JP6453102B2 - 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、タイヤ力を効率よく利用して無駄のない運転操作でカーブを走行できるように運転操作を支援する運動制御装置（車両運動制御装置）が記載されている。
特許文献１に記載される運動制御装置は、横加速度や横加加速度（横加速度の微分値）に応じた前後加速度指令値によって制動力を発生して走行の安定性を向上する。

特開２０１１−１５７０６７号公報

特許文献１に記載される運動制御装置は、横加速度センサ（横加速度検出手段）が検出する横加速度にもとづいて制御量（加速、制動）を設定している。したがって、この運動制御装置は、横加速度の時間的な変化率（横加加速度）が大きいと、それに応じて制御量が大きくなる。例えば、カーブの入り口（ターンイン）において運転者がステアリングを大きく操舵すると車両に大きな横加速度が発生して横加加速度が大きく変化する。つまり、特許文献１の運動制御装置は運転者がステアリングを大きく操舵すると大きな制御量を設定する。これによって車両の挙動が大きく変化する。

特許文献１の運動制御装置は、ターンインにおいて車両に制動力を発生して前輪にかかる荷重を増大し、タイヤ力（グリップ力）を有効に利用して車両を効率よく旋回させる。しかしながら、このときの制動力が大きいと運転者が違和感を覚えることがある。
一方で、運転者が緊急避難としてステアリングを大きく操舵したときには大きな制動力が発生することが好ましい。

そこで、本発明は、カーブ走行において運転者が違和感を覚えない程度の制動力を車両に発生させて走行の安定性を向上し、危険回避のための緊急操舵時には効果的な制動力を車両に発生させて危険を回避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、横加速度検出手段が検出する車両の実横加速度を微分して横加加速度を算出する横加加速度演算部と、前記横加加速度にもとづいて制動力目標値の基準値を設定する制動力目標値演算部と、前記基準値をローパスフィルタでフィルタリングして前記制動力目標値を設定する補正演算部と、を有し、前記制動力目標値に応じた制動力を制動力発生部で発生させて、前記車両の前後加速度を調節する車両運動制御装置とする。そして、前記補正演算部は、前記フィルタリングによって、閾値より高い変化速度で変化する前記基準値に対する前記制動力目標値の変化に遅れを生じさせ、ステアリングホイールの操舵角速度が所定値より高いとき、前記操舵角速度が前記所定値より低いときよりも前記ローパスフィルタのカットオフ周波数を高くすることを特徴とする。

本発明によると、制動力目標値演算部が横加加速度に応じて設定する基準値がローパスフィルタでフィルタリングされて制動力目標値が設定され、制動力目標値に応じた制動力が車両に発生する。
また、制動力目標値は、基準値が閾値より高い変化速度で変化するときには基準値に遅れて変化する。そして、ローパスフィルタは基準値が変化するときの高周波成分を除去することができるので、高い変化速度での基準値の変化を遅らせることができる。したがって、基準値が閾値より高い変化速度で変化するとき、車両に発生する制動力が緩やかに変化し、車両の走行の安定性が向上する。また、制動力が緩やかに変化するので運転者が覚える違和感が軽減される。
さらに、ステアリングホイールの操舵角速度が所定値より高いときに、ローパスフィルタはカットオフ周波数が高くなる。ローパスフィルタのカットオフ周波数が高くなると、遅れが生じる変化速度が高くなる。このため、ローパスフィルタのカットオフ周波数が高くなると、基準値の変化に対して制動力目標値の変化が緩やかになる閾値が高くなる。そして、危険回避のための緊急操舵のときはステアリングホイールの操舵角速度が高くなる。したがって、緊急操舵のときには、高い変化速度で変化する基準値に遅れることなく変化するように制動力目標値が設定される。このため、緊急操舵のときには、制動力目標値演算部が設定する通りに制動力が車両に発生し、効果的に危険が回避される。

また、前記制動力目標値演算部は、前記横加加速度がプラスのときに前記基準値を設定することを特徴とする。
横加加速度は、実横加速度が増大するときにプラスになる。例えば、車両が直線走行から旋回走行に変化するときには実横加速度が増大するので横加加速度はプラスになる。
よって、本発明によると、車両が直線走行から旋回走行に変化するときに制動力を発生させることができる。車両に制動力が発生すると前輪に荷重がかかるので前輪のタイヤ力を有効に利用して、車両を旋回させることができる。

また、前記制動力目標値演算部は、前記横加加速度が大きいほど大きな前記基準値を設定することを特徴とする。
本発明によると、横加速度が大きく変化する車両に大きな制動力を発生させることができ、車両の走行を安定させることができる。

本発明によると、カーブ走行において運転者が違和感を覚えない程度の制動力を車両に発生させて走行の安定性を向上し、危険回避のための緊急操舵時には効果的な制動力を車両に発生させて危険を回避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。 車両がカーブしている走行路を走行するときの操舵角と、実横加速度と、横加加速度と、の関係を示す図である。 補正演算部の機能ブロック図である。 制動力フィルタの特性を示す図である。 緊急操舵判定部の機能ブロック図である。 カットオフ周波数が変更された制動力フィルタの特性を示す図である。 基準制動力目標値の変化に対する制動力目標値の変化を示す図である。 判定マップと信号発生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が出力する動力で後輪ＷＲが駆動されて走行する後輪駆動であるが、車両１０の駆動形式は限定されない。車両１０は前輪ＷＦが駆動されて走行する前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と転舵モータ１２２を有する。転舵モータ１２２はラック軸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操舵角は舵角センサ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の操舵角を算出し、算出した操舵角にもとづいて転舵モータ１２２を駆動する。前輪ＷＦは転舵モータ１２２が駆動してステアリングホイール１２１の操舵角に対応した角度で転舵する。このように、操舵装置１２は、ステアリングホイール１２１の操舵角に応じた車両運動制御装置１の制御で転舵モータ１２２が駆動し、前輪ＷＦが転舵するステアバイワイヤになっている。

なお、操舵装置１２には反力モータ（図示せず）が備わっている。反力モータはステアリングホイール１２１にトルク（反力トルク）を入力する。反力モータは車両運動制御装置１で制御される。車両運動制御装置１はステアリングホイール１２１の操舵角に対応して反力モータを駆動し、操舵角に応じた反力トルクをステアリングホイール１２１に入力する。これによって、ステアリングホイール１２１を操舵する運転者が適切な反力を感じることになり操舵フィールが向上する。

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。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し、算出したスロットルストロークにもとづいて、動力源１１から出力される動力を調節する。例えば、動力源１１が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。このように、車両１０は、スロットルペダル１１１の踏み込み操作量（スロットルストローク）に応じた車両運動制御装置１の制御で、動力源１１の出力する動力が調節されるドライブバイワイヤとなっている。

また、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、及び車速センサ１６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（実横加速度Ｇｒ）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回転速度センサである。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）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つのパルス信号の１つ（例えばパルス幅が最大のパルス信号）を車輪速信号Ｓｗとしてもよいし、４つのパルス信号の平均（パルス幅の平均）を車輪速信号Ｓｗとしてもよい。

図２は車両運動制御装置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、横加加速度演算部（横Ｇ加速度演算部２１）と、ＧＶＣ（G‐Vectoring Control）演算部２２と、補正演算部２３と、を含んで構成される。
横Ｇ加速度演算部２１は、横加速度センサ１４から入力される横加速度信号Ｓｇｙにもとづいて、車両１０（図１参照）に生じている実際の横加速度（実横加速度Ｇｒ）を算出する。さらに、横Ｇ加速度演算部２１は、算出した実横加速度Ｇｒを微分して横加速度の時間的な変化率（横加加速度Ｇｙｊｋ）を算出する。横加加速度Ｇｙｊｋは、ＧＶＣ演算部２２に入力される。また、実横加速度Ｇｒは補正演算部２３に入力される。

ＧＶＣ演算部２２は、車両１０（図１参照）が横加加速度Ｇｙｊｋに比例して加減速するような制御量（ＧＶＣ制御量）を出力する。例えば、車両１０がカーブを走行するとき、ＧＶＣ演算部２２は、前後加速度を調節して走行を安定させるためのＧＶＣ制御量を出力する。このようなＧＶＣ制御量は、例えば、横加加速度Ｇｙｊｋの数値（絶対値）に所定のゲイン（Ｇｃ）を乗算した値として設定される（ＧＶＣ制御量＝Ｇｃ×｜横加加速度Ｇｙｊｋ｜）。

図３は、車両がカーブしている走行路を走行するときの操舵角と、実横加速度と、横加加速度と、の関係を示す図である。なお、図３においては実線が直線区間における直線走行を示し、破線がカーブ（曲線区間）での旋回走行を示している。
旋回開始時は、車両１０が直線走行から旋回走行に変化する状態である。旋回開始時にはステアリングホイール１２１（図１参照）が切り増しされるので操舵角θｈが増大する（グラフＡ）。車両１０は旋回し始めるので実横加速度Ｇｒが増加し（グラフＢ）、横加加速度Ｇｙｊｋがプラスになる（グラフＣ）。
その後、車両１０は定常円旋回状態に入る。この状態は車両１０が一定の曲率で湾曲するカーブを走行するので操舵角θｈが一定に維持される（グラフＡ）。操舵角θｈが一定に維持されると実横加速度Ｇｒが一定になるので（グラフＢ）、横加加速度Ｇｙｊｋはゼロになる（グラフＣ）。
旋回終了時は、車両１０が旋回走行から直線走行に変化する状態である。旋回終了時にはステアリングホイール１２１が切り戻されるので操舵角θｈが減少する（グラフＡ）。車両１０は旋回走行から直進走行に移行するので実横加速度Ｇｒが減少し（グラフＢ）、横加加速度Ｇｙｊｋがマイナスになる（グラフＣ）。
このように、カーブしている走行路を走行する車両１０においては、実横加速度Ｇｒが変化し、それにともなって横加加速度Ｇｙｊｋが変化する。

図２に示すＧＶＣ演算部２２は、横加加速度Ｇｙｊｋがプラスのとき旋回開始時と判定し、車両１０（図１参照）を減速させるべくＧＶＣ制御量を出力する。本実施形態のＧＶＣ演算部２２は、横加加速度Ｇｙｊｋがプラスのときに、制動力の目標値（制動力目標値）の基準となるＧＶＣ制御量（基準制動力目標値Ｂｔｓ）を出力する。
また、ＧＶＣ演算部２２は、横加加速度Ｇｙｊｋがマイナスのとき旋回終了時と判定し、車両１０（図１参照）を加速させるべくＧＶＣ制御量を出力する。本実施形態のＧＶＣ演算部２２は、横加加速度Ｇｙｊｋがマイナスのときに、駆動力の目標値（駆動力目標値）の基準となるＧＶＣ制御量（基準駆動力目標値Ｐｔｓ）を出力する。
本実施形態においてＧＶＣ演算部２２は、制動力や駆動力の目標値を設定する制御目標値演算部となる。

なお、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、ＧＶＣ演算部２２は旋回開始時と判定すると、電動機で発生する回生制動力の目標値の基準値（基準制動力目標値Ｂｔｓ）をＧＶＣ制御量として出力する。この場合、回生制動力を発生する動力源１１（電動機）が制動力発生部になる。
また、ＧＶＣ演算部２２は旋回終了時と判定したとき、電動機の力行で出力する動力の目標値の基準値（基準駆動力目標値Ｐｔｓ）をＧＶＣ制御量として出力する。

なお、ＧＶＣ演算部２２がＧＶＣ制御量を設定して出力する制御（ＧＶＣ）については、前記した特許文献１や、特許文献１が引用している特許文献（特許第３７３３９２９号公報）等に詳細に記載される公知技術を利用できる。

車両１０（図１参照）の旋回終了時にＧＶＣ演算部２２が出力する基準駆動力目標値Ｐｔｓは、駆動力制御信号生成部２４ｂに入力される。駆動力制御信号生成部２４ｂは、基準駆動力目標値Ｐｔｓに相当する駆動力が動力源１１で発生するような制御信号（駆動力御信号Ｃｐ）を設定する。
駆動力制御信号生成部２４ｂが設定する駆動力制御信号Ｃｐは、車両運動制御装置１から出力されて、動力源１１の制御部（図示せず）に入力される。動力源１１は駆動力制御信号Ｃｐにもとづいて駆動して駆動力を発生する。このように動力源１１に発生する駆動力は、横加加速度Ｇｙｊｋに対応した駆動力になる。

車両１０（図１参照）の旋回開始時に、ＧＶＣ演算部２２が設定する基準制動力目標値Ｂｔｓは補正演算部２３に入力される。
また、補正演算部２３には、横Ｇ加速度演算部２１が算出する実横加速度Ｇｒ及び横加加速度Ｇｙｊｋと、舵角センサ１２１ａが出力する舵角信号Ｓｈが入力される。

そして、補正演算部２３は、ステアリングホイール１２１（図１参照）の操舵角θｈと、実横加速度Ｇｒ及び横加加速度Ｇｙｊｋと、にもとづいて基準制動力目標値Ｂｔｓを補正する。補正された基準制動力目標値Ｂｔｓは制動力目標値Ｂｔとして補正演算部２３から出力される。

補正演算部２３から出力される制動力目標値Ｂｔは、制動力制御信号生成部２４ａに入力される。
制動力制御信号生成部２４ａは、制動力目標値Ｂｔ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で発生するような制御信号（液圧制御信号Ｃｂ）を設定する。

制動力制御信号生成部２４ａが設定する液圧制御信号Ｃｂは、車両運動制御装置１から出力されて、制動装置１３の液圧発生部１３３のアクチュエータ１３３ａ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がブレーキ液圧を発生する。
液圧発生部１３３で発生したブレーキ液圧でブレーキ動作部１３２（図１参照）が駆動し、前輪ＷＦ（図１参照）及び後輪ＷＲ（図１参照）に制動力が発生する。前輪ＷＦ及び後輪ＷＲに発生する制動力は、横加加速度Ｇｙｊｋに対応した制動力になる。

このように、ＧＶＣ演算部２２は、横加加速度Ｇｙｊｋがプラスのとき旋回開始時と判定して基準制動力目標値Ｂｔｓを設定する。ＧＶＣ演算部２２は横加加速度Ｇｙｊｋが大きいほど大きな基準制動力目標値Ｂｔｓを設定する。そして、ＧＶＣ演算部２２が設定する基準制動力目標値Ｂｔｓが補正された制動力目標値Ｂｔにもとづいた液圧制御信号Ｃｂでブレーキ動作部１３２（図１参照）が動作して制動力が発生する。
例えば、ＧＶＣ演算部２２は、横加加速度Ｇｙｊｋの数値（絶対値）に所定のゲイン（Ｇｃ）を乗算した値を目標とする前後加速度とし、このような前後加速度（減速度）が生じるような基準制動力目標値Ｂｔｓを設定する。

車両１０（図１参照）に制動力が発生すると前輪ＷＦ（図１参照）に荷重がかかる。前輪ＷＦは、ステアリングホイール１２１（図１参照）の操舵角θｈに応じて転舵する転舵輪である。したがって、旋回開始時に制動力が発生して前輪ＷＦに荷重がかかると、タイヤ力（グリップ力）を有効に利用した転舵が可能になる。
つまり、ＧＶＣ演算部２２を有する車両運動制御装置１は、旋回開始時に制動力を発生することで、タイヤ力を有効に利用した効率のよい、且つ、安定した旋回を実現することができる。
そして、横加加速度Ｇｙｊｋが大きいほど大きな基準制動力目標値Ｂｔｓが設定されて、車両１０に発生する制動力が大きくなる。したがって、横加加速度Ｇｙｊｋが大きいほど前輪ＷＦにかかる荷重が増大するので、旋回開始時の初期段階においてステアリングホイール１２１が操舵され始める時点で前輪ＷＦにかかる荷重が増大する。これによって、特に旋回開始時の初期段階においてタイヤ力が有効に利用される。

また、ＧＶＣ演算部２２は、横加加速度Ｇｙｊｋがマイナスのとき旋回終了時と判定して基準駆動力目標値Ｐｔｓを設定する。そして、ＧＶＣ演算部２２が設定する基準駆動力目標値Ｐｔｓにもとづいた駆動力制御信号Ｃｐで動力源１１が動作して駆動力が発生する。
これによって、車両１０（図１参照）は、カーブでの旋回走行から直線区間での直線走行に移行する旋回終了時のときに効率よく加速する。
つまり、ＧＶＣ演算部２２を有する車両運動制御装置１は、旋回終了時のときに駆動力を発生することで、効率のよい加速を実現することができる。

図４は補正演算部の機能ブロック図である。また、図５は制動力フィルタの特性を示す図である。
補正演算部２３は、制動力フィルタ２３Ｂを有する。ＧＶＣ演算部２２（図２参照）が設定する基準制動力目標値Ｂｔｓは制動力フィルタ２３Ｂに入力される。
図５に示すように、制動力フィルタ２３Ｂはローパスフィルタ（ＬＰＦ）である。
そして、補正演算部２３は、制動力フィルタ２３Ｂ（ＬＰＦ）で基準制動力目標値Ｂｔｓをフィルタリングし、フィルタリングされた基準制動力目標値Ｂｔｓを制動力目標値Ｂｔとして出力する。

前記したように、本実施形態の制動力フィルタ２３Ｂはローパスフィルタ（ＬＰＦ）である。ローパスフィルタは入力信号の変化量が小さい場合（入力信号が緩やかに変化する場合）、入力信号がそのまま出力される。一方、入力信号の時間的な変化量が大きい場合（入力信号の変化速度が高い場合）、ローパスフィルタは、入力信号のゲインを落として出力する。つまり、入力信号の変化速度がローパスフィルタで低減される。

図５に示す「ＣＡＳＥ（Ａ）」のように、入力信号となる基準制動力目標値Ｂｔｓの変化速度（大きさ：１／Δｔ１）が閾値となるカットオフ周波数（通常カットオフ周波数（値：１／ｓｎ））より小さい場合、制動力フィルタ２３Ｂからの出力信号（制動力目標値Ｂｔ）は入力信号（基準制動力目標値Ｂｔｓ）と等しくなる（Ｂｔ＝Ｂｔｓ）。
なお、本実施形態において、入力信号（基準制動力目標値Ｂｔｓ）の変化速度の大きさは、入力信号が所定の単位量（１）だけ、時間（Δｔ１）で変化するときの速度（周波数成分）として示す。すなわち、所定の単位量だけ変化するのに要する時間が短いほど変化速度が高く、入力信号が急速に変化していることを示す。
また、制動力フィルタ２３Ｂにおける通常カットオフ周波数の値（１／ｓｎ）は、車両１０（図１参照）に要求される走行性能等に応じて適宜決定される値である。

また、図５に示す「ＣＡＳＥ（Ｂ）」のように、入力信号となる基準制動力目標値Ｂｔｓの変化速度の大きさ（１／Δｔ２）が通常カットオフ周波数の値（１／ｓｎ）より大きい場合、基準制動力目標値Ｂｔｓに対して１より小さいゲイン（図５に示す一例ではα）で出力信号（制動力目標値Ｂｔ）が出力される（Ｂｔ＝α×Ｂｔｓ）。そして、破線で示す基準制動力目標値Ｂｔｓの変化に対し、実線で示すように、制動力目標値Ｂｔが緩やかに変化する。

このように、本実施形態の補正演算部２３（図２参照）は、基準制動力目標値Ｂｔｓの変化速度が高い場合（ＣＡＳＥ（Ｂ））、制動力フィルタ２３Ｂ（ローパスフィルタ）によって基準制動力目標値Ｂｔｓの変化を減衰して制動力目標値Ｂｔとして出力する。つまり、補正演算部２３は、基準制動力目標値Ｂｔｓの変化速度が閾値（通常カットオフ周波数）より大きいとき、応答速度を低減して制動力目標値Ｂｔを出力する。

また、図４に示すように、補正演算部２３は緊急操舵判定部２３０を有する。緊急操舵判定部２３０には、舵角信号Ｓｈと基準制動力目標値Ｂｔｓと実横加速度Ｇｒが入力される。緊急操舵判定部２３０は、実横加速度Ｇｒと基準制動力目標値Ｂｔｓにもとづいて境界値変動信号ＳｉｇＦＢを出力する。補正演算部２３は、境界値変動信号ＳｉｇＦＢにもとづいて、制動力フィルタ２３Ｂにおける閾値（カットオフ周波数）を変更する。

図６は緊急操舵判定部の機能ブロック図である。
図６に示すように、緊急操舵判定部２３０はマップ判定部２３２を有する。マップ判定部２３２は判定マップＭＰ２３を有する。判定マップＭＰ２３は、実横加速度Ｇｒと要求減速度Ｒａ（ＧＶＣ演算部２２が要求する減速度）に対応した緊急操舵の領域を示すマップである。このような判定マップＭＰ２３は、事前の実験計測やシミュレーションによってあらかじめ設定されている。

緊急操舵判定部２３０は減速度変換部２３１を有する。減速度変換部２３１は基準制動力目標値Ｂｔｓを減速度に変換し、変換した減速度を要求減速度Ｒａとして出力する。例えば、減速度変換部２３１は、基準制動力目標値Ｂｔｓに対応する減速度を示すマップ（図示せず）にもとづいて、基準制動力目標値Ｂｔｓを減速度（要求減速度Ｒａ）に変換する。

車両運動制御装置１（図２参照）は、ＧＶＣ演算部２２（図２参照）で旋回開始時と判定すると、緊急操舵判定部２３０のマップ判定部２３２で、実横加速度Ｇｒと、要求減速度Ｒａと、にもとづいて緊急操舵（ＥＭＧ）か通常操舵（ＮＯＲＭ）かを判定する。
マップ判定部２３２は、実横加速度Ｇｒに対する要求減速度Ｒａが、判定マップＭＰ２３に斜線部で示される常用領域（ＮＯＲＭ）にあるとき、通常操舵と判定する（一例をＸｎで示す）。また、マップ判定部２３２は、実横加速度Ｇｒに対する要求減速度Ｒａが、判定マップＭＰ２３にドット部で示される緊急領域（ＥＭＧ）にあるとき緊急操舵と判定する（一例をＸｅで示す）。

また、本実施形態の緊急操舵判定部２３０には操舵角速度算出部２３３ａと操舵角速度判定部２３３ｂが備わる。操舵角速度算出部２３３ａ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と、操舵角速度θｖを算出する。操舵角速度算出部２３３ａは操舵角θｈを微分して操舵角速度θｖを算出する。操舵角速度算出部２３３ａが算出する操舵角速度θｖは操舵角速度判定部２３３ｂに入力される。
操舵角速度判定部２３３ｂは、入力された操舵角速度θｖが所定値より高いとき緊急操舵と判定する。また、操舵角速度判定部２３３ｂは、操舵角速度θｖが所定値以下のとき通常操舵と判定する。
操舵角速度判定部２３３ｂが緊急操舵と判定するときの操舵角速度θｖの所定値は、車両１０（図１参照）に要求される走行性能等に応じて適宜決定される値である。

例えば、車両１０（図１参照）が低速で走行している場合、操舵角速度θｖが高くても実横加速度Ｇｒが発生しないことがある。緊急操舵判定部２３０が操舵角速度判定部２３３ｂを備え、操舵角速度θｖにもとづいて緊急操舵を判定可能に構成されることで、車両１０が低速で走行している状態であっても精度よく緊急操舵の判定が可能になる。

緊急操舵判定部２３０は信号発生部２３４を有する。信号発生部２３４は境界値変動信号ＳｉｇＦＢを出力する。
緊急操舵判定部２３０は、マップ判定部２３２及び操舵角速度判定部２３３ｂがともに通常操舵と判定した場合、境界値変動信号ＳｉｇＦＢをＯＦＦ信号に設定して信号発生部２３４から出力する。また、緊急操舵判定部２３０は、マップ判定部２３２と操舵角速度判定部２３３ｂの少なくとも一方が緊急操舵と判定した場合、境界値変動信号ＳｉｇＦＢをＯＮ信号に設定して信号発生部２３４から出力する。

このように、緊急操舵判定部２３０は、実横加速度Ｇｒと要求減速度Ｒａ（基準制動力目標値Ｂｔｓ）に応じて通常操舵（ＮＯＲＭ）か緊急操舵（ＥＭＧ）かを判定する。また、緊急操舵判定部２３０は、操舵角速度θｖに応じて通常操舵（ＮＯＲＭ）か緊急操舵（ＥＭＧ）かを判定する。そして緊急操舵判定部２３０は、通常操舵（ＮＯＲＭ）と判定したときにはＯＦＦ信号に設定した境界値変動信号ＳｉｇＦＢを出力し、緊急操舵（ＥＭＧ）と判定したときにはＯＮ信号に設定した境界値変動信号ＳｉｇＦＢを出力する。

図４に示す補正演算部２３は、緊急操舵判定部２３０から出力される境界値変動信号ＳｉｇＦＢがＯＮ信号の場合、制動力フィルタ２３Ｂにおける閾値（カットオフ周波数）を変更する。
図７はカットオフ周波数が変更された制動力フィルタの特性を示す図である。図７に示すように、補正演算部２３（図４参照）は、境界値変動信号ＳｉｇＦＢがＯＮ信号の場合、カットオフ周波数を通常カットオフ周波数（破線）より高い緊急時カットオフ周波数（値：１／ｓｅ）に変更する（実線）。

なお、緊急時カットオフ周波数の値（１／ｓｅ）は、車両１０（図１参照）に要求される走行性能等に応じて適宜決定される値である。
例えば、緊急時カットオフ周波数の値（１／ｓｅ）は、図５の「ＣＡＳＥ（Ｂ）」において、基準制動力目標値Ｂｔｓの変化が減衰される変化速度の大きさ（１／Δｔ２）よりも大きく設定される。
この場合、図７に「ＣＡＳＥ（Ｂ）」として示すように、入力信号となる基準制動力目標値Ｂｔｓの変化速度の大きさ（１／Δｔ２）が大きくても、制動力フィルタ２３Ｂからの出力信号（制動力目標値Ｂｔ）が入力信号（基準制動力目標値Ｂｔｓ）と等しくなる（Ｂｔ＝Ｂｔｓ）。つまり、高い変化速度で変化する入力信号（基準制動力目標値Ｂｔｓ）が減衰されずに制動力目標値Ｂｔとして出力される。
このように、図７に示す一例では、基準制動力目標値Ｂｔｓの変化速度が高い状態「ＣＡＳＥ（Ｂ）」であっても、基準制動力目標値Ｂｔｓの変化速度が低い状態「ＣＡＳＥ（Ａ）」と同様に、基準制動力目標値Ｂｔｓの変化が減衰することなく制動力目標値Ｂｔが出力される。

なお、補正演算部２３（図４参照）は、緊急操舵判定部２３０から出力される境界値変動信号ＳｉｇＦＢがＯＮ信号からＯＦＦ信号に切り替わった時点で、閾値（カットオフ周波数）を緊急時カットオフ周波数から通常カットオフ周波数に戻す。

図８は基準制動力目標値の変化に対する制動力目標値の変化を示す図である。
図８に実線で示すように基準制動力目標値Ｂｔｓが変化する場合、制動力目標値Ｂｔは破線に示すように変化する。

車両運動制御装置１のＧＶＣ演算部２２（図２参照）は、横加加速度Ｇｙｊｋがプラスのとき旋回開始時と判定して基準制動力目標値Ｂｔｓを出力する。
このとき、緊急操舵判定部２３０（図４参照）が通常操舵（ＮＯＲＭ）と判定すると、補正演算部２３（図４参照）は、図５に示すように、制動力フィルタ２３Ｂにおける閾値（カットオフ周波数）を通常カットオフ周波数（値：１／ｓｎ）に設定する。
したがって、図８に示すように、基準制動力目標値Ｂｔｓの変化速度が高い場合（特に基準制動力目標値Ｂｔｓの発生時や解消時）、通常操舵のときには、制動力目標値Ｂｔが基準制動力目標値Ｂｔｓの変化に対して緩やかに変化する。これによって、車両１０（図１参照）に発生する制動力の目標値が緩やかに変化するので、車両１０に発生する制動力が緩やかに変化する。このように、通常操舵の場合、車両１０に発生する制動力が緩やかに変化するので運転者の覚える違和感が軽減される。

一方、旋回開始時のときに緊急操舵判定部２３０（図４参照）が緊急操舵（ＥＭＧ）と判定すると、補正演算部２３（図４参照）は、図７に示すように、制動力フィルタ２３Ｂにおける閾値（カットオフ周波数）を緊急時カットオフ周波数（値：１／ｓｅ）に設定する。緊急時カットオフ周波数の値（１／ｓｅ）は通常カットオフ周波数の値（１／ｓｎ）よりも大きく設定される。
したがって、図８に示すように、基準制動力目標値Ｂｔｓの変化速度が高くても緊急操舵のときには制動力目標値Ｂｔが基準制動力目標値Ｂｔｓの変化に追従して速やかに変化する。これによって、車両１０（図１参照）に発生する制動力の目標値が基準制動力目標値Ｂｔｓの変化に速やかに追従して変化するので、車両１０に発生する制動力は基準制動力目標値Ｂｔｓの変化に速やかに追従する。このように、緊急操舵の場合、車両１０に発生する制動力が基準制動力目標値Ｂｔｓに追従して速やかに変化するので、車両１０には、ＧＶＣ演算部２２（図２参照）が設定する通りに制動力が発生する。

緊急操舵は車両１０（図１参照）の衝突回避など、危険回避が必要な状態における操舵であることが多い。したがって、緊急操舵のときに、ＧＶＣ演算部２２（図２参照）が設定する通りの制動力が車両１０に発生することで効果的に危険が回避される。

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。

図９は判定マップと信号発生部の設計変更例を示す図である。
例えば、図９に示すように、緊急領域（ＥＭＧ）において、緊急度が複数のレベル（例えば４つのレベルＬＶ１〜ＬＶ４）で重み付けされている判定マップＭＰ２３ａを有するマップ判定部２３２ａであってもよい。また、緊急度に対応した複数（例えば４つ）のカットオフ周波数（値：ＦＢ１〜ＦＢ４）を選択する信号発生部２３４ａであってもよい。そして、マップ判定部２３２ａが、実横加速度Ｇｒと要求減速度Ｒａにもとづいて判定マップＭＰ２３ａから緊急度を設定し、その緊急度に応じたカットオフ周波数の値が信号発生部２３４ａで選択される構成であってもよい。この場合、緊急操舵判定部２３０（図２参照）は信号発生部２３４ａで選択したカットオフ周波数の値を境界値変動信号ＳｉｇＦＢとして出力する。
そして、補正演算部２３（図４参照）は、境界値変動信号ＳｉｇＦＢにもとづいて制動力フィルタ２３Ｂ（図７参照）のカットオフ周波数の値を変更する構成であってもよい。

例えば、実横加速度Ｇｒに対する要求減速度Ｒａが、判定マップＭＰ２３ａにおいてＸｅで示される場合、マップ判定部２３２ａは緊急操舵の緊急度のレベルを「ＬＶ２」と判定する。そして、緊急操舵判定部２３０は信号発生部２３４ａで、カットオフ周波数の値として「ＬＶ２」の緊急度に対応する「ＦＢ２」を選択し、その値「ＦＢ２」を境界値変動信号ＳｉｇＦＢとして出力する。
補正演算部２３（図４参照）は、境界値変動信号ＳｉｇＦＢにもとづいて制動力フィルタ２３Ｂ（図７参照）のカットオフ周波数の値を「ＦＢ２」に設定する。
このような構成であれば、緊急操舵の緊急度に応じて、車両１０（図１参照）に好適に制動力を発生させることができ、より効果的に走行の安定性を向上できる。

また、図１に示す本実施形態の車両１０は、動力源１１と操舵装置１２と制動装置１３がバイワイヤ（ドライブバイワイヤ、ステアバイワイヤ、ブレーキバイワイヤ）で構成されている。
この構成に限定されず、動力源１１のスロットル弁（図示せず）がスロットルペダル１１１と機械的に接続された構成であってもよい。この場合、スロットル弁は、スロットルペダル１１１の操作と独立して車両運動制御装置１で制御される構成とすればよい。
同様に、ステアリングホイール１２１とラック軸１２３が機械的に接続された構成であってもよい。この場合、ラック軸１２３が転舵モータ１２２で変位可能に構成されていればよい。
同様に、ブレーキペダル１３１と液圧発生部１３３が機械的に接続された構成であってもよい。この場合、アクチュエータ１３３ａの駆動で液圧発生部１３３にブレーキ液圧が発生可能に構成されていればよい。

１ 車両運動制御装置
１０ 車両
１４ 横加速度センサ（横加速度検出手段）
２１ 横Ｇ加速度演算部（横加加速度演算部）
２２ ＧＶＣ演算部（制動力目標値演算部）
２３ 補正演算部
１３２ ブレーキ動作部（制動力発生部）
Ｂｔｓ 基準制動力目標値（制動力目標値）
Ｇｒ 実横加速度
Ｇｙｊｋ 横加加速度

Claims (3)

1. 横加速度検出手段が検出する車両の実横加速度を微分して横加加速度を算出する横加加速度演算部と、
   前記横加加速度にもとづいて制動力目標値の基準値を設定する制動力目標値演算部と、
   前記基準値をローパスフィルタでフィルタリングして前記制動力目標値を設定する補正演算部と、を有し、
   前記制動力目標値に応じた制動力を制動力発生部で発生させて、前記車両の前後加速度を調節する車両運動制御装置において、
   前記補正演算部は、
   前記フィルタリングによって、閾値より高い変化速度で変化する前記基準値に対する前記制動力目標値の変化に遅れを生じさせ、
   ステアリングホイールの操舵角速度が所定値より高いとき、前記操舵角速度が前記所定値より低いときよりも前記ローパスフィルタのカットオフ周波数を高くすることを特徴とする車両運動制御装置。
2. 前記制動力目標値演算部は、前記横加加速度がプラスのときに前記基準値を設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. 前記制動力目標値演算部は、前記横加加速度が大きいほど大きな前記基準値を設定することを特徴とする請求項２に記載の車両運動制御装置。

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