JPH11173176A - 車両の姿勢制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】車両の旋回走行状態の目標旋回走行状態からの
ずれが大きいときに、各車輪に付与する制動力の大きさ
を相対的に変えエンジン出力を低下させるようにした車
両の姿勢制御装置において、運転者によって行なわれる
カウンタステアが車両の姿勢立て直しに有効に働くよう
にする。 【解決手段】前輪の舵角を検出する舵角センサを設け、
該舵角センサによって検出される旋回走行時の前輪舵角
と上記車両の旋回走行状態とに基づいて該前輪のカウン
タステアの程度を演算し、該カウンタステアの程度に応
じてエンジン出力が高まるように該エンジンの出力率を
変える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の旋回走行時
の動きを制御する姿勢制御装置に関し、運転者がカウン
タステア操作を行なうことを考慮したものである。

【０００２】

【従来の技術】車両の旋回走行時に、車体横滑り角（車
体の向きと実際の進行方向とのなす角度）やヨーレート
（車体重心の上下軸まわりの角速度）に基づいて前後左
右の４輪に付与する制動力の分配を制御することによ
り、ヨーモーメント（上記上下軸まわりのモーメント）
を発生させ、さらにはエンジン出力を低下させて車速を
落とすことにより、その操縦安定性を高める技術は一般
に知られている。

【０００３】この種の車両姿勢制御装置に関して、特開
平８−３１０３６０号公報には運転者のカウンタステア
操作を考慮した制御を行なうことが記載されている（な
お、「ステア」とはステアリングの略である）。すなわ
ち、それは、車両の旋回走行時にカウンタステア操作が
なされたときには旋回外側の前輪に付与する制動力を増
加させることによって、また、前輪のスリップ率が大き
いときには、旋回内側の前輪に付与する制動力を減ずる
ことによって、該車両にその旋回方向とは逆方向のモー
メントを与えてカウンタステア効果を高める、というも
のである。

【０００４】また、特開平８−３３２９７１号公報に
は、舵角に基づいてヨーモーメントを制御するものにお
いて、カウンタステア時には舵角に基づくヨーモーメン
ト制御を禁止することにより、カウンタステア終了時に
おける車両挙動の収束性を向上させることが記載されて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、運転者がカウ
ンタステア操作を行なうのは、旋回走行時に車両が挙動
不安定に陥ることを予期し、このカウンタステアによっ
て車両に予定する挙動修正効果が現われることを期待す
るからであり、その効果はカウンタステアの程度によっ
て異なる。従って、カウンタステアの有無に基づいて単
に４輪の制動力の分配を画一的に変えても、そのことに
よって得られる効果は必ずしも運転者の意思に沿うもの
にはならず、かえって余計なヨーモーメントが車両に働
いて運転しづらくなる懸念がある。また、カウンタステ
ア時に舵角に基づくヨーモーメント制御を禁止する方式
では、そのときのカウンタステアが適切なものでないと
きに車両の挙動が不安定になり易い。

【０００６】そこで、本発明は、カウンタステア操作が
行なわれたときに、その操作が適切であるときにはこの
カウンタステア効果を妨げないように、あるいはその効
果を助長するようにし、その操作がそれほど適切なもの
ではないときには、車両の走行安定性を高める方向で走
行状態の制御を行なうものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのために本発明では、
カウンタステア操作がなされたときはその程度に応じて
車両を駆動する出力を調節するようにするものである。

【０００８】すなわち、この出願の発明は、車両の旋回
走行状態を規定するための車両の状態を検出し、この車
両の状態に基づいて目標とする旋回走行状態を設定し、
該車両の旋回走行状態の目標旋回走行状態からのずれが
大きいときには、該車両の旋回走行状態が上記目標旋回
走行状態となるように、前後左右の４輪に付与する制動
力の大きさを相対的に変えるとともに、車両の駆動源の
出力を低下させるようにしている。

【０００９】従って、この発明は、車両状態の検出系、
車両の旋回走行時の挙動を調節する調節系としての上記
各車輪に付与する制動力を調節する制動力調節手段及び
車両の駆動原の出力を調節する出力調節手段、並びに車
両状態に基づいて目標とする旋回走行状態を設定し上記
調節系の作動を制御する制御系を備えている。

【００１０】そうして、運転者が旋回走行時にカウンタ
ステア操作を行なうことを考慮して、この発明では、上
記検出系に車両の前輪舵角を検出する舵角センサを設け
るとともに、上記制御系が、該舵角センサによって検出
される旋回走行時の前輪舵角と上記車両の旋回走行状態
とに基づいて該前輪のカウンタステアの程度を演算する
手段を備え、該カウンタステアの程度に応じて上記駆動
源の出力が高まるように該駆動源の出力率を変えて、上
記出力調節手段の作動を制御するようにしている。

【００１１】従って、カウンタステアに対応する制御は
車両の出力制御であって、車両に与えるヨーモーメント
を変更するものではないから、運転者が車両を運転しづ
らくなることは少ない。かえって、カウンタステアの程
度に応じて出力が高まることにより、全体としてみれ
ば、出力の低下が抑制されることになるから、カウンタ
ステアが運転者の意図する車両の姿勢立て直しに有効に
働き易くなり、運転操作性が向上することになる。本発
明ではカウンタステアの程度に応じて出力調節を行なう
ようにしているが、これは次の理由よる。

【００１２】すなわち、適度のカウンタステアは車両の
駆動力が大きくとも挙動が不安定になることはあまりな
く、かえって挙動不安定に陥ることを速やかに回避する
効果が得られる一方、過剰なカウンタステアは車両の駆
動力が大きい場合には挙動不安定を招き易くなり、逆に
カウンタステア量が小さい場合はその効果が充分に得ら
れず、車両の走行安定性を確保することができない。

【００１３】そこで、本発明では、車両の旋回走行状態
の目標値からのずれが大きいときには原則として出力低
減制御を行なうが、その際のカウンタステアが適度であ
るときには、それによって車両はその走行安定性が比較
的高い状態になるから、車両の駆動力を高めることによ
りそのカウンタステアの効果を高める、という運転者の
意思にできるだけ沿った制御を行なうようにし、カウン
タステアが適度でないときには、車両の駆動力を低下さ
せることによりその走行安定性を確保するようにしてい
るものである。

【００１４】この場合、最適なカウンタステア状態は前
輪の向きが車両の進行方向に一致する状態である。すな
わち、前輪の向きが車両の進行方向に一致するときは、
コーナリングフォースが零となって車両の走行安定性が
高くなるからであり、それよりもカウンタステアが過剰
になるほど走行安定性が低下し、それよりもカウンタス
テアが小さくなるほど当該カウンタステアによる挙動修
正力が弱くなる。従って、カウンタステアによって前輪
の向きが車両の進行方向に一致するときに出力が最も高
くなり、車両の進行方向から反れる角度が大きくなるほ
ど出力が低くなるようにすることが好適である。

【００１５】また、このようなカウンタステア時の出力
制御は、上記前輪が車両の進行方向を基準として旋回外
側を向いているときは内側へ同角度向いているときより
も上記駆動源の出力が大きくなるように、上記出力調節
手段の作動を制御するものとすることができる。これ
は、運転者の意思を尊重してカウンタステアの効果を高
める場合である。

【００１６】逆に、上記前輪が車両の進行方向を基準と
して旋回外側を向いているときは内側へ同角度向いてい
るときよりも上記駆動源の出力が小さくなるように、上
記出力調節手段の作動を制御することもできる。これ
は、過剰のカウンタステアによって車両の挙動が不安定
になることを避けるためである。

【００１７】また、車両が車体前部に配置された駆動源
によって後輪を駆動する所謂ＦＲ車においては、前輪ス
リップ量が所定値よりも大きいときには上記駆動源の出
力が低下するように、上記出力調節手段の作動を制御す
るようにしてもよい。すなわち、前輪のスリップ量が大
きいときは、カウンタステアを行なってもそれによる挙
動修正効果が小さいから、出力の低下によって車両の走
行安定性を確保するものである。

【００１８】ここに、車両の駆動源は、内燃機関によっ
て駆動される車両ではその内燃機関となり、電気自動車
ではモータとなり、内燃機関とモータとを併用する車両
ではその両者又はそのいずれか一方になる。

【００１９】

【発明の効果】従って、この出願の発明によれば、車両
の旋回走行状態を規定する状態量を検出し、この車両状
態量に基づいて目標とする旋回走行状態を設定し、車両
の旋回走行状態がこの目標とする旋回走行状態となるよ
うに、各車輪に付与する制動力の大きさを相対的に変え
るとともに、駆動源の出力を低下させるようにした車両
の姿勢制御装置において、前輪のカウンタステアの程度
に応じて駆動源の出力を高めるようにしたから、運転者
が自ら車両の挙動を安定させようとするカウンタステア
時には出力低下が抑制されて、カウンタステアが車両の
姿勢立て直しに有効に働き易くなり、車両の運転操作性
を向上させることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基いて説明する。

【００２１】（全体構成）図１は、車両の姿勢制御装置
（Stability Control System：以下ＳＣＳという）を適
用した車両を示す。同図において、１は車体、２，２，
…は、前後左右の４つの車輪２１FR，２１FL，２１RR，
２１RLに個別に配設された４つの液圧式ブレーキ、３は
上記各ブレーキ２に圧液を供給するための加圧ユニッ
ト、４は該加圧ユニット３からの圧液を上記各ブレーキ
２に分配供給する液圧ユニット（Hudraulic Unit：以下
ＨＵという）である。５は加圧ユニット３及びＨＵ４を
介して各ブレーキ２の制御を行なうとともにエンジン出
力の制御を行なうＳＣＳコントローラ、６は上記各車輪
の車輪速を検出する車輪速センサ、７は車両の横方向
（左右方向）の加速度Ｙを検出する横加速度センサ、８
は車両のヨーレイトψ′を検出するヨーレイトセンサ、
９は前輪操舵角θH を検出する舵角センサ、１０は運転
者のブレーキ操作に応じた液圧を発生するマスタシリン
ダ、１１は多気筒のエンジン、１２はオートマチックト
ランスミッション（ＡＴ）である。

【００２２】図示しないが、エンジン１１の吸気通路に
は、アクチュエータにより駆動されるスロットル弁が設
けられ、このスロットル弁下流の吸気通路にはエンジン
１１の各気筒毎にインジェクタが設けられている。１３
は、運転者によるアクセル操作に応じて上記スロットル
弁の開度制御、インジェクタの作動制御及び点火時期制
御を行って、エンジン運転状態を制御するＥＧＩコント
ローラである。

【００２３】図２に示すように、右側前輪２１FR及び左
側後輪２１RLの各ブレーキ２，２は第１液圧管路２２ａ
によりマスタシリンダ１０に接続され、左側前輪２１FL
及び右側後輪２１RRの各ブレーキ２，２は第２液圧管路
２２ｂによりマスタシリンダ１０に接続されて、所謂、
Ｘ配管タイプの互いに独立した２つのブレーキ系統が構
成されており、ブレーキペダル１４の踏み操作に応じて
各車輪に制動力が付与されるようになっている。

【００２４】上記加圧ユニット３は、液圧管路２２ａ，
２２ｂにそれぞれ接続された液圧ポンプ３１ａ，３１ｂ
と、これらの液圧ポンプ３１ａ，３１ｂ及びマスタシリ
ンダ１０を断続可能なように液圧管路２２ａ，２２ｂの
各々に配設されたカットバルブ３２ａ，３２ｂと、これ
らのカットバルブ３２ａ，３２ｂ及び上記マスタシリン
ダ１０の間の液圧を検出する液圧センサ３３とを備えて
いる。そして、ＳＣＳコントローラ５からの信号に応じ
て上記カットバルブ３２ａ，３２ｂが閉状態にされるこ
とで、運転者によるブレーキ操作とは無関係に、上記液
圧ポンプ３１ａ，３１ｂから吐出される圧液がＨＵ４を
介して各ブレーキ２に供給される。

【００２５】上記ＨＵ４は、第１液圧管路２２ａ又は第
２液圧管路２２ｂを介して加圧ユニット３から供給され
る圧液を各ブレーキ２に供給して増圧させる加圧バルブ
４１，４１…と、上記各ブレーキ２をリザーバタンク４
２に接続し圧液を排出させて減圧する減圧バルブ４３，
４３…とを備えている。そして、ＳＣＳコントローラ５
からの信号に応じて上記加圧バルブ４１，４１，…及び
減圧バルブ４３，４３，…の開度がそれぞれ独立に増減
制御されることで、上記ブレーキ２，２，…の液圧が増
減されて、各車輪２１FR，２１FL，…に付与される制動
力がそれぞれ増減変更される。

【００２６】上記ＳＣＳコントローラ５は、マイクロコ
ンピュータを利用してなるものであり、ＳＣＳの制御を
行う姿勢制御手段としての第１のＣＰＵ（Central Proc
essing Unit ）、従来周知のＡＢＳ（Anti-Skid Brake
System）制御及びＴＣＳ（Traction Control System ）
制御を行う第２のＣＰＵ等を備えている。

【００２７】上記ＳＣＳ制御は、後に詳述する如く、車
両の旋回走行状態が所定以上崩れたときに、各車輪毎の
制動力の制御を行なうことにより車両にヨーモーメント
を作用させて、また、必要に応じてエンジン出力を制御
することにより、車両の旋回走行状態を目標走行状態に
なるようにするものである。なお、上記第１のＣＰＵ
は、液圧センサ３３からの入力信号に基づいて運転者の
ブレーキ操作が検出されたときには、このブレーキ操作
に対応して上記加圧ユニット３及びＨＵ４の作動制御を
行うようになっている。

【００２８】上記ＡＢＳ制御は、周知のように、各車輪
２１FR，２１FL，…のロック傾向が強まったとき、各ブ
レーキ２に供給される液圧を低下させることで、ブレー
キロックを阻止するものである。すなわち、第２のＣＰ
Ｕは、車輪速センサ６，６，…からの入力信号に基づい
て各車輪２１FR，２１FL，…のスリップ率を求め、スリ
ップ率が所定のしきい値を越えた車輪２１FR，２１FL，
…の減圧バルブ４３，４３，…を開作動させて、ブレー
キ２，２，…に供給される液圧を低下させる。これによ
り、各車輪２１FR，２１FL，…のスリップ率がそれぞれ
路面状況に応じた目標スリップ率に制御され、各車輪２
１FR，２１FL，…はそれぞれ最大の制動力を発生する状
態にされる。この第２のＣＰＵのＡＢＳ制御部、ブレー
キ２，２，…、加圧ユニット３、ＨＵ４及び車輪速セン
サ６，６，…によりＡＢＳ制御装置が構成されている。

【００２９】上記ＴＣＳ制御は、周知のように、駆動輪
である左右の後輪２１RL，２１RRの空転傾向が強まった
とき、該左右の後輪２１RL，２１RRの駆動力を抑制する
ことで空転を阻止するものである。すなわち、第２のＣ
ＰＵ５ｂは、車輪速センサ６，６，…からの入力信号に
基づいて左右の後輪２１RL，２１RRのスリップ率を求
め、いずれか一方のスリップ率が所定のしきい値を越え
たとき、加圧バルブ４１，４１，…を開作動させてブレ
ーキ２，２，…に供給される液圧を増圧するＴＣＳブレ
ーキ制御を行うとともに、ＥＧＩコントローラ１３によ
りエンジン１１の出力を所定量低下させるＴＣＳトルク
ダウン制御を行う。これにより、左右の後輪２１RL，２
１RRのそれぞれに所要の制動力が付与されて駆動力が制
限され、該後輪２１RL，２１RRがそれぞれ最大のトラク
ションを発生する状態にされる。上記第２のＣＰＵ５ｂ
のＴＣＳ制御部、ＥＧＩコントローラ１３、ブレーキ
２，２，…、加圧ユニット３、ＨＵ４及び車輪速センサ
６，６，…によりＴＣＳ制御装置が構成されている。

【００３０】（ＳＣＳ制御装置）ＳＣＳ制御装置の構成
は図３に示されている。

【００３１】−検出系− 車両の旋回走行状態を規定するための車両の状態を検出
する検出系としては、上記車輪速センサ６、横加速度セ
ンサ７、ヨーレイトセンサ８及び舵角センサ９がある。
また、液圧センサ３３も当該検出系を構成している。

【００３２】−制御される調節系− 調節系としては、車両の前後左右の各車輪に付与する制
動力を調節する制動力調節手段と、車両を駆動する駆動
原の出力を調節する出力調節手段とが設けられている。
この場合、加圧ユニット３と液圧ユニット４が制動力調
節手段を構成している。また、スロットル弁の開度制御
及びインジェクタの作動制御により、エンジン出力を調
節することができ、従って、このスロットル弁及びイン
ジェクタは出力調節手段を構成する。

【００３３】−制御系− 制御系は、検出系６〜９，３３からの入力信号値に基づ
いて現在の車両状態量（車両の旋回走行状態量）を演算
する状態量演算部５１と、該検出系からの入力信号値に
基づいて制御の目標とする状態量（目標旋回走行状態
量）を演算し設定する目標状態量演算部５２と、上記車
両状態量及び目標状態量の間の偏差に基づいてＳＣＳ制
御に入るか否かの判定を行う制御要否判定部５３とを備
えている。た、制御部としては、加圧ユニット３及びＨ
Ｕ４の作動を制御することによって上記４輪の各々に付
与する制動力を独立して調節して車両にヨーモーメント
を発生させる制動力制御部５４と、ＥＧＩコントローラ
１３によってエンジン１１の出力を原則として所定量低
下させるエンジン制御部５５とがある。制動力制御には
後述するβ制御とψ´制御とがあり、エンジン制御はβ
制御と共に実行される。

【００３４】エンジン制御部５５は、オーバステアを判
定するオーバステア判定部５６、オーバステア量演算部
５７、カウンタステアの程度を演算するカウンタステア
演算部５８、過大な前輪スリップを判定する前輪スリッ
プ判定部５９、並びにエンジン制御量演算部６０を備え
ている。それらの判定は上記検出系からの出力信号値及
び状態量演算部５１の演算結果に基づいて行なわれる。
また、制御系はＳＣＳ制御とＡＢＳ制御・ＴＣＳ制御と
を協調させるための協調処理部６１を備えている。

【００３５】（制御の基本フロー）図４は車両の走行制
御を実行するための全体的動作を示し、まず、運転者に
よりイグニッションスイッチがオンされてエンジンが始
動されると、ステップＳ２でコントローラ５を初期設定
し、前回の処理で記憶しているセンサ検出信号や演算値
等をクリアする。ステップＳ４では各車輪速信号v1〜v
4、舵角信号θH 、ヨーレート信号ψ´、横加速度信号
Ｙなど検出系の信号を入力する。ステップＳ６では上述
の各検出信号に基づく車両状態量を演算する。ステップ
Ｓ８ではステップＳ６で演算された車両状態量からＳＣ
Ｓ制御に必要となるＳＣＳ制御目標値や制御出力値を演
算する。同様に、ステップＳ１０ではＡＢＳ制御に必要
なＡＢＳ制御目標値や制御出力値等を演算し、ステップ
Ｓ１２ではＴＣＳ制御に必要なＴＣＳ制御目標値や制御
出力値等を演算する。

【００３６】ステップＳ１４はＡＢＳ、ＳＣＳ及びＴＣ
Ｓの各制御のうちから実行すべき制御を選択する協調処
理である。この協調処理は、基本的にはＳＣＳ制御出力
値、ＡＢＳ制御出力値、ＴＣＳ制御出力値をそれぞれ比
較し、最も大きな値に対応した制御に移行させるという
ものである。但し、ＳＣＳ制御出力値とＡＢＳ制御出力
値との協調処理は、運転者のブレーキ踏力圧の大きさに
応じて実行される。つまり、該踏力圧が所定値以上の場
合はＡＢＳ制御が実行され、所定値未満の場合はＳＣＳ
制御が実行される。

【００３７】（ＳＣＳ演算処理の説明）次に、上記ステ
ップＳ８のＳＣＳ演算処理の詳細について説明する。
尚、ステップＳ１０，Ｓ１２のＡＢＳ制御演算処理及び
ＴＣＳ制御演算処理については周知であるので説明を省
略する。

【００３８】図５にＳＣＳ演算処理を実行するためのフ
ローが示されており、ステップＳ３０では車輪速v1〜v
4、車体速Ｖ、前輪舵角θ、実ヨーレート（実際のヨー
レート）ψ'act、実横方向加速度Yactを入力する。な
お、車体速Ｖは従動輪の車輪速に基づいて演算され、実
ヨーレートψ'act及び実横加速度Ｙact はヨーレートセ
ンサ８、横加速度センサ７の出力信号から求められる。
ステップＳ３２では車両に発生する垂直荷重を車体速Ｖ
と横加速度Ｙact とに基づいて周知の数学的手法により
推定演算する。ステップＳ３３では車両に実際に発生す
る実横滑り角βactを演算する。実横滑り角βact は、
その変化速度Δβact を積分することにより演算され、
変化速度Δβact は下記の式（１）により算出される。

【００３９】Δβact ＝ψact ＋Ｙact ／Ｖ…（１）

【００４０】次に、ステップＳ３４では、ＳＣＳ制御に
実際に利用される推定横滑り角βcontの演算において参
照される参照値βref を演算する。この参照値βref
は、車両諸元と、車両状態量（車体速Ｖ、ヨーレート
ψ'act、実横方向加速度Ｙact 、実横滑り角βact の変
化速度Δβact 、ヨーレートψ'actの変化量（微分値）
Δψ'act）、ブレーキにより生じるヨーモーメントの推
定値D1、ブレーキにより生じる横方向の力の低下量の推
定値D2に基づいて２自由度モデルを流用して演算され
る。この参照値βref は、要するに、検出された車両状
態量及びブレーキ操作力に基づいて推定される横滑り角
を演算している。その後、ステップＳ３５ではＳＣＳ制
御に実際に利用される推定横滑り角βcontを演算する。
この推定横滑り角βcontは、下記の式（２），（３）か
ら導かれる微分方程式を解くことにより算出される。す
なわち、

【００４１】 Δβcont＝Δβact ＋ｅ＋Ｃf ・（βref −βcont）…（２） Δｅ＝Ｃf ・（Δβref −Δβact −ｅ）…（３） 但し、ｅ：ヨーレートセンサと横加速度センサのオフセ
ット修正値 Ｃf ：カットオフ周波数

【００４２】カットオフ周波数Ｃf は、推定横滑り角β
contを参照値βref の信頼性に応じてこの参照値βref
に収束するように補正して、推定横滑り角βcontに発生
する積分誤差をリセットする際の補正速度の変更ファク
タとなり、参照値βref の信頼性が低いほど小さくなる
ように補正される係数である。また、参照値βref の信
頼性が低くなるのは前輪のコーナリングパワーＣpf或い
は後輪のコーナリングパワーＣprに変化が生じたときで
ある。

【００４３】ステップＳ３６では各車輪の車輪スリップ
率及び車輪スリップ角を演算する。車輪スリップ率及び
車輪スリップ角は、各車輪の車輪速v1〜v4、車体速Ｖ、
推定横滑り角βcont、前輪舵角θH から周知の数学的手
法により推定演算される。ステップＳ３８では各車輪へ
の負荷率を演算する。車輪負荷率は、各車輪のタイヤ２
３の発揮し得る全グリップ力に対する現在のグリップ力
の割合であり、ステップＳ３６で演算された車輪スリッ
プ率及び車輪スリップ角とステップＳ３２で演算された
垂直荷重から周知の数学的手法により推定演算される。
ステップＳ４０では走行中の路面の摩擦係数μを、実横
方向加速度YactとステップＳ３８で演算された車輪負荷
率から周知の数学的手法により推定演算する。

【００４４】ステップＳ４２では実ヨーレートψ'act及
び推定横滑り角βcontを収束させる目標値となる目標ヨ
ーレートψTR、目標横滑り角βTRを演算する。目標ヨー
レートψTRは、車体速Ｖ、ステップＳ４０で演算された
路面の摩擦係数μ、前輪舵角θH から周知の数学的手法
により推定演算される。また、目標横滑り角βTRは、下
記の式（４），（５）から導かれる式（６）の微分方程
式を解くことにより算出される。すなわち、

【００４５】 βx ＝１／（１＋Ａ・Ｖ² ）・｛１−（Ｍ・Ｌｆ・Ｖ² ） ／（２Ｌ・Ｌｒ・Ｃpr）｝・Ｌｒ・θH ／Ｌ…（４） Ａ＝Ｍ・（Ｃpr・Ｌｒ−Ｃpf・Ｌｆ）／２Ｌ² ・Ｃpr・Ｃpf…（５） ΔβTR＝Ｃ・（βx −βTR）…（６） 但し、Ｖ：車体速 θH ：前輪舵角 Ｍ：車体質量 Ｉ：慣性モーメント Ｌ：ホイルベース Ｌｆ：前輪から車体重心までの距離 Ｌｒ：後輪から車体重心までの距離 Ｃpf：前輪のコーナリングパワー Ｃpr：後輪のコーナリングパワー Ｃ：位相遅れに相当する値

【００４６】次に、図６に示すステップＳ４４では、目
標横滑り角βTRから推定横滑り角βcontを減算した値
（以下、β偏差という）の絶対値がＳＣＳ制御開始しき
い値Ａ以上か否かを判定する。この判定がＹＥＳのとき
はステップＳ４６に進んでＳＣＳ制御目標値を目標横滑
り角βTRに設定する。一方、この判定がＮＯのときはス
テップＳ５２に進んで、目標ヨーレートψTRから実ヨー
レートψ'actを減算した値（以下、ψ' 偏差という）の
絶対値がＳＣＳ制御開始しきい値Ｂ以上か否かを判定す
る。この判定がＹＥＳのときはステップＳ５４に進んで
ＳＣＳ制御目標値を目標ヨーレートψTRに設定する。こ
の判定がＮＯのときはステップＳ３０にリターンして上
述の処理を繰り返し実行する。

【００４７】次に、ステップＳ５０ではＳＣＳ制御に実
際に利用されるＳＣＳ制御量βamtを演算する。また、
ステップＳ５６ではＳＣＳ制御に実際に利用されるＳＣ
Ｓ制御量ψ'amtを演算する。

【００４８】ＳＣＳ制御量ψ′amt は、ψ′偏差の絶対
値に制御ゲインＧ1 を乗算して求める。 ψ′amt ＝Ｇ1 ×｜ψ′偏差｜ ＳＣＳ制御量βamt は、β偏差の絶対値に制御ゲインＧ
2 を乗算して求める。 βamt ＝Ｇ2 ×｜β偏差｜

【００４９】つまり、車両の旋回走行状態の目標状態か
らのずれがそれほど大きくない場合（ステップＳ４４＝
ＮＯ且つステップＳ４５＝ＹＥＳ）は、ヨーレイトψ′
が運転操作に対応する目標ヨーレイトψ′TRに収束する
ように、上記ψ′偏差の絶対値に比例する比較的小さい
ヨーモーメントを車両に作用させるψ′制御が行なわれ
る。一方、車両の旋回走行状態の目標状態からのずれが
大きい場合（ステップＳ４４＝ＹＥＳ）は、車体横滑り
角βが目標横滑り角βTRに収束するように、上記β偏差
の絶対値に比例する比較的大きなヨーモーメントを車両
に作用させるβ制御が行なわれることなる。

【００５０】（ブレーキ制御）ψ′制御及びβ制御にお
けるブレーキ制御は、それぞれステップＳ５８，５９に
おいて、ＳＣＳ制御量ψ′amt 又はβamt に基づき、Ｓ
ＣＳ制御のために制動力を付与する車輪を４輪のうちか
ら選択するとともに、これらの選択された車輪に付与す
る制動力量を演算するとによって行なう。すなわち、
ψ′制御においてヨーレイトψ′を右回りに増加させる
場合、及び、β制御において車両の旋回姿勢を右側寄り
に修正しようとする場合には、右側前輪２１FRもしくは
右側前後輪２１FR，２１RRに対し、上記ＳＣＳ制御量
ψ′amt 又はβamt に対応する制動力を付与して、車両
に右回りのヨーモーメントを作用させる。反対に、ヨー
レイトψ′を左回りに増加させる場合、及び、車両の旋
回姿勢を左側寄りに修正しようとする場合には、左側前
輪２１FLもしくは左側前後輪２１FL，２１RLに対し、上
記ＳＣＳ制御量ψ′amt 又はβamt に対応する制動力を
付与して、車両に左回りのヨーモーメントを作用させ
る。このブレーキ制御は、選択された車輪に対しそれぞ
れ所要の制動力を付与するためのＨＵ４の加圧バルブ４
１及び減圧バルブ４３のそれぞれのバルブ開度等を演算
して実行する（ステップＳ６２）。

【００５１】（エンジン制御）エンジン制御は、ψ′制
御の際には行なわれず、β制御の際に行なわれる（ステ
ップＳ６０）。すなわち、図７に示すように、ＳＣＳ制
御中において、先に説明したようにβ偏差の絶対値がし
きい値Ａよりも小さいときにはψ′制御が行なわれ、Ａ
以上のときにβ制御が行なわれるが、エンジン制御は車
両がオーバステア（図７ではＯ／Ｓと略記している）状
態にあるときに行なわれる（ステップＳ７２〜Ｓ７
８）。

【００５２】このエンジン制御の目的の一つは、車両の
減速による旋回走行状態の安定化にあり、他の目的は運
転者によって行なわれるカウンタステアを有効なものに
することにあり、そのためにエンジンのトルクダウン量
を演算することになる。このエンジンのトルクダウン
は、ＥＧＩコントローラ１３により、スロットル弁のア
クチュエータを作動させて、ドライバのアクセル操作に
関係なくスロットル弁開度を絞ることにより、さらには
燃料カット又は気筒カットを行ってエンジンの出力トル
クを低下させることにより行なわれる。燃料カットはエ
ンジン１１の全気筒の燃料噴射を瞬間的に停止させるこ
とであり、気筒カットはいくつかの気筒の燃料噴射を停
止させることである。

【００５３】ステップＳ７８におけるオーバステア状態
か否かの判定はβ偏差がプラスかマイナスかに基づいて
行なう。すなわち、β偏差を車体が目標とする旋回走行
状態よりも旋回外側へ進行しているときにプラスとなる
ように演算する場合には、このβ偏差がマイナスである
ときに当該車両はオーバステア状態にあると判定される
ことになる。このオーバステアが判定されたときのエン
ジン出力の低減制御としては、そのときのオーバステア
量に基づく制御、前輪のスリップ量に基づく制御、並び
にカウンタステアに基づく制御とがある。

【００５４】すなわち、ステップＳ８０では、オーバス
テア量に応じてエンジン出力率Ｋ1が演算される。この
場合の出力率Ｋ1 はオーバーステア量が大きくなるに従
ってエンジン出力が低下するように設定されている。ま
た、図７のステップＳ８０に示すように、ＦＲ車（車体
前部に配置されたエンジンによって後輪を駆動する車
両）の方が、ＦＦ車（車体前部に配置されたエンジンに
よって前輪を駆動する車両）よりも出力率Ｋ1 が小さく
なっている。

【００５５】ステップ８２では前輪スリップ量が大きい
か否かが判定され、大きいときにはエンジン出力率Ｋ2
＝０．９（１０％低減）が設定され、大きくないときに
はＫ2 ＝１（出力の低減なし）が設定される（ステップ
Ｓ８４，Ｓ８６）。

【００５６】ステップＳ８８では、前輪のカウンタステ
アの程度が演算され、該カウンタステアの程度に基づい
てエンジン出力率Ｋ3 が演算される。エンジン出力率Ｋ
3 は、上記前輪舵角が理想カウンタステア角（所定値）
θi に近付くほど高くなるように、１以下の範囲で設定
されている。

【００５７】一方、車両がオーバステア状態でないとき
はエンジン出力率Ｋ1 〜Ｋ3 はすべて「１」とされる
（ステップＳ７８→Ｓ９０）。つまり、この場合はエン
ジン出力の低減制御は行なわれない。

【００５８】上述のようにエンジン出力率Ｋ1 〜Ｋ3 が
演算された後、これらの出力率に基づいてエンジン制御
量（Ｋ1 ×Ｋ2 ×Ｋ3 に対応する制御量）が求められる
ことになり、従って、エンジン出力は、運転者のアクセ
ル操作量に対応する基本出力ＢＡＳＥにＫ1 ×Ｋ2 ×Ｋ
3 を乗算したものになる（ステップＳ９２）。

【００５９】上記ステップＳ８０のオーバステア量はβ
偏差の絶対値に相当するものであり、エンジン出力率Ｋ
1 は、オーバステア量に基づきテーブルを参照して演算
される。このテーブルは、オーバステア量の変化におけ
る最適な出力率Ｋ1 の変化を予め実験的に求めて作成さ
れたものであり、電子的に格納されている。上記ステッ
プＳ８２の前輪スリップ量は、車体速Ｖと前輪の車輪速
ｖ1,ｖ2 との偏差であり、ステップＳ８２ではいずれか
大きい方のスリップ量が所定のしきい値を越えるか否か
によって判定される。

【００６０】上記ステップＳ８８のカウンタステアの程
度は、舵角センサによって検出される前輪舵角θH の理
想カウンタステア角θi への近付き度合いであり、理想
カウンタステア角θi は図８に示すフローに従って演算
される。すなわち、車体速Ｖ、横加速度Ｙact 及び車体
横滑り角βcontを入力し、車体速Ｖと横加速度Ｙactと
に基づいて次式により当該車両の旋回半径Ｒが算出さ
れ、理想カウンタステア角θi が算出される（ステップ
Ｓ９４〜Ｓ９８）。

【００６１】Ｒ ＝Ｖ² ／Ｙact θc ＝Ｒを満足する舵角−βcontに相当する舵角

【００６２】エンジン出力率Ｋ3 の演算は、前輪舵角θ
H の理想カウンタステア角θi からの偏差（θi −θH
）に基づき、電子的に格納されたテーブルを参照して
演算される。このテーブルは、当該偏差の変化における
最適なエンジン出力率Ｋ3 の変化を実験的に求めて作成
されたものである。このエンジン出力率Ｋ3 は、偏差零
のときが最も高く、該偏差がマイナスに大きくなる（カ
ウンタステアの程度が小さくなる）ほど、また、該偏差
がプラスに大きくなる（カウンタステアの程度が過大に
なる）ほど、エンジン出力率Ｋ3 は小さくなる。なお、
カウンタステアが行なわれずにハンドルがさらに切り込
まれていった場合は、エンジン出力率Ｋ3がさらに小さ
くなる。

【００６３】上記理想カウンタステア角θi は前輪の向
きが車両の進行方向に一致する状態であり、従って、上
記出力率Ｋ3 は、上記前輪の向きが車両の進行方向に一
致するときに最も高くなり、前輪の向きが車両の進行方
向から反れる角度が大きくなるほど低くなるように設定
されているものである。また、この場合も、ＦＲ車の方
がＦＦ車よりも出力率Ｋ3 は低い。さらに、上記前輪が
車両の進行方向を基準として旋回外側を向いているとき
は内側へ同角度向いているときよりも出力率Ｋ3 が高く
なっている。

【００６４】従って、車両がオーバステア状態になって
いるときはその旋回走行状態が不安定になっているとき
であって、車両の運転操作が難しくなるが、このときは
オーバステア量が大きくなるほどエンジン出力が低下し
て車両は減速するから、車両の旋回半径が小さくなるこ
と、つまり車両がスピンすることが避けられる。

【００６５】また、運転者によってカウンタステアが行
なわれたときは、エンジン出力の低下が少なくなるか
ら、カウンタステアが車両姿勢立て直しに有効に働くこ
とになり、そのことは運転者の意思に合致するから、車
両の運転操作性が向上する。特に、前輪の向きが車両の
進行方向に一致して車両の走行安定性が高くなるカウン
タステア状態のときにエンジン出力が最も高くなるか
ら、車両の姿勢の立て直しに有利になる。一方、過剰な
カウンタステアは車両の駆動力が大きい場合には挙動不
安定を招き易くなり、逆にカウンタステア量が小さい場
合はその効果が充分に得られず、車両の走行安定性を確
保することができないが、このときはエンジン出力の低
減率が大きくなるから、それによって車両の走行安定性
が確保されることになる。

【００６６】また、前輪が車両の進行方向を基準として
旋回外側を向くような大きなカウンタステアが行なわれ
たときは前輪が車両の進行方向を基準として内側へ同角
度向いているときよりもエンジン出力が高くなる。しか
し、このような大きなカウンタステアは、一般には車両
の運転に熟練した運転者によって行なわれるから、エン
ジン出力が高くなっても、それによって運転者は運転し
づらくなることは少なく、かえってカウンタステアの効
果が高くなって運転操作性の向上を期待することができ
ると考えられる。

【００６７】また、ＦＲ車において、前輪のスリップ量
が大きいときは、カウンタステアを行なってもそれによ
る挙動修正効果が小さいが、その場合にはエンジン出力
が低下するから、車両の走行安定性を確保に有利にな
る。

【００６８】なお、過剰のカウンタステアによって車両
の挙動が不安定になることを避けるために、上記前輪が
車両の進行方向を基準として旋回外側を向いているとき
は内側へ同角度向いているときよりも上記駆動源の出力
が小さくなるようにしてもよい。

【００６９】また、上記エンジン出力率Ｋ3 は１以上に
なってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る車両の概略平面図。

【図２】同車両のブレーキ系統を示す平面図。

【図３】車両姿勢制御装置の制御系統を示すブロック
図。

【図４】同制御の基本の流れを示すフロー図。

【図５】ＳＣＳ演算処理の流れを示すフロー図。

【図６】同演算結果を利用したＳＣＳ制御の流れを示す
フロー図。

【図７】ＳＣＳエンジン制御のための演算処理の流れを
示すフロー図。

【図８】理想カウンタステア角の演算処理の流れを示す
フロー図。

【符号の説明】

２ ブレーキ ３ 加圧ユニット（制動力調節手段） ４ ハイドロリックユニット（制動力調節手段） ５ コントローラ（制御系） ６ 車輪速センサ（検出系） ７ 横加速度センサ（検出系） ８ ヨーレイトセンサ（検出系） ９ 舵角センサ（検出系） １１ エンジン（駆動源）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の旋回走行状態を規定するための車
   両の状態を検出する検出系と、 車両の前後左右の各車輪に付与する制動力を調節する制
   動力調節手段と、 車両を駆動する駆動原の出力を調節する出力調節手段
   と、 上記検出系によって検出される車両の状態に基づいて目
   標とする旋回走行状態を設定し、上記車両の旋回走行状
   態の上記目標旋回走行状態からのずれが大きいときに、
   該車両の旋回走行状態が上記目標旋回走行状態となるよ
   うに、上記各車輪に付与する制動力の大きさを相対的に
   変えるべく上記制動力調節手段の作動を制御するととも
   に、上記駆動源の出力を低下させるべく上記出力調節手
   段の作動を制御する制御系とを備えた車両の姿勢制御装
   置において、 上記検出系が前輪の舵角を検出する舵角センサを備え、 上記制御系が、上記舵角センサによって検出される旋回
   走行時の前輪舵角と上記車両の旋回走行状態とに基づい
   て該前輪のカウンタステアの程度を演算する手段を備
   え、該カウンタステアの程度に応じて上記駆動源の出力
   が高まるように該駆動源の出力率を変えて、上記出力調
   節手段の作動を制御することを特徴とする車両の姿勢制
   御装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載されている車両の姿勢制
   御装置において、 上記制御系は、上記前輪の向きが車両の進行方向に一致
   するカウンタステア状態であるときに上記駆動源の出力
   が最も高くなり、車両の進行方向から反れる角度が大き
   くなるほど上記駆動源の出力が低くなるように、上記カ
   ウンタステアの程度に応じて上記出力調節手段の作動を
   制御することを特徴とする車両の姿勢制御装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載されている車両の姿勢制
   御装置において、 上記制御系は、上記前輪が車両の進行方向を基準として
   旋回外側を向いているときは内側へ同角度向いていると
   きよりも上記駆動源の出力が大きくなるように、上記カ
   ウンタステアの程度に応じて上記出力調節手段の作動を
   制御することを特徴とする車両の姿勢制御装置。
4. 【請求項４】 請求項２に記載されている車両の姿勢制
   御装置において、 上記制御系は、上記前輪が車両の進行方向を基準として
   旋回外側を向いているときは内側へ同角度向いていると
   きよりも上記駆動源の出力が小さくなるように、上記カ
   ウンタステアの程度に応じて上記出力調節手段の作動を
   制御することを特徴とする車両の姿勢制御装置。
5. 【請求項５】 請求項１に記載されている車両の姿勢制
   御装置において、 車両が車体前部に配置された駆動源によって後輪を駆動
   するものであり、 前輪のスリップ量を検出する手段を備え、 上記制御系は、さらに、上記検出手段によって検出され
   た前輪スリップ量が所定値よりも大きいときには上記駆
   動源の出力が低下するように、上記出力調節手段の作動
   を制御することを特徴とする車両の姿勢制御装置。