JPH07232629A - 車両の挙動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 前輪及び後輪のうちでグリップ限界に達して
いない車輪側に制動力を付与して車両のドリフトアウト
及びスピンを的確に防止する。 【構成】 マイクロコンピュータにより、前輪及び後輪
のグリップ限界がそれぞれ検出される（ステップ１１２
〜１１６）。いずれか一方の車輪がグリップ限界に達し
たとき、他方の車輪に付与される制動力と同他方の車輪
のコーナリングフォースの合力による車両重心回りの回
転モーメントと、前記一方の車輪のコーナリングフォー
スによる車両重心回りのモーメントとが釣り合うよう
に、前記制動力Ｂrl*,Ｂrr*又はＢfl*,Ｂfr*が計算され
る（ステップ１２０，１２２，１２６，１２８）。これ
らの計算された各制動力はグリップ限界に達していない
車輪に付与される（ステップ１２４，１３０）。前輪側
及び後輪側の車両重心回りのモーメントが等しくなり、
車両のドリフトアウト及びスピンが防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両のドリフトアウ
ト、スピンなどの車両の挙動異常を前輪又は後輪に制動
力を付与することにより修正制御する車両の挙動制御装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の装置としては、例えば特開平３
−１１２７５４号公報に示されているように、検出した
ハンドル舵角に基づいてタイヤがグリップ限界に達する
グリップ限界車速を求め、検出車速が前記グリップ限界
車速を越えた場合には、前輪及び後輪に制動力を付与し
て車速を前記グリップ限界車速以下に抑えることによ
り、車両の挙動異常を防止するようにしたものは従来か
ら知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の装
置にあっては、前輪又は後輪のいずれか一方の車輪がグ
リップ限界に既に到達した状態又は到達寸前の状態で全
ての車輪に制動力を付与しているために、前記一方の車
輪にあっては、前記制動力の付与のために、ロックした
り、コーナリングフォースが減少したりして、車両の挙
動修正が充分良好に行われない可能性がある。本発明は
上記問題に対処するためになされたもので、前輪又は後
輪のうちでグリップ力を失っていない側の車輪に制動力
を付与して車両の挙動異常を良好に修正できるようにし
た車両の挙動制御装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の構成上の特徴は、前輪及び後輪のうちのい
ずれか一方の車輪がグリップ限界に達したとき、グリッ
プ限界に達していない側の車輪に、グリップ限界に達し
ている車輪のコーナリングフォースによる車両重心回り
のモーメントと、グリップ限界に達していない車輪のコ
ーナリングフォースと制動力の合力による車両重心回り
のモーメントとが釣り合うような大きさの制動力を付与
するようにしたことにある。

【０００５】

【発明の作用・効果】上記のように構成した本発明にお
いては、車両重心回りのモーメントに着目して、グリッ
プ限界に達していない車輪側に制動力を付与して前輪側
及び後輪側の車両重心回りのモーメントが等しくなるよ
うにしたので、制動力の付与による制御が効果的になさ
れるとともに車両のドリフトアウト及びスピンが防止さ
れ、車両の挙動が良好に修正される。

【０００６】

【実施例】

ａ．制御手法 本発明を実現する具体的装置を説明する前に、同装置に
て利用される制御手法の特徴を説明しておく。

【０００７】図５は、車両旋回時に前輪ＦＷ及び後輪Ｒ
Ｗが発生するコーナリングフォースＦf，Ｆrを車両モデ
ルを用いて表している。なお、図５中、ａは車両重心Ｏ
から前輪車軸までの距離を表し、ｂは車両重心Ｏから後
輪車軸までの距離を表している。車両が正常に旋回して
いれば、コーナリングフォースＦf による車両重心Ｏ回
りの前輪側モーメントａ・Ｆfと、コーナリングフォース
Ｆr による車両重心Ｏ回りの後輪側モーメントｂ・Ｆrと
は等しく保たれる。一方、車両旋回中に、前輪ＦＷのタ
イヤが後輪ＲＷのタイヤよりも早くグリップ限界に達し
て、同前輪ＦＷによるコーナリングフォースＦf が同前
輪ＦＷの発生し得る最大前輪コーナリングフォースＦfm
axになり、かつ後輪ＲＷのコーナリングフォースＦr が
さらに増加すると、前輪側及び後輪側の両モーメントの
関係はａ・Ｆf(＝ａ・Ｆfmax) ＜ｂ・Ｆrになる。したがっ
て、この場合には、車両のヨーレートを打ち消す方向に
ヨーモーメントが生じるので、車両は目標コースに対し
て旋回外側を通過すなわちドリフトアウトする。逆に、
後輪ＲＷのタイヤが前輪ＦＷのタイヤよりも早くグリッ
プ限界に達して、後輪ＲＷによるコーナリングフォース
Ｆr が同後輪ＲＷの発生し得る最大後輪コーナリングフ
ォースＦrmaxになり、かつ前輪ＦＷのコーナリングフォ
ースＦf がさらに増加すると、前輪側及び後輪側の両モ
ーメントの関係はａ・Ｆf＞ｂ・Ｆr(＝ｂ・Ｆrmax) にな
る。したがって、この場合には、車両のヨーレートと同
方向にヨーモーメントが生じるので、車両は目標コース
に対して旋回内側を通過すなわちスピンする。

【０００８】本発明の特徴は、グリップ限界に達してい
ない側の車輪に制動力を付与することにより、車両重心
回りの前輪側モーメントと後輪側モーメントとを釣り合
わせて、車両の挙動異常を修正又は防止しようとするも
のである。すなわち、車両がドリフトアウトする場合に
は後輪ＲＷに制動力を付与し、車両がスピンする場合に
は前輪ＦＷに制動力を付与する。

【０００９】まず、ドリフトアウトの場合における前記
制動力の適正値を計算する一方法について説明する。後
輪ＲＷと路面との間に発生する最大摩擦力は前記最大後
輪コーナリングフォースＦrmaxに等しいので、各後輪Ｒ
Ｗl，ＲＷrにおける路面接地荷重がそれぞれＷrl，Ｗrr
であるとすると、各後輪ＲＷl，ＲＷrの各最大摩擦力Ｆ
rlmax，Ｆrrmaxは最大後輪コーナリングフォースＦrmax
を接地荷重Ｗrl，Ｗrrの比率に応じて配分した下記数
１，２により表される。なお、下記数１，２中のＷrl
0，Ｗrr0は車両の静止状態又は直進状態における各後輪
ＲＷl，ＲＷrの接地荷重（定数）であり、最大後輪コー
ナリングフォースＦrmaxは後述する最大前輪コーナリン
グフォースＦfmaxと共にタイヤ特性で決まる定数であ
る。

【００１０】

【数１】

【００１１】

【数２】

【００１２】まず、図６に示すように、各後輪ＲＷl，
ＲＷrの各最大摩擦力Ｆrlmax，Ｆrrmaxを表す摩擦円を
想定する。後輪ＲＷl，ＲＷrに制動力を付与すると、各
最大摩擦力Ｆrlmax，Ｆrrmaxを表す各ベクトルは車両後
方に回転するので、このベクトルと車両横方向とのなす
角をφr とすれば、後輪ＲＷl，ＲＷrの合計コーナリン
グフォースＦr 及び後輪ＲＷ1，ＲＷ2の制動によるモー
メントＭb はそれぞれ下記数３，４のように表される。
なお、下記数４中のＴr は車両後輪位置のトレッド（定
数）である。

【００１３】

【数３】Ｆr＝Ｆrlmax・cosφr＋Ｆrrmax・cosφr

【００１４】

【数４】 Ｍb＝(Ｆrrmax・sinφr−Ｆrlmax・sinφr)・Ｔr／２ ここで、車両の挙動が安定することを考えると、前輪Ｆ
ＷのコーナリングフォースＦf による車両重心回りのモ
ーメントａ・Ｆf、後輪ＲＷのコーナリングフォースＦr
による車両重心回りのモーメントｂ・Ｆr及び制動力によ
るモーメントＭbは釣り合って、下記数５を満足する必
要がある。

【００１５】

【数５】ａ・Ｆf−ｂ・Ｆr−Ｍb＝０ ここで、前記数３，４のコーナリングフォースＦr及び
モーメントＭbを数５に代入すると、数５は下記数６の
ようになる。

【００１６】

【数６】ｂ・(Ｆrlmax・cosφr＋Ｆrrmax・cosφr) ＋(Ｆrrmax・sinφr−Ｆrlmax・sinφr)・Ｔr／２＝ａ・Ｆf
＝ａ・Ｆfmax 前記数６中に含まれる変数（前記数１，２で定義される
Ｆrlmax，Ｆrrmaxも含めて）は、各後輪ＲＷrl，ＲＷrr
の接地荷重Ｗrl，Ｗrrと角度φr だけであるので、接地
荷重Ｗrl，Ｗrrを検出するようにすれば、前記角度φr
を簡単に計算することができる。そして、この角度φr
及び前記検出する接地荷重Ｗrl，Ｗrrを用いれば、各後
輪ＲＷl，ＲＷrの目標制動力Ｂrl*，Ｂrr*を下記数７，
８により計算できる。

【００１７】

【数７】

【００１８】

【数８】

【００１９】そして、前記数７，８により計算された目
標制動力Ｂrl*，Ｂrr*を各後輪ＲＷl，ＲＷrに付与すれ
ば、前輪ＦＷのコーナリングフォースＦfによる車両重
心回りのモーメントと、後輪ＲＷのコーナリングフォー
スＦr と制動力の合力による車両重心回りのモーメント
とが釣り合うので、車両のドリフトアウトが防止され
る。また、これによれば、各後輪ＲＷl，ＲＷrに各最大
摩擦力Ｆrlmax，Ｆrrmaxを発揮させるとともに、前輪Ｆ
Ｗにその最大摩擦力Ｆfmaxに等しい最大コーナリングフ
ォースＦfmaxを発揮させているので、車両として最大の
コーナリングフォースを利用できる次に、車両がスピン
する場合に前輪ＦＷに付与される制動力の適正値を計算
する一方法について説明する。前記場合と同様に、前輪
ＦＷの最大コーナリングフォースＦfmaxであり、各前輪
ＦＷl，ＦＷrの接地荷重がそれぞれＷfl，Ｗfrであると
すると、各前輪ＦＷl，ＦＷrの各最大摩擦力Ｆflmax，
Ｆfrmaxは下記数９，１０により表される。なお、下記
数９，１０中のＷfl0，Ｗfr0は車両の静止状態又は直進
状態における各前輪ＦＷl，ＦＷrの接地荷重（定数）で
ある。

【００２０】

【数９】

【００２１】

【数１０】

【００２２】ここで、前記の場合のように、各前輪ＦＷ
l，ＦＷr の各最大摩擦力Ｆflmax，Ｆfrmaxを表す摩擦
円（図７参照）を想定する。前輪ＦＷl，ＦＷr に制動
力を付与した状態において、各最大摩擦力Ｆrlmax，Ｆr
rmaxを表す各ベクトルと車両横方向とのなす角をφf と
すると、前輪ＦＷl，ＦＷrの合計コーナリングフォース
Ｆf 及び前輪ＦＷl，ＦＷrの制動によるモーメントＭb
は下記数１１，１２のように表される。なお、下記数１
２中のＴf は車両前輪位置のトレッド（定数）である。

【００２３】

【数１１】Ｆf＝Ｆflmax・cosφf＋Ｆfrmax・cosφf

【００２４】

【数１２】 Ｍb＝(Ｆflmax・sinφf−Ｆfrmax・sinφf)・Ｔf／２ この場合も、前輪ＦＷl，ＦＷrのコーナリングフォース
Ｆfによる車両重心回りのモーメントａ・Ｆfと、前輪Ｆ
Ｗl，ＦＷrの制動力によるモーメントＭbと、後輪ＲＷ
l，ＲＷrのコーナリングフォースＦrによる車両重心回
りのモーメンｂ・Ｆrとの釣合を考えると下記数１３を満
足するので、下記数１４が成立する。

【００２５】

【数１３】ａ・Ｆf＋Ｍb−ｂ・Ｆr＝０

【００２６】

【数１４】ａ・(Ｆflmax・cosφf＋Ｆfrmax・cosφf)＋(Ｆ
flmax・sinφf−Ｆfrmax・sinφf)・Ｔf／２＝ｂ・Ｆr＝ｂ・
Ｆrmax 前記数１４中に含まれる変数（前記数９，１０で定義さ
れるＦflmax，Ｆfrmaxも含めて）は、各前輪ＦＷl，Ｆ
Ｗrの接地荷重Ｗfl，Ｗfrと角度φf だけであるので、
接地荷重Ｗfl，Ｗfrを検出するようにすれば、前記角度
φf を簡単に計算することができる。そして、この角度
φf 及び前記検出する接地荷重Ｗfl，Ｗfrを用いれば、
各前輪ＦＷl，ＦＷrの目標制動力Ｂfl*，Ｂfr*を下記数
１５，１６により計算できる。

【００２７】

【数１５】

【００２８】

【数１６】

【００２９】そして、前記数１５，１６により計算され
た目標制動力Ｂfl*，Ｂfr*を各前輪ＦＷl，ＦＷrに付与
すれば、前輪ＦＷl，ＦＷrのコーナリングフォースＦf
と制動力の合力による車両重心回りのモーメントと、後
輪ＲＷl，ＲＷrのコーナリングフォースＦr による車両
重心回りのモーメントとが釣り合うので、車両のスピン
が防止される。また、この場合も、各前輪ＦＷl，ＦＷr
に各最大摩擦力Ｆflmax，Ｆfrmax を発揮させるととも
に、後輪ＲＷl，ＲＷrにその最大摩擦力Ｆrmaxに等しい
最大コーナリングフォースＦrmaxを発揮させているの
で、車両として最大のコーナリングフォースを利用でき
る。

【００３０】なお、前記制御方法においては、後輪ＲＷ
l，ＲＷrに制動力を付与する場合でも、前輪ＦＷl，Ｆ
Ｗrに制動力を付与する場合でも、制動力とコーナリン
グフォースの合成力と車両横方向とのなす角度φr，φf
を左右同一にしたが、これら角度φr，φfを左右別々に
してもよい。この場合、各後輪ＲＷl，ＲＷrに関する前
記角度φr をそれぞれφrl，φrrと表すとともに、各前
輪ＦＷl，ＦＷrに関する角度φfをそれぞれφfl，φfr
と表すと、上記数６，１４はそれぞれ下記数１７，１８
のようになる。

【００３１】

【数１７】ｂ・(Ｆrlmax・cosφrl＋Ｆrrmax・cosφrr)＋
(Ｆrrmax・sinφrr−Ｆrlmax・sinφrl)・Ｔr／２＝ａ・Ｆf
＝ａ・Ｆfmax

【００３２】

【数１８】ａ・(Ｆflmax・cosφfl＋Ｆfrmax・cosφfr)＋
(Ｆflmax・sinφfl−Ｆfrmax・sinφfr)・Ｔf／２＝ｂ・Ｆr
＝ｂ・Ｆrmax これらの数１７，１８においては、接地荷重Ｗrl，Ｗrr
を検出するようにしても、数１７においては変数として
２つの角度φrl，φrrを含んでいるとともに、数１８に
おいては変数として２つの角度φfl，φfrを含んでい
る。したがって、これらの場合には、下記数１９，２０
に示す左右の合計制動力Ｂr，Ｂfが最大になる条件を付
加して非線形計画法などの適用により各角度φrl，φr
r，φfl，φfrを計算する。

【００３３】

【数１９】Ｂr＝Ｆrlmax・sinφrl＋Ｆrrmax・sinφｒｒ

【００３４】

【数２０】Ｂf＝Ｆflmax・sinφfl＋Ｆfrmax・sinφfr そして、ドリフトアウトの場合には各後輪ＲＷl，ＲＷr
の目標制動力Ｂrl*，Ｂrr* を下記数２１，２２により
それぞれ計算し、スピンの場合には各前輪ＦＷl，ＦＷr
の目標制動力Ｂfl*，Ｂfr*を下記数２３，２４によりそ
れぞれ計算する。

【００３５】

【数２１】

【００３６】

【数２２】

【００３７】

【数２３】

【００３８】

【数２４】

【００３９】そして、ドリフトアウトの場合には目標制
動力Ｂrl*，Ｂrr* を各後輪ＲＷl，ＲＷrにそれぞれ付
与し、スピンの場合には目標制動力Ｂfl*，Ｂfr*を各前
輪ＦＷl，ＦＷr にそれぞれ付与すれば、車両の制動力
がより精度よく制御されて車両の挙動はより良好に修正
される。

【００４０】ｂ．具体的な装置 次に、上述した手法を用いた本発明に係る装置の一実施
例を図面を用いて説明する。図１は本発明に係る車両の
挙動制御装置を適用した車両用ブレーキ装置を概略的に
示すとともに、同装置を制御する電気制御装置をブロッ
ク図により示している。

【００４１】ブレーキ装置は、ブレーキペダル１１の踏
み込み操作に応答して、ブレーキ油を第１及び第２ポー
トから圧送するマスタシリンダ１２を備えている。マス
タシリンダ１２の第１ポートは、電磁バルブ２１，３１
が図示状態にあるとき、両バルブ２１，３１を介して左
右前輪用のホイールシリンダ２２，３２にそれぞれ連通
する。また、マスタシリンダ１２の第２ポートは、電磁
バルブ４１，５１が図示状態にあるとき、プロポーショ
ナルバルブ１３及び電磁バルブ４１，５１を介して左右
後輪用のホイールシリンダ４２，５２にそれぞれ連通す
る。

【００４２】また、この車両用ブレーキ装置は油圧ポン
プ１４を備え、同ポンプ１４はリザーバ１５から汲み上
げた油を高圧油路L1に供給する。高圧油路L1には高圧油
を蓄えるアキュムレータ１６が接続されている。この高
圧油路L1とリザーバ１５に接続した低圧油路L2との間に
は、左右前輪及び左右後輪用の各ブレーキ油圧制御装置
２０，３０，４０，５０が接続されている。左前輪用の
ブレーキ油圧制御装置２０は、前述した電磁バルブ２１
及びホイールシリンダ２２の他に、増圧用の電磁バルブ
２３及び減圧用の電磁バルブ２４を備えている。電磁バ
ルブ２３は、電磁バルブ２１が図示状態から切り換えら
れているとき、図示状態にて高圧油路L1をホイールシリ
ンダ２２に連通させ、かつ図示状態から切り換えられた
状態にて前記連通を禁止する。電磁バルブ２４は、電磁
バルブ２１が図示状態から切り換えられているとき、図
示状態から切り換えられた状態にてホイールシリンダ２
２を低圧油路L2に連通させ、かつ図示状態にて前記連通
を禁止する。

【００４３】右前輪用のブレーキ油圧制御装置３０も、
前述した電磁バルブ３１及びホイールシリンダ３２の他
に、左前輪用のブレーキ油圧制御装置２０の場合と同様
に機能する電磁バルブ３３，３４を備えている。左後輪
用のブレーキ油圧制御装置４０も、前述した電磁バルブ
４１及びホイールシリンダ４２の他に、左前輪用のブレ
ーキ油圧制御装置２０の場合と同様に機能する電磁バル
ブ４３，４４を備えている。右後輪用のブレーキ油圧制
御装置５０も、前述した電磁バルブ５１及びホイールシ
リンダ５２の他に、左前輪用のブレーキ油圧制御装置２
０の場合と同様に機能する電磁バルブ５３，５４を備え
ている。なお、前述した各電磁バルブは非通電時にそれ
ぞれ図示状態に保たれ、通電により図示状態から切り換
えられる。

【００４４】次に、これらの電磁バルブを制御する電気
制御装置について説明する。電気制御装置は、車速セン
サ６１、舵角センサ６２、横加速度センサ６３、ヨーレ
ートセンサ６４、荷重センサ６５ａ〜６５ｄ及び油圧セ
ンサ６６ａ〜６６ｄを備えている。これらの各センサ６
１〜６４は、車速Ｖ、前輪操舵角（ハンドル舵角）θ
f、横加速度Ｇy及びヨーレートγをそれぞれ検出して、
これらの物理量を表す各検出信号を出力する。なお、前
輪操舵角（ハンドル舵角）θf、横加速度Ｇy及びヨーレ
ートγはそれぞれ左方向を正としかつ右方向を負とす
る。荷重センサ６５ａ〜６５ｄは各輪位置のサスペンシ
ョン装置内にそれぞれ装備されているストロークセンサ
で代用することができ、ばね上部材（車体）の車輪（路
面）に対する上下方向の各変位量を測定するとともに同
測定した各変位量とサスペンション装置のばね係数との
積を計算し、同計算した積から車体の振動成分を除去し
た値と予め決められた標準荷重値（初期荷重値）との加
算値を各前輪及び後輪の各荷重Ｗfl，Ｗfr，Ｗrl，Ｗrr
として検出する。油圧センサ６６ａ〜６６ｄはホイール
シリンダ２２，３２，４２，５２にそれぞれ付与されて
いるブレーキ油圧を測定することにより各輪に付与され
ている制動力Ｂa〜Ｂd を検出して、同制動力Ｂa〜Ｂd
を表す検出信号を出力する。

【００４５】これらの各センサ６１〜６４，６５ａ〜６
５ｄにはマイクロコンピュータ７０が接続されている。
マイクロコンピュータ７０は図２のフローチャートに対
応したプログラムを実行して、車両がドリフトアウト状
態又はスピン状態になったとき、ブレーキ装置を制御し
て前記ドリフトアウト状態又はスピン状態を自動的に是
正するための制御信号をブレーキ制御回路８０に出力す
る。ブレーキ制御回路８０は油圧センサ６６ａ〜６６ｄ
にも接続されており、各電磁バルブ２１，２３，２４，
３１，３３，３４，４１，４３，４４，５１，５３，５
４の通電及び非通電を制御することにより、ホイールシ
リンダ２２，３２，４２，５２に対するブレーキ油の給
排を制御する。

【００４６】次に、上記のように構成した実施例の動作
を説明する。マイクロコンピュータ７０は車両の始動に
より図２のステップ１００にてプログラムの実行を開始
して、ステップ１０２〜１３０からなる循環処理を繰り
返し実行する。ステップ１０２にて各センサ６１〜６
４，６５ａ〜６５ｄからそれぞれ車速Ｖ、前輪操舵角θ
f、横加速度Ｇy，ヨーレートγ及び荷重Ｗfl，Ｗfr，Ｗ
rl，Ｗrr を表す検出信号を入力して、ステップ１０４
にて前記入力した車速Ｖ、横加速度Ｇy 及びヨーレート
γを用いて下記数２５の演算の実行により車両のスリッ
プ角βを計算する（図３参照）。

【００４７】

【数２５】β＝∫(Ｇ_Y/Ｖ−γ)dt なお、本実施例では車両のスリップ角βを前述のように
前記数２５の積分演算により計算するようにしたが、こ
の積分演算に代えて１次遅れ疑似積分演算によりスリッ
プ角βを計算するようにしてもよい。また、車両のスリ
ップ角βを実測するようにしてもよい。

【００４８】次に、ステップ１０６にて前記計算した車
両のスリップ角β、前記入力したヨーレートγ、車速Ｖ
及び前輪操舵角θf を用いて下記数２６，２７により前
輪ＦＷl，ＦＷrのスリップ角αf及び後輪ＲＷl，ＲＷr
のスリップ角αrを計算する（図３参照）。なお、下記
数２６，２７中、ａは車両重心Ｏと前輪車軸の距離を表
す予め与えられた固定値であり、ｂは車両重心Ｏと後輪
車軸の距離を表す予め与えられた固定値である。

【００４９】

【数２６】αf＝θf−β＋ａ・γ/Ｖ

【００５０】

【数２７】αr＝β−ｂ・γ/Ｖ 次に、ステップ１０８にて前記入力したヨーレートγの
時間微分値dγ/dtを計算するとともに、この時間微分値
dγ/dtと横加速度Ｇy を用いた下記数２８，２９により
ＦＷl，ＦＷrのコーナリングフォースＦf および後輪Ｒ
Ｗl，ＲＷrのコーナリングフォースＦr を計算する。な
お、下記数２８，２９中、Ｍは車両重量を表す予め与え
られた固定値であり、Ｉは車両のヨー慣性モーメントを
表す予め与えられた固定値である。

【００５１】

【数２８】

【００５２】

【数２９】

【００５３】このようなステップ１０６，１０８の処理
においては前回計算されたスリップ角αf，αr及びコー
ナリングフォースＦf，Ｆrもマイクロコンピュータ７０
内のＲＡＭに記憶されているようになっており、次のス
テップ１１０にて前回計算したスリップ角αf(n-1)，α
r(n-1)およびコーナリングフォースＦf(n-1)，Ｆr(n-1)
と今回計算したスリップ角αf(n)，αr(n)およびコーナ
リングフォースＦf(n)，Ｆr(n)とを用いた下記数３０，
３１の微分演算によりコーナリングフォースＦf，Ｆrを
スリップ角αf，αrでそれぞれ偏微分した偏微分値Ｈ
f，Ｈrを計算する。

【００５４】

【数３０】

【００５５】

【数３１】

【００５６】次に、ステップ１１２にて前記偏微分値Ｈ
f，Ｈrのいずれか一方が負であるか否かを判定する。こ
こで、これらの偏微分値Ｈf，Ｈrの物理的意味について
説明しておく。スリップ角αf，αrがタイヤの特性など
で定まる所定角α0 以下では、図４に示すように、スリ
ップ角αf，αrの増加にしたがってコーナリングフォー
スＦf，Ｆrが増加して最大コーナリングフォースＦfma
x，Ｆrmaxに達する。しかし、スリップ角αf，αrが同
所定角α0 を越えるとコーナリングフォースＦf，Ｆrは
減少し始める。このスリップ角αf，αrが所定角α0に
達した時点が前輪ＦＷl，ＦＷr及び後輪ＲＷl，ＲＷrの
グリップ限界であり、同スリップ角αf，αrが所定角α
0 を越えると車両はドリフトアウト又はスピンすること
になる。したがって、偏微分値Ｈf，Ｈrの正負を判定す
ることにより、前輪ＦＷl，ＦＷr及び後輪ＲＷl，ＲＷr
がスリップ限界に達していることを検出できる。

【００５７】いま、前輪ＦＷl，ＦＷrも後輪ＲＷl，Ｒ
Ｗrもスリップ限界に達していなくて偏微分値Ｈf，Ｈr
が共に正であれば、ステップ１１２にて「ＮＯ」と判定
してプログラムをステップ１１８に進める。ステップ１
１８においては、制動力制御を行わないことを表す制御
信号をブレーキ制御回路８０に出力する。ブレーキ制御
回路８０は同制御信号に応答して全ての電磁バルブ２
１，２３，２４，３１，３３，３４，４１，４３，４
４，５１，５３，５４の通電を解除して、同バルブ２
１，２３，２４，３１，３３，３４，４１，４３，４
４，５１，５３，５４を図示状態に保つ。このような状
態で、ドライバが車両走行中にブレーキペダル１１を踏
み込み操作すると、マスタシリンダ１２の第１及び第２
ポートからブレーキ油が吐出される。第１ポートから吐
出されたブレーキ油は電磁バルブ２１，３１を介してホ
イールシリンダ２２，３２に供給されるとともに、第２
ポートから吐出されたブレーキ油はプロポーショナルバ
ルブ１３及び電磁バルブ４１，５１を介してホイールシ
リンダ４２，５２に供給される。これにより、この場合
には、ブレーキペダル１１の踏み込み操作に応じた制動
力が各輪に付与されて、車両は制動される。

【００５８】一方、前輪ＦＷl，ＦＷr又は後輪ＲＷl，
ＲＷrの一方がスリップ限界に達して両偏微分値Ｈf，Ｈ
rのいずれか一方が負になると、ステップ１１２にて
「ＹＥＳ」と判定してプログラムをステップ１１４，１
１６に進める。ステップ１１４，１１６においては、前
輪ＦＷl，ＦＷrのコーナリングフォースＦf による車両
重心回りのモーメントａ・Ｆf と、後輪ＲＷl，ＲＷrの
コーナリングフォースＦrによる車両重心回りのモーメ
ントｂ・Ｆrとを比較する。

【００５９】前輪側モーメントａ・Ｆfが後輪側モーメン
トｂ・Ｆrより小さければ、すなわち前輪ＦＷl，ＦＷrが
スリップ限界に達していて車両がドリフトアウト状態に
あれば、ステップ１１４にて「ＹＥＳ」と判定してプロ
グラムをステップ１２０〜１２４に進める。ステップ１
２０においては、前記入力した左右後輪ＲＷl，ＲＷrに
関する荷重Ｗrl，Ｗrrを用いて上記数１，２，６を解く
ことによって角度φrを計算する。ステップ１２２にお
いては、前記解いた角度φr 及び荷重Ｗrl，Ｗrrを用い
た数７，８の計算により、左右後輪ＲＷl，ＲＷrの各目
標制動力Ｂrl*，Ｂrr*を計算する。ステップ１２４にお
いては、左右後輪ＲＷl，ＲＷr の制動力制御を行うこ
とを表す制御信号と同後輪ＲＷl，ＲＷrの各目標制動力
Ｂrl*，Ｂrr*を表す制御信号をブレーキ制御回路８０に
出力する。

【００６０】ブレーキ制御回路８０はまず電磁バルブ２
１，３１，４１，５１に通電する。これにより、電磁バ
ルブ２１，３１，４１，５１が図示状態から切り換えら
れるので、マスタシリンダ１２からホイールシリンダ２
２，３２，４２，５２へのブレーキ油の供給路は閉ざさ
れて、同シリンダ２２，３２，４２，５２に対するブレ
ーキ油の給排は電磁バルブ２３，２４，３３，３４，４
３，４４，５３，５４の制御下におかれる。 この状態
で、ブレーキ制御回路８０は左右前輪ＦＷl，ＦＷr 用
のブレーキ油圧制御装置２０，３０内の電磁バルブ２
３，２４，３３，３４を通電する。これにより、ホイー
ルシリンダ２２は電磁バルブ２１，２４を介して低圧油
路L2に接続されるとともに、ホイールシリンダ３２も電
磁バルブ３１，３４を介して低圧油路L2に接続されるの
で、左右前輪ＦＷl，ＦＷrには制動力は付与されない。

【００６１】また、ブレーキ制御回路８０は前記計算し
た左右後輪ＲＷl，ＲＷrの各目標制動力Ｂrl*，Ｂrr*と
油圧センサ６６ｃ，６６ｄにより検出された各検出制動
力Ｂc，Ｂdとをそれぞれ比較しながら、ブレーキ油圧制
御装置４０，５０内の各電磁バルブ４３，４４，５３，
５４の通電・非通電を制御して、 左右後輪ＲＷl，ＲＷ
r に目標制動力Ｂrl*，Ｂrr*をそれぞれ付与する。すな
わち、各目標制動力Ｂrl*，Ｂrr*が各検出制動力Ｂc，
Ｂdより大きければ、電磁バルブ４３，４４，５３，５
４の通電を解除し、高圧油路L1を電磁バルブ４３，４
１，５３，５１を介してホイールシリンダ４２，５２に
接続して、同シリンダ４２，５２内のブレーキ油圧を増
加させる。各目標制動力Ｂrl*，Ｂrr*が各検出制動力Ｂ
c，Ｂdより小さければ、電磁バルブ４３，４４，５３，
５４に通電して、ホイールシリンダ４２，５２を電磁バ
ルブ４１，４４，５１，５４を介して低圧油路L2に接続
して、同シリンダ４２，５２内のブレーキ油圧を減少さ
せる。また、各目標制動力Ｂrl*，Ｂrr*が各検出制動力
Ｂc，Ｂdに等しければ、電磁バルブ４３，５３に通電す
るとともに電磁バルブ４４，５４の通電を解除し、ホイ
ールシリンダ４２，５２を高圧油路L1及び低圧油路L2か
ら切り離して、同シリンダ４２，５２内のブレーキ油圧
をそのままに維持する。

【００６２】これにより、上記制御手法で説明したよう
に、前輪ＦＷl，ＦＷrのコーナリングフォースＦf（＝
Ｆfmax）による車両重心回りのモーメントと、後輪ＲＷ
l，ＲＷrのコーナリングフォースＦrと制動力Ｂrl*，Ｂ
rr*の合力による車両重心回りのモーメントとが釣り合
うので、車両のドリフトアウトが防止される。また、こ
れによれば、各後輪ＲＷl，ＲＷrに各最大摩擦力Ｆrlma
x，Ｆrrmaxを発揮させるとともに、前輪ＦＷにその最大
摩擦力Ｆfmaxに等しい最大コーナリングフォースＦfmax
を発揮させているので、車両として最大のコーナリング
フォースを利用できる前記場合とは逆に、前輪側モーメ
ントａ・Ｆfが後輪側モーメントｂ・Ｆrより大きければ、
すなわち後輪ＲＷl，ＲＷrがスリップ限界に達していて
車両がスピン状態にあれば、ステップ１１６にて「ＹＥ
Ｓ」と判定してプログラムをステップ１２６〜１３０に
進める。ステップ１２６においては、前記入力した左右
前輪ＦＷl，ＦＷrに関する荷重Ｗfl，Ｗfrを用いて上記
数９，１０，１４を解くことによって角度φfを計算す
る。ステップ１２８においては、前記解いた角度φf及
び荷重Ｗfl，Ｗfrを用いた数１５，１６の計算により、
左右前輪ＦＷl，ＦＷrの各目標制動力Ｂfl*，Ｂfr*を計
算する。ステップ１３０においては、左右前輪ＦＷl，
ＦＷrの制動力制御を行うことを表す制御信号と同前輪
ＦＷl，ＦＷrの各目標制動力Ｂfl*，Ｂfr*を表す制御信
号をブレーキ制御回路８０に出力する。

【００６３】ブレーキ制御回路８０は、前述の場合と同
様に、まず電磁バルブ２１，３１，４１，５１に通電す
るとともに、左右後輪ＲＷl，ＲＷr用のブレーキ油圧制
御装置４０，５０内の電磁バルブ４３，４４，５３，５
４を通電して左右後輪ＲＷl，ＲＷr に制動力が付与さ
れないようにする。また、ブレーキ制御回路８０は、前
記場合のように、前記計算した左右前輪ＦＷl，ＦＷrの
各目標制動力Ｂfl*，Ｂfr*と油圧センサ６６ａ，６６ｂ
により検出された各検出制動力Ｂa，Ｂbとをそれぞれ比
較しながら、ブレーキ油圧制御装置２０，３０内の各電
磁バルブ２３，２４，３３，３４の通電・非通電を制御
して、左右前輪ＦＷl，ＦＷrに各目標制動力Ｂfl*，Ｂf
r*をそれぞれ付与する。

【００６４】これにより、上記制御手法で説明したよう
に、前輪ＦＷl，ＦＷrのコーナリングフォースＦfと制
動力Ｂfl*，Ｂfr*の合力による車両重心回りのモーメン
トと、後輪ＲＷl，ＲＷr のコーナリングフォースＦr
（＝Ｆrmax）による車両重心回りのモーメントとが釣り
合うので、車両のスピンが防止される。また、この場合
も、各前輪ＦＷl，ＦＷrに各最大摩擦力Ｆflmax，Ｆfrm
axを発揮させるとともに、後輪ＲＷl，ＲＷrにその最大
摩擦力Ｆrmaxに等しい最大コーナリングフォースＦrmax
を発揮させているので、車両として最大のコーナリング
フォースを利用できる。

【００６５】以上説明したように、上記実施例によれ
ば、マイクロコンピュータ７０は、ステップ１１２〜１
１６の処理（検出手段）により前輪ＦＷl，ＦＷr及び後
輪ＲＷl，ＲＷrがグリップ限界にあることをそれぞれ検
出し、前輪ＦＷl，ＦＷrがグリップ限界にあれば、ステ
ップ１２０，１２２の処理（第１計算手段）により後輪
ＲＷl，ＲＷrの目標制動力Ｂrl*，Ｂrr* を計算してい
る。また、後輪ＲＷl，ＲＷr がグリップ限界にあれ
ば、ステップ１２６，１２８の処理（第２計算手段）に
より前輪ＦＷl，ＦＷrの目標制動力Ｂfl*，Ｂfr*を計算
している。これらの各目標制動力Ｂrl*，Ｂrr*，Ｂfl
*，Ｂfr*は、グリップ限界に達している車輪のコーナリ
ングフォースによる車両重心回りのモーメントと、グリ
ップ限界に達していない車輪に付与された制動力と同車
輪のコーナリングフォースの合力による車両重心回りの
モーメントとが釣り合うように定められ、ステップ１２
４，１３０の処理（制御手段）により、ブレーキ制御回
路８０（制御手段）と協働して、前記各目標制動力Ｂrl
*，Ｂrr*，Ｂfl*，Ｂfr*を後輪ＲＷl，ＲＷr又は前輪Ｆ
Ｗl，ＦＷr に付与するようにしたことを特徴としてい
る。このように、上記実施例によれば、車両重心回りの
モーメントに着目して、グリップ限界に達していない車
輪側に制動力を付与して前輪側及び後輪側の車両重心回
りのモーメントが等しくなるようにしたので、制動力の
付与が効果的になされるとともに車両のドリフトアウト
及びスピンが防止される。

【００６６】なお、上記実施例においては、ステップ１
２０，１２６にて上記数１，２，６，９，１０，１４を
用いて角度φr，φfを計算するとともに、ステップ１２
２，１２８にて上記数７，８，１５，１６を用いて 目
標制動力Ｂrl*，Ｂrr*，Ｂfl*，Ｂfr*を計算するように
したが、上述の制御手法で説明したように、ステップ１
２０，１２６にて上記数１，２，９，１０，１７〜２０
を用いて角度φrl，φrr，φfl，φfrを計算するととも
に、ステップ１２２，１２８にて上記数２１〜２４を用
いて目標制動力Ｂrl*，Ｂrr*，Ｂfl*，Ｂfr*を計算する
ようにしてもよい。これにより、上述のように、車両の
制動力が上記制御手法の説明のように精度よく制御され
て車両のドリフトアウト及びスピンはより良好に修正さ
れる。

【００６７】また、上記実施例においては、ステップ１
１２〜１１６の処理により前輪ＦＷl，ＦＷr及び後輪Ｒ
Ｗl，ＲＷrがグリップ限界にあることをそれぞれ検出す
るようにした。しかし、前輪ＦＷl，ＦＷrがグリップ限
界にあることは偏微分値Ｈfが負であることに対応する
とともに、後輪ＲＷl，ＲＷrがグリップ限界にあること
は偏微分値Ｈr に対応するので、ステップ１１４，１１
６の処理を省略して、ステップ１１２の判定処理にて、
偏微分値Ｈf が負であればプログラムをステップ１２０
に進め、かつ偏微分値Ｈr が正であればプログラムをス
テップ１２６に進めるようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る車両のブレーキ装置
と同装置のための電気制御装置を概略的に示す図であ
る。

【図２】 図１のマイクロコンピュータにて実行される
プログラムのフローチャートである。

【図３】 車両、前輪及び後輪の各スリップ角を説明す
るための車両の２輪モデル図である。

【図４】 前輪及び後輪のスリップ角に対するコーナリ
ングフォースの変化特性を示すグラフである。

【図５】 本発明の特徴に係る前輪及び後輪の各コーナ
リングフォースによる車両重心回りのモーメントを説明
するための車両の２輪モデル図である。

【図６】 後輪に制動力を付与した場合における前記モ
ーメントの変化状態を説明するための車両モデル図であ
る。

【図７】 前輪に制動力を付与した場合における前記モ
ーメントの変化状態を説明するための車両モデル図であ
る。

【符号の説明】

１１…ブレーキペダル、１２…マスタシリンダ、２０，
３０，４０，５０…各輪用のブレーキ油圧制御装置、２
２，３２，４２，５２…ホイールシリンダ、６１…車速
センサ、６２…舵角センサ、６３…横加速度センサ、６
４…ヨーレートセンサ、６５ａ〜６５ｄ…荷重センサ、
６６ａ〜６６ｄ…油圧センサ、７０…マイクロコンピュ
ータ、８０…ブレーキ制御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前輪及び後輪がグリップ限界に達している
   ことをそれぞれ検出する検出手段と、 前記検出手段によって前輪がグリップ限界に達したこと
   が検出されたとき、前輪のコーナリングフォースによる
   車両重心回りの前輪側モーメントと、後輪のコーナリン
   グフォースと制動力の合力による車両重心回りの後輪側
   モーメントとが釣り合うように後輪のための第１目標制
   動力を計算する第１計算手段と、 前記検出手段によって後輪がグリップ限界に達したこと
   が検出されたとき後輪のコーナリングフォースによる車
   両重心回りの後輪側モーメントと、前輪のコーナリング
   フォースと制動力の合力による車両重心回りの前輪側モ
   ーメントとが釣り合うように前輪のための第２目標制動
   力を計算する第２計算手段と、 前記検出手段によって前輪がグリップ限界に達したこと
   が検出されたとき、前記計算された第１目標制動力に基
   づく制御信号を後輪用のブレーキ装置に出力して後輪に
   同第１目標制動力を付与するとともに、前記検出手段に
   よって後輪がグリップ限界に達したことが検出されたと
   き前記計算された第２目標制動力に基づく制御信号を前
   輪用のブレーキ装置に出力して前輪に同第１目標制動力
   を付与する制御手段とを備えた車両の挙動制御装置。