JP5119306B2 - 車両の走行制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の走行制御装置に係り、更に詳細には旋回外輪に比して旋回内輪の前後力が小さくなるよう車輪の前後力を制御する旋回補助制御と、車輪の前後力を制御することにより車両の旋回運動を安定化させる車両運動制御とを行う走行制御装置に係る。

旋回補助制御、例えば旋回内側後輪に制動力を付与することにより車両の旋回性能を向上させる制御は既に知られており、例えば下記の特許文献１に記載されている。また車両運動制御、例えば所定の制御対象車輪に制動力を付与して車両の旋回運動を安定化させる制御も既によく知られている。

特開平１１−４９０２０号公報

〔発明が解決しようとする課題〕
旋回補助制御及び車両運動制御の制御対象車輪及び制御の内容は互いに異なり、旋回補助制御及び車両運動制御は互いに干渉するので、旋回補助制御及び車両運動制御の両者が実行される必要がある場合にも、何れか一方の制御のみが実行されなければならない。

よって旋回補助制御及び車両運動制御の両者が実行される必要がある場合には、優先順位の高い方の制御（一般的には車両運動制御）のみを行うことが考えられる。しかしその場合には旋回補助制御及び車両運動制御の両者について実行される必要があるか否かの判定が常時行われ、両者が実行される必要がある場合には優先順位の高い方の制御が選択されなければならず、制御が煩雑にならざるを得ない。

本発明は、旋回補助制御及び車両運動制御の両者が行われる車両に於ける上述の問題に着目してなされたものである。そして本発明の主要な課題は、旋回補助制御及び車両運動制御の両方の制御について実行の要否を判定し優先順位の高い方の制御を選択する必要性若しくは頻度を低減することである。

〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項１の構成、即ち旋回外輪に比して旋回内輪の前後力が小さくなるよう車輪の前後力を制御する旋回補助制御と、車輪の前後力を制御することにより車両の旋回運動を安定化させる車両運動制御とを行う車両の走行制御装置に於いて、前記旋回補助制御が許可される車速域は前記車両運動制御が許可される車速域よりも低く設定されていることを特徴とする車両の走行制御装置によって達成される。

一般に、旋回補助制御はオフロード走行時の如く通常の路面に比して摩擦係数が低く十分な旋回横力を発生させることができない場合に必要になる。よって旋回補助制御が必要になる車速域は極低車速の如く低い車速域である。これに対し車両の旋回時に車両の運動がオーバーステア状態又はアンダーステア状態の如く不安定になる車速域は中高速の如く比較的高い車速域である。

上記の構成によれば、旋回補助制御が許可される車速域は車両運動制御が許可される車速域よりも低く設定されている。よって旋回補助制御が許可される車速域と車両運動制御が許可される車速域とが少なくとも部分的に重複していても、両方の制御について実行の要否を判定し優先順位の高い方の制御を選択する必要性や頻度を低減することができる。

例えば旋回補助制御が許可される車速域であって車両運動制御が許可される車速域の下限値よりも低い車速域に於いては、旋回補助制御のみを許可すればよい。逆に車両運動制御が許可される車速域であって旋回補助制御が許可される車速域の上限値よりも高い車速域に於いては、車両運動制御のみを許可すればよい。

また旋回補助制御が許可される車速域と車両運動制御が許可される車速域とが重複していない場合には、両方の制御について実行の要否を判定し優先順位の高い方の制御を選択する必要がない。即ち旋回補助制御が許可される車速域に於いては車両運動制御の要否を判定する必要がなく、車両運動制御が許可される車速域に於いては旋回補助制御の要否を判定する必要がない。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記車両運動制御はオーバーステア抑制制御を含み、前記旋回補助制御が許可される車速域の上限値は前記オーバーステア抑制制御が許可される車速域の下限値よりも低く設定されているよう構成される（請求項２の構成）。

上記の構成によれば、旋回補助制御が許可される車速域の上限値はオーバーステア抑制制御が許可される車速域の下限値よりも低い。よって旋回補助制御が許可される車速域及びオーバーステア抑制制御が許可される車速域は重複していないので、両方の制御について実行の要否を判定する必要もなければ、優先順位の高い方の制御を選択する必要もない。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記車両運動制御はオーバーステア抑制制御を含み、前記旋回補助制御が許可される車速域の上限値は前記オーバーステア抑制制御が許可される車速域の下限値よりも高く設定され、前記旋回補助制御が許可される車速域の下限値は前記オーバーステア抑制制御が許可される車速域の下限値よりも低く設定されているよう構成される（請求項３の構成）。

上記の構成によれば、旋回補助制御が許可される車速域の上限値はオーバーステア抑制制御が許可される車速域の下限値よりも高いが、旋回補助制御が許可される車速域の下限値はオーバーステア抑制制御が許可される車速域の下限値よりも低い。よって旋回補助制御が許可される車速域の上限値よりも高い車速域及びオーバーステア抑制制御が許可される車速域の下限値よりも低い車速域に於いては、旋回補助制御が許可される車速域及びオーバーステア抑制制御が許可される車速域は互いに重複していない。従って重複していないこれらの車速域に於いては、旋回補助制御及びオーバーステア抑制制御の両方について実行の要否を判定する必要もなければ、優先順位の高い方の制御を選択する必要もない。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項３の構成に於いて、前記オーバーステア抑制制御が許可される車速域の下限値と前記旋回補助制御が許可される車速域の上限値との間の車速域に於いては、前記オーバーステア抑制制御の実行中に前記旋回補助制御の開始条件が成立しても前記旋回補助制御は開始されないよう構成される（請求項４の構成）。

上記の構成によれば、オーバーステア抑制制御の実行中に補助制御の開始条件が成立しても旋回補助制御は開始されないので、オーバーステア抑制制御と旋回補助制御とが干渉することを回避することができる。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項３の構成に於いて、前記オーバーステア抑制制御が許可される車速域の下限値と前記旋回補助制御が許可される車速域の上限値との間の車速域に於いては、前記旋回補助制御の実行中に前記オーバーステア抑制制御の開始条件が成立すると前記旋回補助制御は中止されるよう構成される（請求項５の構成）。

上記の構成によれば、旋回補助制御の実行中にオーバーステア抑制制御の開始条件が成立すると旋回補助制御は中止されるので、旋回補助制御とオーバーステア抑制制御とが干渉することを回避することができる。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項２乃至５のいずれか１項の構成に於いて、前記車両運動制御はオーバーステア抑制制御及びアンダーステア抑制制御を含み、前記旋回補助制御が許可される車速域の上限値は前記アンダーステア抑制制御が許可される車速域の下限値よりも低く設定されているよう構成される（請求項６の構成）。

上記の構成によれば、旋回補助制御が許可される車速域はアンダーステア抑制制御が許可される車速域と重複していないので、旋回補助制御とアンダーステア抑制制御とが干渉することを回避することができる。

尚本願に於いて、車輪の「前後力」は車両の進行方向を正とする制駆動力である。そして前後力の低減は車両の進行方向の前後力の大きさを小さくすることのみならず、車両の進行方向の前後力を発生している車輪に車両の進行方向とは逆方向の前後力を付加することを含むものである。

また本願に於いて、「旋回内側後輪」は車両の進行方向に対し後ろ側にある旋回内輪を意味する。よって「旋回内側後輪」の「後輪」は車両が前進するときには車両の後輪であるが、車両が後進するときには車両の前輪である。

〔課題解決手段の好ましい態様〕
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至６の構成に於いて、旋回補助制御は旋回内輪に制動力を付与することにより車両に旋回補助方向のヨーモーメントを付与する制御であるよう構成される。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記の構成に於いて、旋回内輪は旋回内側後輪であるよう構成される。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至６の構成に於いて、車両運動制御は制御対象車輪に制動力を付与することにより車両の旋回運動を安定化させる制御であるよう構成される。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至６の構成に於いて、旋回補助制御が許可される車速域の下限値は０の車速であるよう構成される。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項２乃至５の構成に於いて、オーバーステア抑制制御は少なくとも旋回外側前輪に制動力を付与することにより、車両に旋回抑制方向のヨーモーメントを付与すると共に車両を減速させる制御であるよう構成される。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項６の構成に於いて、アンダーステア抑制制御は少なくとも旋回内側後輪に制動力を付与することにより、車両を減速させるとともに車両に旋回促進方向のヨーモーメントを付与する制御であるよう構成される。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至６の構成に於いて、車両はオフロード車であるよう構成される。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記７の構成に於いて、旋回補助制御は旋回内側後輪がロック状態になるまで旋回内側後輪に制動力を付与するよう構成される。

四輪駆動車に適用された本発明による車両の走行制御装置の第一の実施形態を示す概略構成図である。 第一の実施形態に於ける旋回補助制御のルーチンを示すフローチャートである。 第一の実施形態に於ける車両運動制御のルーチンを示すフローチャートである。 第二の実施形態に於ける旋回補助制御のルーチンを示すフローチャートである。 第二の実施形態に於ける車両運動制御のルーチンを示すフローチャートである。 旋回補助制御による制動力の付与が可能な車速域及び車両運動制御による制動力の付与が可能な車速域を第一の実施形態について示す説明図である。 旋回補助制御による制動力の付与が可能な車速域及び車両運動制御による制動力の付与が可能な車速域を第二の実施形態について示す説明図である。 旋回補助制御による制動力の付与が可能な車速域及び車両運動制御による制動力の付与が可能な車速域を修正例について示す説明図である。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を好ましい幾つかの実施形態について詳細に説明する。

第一の実施形態
図１は四輪駆動車に適用された本発明による車両の走行制御装置の第一の実施形態を示す概略構成図である。

図１に於いて、１００は車両１０２に搭載された走行制御装置を全体的に示している。また１０はエンジンを示しており、エンジン１０の駆動力はトルクコンバータ１２及びトランスミッション１４を介して出力軸１６へ伝達される。出力軸１６の駆動力は駆動状態を切替えるトランスファー１８により前輪用駆動軸２０若しくは後輪用駆動軸２２へ伝達される。エンジン１０の出力は運転者により操作されるアクセルペダル２３の踏み込み量等に応じてエンジン制御装置２４により制御される。

またトランスファー１８は駆動状態を４ＷＤ状態と２ＷＤ状態とに切替えるアクチュエータを含み、該アクチュエータは運転者により操作される選択スイッチ（ＳＷ）２６に応答して４ＷＤ制御装置２８により制御される。選択スイッチ２６はＨ４位置、Ｈ２位置、Ｎ位置、Ｌ４位置に切替えられるようになっている。

選択スイッチ２６がＨ４位置にあるときには、トランスファー１８は出力軸１６の駆動力を前輪用駆動軸２０及び後輪用駆動軸２２へ伝達する４ＷＤ位置に設定される。これに対し選択スイッチ２６がＨ２位置にあるときには、トランスファー１８は出力軸１６の駆動力を後輪用駆動軸２２のみへ伝達する２ＷＤ位置に設定される。選択スイッチ２６がＮ位置にあるときには、トランスファー１８は出力軸１６の駆動力を前輪用駆動軸２０及び後輪用駆動軸２２の何れにも伝達しない位置に設定される。更に選択スイッチ２６がＬ４位置にあるときには、トランスファー１８はＨ４位置の場合よりも低車速高トルク用の駆動力として出力軸１６の駆動力を前輪用駆動軸２０及び後輪用駆動軸２２へ伝達する４ＷＤ位置に設定される。

図１に示されている如く、４ＷＤ制御装置２８は選択スイッチ２６より入力される指令信号に基づきトランスファー１８に対する４ＷＤ制御装置２８の指令位置が２ＷＤ位置及び４ＷＤ位置の何れであるかを示す信号をエンジン制御装置２４へ出力する。エンジン制御装置２４は４ＷＤ制御装置２８の指令位置に応じてエンジン１０の出力を制御する。

前輪用駆動軸２０の駆動力は前輪ディファレンシャル３０により左前輪車軸３２L及び右前輪車軸３２Rへ伝達され、これにより左右の前輪３４FL及び３４FRが回転駆動される。同様に後輪用駆動軸２２の駆動力は後輪ディファレンシャル３６により左後輪車軸３８L及び右後輪車軸３８Rへ伝達され、これにより左右の後輪４０RL及び４０RRが回転駆動される。

左右の前輪３４FL、３４FR及び左右の後輪４０RL、４０RRの制動力は制動装置４２の油圧回路４４により対応するホイールシリンダ４６FL、４６FR、４６RL、４６RRの制動圧が制御されることによって制御される。図には示されていないが、油圧回路４４はリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含んでいる。各ホイールシリンダの制動圧は通常時には運転者によるブレーキペダル４７の踏み込み操作に応じて駆動されるマスタシリンダ４８により制御され、また必要に応じて後に詳細に説明する如く走行制御用電子制御装置５０により制御される。

電子制御装置５０には車輪速度センサ５２FL、５２FR、５２RL、５２RRより左右前輪及び左右後輪の車輪速度Ｖfl、Ｖfr、Ｖrl、Ｖrrを示す信号、ヨーレートセンサ５４より車両のヨーレートγを示す信号が入力される。また電子制御装置５０には前後加速度センサ５６及び横加速度センサ５８よりそれぞれ車両の前後加速度Ｇx及び横加速度Ｇyを示す信号が入力される。更に電子制御装置５０には操舵角センサ６０より操舵角θを示す信号が入力される。尚ヨーレートセンサ５４、横加速度センサ５８及び操舵角センサ６０は車両の左旋回方向を正として横加速度等を検出し、前後加速度センサ５６は車両の加速方向を正として前後加速度を検出する。

また電子制御装置５０には選択スイッチ２６よりトランスファー１８が何れの位置にあるかを示す信号が入力され、また車両の乗員により操作される旋回補助スイッチ６２より旋回補助スイッチがオンか否かを示す信号が入力される。

またエンジン制御装置２４にはアクセルペダル２３に設けられた図１には示されていないアクセル開度センサよりアクセル開度Ａccを示す信号が入力される。尚エンジン制御装置２４、４ＷＤ制御装置２８、電子制御装置５０は実際には例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力装置を含む一つのマイクロコンピュータ及び駆動回路にて構成されていてよい。

後に詳細に説明する如く、電子制御装置５０は旋回補助スイッチ６２がオンであるときには、旋回補助制御による制御力の付与を実行すべきか否かを判定する。そして電子制御装置５０は実行すべきと判定したときには、旋回内側後輪に制動力を付与して車両に旋回を補助するヨーモーメントを付与する。

また電子制御装置５０は車両が過大なオーバーステア状態又はアンダーステア状態にあり車両運動制御による制御力の付与が必要であるか否かを判定する。そして電子制御装置５０は制御力の付与が必要であると判定したときには、制御対象車輪に制動力を付与して車両の旋回運動を安定化させるオーバーステア抑制制御又はアンダーステア抑制制御を行う。

特にオーバーステア抑制制御に於いては、少なくとも旋回外側前輪に制動力が付与されることにより、車両に旋回抑制方向のヨーモーメントが付与されると共に車両が減速される。またアンダーステア抑制制御に於いては、少なくとも左右後輪に制動力が付与され、旋回内側後輪の制動力が旋回外側後輪の制動力よりも高くされることにより、車両が減速されると共に車両に旋回促進方向のヨーモーメントが付与される。

後に詳細に説明する如く、旋回補助制御による制御力の付与、オーバーステア抑制制御による制御力の付与、アンダーステア抑制制御による制御力の付与を実行可能な車速域が予め設定されている。

特に第一の実施形態に於いては、旋回補助制御による制御力の付与は車輪速度Ｖfl〜Ｖrrに基づいて演算される車速Ｖが旋回補助制御の許可判定の基準値（上限値）Ｖta（正の定数）以下であるときに許可される。またオーバーステア抑制制御による制御力の付与は許可判定の基準値（下限値）Ｖsp（正の定数）以上であるときに許可される。更にアンダーステア抑制制御による制御力の付与は許可車速下限値Ｖdr（Ｖspよりも大きい正の定数）以上であるときに許可される。

基準値Ｖspは基準値Ｖta以下に設定されているが、許可車速下限値Ｖdrは基準値Ｖtaよりも大きい値に設定され、基準値Ｖta以下の値に設定されることはない。換言すれば、旋回補助制御による制御力の付与を実行可能な車速域はアンダーステア抑制制御による制御力の付与を実行可能な車速域とオーバーラップしていない。

旋回補助制御による制御力の付与を実行可能な車速域はオーバーステア抑制制御による制御力の付与を実行可能な車速域とオーバーラップしている。よって旋回補助制御による制御力の付与及びオーバーステア抑制制御による制御力の付与の両方が実行可能な条件が設立する場合があるが、その場合にはオーバーステア抑制制御による制御力の付与が優先的に実行される。尚オーバーステア抑制制御による制御力の付与を実行可能な車速域の上限値が設定されてもよい。

次に図２に示されたフローチャートを参照して第一の実施形態に於ける旋回補助制御のルーチンについて説明する。尚図２に示されたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。

まずステップ５０に於いては旋回補助制御による制動力の付与、即ち旋回内側後輪に対する制動力の付与が行われているか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときには制御はステップ４００へ進み、否定判別が行われたときには制御はステップ１００へ進む。

ステップ１００に於いては旋回補助制御による制動力の付与の許可条件が成立しているか否かの判別が行われる。そして否定判別が行われたときには制御は一旦終了され、肯定判別が行われたときには制御はステップ１５０へ進む。

この場合以下の全ての条件が成立しているときに旋回補助制御による制動力の付与の許可条件が成立していると判定されてよい。
（ａ１）各センサや制動装置４２が正常で、車両運動制御を正常に実行可能である。
（ａ２）選択スイッチ２６がＬ４位置に設定されている。
（ａ３）旋回補助スイッチ６２がオン位置に設定されている。

ステップ１５０に於いては車速Ｖが旋回補助制御の許可判定の基準値Ｖtaを越えているか否かの判別、即ち車速Ｖが旋回補助制御を許可できない値であるか否かの判別が行われる。そして肯定判別が行われたときには制御は一旦終了され、否定判別が行われたときには制御はステップ２００へ進む。

ステップ２００に於いては車両運動制御のオーバーステア抑制制御が実行されているか否かの判別が行われる。そして肯定判別が行われたときには制御は一旦終了され、否定判別が行われたときには制御はステップ２５０へ進む。

ステップ２５０に於いては旋回補助制御による制動力の付与の開始可条件が成立しているか否かの判別が行われる。そして否定判別が行われたときには制御は一旦終了され、肯定判別が行われたときには制御はステップ３００へ進む。

この場合（ｂ１）操舵角θの絶対値が基準値θtas以上である、及び（ｂ２）アクセルペダル２３が踏み込まれている、の二つの条件が成立しているときに旋回補助制御による制動力の付与の開始条件が成立していると判定されてよい。尚基準値θtasは正の定数であってもよいが、車速Ｖが低いときには車速Ｖが高いときに比して大きい値になるよう、車速Ｖに応じて可変設定されてもよい。

ステップ３００に於いては操舵角θの絶対値が大きいときには操舵角θの絶対値が小さいときに比して大きい値になるよう、操舵角θの絶対値に基づいて旋回内側後輪の目標増圧勾配ΔＰbrintが演算される。尚目標増圧勾配がΔＰbrintは車速Ｖが低いときには車速Ｖが高いときに比して大きい値になるよう、車速Ｖにも応じて可変設定されてもよい。

ステップ３５０に於いては旋回内側後輪の増圧勾配が目標増圧勾配ΔＰbrintになるよう、旋回内側後輪の制動圧が制御され、これにより旋回内側後輪に対する制動力の付与が開始される。

ステップ４００に於いては旋回補助制御による制動力の付与の終了条件が成立しているか否かの判別が行われる。そして否定判別が行われたときには制御はステップ５００へ進み、肯定判別が行われたときには制御はステップ４５０へ進む。

この場合下記の何れかの条件が成立しているときに旋回補助制御による制動力の付与の終了条件が成立していると判定されてよい。
（ｃ１）操舵角θの絶対値が制御終了の基準値θtae（正の定数）以下になった。
（ｃ２）旋回補助スイッチ６２がオフ位置に切替えられた。
（ｃ３）車速Ｖが旋回補助制御の許可判定の基準値Ｖtaを越えた。
（ｃ４）オーバーステア抑制制御による制動力の付与が必要になった。
（ｃ５）車両運動制御を正常に実行できなくなった。

ステップ４５０に於いては旋回内側後輪の制動圧が低減され、これにより旋回内側後輪に対する制動力の付与が終了される。

ステップ５００に於いては旋回内側後輪の制動スリップ率Ｓbrinが演算され、制動スリップ率Ｓbrinに基づいて旋回内側後輪がロック状態にあるか否かの判別が行われる。そして否定判別が行われたときには制御は一旦終了され、肯定判別が行われたときには制御はステップ５５０に於いて旋回内側後輪の制動圧の増大が停止され、これにより旋回内側後輪の制動力の増大が停止される。

次に図３に示されたフローチャートを参照して第一の実施形態に於ける車両運動制御のルーチンについて説明する。尚図３に示されたフローチャートによる制御も図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。

まずステップ１０５０に於いては車両運動制御による制動力の付与が行われているか否かの判別が行われる。そして否定判別が行われたときには制御はステップ１２００へ進み、肯定判別が行われたときには制御はステップ１１００へ進む。

ステップ１１００に於いては車両運動制御の終了条件が成立しているか否かの判別が行われる。そして否定判別が行われたときには制御はステップ１３００へ進み、肯定判別が行われたときには制御はステップ１１５０へ進む。

この場合下記の何れかの条件が成立しているときに車両運動制御の終了条件が成立していると判定されてよい。
（ｄ１）車両運動制御がオーバーステア抑制制御である場合に於いて、オーバーステア状態量ＳＳが制御終了基準値ＳＳe（正の定数）以下になった。
（ｄ２）車両運動制御がアンダーステア抑制制御である場合に於いて、アンダーステア状態量ＤＳが制御終了基準値ＤＳe（正の定数）以下になった。
（ｄ３）センサ又は制動装置４２が異常で、車両運動制御を正常に実行できなくなった。
（ｄ４）車速Ｖがオーバーステア抑制制御の許可判定の基準値Ｖsp（正の定数）未満になった。

ステップ１１５０に於いては車両運動制御の制御対象車輪の制動圧が低減され、これにより制御対象車輪に対する制動力の付与が終了される。

ステップ１２００に於いては車両運動制御の許可条件が成立しているか否かの判別が行われる。そして否定判別が行われたときには制御は一旦終了され、肯定判別が行われたときには制御はステップ１３００へ進む。

この場合（ｅ１）各センサや制動装置４２が正常で、車両運動制御を正常に実行可能である、（ｅ２）車速Ｖが許可判定の基準値Ｖsp以上である、の両方の条件が成立しているときに車両運動制御の許可条件が成立していると判定されてよい。

ステップ１３００に於いてはオーバーステア状態量ＳＳが演算される。尚オーバーステア状態量ＳＳは車両のオーバーステアの程度を示す値であればよく、任意の要領にて演算されてよい。例えば横加速度Ｇyと車速Ｖ及びヨーレートγの積Ｖ・γとの偏差Ｇy−Ｖ・γとして横加速度の偏差、即ち車両の横すべり加速度Ｖydが演算される。また横すべり加速度Ｖydが積分されることにより車体の横すべり速度Ｖyが演算され、車体の前後速度Ｖx（＝車速Ｖ）に対する車体の横すべり速度Ｖyの比Ｖy／Ｖxとして車体のスリップ角βが演算される。

更にＫ1及びＫ2をそれぞれ正の定数として車体のスリップ角β及び横すべり加速度Ｖydの線形和Ｋ1・β＋Ｋ2・Ｖydとしてオーバーステア量ＳＶが演算されると共に、ヨーレートγの符号に基づき車両の旋回方向が判定される。そしてオーバーステア状態量ＳＳが車両の左旋回時にはＳＶとして、車両の右旋回時には−ＳＶとして演算され、演算結果が負の値のときにはオーバーステア状態量は０とされる。尚オーバーステア量ＳＶは車体のスリップ角β及びその微分値βdの線形和として演算されてもよい。

ステップ１３５０に於いてはオーバーステア状態量ＳＳが制御開始基準値ＳＳs（ＳＳe以上の正の定数）以上であるか否かの判別、即ちオーバーステア抑制制御が実行される必要があるか否かの判別が行われる。そして否定判別が行われたときには制御はステップ１４５０へ進み、肯定判別が行われたときには制御はステップ１４００へ進む。

ステップ１４００に於いては車両のヨーレートを低減すると共に車両を減速することにより車両のオーバーステアの程度を低減するオーバーステア抑制制御が実行される。尚オーバーステア抑制制御は本発明の要旨をなすものではないので、任意の要領にて実行されてよい。例えばオーバーステア状態量ＳＳが大きいほど大きくなるよう旋回外側前輪の目標制動スリップ率Ｓfouttが演算され、旋回外側前輪の制動スリップ率が目標制動スリップ率Ｓfouttになるよう旋回外側前輪の制動圧が制御される。

ステップ１４５０に於いてはアンダーステア状態量ＤＳが演算される。尚アンダーステア状態量ＤＳは車両のアンダーステアの程度を示す値であればよく、任意の要領にて演算されてよい。例えばＫhをスタビリティファクタとし、Ｈをホイールベースとし、Ｒgをステアリングギヤ比として下記の式１に従って目標ヨーレートγcが演算されると共に、Ｔを時定数としｓをラプラス演算子として下記の式２に従って基準ヨーレートγtが演算される。尚目標ヨーレートγcは動的なヨーレートを考慮すべく車両の横加速度Ｇyを加味して演算されてもよい。
γc＝Ｖ・θ／（１＋Ｋh・Ｖ^２）・Ｈ／Ｒg ……（１）
γt＝γc／（１＋Ｔ・ｓ） ……（２）

そして下記の式３に従ってアンダーステア量ＤＶが演算されると共に、ヨーレートγの符号に基づき車両の旋回方向が判定される。アンダーステア状態量ＤＳが車両の左旋回時にはＤＶとして、車両の右旋回時には−ＤＶとして演算され、演算結果が負の値のときにはアンダーステア状態量は０とされる。尚アンダーステア量ＤＶは下記の式４に従って演算されてもよい。
ＤＶ＝（γt−γ） ……（３）
ＤＶ＝Ｈ・（γt−γ）／Ｖ ……（４）

ステップ１５００に於いてはアンダーステア状態量ＤＳが制御開始基準値ＤＳs（ＤＳe以上の正の定数）以上であるか否かの判別、即ちアンダーステア抑制制御が実行される必要があるか否かの判別が行われる。そして否定判別が行われたときには制御は一旦終了され、肯定判別が行われたときには制御はステップ１５５０へ進む。

ステップ１５５０に於いては車速Ｖがアンダーステア抑制制御の許可車速下限値Ｖdr（正の定数）未満であるか否かの判別、即ち車速Ｖがアンダーステア抑制制御の実行を許可できる値であるか否かの判別が行われる。そして肯定判別が行われたときには制御は一旦終了され、否定判別が行われたときには制御はステップ１６００へ進む。

ステップ１６００に於いては車両のヨーレートを低減するヨーモーメントを車両に付与すると共に車両を減速することにより車両のアンダーステアの程度を低減するアンダーステア抑制制御が実行される。尚アンダーステア抑制制御は本発明の要旨をなすものではないので、任意の要領にて実行されてよい。例えばアンダーステア状態量ＤＳが大きいほど大きくなるよう旋回外側後輪及び旋回内側後輪の目標制動スリップ率Ｓroutt、Ｓrintが演算される。そして旋回外側後輪及び旋回内側後輪の制動スリップ率がそれぞれ目標制動スリップ率Ｓroutt、Ｓrintになるようそれらの車輪の制動圧が制御される。

かくして第一の実施形態によれば、旋回補助制御を開始すべき状況になると、ステップ５０、１００、１５０、２００、２５０に於いてそれぞれ否定判別、肯定判別、否定判別、否定判別、肯定判別が行われる。そしてステップ３００及び３５０に於いて旋回内側後輪に対する制動力の付与が開始され、ステップ４００又は５００に於いて肯定判別が行われるまで旋回内側後輪の制動力が増大される。

よって左右後輪の制動力差による旋回補助方向のヨーモーメントが車両に付与され、これにより車両の旋回が補助される。従って旋回補助制御による制動力の付与が行われない場合に比して車両の旋回性が向上される。

またオーバーステア抑制制御を開始すべき状況になると、ステップ１０５０、１２００、１３５０に於いてそれぞれ否定判別、肯定判別、肯定判別が行われる。そしてステップ１１００に於いて肯定判別が行われるまで、ステップ１４００に於いてオーバーステア抑制制御の制御対象車輪に対し制動力が付与され、これにより車両のオーバーステア状態が抑制される。

更にアンダーステア抑制制御を開始すべき状況になると、ステップ１０５０、１２００、１３５０、１５００、１５５０に於いてそれぞれ否定判別、肯定判別、否定判別、肯定判別、否定判別が行われる。そしてステップ１１００に於いて肯定判別が行われるまで、ステップ１６００に於いてアンダーステア抑制制御の制御対象車輪に対し制動力が付与され、これにより車両のアンダーステア状態が抑制される。

前述の如く、旋回補助制御による制動力の付与が可能な車速域は車速Ｖが基準値Ｖta以下の範囲である。これに対しオーバーステア抑制制御による制動力の付与が可能な車速域は車速Ｖが基準値Ｖsp以上の範囲であり、アンダーステア抑制制御による制動力の付与が可能な車速域は車速Ｖが基準値Ｖdr以上の範囲である。

図６に示されている如く、基準値Ｖtaは基準値Ｖspよりも大きいが、基準値Ｖdrよりも小さい。よって旋回補助制御による制動力の付与が可能な車速域はアンダーステア抑制制御による制動力の付与が可能な車速域とオーバーラップしていない。従って旋回補助制御による制動力の付与とアンダーステア抑制制御による制動力の付与とが干渉することを確実に回避することができる。

また旋回補助制御による制動力の付与が可能な車速域の下限値は０の車速であるのに対し、オーバーステア抑制制御による制動力の付与が可能な車速域の下限値Ｖspは０よりも大きい正の値である。よって車速Ｖが下限値Ｖspよりも小さい車速域に於いては、オーバーステア抑制制御による制動力の付与は許可されず、旋回補助制御による制動力の付与のみが許可される。従って旋回補助制御による制動力の付与とオーバーステア抑制制御による制動力の付与とが干渉することを回避することができる。

旋回補助制御による制動力の付与が行われると車両のヨーレートの大きさが大きくなるので、オーバーステア抑制制御による制動力の付与が必要であると判定される場合がある。しかし特にオフロード走行時等に於いて旋回補助制御による制動力の付与が必要になるのは車速Ｖが極低車速域にある場合であり、オーバーステア抑制制御による制動力の付与は許可されない。よってオフロード走行時等に於いて旋回補助制御による制動力の付与がオーバーステア抑制制御によって阻害されることを回避し、車両の旋回性能を効果的に向上させることができる。

また旋回補助制御による制動力の付与が可能な車速域はオーバーステア抑制制御による制動力の付与が可能な車速域と部分的にオーバーラップしている。しかし旋回補助制御による制動力の付与が行われていない状況に於いてオーバーステア抑制制御による制動力の付与が開始されると、ステップ２００に於いて肯定判別が行われ、ステップ３００及び３５０は実行されない。またオーバーステア抑制制御による制動力の付与が行われている状況に於いて旋回補助制御による制動力の付与が必要になる場合には、ステップ１００に於いて否定判別が行われる。

よって上述の何れの場合にも旋回補助制御による制動力の付与とオーバーステア抑制制御による制動力の付与とが同時に行われることがないので、旋回補助制御による制動力の付与とオーバーステア抑制制御による制動力の付与とが干渉することを回避することができる。

また旋回補助制御による制動力の付与が行われている状況に於いてオーバーステア抑制制御による制動力の付与が必要になると、ステップ５０及び４００に於いて肯定判別が行われ、ステップ４５０に於いて旋回補助制御による制動力の付与が終了される。よってこの場合にも旋回補助制御による制動力の付与とオーバーステア抑制制御による制動力の付与とが干渉することを回避することができる。また例えば道路での走行中に旋回補助制御による制動力の付与が実行されることに起因して車両がオーバーステア状態になっても、旋回補助制御による制動力の付与を終了させてオーバーステア抑制制御による制動力の付与を開始することができる。よってかかる状況に於ける車両のオーバーステア状態を確実に抑制することができる。

第二の実施形態
図４は四輪駆動車に適用された本発明による車両の走行制御装置の第二の実施形態に於ける旋回補助制御のルーチンを示すフローチャート、図５は第二の実施形態に於ける車両運動制御のルーチンを示すフローチャートである。

尚図４及び図５に於いて、それぞれ図２及び図３に示されたステップに対応するステップには図２及び図３に於いて付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。また図４及び図５に示されたフローチャートによる制御も図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。

この第二の実施形態に於いては、図７に示されている如く、旋回補助制御の許可判定の基準値（上限値）Ｖtaは車両運動制御による制御力の付与の許可車速下限値Ｖvscよりも低い値に設定されている。よって旋回補助制御による制御力の付与を実行可能な車速域は、オーバーステア抑制制御及びアンダーステア抑制制御の何れについても車両運動制御による制御力の付与を実行可能な車速域とオーバーラップしていない。

図４に示されている如く、第二の実施形態に於ける旋回補助制御は基本的には第一の実施形態の場合と同様に実行される。しかしステップ１５０に於いて否定判別が行われると、ステップ２００が実行されることなく制御はステップ２５０へ進む。

また図５に示されている如く、第二の実施形態に於ける車両運動制御も基本的には第一の実施形態の場合と同様に実行される。しかしステップ１２００に於いて肯定判別が行われると、制御はステップ１２５０へ進む。

ステップ１２５０に於いては車速Ｖが車両運動制御の許可判定の基準値Ｖvsc未満であるか否かの判別、即ち車速Ｖが車両運動制御による制動力の付与を許可できる値未満であるか否かの判別が行われる。そして肯定判別が行われたときには制御は一旦終了され、否定判別が行われたときには制御はステップ１３００へ進む。

またこの第二の実施形態に於いては、ステップ１５００に於いて肯定判別が行われても、第一の実施形態に於けるステップ１５５０に対応するステップは実行されず、制御はステップ１６００へ進んでアンダーステア抑制制御による制御力の付与が開始される。

かくして第二の実施形態によれば、旋回補助制御を開始すべき状況になると、ステップ３００及び３５０に於いて旋回内側後輪に対する制動力の付与が開始され、ステップ４００又は５００に於いて肯定判別が行われるまで旋回内側後輪の制動力が増大される。

よって第一の実施形態の場合と同様、左右後輪の制動力差による旋回補助方向のヨーモーメントが車両に付与され、これにより車両の旋回が補助される。従って旋回補助制御による制御力の付与が行われない場合に比して車両の旋回性が向上される。

またオーバーステア抑制制御を開始すべき状況になると、ステップ１１００に於いて肯定判別が行われるまで、ステップ１４００に於いてオーバーステア抑制制御の制御対象車輪に対し制動力が付与され、これにより車両のオーバーステア状態が抑制される。

更にアンダーステア抑制制御を開始すべき状況になると、ステップ１１００に於いて肯定判別が行われるまで、ステップ１６００に於いてアンダーステア抑制制御の制御対象車輪に対し制動力が付与され、これにより車両のアンダーステア状態が抑制される。

前述の如く、旋回補助制御による制動力の付与が可能な車速域は車速Ｖが基準値Ｖta以下の範囲である。これに対し車両運動制御による制動力の付与が可能な車速域は車速Ｖが基準値Ｖtaよりも高い基準値Ｖvsc以上の範囲である。

図７に示されている如く、旋回補助制御による制動力の付与が可能な車速域は車両運動制御による制動力の付与が可能な車速域とオーバーラップしていない。従って旋回補助制御による制動力の付与と車両運動制御による制動力の付与とが干渉することを確実に回避することができる。

特に第一の実施形態の如く、旋回補助制御による制動力の付与が可能な車速域がオーバーステア抑制制御による制動力の付与が可能な車速域とオーバーラップしている場合には、旋回補助制御が不必要に終了され、オーバーステア抑制制御が不必要に開始される場合がある。即ち旋回補助制御による制動力の付与が行われており、車両のヨーレートの大きさが大きくなっている状況に於いて、オーバーステア抑制制御による制動力の付与が必要であると判定されると、旋回補助制御が終了され、オーバーステア抑制制御が開始される。

これに対し第二の実施形態によれば、旋回補助制御による制動力の付与が行われることにより、車両のヨーレートの大きさが大きくなっても、オーバーステア抑制制御による制動力の付与が必要であると判定されることがない。よって旋回補助制御が不必要に終了され、オーバーステア抑制制御が不必要に開始されることを効果的に回避することができる。

以上に於いては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

例えば上述の各実施形態に於いては、旋回補助制御は旋回内側後輪がロック状態になるまで旋回内側後輪に制動力を付与するようになっているが、旋回内輪の制動スリップ量又は制動スリップ率が基準値になるまで制動力が付与されるよう修正されてもよい。また旋回内輪の制動圧が基準値になるまで旋回内輪の制動圧が増大されるよう修正されてもよい。

また上述の各実施形態に於いては、操舵角θの絶対値に基づいて旋回内側後輪の目標増圧勾配ΔＰbrintが演算されることにより、目標増圧勾配が操舵角θの絶対値に応じて可変設定されるようになっているが、目標増圧勾配は一定であってもよい。

また上述の第二の実施形態に於いては、旋回補助制御の許可判定の基準値Ｖtaは車両運動制御による制御力の付与の許可車速下限値Ｖvscよりも低い値に設定されている。しかし図８に示されている如く、オーバーステア抑制制御による制御力の付与の許可車速下限値Ｖspが旋回補助制御の許可判定の基準値Ｖtaよりも高く且つアンダーステア抑制制御による制御力の付与の許可車速下限値Ｖdrよりも低い値に設定されてもよい。

また上述の各実施形態に於いては、車両は四輪駆動車であるが、本発明の走行制御装置は後輪駆動車や前輪駆動車に適用されてもよい。

また上述の各実施形態に於いては、車輪の前後力の低減は車輪に制動力を付与することによって行われるようになっているが、車輪が駆動輪である場合には、駆動力を低減したり、駆動力を低減すると共に制動力を付与することによって行われてもよい。

また上述の各実施形態に於いては、旋回補助制御は旋回内側後輪に制動力を付与するようになっているが、旋回内側前輪に制動力を付与したり、旋回内側前輪及び旋回内側後輪に制動力を付与するようになっていてもよい。また旋回内輪に制動力を付与すると共に旋回外輪に駆動力を付与するようになっていてもよい。

また上述の各実施形態に於いては、車両運動制御はオーバーステア抑制制御及びアンダーステア抑制制御を含んでいるが、アンダーステア抑制制御が行われなくてもよい。

１０…エンジン、１８…トランスファー、２４…エンジン制御装置、２６…選択スイッチ、２８…４ＷＤ制御装置、３０…前輪ディファレンシャル、３６…後輪ディファレンシャル、４２…制動装置、５０…走行制御用電子制御装置、５２FL〜５２RR…車輪速度センサ、５４…ヨーレートセンサ、５６…前後加速度センサ、５８…横加速度センサ、６０…操舵角センサ、６２…旋回補助スイッチ

Claims (6)

1. 旋回外輪に比して旋回内輪の前後力が小さくなるよう車輪の前後力を制御する旋回補助制御と、車輪の前後力を制御することにより車両の旋回運動を安定化させる車両運動制御とを行う車両の走行制御装置に於いて、前記旋回補助制御が許可される車速域は前記車両運動制御が許可される車速域よりも低く設定されていることを特徴とする車両の走行制御装置。
2. 前記車両運動制御はオーバーステア抑制制御を含み、前記旋回補助制御が許可される車速域の上限値は前記オーバーステア抑制制御が許可される車速域の下限値よりも低く設定されていることを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。
3. 前記車両運動制御はオーバーステア抑制制御を含み、前記旋回補助制御が許可される車速域の上限値は前記オーバーステア抑制制御が許可される車速域の下限値よりも高く設定され、前記旋回補助制御が許可される車速域の下限値は前記オーバーステア抑制制御が許可される車速域の下限値よりも低く設定されていることを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。
4. 前記オーバーステア抑制制御が許可される車速域の下限値と前記旋回補助制御が許可される車速域の上限値との間の車速域に於いては、前記オーバーステア抑制制御の実行中に前記旋回補助制御の開始条件が成立しても前記旋回補助制御は開始されないことを特徴とする請求項３に記載の車両の走行制御装置。
5. 前記オーバーステア抑制制御が許可される車速域の下限値と前記旋回補助制御が許可される車速域の上限値との間の車速域に於いては、前記旋回補助制御の実行中に前記オーバーステア抑制制御の開始条件が成立すると前記旋回補助制御は中止されることを特徴とする請求項３に記載の車両の走行制御装置。
6. 前記車両運動制御はオーバーステア抑制制御及びアンダーステア抑制制御を含み、前記旋回補助制御が許可される車速域の上限値は前記アンダーステア抑制制御が許可される車速域の下限値よりも低く設定されていることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の車両の走行制御装置。

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