JP6512537B1 - 車両の挙動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】減速度を車両に付与する制御及びヨーモーメントを車両に付与する制御を行う車両の挙動制御装置において、車両全体として制御介入が過剰な状態になることを抑制する。【解決手段】駆動制御システム４及びブレーキ制御システム１８を備えた車両の挙動制御装置において、ＰＣＭ１４は、操舵角が増大している場合に、車両に付加すべき付加減速度を設定して、この付加減速度を実現するための駆動制御システム４の制御と、操舵角が減少している場合に、車両に発生するヨーレートとは逆回りのヨーモーメントを、車両に付与すべき目標ヨーモーメントとして設定して、この目標ヨーモーメントを車両に付与するためのブレーキ制御システム１８の制御と、を行う。特に、ＰＣＭ１４は、操舵角が０よりも大きい所定角度未満であるときに、目標ヨーモーメントを０に設定して、ブレーキ制御システム１８による制御を終了させる。【選択図】図２

Description

本発明は、車両の挙動制御装置に係わり、特に、車両の駆動輪を駆動するためのトルクを出力する駆動手段と左右の車輪に異なる制動力を付与可能な制動手段とを備えた車両の挙動制御装置に関する。

従来、スリップ等により車両の挙動が不安定になった場合に安全方向に車両の挙動を制御するもの（横滑り防止装置等）が知られている。具体的には、車両のコーナリング時等に、車両にアンダーステアやオーバーステアの挙動が生じたことを検出し、それらを抑制するように車輪に適切な減速度を付与するようにしたものが知られている。

また、上述したような車両の挙動が不安定になるような走行状態における安全性向上のための制御とは異なり、日常運転領域から稼動するハンドル操作に連係した加減速を自動的に行い、限界運転領域で横滑りを低減させるようにした車両の運動制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特に、この特許文献１には、車両の前後方向の加減速を制御する第１のモードと、車両のヨーモーメントを制御する第２のモードと、を備えた車両の運動制御装置が開示されている。

特開２０１０−１６２９１１号公報

特許文献１に記載されたような第１のモードにて行われる制御（以下では適宜「第１の制御」と呼ぶ。）は、典型的には、操舵角が増大しているときに（すなわちステアリングホイールの切り込み操作が行われるとき）、車両に減速度を付与するように行われるものである。他方で、特許文献１に記載されたような第２のモードにて行われる制御（以下では適宜「第２の制御」と呼ぶ。）は、典型的には、操舵角が減少しているときに（すなわちステアリングホイールの切り戻し操作が行われるとき）、車両に発生しているヨーレートとは逆回りのヨーモーメントを付与するように行われるものである。なお、特許文献１では、第１の制御のことを「G-Vectoring制御」と呼んでおり、第２の制御のことを「横滑り防止制御」と呼んでいる。

ここで、例えば車両がＳ字コーナーを走行する場合、最初に、操舵角の増大時（切り込み操作時）に第１の制御が実行され、この後、操舵角の減少時（切り戻し操作時）に第２の制御が実行され、この後、操舵角の増大時（切り込み操作時）に第１の制御が更に実行される傾向にある。この場合、ステアリング操作が切り戻し操作から切り込み操作へと切り替わるときに、つまり操舵角が０を跨ぐときに、第２の制御から第１の制御へと適切に切り替わることが望ましいが、操舵角が０付近にあるときに第１及び第２の制御の両方が実行される可能性がある。すなわち、操舵角が０を跨いだ後も第２の制御が実行され続けた場合に、第２の制御が実行されている状態において第１の制御が重ねて実行されることとなる。

このように第１及び第２の制御の両方が実行されると、車両全体として制御介入が過剰な状態になり、ドライバに違和感を与える場合がある。例えば、Ｓ字コーナーにおいて、ステアリングホイールが左に操作されている状態から右に切り戻し操作されると、第２の制御により、車両を直進方向に向かせるように、つまり車両が右方向に向き易くするようにヨーモーメントが車両に付与される。この後、ステアリングホイールが中立位置（操舵角０）を跨いで右に切り込み操作されると、第１の制御により、車両が右方向に旋回し易くなるように減速度が車両に付与される。このような一連の状況において、第２の制御が実行されている最中に第１の制御が重ねて実行されると、車両を右方向に旋回させようとする制御が二重に適用されて、車両が右方向にオーバーステア状態となる可能性がある。

上記のような問題を解決する手法として、操舵角が０になったときに第２の制御を終了させればよいと考えられる。しかしながら、操舵角が０になったときに第２の制御を終了させる指令を出したとしても、第２の制御によるヨーモーメントの付与が速やかに終了しない傾向にある。すなわち、第２の制御によるヨーモーメントの付与は車輪に制動力を生じさせることで実現されるが、操舵角が０になったときに車輪への制動力の付与を終了する指令を出したとしても、この指令を出してから車輪への制動力の付与が実際に終了するまでの間に応答遅れが存在する。その結果、上記したような制御介入の過剰な状態が発生し、ドライバに違和感を与えてしまう。

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、操舵角が増大しているときに減速度を車両に付与する制御と、操舵角が減少しているときにヨーモーメントを車両に付与する制御とを行う車両の挙動制御装置において、車両全体として制御介入が過剰な状態になることを抑制することを目的とする。

上記の目的を達成するために、車両の駆動輪を駆動するためのトルクを出力する駆動手段と、左右の車輪に異なる制動力を付与可能な制動手段とを備えた車両の挙動制御装置であって、操舵角を検出する操舵角検出手段と、操舵角（絶対値）が増大している場合に、車両に付加すべき付加減速度を設定して、この付加減速度を実現するように駆動手段の出力トルクを減少させる駆動制御手段と、操舵角（絶対値）が減少している場合に、車両に発生しているヨーレートとは逆回りのヨーモーメントを、車両に付与すべき目標ヨーモーメントとして設定する目標ヨーモーメント設定手段と、目標ヨーモーメントを車両に付与するように制動手段を制御する制動制御手段と、を有し、目標ヨーモーメント設定手段は、操舵角が０よりも大きい所定角度未満であるときに、目標ヨーモーメントを０に設定して、制動制御手段による制御を終了させるようにし、所定角度は、制動手段としてのブレーキ装置におけるブレーキ液圧の減圧特性に基づき設定される、ことを特徴とする。
このように構成された本発明においては、操舵角が所定角度（＞０）未満であるときに目標ヨーモーメントを０に設定するので、制動手段による制動力の付与の終了指令から実際に車輪への制動力の付与が終了するまでの応答遅れによらずに、操舵角が０になったときに制動手段による制動力の付与を確実に終了させておくことができる。したがって、Ｓ字コーナー等の走行中において、ステアリング操作が切り戻し操作から切り込み操作へと切り替わるときに、つまり操舵角が０を跨ぐときに、制動制御手段による制御（第２の制御）による車両へのヨーモーメントの付与を確実に終了させておくことができる。これにより、操舵角が０を跨いだ後も制動制御手段による制御が実行され続けることで、制動制御手段による制御が実行されている状態において駆動制御手段による制御（第１の制御）が重ねて実行されることを抑制することができる。その結果、車両全体として制御介入が過剰な状態になり、ドライバに違和感を与えることを抑制することができる。

また、本発明において、好ましくは、目標ヨーモーメント設定手段は、操舵角（絶対値）が所定角度以上であるときに、操舵角が減少するにつれて、目標ヨーモーメントを０に向けて低減する。
このように構成された本発明においては、操舵角が減少するにつれて、目標ヨーモーメントを０に向けて徐々に低減するので、車両へのヨーモーメントの付与が突然無くなり、車両挙動が大きく変化することで、ドライバに違和感を与えることを抑制することができる。

また、本発明において、好ましくは、目標ヨーモーメント設定手段は、操舵角に基づき得られる車両の旋回状態を表す値に応じて目標ヨーモーメントを設定し、この目標ヨーモーメントに対して、操舵角（絶対値）に応じたゲインを乗算して得た目標ヨーモーメントを、制動制御手段に供給し、ゲインは、操舵角に応じた１以下の値が設定されており、操舵角が所定角度未満であるときに値が０になるように設定されている。
このように構成された本発明においては、旋回状態を表す値に応じて目標ヨーモーメントを設定するロジックを修正することなく、このロジックにより得られた目標ヨーモーメントに対してゲインを乗算する処理を行うだけで、操舵角が０のときに制動制御手段による制御を終了させることを適切に実現することができる。すなわち、操舵角０での車両へのヨーモーメントの付与の終了を、確実且つ簡易に実現することができる。

また、本発明において、好ましくは、旋回状態を表す値は、車両に実際に生じている実ヨーレートと操舵角に基づき算出された目標ヨーレートとの差の変化速度である。
このように構成された本発明によれば、例えば圧雪路のような低μ路でステアリングホイールの操作を行った場合に、実ヨーレートの応答遅れに起因するヨーレート差の急激な変化に応じて直ちに旋回を抑える方向のヨーモーメントを車両に付与することができ、車両の挙動が不安定になる前の状況において、ドライバのステアリング操作に応じて素早く車両挙動を安定化させることができる。

また、本発明において、好ましくは、旋回状態を表す値は、操舵角に基づき算出された操舵速度である。
このように構成された本発明によれば、ドライバのステアリング操作の速さに応じた大きさのヨーモーメントを車両の旋回を抑える方向に付与することができ、ドライバのステアリング操作に応じて素早く車両挙動を安定化させることができる。

本発明によれば、操舵角が増大しているときに減速度を車両に付与する制御と、操舵角が減少しているときにヨーモーメントを車両に付与する制御とを行う車両の挙動制御装置において、車両全体として制御介入が過剰な状態になることを適切に抑制することができる。

本発明の実施形態による車両の挙動制御装置を搭載した車両の全体構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態による車両の挙動制御装置の電気的構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態による車両の挙動制御装置が実行する挙動制御処理のフローチャートである。 本発明の実施形態による車両の挙動制御装置が付加減速度を設定する付加減速度設定処理のフローチャートである。 操舵速度と付加減速度との関係を示したマップである。 本発明の実施形態による車両の挙動制御装置が目標ヨーモーメントを設定する付加減速度設定処理のフローチャートである。 本発明の実施形態において目標ヨーモーメントを設定するために用いられるゲインを規定したマップである。 ブレーキ装置におけるブレーキ液圧の減圧特性についての説明図である。 本発明の実施形態による車両の挙動制御装置を搭載した車両にＳ字コーナーを走行させたときの、挙動制御に関わる各種パラメータの時間変化を示すタイムチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による車両の挙動制御装置を説明する。

まず、図１により、本発明の実施形態による車両の挙動制御装置を搭載した車両について説明する。図１は、本発明の実施形態による車両の挙動制御装置を搭載した車両の全体構成を示すブロック図である。

図１において、符号１は、本実施形態による車両の挙動制御装置を搭載した車両を示す。車両１の車体前部には、駆動輪２（図１の例では左右の前輪）を駆動する駆動制御システム４が搭載されている。駆動制御システム４としては、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃エンジンや、モータを用いることができる。詳細は後述するが、駆動制御システム４の少なくとも一部は、本発明における駆動手段及び駆動制御手段として機能する。

また、車両１は、ステアリングホイール６に連結されたステアリングコラム（図示せず）の回転角度としての操舵角を検出する操舵角センサ（操舵角検出手段）８、車速を検出する車速センサ１０、ヨーレートを検出するヨーレートセンサ１２を備えている。これらの各センサは、それぞれの検出値をＰＣＭ１４（Power-train Control Module）に出力する。

また、車両１は、各車輪に設けられたブレーキ装置１６のホイールシリンダやブレーキキャリパにブレーキ液圧を供給するブレーキ制御システム１８を備えている。ブレーキ制御システム１８は、ＰＣＭ１４から入力されたヨーモーメント指令値に基づき、各車輪のホイールシリンダやブレーキキャリパのそれぞれに独立して供給する液圧を算出し、それらの液圧に応じてポンプを制御する。ブレーキ制御システム１８は、ヨーモーメント指令値が入力された場合に各車輪のブレーキ装置１６の液圧をどの程度上昇させるのかを、ヨーモーメント指令値に応じて規定した制御マップを予め記憶している。ブレーキ制御システム１８は、ＰＣＭ１４からヨーモーメント指令値が入力されると、制御マップを参照して、各車輪のブレーキ装置１６のそれぞれに独立して供給する液圧がヨーモーメント指令値に応じて上昇するようにポンプを制御する。
このブレーキ制御システム１８の少なくとも一部は、本発明における制動手段及び制動制御手段として機能する。

次に、図２により、本発明の実施形態による車両の挙動制御装置の電気的構成を説明する。図２は、本発明の実施形態による車両の挙動制御装置の電気的構成を示すブロック図である。
ＰＣＭ１４は、上述したセンサの検出信号の他、駆動制御システム４の運転状態を検出する各種センサが出力した検出信号に基づいて、駆動制御システム４の各部（例えば、スロットルバルブ、ターボ過給機、可変バルブ機構、点火装置、燃料噴射弁、ＥＧＲ装置、バッテリ残量等）に対する制御を行うべく、制御信号を出力する。

ＰＣＭ１４は、操舵角の変化に関連して車両１に付加すべき付加減速度を設定する付加減速度設定部２０と、操舵角の変化に関連して車両１に付与すべき目標ヨーモーメントを設定するヨーモーメント設定部２２とを有する。
これらのＰＣＭ１４の各構成要素は、ＣＰＵ、当該ＣＰＵ上で解釈実行される各種のプログラム（ＯＳなどの基本制御プログラムや、ＯＳ上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む）、及びプログラムや各種のデータを記憶するためのＲＯＭやＲＡＭの如き内部メモリを備えるコンピュータにより構成される。
詳細は後述するが、ＰＣＭ１４は本発明における車両の挙動制御装置に相当し、目標ヨーモーメント設定手段及び駆動制御手段として機能する。

次に、図３〜図６により、車両の挙動制御装置が実行する処理について説明する。
図３は、本発明の実施形態による車両の挙動制御装置が実行する挙動制御処理のフローチャートであり、図４は、本発明の実施形態による車両の挙動制御装置が付加減速度を設定する付加減速度設定処理のフローチャートであり、図５は、操舵速度と付加減速度との関係を示したマップであり、図６は、本発明の実施形態による車両の挙動制御装置が目標ヨーモーメントを設定する付加減速度設定処理のフローチャートである。図５に示したマップは予め作成されメモリ等に記憶されている。

図３の挙動制御処理は、車両１のイグニッションがオンにされ、車両の挙動制御装置に電源が投入された場合に起動され、所定周期（例えば５０ｍｓ）で繰り返し実行される。
挙動制御処理が開始されると、図３に示すように、ステップＳ１において、ＰＣＭ１４は車両１の各種情報を取得する。具体的には、ＰＣＭ１４は、操舵角センサ８が検出した操舵角、車速センサ１０が検出した車速、ヨーレートセンサ１２が検出したヨーレート等を含む、上述した各種センサが出力した検出信号を取得する。

次に、ステップＳ２において、ＰＣＭ１４の付加減速度設定部２０は付加減速度設定処理を実行し、車両１に付加すべき付加減速度を設定する。
続いて、ステップＳ３において、ＰＣＭ１４のヨーモーメント設定部２２は目標ヨーモーメント設定処理を実行し、車両１に付与すべき目標ヨーモーメントを設定する。

次に、ステップＳ４において、駆動制御システム４は、ステップＳ２において設定された付加減速度を車両１に付加するようにアクチュエータ（エンジンの燃料噴射装置、点火装置、吸排気系や、モータ等）を制御する。具体的には、駆動制御システム４は、設定された付加減速度を車両１に付加するように、エンジンやモータの出力トルクを減少させる。このような駆動制御システム４により行われる制御は、上述した「第１の制御」に相当する。

また、ステップＳ４において、ブレーキ制御システム１８は、ステップＳ３において設定された目標ヨーモーメントを車両１に付与するようにアクチュエータ（ポンプ等）を制御する。例えば、ブレーキ制御システム１８は、ヨーモーメント指令値とポンプの回転数との関係を規定したマップを予め記憶しており、このマップを参照することにより、ステップＳ３の目標ヨーモーメント設定処理において設定されたヨーモーメント指令値に対応する回転数でポンプを作動させると共に、各車輪のブレーキ装置１６への液圧供給ラインに設けられたバルブユニットを個々に制御し、各車輪の制動力を調整する。このようなブレーキ制御システム１８により行われる制御は、上述した「第２の制御」に相当する。

以上述べたステップＳ４の後、ＰＣＭ１４は、挙動制御処理を終了する。

次に、図４により、付加減速度設定処理について説明する。
図４に示すように、付加減速度設定処理が開始されると、ステップＳ１１において、付加減速度設定部２０は、図３の挙動制御処理のステップＳ１において取得した操舵角に基づき操舵速度を算出する。

次に、ステップＳ１２において、付加減速度設定部２０は、ステアリングホイール６の切り込み操作中（即ち操舵角（絶対値）が増大中）且つ操舵速度が所定の閾値Ｓ₁以上であるか否かを判定する。
その結果、切り込み操作中且つ操舵速度が閾値Ｓ₁以上である場合、ステップＳ１３に進み、付加減速度設定部２０は、操舵速度に基づき付加減速度を設定する。この付加減速度は、ドライバの意図した車両挙動を正確に実現するために、ステアリング操作に応じて車両１に付加すべき減速度である。

具体的には、付加減速度設定部２０は、図５のマップに示した操舵速度と付加減速度との関係に基づき、ステップＳ１１において算出した操舵速度に対応する付加減速度を設定する。
図５における横軸は操舵速度を示し、縦軸は付加減速度を示す。図５に示すように、操舵速度が閾値Ｓ₁未満である場合、対応する付加減速度は０である。即ち、操舵速度が閾値Ｓ₁未満である場合、ＰＣＭ１４は、ステアリング操作に基づき車両１に減速度を付加するための制御（具体的にはエンジンやモータの出力トルクの低減）を行わない。
一方、操舵速度が閾値Ｓ₁以上である場合には、操舵速度が増大するに従って、この操舵速度に対応する付加減速度は、所定の上限値Ｄ_maxに漸近する。即ち、操舵速度が増大するほど付加減速度は増大し、且つ、その増大量の増加割合は小さくなる。この上限値Ｄ_maxは、ステアリング操作に応じて車両１に減速度を付加しても、制御介入があったとドライバが感じない程度の減速度に設定される（例えば０．５ｍ／ｓ²≒０．０５Ｇ）。
さらに、操舵速度が閾値Ｓ₁よりも大きい閾値Ｓ₂以上の場合には、付加減速度は上限値Ｄ_maxに維持される。
ステップＳ１３の後、付加減速度設定部２０は付加減速度設定処理を終了し、メインルーチンに戻る。

また、ステップＳ１２においてステアリングホイール６の切り込み操作中ではない（即ち操舵角が一定又は減少中）か、操舵速度が閾値Ｓ₁未満である場合、付加減速度設定部２０は付加減速度設定処理を終了し、メインルーチンに戻る。

駆動制御システム４は、上述した付加減速度設定処理において操舵角の増大速度に基づき設定した付加減速度を実現するように、図３の挙動制御処理のステップＳ４においてエンジンやモータの出力トルクを減少させる。このように、ステアリングホイール６の切り込み操作が行われた場合に、その操舵速度に基づきエンジンやモータの出力トルクを減少させることにより前輪２の垂直荷重を増大させ、ドライバによる切り込み操作に対して良好な応答性で車両１の挙動を制御することができる。

次に、図６により、目標ヨーモーメント設定処理について説明する。
図６に示すように、目標ヨーモーメント設定処理が開始されると、ステップＳ２１において、ヨーモーメント設定部２２は、図３の挙動制御処理のステップＳ１において取得した操舵角及び車速に基づき目標ヨーレート及び目標横ジャークを算出する。
具体的には、ヨーモーメント設定部２２は、車速に応じた係数を操舵角に乗ずることにより目標ヨーレートを算出する。また、ヨーモーメント設定部２２は、目標ヨーレート及び車速から目標横加速度を算出し、この目標横加速度を時間微分することにより目標横ジャークを算出する。

次に、ステップＳ２２において、ヨーモーメント設定部２２は、図３の挙動制御処理のステップＳ１において取得したヨーレートセンサ１２が検出したヨーレート（実ヨーレート）とステップＳ２１で算出した目標ヨーレートとの差（ヨーレート差）Δγを算出する。

次に、ステップＳ２３において、ヨーモーメント設定部２２は、目標ヨーモーメントを設定するために用いるゲインを、操舵角（絶対値を用いるものとする。以下同様とする。）に基づき設定する。このゲインの設定について、図７及び図８を参照して具体的に説明する。

図７は、本発明の実施形態において目標ヨーモーメントを設定するために用いられるゲインを規定したマップである。このマップは予め作成されメモリ等に記憶されている。図７は、横軸に操舵角を示しており、縦軸にゲインを示している。このゲインは、操舵角に応じた０から１までの値に設定されており（０≦ゲイン≦１）、後述する手法により算出された目標ヨーモーメントに対して乗算するよう用いられる。すなわち、０から１までの値であるゲインを乗算した得られた値が、最終的に適用すべき目標ヨーモーメントとして用いられる。

具体的には、図７に示すように、（１）操舵角が第１所定角度Ａ１以上の領域では、ゲインの値が１に設定され、（２）操舵角が第１所定角度Ａ１未満で且つ第２所定角度Ａ２（＜第１所定角度Ａ１）以上の領域では、操舵角が小さくなるほど、ゲインの値が０に向かって小さくなるよう設定され、（３）操舵角が第２所定角度Ａ２未満の領域では、ゲインの値が０に設定されている。このようなゲインによれば、（１）操舵角が第１所定角度Ａ１以上の領域では、元の目標ヨーモーメントがそのまま用いられ、（２）操舵角が第１所定角度Ａ１未満で且つ第２所定角度Ａ２以上の領域では、操舵角が小さくなるほど、目標ヨーモーメントが０に向かって小さくなっていき、（３）操舵角が第２所定角度Ａ２未満の領域では、目標ヨーモーメントが０になる。ヨーモーメント設定部２２は、図７に示すようなメモリに記憶されたマップを読み出して、ステップＳ１において取得された現在の操舵角に対応するゲインを取得する。なお、基本的には、ステアリングホイール６の切り戻し操作時にゲインを用いた目標ヨーモーメントの設定が行われるので、この切り戻し操作に伴った操舵角の減少に応じて、ゲインは１から０に向けて減少していく。

上記のようなゲインを適用することにより、操舵角が０であるときに、ゲインが０に設定されて、目標ヨーモーメントが０に設定される。そのため、Ｓ字コーナー等の走行中において、ステアリング操作が切り戻し操作から切り込み操作へと切り替わるときに、つまり操舵角が０を跨ぐときに、第２の制御による車両１へのヨーモーメントの付与が終了することとなる。したがって、操舵角が０を跨いだ後も第２の制御が実行され続けることで、第２の制御が実行されている状態において第１の制御が重ねて実行されることが抑制される。よって、車両全体として制御介入が過剰な状態になり、ドライバに違和感を与えることを抑制できる。

ここで、上記のような過剰な制御介入の抑制は、図７に示すように操舵角が０になる前からゲインを０に設定しなくても、操舵角が０になったときに初めてゲインを０に設定すれば実現できそうである。しかしながら、本実施形態では、操舵角が０よりも大きい第２所定角度Ａ２未満の領域においてゲインを０に設定している。こうする理由について、図８を参照して説明する。

図８は、ブレーキ装置１６におけるブレーキ液圧の減圧特性についての説明図である。図８は、横軸に時間を示し、縦軸にブレーキ装置１６のブレーキ液圧を示している。グラフＧ１は、目標のブレーキ液圧（ブレーキ液圧の指令値（要求値）に対応する）を示し、グラフＧ１２は、この目標のブレーキ液圧を指令したときの実際のブレーキ液圧を示している。また、符号Ｐ１で示すブレーキ液圧は、ブレーキ装置１６内のブレーキキャリパの無効液圧（以下では単に「キャリパ無効液圧」と呼ぶ。）を示している。ブレーキ液圧がキャリパ無効液圧Ｐ１以上である場合には、ブレーキ装置１６により車輪に制動力が付与され、ブレーキ液圧がキャリパ無効液圧Ｐ１未満である場合には、ブレーキ装置１６により車輪に制動力が付与されない。このキャリパ無効液圧は、ブレーキキャリパ内のブレーキピストンの摺動抵抗などに応じた圧力となる。

図８に示すように、ブレーキ液圧を０にする指令（換言するとブレーキ液圧をリリースする指令）が出されてから（グラフＧ１参照）、ブレーキ液圧が実際にキャリパ無効液圧Ｐ１未満になるまでの間に（グラフＧ２参照）、応答遅れΔｔが存在する。つまり、ブレーキ装置１６による車輪への制動力の付与を終了する指令が出されてから、ブレーキ装置１６による制動力の付与が実際に終了するまでの間に、応答遅れΔｔが存在する。これは、ブレーキ装置１６には、脈動低減目的のオリフィス等に起因するブレーキ液圧の低減遅れ（減圧遅れ）が存在するため、指令後直ちにブレーキパッドをリリースできずに所謂ブレーキ残りが生じるからである。例えば、上記の応答遅れΔｔは０．２秒程度である。

このような応答遅れΔｔが存在するため、操舵角が０になったときに初めてゲインを０に設定して目標ヨーモーメントを０に設定しても（目標ヨーモーメントを０に設定することはブレーキ液圧を０にする指令を出すことに相当する）、操舵角が０になったときにブレーキ装置１６による制動力の付与が速やかに終了せずに、第２の制御による車両１へのヨーモーメントの付与が速やかに終了しない傾向にある。したがって、本実施形態では、操舵角が０になったときにブレーキ装置１６による制動力の付与が確実に終了しているように、図７に示したように、操舵角が第２所定角度Ａ２（＞０）未満になったら、ゲインを０に設定して目標ヨーモーメントを０に設定するようにする。これは、ブレーキ装置１６内の油路等に起因するブレーキ液圧の減圧遅れを見込んで、操舵角が０になる前の時点においてブレーキ液圧を０にする指令をブレーキ装置１６に出すことに相当する。こうすることで、操舵角が０になるまでに、ブレーキパッド把持を確実に終了させておくことができる。すなわち、操舵角が０になるまでに、ブレーキ装置１６による制動力の付与を終了させて、第２の制御による車両１へのヨーモーメントの付与を確実に終了させることができる。

なお、第２所定角度Ａ２は、操舵角が当該第２所定角度Ａ２になったときにブレーキ液圧を０にする指令を出してから、操舵角が０になったときにブレーキパッド把持が確実に終了しているような操舵角が適用される。具体的には、第２所定角度Ａ２は、ブレーキ装置１６におけるブレーキ液圧の減圧特性、特に上記したキャリパ無効液圧Ｐ１や応答遅れΔｔなどを考慮して、シミュレーションや所定の演算式や実験などにより設定される。例えば、第２所定角度Ａ２は２０度程度に設定される。一方、第１所定角度Ａ１は例えば６０度程度に設定される。

図６に戻って、ステップＳ２４以降の処理について説明を再開する。ステップＳ２４において、ヨーモーメント設定部２２は、ステアリングホイール６の切り戻し操作中（即ち操舵角（絶対値）が減少中）であり、且つ、ヨーレート差Δγを時間微分することで得られるヨーレート差の変化速度Δγ′が所定の閾値Ｙ₁以上であるか否かを判定する。
その結果、切り戻し操作中且つヨーレート差の変化速度Δγ′が閾値Ｙ₁以上である場合、ステップＳ２５に進み、ヨーモーメント設定部２２は、ヨーレート差の変化速度Δγ′と、ステップＳ２３で設定したゲインとに基づき、車両１の実ヨーレートとは逆回りのヨーモーメントを目標ヨーモーメントとして設定する。具体的には、ヨーモーメント設定部２２は、所定の係数Ｃ_m1をヨーレート差の変化速度Δγ′に乗ずることにより、基準となる目標ヨーモーメントの大きさを算出し、この基準となる目標ヨーモーメントに対してゲインを更に乗ずることにより、車両１に適用すべき目標ヨーモーメントの大きさを算出する。

一方、ステップＳ２４において、ステアリングホイール６の切り戻し操作中ではない（即ち操舵角が一定又は増大中である）場合、ステップＳ２６に進み、ヨーモーメント設定部２２は、ヨーレート差の変化速度Δγ′が実ヨーレートが目標ヨーレートより大きくなる方向（即ち車両１の挙動がオーバーステアとなる方向）であり且つヨーレート差の変化速度Δγ′が閾値Ｙ₁以上であるか否かを判定する。具体的には、ヨーモーメント設定部２２は、目標ヨーレートが実ヨーレート以上の状況の下でヨーレート差が減少している場合や、目標ヨーレートが実ヨーレート未満の状況の下でヨーレート差が増大している場合に、ヨーレート差の変化速度Δγ′は実ヨーレートが目標ヨーレートより大きくなる方向であると判定する。

その結果、ヨーレート差の変化速度Δγ′が実ヨーレートが目標ヨーレートより大きくなる方向であり且つヨーレート差の変化速度Δγ′が閾値Ｙ₁以上である場合、ステップＳ２５に進み、ヨーモーメント設定部２２は、上記と同様にして、ヨーレート差の変化速度Δγ′とステップＳ２３で設定したゲインとに基づき、車両１の実ヨーレートとは逆回りのヨーモーメントを目標ヨーモーメントとして設定する。

ステップＳ２５の後、又は、ステップＳ２６においてヨーレート差の変化速度Δγ′が実ヨーレートが目標ヨーレートより大きくなる方向ではないかヨーレート差の変化速度Δγ′が閾値Ｙ₁未満である場合、ステップＳ２７に進み、ヨーモーメント設定部２２は、ステアリングホイール６の切り戻し操作中（即ち操舵角（絶対値）が減少中）であり、且つ、操舵速度が所定の閾値Ｓ₃以上であるか否かを判定する。

その結果、切り戻し中且つ操舵速度が閾値Ｓ₃以上である場合、ステップＳ２８に進み、ヨーモーメント設定部２２は、ステップＳ２１で算出した目標横ジャークと、ステップＳ２３で設定したゲインとに基づき、車両１の実ヨーレートとは逆回りのヨーモーメントを第２の目標ヨーモーメントとして設定する。
具体的には、ヨーモーメント設定部２２は、所定の係数Ｃ_m2を目標横ジャークに乗ずることにより、基準となる第２の目標ヨーモーメントの大きさを算出し、この基準となる第２の目標ヨーモーメントに対してゲインを更に乗ずることにより、車両１に適用すべき第２の目標ヨーモーメントの大きさを算出する。

ステップＳ２８の後、又は、ステップＳ２７においてステアリングホイール６の切り戻し操作中ではない（即ち操舵角が一定又は増大中である）か操舵速度が閾値Ｓ₃未満である場合、ステップＳ２９に進み、ヨーモーメント設定部２２は、ステップＳ２５で設定した目標ヨーモーメントとステップＳ２８で設定した第２の目標ヨーモーメントとの内、大きい方をヨーモーメント指令値に設定する。
ステップＳ２９の後、ヨーモーメント設定部２２は目標ヨーモーメント設定処理を終了し、メインルーチンに戻る。

次に、図９を参照して、本発明の実施形態による車両の挙動制御装置の作用を説明する。図９は、本発明の実施形態による車両の挙動制御装置を搭載した車両１にＳ字コーナーを走行させたときの、挙動制御に関わる各種パラメータの時間変化を示すタイムチャートである。

図９において、チャート（ａ）は操舵角を示し、チャート（ｂ）は横加速度を示し、チャート（ｃ）は横ジャークを示し、チャート（ｄ）は目標ヨーモーメントを設定するために用いられるゲインを示し、チャート（ｅ）は目標ヨーモーメント（ＰＣＭ１４からブレーキ制御システム１８に入力されるヨーモーメント指令値に対応する）を示している。特に、チャート（ｅ）では、チャート（ｄ）に示すゲインを適用した目標ヨーモーメントを、本実施形態による結果として実線にて示す一方で、当該ゲインを適用していない目標ヨーモーメントを、本実施形態に対する比較例による結果として破線にて示している。

図９に示すように、ステアリング操作が切り込み操作から切り戻し操作へと切り替わった後（チャート（ａ）参照）、時刻ｔ１において、目標ヨーモーメントが変化し始める（チャート（ｅ）参照）。つまり、時刻ｔ１において、車両の挙動制御のための目標ヨーモーメントが設定されて、車両１にヨーモーメントを付与する第２の制御が開始される。典型的な例では、ステアリング操作が切り戻し操作であり、且つ、操舵速度が閾値Ｓ₃以上であるという条件が成立して（図６のステップＳ２７：Ｙｅｓ）、ヨーモーメント設定部２２が、目標横ジャークに基づき（第２の）目標ヨーモーメントを設定する（図６のステップＳ２８）。

比較例では、ゲインを適用していない目標ヨーモーメントがそのまま用いられる（チャート（ｅ）の破線参照）。この比較例によれば、操舵角が概ね０になる時刻ｔ３において（例えばステアリング操作が切り戻し操作でないと判定されるタイミング）、目標ヨーモーメントが０に設定される。そのため、比較例では、操舵角が０になったときに、ブレーキ装置１６による制動力の付与が終了せずに、第２の制御による車両１へのヨーモーメントの付与が終了しない。よって、比較例では、操舵角が０を跨いだ後も、つまりステアリング操作が切り戻し操作から切り込み操作へと切り替わった後も、第２の制御が実行され続けることで、第２の制御が実行されている状態において第１の制御が重ねて実行される。

一方、本実施形態では、上記の比較例の目標ヨーモーメントに対して、操舵角に応じたゲインを適用した目標ヨーモーメントが用いられる（チャート（ｄ）及びチャート（ｅ）の実線参照）。本実施形態によれば、操舵角が０になる前の時刻ｔ２（ｔ２＜ｔ３）において、具体的には操舵角が第２所定角度Ａ２未満となるタイミングで、ゲインが０になることで、目標ヨーモーメントが０に設定される。そのため、本実施形態では、操舵角が０になるまでに、ブレーキ装置１６による制動力の付与が終了し、第２の制御による車両１へのヨーモーメントの付与が終了する。よって、本実施形態では、操舵角が０を跨いだ後に、つまりステアリング操作が切り戻し操作から切り込み操作へと切り替わった後に、第２の制御が終了しているので、第２の制御が実行されている状態において第１の制御が重ねて実行されることが抑制される。

次に、本発明の実施形態による車両の挙動制御装置の効果について説明する。

本実施形態によれば、操舵角が０であるときに目標ヨーモーメントを０に設定するので、Ｓ字コーナー等の走行中において、ステアリング操作が切り戻し操作から切り込み操作へと切り替わるときに、つまり操舵角が０を跨ぐときに、第２の制御による車両１へのヨーモーメントの付与を適切に終了させることができる。したがって、操舵角が０を跨いだ後も第２の制御が実行され続けることで、第２の制御が実行されている状態において第１の制御が重ねて実行されることを抑制することができる。その結果、車両全体として制御介入が過剰な状態になり、ドライバに違和感を与えることを抑制することができる。

特に、本実施形態によれば、操舵角が第２の所定角度Ａ２（＞０）未満であるときに目標ヨーモーメントを０に設定するので、ブレーキ装置１６による制動力の付与の終了指令から実際に車輪への制動力の付与が終了するまでの応答遅れによらずに、具体的にはブレーキ装置１６におけるブレーキ液圧の低減遅れ（減圧遅れ）によらずに、操舵角が０になったときにブレーキ装置１６による制動力の付与を確実に終了させておくことができる。したがって、操舵角が０になったときにヨーモーメントを車両１に付与する第２の制御を確実に終了させておくことができ、操舵角が０を跨いだ後において第１の制御が第２の制御に重ねて実行されることを効果的に抑制することができる。

また、本実施形態によれば、操舵角が第２の所定角度Ａ２以上であるときには、操舵角が減少するにつれて、目標ヨーモーメントを０に向けて徐々に低減するので、車両１へのヨーモーメントの付与が突然無くなり、車両挙動が大きく変化することで、ドライバに違和感を与えることを抑制することができる。

また、本実施形態によれば、操舵角に基づき得られる車両の旋回状態を表す値（ヨーレートや操舵速度や横加速度や横ジャークなど）に応じて目標ヨーモーメントを設定し、この目標ヨーモーメントに対して、操舵角に応じたゲインを乗算して得た目標ヨーモーメントを用いる。これにより、旋回状態を表す値に応じて目標ヨーモーメントを設定するロジックを修正することなく、このロジックにより得られた目標ヨーモーメントに対してゲインを乗算する処理を行うだけで、操舵角が０のときに第２の制御を終了させることを適切に実現することができる。すなわち、操舵角０での車両１へのヨーモーメントの付与の終了を、確実且つ簡易に実現することができる。

また、本実施形態によれば、上記の旋回状態を表す値として、車両１に実際に生じている実ヨーレートと操舵角に基づき算出された目標ヨーレートとの差の変化速度を用いることができる。これにより、例えば圧雪路のような低μ路でステアリングホイールの操作を行った場合に、実ヨーレートの応答遅れに起因するヨーレート差の急激な変化に応じて直ちに旋回を抑える方向のヨーモーメントを車両１に付与することができ、車両１の挙動が不安定になる前の状況において、ドライバのステアリング操作に応じて素早く車両挙動を安定化させることができる。

また、本実施形態によれば、上記の旋回状態を表す値として、操舵角に基づき算出された操舵速度を用いることができる。これにより、ドライバのステアリング操作の速さに応じた大きさのヨーモーメントを車両１の旋回を抑える方向に付与することができ、ドライバのステアリング操作に応じて素早く車両挙動を安定化させることができる。

次に、本実施形態の変形例について説明する。

上記した操舵角とゲインとの関係を規定したマップ（図７参照）を固定することに限定はされず、このマップを種々のパラメータに応じて変更してもよい。例えば、車速に応じて、マップに規定された操舵角とゲインとの関係を変更してもよい。

上記した実施形態では、ステアリングホイール６に連結されたステアリングコラムの回転角度を操舵角として使用すると説明したが、ステアリングコラムの回転角度に代えて、あるいはステアリングコラムの回転角度と共に、操舵系における各種状態量（アシストトルクを付与するモータの回転角や、ラックアンドピニオンにおけるラックの変位等）を操舵角として用いてもよい。

１ 車両
２ 駆動輪（前輪）
４ 駆動制御システム
６ ステアリングホイール
８ 操舵角センサ
１０ 車速センサ
１２ ヨーレートセンサ
１４ ＰＣＭ
１６ ブレーキ装置
１８ ブレーキ制御システム
２０ 付加減速度設定部
２２ ヨーモーメント設定部

Claims (5)

1. 車両の駆動輪を駆動するためのトルクを出力する駆動手段と、左右の車輪に異なる制動力を付与可能な制動手段とを備えた車両の挙動制御装置であって、
   操舵角を検出する操舵角検出手段と、
   前記操舵角が増大している場合に、前記車両に付加すべき付加減速度を設定して、この付加減速度を実現するように前記駆動手段の出力トルクを減少させる駆動制御手段と、
   前記操舵角が減少している場合に、前記車両に発生しているヨーレートとは逆回りのヨーモーメントを、前記車両に付与すべき目標ヨーモーメントとして設定する目標ヨーモーメント設定手段と、
   前記目標ヨーモーメントを前記車両に付与するように前記制動手段を制御する制動制御手段と、
   を有し、
   前記目標ヨーモーメント設定手段は、前記操舵角が０よりも大きい所定角度未満であるときに、前記目標ヨーモーメントを０に設定して、前記制動制御手段による制御を終了させるようにし、
   前記所定角度は、前記制動手段としてのブレーキ装置におけるブレーキ液圧の減圧特性に基づき設定される、ことを特徴とする車両の挙動制御装置。
2. 前記目標ヨーモーメント設定手段は、前記操舵角が前記所定角度以上であるときに、前記操舵角が減少するにつれて、前記目標ヨーモーメントを０に向けて低減する、請求項１に記載の車両の挙動制御装置。
3. 前記目標ヨーモーメント設定手段は、前記操舵角に基づき得られる車両の旋回状態を表す値に応じて前記目標ヨーモーメントを設定し、この目標ヨーモーメントに対して、前記操舵角に応じたゲインを乗算して得た目標ヨーモーメントを、前記制動制御手段に供給し、
   前記ゲインは、前記操舵角に応じた１以下の値が設定されており、前記操舵角が前記所定角度未満であるときに値が０になるように設定されている、請求項１又は２に記載の車両の挙動制御装置。
4. 前記旋回状態を表す値は、前記車両に実際に生じている実ヨーレートと前記操舵角に基づき算出された目標ヨーレートとの差の変化速度である、請求項３に記載の車両の挙動制御装置。
5. 前記旋回状態を表す値は、前記操舵角に基づき算出された操舵速度である、請求項３又は４に記載の車両の挙動制御装置。

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