを検出する車両挙動検出手段と、
   上記オーバステア傾向であることを検出した際にオーバステア傾向を防止するように旋回外側車輪を制動制御する一方、上記アンダステア傾向であることを検出した際にアンダステア傾向を防止するように旋回内側車輪を制動制御する制動制御手段と、
   上記オーバステア傾向であることを検出した際にオーバステア傾向を防止するようにエンジントルクを現在より低下させる一方、上記アンダステア傾向であることを検出した際にアンダステア傾向を防止するようにエンジントルクを上記許容エンジントルクで制限するエンジントルク制御手段と、
   を備えたことを特徴とする車両の制動力制御装置。
2. 上記エンジントルク制御手段は、上記制動制御手段が制動制御する際にエンジンブレーキの作動を検出した場合はエンジントルクを略０に維持することを特徴とする請求項１記載の車両の制動力制御装置。

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