JPH08276859A - 車両旋回制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ステアリングホイールの操舵角に基づいて車両
の旋回状態を制御する操舵角考慮型制御を行う装置にお
いて、運転者の操舵状態が異常となる可能性がある場合
には、操舵角考慮型制御を禁止することにより、操舵状
態が異常であることに伴う異常な操舵角考慮型制御を防
止する。 【構成】ステアリングホイールによって転舵される左右
前輪にハイドロプレーニングが発生している可能性があ
るか否かを判定し(S130)、その可能性があると判定した
場合には、運転者の操舵状態が異常となる可能性がある
から、操舵角考慮型制御としての目標ヨーレイト追従制
御(S140)を禁止し、それに代えて、操舵角不考慮型制御
としてのヨーレイトフィードバック制御を実行する(S16
0)。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ステアリングホイール
の操舵角を考慮して車両の旋回状態を制御する操舵角考
慮型制御を行う形式の車両旋回制御装置に関するもので
あり、特に、その車両旋回制御装置の信頼性を向上させ
る技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両旋回制御装置の一形式として次のよ
うなものが既に知られている。それは、本出願人の特開
平２−２４１８７６号公報に記載されているように、
(a) 運転者によるステアリングホイールの操舵角を検出
する操舵角センサと、(b) 車両の旋回状態を制御する旋
回制御機構と、(c) 操舵角センサにより検出された操舵
角に基づいて旋回制御機構により車両の旋回状態を制御
する操舵角考慮型制御を行うコントローラとを含む車両
旋回制御装置である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この形式の車両旋回制
御装置は、ステアリングホイールの操舵角を制御入力と
し、制御出力である車両の旋回状態を制御する。しか
し、制御入力が常に正常であるとは限らず、例えば、運
転者によるステアリングホイールの操舵状態が異常とな
るために制御入力が異常となる場合がある。それは例え
ば、ステアリングホイールによって転舵される車輪（普
通は前輪である）に、路面上の水膜によって車輪と路面
との接触が絶たれる現象、すなわち、ハイドロプレーニ
ングが発生する場合である。前輪にハイドロプレーニン
グが発生するとステアリングホイールの操舵トルクが軽
くなり、ステアリングホイールが簡単に左右に往復回動
可能となって、操舵角が不安定となる。それにもかかわ
らず操舵角考慮型制御を実行したのでは、操舵角の不安
定化に起因して車両挙動が不安定になるおそれがあるの
である。

【０００４】また、たとえ操舵状態が正常であっても制
御入力が異常となる場合がある。それは例えば、操舵角
センサが異常となる場合である。

【０００５】そのため、常に制御入力が正常であると仮
定して常に操舵角考慮型制御を行ったのでは、制御入力
が異常である場合に車両の旋回状態を適正に制御するこ
とができない。

【０００６】そこで、請求項１の発明は、制御入力異常
時には操舵角考慮型制御を実質的に無効とすることによ
り、制御入力異常に伴う車両挙動の不安定化を防止する
ことを課題としてなされたものである。

【０００７】また、請求項２の発明は、制御入力異常時
には操舵角考慮型制御に代えて、操舵角は考慮しない操
舵角不考慮型制御を行うことにより、制御入力異常時に
も車両の旋回状態を適正に制御可能とすることを課題と
してなされたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】それぞれの課題を解決す
るために、請求項１の発明は、前記操舵角センサ，旋回
制御機構およびコントローラを含む車両旋回制御装置に
おいて、運転者の操舵状態と操舵角センサとの少なくと
も一方が現に異常である場合と将来異常となる可能性が
ある場合との少なくとも一方である制御入力異常時に
は、操舵角考慮型制御を実質的に無効にする制御入力異
常時操舵角考慮型制御無効手段を設けたことを特徴とす
る。

【０００９】なお、ここに「操舵角センサ」は例えば、
ステアリングホイールの操舵角自体を検出するセンサと
したり、実舵角を操舵角として検出するセンサとするこ
とができる。

【００１０】また、「旋回制御機構」は例えば、前輪ま
たは後輪の舵角を変化させるなどすることにより、各輪
と路面との間に発生する横力を制御する横力制御型とし
たり、左右輪の各々の回転トルク（制動トルクまたは駆
動トルク）を互いに独立に変化させ、左右輪間における
制動力差または駆動力差を制御する前後力左右差制御型
としたり、それら横力制御型と前後力左右差制御型とを
併用する併用型とすることができる。

【００１１】また、「コントローラ」は、常には、操舵
角考慮型制御のみを実行する態様とすることも、操舵角
考慮型制御と操舵角不考慮型制御との双方を並行的に実
行する態様とすることもできる。そして、「コントロー
ラ」が、操舵角考慮型制御と操舵角不考慮型制御との双
方を並行的に実行する態様である場合には、「制御入力
異常時操舵角考慮型制御無効手段」は、例えば、制御入
力異常時に、それら操舵角考慮型制御と操舵角不考慮型
制御とのうち操舵角考慮型制御のみを実質的に無効にす
る態様としたり、制御入力異常時に、それら操舵角考慮
型制御と操舵角不考慮型制御との双方を実質的に無効に
する態様とすることができる。

【００１２】また、請求項２の発明は、請求項１の車両
旋回制御装置において、前記車両の旋回状態を検出する
旋回状態センサを設けるとともに、前記コントローラ
を、前記操舵角考慮型制御と、旋回状態センサにより検
出された旋回状態には基づくが前記操舵角センサにより
検出された操舵角には基づかないで前記旋回制御機構に
より車両の旋回状態を制御する操舵角不考慮型制御とを
択一的に実行し、常には操舵角考慮型制御を実行するも
のとし、かつ、前記制御入力異常時操舵角考慮型制御無
効手段を、制御入力異常時には、コントローラによる操
舵角考慮型制御を禁止して操舵角不考慮型制御を許可す
る制御型選択手段を含むものとしたことを特徴とする。

【００１３】なお、ここに「旋回状態センサ」は例え
ば、車両のヨーレイトを検出するセンサとしたり、車両
の横加速度を検出するセンサとすることができる。

【００１４】また、「旋回制御機構」は、操舵角考慮型
制御と操舵角不考慮型制御とで共通のものとすること
も、互いに異なるものとすることもできる。

【００１５】

【作用】請求項１の発明に係る車両旋回制御装置におい
ては、制御入力異常時操舵角考慮型制御無効手段が、運
転者の操舵状態と操舵角センサとの少なくとも一方が現
に異常であるかまたは将来異常となる可能性がある制御
入力異常時には、操舵角考慮型制御を実質的に無効にす
る。したがって、本発明によれば、制御入力異常時でも
不適正な操舵角考慮型制御が行われずに済む。

【００１６】また、請求項２の発明に係る車両旋回制御
装置においては、コントローラが、常には操舵角考慮型
制御のみを実行するが、制御入力異常時には、制御型選
択手段が、コントローラによる操舵角考慮型制御を禁止
して操舵角不考慮型制御を許可する。したがって、本発
明によれば、制御入力正常時には、操舵角考慮型制御の
みが実行され、制御入力異常時には、操舵角考慮型制御
に代えて操舵角不考慮型制御が実行されるから、制御入
力異常時に何ら車両の旋回状態を制御しない場合に比較
し、旋回状態が適正に制御される。

【００１７】

【発明の効果】したがって、請求項１または２の発明に
よれば、制御入力異常時でも不適正な操舵角考慮型制御
が行われずに済むから、車両旋回制御装置の信頼性が向
上する。特に、請求項２の発明によれば、制御入力異常
時でも車両の旋回状態が適正に制御されるから、車両旋
回制御装置の信頼性が一層向上する。

【００１８】

【発明の望ましい実施態様】以下、各請求項の発明の望
ましい実施態様のいくつかを列挙する。 (1) 各請求項の発明であって、さらに、車両の走行速度
である車速を検出する車速センサを有し、かつ、前記コ
ントローラが、前記操舵角センサにより検出された操舵
角と前記車速センサにより検出された車速とに基づき、
車両が定常円旋回運動をしていると仮定した場合に車両
に発生するヨーレイトまたは横加速度を目標ヨーレイト
または目標横加速度として決定し、それぞれが実現され
るように前記旋回制御機構を制御する目標ヨーレイト追
従制御または目標横加速度追従制御を前記操舵角考慮型
制御として行うものである車両旋回制御装置。 (2) 各請求項の発明であって、前記制御入力異常時操舵
角考慮型制御無効手段が、ステアリングホイールによっ
て転舵される主転舵輪と路面との間における摩擦力であ
る主転舵輪摩擦力が設定値以下に低下したことを検出す
る主転舵輪摩擦力低下検出手段を有し、その主転舵輪摩
擦力低下検出手段が主転舵輪摩擦力が設定値以下に低下
したことを検出した場合には、前記制御入力異常時であ
るから、前記操舵角考慮型制御を実質的に無効にするも
のである車両旋回制御装置。なお、主転舵輪摩擦力が設
定値以下に低下する原因の一つに例えば、主転舵輪にお
けるハイドロプレーニング発生がある。 (3) 各請求項の発明であって、前記制御入力異常時操舵
角考慮型制御無効手段が、ステアリングホイールによっ
て転舵される主転舵輪にハイドロプレーニングが発生し
ている可能性があるか否かを判定するハイドロプレーニ
ング判定部を有し、そのハイドロプレーニング判定部が
主転舵輪にハイドロプレーニングが発生している可能性
があると判定した場合には、前記制御入力異常時である
から、前記操舵角考慮型制御を実質的に無効にするもの
である車両旋回制御装置。 (4) 各請求項の発明であって、前記車両が前輪と後輪と
を有し、前輪がステアリングホイールによって転舵され
る主転舵輪であり、後輪が前記旋回制御機構の後輪舵角
アクチュエータにより転舵される補助転舵輪であり、前
記制御入力異常時操舵角考慮型制御無効手段が、前輪に
ハイドロプレーニングが発生している可能性があるか否
かを判定するハイドロプレーニング判定部を有し、その
ハイドロプレーニング判定部が前輪にハイドロプレーニ
ングが発生している可能性があると判定した場合には、
前記制御入力異常時であるから、後輪に対する前記操舵
角考慮型制御を実質的に無効にするものである車両旋回
制御装置。車両が冠水路を例えば時速７０km以上で高速
走行する場合には、前輪にハイドロプレーニングが発生
し易い。前輪にハイドロプレーニングが発生すると、例
えば、その冠水路が直線であって本来であれば運転者が
ステアリングホイールを中立位置に保持し続けるべきで
ある状況であっても、前輪の横力低下に起因してステア
リングホイールの操舵トルクが減少するため、ステアリ
ングホイールが簡単に左右に回動操作されてしまう。こ
れに対し、後輪は、前輪とほぼ同じ軌跡を走行するが、
その軌跡上においては路面上の水が前輪によって掃き出
されているため、後輪にはハイドロプレーニングが発生
し難く、後輪には十分に大きな横力が発生し得る。その
ため、操舵角に忠実に応答して後輪舵角を制御したので
は、後輪が左右に転舵され、車両にふらつきが発生して
しまう。これに対し、本実施態様によれば、前輪にハイ
ドロプレーニングが発生する可能性が判定され、その可
能性があると判定されれば、操舵角に応じた後輪舵角制
御が回避される。したがって、本実施態様によれば、た
とえ、前輪にハイドロプレーニングが発生したためにス
テアリングホイールが左右に往復操作されても、後輪舵
角がほぼ一定に保持されるため、車両のふらつきが防止
される。 (5) (3) または(4) の発明であって、前記ハイドロプレ
ーニング判定部が、車両走行中に非制動時でありながら
非駆動輪である前記主転舵輪の回転速度が急に低下した
こと（すなわち、例えば、前輪の車輪加速度が負の設定
値以下となったこと）を検出することによって主転舵輪
におけるハイドロプレーニング発生を検出するものであ
る車両旋回制御装置。制動時には主転舵輪にハイドロプ
レーニングが発生しなくても主転舵輪の回転速度が急に
低下し、また、主転舵輪が駆動輪である場合にはハイド
ロプレーニングが発生しても回転速度が急に低下しない
からである。 (6) (3) または(4) の発明であって、前記ハイドロプレ
ーニング判定部が、前記ステアリングホイールの操舵角
の大きさの割に操舵トルクが小さいことを検出すること
によって主転舵輪におけるハイドロプレーニング発生を
検出するものである車両旋回制御装置。操舵トルクは本
来、操舵角が大きいほど大きくなるが、主転舵輪にハイ
ドロプレーニングが発生すると、主転舵輪摩擦力が低下
し、路面反力が低下して、操舵角が増加しても操舵トル
クが増加し難くなるからである。 (7) (3) または(4) の発明であって、前記ハイドロプレ
ーニング判定部が、車両走行中に非加速時かつ非制動時
でありながら前記主転舵輪の接地力（垂直荷重）が急に
低下したことを検出することによって主転舵輪における
ハイドロプレーニング発生を検出するものである車両旋
回制御装置。加速時には、車両後方への荷重移動によ
り、主転舵輪にハイドロプレーニングが発生しなくても
接地力が急に低下し、また、制動時には、車両前方への
荷重移動により、主転舵輪にハイドロプレーニングが発
生しても接地力が低下しないからである。 (8) (3) または(4) の発明であって、前記ハイドロプレ
ーニング判定部が、路面が濡れており、かつ、車速が設
定値を超えたことを検出することによって主転舵輪にお
けるハイドロプレーニング発生を検出するものである車
両旋回制御装置。そのような走行状況において一般に、
主転舵輪にハイドロプレーニングが発生し易いからであ
る。 (9) 請求項１の発明であって、前記制御入力異常時操舵
角考慮型制御無効手段が、制御入力異常時に、前記コン
トローラによる操舵角考慮型制御を中止させ、以後、そ
のコントローラによる旋回状態の制御状態をそのまま保
持することにより、操舵角考慮型制御を実質的に無効に
するものである車両旋回制御装置。 (10)請求項１の発明であって、前記制御入力異常時操舵
角考慮型制御無効手段が、制御入力異常時に、前記コン
トローラによる操舵角考慮型制御を中止させ、以後、そ
のコントローラによる旋回状態の制御状態を強制的に通
常状態に復帰させることにより、操舵角考慮型制御を実
質的に無効にするものである車両旋回制御装置。 (11)請求項２の発明であって、前記コントローラが、車
両の実ヨーレイトに基づいて車両の旋回状態を制御する
ヨーレイトフィードバック制御または実横加速度に基づ
いて旋回状態を制御する横加速度フィードバック制御を
前記操舵角不考慮型制御として行うものである車両旋回
制御装置。 (12)各請求項の発明であって、前輪が非駆動輪かつ、ス
テアリングホイールによって転舵される主転舵輪であ
り、後輪が駆動輪かつ、後輪舵角アクチュエータによっ
て転舵される補助転舵輪である車両において、前記制御
入力異常時操舵角考慮型制御無効手段が、車両走行中に
非制動時でありながら前輪の回転速度が急に低下したか
否か（すなわち、例えば、前輪の車輪加速度が負の設定
値以下となったか否か）を判定し、急に低下したと判定
した場合には、前輪にハイドロプレーニングが発生して
いる可能性があると判定し、前記操舵角考慮型制御を実
質的に無効にするものである車両旋回制御装置。 (13)各請求項の発明であって、前記制御入力異常時操舵
角考慮型制御無効手段が、前記操舵角センサの検出値が
振動している場合に前記制御入力異常時であると判定す
るものである車両旋回制御装置。主転舵輪にハイドロプ
レーニングが発生することは操舵状態が異常となる原因
が発生したことを意味するから、前記のように、主転舵
輪にハイドロプレーニングが発生している可能性がある
か否かを判定して制御入力異常時であるか否かを判定す
る実施態様は、操舵異常の原因を検出して制御入力異常
の発生を早期に検出する（予測する）形式の実施態様と
考えることができる。これに対し、本実施態様は、操舵
角センサの検出値に実際に現れる操舵異常の結果を検出
して制御入力異常を正確に検出する形式の実施態様と考
えることができる。 (14)(13)の発明であって、前記操舵角センサが、前記ス
テアリングホイールが中立位置から時計回りに操作され
る場合と反時計回りに操作される場合とで互いに異なる
符号の操舵角を検出するものであり、前記制御入力異常
時操舵角考慮型制御無効手段が、前記操舵角センサによ
り検出された操舵角の符号の変化が設定時間内において
設定回数以上発生する場合に、前記操舵角センサの検出
値が振動していると判定するものである車両旋回制御装
置。

【００１９】

【実施例】以下、各請求項の発明を図示の実施例に基づ
いて具体的に説明する。図示の実施例である車両旋回制
御装置は４輪車両に搭載されている。この４輪車両にお
いては、図１に示すように、運転者によって回転操作さ
れるステアリングホイール１０がパワーアシスト機能付
きの前輪操舵機構１２を介して左右前輪１４に連携させ
られており、ステアリングホイール１０の操舵角（回転
角）δ_Hに応じて左右前輪１４の舵角θ_f が機械的に変
化させられる。左右後輪２２には後輪舵角アクチュエー
タ２４を備えた後輪操舵機構２６が連携させられてお
り、左右後輪２２の舵角θ_r が電気的に変化させられ
る。すなわち、本実施例においては、左右前輪１４が主
転舵輪、左右後輪２２が補助転舵輪なのである。なお、
左右前輪１４は非駆動輪、左右後輪２２は駆動輪であ
る。

【００２０】この４輪車両には、アンチロック制御装置
とトラクション制御装置とがそれぞれ搭載されている。
アンチロック制御装置は、車両制動時に各輪１４，２２
にロック傾向が生じたならば、以後各輪１４，２２がロ
ックしないように各輪１４，２２の制動トルクを制御す
る装置である。

【００２１】トラクション制御装置は、車両駆動時に駆
動輪である後輪２２がスピンしないように後輪２２の駆
動トルクを抑制する装置である。駆動トルクの抑制は例
えば、エンジンの出力を低下させることや、駆動輪のブ
レーキを作動させることによって行われる。ところで、
本実施例においては、前輪１４にハイドロプレーニング
が発生している可能性があるか否かが判定され、その可
能性があると判定されている間、後輪２２の舵角θ_r が
保持される。そして、本実施例においては、そのハイド
ロプレーニング判定にトラクション制御用の制御変数が
使用される。そのため、以下、トラクション制御の内容
をハイドロプレーニング判定を理解する上において必要
な範囲内において具体的に説明する。

【００２２】トラクション制御装置は、非駆動輪である
左右前輪１４の車輪速Ｖ_WFに基づき、車両駆動時におい
て車速を推定し、推定車速Ｖ_T0を演算する。具体的に
は、推定車速Ｖ_T0は、 Ｖ_T0＝MED （Ｖ_WFMIN ，Ｖ_T0(n-1) −α_DW・Δｔ，Ｖ
_T0(n-1) ＋α_UP・Δｔ） なる式を用いて演算される。ただし、 MED ：括弧内の３つの値のうちの中央値をとることを意
味する演算子 Ｖ_WFMIN ：左右前輪１４の車輪速のうち小さい方である
低速側前輪車輪速 Ｖ_T0(n-1) ：推定車速Ｖ_T0の前回演算値 α_DW：下限減速度（例えば、０．３Ｇ） Δｔ：車速Ｖのサンプリング周期 α_UP：上限加速度（例えば、１．０Ｇ）

【００２３】この式によれば、例えば、低速側前輪車輪
速Ｖ_WFMIN が仮想下限車速Ｖ_IMLO（＝Ｖ_T0(n-1) −α_DW
・Δｔ）以下でなく、かつ、仮想上限車速Ｖ_IMHI（＝Ｖ
_{T0(n -1)} ＋α_UP・Δｔ）以上ではない場合には、低速側
前輪車輪速Ｖ_WFMIN が推定車速Ｖ_T0とされる。これに対
し、低速側前輪車輪速Ｖ_WFMIN が仮想下限車速Ｖ_IMLOよ
り小さく、かつ、仮想上限車速Ｖ_IMHIより小さい場合に
は、仮想下限車速Ｖ_{IM LO}が推定車速Ｖ_T0とされる。低速
側前輪車輪速Ｖ_WFMIN をそのまま推定車速Ｖ_T0とする場
合に対し、推定車速Ｖ_T0の低下が仮想下限車速Ｖ_IMLOま
でに制限されるのである。また、低速側前輪車輪速Ｖ
_WFMIN が仮想下限車速Ｖ_IMLOより大きく、かつ、仮想上
限車速Ｖ_IMHIより大きい場合には、仮想上限車速Ｖ_IMHI
が推定車速Ｖ_T0とされる。低速側前輪車輪速Ｖ_WFMIN を
そのまま推定車速Ｖ_T0とする場合に対し、推定車速Ｖ_T0
の上昇が仮想上限車速Ｖ_IMHIまでに制限されるのであ
る。

【００２４】また、トラクション制御装置は、駆動輪で
ある後輪２２の車輪速Ｖ_WRが推定車速Ｖ_T0より正の設定
値以上大きくなったときに、トラクション制御を開始
し、その車輪速Ｖ_WRから推定車速Ｖ_T0を引いた値が正の
設定値より小さくなったときに、そのトラクション制御
を終了する。

【００２５】車両旋回制御装置は図２に示すようにコン
トローラ３０を備えている。コントローラ３０は、ＣＰ
Ｕ３２，ＲＯＭ３４およびＲＡＭ３６を含むコンピュー
タ３８を主体として構成されている。このコントローラ
３０の入力側には、操舵角センサ４０，車速センサ４
２，ヨーレイトセンサ４４および後輪舵角センサ４６が
接続されている。操舵角センサ４０は、運転者によるス
テアリングホイール１０の操舵角δ_H を検出する。車速
センサ４２は車両の走行速度である車速Ｖを検出する。
ヨーレイトセンサ４４は車両の実ヨーレイトγを、車両
右旋回を正、左旋回を負として検出する。後輪舵角セン
サ４６は後輪舵角θ_r を検出する。コントローラ３０の
入力側にはさらに、アンチロック制御装置４８とトラク
ション制御装置５０とがそれぞれ接続されており、アン
チロック制御およびトラクション制御に関する情報も入
力可能とされている。一方、コントローラ３０の出力側
には、前記後輪舵角アクチュエータ２４が接続されてい
る。

【００２６】コントローラ３０は、ＲＯＭ３４に予め記
憶された後輪舵角制御ルーチン（図３にフローチャート
で表す）を実行することによって後輪舵角制御を実行す
る。この後輪舵角制御は、 θ_r ^* ＝Ｋ₁(V)・Ｋ₃ （γ・Δγ）・γ なる式を用いて目標後輪舵角θ_r ^* を決定し、それが実
現されるように後輪舵角アクチュエータ２４を制御す
る。この式において、「Ｋ₁ 」は、車速Ｖに依存し、例
えば図４にグラフで示すように変化するゲインである。
また、「Ｋ₃ 」は、「Ｋ₁ 」は、車速Ｖに依存し、例え
ば図５にグラフで示すように変化するゲインである。す
なわち、ゲインＫ₃ は、車両がアンダステア傾向を示す
ときは（γ・Δγ＞０）、小さくされてヨーレイト抑制
度を減少させる一方、車両がオーバステア傾向を示すと
きは（γ・Δγ＜０）、大きくされてヨーレイト抑制度
を増大させるように変化させられるのである。また、
「γ」は、前記ヨーレイトセンサ４４によって検出され
る実ヨーレイトである。また、「Δγ」は、目標ヨーレ
イトγ^* から実ヨーレイトγを引いた値であるヨーレイ
ト偏差である。目標ヨーレイトγ^* は、車速Ｖと操舵角
δ_H とに基づき、車両が定常円旋回状態にあると仮定し
た場合に車両に発生すると予想されるヨーレイトγとし
て演算される。

【００２７】なお、目標ヨーレイトγ^* は、例えば、操
舵角δ_H に対する目標ヨーレイトγ ^* の応答が、 Ｖ／（Ｎ・Ｌ・（１＋Ａ・Ｖ² ）） なる伝達関数で表現されると仮定して演算することがで
きる。ただし、 Ｖ：車速 Ｎ：ステアリングギヤ比 Ｌ：ホイールベース Ａ：スタビリティファクタ

【００２８】上記式において「γ・Δγ」は、図６に示
すように、車両がアンダステア傾向（またはドリフトア
ウト傾向）を示す場合には、車両旋回が右向きであれ左
向きであれ符号が正となり、また、車両がオーバステア
傾向（またはスピン傾向）を示す場合には、車両旋回が
右向きであれ左向きであれ符号が負となるとともに、目
標ヨーレイトγ^* と実ヨーレイトγとの偏差が大きいほ
ど絶対値が大きくなる項である。したがって、この項
は、車両の実挙動が目標挙動からずれている向きと方向
とを同時に表す意味において、車両旋回特性値と称する
ことができる。

【００２９】ただし、コントローラ３０は、左右前輪１
４の少なくとも１つにハイドロプレーニングが発生して
いる可能性がある場合には、目標後輪舵角θ_r ^* を上記
式により演算することはせず、前輪１４にハイドロプレ
ーニングが発生している可能性があると判定されている
間、最初にその可能性があると判定されたときの値に保
持する。これにより、直進路上でありながらハイドロプ
レーニングの発生に起因してステアリングホイール１０
が左右に細かく往復回動し、その結果、左右後輪２２も
左右に細かく往復回動して車両がふらつくという事態の
発生が回避される。

【００３０】左右前輪１４にハイドロプレーニングが発
生している可能性があるか否かの判定は、次のようにし
て行われる。すなわち、左右前輪１４を制動することな
く車両が時速７０ｋｍ以上で走行しており、かつ、左右
前輪１４のみの車輪速が急に減少したか否かを判定し、
その要件が満たされた場合には、左右前輪１４にハイド
ロプレーニングが発生している可能性があると判定す
る。

【００３１】このハイドロプレーニング判定条件におい
て、「左右前輪１４を制動しないこと」を要件としたの
は、左右前輪１４にハイドロプレーニングが発生する
と、左右前輪１４は非駆動輪であるから、本来であれば
車輪速が減少するはずであるが、左右前輪１４が制動さ
れると、ハイドロプレーニングとは無関係に、車輪速が
減少してしまうからである。また、「車速Ｖが時速７０
ｋｍ以上であること」を要件としたのは、一般的に、時
速７０ｋｍ以上の走行時でないとハイドロプレーニング
が発生し難いからである。また、「左右前輪１４のみ」
を要件とし、左右前輪１４と左右後輪２２とが同時に車
輪速が急に減少した場合を排除したのは、左右前輪１４
と左右後輪２２との車輪速が同時に急に減少する場合に
はハイドロプレーニング以外の現象が発生している可能
性があるからである。また、「急に減少したこと」を要
件としたのは、左右前輪１４にハイドロプレーニングが
発生し始めると、左右前輪１４のタイヤ表面と路面との
間に水が進入し、左右前輪１４が路面から浮いてしま
い、グリップ力が低下するからである。

【００３２】そして、具体的には、本実施例において
は、推定車速Ｖ_T0が時速７０ｋｍ以上であるという要件
と、トラクション制御の実行中であるという要件
と、低速側前輪車輪速Ｖ_WFMIN が仮想下限車速Ｖ_IMLO以
下である状態が設定時間（例えば、０．５秒）連続した
という要件と、アンチロック制御の実行中でないとい
う要件とが同時に満たされたときに、左右前輪１４に
ハイドロプレーニングが発生し始めた可能性があると判
定される。

【００３３】なお、トラクション制御は、前記のよう
に、駆動輪である後輪２２の車輪速Ｖ _WRが推定車速Ｖ_T0
より設定値以上大きいときに実行され、一方、推定車速
Ｖ_T0は原則として非駆動輪である前輪１４の車輪速Ｖ_WF
に一致する。したがって、トラクション制御の実行中で
あるという要件は、結局、前輪１４の車輪速Ｖ_WFが後
輪２２の車輪速Ｖ_WRより設定値以上小さいという要件を
意味する。

【００３４】また、前輪１４にハイドロプレーニングが
発生している状態でブレーキ操作が行われれば、前輪１
４のグリップ力が低下しているため、前輪１４はロック
傾向を示し易く、アンチロック制御が開始される可能性
が高い。したがって、アンチロック制御の実行中でない
という要件は、結局、ブレーキ操作が行われないとい
う要件を意味する。

【００３５】また、本実施例においては、トラクション
制御中に前輪１４にハイドロプレーニングが発生してい
る可能性があると判定された場合には、そのトラクショ
ン制御が終了したときに、前輪１４にハイドロプレーニ
ングが発生している可能性がなくなったと判定される。

【００３６】したがって、例えば、前輪１４の車輪速Ｖ
_WF，後輪２２の車輪速Ｖ_WRおよび推定車速Ｖ_T0が時間の
経過につれて図７に示すように変化したため、ある時期
からトラクション制御が開始された場合には、前輪１４
の車輪速Ｖ_WFが仮想下限車速Ｖ_IMLO（この場合、推定車
速Ｖ_T0と一致する）以下である状態が設定時間連続した
ときに前輪１４にハイドロプレーニングが発生している
可能性があると判定される。そして、そのトラクション
制御が終了したときに、前輪１４にハイドロプレーニン
グが発生している可能性がなくなったと判定される。

【００３７】ここで、図３の後輪舵角制御ルーチンを具
体的に説明する。本ルーチンは繰り返し実行される。各
回の実行時にはまず、ステップＳ１０（以下、単に「Ｓ
１０」で表す。他のステップについても同じ）におい
て、各種センサから車速Ｖ，操舵角δ_H および実ヨーレ
イトγが入力される。次に、Ｓ２０において、車速Ｖと
操舵角δ_H に基づき、前記のようにして目標ヨーレイト
γ^*が演算され、さらに、その目標ヨーレイトγ^* から
実ヨーレイトγを引くことによってヨーレイト偏差Δγ
が演算される。その後、Ｓ３０において、前記のように
して、前輪１４にハイドロプレーニングが発生している
可能性があるか否かが判定される。今回はその可能性が
ない仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ４０において、
前述の、 θ_r ^* ＝Ｋ₁(V)・Ｋ₃ （γ・Δγ）・γ なる式を用いて目標後輪舵角θ_r ^* が演算される。すな
わち、本実施例においては、目標ヨーレイト追従制御が
操舵角考慮型制御として実行されるのである。続いて、
Ｓ５０において、前記後輪舵角センサ４６により実後輪
舵角θ_r を監視しつつ、演算された目標後輪舵角θ_r ^*
を実現するのに適当な駆動信号が前記後輪舵角アクチュ
エータ２４に対して出力される。以上で本ルーチンの一
回の実行が終了する。

【００３８】これに対し、前輪１４にハイドロプレーニ
ングが発生している可能性があると仮定すれば、Ｓ３０
の判定がＹＥＳとなり、Ｓ６０において、目標後輪舵角
θ_r ^* の今回値が、前回値θ_r ^* _(n-1) とされる。その
後、Ｓ５０に移行する。したがって、左右前輪１４にハ
イドロプレーニングが発生している可能性があると判定
されている間は、たとえ操舵角δ_H が変動しても、実後
輪舵角θ_r が一定に保たれ、車両のふらつきが防止され
る。

【００３９】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、後輪舵角アクチュエータ２４を含む後輪操
舵機構２６が請求項１の発明における「旋回制御機構」
の一例であり、コントローラ３０のうち図３のＳ３０お
よびＳ６０を実行する部分が、請求項１の発明における
「制御入力異常時操舵角考慮型制御無効手段」の一例な
のである。

【００４０】なお、本実施例においては、左右前輪１４
にハイドロプレーニングが発生している可能性があると
判定された場合には、操舵角δ_H が変動する可能性があ
るから、操舵角δ_H の検出値変動という異常が実際に発
生しているか否かを問わず、操舵角考慮型制御が禁止さ
れるようになっている。しかし、例えば、左右前輪１４
にハイドロプレーニングが発生している可能性があるか
否かを問わず、実際に操舵角δ_H の検出値変動という異
常が発生しているか否かを判定し、実際に異常が発生し
ている場合にのみ、操舵角考慮型制御が禁止されるよう
にして各請求項の発明を実施することができる。

【００４１】別の実施例を説明する。ただし、本実施例
は先の実施例と、後輪舵角制御ルーチンのみが異なり、
他の部分については共通であるため、図８にフローチャ
ートで表されている後輪舵角制御ルーチンについてのみ
詳述する。

【００４２】先の実施例においては、前輪１４にハイド
ロプレーニングが発生している可能性があると判定され
ている間は、実後輪舵角θ_r が一定に保たれるようにな
っている。しかし、前輪１４にハイドロプレーニングが
発生している可能性があると判定されている間に、横風
等の外乱が車両に入力される場合があり、そのような外
乱に対して車両の挙動を安定化させることが必要となる
場合がある。そこで、本実施例においては、前輪１４に
ハイドロプレーニングが発生している可能性があると判
定されている間は、操舵角δ_H には基づかないで実ヨー
レイトγに基づいて目標後輪舵角θ_r ^* が演算される。
すなわち、 θ_r ^* ＝Ｋ₂(V)・γ なる式を用いて目標後輪舵角θ_r ^* が演算されるのであ
る。この式において、「Ｋ₂ 」は、車速Ｖに依存し、例
えば図９にグラフで示すように変化するゲインである。
また、「γ」は、前記ヨーレイトセンサ４４によって検
出される実ヨーレイトである。すなわち、本実施例にお
いては、前輪１４にハイドロプレーニングが発生してい
ると判定されている間、操舵角考慮型制御としての目標
ヨーレイト追従制御に代えてヨーレイトフィードバック
制御が操舵角不考慮型制御として実行されるのである。

【００４３】図８の後輪舵角制御ルーチンの内容を具体
的に説明する。本ルーチンも繰り返し実行される。各回
の実行時にはまず、Ｓ１１０〜Ｓ１３０において、前記
Ｓ１０〜Ｓ３０におけると同様にして、車両状態量，車
両の実挙動および目標挙動の入力および演算と、前輪１
４にハイドロプレーニングが発生している可能性がある
か否かの判定とが行われる。今回は、前輪１４にハイド
ロプレーニングが発生している可能性がないと判定され
たと仮定すれば、Ｓ１３０の判定がＮＯとなり、Ｓ１４
０において、前記Ｓ４０におけると同様にして、すなわ
ち、 θ_r ^* ＝Ｋ₁(V)・Ｋ₃ （γ・Δγ）・γ なる式を用いて目標後輪舵角θ_r ^* が演算される。これ
に対し、今回は、前輪１４にハイドロプレーニングが発
生している可能性があると判定されたと仮定すれば、Ｓ
１３０の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１６０において、 θ_r ^* ＝Ｋ₂(V)・γ なる式を用いて目標後輪舵角θ_r ^* が演算される。いず
れの場合にもその後、Ｓ１５０において、前記Ｓ５０に
おけると同様に、演算された目標後輪舵角θ_r ^*を実現
するのに適当な駆動信号が前記後輪舵角アクチュエータ
２４に対して出力される。以上で本ルーチンの一回の実
行が終了する。

【００４４】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、後輪舵角アクチュエータ２４を含む後輪操
舵機構２６が請求項１および２の各発明における「旋回
制御機構」の一例であり、コントローラ３０のうち図８
のＳ１３０およびＳ１６０を実行する部分が、請求項１
の発明における「制御入力異常時操舵角考慮型制御無効
手段」の一例であり、また、請求項２の発明における
「制御型選択手段」の一例でもある。

【００４５】以上、各請求項の発明を図示の実施例に基
づいて具体的に説明したが、この他にも特許請求の範囲
を逸脱することなく、当業者の知識に基づいて種々の変
形，改良を施した態様で各請求項の発明を実施すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明の一実施例である車両旋回制御
装置が搭載される４輪車両における操舵機構を示す平面
図である。

【図２】その車両旋回制御装置における後輪舵角制御装
置の電気的な構成を示すブロック図である。

【図３】図２のＲＯＭに記憶されている後輪舵角制御ル
ーチンを示すフローチャートである。

【図４】図３の後輪舵角制御ルーチンにおいて目標後輪
舵角を演算する際に使用されるゲインＫ₁ と車速Ｖとの
関係の一例を示すグラフである。

【図５】図３の後輪舵角制御ルーチンにおいて目標後輪
舵角を演算する際に使用されるゲインＫ₃ と車速Ｖとの
関係の一例を示すグラフである。

【図６】車両の挙動とヨーレイトγの符号との関係の一
例を示す平面図である。

【図７】図３におけるＳ３０の実行により前輪にハイド
ロプレーニングが発生している可能性があると判定され
る様子の一例を説明するためのグラフである。

【図８】請求項１および２の発明に共通の一実施例であ
る車両旋回制御装置における後輪舵角制御装置において
コンピュータにより実行される後輪舵角制御ルーチンを
示すフローチャートである。

【図９】図８の後輪舵角制御ルーチンにおいて目標後輪
舵角を演算する際に使用されるゲインＫ₂ と車速Ｖとの
関係の一例を示すグラフである。

【符号の説明】

１０ ステアリングホイール １４ 左右前輪 ２２ 左右後輪 ２４ 後輪舵角アクチュエータ ２６ 後輪操舵機構 ３０ コントローラ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】運転者によるステアリングホイールの操舵
   角を検出する操舵角センサと、車両の旋回状態を制御す
   る旋回制御機構と、前記操舵角センサにより検出された
   操舵角に基づいて前記旋回制御機構により車両の旋回状
   態を制御する操舵角考慮型制御を行うコントローラとを
   含む車両旋回制御装置において、 運転者の操舵状態と前記操舵角センサとの少なくとも一
   方が現に異常である場合と将来異常となる可能性がある
   場合との少なくとも一方である制御入力異常時には、前
   記コントローラによる操舵角考慮型制御を実質的に無効
   にする制御入力異常時操舵角考慮型制御無効手段を設け
   たことを特徴とする車両旋回制御装置。
2. 【請求項２】請求項１の車両旋回制御装置であって、さ
   らに、前記車両の旋回状態を検出する旋回状態センサを
   含むとともに、前記コントローラが、前記操舵角考慮型
   制御と、前記旋回状態センサにより検出された旋回状態
   には基づくが前記操舵角センサにより検出された操舵角
   には基づかないで前記旋回制御機構により車両の旋回状
   態を制御する操舵角不考慮型制御とを択一的に実行し、
   常には操舵角考慮型制御のみを実行するものであり、か
   つ、前記制御入力異常時操舵角考慮型制御無効手段が、
   前記制御入力異常時には、前記コントローラによる操舵
   角考慮型制御を禁止して操舵角不考慮型制御を許可する
   制御型選択手段を含むものである車両旋回制御装置。