JP5018338B2 - 車両挙動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の挙動を制御する装置に関するものであり、特に、カウンタステアが行われるような急峻な旋回時における制動トルクの付与による操縦安定性の向上に関するものである。

車両の旋回時にブレーキの作用により実ヨーレイトを目標ヨーレイトに近づける操縦安定性制御装置は良く知られているが、この通常の操縦安定性制御装置によっては車両の挙動を適切に制御し得ない場合がある。相当な速度で走行している車両のレーンチェンジ等のために、カウンタステアが必要になるほど急峻な操舵が行われる場合に、車両の挙動を速やかに収束させることができず、操縦安定性あるいは乗り心地が低下することがその一例である。下記特許文献１および２には、このような場合における車両の挙動制御を行う装置が提案されている。

特許文献１には、車両のオーバステア状態において運転者がハンドルを車両の旋回方向とは逆方向に切るカウンタステアを行ってオーバステアを抑制した後、ハンドルの戻し操作が遅れると、逆方向のオーバステア状態に陥り、車両の挙動を速やかに収束させることができないという問題を解決するために、ハンドルの戻し操作が行われた時点で車両旋回内側の前輪のブレーキを自動的に作用させ、実ヨーレイトがハンドルの戻し操作に追従して変化し始めた（ヨーレイト偏差がしきい値より小さくなった）時点でブレーキを解除する車両挙動制御装置を設けることが記載されている。ハンドルの戻し操作に追従して実ヨーレイトが変化しない場合に旋回内側前輪のブレーキが作用させられ、カウンタステアの効果が打ち消されるようにされるのである。
また、操舵角速度が反転した時点、あるいは舵角および車速に基づいて決定される目標ヨーレイトと、実ヨーレイトとの大小が反転した時点に、カウンタステアが行われたとして、旋回内側前輪のブレーキを作用させることや、カウンタステア量が設定カウンタステア量より大きい場合、あるいはカウンタステア前のオーバステア量が設定オーバステア量より大きい場合に、ハンドルの戻し操作に追従して実ヨーレイトが変化しない状態であると判定されるようにすることが記載されている。
さらに、カウンタステア状態において、ハンドルの操舵角と車速とに基づいて決定される第１目標ヨーレイトの符号が変わった時点で目標ヨーレイトを第１目標ヨーレイトから、予め定められた設定ヨーレイトに変えてその設定ヨーレイトに保持する一方、横加速度と車速とに基づいて決定される第２目標ヨーレイトの符号が変わった時点で目標ヨーレイトを上記設定ヨーレイトから第２目標ヨーレイトに変えるようにすることも記載されている。

特許文献２には、操縦安定性制御装置を備えた車両において、ヨーレイトや横加速度に大きな位相差が生じるような急激かつ大舵角の切り返し操作が行われた場合に、早いタイミングでオーバステア抑制制御が開始されるようにするために、実際に横加速度が生じている側とは反対側に設定最小横加速度を設定し、実横加速度および車速に加えて設定最小横加速度にも基づいて左旋回側と右旋回側とにそれぞれ目標ヨーレイト限界値を決定し、左旋回側および右旋回側の目標ヨーレイトをそれら目標ヨーレイト限界値に制限することが記載されている。このようにすれば、急激かつ大舵角の切り返し操作が行われた後の目標ヨーレイトが小さめとなり、早いタイミングでオーバステア抑制制御が行われると記載されている。
また、上記目標ヨーレイト限界値の決定に当たって、実横加速度の急低下時には、上記設定最小横加速度まで緩やかに低下する横加速度ピーク値を決定し、その横加速度ピーク値と車速とに基づいて目標ヨーレイト限界値を決定することも記載されている。

特開２００１−０８８６７２ 特開２００６−２４０４９６

本発明は、カウンタステアが行われるような急峻な旋回時における操縦安定性を、上記特許文献１，２に記載の発明とは異なる手段によって向上させることを課題として為されたものである。

上記課題は、車両の急峻な旋回中にカウンタステアが行われた場合における操縦安定性を増す制御を行う車両挙動制御装置を、（Ａ）車両の左前輪と右前輪との両方に制動トルクを付与するカウンタステア時制動部と、（Ｂ）そのカウンタステア時制動部に作動を開始させるべきか否かを判定するカウンタステア時制動部作動開始判定部とを含むものとするとともに、そのカウンタステア時制動部作動開始判定部を、少なくとも、(a)車両の左旋回時に発生するヨーレイトを正とした場合に、車両の左旋回中に実ヨーレイトが正のヨーレイト設定値より大きいか、右旋回中に実ヨーレイトが負のヨーレイト設定値より小さいかのいずれかである第１条件と、(b)操舵角をＳＴＲ、操舵角速度をｄＳＴＲ、Ｋを正の補正係数とした場合に、ＳＴＲ＋Ｋ・ｄＳＴＲで表される補正操舵角が車両の実際の旋回方向とは逆になるという第２条件と、(c)目標ヨーレイトと実ヨーレイトとの差の絶対値が設定差より小さくなるという第３条件とのうち、前記第１条件と共に前記第２条件と前記第３条件との少なくとも一方が満たされた場合に、前記カウンタステア時制動部に作動を開始させるべきであるとの肯定判定を行う開始判定部を含むものとし、その開始判定部の前記肯定判定に応じて前記カウンタステア時制動部が作動を開始するようにすることによって解決される。

本発明によれば、前記特許文献１に記載のものに比較してカウンタステアの実行を早期に検出し、左前輪と右前輪との両方に制動トルクを付与するカウンタステア時制動部を適切な時期に作動開始させて、車両の挙動を良好に制御することができる。

発明の態様

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、請求の範囲に記載された発明である「本願発明」の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載，従来技術等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。

なお、以下の各項において、（１）項と（２）項とを合わせたものが請求項１に相当し、（３）項が請求項２に、（４）項が請求項３に、（５）項が請求項４に、（１０）項が請求項５に、（１１）項が請求項６に、（１４）項が請求項７にそれぞれ相当する。

（１）車両の急峻な旋回中にカウンタステアが行われた場合における操縦安定性を増す制御を行う車両挙動制御装置であって、
少なくとも、
車両の左旋回時に発生するヨーレイトを正とした場合に、車両の左旋回中に実ヨーレイトが正のヨーレイト設定値より大きいか、右旋回中に実ヨーレイトが負のヨーレイト設定値より小さいかのいずれかである第１条件と、
操舵角をＳＴＲ、操舵角速度をｄＳＴＲ、Ｋを正の補正係数とした場合に、ＳＴＲ＋Ｋ・ｄＳＴＲで表される補正操舵角が車両の実際の旋回方向とは逆になるという第２条件と、
目標ヨーレイトと実ヨーレイトとの差の絶対値が設定差より小さくなるという第３条件と
のうち、前記第１条件と共に前記第２条件と前記第３条件との少なくとも一方が満たされた場合に、カウンタステアが行われたと判定するカウンタステア判定部を含むことを特徴とする車両挙動制御装置。
上記第１条件は、急な旋回が行われていることを示す条件である。緩やかな旋回が行われている場合にはカウンタステアを行う必要がないのである。
また、第２条件は、原則的には、ハンドルの操作は実ヨーレイトの発生より早いことを利用して操舵角に基づいてカウンタステアの実行を判定するものであるが、操舵角自体に基づいて判定するとカウンタステア判定が遅れるため、操舵角速度の成分を適切な割合で取り入れた補正操舵角を採用し、カウンタステアの検出時期を早めるものとなっている。
第２条件の判定は、例えば、左旋回時に補正操舵角が負の設定値Ｃより小さいか否か、右旋回時に補正操舵角が正の設定値Ｅより大きいか否かにより行うことができるが、これら設定値Ｃ，Ｅの大きさは、補正係数Ｋの大きさとの兼ね合いで決定されるべきものである。例えば、カウンタステアの検出を行いたい時期を決定し、その時期にカウンタステアが検出されるように、補正係数Ｋと設定値Ｃ，Ｅとを決定するのである。
第３条件は、実ヨーレイトの絶対値が比較的大きい状態で、目標ヨーレイトの絶対値が減少し、目標ヨーレイトと実ヨーレイトとの差の絶対値がある程度小さくなった場合に、カウンタステアが検出されるようにするものである。目標ヨーレイトの絶対値が小さくなれば、やがて、前記特許文献１に記載されているように目標ヨーレイトと実ヨーレイトとの大きさが反転するのであるが、第３条件に基づけば、大きさの反転に基づく場合より早期にカウンタステアを検出することができる。
上記第２条件と第３条件との少なくとも一方に基づけば、前記特許文献１に記載のものより早期にカウンタステア実行を検出することができる。
カウンタステア判定部によりカウンタステアが行われたと判定された場合には、すなわちカウンタステア実行の検出時には、操縦安定性を増す制御を行う操縦安定性増加制御部を作動させることが望ましい。カウンタステア実行検出前に、実ヨーレイトが操舵角と車速とに基づいて決定される目標ヨーレイトに近づくように制御する通常の操縦安定性制御部が作動させられている場合には勿論、作動させられていない場合にも、通常の操縦安定性制御より強力な（操縦安定性制御能力の高い）操縦安定性制御を行う特別操縦安定性制御部を作動させるのである。
（２）前記カウンタステア判定部によるカウンタステア判定に応じて前記車両の左前輪と右前輪との両方に制動トルクを付与するカウンタステア時制動部を含む(1)項に記載の車両挙動制御装置。
本項に係る発明においては、カウンタステア実行検出時には上記特別操縦安定性制御部の一例としてのカウンタステア制動部によって左前輪と右前輪との両方に制動トルクが付与される。この制動トルクの付与は、(i)前輪がエンジンにより駆動される駆動輪である場合にエンジンブレーキにより付与すること、(ii)前輪が電動モータにより駆動されるものである場合に発電制動，回生制動，逆相制動等の電気制動により付与すること、(iii)車両を減速あるいは停止させるために設けられている摩擦ブレーキにより付与することのいずれか１つあるいはそれらの組合わせにより行うことができる。
いずれにしても、左前輪と右前輪との両方に制動トルクを付与すれば、前記特許文献１に記載されているように、車両旋回内側の前輪にのみ制動トルクを付与する場合に比較して、制動の自由度を向上させ得る効果が得られる。例えば、旋回内側の前輪のみに制動トルクを付与する場合には、左右のブレーキトルク差によってヨーモメントが発生してカウンタステアの効果が打ち消されることにより、カウンタステアの戻し遅れによって逆方向のオーバステア状態に陥ることが抑制され、車両の挙動が速やかに収束させられる効果が得られる反面、車両に発生させ得る減速度の大きさに限界が生じるのであるが、本発明によれば減速度の限界を大きくすることができる。
また、左右前輪に制動を掛ければ、左右制動トルク差（特許文献１におけると同じ向きの制動トルク差のみならず、必要に応じて逆向きの制動トルク差を生じさせることもできる）と減速度との両方の要求を満たすことが容易となる。
さらに、左右前輪に制動トルクを付与すれば、車両が前傾を保ったまま旋回するので、操縦安定性が高くなる利点もある。
本項の発明によれば、カウンタステアの実行を、前記特許文献１に記載のものに比較して早期に検出することができ、前記特許文献２に記載のものとは異なる手段で操縦安定性を向上させることができる。すなわち、カウンタステアの実行を早期に検出し、車両を十分に減速させることができるとともに、必要があれば、左右制動トルク差により適切なヨーモーメントを発生させることもでき、レーンチェンジ時等における車両の操縦安定性を向上させることが容易となる。
（３）実ヨーレイトが操舵角と車速とに基づいて決定される目標ヨーレイトに近づくように制御する操縦安定性制御部と、
前記カウンタステア時制動部の作動中に、車両の旋回方向が変わった後に、前記操縦安定性制御部の作動要求があった場合に、前記カウンタステア時制動部の作動を終了させる第１カウンタステア時制動終了部と
を含む(2)項に記載の車両挙動制御装置。
（４）(i)前記カウンタステア時制動部の作動中に、操舵角の絶対値が設定操舵角以下となり、かつ、横加速度の絶対値が設定横加速度以下となるという第１終了条件と、(ii)前記カウンタステア時制動部の作動継続時間が設定時間以上となることという第２終了条件との少なくとも一方が満たされた場合に、前記カウンタステア時制動部の作動を終了させる第２カウンタステア時制動終了部を含む(2)項または(3)項に記載の車両挙動制御装置。
（５）前記カウンタステア判定部が、少なくとも、前記第１条件，前記第２条件および前記第３条件のすべてが満たされた場合に前記カウンタステアが行われたと判定するものである(1)項ないし(4)項のいずれかに記載の車両挙動制御装置。
(1)項に係る発明による場合に比較してカウンタステアの早期検出の信頼性を一層高くすることができる。
（６）前記正のヨーレイト設定値が＋５．０〜＋５０．０の範囲から選定された値であり、前記負のヨーレイト設定値が−５．０〜−５０．０範囲から選定された値である(1)項ないし(5)項のいずれかに記載の車両挙動制御装置。
正のヨーレイト設定値は＋１０．０〜＋３０．０の範囲から選定され、また、負のヨーレイト設定値は−１０．０〜−３０．０の範囲から選定されることがさらに望ましい。
（７）前記補正係数Ｋが０．１〜０．５の範囲から選定された値である(1)項ないし(6)項のいずれかに記載の車両挙動制御装置。
補正係数Ｋが０．１〜０．４の範囲から選定されることがさらに望ましい。
（８）前記設定差の下限値が１０deg/sec以上の範囲から選定された(1)項ないし(7)項のいずれかに記載の車両挙動制御装置。
下限値は、２０deg/sec以上の範囲から選定されることがさらに望ましい。
（９）前記設定差の上限値が５０deg/sec以下の範囲から選定された(1)項ないし(8)項のいずれかに記載の車両挙動制御装置。
上限値が４０deg/sec以下の範囲から選定されることがさらに望ましい。
（１０）前記カウンタステア時制動部が、前記左前輪と前記右前輪とに同じ大きさの制動トルクを作用させる左右均等制動トルク付与部を含む(1)項ないし(9)項のいずれかに記載の車両挙動制御装置。
(1)項ないし(9)項に係る発明においては、前輪に対する制動トルクの付与が、必ずしもヨーモーメントの発生を目的にしているわけではないので、左右均等の制動トルクを付与してもよい。
（１１）前記カウンタステア時制動部が、前記左前輪と前記右前輪との両方に制動トルクを作用させるが、それら制動トルクの大きさを互いに異ならせる左右不均等制動トルク付与部を含む(1)項ないし(10)項のいずれかに記載の車両挙動制御装置。
左右異なる制動トルクを付与する場合には、減速度の要求と、ヨーモーメントの要求との両方を満たすことができ、操縦安定性を向上させることが特に容易になる。
（１２）左右の制動トルクの和の大きさを取得する制動トルク和取得部を含む(1)項ないし(10)項のいずれかに記載の車両挙動制御装置。
制動トルク和取得部は、常に予め定められている一定の制動トルク和を取得する一定制動トルク和取得部を含むものとすることも、旋回とカウンタステアとの少なくとも一方の強さ（急峻さ）が大きいほど大きい値に決定する制動トルク和決定部を含むものとすることもできる。制動トルク和決定部は、例えば、目標ヨーレイトあるいは実ヨーレイトの絶対値の大きさと、操舵角，操舵角速度あるいは前記補正操舵角の絶対値の大きさと、予め定められた式とにより制動トルク和を演算する制動トルク和演算部を含むものとしたり、目標ヨーレイトあるいは実ヨーレイトの絶対値の大きさと、操舵角，操舵角速度あるいは補正操舵角の絶対値の大きさとの組合わせに応じて制動トルク和が格納された制動トルク和テーブルから制動トルク和を取得するテーブル依拠取得部を含むものとしたりすることができる。
左右前輪に常に一定の制動トルク和を付与しても(1)項ないし(8)項の各々の発明の効果が得られるが、旋回の状態に対して適切な制動トルク和が取得され、左右前輪に付与されるようにすれば、一層良好な効果が得られる場合が多い。
（１３）前記制動トルク和取得部により取得された制動トルク和を変えることなく、前記左前輪の制動トルクと前記右前輪の制動トルクとの大きさを互いに異なる大きさに変更する左右制動差決定部を含む(12)項に記載の車両挙動制御装置。
制動トルク和が左前輪と右前輪とに均等に分配されるようにすることも可能である。しかし、本項の左右制動差決定部を設けることが望ましい。左右制動トルク差決定部は、例えば、実ヨーレイトを、操舵角や前記補正操舵角と車速とに基づいて決定される目標ヨーレイトに近づける向きに制動トルク差を決定するものとすることができる。また、制動トルク差の絶対値を、一定とすることも、可変とすることもできる。後者の場合、実ヨーレイトと目標ヨーレイトとの差の絶対値が大きいほど制動トルク差の絶対値が大きくされるように決定するものが望ましい。
（１４）前記カウンタステア時制動部が、前記左右の前輪に加えて旋回内側の後輪にも制動トルクを作用させるものである(1)項ないし(13)項のいずれかに記載の車両挙動制御装置。
旋回内側の後輪にも制動トルクを付与すれば、さらに大きい減速度が得られ、また、文献１の発明で旋回内側前輪に制動がかけられるのと同じ効果が得られる。

以下、請求可能発明の実施例を、図を参照しつつ説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、上記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更を施した態様で実施することができる。

本実施例はＳＵＶ車（スポーツユーティリティビークル）の車両挙動制御装置である。ＳＵＶ車は、タイヤ径が大きく、車高が高く、かつ、操舵装置が反応の良いものとされる傾向が強いため、操縦安定性を良好に保つことが難しく、特に摩擦係数の高い路面（高μ路）において急峻な旋回が行われる場合に良好な操縦安定性を得ることが難しい。したがって、本車両挙動制御装置は、限定されるわけではないが、ＳＵＶ車に特に有効なものである。本車両挙動制御装置は、ステアリングシステム２とブレーキシステム４とを備えた車両に設けられる。

まず、ステアリングシステム２を図１に基づいて説明する。ステアリングシステム２は、操舵部材としてハンドル１２を備え、ハンドル１２の回転操作に伴うステアリングシャフト１４の回転運動がステアリングギヤ１６によりリレーロッド１８の軸方向運動に変換される。その軸方向運動がタイロッド２０によりナックルアーム２２に伝達され、操舵車輪たる左右の前輪２４，２６の転舵が行われる。ステアリングシャフト１４には、操舵角センサ２８と操舵トルクセンサ３０とが設けられており、両者の検出信号がステアリングＥＣＵ（電子制御ユニット）３２に供給される。また、ステアリングギヤ１６には、ステアリングシャフト１４の回転トルクと共に、パワーステアリング装置３４の回転トルクも伝達される。パワーステアリング装置３４は、駆動源としての電動モータ３６と、減速機３８とを備え、上記操舵角センサ２８と操舵トルクセンサ３０との出力信号に基づいて、ステアリングＥＣＵ３２により電動モータ３６が制御されることにより、ハンドル１２の回転操作に基づく転舵がパワーステアリング装置３４によってアシストされる。

次に、ブレーキシステム４について図２に基づいて説明する。ブレーキシステム４としては、電動モータを駆動源とする電動ブレーキシステム等の採用も可能であるが、本実施例においては、電子制御液圧ブレーキシステムが採用されている。この電子制御液圧ブレーキシステムは、液圧ブレーキ装置１９０と、後述するブレーキＥＣＵ２００および各種センサとにより構成されている。液圧ブレーキ装置１９０は、ブレーキ操作部材としてのブレーキペダル４０，マスタシリンダ４２，動力により作動させられる動力液圧源４４，左右前後に位置する車輪にそれぞれに設けられた液圧ブレーキ４６〜４９等を含む。液圧ブレーキ４６〜４９は、それぞれホイールシリンダ５２〜５５を備え、ホイールシリンダ５２〜５５の液圧（ホイールシリンダ圧と称する）によって作動させられる。液圧ブレーキ４６〜４９は、車輪とともに回転するブレーキディスク５２ｂ〜５５ｂに、非回転体に保持された摩擦材としてのブレーキパッドを液圧によって押し付けるディスクブレーキである。

マスタシリンダ４２は、２つの加圧ピストンを含むものであり、２つの加圧ピストンのそれぞれの前方の加圧室には運転者によるブレーキペダル４０の操作によって、その操作力に応じた液圧が発生させられる。マスタシリンダ４２の２つの加圧室には、それぞれ、マスタ通路５６，５７を介して左右前輪のホイールシリンダ５２，５３が接続されている。マスタ通路５６，５７の途中には、それぞれ、マスタ遮断弁５９，６０が設けられている。マスタ遮断弁５９，６０は常開の電磁開閉弁である。
また、動力液圧源４４には、４つのホイールシリンダ５２〜５５がポンプ通路６４を介して接続されている。ホイールシリンダ５２〜５５には、マスタシリンダ１２から遮断された状態で動力液圧源１４から液圧が供給され、液圧ブレーキ４６〜４９が作動させられる。ホイールシリンダ５２〜５５の液圧は液圧制御弁装置５８により制御される。
このように、左右前後輪のホイールシリンダ５２〜５５は、動力液圧源１４の液圧によって作動可能なものであり、ブレーキペダル４０の非操作状態でも作動可能であるが、ブレーキペダル４０の操作時には、左右前輪のホイールシリンダ５２，５３はマスタシリンダ４２の液圧（マスタ圧と称する）によっても作動可能である。

動力液圧源４４は、ポンプ６６およびそのポンプ６６を駆動するポンプモータ６８を備えたポンプ装置６９を含む。ポンプ６６の吸入側は吸入通路７０を介してマスタリザーバ７２（以下、リザーバ７２と略称する）に接続され、吐出側にはアキュムレータ７４が接続されている。ポンプ６６によってリザーバ７２の作動液が汲み上げられてアキュムレータ７４に供給され、加圧された状態で蓄えられる。また、ポンプ６６の吐出側の部分と吸入側の部分７３とが戻し通路としてのリリーフ通路７６によって接続されている。リリーフ通路７６にはリリーフ弁７８が設けられている。リリーフ弁７８は、高圧側であるポンプ６６の吐出側の液圧（吐出圧）が設定圧を超えると閉状態から開状態に切り換わる。これらポンプ装置６９，アキュムレータ７４，リリーフ弁７８等によって動力液圧源４４が構成されている。

液圧制御弁装置５８は、ポンプ通路６４に設けられた電磁制御弁としての増圧リニアバルブ１００〜１０３と、ホイールシリンダ５２〜５５とリザーバ７２とを直接接続する減圧通路１０４に設けられた電磁制御弁としての減圧リニアバルブ１１０〜１１３とを含む。これら増圧リニアバルブ１００〜１０３と減圧リニアバルブ１１０〜１１３との制御によりホイールシリンダ５２〜５５の液圧がそれぞれ別個独立に制御され得る。
増圧リニアバルブ１００〜１０３，減圧リニアバルブ１１０，１１１は、コイル１２０に電流が供給されない間は、閉状態にある常閉弁であるが、後輪側の減圧リニアバルブ１１２，１１３は、コイル１２２に電流が供給されない間は開状態にある常開弁である。

マスタ通路５６には、ストロークシミュレータ装置１８０が設けられる。ストロークシミュレータ装置１８０は、ストロークシミュレータ１８２と常閉の電磁開閉弁から成るシミュレータ制御弁１８４とを含み、シミュレータ制御弁１８４の開閉により、ストロークシミュレータ１８２がマスタシリンダ４２の加圧ピストンの前進を許容するとともにブレーキペダル４０に操作反力を付与する作用状態と、その作用を為さない非作用状態とに切り換えられる。

上記液圧ブレーキ装置は、図１に示すように、ブレーキＥＣＵ２００の指令に基づいて制御される。ブレーキＥＣＵ２００は、コンピュータを主体とする電子制御ユニットで、実行部２０２，記憶部２０４，入出力部２０６等を含む。入出力部２０６には、ストロークセンサ２１２，マスタ圧センサ２１４，ホイールシリンダ圧センサ２１６，車輪速センサ２１８，液圧源液圧センサ２２０，車速等演算装置２２２，ヨーレイトセンサ２３０，横Ｇ（加速度）センサ２３２等が接続されるとともに、増圧リニアバルブ１００〜１０３および減圧リニアバルブ１１０，１１１のコイル１２０、減圧リニアバルブ１１２，１１３のコイル１２２、マスタ遮断弁５９，６０，シミュレータ制御弁１８４の各コイル、およびポンプモータ６８等が図示しない駆動回路を介して接続されている。車速等演算装置２２２は、車輪速センサ２１８の出力に基づいて車輪速，車輪減速度，車速（車両の走行速度）および車両減速度等を演算し、ブレーキＥＣＵ２００に供給するものである。ブレーキＥＣＵ２００にはさらに、前記ステアリングＥＣＵ３２も接続されており、これを介して操舵角センサ２８の検出結果等が供給される。

本ブレーキシステム４は原則として電子制御モードで作動する。マスタ遮断弁５９，６０が閉状態とされることによりホイールシリンダ５２〜５５がマスタシリンダ４２から遮断され、動力液圧源４４の液圧により液圧ブレーキ４６〜４９が作動させられるのである。ストロークセンサ２１２によって検出された操作ストロークと、マスタ圧センサ２１４によって検出されたマスタ圧との少なくとも一方に基づいて運転者の制動要求値（本実施例では要求ホイールシリンダ圧）が求められる。操作ストロークとマスタ圧との両方に基づいて制動要求値が求められるようにする場合には、例えば、操作ストロークとマスタ圧とに基づいてそれぞれ制動要求値が求められ、制動開始当初には操作ストロークに基づいて求められた制動要求値の比率が大きく（例えば１００％）、その後徐々にマスタ圧に基づいて求められた制動要求値の比率が大きくなる（例えば１００％まで増大する）ように２つの制動要求値が加算されるようにしたり、操作ストロークに基づいて求められた制動要求値とマスタ圧に基づいて求められた制動要求値とのうち大きい方が選択されるようにしたりすることができる。そして、制動要求値に基づいて制御指令値（本実施例では各増圧リニアバルブ１００〜１０３，減圧リニアバルブ１１０〜１１３のコイル１２０，１２２への供給電流の指令値である指令電流）が決定され、コイル１２０，１２２への供給電流が制御されて、実際のホイールシリンダ圧が指令電流に対応する指令液圧に近づくようにされる。

以上は本ブレーキシステム４の通常の作動であるが、ブレーキＥＣＵ２００は操縦安定性制御の一部としての操縦安定ブレーキ制御をも行う。操縦安定性制御は、エンジンの出力を抑制するエンジン制御、サスペンションシリンダ，トーションバー制御アクチュエータ等を制御して、車体の姿勢および前後左右車輪の荷重を制御するサスペンション制御等を含むが、これらは公知のものであるため説明を省略し、以下には操縦安定ブレーキ制御のみを説明する。

ブレーキＥＣＵ２００の記憶部２０４には、図３に示す操縦安定ブレーキ制御プログラムが記憶されており、実行部２０２によってこのプログラムが実行されることにより、操縦安定ブレーキ制御が行われる。ブレーキＥＣＵ２００は電源投入に応じて、図示しない初期設定を行った後、操縦安定ブレーキ制御プログラムを繰り返し実行する。
まず、Ｓ１において、ヨーレイトセンサ２３０から実ヨーレイトｙｒが、操舵角センサ２８から操舵角ＳＴＲが、車速等演算装置２２２から車速Ｖがそれぞれ読み込まれる。ここにおいて、ヨーレイトおよび操舵角は左旋回側を正、右旋回側を負とする。続いて、Ｓ２において、操舵角ＳＴＲおよび車速Ｖに基づいて目標ヨーレイトＹＲが取得される。この取得は式による演算でも、テーブルからの読み取りでもよい。また、Ｓ３において、操舵角ＳＴＲから、操舵角速度ｄＳＴＲおよび補正操舵角ＳＴＲ＋Ｋ・ｄＳＴＲが、演算により取得される。Ｋは、０以上、１未満の範囲から選定される定数であり、本実施例においては０．３とされている。

Ｓ４において、フラグＦ１が１にセットされているか否かが判定されるが、当初の判定はＮＯであり、Ｓ５において、特別操縦安定性制御（ここでは特別操縦安定ブレーキ制御）が必要か否かが判定される。この判定は、本実施例においては下記条件１と条件２とのいずれかが満たされるか否かで行われる。
条件１
左旋回and ｙｒ＞Ａand ｜ＹＲ−ｙｒ｜＜Ｂand ＳＴＲ＋Ｋ・ｄＳＴＲ＜Ｃ
ただし、Ａはしきいヨーレイトで正の値、Ｂはしきいヨーレイト差で正の値、Ｃはしきい操舵角で負の値。
条件２
右旋回and ｙｒ＜Ｄand ｜ＹＲ−ｙｒ｜＜Ｂand ＳＴＲ＋Ｋ・ｄＳＴＲ＜Ｅ
ただし、Ｄはしきいヨーレイトで負の値、Ｅはしきい操舵角で正の値。

特別操縦安定性制御の必要があり、Ｓ５の判定結果がＹＥＳである場合には、Ｓ６においてフラグＦ１が１にセットされるが、特別操縦安定性制御の必要がなく判定結果がＮＯの場合には、Ｓ７において通常操縦安定性制御が実行される。この制御は、原則として、左右の車輪の制動トルクを制御することにより、左右の車輪の制動力差を発生させ、実ヨーレイトｙｒを、操舵角ＳＴＲと車速Ｖとから決定される目標ヨーレイトＹＲに追従させるのに必要なヨーモーメントを発生させる制御であるが、公知のものであるので、詳細な説明を省略する。

特別操縦安定性制御の必要がある場合には、Ｓ６においてフラグＦ１が１にセットされた後、Ｓ８において、特別制動トルクの決定が行われる。本実施例における特別操縦安定性制御としての特別操縦安定ブレーキ制御においては、左前輪２４と右前輪２６との両方に制動トルクを付与することにより車両が減速させられるのであるが、この減速に必要な左右前輪２４，２６に対する制動トルクの和が特別制動トルクであり、これが決定されるのである。
特別制動トルクは、旋回とカウンタステアとが急峻であるほど大きくされることが望ましく、例えば、操舵角ＳＴＲと車速Ｖとに基づいて決定される目標ヨーレイトＹＲ、旋回に伴って発生する実ヨーレイトｙｒ、カウンタステアの操舵角ＳＴＲ、カウンタステアの操舵角速度ｄＳＴＲの少なくとも１つに基づいて、その少なくとも１つの絶対値、あるいは絶対値の極大値が大きいほど大きい値に決定される。
ただし、特別制動トルクを常に一定値とすることも可能である。

Ｓ８における特別制動トルクの決定に続いて、Ｓ９において、左，右制動トルクの決定、すなわち、左前輪２４と右前輪２６とに対する特別制動トルクの分配が行われる。この分配は、実ヨーレイトｙｒを目標ヨーレイトＹＲに近づける向きのヨーモーメントを発生させるように行われるのであり、本実施例においては、実ヨーレイトｙｒを目標ヨーレイトＹＲに追従させる通常操縦安定性制御と同じヨーモーメントを発生させるように行われる。そして、Ｓ１０において、左前輪２４と右前輪２６とに、決定された制動トルクを付与するためのホイールシリンダ５２，５３のホイールシリンダ液圧Ｐ_FL,Ｐ_FRが求められ、増圧リニアバルブ１００，１０１に指令が出される。
ただし、特別制動トルクが左前輪２４と右前輪２６とに均等に分配されるようにすることも可能である。

その後、Ｓ１１以降において、特別操縦安定ブレーキ制御を終了すべきか否かの判定が行われる。この判定は、下記条件３と条件４とのいずれか一方が満たされるか否かによって行われる。
条件３
特別操縦安定ブレーキ制御が開始されてからの経過時間ｔが設定時間Ｔを超えること
条件４
旋回方向が変わった後、通常操縦安定ブレーキ制御の実行要求が有ること
条件３が成立するか否かの判定がＳ１１で行われ、条件４が成立するか否かの判定がＳ１２〜Ｓ１５で行われる。Ｓ１１とＳ１５とのいずれか一方の判定結果がＹＥＳになれば、Ｓ１６においてフラグＦ１およびＦ２が０にリセットされて、１回の特別操縦安定ブレーキ制御の実行が終了させられる。

本特別操縦安定ブレーキ制御の有効性を確認するために行われた実験の結果の一例を以下に示す。
この実験は、図４に示すように、直進中の車両２４０に急峻な右旋回を行わせ、その途中でオーバステア状態に陥ることを回避するために左旋回方向のカウンタステアを行い、最終的に直進状態に戻す操舵を行ったものである。その際の測定結果を図５に示す。最上段のグラフの値が１の期間が特別操縦安定ブレーキ制御の実行期間であり、この実行により、図６に示す従来の制御を行った場合（特別操縦安定ブレーキ制御を含まない通常操縦安定ブレーキ制御のみを行った場合）の結果と比較して、実ヨーレイト（ｙｒ）および横Ｇ（Ｇｙ）の変化が緩やかとなり、かつ、従来の制御においては前後Ｇ（Ｇｘ）が矢印で示す部分において一時的に減少（前後Ｇ抜けと称する）しているのに対し、特別操縦安定ブレーキ制御の実行によりこの前後Ｇ抜けの発生が回避されていることが解る。特別操縦安定ブレーキ制御の実行により、車両の操縦安定性が改善されるのであり、このことは明らかに体感できた。

以上の説明から明らかなように、本実施例においては、ブレーキシステム４のうち、操縦安定ブレーキ制御プログラムの特別操縦安定ブレーキ制御を実行する部分が、車両挙動制御装置を構成している。また、ブレーキＥＣＵ２００の、操縦安定ブレーキ制御プログラムのＳ１ないしＳ５を実行する部分がカウンタステア判定部を構成し、Ｓ８ないしＳ１０を実行する部分が、液圧ブレーキ装置と共同してカウンタステア時制動部を構成しており、このカウンタステア時制動部は左右不均等制動トルク付与部の一例である。ブレーキＥＣＵ２００の、操縦安定ブレーキ制御プログラムのＳ７を実行する部分が、液圧ブレーキ装置と共同して操縦安定性制御部（通常操縦安定性制御部）を構成している。ブレーキＥＣＵ２００の、操縦安定ブレーキ制御プログラムのＳ１２ないしＳ１６を実行する部分が第１カウンタステア時制動終了部を構成しており、Ｓ１１およびＳ１６を実行する部分が第２カウンタステア時制動終了部を構成している。

以上、一実施例を詳細に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、特別操縦安定ブレーキ制御を開始すべきか否かの判定が、｜ＹＲ−ｙｒ｜＜ＢとＳＴＲ＋Ｋ・ｄＳＴＲ＜Ｃとの両方で行われるようにする代わりに、｜ＹＲ−ｙｒ｜＜ＢとＳＴＲ＋Ｋ・ｄＳＴＲ＜Ｃとのいずれか一方によって行われるようにすることも可能である。逆に、上記実施例における条件に、さらに別の条件を付加し、それら条件が満たされた場合に、特別操縦安定ブレーキ制御を開始すべきであると判定されるようにすることもできる。
また、特別操縦安定ブレーキ制御を終了すべきか否かの判定が、操舵角ＳＴＲの絶対値が設定操舵角以下となり、かつ、実ヨーレイトｙｒあるいは目標ヨーレイトＹＲが設定ヨーレイト以下となるという条件５により判定されるようにすることも可能である。さらに、前記条件３と条件４との一方のみにより判定されるようにすることや、条件５と、条件３および条件４の少なくとも一方との組合わせで判定されるようにすることも可能である。

請求可能発明の一実施例である車両挙動制御装置を含む車両の、ステアリングシステムを概念的に示す図である。 上記車両のブレーキシステムを示す回路図である。 上記ブレーキシステムのブレーキＥＣＵにより実行される操縦安定ブレーキ制御のプログラムを表すフローチャートであり、このブレーキシステムの上記プログラムを実行する部分が前記車両挙動制御装置を構成している。 上記車両挙動制御装置の有効性を確認するための実験の一例を説明するための図である。 上記実験の結果を示すグラフである。 上記実験に対する比較実験の結果を示すグラフである。

符号の説明

２：ステアリングシステム ４：ブレーキシステム １２：ハンドル ２４：左前輪 ２６：右前輪 ２８：操舵角センサ ４４：動力液圧源 ４６，４７，４８，４９：液圧ブレーキ ５２，５３，５４，５５：ホイールシリンダ ５８：液圧弁制御装置 ５９，６０：マスタ遮断弁 １００，１０１，１０２，１０３：増圧リニアバルブ １１０，１１１，１１２，１１３：減圧リニアバルブ ２００：ブレーキＥＣＵ ２１６：ホイールシリンダ圧センサ ２１８：車輪速センサ ２２０：液圧源液圧センサ ２２２：車速等演算装置 ２３０：ヨーレイトセンサ ２３２：横Ｇ（加速度）センサ

Claims (7)

1. 車両の急峻な旋回中にカウンタステアが行われた場合における操縦安定性を増す制御を行う車両挙動制御装置であって、
   車両の左前輪と右前輪との両方に制動トルクを付与するカウンタステア時制動部と、
   そのカウンタステア時制動部に作動を開始させるべきか否かを判定するカウンタステア時制動部作動開始判定部と
   を含み、そのカウンタステア時制動部作動開始判定部が、
   少なくとも、
   車両の左旋回時に発生するヨーレイトを正とした場合に、車両の左旋回中に実ヨーレイトが正のヨーレイト設定値より大きいか、右旋回中に実ヨーレイトが負のヨーレイト設定値より小さいかのいずれかである第１条件と、
   操舵角をＳＴＲ、操舵角速度をｄＳＴＲ、Ｋを正の補正係数とした場合に、ＳＴＲ＋Ｋ・ｄＳＴＲで表される補正操舵角が車両の実際の旋回方向とは逆になるという第２条件と、
   目標ヨーレイトと実ヨーレイトとの差の絶対値が設定差より小さくなるという第３条件と
   のうち、前記第１条件と共に前記第２条件と前記第３条件との少なくとも一方が満たされた場合に、前記カウンタステア時制動部に作動を開始させるべきであるとの肯定判定を行う開始判定部を含み、
   その開始判定部の前記肯定判定に応じて前記カウンタステア時制動部が前記左前輪と右前輪との両方に制動トルクを付与する作動を開始することを特徴とする車両挙動制御装置。
2. 実ヨーレイトが操舵角と車速とに基づいて決定される目標ヨーレイトに近づくように制御する操縦安定性制御部と、
   前記カウンタステア時制動部の作動中に、車両の旋回方向が変わった後に、前記操縦安定性制御部の作動要求があった場合に、前記カウンタステア時制動部の作動を終了させる第１カウンタステア時制動終了部と
   を含む請求項１に記載の車両挙動制御装置。
3. 前記カウンタステア時制動部の作動中に、操舵角の絶対値が設定操舵角以下となり、かつ、横加速度の絶対値が設定横加速度以下となるという第１終了条件と、
   前記カウンタステア時制動部の作動継続時間が設定時間以上となるという第２終了条件と
   の少なくとも一方が満たされた場合に、前記カウンタステア時制動部の作動を終了させる第２カウンタステア時制動終了部を含む請求項１または２に記載の車両挙動制御装置。
4. 前記開始判定部が、少なくとも、前記第１条件，前記第２条件および前記第３条件のすべてが満たされた場合に前記肯定判定を行うものである請求項１ないし３のいずれかに記載の車両挙動制御装置。
5. 前記カウンタステア時制動部が、前記左前輪と前記右前輪とに同じ大きさの制動トルクを作用させる左右均等制動トルク付与部を含む請求項１ないし４のいずれかに記載の車両挙動制御装置。
6. 前記カウンタステア時制動部が、前記左前輪と前記右前輪との両方に制動トルクを作用させるが、それら制動トルクの大きさを互いに異ならせる左右不均等制動トルク付与部を含む請求項１ないし４のいずれかに記載の車両挙動制御装置。
7. 前記カウンタステア時制動部が、前記左右の前輪に加えて旋回内側の後輪にも制動トルクを作用させるものである請求項１ないし６のいずれかに記載の車両挙動制御装置。

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