(57)【要約】【課題】  車両がカント路を走行して偏向する場合と車両が横風を受けて偏向する場合とを区別して、ドライバーの操舵操作を妨げる横力外乱を早期に検出する。【解決手段】  外乱検出部２１は、車速と操舵角と横加速度と車両諸元とを用いて演算される第１規範ヨーレート（ＹＲstd１）と、車速と操舵角と車両諸元とを用いて演算される第２規範ヨーレート（ＹＲstd２）と、ヨーレートセンサによって検出された実ヨーレート（ＹＲsen）との関係が設定された外乱判定条件が成立する場合に外乱が車両に生じていると判定する。この外乱判定条件には、車両がカント路を走行して偏向する場合には成立せず、車両が横風を受けて偏向する場合には成立するカント走行除外条件が含まれている。【選択図】  図１
2020083236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車速を検出するための車速センサと、操舵角を検出するための操舵角センサと、車両の横加速度を検出するための横加速度センサと、前記車両のヨーレートを検出するためのヨーレートセンサとを含むセンサ手段を備え、
前記センサ手段の検出信号に基づいて、ドライバーが期待する方向とは異なる向きに前記車両を偏向させる横方向の外力である外乱が前記車両に生じているか否かを判定する車両用外乱検出装置において、
前記車速と、前記操舵角と、前記横加速度と、予め定められた車両諸元とに関する情報を用いて推定可能な第１規範ヨーレートを演算する第１規範ヨーレート演算手段と、
前記横加速度に関する情報を用いず、前記車速と、前記操舵角と、前記車両諸元とに関する情報を用いて推定可能な第２規範ヨーレートを演算する第２規範ヨーレート演算手段と、
前記第１規範ヨーレート演算手段によって演算された第１規範ヨーレートと、前記第２規範ヨーレート演算手段によって演算された前記第２規範ヨーレートと、前記ヨーレートセンサによって検出されたヨーレートである実ヨーレートとの関係が設定された外乱判定条件が成立する場合に、前記外乱が前記車両に生じていると判定する外乱判定手段とを備え、
前記外乱判定条件には、前記車両がカント路を走行して偏向する場合には成立せず、前記車両が横風を受けて偏向する場合には成立するカント走行除外条件が含まれている、車両用外乱検出装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用外乱検出装置において、
前記カント走行除外条件には、前記第１規範ヨーレートから前記第２規範用レートを減算した値の符号と、前記実ヨーレートから前記第２規範用レートを減算した値の符号とが互いに異なる関係を有するという条件が含まれている、車両用外乱検出装置。
【請求項３】
請求項２記載の車両用外乱検出装置において、
前記外乱判定条件には、前記第１規範ヨーレートと前記第２規範ヨーレートとの偏差が第１閾値より大きく、かつ、前記実ヨーレートと前記第２規範ヨーレートとの偏差が第２閾値より大きいという条件が含まれている、車両用外乱検出装置。
【請求項４】
請求項２または３記載の車両用外乱検出装置において、
前記外乱判定条件には、前記実ヨーレートと前記第１規範ヨーレートとの偏差が第３閾値より大きいという条件が含まれている、車両用外乱検出装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４の何れか一項記載の車両用外乱検出装置において、
前記第１規範ヨーレート演算手段および前記第２規範ヨーレート演算手段は、前記操舵角センサによって検出されるセンサ操舵角を舵角中立点に対する相対角度に変換した角度である中立点相対操舵角を、前記操舵角に関する情報として用いるように構成され、
車両が直進走行している状況を検出する直進走行検出手段と、
前記直進走行が検出されているときに、前記第１規範ヨーレート演算手段によって演算された第１規範ヨーレートと、前記ヨーレートセンサによって検出される実ヨーレートとの偏差が少なくなるように、前記舵角中立点を補正する舵角中立点補正手段と
を備えた車両用外乱検出装置。
【請求項６】
請求項５項記載の車両用外乱検出装置において、
前記中立点補正手段による前記操舵中立点の補正によって、前記第１規範ヨーレートと前記実ヨーレートとの偏差が校正完了判定閾値以下になった場合に、前記センサ手段と前記車両諸元とにおける誤差の校正が完了したと判定する校正完了判定手段を備え、
前記外乱判定手段が前記外乱が前記車両に生じていると判定する前記外乱判定条件には、前記校正完了判定手段によって前記誤差の校正が完了したと判定されているという条件が含まれている、車両用外乱検出装置。
【請求項７】
請求項６記載の車両用外乱検出装置において、
前記校正完了判定手段は、前記誤差の校正が完了したと判定された後の経過時間が設定時間に達した場合には、前記誤差の校正が完了したとされる判定を取り消し、その後、前記中立点補正手段による前記操舵中立点の補正によって、前記第１規範ヨーレートと前記実ヨーレートとの偏差が前記校正完了判定閾値以下になった場合に、前記誤差の校正が完了したと再判定する、車両用外乱検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などの車両をドライバーの所望する方向とは異なる向きに偏向させる横方向の外力である外乱を検出する外乱検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両をドライバーの所望する方向とは異なる向きに偏向させる横方向の外力である外乱を検出する装置が知られている。例えば、特許文献１に提案された装置（従来装置と呼ぶ）は、車両の操舵−車両系モデルに基づいて、操舵角センサ、ヨーレートセンサ、横加速度センサ、および、車速センサのそれぞれの検出値から、横勾配外乱推定値、横力外乱推定値、横速度推定値、および、ヨーレート推定値を演算するオブザーバーを備えている。従って、この従来装置は、車両に働く横方向の外乱のうち、横勾配外乱と、他の横方向の外乱である横力外乱とを分離して推定する。
【０００３】
横力外乱は、横風などドライバーの操舵操作を妨げる外乱、つまり、車両を望ましくないように偏向させる外乱である。一方、横勾配外乱は、走行路面が左右方向に傾斜しているカント路を走行しているときに検出される外乱であって、ドライバーの操舵操作を妨げるものではない。そこで、従来装置では、横勾配外乱と横力外乱とを分離して推定し、横力外乱に起因する車両の偏向の程度が小さくなるように電動パワーステアリング装置で発生させる操舵アシストトルクを補正する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−９８７９６号公報
【発明の概要】
【０００５】
上記従来装置では、推定横加速度と実横加速度との偏差、および、推定ヨーレートと実ヨーレートとの偏差に対してオブザーバーゲインを乗算することにより、モデル誤差を修正するオブザーバー（オブザーバーによる横力外乱および横勾配外乱の推定精度を高める構成）を採用している。このオブザーバーケインの調整は、フィードバック的に行われる。このため、センサによって検出される実ヨーレートおよび実横加速度が安定していない場合には、精度の高い上記外乱の推定を行うことが難しく、その結果、横力外乱を早期に推定することが難しい。
【０００６】
例えば、横力外乱を早期に検出することができれば、車両の偏向を抑制する車両挙動安定制御を早期に開始することができる。しかし、横力外乱の検出が遅れてしまうと、それに伴って、車両挙動安定制御の開始が遅れてしまい、その遅れ分だけ、横力外乱による車両の横移動量が多くなってしまう。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、車両がカント路を走行して偏向する場合と車両が横風を受けて偏向する場合とを区別して、ドライバーの操舵操作を妨げる横方向の外乱を早期に検出することを目的とする。
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、
車速を検出するための車速センサ（３２）と、操舵角を検出するための操舵角センサ（３１）と、車両の横加速度を検出するための横加速度センサ（３４）と、前記車両のヨーレートを検出するためのヨーレートセンサ（３３）とを含むセンサ手段を備え、
前記センサ手段の検出信号に基づいて、ドライバーが期待する方向とは異なる向きに前記車両を偏向させる横方向の外力である外乱が前記車両に生じているか否かを判定する車両用外乱検出装置（２１）において、
前記車速と、前記操舵角と、前記横加速度と、予め定められた車両諸元とに関する情報を用いて推定可能な第１規範ヨーレート（ＹＲstd１）を演算する第１規範ヨーレート演算手段（２１）と、
前記横加速度に関する情報を用いず、前記車速と、前記操舵角と、前記車両諸元とに関する情報を用いて推定可能な第２規範ヨーレート（ＹＲstd２）を演算する第２規範ヨーレート演算手段（２１）と、
前記第１規範ヨーレート演算手段によって演算された第１規範ヨーレートと、前記第２規範ヨーレート演算手段によって演算された前記第２規範ヨーレートと、前記ヨーレートセンサによって検出されたヨーレートである実ヨーレート（ＹＲsen）との関係が設定された外乱判定条件が成立する場合に、前記外乱が前記車両に生じていると判定する外乱判定手段（Ｓ２０）とを備え、
前記外乱判定条件には、前記車両がカント路を走行して偏向する場合には成立せず、前記車両が横風を受けて偏向する場合には成立するカント走行除外条件が含まれていることにある。
【０００９】
本発明の車両用外乱検出装置は、センサ手段を備え、センサ手段の検出信号に基づいて、ドライバーが期待する方向とは異なる向きに車両を偏向させる横方向の外力である外乱が車両に生じているか否かを判定する。センサ手段は、少なくとも、車速を検出するための車速センサと、操舵角を検出するための操舵角センサと、車両の横加速度を検出するための横加速度センサと、車両のヨーレートを検出するためのヨーレートセンサとを備えている。
【００１０】
車両用外乱検出装置は、外乱が車両に生じているか否かを判定するために、第１規範ヨーレート演算手段と第２規範ヨーレート演算手段と外乱判定手段とを備えている。第１規範ヨーレート演算手段は、車速と、操舵角と、横加速度と、予め定められた車両諸元とに関する情報を用いて推定可能な第１規範ヨーレートを演算する。つまり、第１規範ヨーレート演算手段は、車速と、操舵角と、横加速度と、車両諸元とから車両のヨーレートである第１規範ヨーレートを演算する。
【００１１】
第２規範ヨーレート演算手段は、横加速度に関する情報を用いず、車速と、操舵角と、車両諸元とに関する情報を用いて推定可能な第２規範ヨーレートを演算する。つまり、第２規範ヨーレート演算手段は、車速と、操舵角と、車両諸元とから車両のヨーレートである第２規範ヨーレートを演算する。
【００１２】
外乱判定手段は、第１規範ヨーレート演算手段によって演算された第１規範ヨーレートと、第２規範ヨーレート演算手段によって演算された第２規範ヨーレートと、ヨーレートセンサによって検出されたヨーレートである実ヨーレートとの関係が設定された外乱判定条件が成立する場合に、外乱が車両に生じていると判定する。
【００１３】
この外乱判定条件は、３つのヨーレート（第１規範ヨーレート、第２規範ヨーレート、および、実ヨーレート）の関係を定めた一つの条件である必要は無く、例えば、第１規範ヨーレートと第２規範ヨーレートとの関係、第１規範ヨーレートと実ヨーレートとの関係、および、第２規範ヨーレートと実ヨーレートとの関係等が設定された複数の条件から成り立っていてもよい。この場合、外乱判定手段は、これら複数の外乱判定条件が同時に成立したときに、外乱が車両に生じていると判定するとよい。
【００１４】
横加速度センサは、一般に、車両が横方向に移動することによって発生する慣性力に応じた検出値を出力するが、車両が左右方向に傾いている場合には、車両が横方向に移動しなくても、重力の傾斜下り方向の成分が直接的に作用し、重力の傾斜下り方向の成分に応じた検出値を出力する。
【００１５】
このため、車両がカント路（左右方向（道路幅方向）に傾斜が設けられた道路）を走行する場合と、車両が走行中に横風を受けて偏向する場合とでは、同じ方向に車両の実ヨーレートが検出されていても、第１規範ヨーレートと第２規範ヨーレートとでは互いに演算結果が異なる。
【００１６】
車両が走行中に受ける横風は、ドライバーの操舵操作を妨げる外力、つまり、ドライバーが期待する方向とは異なる方向に車両を偏向させる外乱である。一方、車両がカント路を走行しているときには、車両は路面傾斜の下り方向に偏向するが、このように作用する外力は、ドライバーの操舵操作を妨げる外力、つまり、ドライバーが期待する方向とは異なる方向に車両を偏向させる外乱ではない。
【００１７】
そこで、本発明においては、車両がカント路を走行して偏向する場合と、車両が横風を受けて偏向する場合とを区別できるように、外乱判定条件が設定されている。この外乱判定条件には、車両がカント路を走行して偏向する場合には成立せず、車両が横風を受けて偏向する場合には成立するカント走行除外条件が含まれている。
【００１８】
従って、本発明によれば、外乱判定条件の設定によって、ドライバーの操舵操作を妨げる外乱を適切に検出することができる。これにより、従来装置のようなオブザーバーゲインの調整等を必要とせずに、早期に外乱を検出することができる。
【００１９】
本発明の一側面の特徴は、
前記カント走行除外条件には、前記第１規範ヨーレートから前記第２規範用レートを減算した値の符号と、前記実ヨーレートから前記第２規範用レートを減算した値の符号とが互いに異なる関係を有する（（ＹＲstd１−ＹＲstd２）・（ＹＲsen−ＹＲstd２））＜０）という条件が含まれていることにある。
【００２０】
車両がカント路を走行する場合、第１規範ヨーレートから第２規範用レートを減算した値の符号（正負）と、実ヨーレートから第２規範用レートを減算した値の符号とは、互いに同じになる。一方、車両が横風を受けて偏向した場合には、第１規範ヨーレートから第２規範用レートを減算した値の符号と、実ヨーレートから第２規範用レートを減算した値の符号とは、互いに逆になる。本発明の一側面においては、こうした特性を利用して、カント走行除外条件には、第１規範ヨーレートから第２規範用レートを減算した値の符号と、実ヨーレートから第２規範用レートを減算した値の符号とが互いに異なる関係を有するという条件が含まれている。
【００２１】
従って、本発明の一側面によれば、簡単なカント走行除外条件により、車両がカント路を走行して偏向する状況を、車両が外乱を受けている状況であると誤って判定しないようにすることができる。
【００２２】
本発明の一側面の特徴は、
前記外乱判定条件には、前記第１規範ヨーレートと前記第２規範ヨーレートとの偏差が第１閾値より大きく（｜ＹＲstd１−ＹＲstd２｜＞ΔＹＲref１）、かつ、前記実ヨーレートと前記第２規範ヨーレートとの偏差が第２閾値より大きい（｜ＹＲsen−ＹＲstd２｜＞ΔＹＲref２）という条件が含まれていることにある。
【００２３】
例えば、操舵角がゼロであるにも関わらず、車両に横加速度が発生している場合には、第１規範ヨーレートはゼロにはならないが、第２規範ヨーレートはゼロになる。この場合には、車両に横方向の外力が働いている可能性がある。例えば、操舵角がゼロであるにも関わらず、車両にヨーレートが発生している場合には、実ヨーレートはゼロにならないが、第２規範ヨーレートはゼロになる。この場合には、車両に横方向の外力が働いている可能性がある。
【００２４】
そこで、本発明の一側面においては、外乱判定条件には、第１規範ヨーレートと第２規範ヨーレートとの偏差が第１閾値より大きく、かつ、実ヨーレートと第２規範ヨーレートとの偏差が第２閾値より大きいという条件が含まれている。従って、この条件が外乱判定条件に含まれることによって、車両に横方向の外力が働いていることを適正に推定することができる。
【００２５】
本発明の一側面の特徴は、
前記外乱判定条件には、前記実ヨーレートと前記第１規範ヨーレートとの偏差が第３閾値より大きいという条件（｜ＹＲstd１−ＹＲsen｜＞ΔＹＲref３）が含まれていることにある。
【００２６】
例えば、第１規範ヨーレートと実ヨーレートとの偏差は、横方向に働く外力によって車両の挙動が変化する程度を表わしている。従って、この偏差が小さければ、車両の挙動を制御するほどの外乱として扱わなくてもよく、逆に、この偏差が大きければ、車両の挙動を制御すべき外乱として扱う必要がある。
【００２７】
そこで、本発明の一側面においては、外乱判定条件には、実ヨーレートと第１規範ヨーレートとの偏差が第３閾値より大きいという条件が含まれている。従って、この条件が外乱判定条件に含まれることによって、車両に横方向の外力が働いていることを適正に推定することができる。
【００２８】
本発明の一側面の特徴は、
前記第１規範ヨーレート演算手段および前記第２規範ヨーレート演算手段は、前記操舵角センサによって検出されるセンサ操舵角（ＭＡ）を舵角中立点（ＭＡ０）に対する相対角度に変換した角度である中立点相対操舵角（ＭＡ−ＭＡ０）を、前記操舵角に関する情報として用いるように構成され、
車両が直進走行している状況を検出する直進走行検出手段（Ｓ１６）と、
前記直進走行が検出されているときに、前記第１規範ヨーレート演算手段によって演算された第１規範ヨーレートと、前記ヨーレートセンサによって検出される実ヨーレートとの偏差が少なくなるように、前記舵角中立点を補正する舵角中立点補正手段（Ｓ１７）と
を備えたことにある。
【００２９】
外乱により車両が望ましくない方向に偏向した時、できるだけ早期に車両挙動安定制御を開始することが望まれる。そのためには、外乱判定条件が成立しているか否かの判定（以下、外乱判定と呼ぶ）を高精度に行う必要がある。一方、外乱判定に用いられるセンサ手段の検出値、および、車両諸元に誤差が含まれている場合には、精度の高い外乱判定を実施することが難しい。このため、予め誤差を見込んで、外乱の大きさがある程度大きくなるまで様子をみる必要があり、車両挙動安定制御の開始が遅れるおそれがある。
【００３０】
そこで、本発明の一側面においては、センサ手段の検出値に含まれる誤差、および、車両諸元に含まれる誤差を一括して吸収するように、舵角中立点が補正される。
【００３１】
この舵角中立点は、車両制御上、車両が直進していると判定される操舵角を表す。従って、制御上において把握される操舵角は、舵角中立点を基準（舵角ゼロ点）とした角度、つまり、操舵角センサによって検出されるセンサ操舵角を舵角中立点に対する相対角度に変換した角度（中立点相対操舵角）である。例えば、中立点相対操舵角は、操舵角センサによって検出されるセンサ操舵角から舵角中立点を減算することによって求められる。従って、第１規範ヨーレート演算手段および第２規範ヨーレート演算手段は、操舵角センサによって検出されるセンサ操舵角を舵角中立点に対する相対角度に変換した角度である中立点相対操舵角を、操舵角に関する情報として用いるように構成されている。
【００３２】
本発明の一側面においては、センサ手段の検出値に含まれる誤差、および、車両諸元に含まれる誤差を一括して吸収するために、直進走行検出手段と舵角中立点補正手段とを備えている。直進走行検出手段は、車両が直進走行している状況を検出する。舵角中立点補正手段は、直進走行が検出されているときに、第１規範ヨーレート演算手段によって演算された第１規範ヨーレートと、ヨーレートセンサによって検出されるヨーレートである実ヨーレートとの偏差が少なくなるように、つまり、偏差がゼロに近づくように、舵角中立点を補正する。
【００３３】
第１規範ヨーレートは、車速と、中立点相対操舵角と、横加速度と、車両諸元とを用いて演算される値である。従って、センサ手段によって検出される車速、操舵角、および、横加速度に誤差が含まれていても、また、車両諸元に誤差が含まれていても、舵角中立点を補正することによって、それらに含まれる誤差を一括して吸収することができる。これにより、本発明の一側面によれば、センサ手段の検出値、および、車両諸元に含まれる誤差にできるだけ影響されないように外乱判定を行うことができる。従って、外乱判定を高精度に実施することができる。この結果、この外乱判定情報を早期に出力することができ、例えば、車両挙動安定制御を良好に実施することが可能となる。
【００３４】
本発明の一側面の特徴は、
前記中立点補正手段による前記操舵中立点の補正によって、前記第１規範ヨーレートと前記実ヨーレートとの偏差が校正完了判定閾値以下になった場合に、前記センサ手段と前記車両諸元とにおける誤差の校正が完了したと判定する校正完了判定手段（Ｓ１８）を備え、
前記外乱判定手段が前記外乱が車両に生じていると判定する前記外乱判定条件には、前記校正完了判定手段によって前記誤差の校正が完了したと判定されているという条件が含まれていることにある。
【００３５】
本発明の一側面においては、校正完了判定手段が、中立点補正手段による操舵中立点の補正によって、第１規範ヨーレートと実ヨーレートとの偏差が校正完了判定閾値以下になった場合に、センサ手段と車両諸元とにおける誤差の校正が完了したと判定する。外乱判定条件には、校正完了判定手段によって誤差の校正が完了したと判定されているという条件が含まれている。これにより、センサ手段の検出値および車両諸元に含まれる誤差にできるだけ影響されないように外乱判定を行うことができる。従って、外乱判定を高精度に実施することができる。この結果、この外乱判定情報を早期に出力することができ、例えば、車両挙動安定制御を良好に実施することが可能となる。
【００３６】
本発明の一側面の特徴は、
前記校正完了判定手段は、前記誤差の校正が完了したと判定された後の経過時間が設定時間に達した場合には、前記誤差の校正が完了したとされる判定を取り消し（Ｓ１１〜Ｓ１５）、その後、前記中立点補正手段による前記操舵中立点の補正によって、前記第１規範ヨーレートと前記実ヨーレートとの偏差が前記校正完了判定閾値以下になった場合に、前記誤差の校正が完了したと再判定する（Ｓ１６〜Ｓ１９）ことにある。
【００３７】
例えば、センサ手段のおかれている環境は、時々刻々と変化する。このため、センサ手段に含まれる個々のセンサによっては、その環境の変化によって検出特性（例えば、温度特性など）が変化する。そこで、校正完了判定手段は、誤差の校正が完了したと判定された後の経過時間が設定時間に達した場合には、誤差の校正が完了したとされる判定を取り消し、その後、中立点補正手段による操舵中立点の補正によって、第１規範ヨーレートと実ヨーレートとの偏差が校正完了判定閾値以下になった場合に、誤差の校正が完了したと再判定する。従って、本発明の一側面によれば、誤差の校正が完了しているとされる校正状態に制限時間を設けられるため、より信頼性の高い、高精度な外乱判定を実施することができる。
【００３８】
上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成要件に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施形態に係る挙動制御装置の概略システム構成図である。
【図２】車両がカント路を走行するときの車両の挙動を説明する図である。
【図３】車両がカント路を走行するときの実ヨーレートＹＲsen、第１規範ヨーレートＹＲstd１、および、第２規範ヨーレートＹＲstd２の変化の例を示す図である。
【図４】車両が走行中に横風を受けたときの車両の挙動を説明する図である。
【図５】車両が走行中に横風を受けたときの実ヨーレートＹＲsen、第１規範ヨーレートＹＲstd１、および、第２規範ヨーレートＹＲstd２の変化の例を示す図である。
【図６】舵角中立点ＭＡ０の更新処理による第１規範ヨーレートＹＲstd１、第２規範ヨーレートＹＲstd２、および、舵角中立点ＭＡ０の変化の例を表すグラフである。
【図７】外乱判定制御ルーチンを表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本実施形態の車両用外乱検出装置を備えた挙動制御装置の概略システム構成図である。
【００４１】
挙動制御装置１０は、操舵装置５０および制動装置７０を有する車両１００に搭載される。挙動制御装置１０は、制動装置７０を制御することによって車両の挙動を制御するＥＣＵ２０を備えている。ＥＣＵ２０は、マイクロコンピュータを主要部として備える電気制御装置（Electric  Control  Unit）である。本明細書において、マイクロコンピュータは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ及びインターフェースＩ／Ｆ等を含む。ＣＰＵはＲＯＭに格納されたインストラクション（プログラム、ルーチン）を実行することにより各種機能を実現するようになっている。
【００４２】
車両１００は、操舵輪である左前輪６０FLおよび右前輪６０FRと、非操舵輪である左後輪６０RLおよび右後輪６０RRとを有している。図１には示されていないが、左前輪６０FLおよび右前輪６０FRにはエンジンから変速機を介して駆動力が供給されるようになっている。なお、本発明が適用される車両は、前輪駆動車、後輪駆動車、および、四輪駆動車の何れであってもよい。以下、左前輪６０FL、右前輪６０FR、左後輪６０RL、および、右後輪６０RRについて、それらを区別する必要が無い場合は、車輪６０と総称する。
【００４３】
操舵装置５０は、ドライバーによるステアリングホイール５１の操作に応答して駆動される電動パワーステアリング装置５２を備えている。電動パワーステアリング装置５２は、電動モータ５３を備え、ドライバーの操舵操作に応じた操舵アシストトルクを電動モータ５３で発生させることにより、左前輪６０FLおよび右前輪６０FRを転舵する。
【００４４】
制動装置７０は、ブレーキペダル７１、マスタシリンダ７２、ブレーキアクチュエータ７３、ブレーキ機構７４、および、油圧配管７５を備えている。マスタシリンダ７２は、ブレーキペダル７１の踏力に応じた油圧を発生し、発生した油圧をブレーキアクチュエータ７３に供給する。ブレーキアクチュエータ７３は、マスタシリンダ７２とブレーキ機構７４との間に介在する油圧回路を備えている。油圧回路には、マスタシリンダ圧に頼らずにブレーキ油圧を昇圧するための電動ポンプ、ブレーキ作動液を貯留するためのリザーバー、および、複数の電磁バルブが備えられている。
【００４５】
ブレーキアクチュエータ７３には、油圧配管７５を介してブレーキ機構７４が接続されている。ブレーキ機構７４は、各車輪６０に設けられる。ブレーキ機構７４は、車輪とともに回転するブレーキディスクと、車体側に固定されたブレーキキャリパとを備え、ブレーキキャリパ内に設けられたホイールシリンダ７４ａの油圧によってブレーキパッドをブレーキディスクに押圧して摩擦制動力を発生する。従って、ブレーキ機構７４は、ブレーキアクチュエータ７３から供給されるブレーキ油圧に応じた制動力を発生する。
【００４６】
ブレーキアクチュエータ７３は、油圧回路に備えられた各種電磁バルブを制御することにより、各車輪６０に付与されるブレーキ油圧を独立して調整する。各車輪６０に付与される制動力は、それぞれのホイールシリンダ７４ａに供給されるブレーキ油圧に応じて定まる。
【００４７】
ブレーキアクチュエータ７３は、ＥＣＵ２０に接続され、ＥＣＵ２０からの制御信号に従って電磁バルブ、および、電動ポンプが駆動制御される。従って、ＥＣＵ２０がブレーキアクチュエータ７３の作動を制御することにより、各車輪６０の制動力を独立して制御することができる。ブレーキアクチュエータ７３の作動が制御されていない状態では、マスタシリンダ７２の油圧が各車輪６０のホイールシリンダ７４ａに供給される。
【００４８】
ＥＣＵ２０には、操舵角センサ３１、車速センサ３２、ヨーレートセンサ３３、横加速度センサ３４、車輪速センサ３５、および、圧力センサ３６が接続され、それらの出力する検出信号が入力される。操舵角センサ３１は、例えば、ステアリングシャフトに設けられ、ステアリングホイール５１の回転角である操舵角ＭＡを表す検出信号を出力する。ＥＣＵ２０は、車両１００が直進するときの操舵角である舵角中立点ＭＡ０を基準とした操舵角ＭＡの相対角度（ＭＡ−ＭＡ０）を制御用舵角として設定し、この制御用舵角（ＭＡ−ＭＡ０）を用いて、各種制御を実施する。制御用舵角（ＭＡ−ＭＡ０）は、左旋回方向の操舵角が正の値で表され、右旋回方向の操舵角が負の値で表される。
【００４９】
車速センサ３２は、車速Ｖ（車体速度）を表す検出信号を出力する。ヨーレートセンサ３３は、車両１００のヨーレートＹＲを表す検出信号を出力する。ヨーレートセンサ３３は、車両１００が左方向に旋回しているとき正の値となるヨーレートＹＲを出力し、車両１００が右方向に旋回しているときに負の値となるヨーレートＹＲを出力するように設計されている。以下、ヨーレートセンサ３３により検出されたヨーレートＹＲについては、後述する規範ヨーレートと区別するために、実ヨーレートＹＲsenと呼ぶこともある。
【００５０】
横加速度センサ３４は、車両１００の横方向（車幅方向）の加速度である横加速度Ｇｙを表す検出信号を出力する。横加速度センサ３４は、車両１００が左方向に旋回しているとき正の値となる横加速度Ｇｙを表す検出信号を出力し、車両１００が右方向に旋回しているとき負の値となる横加速度Ｇｙを表す検出信号を出力するように設計されている。横加速度センサ３４は、加速度に比例する慣性力を検出し、その慣性力の方向から車両１００の横加速度の方向を検出する。例えば、車両１００が横方向に移動すると、その車両１００の動きによって横加速度センサ３４に慣性力が働く。横加速度センサ３４は、この慣性力の大きさから横加速度の大きさを検出し、慣性力の働く方向から、横加速度の方向を検出する。
【００５１】
例えば、車両１００が右方向に旋回した場合、横加速度センサ３４には、左方向の慣性力が働く。この左方向の慣性力が検出される場合、横加速度センサ３４は、負の値の横加速度Ｇｙを表す検出信号を出力する。逆に、車両１００が左方向に旋回した場合、横加速度センサ３４には、右方向の慣性力が働く。この右方向の慣性力が検出される場合、横加速度センサ３４は、正の値の横加速度Ｇｙを表す検出信号を出力する。
【００５２】
更に、横加速度センサ３４には、車両１００の運動状態にかかわらず、重力が常に作用している。このため、車両１００がカント路（左右方向（道路幅方向）に傾斜が設けられた道路）を走行する場合には、横加速度センサ３４には、重力の傾斜下り方向の成分が働く。例えば、車両１００が右下がりの傾斜面を有する路面を直進走行している場合、横加速度センサ３４には、車両１００が左方向に旋回した場合の慣性力と同じ方向の力（横力）が作用する。よって、この場合、横加速度センサ３４は、正の値の横加速度Ｇｙを表す検出信号を出力する。これに対し、車両１００が左下がりの傾斜面を有する路面を直進走行している場合、横加速度センサ３４には、車両１００が右方向に旋回した場合の慣性力と同じ方向の力（横力）が作用する。よって、この場合、横加速度センサ３４は、負の値の横加速度Ｇｙを表す検出信号を出力する。
【００５３】
車輪速センサ３５は、左右前後輪６０にそれぞれ設けられ、車輪６０の回転速度である車輪速Ｖwを表す検出信号を出力する。尚、上述した車速センサ３２は、４つの車輪速センサ３５の検出信号に基いて車速Ｖを推定するセンサ（検出装置）であってもよい。更に、ＥＣＵ２０は、４つの車輪速センサ３５を車速センサ３２と見做し、４つの車輪速センサ３５の検出信号に基いて車速Ｖを推定するようになっていてもよい。
【００５４】
圧力センサ３６は、マスタシリンダ７２内の圧力であるマスタシリンダ圧Ｐｍを表す検出信号を出力する。
【００５５】
次に、ＥＣＵ２０の機能について説明する。ＥＣＵ２０は、その機能に着目すると、外乱検出部２１、挙動制御部２２、および、制動力制御部２３を備えている。
【００５６】
外乱検出部２１は、車両１００を望ましくないように偏向させる車両１００に作用する車両横方向の力（外力）である外乱を検出する。この外乱は、例えば、車両１００に当たる車両横方向の風（即ち、横風）である。また、左右片側の車輪６０が水溜まりに進入したときにも車両１００が望ましくないように偏向する場合がある。このため、車両１００が水溜まりに進入したときに車両１００が受ける外力も外乱として検出される。外乱検出部２１は、外乱を検出したとき（外乱ありと判定したとき）に、挙動制御部２２に外乱検出情報を送信する。
【００５７】
挙動制御部２２は、外乱検出部２１から送信される外乱検出情報を受信した場合、車両１００の望ましくない偏向を抑制するように、各車輪６０の制動力を制御する。例えば、挙動制御部２２は、左右輪６０の制動力差を制御することによって、車両１００を偏向させるヨーモーメントを打ち消すアンチヨーモーメントを発生させる。この場合、挙動制御部２２は、制動力制御部２３に制動力制御指令を出力する。制動力制御部２３は、挙動制御部２２からの制動力制御指令に従って、ブレーキアクチュエータ７３の作動を制御することにより、各車輪６０の制動力を独立して制御する。これにより、車両１００にアンチヨーモーメントが付与され、車両１００の挙動を安定化させることができる。
【００５８】
＜外乱検出部２１による外乱判定処理＞
ＥＣＵ２０の外乱検出部２１は、車両１００に働く横方向の外乱（車両１００を望ましくない向きに偏向させる横方向の外力）の有無を判定する機能を備えている。外乱検出部２１は、操舵角センサ３１によって検出される操舵角ＭＡ、車速センサ３２によって検出される車速Ｖ、ヨーレートセンサ３３によって検出される実ヨーレートＹＲsen、および、横加速度センサ３４によって検出される横加速度Ｇｙを所定の短い時間が経過する毎に入力する。
【００５９】
この外乱検出部２１、および、センサ手段（操舵角センサ３１、車速センサ３２、ヨーレートセンサ３３、および、横加速度センサ３４）を含む構成が、本発明の車両用外乱検出装置に相当する。
【００６０】
外乱検出部２１は、外乱の有無の判定に用いる車両諸元として、スタビリティファクタＫｈ、ステアオーバオールギヤ比ｎ、および、ホイールベースＬを記憶している。この車両諸元は、必ずしも外乱検出部２１に記憶されている必要はなく、他のＥＣＵに記憶されていてもよい。この場合、外乱検出部２１は、他のＥＣＵから車両諸元情報を入力すればよい。
【００６１】
更に、外乱検出部２１は、舵角中立点ＭＡ０を記憶している。この舵角中立点ＭＡ０は、後述するように、車両１００の直進走行時において逐次更新される。
【００６２】
外乱検出部２１は、外乱の有無を判定するにあたって、２種類の規範ヨーレートを演算する。２種類の規範ヨーレートの１つである第１規範ヨーレートＹＲstd１は、次式（１）によって演算される。
【数１】
2020083236.tif 000003
もう１つの規範ヨーレートである第２規範ヨーレートＹＲstd２は、次式（２）によって演算される。
【数２】
2020083236.tif 000004
【００６３】
第１規範ヨーレートＹＲstd１は、車速Ｖ、制御用舵角（ＭＡ−ＭＡ０）、横加速度Ｇｙ、および、車両諸元（Ｋｈ，ｎ，Ｌ）によって推定可能なヨーレートであって、それらの値に基づいて演算される。一方、第２規範ヨーレートＹＲstd２は、車速Ｖ、制御用舵角（ＭＡ−ＭＡ０）、および、車両諸元（Ｋｈ，ｎ，Ｌ）によって推定可能なヨーレートであって、それらの値に基づいて演算される。従って、第１規範ヨーレートＹＲstd１の演算式（即ち、式（１）の右辺）には、演算パラメータとして横加速度Ｇｙが含まれているが、第２規範ヨーレートＹＲstd２の演算式（即ち、式（２）の右辺）には、演算パラメータとして横加速度Ｇｙが含まれていない。
【００６４】
外乱検出部２１は、外乱判定条件が成立したとき、横方向の外乱が車両１００に働いていると判定する。外乱判定条件は、以下に述べる第１条件乃至第５条件が総て成立した場合に成立する条件である。
第１条件：｜ＹＲstd１−ＹＲstd２｜＞ΔＹＲref１
第２条件：｜ＹＲsen−ＹＲstd２｜＞ΔＹＲref２
第３条件：｜ＹＲstd１−ＹＲsen｜＞ΔＹＲref３
第４条件：（（ＹＲstd１−ＹＲstd２）・（ＹＲsen−ＹＲstd２））＜０
第５条件：トータル誤差の校正が完了済みであること。
【００６５】
第１条件は、第１規範ヨーレートＹＲstd１と第２規範ヨーレートＹＲstd２との偏差の大きさが第１閾値ΔＹＲref１より大きいという条件である。例えば、制御用舵角（ＭＡ−ＭＡ０）がゼロであるにも関わらず、車両１００に横加速度が発生している場合には、第１規範ヨーレートＹＲstd１はゼロにはならないが、第２規範ヨーレートＹＲstd２はゼロになる。この場合には、車両１００に横方向の力が働いている可能性がある。
【００６６】
第２条件は、実ヨーレートＹＲsenと第２規範ヨーレートＹＲstd２との偏差の大きさが第２閾値ΔＹＲref２より大きいという条件である。例えば、制御用舵角（ＭＡ−ＭＡ０）がゼロであるにも関わらず、車両１００にヨーレートが発生している場合には、実ヨーレートＹＲsenはゼロにならないが、第２規範ヨーレートＹＲstd２はゼロになる。この場合には、車両１００に横方向の力が働いている可能性がある。
【００６７】
第３条件は、第１規範ヨーレートＹＲstd１と実ヨーレートＹＲsenとの偏差の大きさが第３閾値ΔＹＲref３より大きいという条件である。第１規範ヨーレートＹＲstd１と実ヨーレートＹＲsenとの偏差の大きさは、横方向に働く外力によって車両１００の挙動が変化する程度を表わしている。従って、この偏差が小さければ、車両１００に作用している外力を「車両１００の挙動を制御する必要が生じるほどに大きな外乱」として扱わなくてもよい。これに対し、この偏差が大きければ、車両１００に作用している外力を「車両１００の挙動を制御する必要が生じるほどに大きな外乱」として扱う必要がある。
【００６８】
第４条件は、第１規範ヨーレートＹＲstd１から第２規範ヨーレートＹＲstd２を減算した値と、実ヨーレートＹＲsenから第２規範ヨーレートＹＲstd２を減算した値の積が負の値であるという条件である。換言すれば、第４条件は、第１規範ヨーレートＹＲstd１から第２規範ヨーレートＹＲstd２を減算した値の符号と、実ヨーレートＹＲsenから第２規範ヨーレートＹＲstd２を減算した値の符号とが、互いに異なる関係を有するという条件である。
【００６９】
この第４条件は、車両１００がカント路（左右方向（道路幅方向）に傾斜が設けられた道路）を走行している状況を除外する条件である。以下、この理由について述べる。
【００７０】
図２に示すように、車両１００がカント路１０２を走行している場合、車両１００には重力に起因する路面の傾斜下り方向の横力Ｆｙｇが作用する。車両１００は、操舵角により決定される本来の進行方向（一点鎖線の矢印１０４にて示される方向）に対し、二点鎖線の矢印１０６にて示されているように路面の傾斜の下り方向に偏向する。この現象は、自然な現象であり、ドライバーの操舵操作を妨げる外乱（ドライバーが期待する方向とは異なる方向に車両１００を偏向させる外乱）を受けている場合に発生する現象ではない。
【００７１】
車両１００がカント路１０２を走行する場合には、横加速度センサ３４には重力の横方向成分である横力Ｆｙｇが作用する。この横力Ｆｙｇは、路面の傾斜下り方向（右方向）に作用するため、この例では、横加速度センサ３４により検出される横加速度Ｇｙは正の値になる。このため、式（１）によって演算される第１規範ヨーレートＹＲstd１は、図３に示すように、実ヨーレートＹＲsenと同様に変化する。図中、実ヨーレートＹＲsenは実線にて表され、第１規範ヨーレートＹＲstd１は一点鎖線にて表され、第２規範ヨーレートＹＲstd２は二点鎖線にて表される。
【００７２】
一方、式（２）によって演算される第２規範ヨーレートＹＲstd２は、演算パラメータに横加速度Ｇｙを含んでいないため、図３に示すように、車速Ｖおよび制御用舵角（ＭＡ−ＭＡ０）が一定であれば変化しない。この場合、制御用舵角（ＭＡ−ＭＡ０）は「０」のままであるので、第２規範ヨーレートＹＲstd２は「０」のままである。
【００７３】
このため、車両１００がカント路１０２を走行する場合には、図３に示すように、第２規範ヨーレートＹＲstd２を基準とした場合に、第１規範ヨーレートＹＲstd１の方向（左右方向）と実ヨーレートＹＲsenの方向（左右方向）とが互いに同一となる。従って、第１規範ヨーレートＹＲstd１から第２規範ヨーレートＹＲstd２を減算した値（ＹＲstd１−ＹＲstd２）と、実ヨーレートＹＲsenから第２規範ヨーレートＹＲstd２を減算した値（ＹＲsen−ＹＲstd２）とは、その符号（正負）が互いに同一となる。このため、第１規範ヨーレートＹＲstd１から第２規範ヨーレートＹＲstd２を減算した値（ＹＲstd１−ＹＲstd２）と、実ヨーレートＹＲsenから第２規範ヨーレートＹＲstd２を減算した値（ＹＲsen−ＹＲstd２）との乗算値は、正の値となる。
【００７４】
従って、車両１００に作用する外乱がカント路による外乱だけであれば、第４条件は成立しない。
【００７５】
一方、図４に示すように、車両１００が走行中に、突然、横風１０８を受けた場合、車両１００には横風１０８に起因する風下方向の横力Ｆｙｗが作用する。車両１００は、操舵角によって決定される本来の進行方向１０４に対し、二点鎖線１０６の矢印にて示されるように風下方向に偏向する。この現象は、車両１００の挙動を不自然に変化させる好ましくない現象であり、ドライバーの操舵操作を妨げる外乱（ドライバーが期待する方向とは異なる方向に車両１００を偏向させる外乱）を受けている現象である。従って、車両１００に横方向の外乱が働いていると判定される必要がある。
【００７６】
車両走行中に横風を受けた場合には、横加速度センサ３４には車両１００が偏向したことによる旋回外側への慣性力が作用する。つまり、横加速度センサ３４には車両１００の横変位に伴う風上方向への慣性力が作用する。このため、この例では、横加速度センサ３４により検出される横加速度Ｇｙは、その絶対値が比較的大きな負の値になる。
【００７７】
従って、第１規範ヨーレートＹＲstd１は、図５に示すように、実ヨーレートＹＲsenの符号とは反対の符号を有する値になる。一方、第２規範ヨーレートＹＲstd２は、演算パラメータに横加速度Ｇｙを含んでいないため、車速Ｖおよび制御用舵角（ＭＡ−ＭＡ０）が一定であれば変化しない。この場合、制御用舵角（ＭＡ−ＭＡ０）は「０」のままであるので、第２規範ヨーレートＹＲstd２は「０」のままである。
【００７８】
このため、車両走行中に車両が横風を受けた場合には、図５に示すように、第２規範ヨーレートＹＲstd２を基準とした場合に、第１規範ヨーレートＹＲstd１の方向（左右方向）と実ヨーレートＹＲsenの方向（左右方向）とが互いに逆になる。従って、車両走行中に横風を受けた場合には、第１規範ヨーレートＹＲstd１から第２規範ヨーレートＹＲstd２を減算した値（ＹＲstd１−ＹＲstd２）と、実ヨーレートＹＲsenから第２規範ヨーレートＹＲstd２を減算した値（ＹＲsen−ＹＲstd２）とは、その符号（正負）が互いに逆になる。このため、第１規範ヨーレートＹＲstd１から第２規範ヨーレートＹＲstd２を減算した値（ＹＲstd１−ＹＲstd２）と、実ヨーレートＹＲsenから第２規範ヨーレートＹＲstd２を減算した値（ＹＲsen−ＹＲstd２）との乗算値は、負の値となる。
【００７９】
従って、車両１００に作用する外乱が横風による外乱だけであれば、第４条件が成立する。
【００８０】
以上の説明から理解できるように、第４条件が外乱判定条件に含められているので、外乱検出部２１は、車両１００がカント路１０２を走行する場合と、車両１００が横風１０８を受けて走行する場合とを判別することができる。換言すると、外乱検出部２１は、車両１００がカント路１０２を走行している場合、車両１００が「ドライバーの操舵操作を妨げる外乱（ドライバーが期待する方向とは異なる方向に車両１００を偏向させる外乱）」を受けている状況であると判定しないようにすることができる。
【００８１】
第５条件は、以下に説明するトータル誤差の校正処理によって、外乱判定の精度が高い状況であると判定されている場合に成立する。
【００８２】
外乱検出部２１は、前記第１乃至第５条件が全て成立する場合（同時に成立する場合）、外乱判定条件が成立していると判定して、横方向の外乱が車両１００に働いていると判定する。
【００８３】
＜トータル誤差の校正処理＞
ドライバーの操舵操作を妨げる外乱を車両が受けて偏向したとき、できるだけ早期に車両挙動安定制御を開始することが望まれる。そのためには、外乱判定条件が成立しているか否かの判定（以下、外乱判定と呼ぶ）を高精度に行う必要がある。一方、外乱判定に用いられるセンサ（操舵角センサ３１、車速センサ３２、ヨーレートセンサ３３、および、横加速度センサ３４）の検出値、および、車両諸元に誤差が存在している場合には、精度の高い外乱判定を実施することが難しい。このため、予め誤差を見込んだ上で上記の第１乃至第５条件が決定されているので（例えば、第１乃至第３条件の閾値ΔＹＲref１、ΔＹＲref２及びΔＹＲref３のそれぞれが大き目に設定されているので）、車両挙動安定制御を早期に開始することが難しい。
【００８４】
例えば、外乱（横風、あるいは、水溜まり）によって車両が偏向した場合、偏向防止をドライバーが期待する車両の挙動領域は、ヨーレートで１.５〜２.０deg／sec以上、横加速度で０.１Ｇ〜０.１５Ｇ以上の領域である。比較例として、従来から知られている横滑り防止装置における制御介入タイミングは、例えば、ドライ路面において概ね横加速度で０.６Ｇ程度である。従って、ドライバーの偏向防止の期待に応えるためには、外乱を早期に検出する必要がある。
【００８５】
一方、汎用的なヨーレートセンサおよび横加速度センサを用いて、ドライバーが偏向防止を期待する車両の挙動領域で外乱判定を行おうとすると、それらのセンサの検出値に占める誤差（センサ誤差）の割合が高くなるおそれがある。
【００８６】
そこで、本実施形態においては、上記のセンサに存在する誤差、および、車両諸元に存在する誤差を一括して吸収するように、舵角中立点ＭＡ０の補正を行う。以下、センサに存在する誤差と、車両諸元に存在する誤差とをあわせてトータル誤差と呼ぶ。
【００８７】
外乱検出部２１は、車両１００が直進走行していると推定される状況において、第１規範ヨーレートＹＲstd１と実ヨーレートＹＲsenとの偏差ΔＹＲがゼロに近づくように、舵角中立点ＭＡ０を更新する。この処理を舵角中立点更新処理と呼ぶ。
【００８８】
外乱検出部２１は、以下に示す手法にて、舵角中立点ＭＡ０を更新する。
【００８９】
まず、外乱検出部２１は、次式（３）に示すように、第１規範ヨーレートＹＲstd１と実ヨーレートＹＲsenとの偏差ΔＹＲを所定の時間が経過する毎に算出して、その偏差ΔＹＲを設定時間Ｔ１のあいだ積算する。設定時間Ｔ１は、例えば、１秒程度である。
【数３】
2020083236.tif 000005
【００９０】
外乱検出部２１は、偏差ΔＹＲの積算が完了すると、次式（４）に示すように、この積算値を積算回数Ｎで除算して、平均偏差ΔＹＲaveを算出する。
【数４】
2020083236.tif 000006
【００９１】
続いて、外乱検出部は、次式（５）に示すように、舵角中立点ＭＡ０の補正値αを演算する。
【数５】
2020083236.tif 000007
補正値αは、平均偏差ΔＹＲaveにステアオーバオールギヤ比ｎおよびホイールベースＬを乗算し、更に、車速Ｖで除算することによって算出される。
【００９２】
外乱検出部２１は、補正値αを算出すると、直前回の舵角中立点ＭＡ０（即ち、所定時間前に算出された舵角中立点ＭＡ０）に補正値αを加算し、その加算結果にローパスフィルタ（ＬＰＦ）処理を施すことによって、更新後の（今回の）舵角中立点ＭＡ０を取得する。
更新後のＭＡ０＝ＬＰＦ｛ＭＡ０（前回値）＋α｝
【００９３】
外乱検出部２１は、車両１００が直進走行状態を継続しているあいだ、設定時間Ｔ１が経過する毎に舵角中立点ＭＡ０の更新処理を行う。これにより、第１規範ヨーレートＹＲstd１と実ヨーレートＹＲsenとの偏差ΔＹＲがゼロに近づいていく。
【００９４】
図６は、舵角中立点ＭＡ０の更新によって、トータル誤差が吸収される様子を表すグラフである。時刻ｔ１において車両１００が直進状態であると判定されると、その後、舵角中立点ＭＡ０が上述のように繰り返し更新される。これにより、第１規範ヨーレートＹＲstd１と実ヨーレートＹＲsenとの偏差ΔＹＲがゼロに近づいていく。
【００９５】
外乱検出部２１は、偏差ΔＹＲが校正完了閾値ΔＹＲkousei以下になった場合に（図６の時刻ｔ２において）、トータル誤差の校正が完了したと判定する。即ち、外乱検出部２１は、偏差ΔＹＲが校正完了閾値ΔＹＲkousei以下になった場合、上述した第５条件が成立したと判定する。
【００９６】
但し、この判定結果は、後述するように設定時間Ｔrefだけ保持され、設定時間Ｔrefを超えると無効とされる（未完了とされる）。その後、車両１００が直進走行状態となっている期間において、上述した処理が繰り返され、校正完了条件が成立すると、つまり、第１規範ヨーレートＹＲstd１と実ヨーレートＹＲsenとの偏差ΔＹＲが校正完了閾値ΔＹＲrefkousei以下になったことが検出されると、再び、トータル誤差の校正が完了したと判定される。
【００９７】
＜直進判定条件＞
舵角中立点ＭＡ０の更新処理は、車両１００が直進走行状態であると判定されている状況において実施される。外乱検出部２１は、以下の４つの直進判定条件が全て成立する場合に、車両１００が直進走行状態であると判定する。
第１直進判定条件：｜ＹＲsen｜＜ＹＲsenref１
第２直進判定条件：｜Ｇｙ｜＜Ｇｙref１
第３直進判定条件：｜ω｜＜ωref１
第４直進判定条件：Ｖ＞Ｖref１
ここで、ωは、ハンドル角速度を表し、操舵角ＭＡを時間に関して微分することにより算出される。
【００９８】
第1直進判定条件は、ヨーレートセンサ３３によって検出される実ヨーレートＹＲsenの大きさ｜ＹＲsen｜が、直進判定閾値ＹＲsenref１より小さい場合に成立する。第２直進判定条件は、横加速度センサ３４によって検出される横加速度Ｇｙの大きさ｜Ｇｙ｜が、直進判定閾値Ｇｙref１より小さい場合に成立する。第３直進判定条件は、ハンドル角速度の大きさ｜ω｜が直進判定閾値ωref１より小さい場合に成立する。第４直進判定条件は、車速センサ３２によって検出される車速Ｖが直進判定許可閾値Ｖref１より大きい場合に成立する。
【００９９】
＜外乱判定制御ルーチン＞
次に、外乱判定処理の具体例について説明する。図７は、外乱検出部２１の実施する外乱判定制御ルーチンを表す。外乱検出部２１は、イグニッションスイッチがオンしている期間中において、外乱判定制御ルーチンを所定の時間が経過する毎に実施する。
【０１００】
外乱判定制御ルーチンが起動すると、外乱検出部２１は、ステップＳ１１において、校正完了フラグＦを読み込み、校正完了フラグＦの値が「１」であるか否かについて判定する。この校正完了フラグＦは、トータル誤差の校正が完了している状態（校正完了状態）であるか否かを表わすフラグである。校正完了フラグＦは、その値が「１」であるときにトータル誤差の校正が完了している状態であることを示し、その値が「０」であるときにトータル誤差の校正が完了していない状態（校正未完了状態）であることを示す。
【０１０１】
外乱検出部２１は、校正完了フラグＦが「１」である場合（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、つまり、校正完了状態であれば、その処理をステップＳ１２に進める。外乱検出部２１は、校正完了フラグＦの値が「０」である場合（Ｓ１１：Ｎｏ）、つまり、校正未完了状態であれば、その処理をステップＳ１６に進める。
【０１０２】
本ルーチンが起動した直後では、校正完了フラグＦは「０」に設定されている。このため、外乱検出部２１は、その処理をステップＳ１６に進めて、車両１００が直進走行中であるか否かについて判定する。この判定処理は、上述した４つの直進判定条件がそれぞれ成立しているか否かを判定する処理である。
【０１０３】
外乱検出部２１は、少なくとも「４つの直進判定条件」の一つが成立しなかった場合（Ｓ１６：Ｎｏ）、その処理をステップＳ２０に進める。外乱検出部２１は、ステップＳ２０において、外乱の有無を判定する外乱判定処理を実施する。この処理は、上述した第１乃至第５条件のそれぞれが成立するか否かを判定する処理を含む。この場合、校正完了フラグＦが「０」に設定されているため（第５条件が成立しないため）、外乱検出部２１は、第１〜第４条件を判定するまでもなく、外乱判定条件が成立していないと判定する。従って、横方向に作用する外乱が発生しているとは判定されない。
【０１０４】
外乱検出部２１は、外乱判定制御ルーチンを所定の時間が経過する毎に繰り返す。こうした処理が繰り返されて、４つの直進判定条件の総てが成立すると（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、その処理をステップＳ１７に進める。外乱検出部２１は、ステップＳ１７において、上述した舵角中立点ＭＡ０の更新処理を実施する。
【０１０５】
続いて、外乱検出部２１は、ステップＳ１８において、トータル誤差の校正完了条件が成立したか否かについて判定する。つまり、外乱検出部２１は、第１規範ヨーレートＹＲstd１と実ヨーレートＹＲsenとの偏差ΔＹＲが校正完了閾値ΔＹＲkousei以下になったか否かについて判定する。外乱検出部２１は、トータル誤差の校正完了条件が成立しない場合（Ｓ１８：Ｎｏ）、その処理をステップＳ２０に進める。
【０１０６】
車両の直進走行中（４つの直進判定条件の総てが成立している状況）であれば、ステップＳ１７において、舵角中立点ＭＡ０の更新処理が繰り返される。この更新処理によって、第１規範ヨーレートＹＲstd１と実ヨーレートＹＲsenとの偏差ΔＹＲが減少していく。そして、トータル誤差の校正完了条件（ΔＹＲ≦ΔＹＲkousei）が成立すると（Ｓ１８：Ｙｅｓ）、外乱検出部２１は、ステップＳ１９において、校正完了フラグＦの値を「１」に設定し、その処理をステップＳ２０に進める。
【０１０７】
従って、ステップＳ２０では、第５条件が成立しているという状況下（Ｆ＝１）において、残り４つの条件（即ち、第１乃至第４条件）のそれぞれが成立しているか否かが判定される。
【０１０８】
外乱検出部２１は、ステップＳ２０において、第１乃至第５条件のうちの１つでも成立しない場合は、「外乱なし」と判定し、外乱判定制御ルーチンを一旦終了する。
【０１０９】
校正完了フラグＦの値が「１」に設定された後は、ステップＳ１１の判定が「Ｙｅｓ」となり、外乱検出部２１は、その処理をステップＳ１２に進め、タイマ値Ｔｘを、値「１」だけインクリメントする（Ｔｘ＝Ｔｘ＋１）。このタイマ値Ｔｘは、後述する処理から理解されるように校正完了状態の継続時間を表す。尚、タイマ値Ｔｘの初期値は、ゼロである。続いて、外乱検出部２１は、ステップＳ１３において、タイマ値Ｔｘが設定時間Ｔref以上であるか否かについて判定する。このステップＳ１３では、トータル誤差の校正が完了した時点からの経過時間が設定時間Ｔrefに達したか否かについて判定される。
【０１１０】
外乱検出部２１は、タイマ値Ｔｘが設定時間Ｔref未満である場合（Ｓ１３：Ｎｏ）、その処理をステップＳ１６に進めて、上述した処理を実施する。一方、タイマ値Ｔｘが設定時間Ｔref以上である場合（Ｓ１３：Ｎｏ）、外乱検出部２１は、ステップＳ１４において、校正完了フラグＦの値を「０」に設定し（Ｆ：１→０）、ステップＳ１５において、タイマ値Ｔｘをゼロクリアする。従って、この時点で、トータル誤差の校正状態が「未完了」に設定される。
【０１１１】
外乱検出部２１は、ステップＳ１５においてタイマ値Ｔｘをゼロクリアすると、その処理をステップＳ１６に進めて上述した処理を繰り返す。
【０１１２】
従って、トータル誤差の校正完了条件が成立しても、その効力（有効期間）は、設定時間Ｔrefに制限される。トータル誤差の校正状態が「未完了」に設定された場合でも、その後、トータル誤差の校正完了条件が成立した場合には、再度、校正完了フラグＦの値が「１」に設定される（ステップＳ１８及びステップＳ１９を参照。）。つまり、トータル誤差の校正が完了済みと判定される。
【０１１３】
校正完了フラグＦの値が「１」に設定されている状況でステップＳ２０において５つの条件（第１乃至第５条件）が総て成立した場合、外乱検出部２１は「外乱あり」と判定する。即ち、外乱検出部２１は、この場合、「ドライバーの操舵操作を妨げる外乱（ドライバーが期待する方向とは異なる方向に車両１００を偏向させる外乱）」が車両１００に作用していると判定して、外乱検知信号を挙動制御部２２に出力する。
【０１１４】
車両１００が上記外乱を受けている場合には、車両１００の挙動の安定性が低下する。そのため、挙動制御部２２は、外乱検知信号を受信している期間、車両１００の挙動を安定化させる制動力の制御（車両挙動安定制御）を実施する。
【０１１５】
例えば、挙動制御部２２は、次式（６）に従って、車両１００のドリフト状態を示すドリフト状態量ＤＳを演算する。
【数６】
2020083236.tif 000008
ここで、signＹＲsenは、実ヨーレートＹＲsenの符号（正負）を表す。
【０１１６】
挙動制御部２２は、ドリフト状態量ＤＳが正の値であるか否かの判別により、車両１００がアンダーステア状態であるか否かの判定を行う。挙動制御部２２は、車両１００がアンダーステア状態であると判定した場合、ドリフト状態量ＤＳおよび車両１００の旋回方向に基づいて、予め設定されたマップ（図示略）を参照して、車両１００のアンダーステアの度合を低減するための目標ヨーモーメントおよび目標減速度を演算する。挙動制御部２２は、目標ヨーモーメントおよび目標減速度が達成されるように、当技術分野において公知の要領にて各車輪６０の制動力を制御する。
【０１１７】
また、挙動制御部２２は、車両１００がオーバーステア状態であると判定した場合、ドリフト状態量ＤＳおよび車両１００の旋回方向に基づいて、予め設定されたマップ（図示略）を参照して、車両１００のオーバーステアの度合を低減するための目標ヨーモーメントおよび目標減速度を演算する。挙動制御部２２は、目標ヨーモーメントおよび目標減速度が達成されるように、当技術分野において公知の要領にて各車輪６０の制動力を制御する。
【０１１８】
以上説明した本実施形態の挙動制御装置１０は、以下の作用効果を奏する。
（１）ヨーレートセンサ３３によって検出される実ヨーレートＹＲsenと、横加速度センサ３４の検出値Ｇｙを演算パラメータに含んだ第１規範ヨーレートＹＲstd１と、横加速度センサ３４の検出値Ｇｙを演算パラメータに含まない第２規範ヨーレートＹＲstd２との３種類のヨーレートの関係を設定した外乱判定条件に基づいて、車両挙動安定制御を実行すべき外乱の有無が判定される。
【０１１９】
（２）この外乱判定条件には、車両１００が横風を受けて走行する状況（車両１００をドライバーが期待する方向とは異なる方向に偏向させる横方向の外力を受けている状況）と、車両１００がカント路を走行する状況（車両１００をドライバーが期待する方向とは異なる方向に偏向させる横方向の外力を受けていない状況）とを判別できる第４条件が含まれている。このため、車両１００が横風を受けた場合には「外乱あり」と判定されるが、車両１００がカント路を走行する場合には「外乱あり」と誤って判定されないようにすることができる。
【０１２０】
（３）これにより、ドライバーの操舵操作を妨げる外乱を、簡単、かつ、早期に検出することができる。
【０１２１】
（４）第１規範ヨーレートＹＲstd１と実ヨーレートＹＲsenとの偏差ΔＹＲがゼロに近づくように、舵角中立点ＭＡ０が更新される。これにより、第１規範ヨーレートＹＲstd１と実ヨーレートＹＲsenとの関係が適切に調整され、センサ（操舵角センサ３１、車速センサ３２、ヨーレートセンサ３３、および、横加速度センサ３４）の検出値に存在する誤差、および、車両諸元に存在する誤差（トータル誤差）が吸収される。
【０１２２】
（５）これにより、外乱判定を更に高精度に行うことができる。従って、予め誤差を見込んで、外乱の大きさがある程度大きくなるまで様子をみる必要がなくなり、外乱を更に早期に検出することができる。この結果、車両挙動安定制御の開始を早めることができる。従って、外乱による車両１００の横移動量をできるだけ少なくすることができる。
【０１２３】
（６）トータル誤差の校正完了条件が成立しても、その成立から設定時間Ｔrefが経過すると、トータル誤差の校正状態が「未完了」に戻され、再度、トータル誤差の校正完了条件の成立の有無が判定される。例えば、センサの環境は、時々刻々と変化する。このため、センサによっては、その環境の変化によって検出特性（例えば、温度特性など）が変化する。従って、トータル誤差の校正状態に制限時間を設けることにより、より信頼性の高い、高精度な外乱判定を実施することができる。
【０１２４】
（７）車両挙動安定制御を実施するにあたって、更新された制御用舵角（ＭＡ−ＭＡ０）を演算パラメータに含む演算式で演算された第１規範ヨーレートＹＲstd１を使って制御量が演算される。従って、高いロバスト性にて車両挙動安定制御を実施することができる。
【０１２５】
（８）車両の前方を撮影したカメラ画像の変化に基づいて、車両が横風を受けて偏向する外乱を検出する手法も考えられるが、画像処理にかかる演算負荷が大きくなってしまい好ましくない。こうした手法に対して、本実施形態によれば、演算負荷を軽減できるという効果を奏する。
【０１２６】
以上、本実施形態に係る車両の挙動制御装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【０１２７】
例えば、本発明は、目標走行ラインに沿って走行させる自動操舵機能を備えた車両に適用されてもよい。自動操舵機能を有する車両は、前方をカメラで撮像し、カメラ画像に基づいて、走行レーンに対する自車両の位置を認識して、自車両が目標走行ライン（例えば、走行レーンの中心線）に沿って走行するように自動操舵を行う。こうした車両では、自車両の位置が横方向にずれたことを検出して、自車両の横位置を修正することはできるものの、演算負荷が高いことから、急に受ける横風外乱に対して対応することは難しい。従って、唐突な横風外乱によって車両位置が横方向に大きくずれないように、早期に外乱を検出することが要求されるが、本実施形態によれば、こうした要求に応えることができる。
【０１２８】
また、本実施形態においては、外乱検出部２１の判定結果は、挙動制御部２２に送信されて、制動力による車両挙動安定制御に利用されるが、それに代えて、あるいは、それに加えて、操舵制御による車両挙動安定制御に利用されてもよい。例えば、外乱検出部２１の判定結果を、電動パワーステアリング装置５２に送信して、電動パワーステアリング装置５２で操舵輪の操舵を制御して、車両１００の偏向制御を実施するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１２９】
１０…挙動制御装置、２０…ＥＣＵ、２１…外乱検出部、２２…挙動制御部、２３…制動力制御部、３１…操舵角センサ、３２…車速センサ、３３…ヨーレートセンサ、３４…横加速度センサ、３５…車輪速センサ、３６…圧力センサ、５０…操舵装置、５１…ステアリングホイール、５２…電動パワーステアリング装置、６０…車輪、７０…制動装置、７３…ブレーキアクチュエータ、７４…ブレーキ機構、１００…車両、１０２…カント路、１０８…横風、Ｖ…車速、Ｇｙ…横加速度、ＹＲsen…実ヨーレート、ＭＡ…操舵角、ＭＡ０…舵角中立点、ＹＲstd１…第１規範ヨーレート、ＹＲstd２…第２規範ヨーレート、Ｖref１…直進判定許可閾値、ＹＲsenref１…直進判定閾値、Ｇｙref１…直進判定閾値、ωref１…直進判定閾値、Ｆ…校正完了フラグ、Ｋｈ…スタビリティファクタ、ｎ…ステアオーバオールギヤ比、Ｌ…ホイールベース、ΔＹＲ…偏差、ΔＹＲave…平均偏差、ΔＹＲkousei…校正完了閾値、ΔＹＲref１…第１閾値、ΔＹＲref２…第２閾値、ΔＹＲref３…第３閾値、α…補正値、Ｔｘ…タイマ値、Ｔref…設定時間。
【図１】
2020083236.tif 000009
【図２】
2020083236.tif 000010
【図３】
2020083236.tif 000011
【図４】
2020083236.tif 000012
【図５】
2020083236.tif 000013
【図６】
2020083236.tif 000014
【図７】
2020083236.tif 000015