JP6080836B2 - 車両運動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両運動制御装置に関する。

特許文献１には、横加速度と車体速にもとづいた横Ｇ規範ヨーレートを補正した限界規範ヨーレートと、実際に発生している実ヨーレートと、の偏差を打ち消すように制動力を発生させて旋回時の回頭性を向上させる旋回制御装置（車両運動制御装置）が記載されている。特許文献１に記載される旋回制御装置は、旋回内側又は旋回外側となる片側の車輪に制動力を発生させて回頭性を向上させる。

特開２０１１−１８３８２６号公報

特許文献１に記載される旋回制御装置は、旋回時に片側の車輪に制動力が発生するため、転舵輪となる前輪へ充分に荷重移動しない。旋回時に前輪（転舵輪）へ充分に荷重移動すると、車両は、運転者の操舵に応じて効果的に回頭するので回頭性が向上して、旋回時の操舵に対するヨーレートの遅れが改善される。これによって、運転者が違和感を覚えることなく、且つ、安定した旋回が実現される。このように、特許文献１に記載される旋回制御装置は、旋回時に前輪へ充分に荷重移動されないという点で改善の余地がある。

そこで、本発明は、旋回時に前輪へ充分に荷重移動させて回頭性を向上させることでヨーレートの特性を効果的に改善できる車両運動制御装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、前輪と後輪を有する車両に備わり、ステアリングホイールの操舵角と前記車両の車体速にもとづいて第１の規範ヨーレートを演算する定常特性部と、前記第１の規範ヨーレートの変化に対して遅れを有する第２の規範ヨーレートを演算する過渡特性部と、前記第１の規範ヨーレートと前記第２の規範ヨーレートの偏差に応じた制動力を設定する制動力演算部と、前記制動力演算部が設定した前記制動力を、制動力発生部に発生させる制御信号を出力する制御信号発生部と、を有する車両運動制御装置とする。そして、前記制動力演算部は、前記第１の規範ヨーレートと前記第２の規範ヨーレートにもとづいて前記ステアリングホイールが切り増し状態であると判定したときに前記制動力を設定し、前記制御信号発生部は、少なくとも２つの前輪又は２つの後輪に備わる前記制動力発生部に前記制動力を発生させるように前記制御信号を設定して当該制御信号を出力することを特徴とする。

本発明の車両運動制御装置は、ステアリングホイールが切り増しされているときに、操舵角と車体速にもとづいた第１の規範ヨーレートと、第１の規範ヨーレートに対して遅れを有する第２の規範ヨーレートと、の偏差にもとづいた制動力を設定する。そして、この制動力を少なくとも２つの前輪又は２つの後輪で発生させる。したがって、ステアリングホイールが切り増しされているときに前輪へ荷重移動し、ステアリングホイールの操舵に応じて車両が速やかに回頭する。これによって、旋回する車両におけるヨーレートの特性が改善される。

また、前記制動力演算部は、前記第１の規範ヨーレートの絶対値が前記第２の規範ヨーレートの絶対値より大きいときに前記ステアリングホイールが切り増し状態であると判定する。
本発明によると、制動力演算部は、第１の規範ヨーレートの絶対値と第２の規範ヨーレートの絶対値の大小を比較するだけでステアリングホイールが切り増し状態であると判定できる。

また、前記制動力演算部は、前記偏差が大きいほど前記制動力を大きく設定することを特徴とする。
本発明によると、第１の規範ヨーレートと第２の規範ヨーレートの偏差が大きいほど大きな制動力が車両に発生して前輪へ大きく荷重移動する。したがって、第２の規範ヨーレートが第１の規範ヨーレートから大きく遅れているほど運転者の操舵に対して効率よく車両が回頭して回頭性が向上し、これによって、第１の規範ヨーレートに対する第２の規範ヨーレートの遅れが小さくなるように車両を動作させることが可能になって、車両に発生するヨーレートの特性が改善される。

また、前記過渡特性部は、前記第１の規範ヨーレートの変化に対して所定の時定数で遅れるように前記第２の規範ヨーレートを演算し、前記時定数は、前記車両の旋回特性に応じて設定されていることを特徴とする。
本発明によると、車両の旋回特性に応じた第２の規範ヨーレートが設定される。

本発明によると、旋回時に前輪へ充分に荷重移動させて回頭性を向上させることでヨーレートの特性を効果的に改善できる車両運動制御装置を提供できる。

車両運動制御装置を備える車両を示す図である。 車両運動制御装置の機能ブロック図である。 （ａ）は定常特性部の機能ブロック図、（ｂ）は過渡特性部の機能ブロック図である。 制動力演算部の機能ブロック図である。 制動力演算部の設計変更例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は車両運動制御装置を備える車両を示す図である。
図１に示すように、車両運動制御装置１は車両１０に備わっている。図１に示す車両１０は、動力源１１が出力する動力で前輪ＷＦが駆動されて走行する前輪駆動であるが、車両１０の駆動形式は限定されない。車両１０は後輪ＷＲが駆動されて走行する後輪駆動であってもよいし４輪駆動であってもよい。動力源１１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関であってもよいし、電動機であってもよい。また、内燃機関と電動機が組み合わさったハイブリッドタイプであってもよい。

車両運動制御装置１は、いずれも図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）から構成されるマイクロコンピュータ、及び周辺機器からなる。

車両１０は操舵装置１２と制動装置１３を備える。
操舵装置１２は、ステアリングホイール１２１とステアリング軸１２４を有する。なお、電動パワーステアリングシステムの場合、操舵装置１２にはアシストモータ１２２が備わる。アシストモータ１２２はステアリング軸１２４に入力するトルク（アシストトルク）を発生する。

ステアリング軸１２４は、ステアリングホイール１２１が操舵されたときに回転してラック軸１２３を変位させて前輪ＷＦを転舵する。また、ステアリングホイール１２１が操舵されたときの舵角は舵角センサ１２１ａで検出される。舵角センサ１２１ａの検出信号（舵角信号Ｓｈ）は、車両運動制御装置１に入力される。車両運動制御装置１は舵角信号Ｓｈにもとづいてステアリングホイール１２１の操舵角θｈを算出する。
また、車両運動制御装置１は、算出した操舵角θｈにもとづいてアシストモータ１２２を駆動してアシストトルクを発生させる。

制動装置１３は、ブレーキペダル１３１と制動力発生部（ブレーキ動作部１３２）を有する。ブレーキ動作部１３２は例えばディスクブレーキであって、液圧発生部１３３で発生するブレーキ液圧でブレーキディスク１３２ａを挟んで制動力を発生する。液圧発生部１３３は、例えば、前輪ＷＦと後輪ＷＲとに独立してブレーキ液圧を供給可能に構成される。又は、２つの前輪ＷＦと２つの後輪ＷＲのそれぞれに（つまり、４輪のそれぞれに）独立してブレーキ液圧を供給可能に構成されていてもよい。

なお、動力源１１が電動機の場合、又は、動力源１１が内燃機関と電動機が組み合わさったハイブリッドタイプの場合、動力源１１で回生制動力を発生することができる。したがって、動力源１１として電動機を有する車両１０（電気自動車、ハイブリッド自動車等）においては、動力源１１（電動機）が制動力発生部として機能する。

ブレーキペダル１３１が踏み込み操作されたときの操作量（ブレーキストローク）はブレーキセンサ１３１ａで検出される。ブレーキセンサ１３１ａの検出信号（制動信号Ｓｂ）は車両運動制御装置１に入力される。車両運動制御装置１は制動信号Ｓｂにもとづいてブレーキストロークを算出し、算出したブレーキストロークにもとづいて、液圧発生部１３３のアクチュエータ１３３ａを駆動する。液圧発生部１３３はアクチュエータ１３３ａが駆動してブレーキストロークに対応したブレーキ液圧を発生する。このように、制動装置１３は、ブレーキペダル１３１の踏み込み操作量（ブレーキストローク）に応じた車両運動制御装置１の制御でアクチュエータ１３３ａが駆動し、ブレーキ動作部１３２が駆動するブレーキバイワイヤになっている。

車両１０にはスロットルペダル１１１が備わる。スロットルペダル１１１は動力源１１に接続される。動力源１１はスロットルペダル１１１の踏み込み操作量に応じた動力を出力する。
また、スロットルペダル１１１が踏み込み操作されたときの操作量（スロットルストローク）はスロットルセンサ１１１ａで検出される。スロットルセンサ１１１ａの検出信号（スロットル信号Ｓａ）は車両運動制御装置１に入力される。車両運動制御装置１はスロットル信号Ｓａにもとづいてスロットルストロークを算出可能に構成されている。

なお、車両運動制御装置１が、算出したスロットルストロークにもとづいて動力源１１の動力を調節する構成のドライブバイワイヤが備わる車両１０であってもよい。動力源１１が、ドライブバイワイヤで操作されるガソリンエンジンの場合、車両運動制御装置１はスロットルストロークにもとづいてスロットル弁（図示せず）を制御してスロットル開度を設定する。

車両１０には、横加速度検出手段（横加速度センサ１４）、前後加速度センサ１５、車速センサ１６、及びヨーレートセンサ１７が備わっている。
横加速度センサ１４は車両１０に発生する横加速度を検出するセンサであり、検出信号（横加速度信号Ｓｇｙ）は車両運動制御装置１に入力される。車両運動制御装置１は横加速度信号Ｓｇｙにもとづいて車両１０に発生している横加速度を算出する。
前後加速度センサ１５は車両１０に発生する前後加速度を検出するセンサであり、検出信号（前後加速度信号Ｓｇｘ）は車両運動制御装置１に入力される。車両運動制御装置１は前後加速度信号Ｓｇｘにもとづいて車両１０に発生している前後加速度を算出する。
また、車速センサ１６は、例えば車輪（前輪ＷＦ，後輪ＷＲ）の回転速度を検出する車輪速センサである。車速センサ１６は車輪の回転に応じてパルス信号（車輪速信号Ｓｗ）を出力する。車両運動制御装置１は車輪速信号Ｓｗにもとづいて車両１０の車速（車体速Ｖｃ）を算出する。
また、ヨーレートセンサ１７は、車両１０に発生するヨーレートを検出するセンサであり、検出信号（ヨーレート信号Ｓｙａｗ）は車両運動制御装置１に入力される。車両運動制御装置１はヨーレート信号Ｓｙａｗにもとづいて車両１０に発生しているヨーレート（実ヨーレート）を算出する。

なお、図１では省略してあるが、車両運動制御装置１には４つの車速センサ１６（車輪速センサ）からパルス信号が入力される。車両運動制御装置１は、４つのパルス信号にもとづいて車両１０の車体速Ｖｃを算出する。

図２は車両運動制御装置の機能ブロック図である。図３の（ａ）は定常特性部の機能ブロック図、（ｂ）は過渡特性部の機能ブロック図である。
図２に示すように、車両運動制御装置１は、操舵角演算部２０ａと車体速演算部２０ｂを有する。
操舵角演算部２０ａには舵角信号Ｓｈが入力される。操舵角演算部２０ａは舵角信号Ｓｈにもとづいてステアリングホイール１２１（図１参照）の操舵角θｈを算出する。
車体速演算部２０ｂには車輪速信号Ｓｗが入力される。車体速演算部２０ｂは車輪速信号Ｓｗにもとづいて車両１０（図１参照）の車体速Ｖｃを算出する。

また、車両運動制御装置１は規範ヨーレート演算部２１を有する。操舵角演算部２０ａが算出する操舵角θｈ、及び、車体速演算部２０ｂが算出する車体速Ｖｃは規範ヨーレート演算部２１に入力される。
規範ヨーレート演算部２１は定常特性部２１ａと過渡特性部２１ｂを有する。

定常特性部２１ａは、操舵角θｈと車体速Ｖｃにもとづいて、車両１０（図１参照）に発生すると予測される第１の規範ヨーレート（舵角規範ヨーレートωｓｔｎ）を演算する。
図３の（ａ）に示すように、定常特性部２１ａは車速ゲインマップＭＰ１を有する。車速ゲインマップＭＰ１は、車体速Ｖｃと規範ヨーレートゲインＫｆの関係を示すマップである。定常特性部２１ａは、車体速Ｖｃに対応する規範ヨーレートゲインＫｆを車速ゲインマップＭＰ１にもとづいて設定する。
車速ゲインマップＭＰ１は、車両１０（図１参照）の動特性等にもとづいた事前の実験計測やシミュレーションによって設定される。
設定された規範ヨーレートゲインＫｆは乗算器２１０に入力される。

乗算器２１０は、操舵角θｈに規範ヨーレートゲインＫｆを乗算して舵角規範ヨーレートωｓｔｎを算出する。定常特性部２１ａは、乗算器２１０で算出される舵角規範ヨーレートωｓｔｎを出力する。

車速ゲインマップＭＰ１は、車体速Ｖｃに対する規範ヨーレートゲインＫｆの特性を示すマップである。車速ゲインマップＭＰ１において、規範ヨーレートゲインＫｆは、車両１０（図１参照）の運動特性などに対応して様々な特性を示す。

図２に示すように、過渡特性部２１ｂは、第２の規範ヨーレート（遅れ規範ヨーレートωｓｔｆ）を算出する。遅れ規範ヨーレートωｓｔｆは、ステアリングホイール１２１（図１参照）が操舵されたときに車両１０（図１参照）が回頭を開始するまでに生じる遅れに応じて、舵角規範ヨーレートωｓｔｎから遅れることを想定されたヨーレートである。つまり、遅れ規範ヨーレートωｓｔｆは、車両１０の動特性に応じて、舵角規範ヨーレートωｓｔｎから遅れて生じるヨーレートである。ステアリングホイール１２１が操舵されたとき、車両１０が回頭を開始するまでの遅れは小さいことが好ましく、ひいては、舵角規範ヨーレートωｓｔｎと遅れ規範ヨーレートωｓｔｆの偏差（ヨーレート偏差ΔＹ）が小さいことが好ましい。

そこで、本実施形態の車両運動制御装置１は、ステアリングホイール１２１（図１参照）が操舵されたとき、車両１０に制動力を発生させて前輪ＷＦ（図１参照）に効果的に荷重移動し、ステアリングホイール１２１が操舵されたときの車両１０の回頭性を向上して、旋回する車両１０に発生するヨーレートの特性を効果的に改善する。

図３の（ｂ）に示すように、過渡特性部２１ｂは規範ヨーレート算出部２１１を有する。規範ヨーレート算出部２１１は、車体速Ｖｃに対応する規範ヨーレートゲインＫｆを操舵角θｈに乗算して中間ヨーレートω１を設定する。規範ヨーレートゲインＫｆは、定常特性部２１ａにおいて車体速Ｖｃに乗算されるものと同じであり、例えば、過渡特性部２１ｂが車体速Ｖｃに対応する規範ヨーレートゲインＫｆを車速ゲインマップＭＰ１にもとづいて設定する。

中間ヨーレートω１はフィルタ処理部２１２に入力される。フィルタ処理部２１２は中間ヨーレートω１に所定の時定数で遅れを生じさせて出力する。この時定数は車両１０（図１参照）の動特性（特に、旋回特性）に応じて設定される設計値である。
このような時定数は、操舵装置１２（図１参照）を構成するギヤやラック、ナックル（いずれも図示せず）等の構成要素の特性に応じて決定される旋回特性にもとづくものであり、事前の実験計測やシミュレーション等で設定される。
フィルタ処理部２１２は、ローパスフィルタや一次遅れフィルタなど、入力信号に遅れを生じさせるフィルタで中間ヨーレートω１をフィルタリングし、中間ヨーレートω１の変化に対して遅れて変化する規範ヨーレートωｓｔｆを出力する。

過渡特性部２１ｂの規範ヨーレート算出部２１１が演算する中間ヨーレートω１は、定常特性部２１ａが演算する舵角規範ヨーレートωｓｔｎ（第１の規範ヨーレート）と同等である。したがって、過渡特性部２１ｂが演算する遅れ規範ヨーレートωｓｔｆ（第２の規範ヨーレート）は、舵角規範ヨーレートωｓｔｎ（第１の規範ヨーレート）の変化に対して遅れを有するヨーレートになる。

図２に示すように、定常特性部２１ａから出力される舵角規範ヨーレートωｓｔｎと、過渡特性部２１ｂから出力される遅れ規範ヨーレートωｓｔｆは、加減算器２２に入力される。
加減算器２２は、舵角規範ヨーレートωｓｔｎから遅れ規範ヨーレートωｓｔｆを減算してヨーレート偏差ΔＹを算出する（ΔＹ＝ωｓｔｎ−ωｓｔｆ）。ヨーレート偏差ΔＹは制動力演算部２３に入力される。

制動力演算部２３は、ヨーレート偏差ΔＹに応じた制動力（制動力目標値Ｂｔｇ）を演算する。制動力目標値Ｂｔｇは制御信号発生部（制動力制御信号発生部２４）に入力される。
制動力制御信号発生部２４は、制動力目標値Ｂｔｇに相当する制動力をブレーキ動作部１３２（図１参照）で発生させるブレーキ液圧が液圧発生部１３３（図１参照）で発生するような制御信号（液圧制御信号Ｃｂ）を出力する。

制動力制御信号発生部２４が出力する液圧制御信号Ｃｂは、制動装置１３の液圧発生部１３３のアクチュエータ１３３ａ（図１参照）に入力される。アクチュエータ１３３ａは液圧制御信号Ｃｂにもとづいて駆動し、液圧発生部１３３（図１参照）がブレーキ液圧を発生する。

図４は制動力演算部の機能ブロック図である。
図４に示すように、制動力演算部２３はステアリング動作判定部２３１と演算部２３２を有する。

ステアリング動作判定部２３１はステアリングホイール１２１（図１参照）が操舵されている状態を判定する。
ステアリング動作判定部２３１は、舵角規範ヨーレートωｓｔｎの絶対値が遅れ規範ヨーレートωｓｔｆの絶対値より大きいとき（｜ωｓｔｎ｜＞｜ωｓｔｆ｜）、ステアリングホイール１２１が切り増しされていると判定する（切り増し状態Ｓｔ＿Ｆと判定する）。また、ステアリング動作判定部２３１は、舵角規範ヨーレートωｓｔｎの絶対値が遅れ規範ヨーレートωｓｔｆの絶対値より小さいとき（｜ωｓｔｎ｜＜｜ωｓｔｆ｜）、ステアリングホイール１２１が切り戻しされていると判定する（切り戻し状態Ｓｔ＿Ｒと判定する）。この判定結果は演算部２３２に入力される。

なお、本実施形態において、切り増し状態Ｓｔ＿Ｆは、ステアリングホイール１２１（図１参照）が中立位置から離れる方向に操舵される状態を示し、切り戻し状態Ｓｔ＿Ｒは、ステアリングホイール１２１が中立位置に近づく方向に操舵される状態を示す。したがって、ステアリングホイール１２１が切り増し状態Ｓｔ＿Ｆのとき、車両１０（図１参照）に発生するヨーレートが増大する。また、ステアリングホイール１２１が切り戻し状態Ｓｔ＿Ｒのとき、車両１０に発生するヨーレートが減少する。

図４に示すように、遅れ規範ヨーレートωｓｔｆは舵角規範ヨーレートωｓｔｎの変化に対して所定の時定数で遅れて変化する（遅れを有することになる）。したがって、ステアリングホイール１２１（図１参照）が操舵されてから所定の時間が経過するまでは舵角規範ヨーレートωｓｔｎの絶対値は遅れ規範ヨーレートωｓｔｆの絶対値よりも大きい。そして、所定の時間が経過すると舵角規範ヨーレートωｓｔｎの絶対値が遅れ規範ヨーレートωｓｔｆの絶対値よりも小さくなる。

そして、舵角規範ヨーレートωｓｔｎの絶対値が遅れ規範ヨーレートωｓｔｆの絶対値よりも大きいときは、舵角規範ヨーレートωｓｔｎが遅れ規範ヨーレートωｓｔｆに先んじて増大しているときであり、ステアリングホイール１２１（図１参照）が切り増しされているときに相当する。
一方、舵角規範ヨーレートωｓｔｎの絶対値が遅れ規範ヨーレートωｓｔｆの絶対値よりも小さいときは、舵角規範ヨーレートωｓｔｎが遅れ規範ヨーレートωｓｔｆに先んじて減少しているときであり、ステアリングホイール１２１が切り戻しされているときに相当する。
このことから、ステアリング動作判定部２３１は、舵角規範ヨーレートωｓｔｎの絶対値が遅れ規範ヨーレートωｓｔｆの絶対値より大きいとき、ステアリングホイール１２１が切り増しされていると判定する。また、ステアリング動作判定部２３１は、舵角規範ヨーレートωｓｔｎの絶対値が遅れ規範ヨーレートωｓｔｆの絶対値より小さいとき、ステアリングホイール１２１が切り戻しされていると判定する。

演算部２３２は制動力設定マップＭＰ２を有する。制動力設定マップＭＰ２は、ヨーレート偏差ΔＹと制動力目標値Ｂｔｇの関係を示すマップである。
制動力設定マップＭＰ２は、ヨーレート偏差ΔＹが大きいほど大きな制動力目標値Ｂｔｇが設定されている。したがって、演算部２３２は、ヨーレート偏差ΔＹが大きいほど大きな制動力目標値Ｂｔｇを設定する。
このような制動力設定マップＭＰ２は、車両１０（図１参照）に要求される走行性能や旋回性能等にもとづいて、事前の実験計測やシミュレーションによって設定されることが好適である。

また、演算部２３２は出力選択部２３２ａを有する。出力選択部２３２ａは、ステアリング動作判定部２３１の判定結果に応じて出力値を選択する。ステアリング動作判定部２３１が切り増し状態Ｓｔ＿Ｆと判定した場合、出力選択部２３２ａは、制動力設定マップＭＰ２にもとづいて設定された制動力目標値Ｂｔｇを選択する。また、ステアリング動作判定部２３１が切り戻し状態Ｓｔ＿Ｒと判定した場合、出力選択部２３２ａは、制動力目標値Ｂｔｇとして「０（ゼロ）」を選択する。
出力選択部２３２ａで選択された制動力目標値Ｂｔｇが演算部２３２から出力される。したがって、ステアリング動作判定部２３１が切り戻し状態Ｓｔ＿Ｒと判定した場合、演算部２３２から出力される制動力目標値Ｂｔｇは「０（ゼロ）」になる。

このように、制動力演算部２３は、舵角規範ヨーレートωｓｔｎ（第１の規範ヨーレート）と遅れ規範ヨーレートωｓｔｆ（第２の規範ヨーレート）の偏差（ヨーレート偏差ΔＹ）にもとづいた制動力目標値Ｂｔｇ（制動力）を設定する。
また、制動力演算部２３は、舵角規範ヨーレートωｓｔｎと遅れ規範ヨーレートωｓｔｆにもとづいて、ステアリングホイール１２１（図１参照）が切り増し状態Ｓｔ＿Ｆであると判定したときのみ、ヨーレート偏差ΔＹにもとづいて設定した制動力目標値Ｂｔｇを出力する。

図２に示すように、制動力目標値Ｂｔｇは制動力制御信号発生部２４に入力され、制動力制御信号発生部２４は制動力目標値Ｂｔｇにもとづいて液圧制御信号Ｃｂを設定して出力する。
液圧発生部１３３（図１参照）は制動力制御信号発生部２４から出力される液圧制御信号Ｃｂにもとづいて駆動する。そして、制動力目標値Ｂｔｇに相当する制動力をブレーキ動作部１３２（図１参照）で発生させるブレーキ液圧が液圧発生部１３３で発生する。
したがって、ヨーレート偏差ΔＹが大きいほど大きな制動力が車両１０（図１参照）に発生する。これによって、ヨーレート偏差ΔＹが大きいほど前輪ＷＦ（図１参照）への荷重移動が大きくなり車両１０の回頭性が向上する。そして、ヨーレート偏差ΔＹが効果的に減少する。

また、ステアリング動作判定部２３１（図４参照）が切り戻し状態Ｓｔ＿Ｒと判定した場合、演算部２３２から出力される制動力目標値Ｂｔｇは「０（ゼロ）」になるので、車両１０（図１参照）に制動力が発生しない。したがって、ステアリングホイール１２１（図１参照）が切り増しされて、ステアリング動作判定部２３１が切り増し状態Ｓｔ＿Ｆと判定したときのみ車両１０に制動力が発生する。カーブの走行において、運転者は旋回終了時にステアリングホイール１２１（図１参照）を切り戻す。したがって、ステアリング動作判定部２３１が切り戻し状態Ｓｔ＿Ｒと判定したときには車両１０に制動力が発生しない構成にすることで、旋回終了時に車両１０に制動力が発生しない構成となる。

このように、制動力演算部２３が旋回開始時のみに制動力目標値Ｂｔｇを設定する（「０（ゼロ）」以外に設定する）構成であれば、カーブの走行において旋回開始時のみ車両１０（図１参照）に制動力が発生して回頭性が向上し、旋回終了時に、車両１０に制動力が発生しないので効率よい加速が可能になる。

また、制動力制御信号発生部２４は、２つの前輪ＷＦ（図１参照）だけで制動力を発生するように液圧制御信号Ｃｂを設定してこれを出力する。又は、制動力制御信号発生部２４は、２つの後輪ＷＲ（図１参照）だけで制動力を発生するように液圧制御信号Ｃｂを設定してこれを出力する。又は、制動力制御信号発生部２４は、２つの前輪ＷＦと２つの後輪ＷＲ（図１参照）の全てで制動力を発生するように液圧制御信号Ｃｂを設定してこれを出力する。つまり、本実施形態の制動力制御信号発生部２４は、少なくとも２つの前輪ＷＦ又は２つの後輪ＷＲに備わるブレーキ動作部１３２（図１参照）で制動力を発生させるように設定する液圧制御信号Ｃｂを出力する。

２つの前輪ＷＦで制動力が発生すると、車両１０（図１参照）には左右均等に制動力が発生し、２つの前輪ＷＦに均等に荷重が移動する。これによって車両１０の回頭性が効果的に向上するのでカーブを走行する車両１０におけるヨーレートの特性が改善される。
また、前輪ＷＦへ荷重移動すると路面と前輪ＷＦの摩擦が大きくなる。したがって、前輪ＷＦで制動力が発生すると車両１０が効果的に制動される。２つの後輪ＷＲで制動力が発生する場合も同等の効果を得ることができる。

なお、前記したように、動力源１１（図１参照）が電動機の場合、又は、動力源１１が内燃機関と電動機が組み合わさったハイブリッドタイプの場合、車両１０（図１参照）は、動力源１１（電動機）で回生制動力を発生させることができる。
この場合、制動力制御信号発生部２４は動力源１１で回生制動力を発生させるための制御信号（回生制御信号）を設定して出力する。車両運動制御装置１（図２参照）は回生制御信号で動力源１１を制御し、制動力目標値Ｂｔｇに相当する制動力を回生制動力で発生させる。
なお、回生制動力は、２つの前輪ＷＦ（図１参照）、及び、２つの後輪ＷＲ（図１参照）の４輪に発生する構成であってもよい。

制動力目標値Ｂｔｇに相当する制動力を回生制動力で発生する場合、液圧発生部１３３（図１参照）の作動音やブレーキ操作部１３２（図１参照）の機械的な消耗（図示しないパッド等の消耗）、ブレーキ操作部１３２で発生する摩擦熱の放熱等によるエネルギロスを軽減しながら車両１０（図１参照）の回頭性を向上させることができ、車両１０に発生するヨーレートの特性が改善される。

以上のように、本実施形態の車両運動制御装置１（図１参照）は、操舵角θｈと車体速Ｖｃにもとづいて舵角規範ヨーレートωｓｔｎを算出する。また、車両運動制御装置１は、車両１０（図１参照）の動特性に応じた遅れ規範ヨーレートωｓｔｆを算出する。そして、車両運動制御装置１は、ステアリングホイール１２１（図１参照）が切り増し状態Ｓｔ＿Ｆであると判定したとき、舵角規範ヨーレートωｓｔｎと遅れ規範ヨーレートωｓｔｆの偏差（ヨーレート偏差ΔＹ）が小さくなるように、車両１０（図１参照）に制動力を発生させる。具体的に車両運動制御装置１は、ヨーレート偏差ΔＹが大きくなるほど大きな制動力目標値Ｂｔｇを設定する。

遅れ規範ヨーレートωｓｔｆは、ステアリングホイール１２１（図１参照）が操舵されてから車両１０（図１参照）が回頭動作を始めるまでに生じる遅れによって規範ヨーレートωｓｔｎから遅れる。
そこで、本実施形態の車両運動制御装置１（図１参照）は、車両１０において、特に前輪ＷＦ（図１参照）で制動力を発生させて前輪ＷＦへ充分に荷重移動させる。これによって、車両１０の回頭性が向上して、ステアリングホイール１２１の操舵に対する旋回（回頭）の応答性が向上する。したがって、ステアリングホイール１２１が操舵されてから車両１０が回頭動作を始めるまでの遅れが緩和され、車両１０に発生するヨーレートの特性が改善される。

また、車両運動制御装置１（図１参照）は、ステアリングホイール１２１（図１参照）が切り増し状態Ｓｔ＿Ｆであると判定したときのみ制動力を発生させ、切り戻し状態Ｓｔ＿Ｒであると判定したときには制動力を発生させない。
車両１０（図１参照）がカーブから離脱するときにステアリングホイール１２１が切り戻し状態Ｓｔ＿Ｒとなるので、車両運動制御装置１が切り戻し状態Ｓｔ＿Ｒと判定したときに制動力が発生しない構成であれば、カーブから離脱する車両１０の加速が制動力で妨げられないので、車両１０は効率よく加速される。

また、車両運動制御装置１（図１参照）は、ステアリングホイール１２１（図１参照）が切り増し状態Ｓｔ＿Ｆであると判定したとき、前輪ＷＦ（図１参照）で制動力が発生するように液圧制御信号Ｃｂを設定する。
車両１０には左右均等に制動力が発生し、２つの前輪ＷＦに均等に荷重が移動する。これによって車両１０の回頭性が効果的に向上するのでカーブを走行する車両１０におけるヨーレートの特性が改善される。

なお、本発明は、発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜設計変更が可能である。

例えば、制動力演算部２３（図４参照）において、車体速Ｖｃが高いほど制動力目標値Ｂｔｇのゲインが大きくなる構成であってもよい。

図５は制動力演算部の設計変更例を示す図である。
図５に示すように、図４に示す制動力演算部２３に、ゲイン設定マップＭＰ３と、乗算器２３４が備わり、車体速Ｖｃが入力される構成の制動力演算部２３ａであってもよい。ゲイン設定マップＭＰ３は、車体速Ｖｃと車速補正ゲインＧｖとの関係を示すマップである。車速補正ゲインＧｖは演算部２３２が出力する制動力目標値Ｂｔｇを車体速Ｖｃに応じて補正するゲインであり、車体速Ｖｃが高いほど大きな値となるように制動力目標値Ｂｔｇを補正する。図５に示すように、車速補正ゲインＧｖは１．０より大きな値であって車体速Ｖｃが高くなるほど大きな値になる。このような車速補正ゲインＧｖは、車両１０（図１参照）に要求される走行性能や旋回性能等にもとづいて、事前の実験計測やシミュレーションによって設定されることが好適である。

制動力演算部２３ａは、車体速Ｖｃに対応する車速補正ゲインＧｖをゲイン設定マップＭＰ３にもとづいて設定する。車体速Ｖｃに対応する車速補正ゲインＧｖは乗算器２３４に入力される。乗算器２３４は演算部２３２から出力される制動力目標値Ｂｔｇに車速補正ゲインＧｖを乗算して出力する。
図５に示す制動力演算部２３ａでは、演算部２３２が出力する制動力目標値Ｂｔｇに、車体速Ｖｃが高いほど大きく設定される車速補正ゲインＧｖが乗算される。したがって、制動力演算部２３ａから出力される制動力目標値Ｂｔｇは車体速Ｖｃが高いほど大きくなる。ひいては、車体速Ｖｃが高いほど車両１０に大きな制動力が発生する。

例えば、旋回開始時において車体速Ｖｃが高いほど充分な制動力が車両１０（図１参照）に発生するので、前輪ＷＦ（図１参照）への荷重移動が大きくなって車両１０の回頭性が向上する。したがって、車両１０はステアリングホイール１２１（図１参照）の操舵に素早く対応して回頭するのでヨーレートの特性が効果的に改善される。

なお、本発明は、１つの前輪ＷＦ（図１参照）と２つの後輪ＷＲ（図１参照）を備える三輪自動車や、１つの前輪ＷＦと１つの後輪ＷＲを備える二輪自動車に適用することも可能である。この場合、制動力制御信号発生部２４（図２参照）は、１つの前輪ＷＦに備わるブレーキ動作部１３２（図１参照）で制動力を発生させるように液圧制御信号Ｃｂを設定して出力する。

１ 車両運動制御装置
１０ 車両
２１ａ 定常特性部
２１ｂ 過渡特性部
２３ 制動力演算部
２４ 制動力制御信号発生部（制御信号発生部）
１２１ ステアリングホイール
１３２ ブレーキ動作部（制動力発生部）
Ｃｂ 液圧制御信号（制御信号）
Ｓｔ＿Ｆ 切り増し状態
Ｓｔ＿Ｒ 切り戻し状態
ＷＦ 前輪
ＷＲ 後輪
ΔＹ ヨーレート偏差（偏差）
ωｓｔｎ 舵角規範ヨーレート（第１の規範ヨーレート）
ωｓｔｆ 遅れ規範ヨーレート（第２の規範ヨーレート）

Claims (4)

1. 前輪と後輪を有する車両に備わり、
   ステアリングホイールの操舵角と前記車両の車体速にもとづいて第１の規範ヨーレートを演算する定常特性部と、
   前記第１の規範ヨーレートの変化に対して遅れを有する第２の規範ヨーレートを演算する過渡特性部と、
   前記第１の規範ヨーレートと前記第２の規範ヨーレートの偏差に応じた制動力を設定する制動力演算部と、
   前記制動力演算部が設定した前記制動力を、制動力発生部に発生させる制御信号を出力する制御信号発生部と、を有し、
   前記制動力演算部は、前記第１の規範ヨーレートと前記第２の規範ヨーレートにもとづいて前記ステアリングホイールが切り増し状態であると判定したときに前記制動力を設定し、
   前記制御信号発生部は、少なくとも２つの前輪又は２つの後輪に備わる前記制動力発生部に前記制動力を発生させるように前記制御信号を設定して当該制御信号を出力すること、を特徴とする車両運動制御装置。
2. 前記制動力演算部は、前記第１の規範ヨーレートの絶対値が前記第２の規範ヨーレートの絶対値より大きいときに前記ステアリングホイールが切り増し状態であると判定することを特徴とする請求項１に記載の車両運動制御装置。
3. 前記制動力演算部は、前記偏差が大きいほど前記制動力を大きく設定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両運動制御装置。
4. 前記過渡特性部は、前記第１の規範ヨーレートの変化に対して所定の時定数で遅れるように前記第２の規範ヨーレートを演算し、
   前記時定数は、前記車両の旋回特性に応じて設定されていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の車両運動制御装置。

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