(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右前輪及び左右後輪からなる４輪の制動力を独立に制御可能な制動装置と、アンロック状態にて前後輪間の回転数差を許容するとともにロック状態にて前後輪の回転数差を禁止するロック機構つきセンターディファレンシャルとを備えた車両に適用され、車両旋回時における車両の挙動異常の検出に応答して車両の挙動を修正する車両の挙動制御装置において、
前記４輪の各車輪速度をそれぞれ検出する車輪速度センサと、
車両の操舵輪の操舵角を検出する操舵角センサと、
車両の運動状態量を検出する運動状態量検出手段と、
前記４輪のうちの１輪を基準輪とするとともに同基準輪に対応した車輪速度センサによって検出された車輪速度を基準車輪速度とし、同基準車輪速度、前記操舵角センサによって検出された操舵角及び前記検出された車両の運動状態量を用いて、車両の挙動を修正するための他の３輪の目標車輪速度をそれぞれ計算する第１目標車輪速度計算手段と、
前記４輪のうちの１輪を基準輪とするとともに同基準輪に対応した車輪速度センサによって検出された車輪速度を基準車輪速度とし、同基準車輪速度、前記操舵角センサによって検出された操舵角及び前記検出された車両の運動状態量を用いて、車両の挙動を修正するための他の３輪のうち前記基準輪に対して左右反対側の１輪及び前記基準輪に対して前後反対側の２輪のうちのいずれか１輪の目標車輪速度をそれぞれ計算するとともに、残りの１輪の目標車輪速度を前記基準車輪速度と前記左右反対側の１輪の目標車輪速度との合計値から前記前後反対側の１輪の目標車輪速度を減算した値に計算する第２目標車輪速度計算手段と、
前記センターディファレンシャルがアンロック状態にあるとき、前記第１目標車輪速度計算手段によって計算された前記他の３輪の目標車輪速度及び前記他の３輪に対応した車輪速度センサによって検出された車輪速度を用いて、前記他の３輪の車輪の車輪速度が前記計算された前記他の３輪の目標車輪速度になるように前記制動装置を制御し、また前記センターディファレンシャルがロック状態にあるとき、前記第２目標車輪速度計算手段によって計算された前記他の３輪の目標車輪速度及び前記他の３輪に対応した車輪速度センサによって検出された車輪速度を用いて、前記他の３輪の車輪の車輪速度が前記計算された前記他の３輪の目標車輪速度になるように前記制動装置を制御する制動制御手段と
を備えたことを特徴とする車両の挙動制御装置。
【請求項２】
前記請求項１に記載した車両の挙動制御装置において、
前記基準輪を、旋回内側の前輪とし、
前記第２目標車輪速度計算手段は、前記基準車輪速度、前記操舵角センサによって検出された操舵角及び前記検出された車両の運動状態量を用いて車両の挙動を修正するための旋回外側の前後２輪の目標車輪速度をそれぞれ計算するとともに、旋回内側の後輪の目標車輪速度を前記基準車輪速度と前記旋回外側の前輪の目標車輪速度との合計値から前記旋回外側の後輪の目標車輪速度を減算した値に計算する車両の挙動制御装置。
【請求項３】
前記請求項１または請求項２に記載した車両の挙動制御装置において、
前記基準輪に対応した車輪速度センサによって検出された車輪速度の増加に対して所定の制限を加えて同制限された車輪速度を基準車輪速度とする基準車輪速度補正手段を設けたことを特徴とする車両の挙動制御装置。
【請求項４】
前記請求項１乃至３のうちのいずれか一つに記載した車両の挙動制御装置において、
前記車両の運動状態量は、車両の前後加速度、横加速度及びヨーレートである車両の挙動制御装置。
【請求項５】
前記請求項１に記載した車両の挙動制御装置において、
前記第１目標車輪速度計算手段は、前記他の３輪に対応して車両の挙動を修正するために必要な目標スリップ率を前記検出された車両の運動状態量に基づいて計算し、前記基準車輪速度、前記操舵角及び前記計算した目標スリップ率を用いて前記車両の挙動を修正するための他の３輪の目標車輪速度をそれぞれ計算し、
前記第２目標車輪速度計算手段は、前記車両の挙動を修正するための他の３輪のうち、前記基準輪に対して左右反対側の１輪及び前記基準輪に対して前後反対側の２輪のうちのいずれか１輪に対応して車両の挙動を修正するために必要な目標スリップ率を前記検出された車両の運動状態量に基づいて計算し、前記基準車輪速度、前記操舵角及び前記計算した目標スリップ率を用いて前記基準輪に対して左右反対側の１輪及び前記基準輪に対して前後反対側の２輪のうちのいずれか１輪の目標車輪速度をそれぞれ計算するとともに、残りの１輪の目標車輪速度を前記基準車輪速度と前記左右反対側の１輪の目標車輪速度との合計値から前記前後反対側の１輪の目標車輪速度を減算した値に計算することを特徴とする車両の挙動制御装置。
【請求項６】
前記請求項１に記載した車両の挙動制御装置において、
前記第１目標車輪速度計算手段は、車両の重心位置における車両の基準速度を前記基準車輪速度に基づいて計算し、同計算した車両の基準速度、前記操舵角及び車両の運動状態量を用いて前記車両の挙動を修正するための他の３輪の目標車輪速度をそれぞれ計算し、
前記第２目標車輪速度計算手段は、車両の重心位置における車両の基準速度を前記基準速度に基づいて計算し、同計算した車両の基準速度、前記操舵角及び車両の運動状態量を用いて前記車両の挙動を修正するための他の３輪のうち前記基準輪に対して左右反対側の１輪及び前記基準輪に対して前後反対側の２輪のうちのいずれか１輪の目標車輪速度をそれぞれ計算するとともに、残りの１輪の目標車輪速度を前記基準車輪速度と前記左右反対側の１輪の目標車輪速度との合計値から前記前後反対側の１輪の目標車輪速度を減算した値に計算することを特徴とする車両の挙動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スピン、ドリフトアウトなどの車両の挙動異常を修正する車両の挙動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば、特開平８−３１０３６６号公報に示されているように、車両の旋回時における挙動異常を修正する車両の挙動制御装置は知られている。この装置では、スピン、ドリフトアウトなどの車両の挙動異常が発生すると、旋回前輪を基準輪として決定し、同決定基準輪に対する制動力の付与を停止し、他の３輪に対する制動力の付与により車両の挙動を修正するようにしている。この場合、左右前輪及び左右後輪からなる４輪のうちの旋回内側の前輪を基準輪とするとともに同基準輪に対応した車輪速度センサによって検出された車輪速度を基準車輪速度とし、同基準車輪速度及び検出した車両の運動状態量を用いて車両の挙動を修正するための他の３輪の目標車輪速度をそれぞれ計算し、前記他の３輪の制動力を制御して、実車輪速度が前記計算した目標車輪速度になるようにしている。
【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、ロック状態にて前後輪の回転数差を禁止するロック機構付きセンターディファレンシャル（以下、このディファレンシャルを単にデフと略す）を搭載した車両については何ら考慮されていない。センターデフがアンロックの状態（差動許容状態）にあれば、車両の挙動を修正するために旋回外側の前輪の目標車輪速度として低い値が計算され、同車輪に制動力を付与することにより同車輪の実車輪速度を前記低い値に制御するようにしても、左右前輪及び左右後輪の各輪間の回転数差が許容されるので、他の車輪速度に影響を与えない。したがって、この場合には、各輪に適度な制動力を付与することができて、車両の挙動異常を的確に修正できる。
【０００４】
しかしながら、センターデフがロックされた状態（差動禁止状態）では、前後輪間の回転数差が禁止されるので、すなわち左右前輪の車輪速度の合計値と左右後輪の車輪速度の合計値とが等しくなるように規制されるので、前記旋回外側の前輪の車輪速度の低下に伴い、後輪の車輪速度が低下したり、旋回内側の前輪の車輪速度が上昇したりする。このような後輪の車輪速度の低下、特に車両の挙動修正に重要な旋回外側の後輪の車輪速度の低下により、後輪によって発生される横力が低下して、車両の挙動異常を的確に修正できないばかりか、車両の挙動がより異常になるおそれもある。また、前記旋回内側の前輪の車輪速度の上昇、特に同車輪速度の急激な上昇により、同車輪のスリップ率が高くなる。この場合、車輪速度は車輪の回転速度の測定により検出しているので、前記スリップ率の上昇は旋回内側の前輪の車輪速度の検出精度の悪化を意味し、この検出精度の悪化により、この車輪速度（基準車輪速度）に基づいて計算される他の３輪の目標車輪速度が適切でなくなり、車両の挙動異常を的確に修正できないという問題がある。
【０００５】
【発明の概略】
本発明は、上記した問題に対処するためになされたもので、その目的は、ロック機構付きのセンターデフを搭載した車両において、同センターデフがロック状態であっても、車両の挙動異常の発生時には同挙動異常が的確に修正され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。
【０００６】
前記目的を達成するために本発明の構成上の特徴は、左右前輪及び左右後輪からなる４輪の制動力を独立に制御可能な制動装置と、アンロック状態にて前後輪間の回転数差を許容するとともにロック状態にて前後輪の回転数差を禁止するロック機構つきセンターディファレンシャルとを備えた車両に適用され、車両旋回時における車両の挙動異常の検出に応答して車両の挙動を修正する車両の挙動制御装置において、前記４輪の各車輪速度をそれぞれ検出する車輪速度センサと、車両の操舵輪の操舵角を検出する操舵角センサと、車両の運動状態量を検出する運動状態量検出手段と、前記４輪のうちの１輪を基準輪とするとともに同基準輪に対応した車輪速度センサによって検出された車輪速度を基準車輪速度とし、同基準車輪速度、前記操舵角センサによって検出された操舵角及び前記検出された車両の運動状態量を用いて、車両の挙動を修正するための他の３輪の目標車輪速度をそれぞれ計算する第１目標車輪速度計算手段と、前記４輪のうちの１輪を基準輪とするとともに同基準輪に対応した車輪速度センサによって検出された車輪速度を基準車輪速度とし、同基準車輪速度、前記操舵角センサによって検出された操舵角及び前記検出された車両の運動状態量を用いて、車両の挙動を修正するための他の３輪のうち前記基準輪に対して左右反対側の１輪及び前記基準輪に対して前後反対側の２輪のうちのいずれか１輪の目標車輪速度をそれぞれ計算するとともに、残りの１輪の目標車輪速度を前記基準車輪速度と前記左右反対側の１輪の目標車輪速度との合計値から前記前後反対側の１輪の目標車輪速度を減算した値に計算する第２目標車輪速度計算手段と、前記センターディファレンシャルがアンロック状態にあるとき、前記第１目標車輪速度計算手段によって計算された前記他の３輪の目標車輪速度及び前記他の３輪に対応した車輪速度センサによって検出された車輪速度を用いて、前記他の３輪の車輪の車輪速度が前記計算された前記他の３輪の目標車輪速度になるように前記制動装置を制御し、また前記センターディファレンシャルがロック状態にあるとき、前記第２目標車輪速度計算手段によって計算された前記他の３輪の目標車輪速度及び前記他の３輪に対応した車輪速度センサによって検出された車輪速度を用いて、前記他の３輪の車輪の車輪速度が前記計算された前記他の３輪の目標車輪速度になるように前記制動装置を制御する制動制御手段とを備えたことにある。
【０００７】
この場合、前記車両の運動状態量は、例えば、車両の前後加速度、横加速度及びヨーレートである。また、前記第１目標車輪速度計算手段は、前記他の３輪に対応して車両の挙動を修正するために必要な目標スリップ率を前記検出された車両の運動状態量に基づいて計算し、前記基準車輪速度、前記操舵角及び前記計算した目標スリップ率を用いて前記車両の挙動を修正するための他の３輪の目標車輪速度をそれぞれ計算し、前記第２目標車輪速度計算手段は、前記車両の挙動を修正するための他の３輪のうち、前記基準輪に対して左右反対側の１輪及び前記基準輪に対して前後反対側の２輪のうちのいずれか１輪に対応して車両の挙動を修正するために必要な目標スリップ率を前記検出された車両の運動状態量に基づいて計算し、前記基準車輪速度、前記操舵角及び前記計算した目標スリップ率を用いて前記基準輪に対して左右反対側の１輪及び前記基準輪に対して前後反対側の２輪のうちのいずれか１輪の目標車輪速度をそれぞれ計算するとともに、残りの１輪の目標車輪速度を前記基準車輪速度と前記左右反対側の１輪の目標車輪速度との合計値から前記前後反対側の１輪の目標車輪速度を減算した値に計算するとよい。さらに、前記第１目標車輪速度計算手段は、車両の重心位置における車両の基準速度を前記基準車輪速度に基づいて計算し、同計算した車両の基準速度、前記操舵角及び車両の運動状態量を用いて前記車両の挙動を修正するための他の３輪の目標車輪速度をそれぞれ計算し、前記第２目標車輪速度計算手段は、車両の重心位置における車両の基準速度を前記基準速度に基づいて計算し、同計算した車両の基準速度、前記操舵角及び車両の運動状態量を用いて前記車両の挙動を修正するための他の３輪のうち前記基準輪に対して左右反対側の１輪及び前記基準輪に対して前後反対側の２輪のうちのいずれか１輪の目標車輪速度をそれぞれ計算するとともに、残りの１輪の目標車輪速度を前記基準車輪速度と前記左右反対側の１輪の目標車輪速度との合計値から前記前後反対側の１輪の目標車輪速度を減算した値に計算するとよい。
【０００９】
より、具体的には、前記基準輪を旋回内側の前輪又は後輪のいずれか一輪とするとよい。また、前記基準輪を旋回内側の前輪とし、前記第２目標車輪速度計算手段は、前記基準車輪速度、前記操舵角センサによって検出された操舵角及び前記検出された車両の運動状態量を用いて車両の挙動を修正するための旋回外側の前後２輪の目標車輪速度をそれぞれ計算するとともに、旋回内側の後輪の目標車輪速度を前記基準車輪速度と前記旋回外側の前輪の目標車輪速度との合計値から前記旋回外側の後輪の目標車輪速度を減算した値に計算するようにするとよい。
【００１０】
前記本発明の構成上の特徴によれば、第１目標車輪速度計算手段は、４輪のうちの１輪を基準輪とし、同基準輪の車輪速度を基準車輪速度とする。そして、第１目標車輪速度計算手段は、基準車輪速度、操舵角及び車両の運動状態量を用いて、車両の挙動を修正するための他の３輪の目標車輪速度をそれぞれ計算する。また、第２目標車輪速度計算手段は、４輪のうちの１輪を基準輪とし、同基準輪の車輪速度を基準車輪速度とする。そして、第２目標車輪速度計算手段は、基準車輪速度、操舵角及び車両の運動状態量を用いて、車両の挙動を修正するための他の３輪のうち基準輪に対して左右反対側の１輪及び基準輪に対して前後反対側の２輪のうちのいずれか１輪の目標車輪速度をそれぞれ計算するとともに、残りの１輪の目標車輪速度を基準車輪速度と左右反対側の１輪の目標車輪速度との合計値から前後反対側の１輪の目標車輪速度を減算した値に計算する。これにより、車両の挙動を修正するための他の３輪の各目標車輪速度は、センターデフのアンロック状態（差動許容状態）とロック状態（差動禁止状態）とで異なる計算方法によって計算される。特にセンターデフのロック状態（差動禁止状態）では、車両の挙動を修正するための他の３輪の各目標車輪速度が第２目標車輪速度計算手段によって計算されることにより、前後輪の回転数差の禁止の影響を受けないように計算されて、複数の車輪の実車輪速度が前記計算した各目標車輪速度になるように制御される。
【００１１】
したがって、センターデフがロック状態にあって前後輪間の回転数差が禁止された状態であっても、車両の挙動を修正するための他の３輪の車輪の目標車輪速度が的確に設定され、車両の挙動が的確に修正される。例えば、上述のように、旋回外側の車輪速度を低下させても、車両の挙動修正に重要な旋回外側の後輪の車輪速度が低下することがなくなり、同後輪によって発生される横力が適切に保たれ、車両の挙動異常が的確に修正される。
【００１２】
また、本発明の他の構成上の特徴は、前記基準輪の車輪速度に基づいて他の３輪の目標車輪速度を決定する車両の挙動制御装置において、基準輪に対応した車輪速度センサによって検出された車輪速度の増加に対して所定の制限を加えて同制限された車輪速度を基準車輪速度とする基準車輪速度補正手段を設けたことにある。
【００１３】
これによれば、基準輪と左右反対側の車輪の目標車輪速度を低下させた結果、例えば旋回内側の前輪を基準輪としたときの旋回外側の前輪の目標車輪速度を低下させた結果、スリップを伴う基準輪の回転速度の急激な上昇があっても、基準輪の車輪速度が精度よく検出される。したがって、この車輪速度（基準車輪速度）に基づいて計算される他の３輪の目標車輪速度が適切になり、車両の挙動異常を的確に修正できるようになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、同実施形態に係り、４輪駆動車に適用された本発明による車両の挙動制御装置を示す概略構成図であり、図２は図１に示された制動装置３０を電気制御装置７０とともに示す概略構成図である。
【００１５】
図１において、エンジン１０の回転出力は、トランスミッション１２を介して変速され、さらに左右前輪２４FL,２４FRと左右後輪２４RL,２４RRとの差動を許容するセンターデフ１４を介して前輪側の駆動軸１６Ｆと後輪側の駆動軸１６Ｒに配分される。このセンターデフ１４は、差動機能を制限するロック機構を備えており、運転者の操作により、デフロックアクチュエータ１８が駆動され、デフロック及びデフロック解除が行われる機構となっている。なお、センターデフ１４にはこのセンターデフ１４がロック状態（差動禁止状態）となったことを検出するデフロックセンサ８８を設けている。
【００１６】
前輪側の駆動軸１６Ｆは、フロントデフ２０Ｆを介して左右の駆動軸２２FL，２２FRに連結され、後輪側の駆動軸１６Ｒは、リアデフ２０Ｒを介して左右の駆動軸２２RL，２２RRに連結されている。駆動軸２２FL，２２FRはそれぞれ左右前輪２４FL，２４FRに連結され、駆動軸２２RL，２２RRはそれぞれ左右後輪２４RL，２４RRに連結されており、エンジン１０の回転出力が各車輪に伝達される。
【００１７】
各車輪２４FL，２４FR，２４RL，２４RRの制動力は、制動装置３０の油圧回路Ａによりホイールシリンダ５８FL，５８FR，５８RL，５８RRの制動圧を制御することによって制御されるようになっている。後述するように、油圧回路Ａは、ブレーキペダル３２の踏み込み操作に応じて又は電気制御装置７０のマイクロコンピュータ７２によって制御されることにより、ホイールシリンダ５８FL，５８FR，５８RL，５８RRの制動圧を制御する。
【００１８】
操舵輪である左右前輪２４FL，２４FRは、図示されていないステアリングホイールの回転に応じて操舵され、またエンジン１０の出力がトランスミッション１２を介して駆動軸２２FL，２２FRへ伝達されることによって駆動される。左右後輪２４RL，２４RRは、エンジン１０の出力がトランスミッション１２を介して駆動軸２２RL，２２RRへ伝達されることによって駆動される。
【００１９】
制動装置３０は、図２に示すように、運転者によるブレーキペダル３２の踏み込み操作に応答してブレーキオイルを第１及び第２ポートより圧送するマスタシリンダ３４を有し、第１のポートは前輪用のブレーキ油圧制御導管３６により左右前輪用のブレーキ油圧制御装置３８，４０に接続され、第２のポートは途中にプロポーショナルバルブ４２を有する後輪用のブレーキ油圧制御導管４４により左右後輪用のブレーキ油圧制御装置４６，４８に接続されている。
【００２０】
また、制動装置３０はリザーバ５０に貯容されたブレーキオイルを汲み上げ高圧のオイルとして高圧導管５２へ供給するオイルポンプ５４を有している。高圧導管５２は、各ブレーキ油圧制御装置３８，４０，４６，４８に接続され、またその途中にはアキュムレータ５６が接続されている。
【００２１】
各ブレーキ油圧制御装置３８，４０，４６，４８は、それぞれ対応する車輪に対するホイールシリンダ５８FL，５８FR，５８RL，５８RRと、３ポート２位置切換え型の電磁式の制御弁６０FL，６０FR，６０RL，６０RRと、リザーバ５０に接続された低圧導管６２と高圧導管５２との間に設けられた常開型の電磁式の開閉弁６４FL，６４FR，６４RL，６４RR及び常閉型の電磁式の開閉弁６６FL，６６FR，６６RL，６６RRとを有している。それぞれ開閉弁６４FL，６４FR，６４RL，６４RRと開閉弁６６FL，６６FR，６６RL，６６RRとの間の高圧導管５２は、接続導管６８FL，６８FR，６８RL，６８RRにより制御弁６０FL，６０FR，６０RL，６０RRに接続されている。
【００２２】
制御弁６０FL，６０FRは、それぞれ前輪用のブレーキ油圧制御導管３６とホイールシリンダ５８FL，５８FRとを連通接続しかつホイールシリンダ５８FL，５８FRと接続導管６８FL，６８FRとの連通を遮断する図示の第１の位置と、ブレーキ油圧制御導管３６とホイールシリンダ５８FL，５８FRとの連通を遮断しかつホイールシリンダ５８FL，５８FRと接続導管６８FL，６８FRとを連通接続する第２の位置とに切替わるようになっている。
【００２３】
同様に制御弁６０RL，６０RRは、それぞれ後輪用のブレーキ油圧制御導管４４とホイールシリンダ５８RL，５８RRとを連通接続しかつホイールシリンダ５８RL，５８RRと接続導管６８RL，６８RRとの連通を遮断する図示の第１の位置と、ブレーキ油圧制御導管４４とホイールシリンダ５８RL，５８RRとの連通を遮断しかつホイールシリンダ５８RL，５８RRと接続導管６８RL，６８RRとを連通接続する第２の位置とに切替わるようになっている。
【００２４】
制御弁６０FL，６０FR，６０RL，６０RRが第２の位置にある状況において、開閉弁６４FL，６４FR，６４RL，６４RR及び開閉弁６６FL，６６FR，６６RL，６６RRが図示の状態に制御されると、ホイールシリンダ５８FL，５８FR，５８RL，５８RRは制御弁６０FL，６０FR，６０RL，６０RR及び接続導管６８FL，６８FR，６８RL，６８RRを介して高圧導管５２と連通接続され、これによりホイールシリンダ内の圧力が増圧される。
【００２５】
また、制御弁６０FL，６０FR，６０RL，６０RRが第２の位置にある状況において、開閉弁６４FL，６４FR，６４RL，６４RRが閉弁され開閉弁６６FL，６６FR，６６RL，６６RRが開弁されると、ホイールシリンダ５８FL，５８FR，５８RL，５８RRは制御弁６０FL，６０FR，６０RL，６０RR及び接続導管６８FL，６８FR，６８RL，６８RRを介して低圧導管６２と連通接続され、これによりホイールシリンダ内の圧力が減圧される。
【００２６】
さらに、制御弁６０FL，６０FR，６０RL，６０RRが第２の位置にある状況において、開閉弁６４FL，６４FR，６４RL，６４RR及び開閉弁６６FL，６６FR，６６RL，６６RRが閉弁されると、ホイールシリンダ５８FL，５８FR，５８RL，５８RRは高圧導管５２及び低圧導管６２のいずれとも遮断され、これによりホイールシリンダ内の圧力がそのまま保持される。
【００２７】
このため、制動装置３０は、制御弁６０FL，６０FR，６０RL，６０RRが第１の位置のあるときには、ホイールシリンダ５８FL，５８FR，５８RL，５８RRにより運転者によるブレーキペダル３２の踏み込み操作量に応じた制動力を発生する。また、制御弁６０FL，６０FR，６０RL，６０RRのいずれかが第２の位置にあるときには、運転者によるブレーキペダル３２の踏み込み操作の影響を受けず、オイルポンプ５４の作動と、制御弁６０FL，６０FR，６０RL，６０RR、開閉弁６４FL，６４FR，６４RL，６４RR及び開閉弁６６FL，６６FR，６６RL，６６RRの制御とにより各輪の制動力を制御し得るようになっている。
【００２８】
制御弁６０FL，６０FR，６０RL，６０RRと、開閉弁６４FL，６４FR，６４RL，６４RR及び開閉弁６６FL，６６FR，６６RL，６６RRは電気制御装置７０により制御される。電気制御装置７０は、図２に示すように、マイクロコンピュータ７２と駆動回路７４とを備えており、マイクロコンピュータ７２は図１及び図２には詳細に示されていないが、例えば、中央処理ユニット（ＣＰＵ）と、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）と、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）と、入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的な構成のものでよい。
【００２９】
マイクロコンピュータ７２には、車速センサ７６、車輪速度センサ７８FL，７８FR，７８RL，７８RR、前後加速度センサ８０、横加速度センサ８２、ヨーレートセンサ８４、操舵角センサ８６及びデフロックセンサ８８が接続されている。車速センサ７６は、車両（車体）の前後方向の速度を表す車速Ｖを検出する。車輪速度センサ７８FL，７８FR，７８RL，７８RRは、車輪２４FL〜２４RRの各回転速度を測定することにより各車輪２４FL〜２４RRの前後方向の速度を表す車輪速度Ｖwi（i=fl,fr,rl,rr）をそれぞれ検出する。前後加速度センサ８０、横加速度センサ８２及びヨーレートセンサ８４は、車両（車体）の前後加速度Ｇx、横加速度Ｇy及びヨーレートγをそれぞれ検出する。操舵角センサ８６は、図示しないステアリングコラムの基準位置からの回転角を測定することにより、左右前輪２４ＦＬ，２４ＦＲの操舵角φfを検出する。デフロックセンサ８８は、センターデフ１４のロック状態を検出する。なお、横加速度Ｇy、ヨーレートγ及び前輪操舵角φfは、車両の左旋回時における検出値を正で表し、車両の右旋回時における検出値を負で表す。
【００３０】
ここで、本発明に用いる目標車輪速度の求め方について説明しておく。制動時の横力の低下、荷重移動、タイヤスリップ角及び路面の摩擦係数を考慮したタイヤモデルを例に説明する。
【００３１】
図８に示されるように、各輪のタイヤの発生力Ｆti（i=fl,fr,rl,rr）、すなわち前後力Ｆtxi及び横力Ｆtyiの合力がタイヤの縦方向に対しなす角度をθiとする。また、タイヤのスリップ角をβiとし、タイヤのスリップ率をＳi（制動時が正、−∞＜Ｓi＜１．０）とし、路面の摩擦係数をμとし、タイヤの接地荷重をＷiとし、ＫsとＫbを正の係数とする。このとき、タイヤがロック状態にない場合（ξi≧０の場合）の前後力Ｆtxi及び横力Ｆtyiはそれぞれ下記数１，２により表される。一方、タイヤがロック状態である場合（ξi＜０の場合）の前後力Ｆtxi及び横力Ｆtyiはそれぞれ下記数３，４で表される。なお、ξiは、車輪のグリップ状態を表す。
【００３２】
【数１】
0003702779.tif 000002
【００３３】
【数２】
0003702779.tif 000003
【００３４】
【数３】
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【００３５】
【数４】
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【００３６】
なお、係数Ｋsは、図９に示すように、スリップ角βiが「０」であることを条件としタイヤのスリップ率Ｓiが「０」であるときの同スリップ率Ｓiに対する傾きである。係数Ｋbは図１０に示されているように、スリップ率Ｓiが「０」であることを条件としタイヤのスリップ角βiが「０」であるときのタイヤのスリップ角βiに対する傾きである。また、ｃｏｓθi、ｓｉｎθi、λi、ξiはそれぞれ下記数５〜数８で表される。
【００３７】
【数５】
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【００３８】
【数６】
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【００３９】
【数７】
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【００４０】
【数８】
0003702779.tif 000009
【００４１】
上記数１〜数４をスリップ率Ｓiにて偏微分することにより、各車輪の微小なスリップ率変化に対する各車輪の前後力変化及び横力変化が下記数９，１０で表される。
【００４２】
【数９】
0003702779.tif 000010
【００４３】
【数１０】
0003702779.tif 000011
【００４４】
次に、下記数１１〜数１８により各輪のタイヤの前後力Ｆtxi及び横力Ｆtyiを車両座標系に変換して車両重心に作用する前後力Ｆxi及び横力Ｆyiを演算し、モーメントＭiを演算する。なお、車両座標系は車両重心を原点とし、車両の前後方向、車両の左右方向及び車両の上下方向をそれぞれＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向とする座標系である。また、下記の各式においてφｆ及びφｒはそれぞれ前輪及び後輪の舵角であり、Ｔrは車両のトレッド幅である。また、Ｌf及びＬrはそれぞれ車両の重心から前輪車軸及び後輪車軸までの距離であり、Ｔ（φｆ）及びＴ（φｒ）は数１９，２０で表される。
【００４５】
【数１１】
0003702779.tif 000012
【００４６】
【数１２】
0003702779.tif 000013
【００４７】
【数１３】
0003702779.tif 000014
【００４８】
【数１４】
0003702779.tif 000015
【００４９】
【数１５】
0003702779.tif 000016
【００５０】
【数１６】
0003702779.tif 000017
【００５１】
【数１７】
0003702779.tif 000018
【００５２】
【数１８】
0003702779.tif 000019
【００５３】
【数１９】
0003702779.tif 000020
【００５４】
【数２０】
0003702779.tif 000021
【００５５】
同様に、下記数２１〜数２８により各タイヤの前後力Ｆtxi及び横力Ｆtyiの偏微分値を車両座標系に変換して車両に作用する前後力及び横力の偏微分値(微係数)を演算し、モーメントの偏微分値（微係数）を演算する。
【００５６】
【数２１】
0003702779.tif 000022
【００５７】
【数２２】
0003702779.tif 000023
【００５８】
【数２３】
0003702779.tif 000024
【００５９】
【数２４】
0003702779.tif 000025
【００６０】
【数２５】
0003702779.tif 000026
【００６１】
【数２６】
0003702779.tif 000027
【００６２】
【数２７】
0003702779.tif 000028
【００６３】
【数２８】
0003702779.tif 000029
【００６４】
次に、各輪のスリップ率が目標スリップ率Ｓiであるとしたときに発生する車両の前後力Ｆx、横力Ｆy及びモーメントＭをそれぞれ各輪による前後力Ｆxi、横力Ｆyi、モーメントＭiの和として下記数２９により推定演算する。
【００６５】
【数２９】
0003702779.tif 000030
【００６６】
次に、下記数３０，３１により車両の目標前後力Ｆxa、目標横力Ｆya及び目標モーメントＭaを演算する。この演算においては、下記に示す（Ａ）及び（Ｂ）の考え方に基づいて演算する。なお、数３０の右辺はスリップ率が「０」であるときに各輪により発生される前後力、横力及びモーメントを表している。
【００６７】
（Ａ）車両の運動制御により車両の挙動を安定化させるための目標前後力Ｆxt及び目標モーメントＭtは、運動制御をしていないとき（スリップ率Ｓiが「０」であって運動制御が必要ないとき）に発生する前後力Ｆxso及びモーメントＭsoに対する上乗せ量であるとみなす。
【００６８】
（Ｂ）運動制御していないときの横力Ｆysoを目標横力Ｆyaとすることにより、運動制御時の横力の低下を極力減らす。
【００６９】
【数３０】
0003702779.tif 000031
【００７０】
【数３１】
0003702779.tif 000032
【００７１】
被制御４輪のスリップ率の微小な変化ｄＳiによる車体に作用する前後力の変化ｄＦx、横力の変化ｄＦy、モーメントの変化ｄＭは下記数３２により演算される。なお、数３２において、ｄＳfr、ｄＳfl、ｄＳrr、ｄＳrl、はそれぞれ右前輪２４FR、左前輪２４FL、右後輪２４RR、左後輪２４RLのスリップ率の微小変化量であり、Ｊはヤコビ行列である。
【００７２】
【数３２】
0003702779.tif 000033
【００７３】
次に目標前後力Ｆxa及び目標モーメントＭaを実現する目標スリップ率Ｓiを演算する。ただし、この目標スリップ率Ｓiを解析的に解くことは困難であるため、以下の収束演算により求める。
【００７４】
現在の前後力Ｆx、横力Ｆy及びモーメントＭと、目標前後力Ｆxa、目標横力Ｆya及び目標モーメントＭaとの各差をΔとすると、Δは下記数３３により表され、このΔを「０」にするスリップ率修正量のうち、Ｔをトランスポーズとして下記数３４にて表される評価関数Ｌを最小化するスリップ率修正量δＳを求める。
【００７５】
【数３３】
0003702779.tif 000034
【００７６】
【数３４】
0003702779.tif 000035
【００７７】
上記数３４の評価関数Ｌを最小化するスリップ率修正量δＳは下記数３５のとおりである。ただしＦx、Ｆy及びＭはそれぞれ現在の被制御輪のスリップ率に応じて発生している前後力、横力及びモーメント（数２９）であり、Ｆxa、Ｆya及びＭaはそれぞれ目標前後力、目標横力及び目標モーメント（数３１）であり、Ｓ及びδＳはそれぞれ数３６及び数３７で表される各輪のスリップ率及びスリップ率修正量であり、Ｅは数３８で表されるΔとδＳによる前後力、横力及びモーメントの修正量との各差である。また、Ｗds、Ｗs及びＷfはそれぞれスリップ率修正量δＳ、スリップ率Ｓi及び各力に対する重みであり、各重みは「０」又は正の値である。
【００７８】
【数３５】
0003702779.tif 000036
【００７９】
【数３６】
0003702779.tif 000037
【００８０】
【数３７】
0003702779.tif 000038
【００８１】
【数３８】
0003702779.tif 000039
【００８２】
したがって前回の目標スリップ率Ｓiをスリップ率修正量δＳiにて修正することにより、目標前後力Ｆxa、目標横力Ｆya及び目標モーメントＭaを達成する各輪の目標スリップ率Ｓiを演算することができる。
【００８３】
次に下記数３９により基準車輪速度Ｖwを幾何学的に車両の重心位置に変換して、車体基準速度Ｖbを演算する。基準車輪速度Ｖwは、旋回内側前輪の車輪速度であり、例えば、右旋回時には、右前輪２４FRの車輪速度Ｖｗfrが基準車輪速度となる。逆に左旋回時には、左前輪２４FLの車輪速度ＶｗFLが基準車輪速度となる。また、車両の旋回時には、ヨーレートにより生じる左右輪の速度差を補正するため、補正係数としてＶyrを付加して車体基準速度Ｖbを演算する。ただし、補正係数Ｖyrは下記数４０により表される。
【００８４】
【数３９】
0003702779.tif 000040
【００８５】
【数４０】
0003702779.tif 000041
【００８６】
次に上記数３９より車体基準速度Ｖbを幾何学的に基準輪以外の各輪位置に変換して、下記数４１より基準輪以外の各輪位置速度Ｖbiを演算する。
【００８７】
【数４１】
0003702779.tif 000042
【００８８】
次に基準輪以外の各輪の車輪速度の目標車輪速度Ｖriを演算する。目標スリップ率Ｓiに応じて下記数４２により基準輪以外の各輪の目標車輪速度Ｖriを演算することができる。
【００８９】
【数４２】
0003702779.tif 000043
【００９０】
次に図３乃至図７に示すフローチャートを参照して本実施形態における車両の運動制御について説明する。イグニッションスイッチが閉成されると、マイクロコンピュータ７２は、図３のメインプログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行し始める。
【００９１】
このメインプログラムの実行は、図３のステップＳ１０にて開始され、ステップＳ１２にて各輪の目標スリップ率Ｓiをそれぞれ初期値として「０」に設定し、ステップＳ１４にて各センサ７６〜８８から検出信号を入力する。
【００９２】
次に、ステップＳ１６にて、挙動判定ルーチンを実行して、車両の挙動が異常であるかすなわち車両運動状態がスピン状態又はドリフトアウト状態にあるか否かを判定する。
【００９３】
この挙動判定ルーチンは図４に詳細に示されており、その実行はステップＳ１００にて開始され、ステップＳ１０２にて車体のスリップ角βを演算する。具体的には、前記ステップＳ１４の処理により入力した横加速度Ｇy、車速Ｖ及びヨーレートγを用いた下記数４３の演算により車体の横すべり速度Ｖyを演算し、この演算した車体の横すべり速度Ｖyと前記ステップＳ１４にて入力した車体の前後速度Ｖx(＝車速Ｖ)を用いた下記数４４の演算により車体のスリップ角βを演算する。なお、Ｖyｄは車両の横すべり加速度Ｖyｄである。
【００９４】
【数４３】
0003702779.tif 000044
【００９５】
【数４４】
0003702779.tif 000045
【００９６】
次に、ステップＳ１０４にて、前記演算した車体のスリップ角β、前記車速Ｖ及びヨーレートγを用いた下記数４５の演算によって後輪のスリップ角βrを演算する。なお、Ｌrは、車両の重心と後輪車軸との間の車両前後方向の距離であり、車種に応じて予め与えられる定数である。また、後輪の進行方向が後輪の中心面の向きに対して反時計回り方向にある場合に、後輪のスリップ角βrを正とする。
【００９７】
【数４５】
0003702779.tif 000046
【００９８】
前記後輪のスリップ角βrの演算後、ステップＳ１０６，１０８にて同スリップ角βrの絶対値｜βr｜が基準値βrcの範囲内にあるかを判定することにより、車両の挙動が異常であるか、すなわち車両がスピン状態又はドリフトアウト状態にあるかを判定する。いま、後輪のスリップ角βrの絶対値｜βr｜が予め決めた基準値βrc以内であって、車両の挙動が正常であれば、ステップＳ１０６，Ｓ１０８にて共に「ＮＯ」すなわちスリップ角βrが正の基準値βrcよりも小さくかつ負の基準値βrcよりも大きいと判定し、ステップＳ１１０にてフラグＦＬＧを車両挙動の正常を表す“０”に設定する。
【００９９】
一方、スリップ角βrが正の基準値βrcよりも大きければ、ステップＳ１０６にて「ＹＥＳ」すなわち車両の挙動が異常であると判定し、ステップＳ１１２にて後輪のスリップ角βrを正の基準値βrcに設定するとともに、ステップＳ１１６にてフラグＦＬＧを車両挙動の異常を表す“１”に設定する。また、スリップ角βrが負の基準値−βrcよりも小さければ、ステップＳ１０８にて「ＹＥＳ」すなわち車両の挙動が異常であると判定し、ステップＳ１１４にて後輪のスリップ角βrを負の基準値−βrcに設定するとともに、ステップＳ１１６にてフラグＦＬＧを車両挙動の異常を表す“１”に設定する。前記ステップＳ１１０又はステップＳ１１６の処理後、ステップＳ１１８にてこの挙動判定ルーチンの実行を終了する。
【０１００】
ふたたび、図３のメインプログラムの説明に戻ると、前記ステップＳ１６の挙動判定ルーチンの実行後、ステップＳ１８にて、フラグＦＬＧが“１”であるか否か、すなわち車両が挙動異常であるかを判定する。前述のように、車両の挙動が正常であってフラグＦＬＧが“０”に設定されていれば、ステップＳ１８にて「ＮＯ」と判定して、ステップＳ４４にてメインプログラムの実行を終了する。この場合、左右前輪２４ＦＬ，２４ＦＲ及び左右後輪２４ＲＬ，２４ＲＲには、ブレーキペダル３２の踏み込み操作に応じた制動力が付与され、本発明に係る車両の挙動制御は行われない。
【０１０１】
一方、車両の挙動が異常であってフラグＦＬＧが“１”に設定されていれば、ステップＳ１８にて「ＹＥＳ」と判定して、ステップＳ２０にて運動状態量演算ルーチンを実行する。この運動状態量演算ルーチンは図５に詳細に示されており、その実行がステップＳ２００にて開始される。前記開始後、ステップＳ２０２にて、前記ステップＳ１４の処理により入力した前輪操舵角φf、ヨーレートγ及び車速Ｖ、並びに前記ステップＳ１６の挙動判定ルーチンの処理により計算した車体のスリップ角βを用いた下記数４６の演算により、前輪のスリップ角βfを演算する。ただし、Ｌfは車両の重心と前輪車軸との間の車両前後方向の距離を表す予め決めた定数である。なお、前輪の進行方向が前輪の中心面の向きに対して反時計回りにある場合に、前輪のスリップ角βfを正とする。
【０１０２】
【数４６】
0003702779.tif 000047
【０１０３】
次に、ステップＳ２０４にて、前記ステップＳ１４の処理により入力した車体の前後加速度Ｇx及び横加速度Ｇyを用いた下記数４７の演算により、タイヤに対する路面の摩擦係数μを推定演算する。ただし、ｇは重力加速度である。
【０１０４】
【数４７】
0003702779.tif 000048
【０１０５】
ステップＳ２０６にて、車体の前後加速度Ｇx及び横加速度Ｇyに定数を乗じて各輪の荷重移動量ΔＷiを演算するとともに、各輪の支持荷重Ｗiを予め決めた各輪の静荷重Ｗsiと荷重移動量ΔＷiとの和（Ｗsi＋ΔＷi）として演算する。例えば車両が制動されていて前後加速度Ｇxが負であるときには前輪の支持荷重Ｗfl，Ｗfrが増加し、車両が旋回しているときには旋回外側車輪の支持荷重が増加する。
【０１０６】
また、ステップＳ２０８においては、上記数７，８の演算の実行により各輪毎のグリップ状態（ロック状態）を表す判定値ξiを計算する。この数７の演算においては、ステップＳ２４にて前回演算された目標スリップ率Ｓi、すなわち現在のスリップ率Ｓiと、上記した係数Ｋs，Ｋb（図９、図１０に示す予め定めた所定値）とを用いるとともに、スリップ角βiとして上記ステップＳ２０２にて数４６の演算により、又はステップＳ１１２，１１４にて設定した後輪のスリップ角βrを用いる。数８の演算においては、前記計算したλiと、前記係数Ｋsと、前回演算された目標スリップ率Ｓi、すなわち現在のスリップ率Ｓiと、前記ステップＳ２０４にて計算した路面の摩擦係数μと、前記ステップＳ２０６にて計算した各輪の支持荷重Ｗiとを用いる。
【０１０７】
前記ステップＳ２０８の処理後、ステップＳ２１０にて前記計算した判定値ξiに基づいて、車輪がグリップ状態にあるか否か、言い換えれば車輪がロック状態にあるか否かの判定を行う。車輪がグリップ状態にあって（ロック状態になくて）、判定値ξiが「０」以上であれば、前記ステップＳ２１０にて「ＹＥＳ」と判定して、ステップＳ２１２に進む。一方、車輪がグリップ状態になくて（ロック状態にあり）、判定値ξiが「０」未満であれば、前記ステップＳ２１０にて「ＮＯ」と判定して、ステップＳ２１４に進む。
【０１０８】
ステップＳ２１２においては、数５，６，１，２の演算により各輪の前後力Ｆtxi及び横力Ｆtyiを計算する。数５，６の演算においては、上記ステップＳ２０８の処理により計算したλi及び上記ステップＳ２０８の演算に使用したＳi，Ｋs，Ｋb，βiを用いてｃｏｓθi，ｓｉｎθiを計算する。前記数１，２の計算においては、前記したξi，Ｓi，ｃｏｓθi，ｓｉｎθi，μ，Ｗi，βi，Ｋs，Ｋbを用いて各輪の前後力Ｆtxi及び横力Ｆtyiを計算する。
【０１０９】
また、ステップＳ２１４にて、上記数５，６，３，４を用いて各輪の前後力Ｆtxi及び横力Ｆtyiを計算する。この数５，６の演算は上述と同様であり、数３，４の演算においては、前記計算したｃｏｓθi，ｓｉｎθi，μ，Ｗiを用いて各輪の前後力Ｆtxi及び横力Ｆtyiを計算する。なお、ステップＳ２１０〜２１４の処理は各輪ごとに行なわれる。
【０１１０】
前記ステップＳ２１２，２１４の処理後、ステップＳ２１６にて、前記ステップＳ１４の処理により入力した前輪操舵角φfと、ステップＳ２１２，２１４にて計算した各輪の前後力Ｆtxi及び横力Ｆtyiとを用いた上記の数１１〜数２０の演算により車両の前後力Ｆxに対する各輪の成分Ｆxfl，Ｆxfr，Ｆxrl，Ｆxrr、横力Ｆyに対する各輪の成分Ｆyfl，Ｆyfr，Ｆyrl，Ｆyrr及びモーメントＭに対する各輪の成分Ｍfl，Ｍfr，Ｍrl，Ｍrrを計算する。
【０１１１】
次に、ステップＳ２１８にて、前記ステップＳ２１６の処理により計算した各輪による車両重心位置の前後力成分Ｆxi、横力成分Ｆyi、モーメント成分Ｍiを用いた上記の数２９により車両の実際の前後力Ｆx、横力Ｆy及びモーメントＭを演算する。そして、ステップＳ２２０のこの運動状態量演算ルーチンの実行を終了する。
【０１１２】
ふたたび、図３のプログラムの説明に戻ると、前記ステップＳ２０の運動状態量演算ルーチンの実行後、ステップＳ２２にて、車両のスピン及びドリフトアウトを抑制するための抑制量を計算する抑制量演算ルーチンを実行する。この抑制量演算ルーチンは図６に詳細に示されており、その実行がステップＳ３００にて開始される。
【０１１３】
前記開始後、ステップＳ３０２にて、前記ステップＳ１４の処理により入力した前輪操舵角φf及び車速Ｖを用いた下記数４８の演算により目標ヨーレートγcを計算する。なお、下記数４９の演算により目標ヨーレートγcを計算してもよい。ただし、下記数４８中のｎは、予め決められた定数値であるステアリングギア比であり、下記数４８及び数４９中のＫh，Ｈは、予め決められた定数値であるスタビリティーファクタ及びホイールベースである。
【０１１４】
【数４８】
0003702779.tif 000049
【０１１５】
【数４９】
0003702779.tif 000050
【０１１６】
また、同ステップＳ３０２にて、前記数４８の計算結果を用いた下記数５０の演算により基準ヨーレートγtを計算する。ただし、下記数５０中、Ｔは予め決められた時定数であり、ｓはラプラス演算子である。なお、上記数４９の計算結果を用いた下記数５０の演算により基準ヨーレートγtを計算してもよい。
【０１１７】
【数５０】
0003702779.tif 000051
【０１１８】
次に、ステップＳ３０４にて、前記計算した基準ヨーレートγtと、前記ステップＳ１４の処理により入力したヨーレートγを用いた下記数５１の演算により両ヨーレートγt，γ間の偏差を表すドリフトアウト量Ｄvを計算する。
【０１１９】
【数５１】
0003702779.tif 000052
【０１２０】
次に、ステップＳ３０６にて、前記入力したヨーレートγの符号に基づき車両の旋回方向を判定し、車両が左旋回中であればドリフトアウト状態量Ｄsを前記計算したドリフトアウト量Ｄvに設定し、車両が右旋回中であればドリフトアウト状態量Ｄsを前記計算したドリフトアウト量Ｄvを正負反転した値−Ｄvに設定する。
【０１２１】
次に、ステップＳ３０８にて、マイクロコンピュータ７２に内蔵されて図１１に示されたグラフに対応するマップを参照することにより、前記計算したドリフトアウト状態量Ｄsに対応した係数Ｋgを導出しておく。また、ステップ３１０においては、車両のスリップ角速度βd、車両の目標スリップ角βt及び車両の目標スリップ角速度βtdを計算する。この車両のスリップ角速度βdの計算にあっては、前記ステップＳ１６の挙動判定ルーチンにて計算した車両のスリップ角βを微分する。また、車両の目標スリップ角βtを計算するためには、まず前記ステップＳ３０２（数４８）にて計算した目標ヨーレートγc及び前記ステップＳ１４にて入力した車速Ｖを用いた下記数５２の演算により、目標横加速度Ｇycを計算する。なお、これに代えて前記数４９の演算の実行により目標横加速度Ｇycを計算してもよい。そして、図１２に示すような特性を表す予め定められた関数パラメータを用いて、目標横加速度Ｇycに対応した目標スリップ角βtを計算する。ただし、この場合、目標スリップ角βtの上限及び下限は、Ｋ＊μ及び−Ｋ＊μに制限される。なお、このＫは、予め車種ごとに定めた所定値（例えば、０．４程度）である。
【０１２２】
【数５２】
0003702779.tif 000053
【０１２３】
また、ステップＳ３１２においては、前記計算した車両のスリップ角β及び角速度βdと、前記ステップＳ３１０にて計算した車両の目標スリップ角βt及び目標スリップ角速度βtdとを用いた下記数５３の演算により車両の挙動を安定化させるための目標モーメントＭtを計算する。ただし、Ｋm1，Ｋm2は、適宜定めた正の定数である。なお、前記目標スリップ角βt及び目標スリップ角速度βtdはいずれも「０」であってよい。
【０１２４】
【数５３】
0003702779.tif 000054
【０１２５】
次に、ステップＳ３１４にて、前記計算した係数Ｋgを用いた下記数５４の演算により車両の挙動を安定化させるための目標前後力Ｆxtを計算する。ただし、Ｍassは車両の質量を表す予め定めた定数であり、ｇは重力加速度である。
【０１２６】
【数５４】
0003702779.tif 000055
【０１２７】
次に、ステップＳ３１６にて、上記数３０の演算により各輪のスリップ率が０であるときの車両の前後力Ｆxso、横力Ｆyso、モーメントＭsoを計算する。この数３０の計算においては、Ｆxfrso，Ｆxflso，…Ｍrlso等の変数は上記ステップＳ２１６（数１１〜数２０）の処理と同様な各輪の成分の演算にてスリップ率Ｓiを「０」として計算する。
【０１２８】
次に、ステップＳ３１８にて、前記ステップＳ３１６の処理により計算した車両の前後力Ｆxso、横力Ｆyso、モーメントＭsoと、予め決められた目標前後力Ｆxt及び目標モーメントＭtとを用いた上記数３１の演算により車両の目標前後力Ｆxa、横力Ｆya、モーメントＭaを計算する。
【０１２９】
次に、ステップＳ３２０にて、前記ステップＳ２１２，２１４の処理により計算した各輪の前後力Ｆtxi及び横力Ｆtyiを用いた上記数９，１０の演算により微小なスリップ率の変化に対する各輪の前後力の変化及び横力の変化を計算するとともに、前記ステップ２１６の処理により計算した各輪による車両重心位置の前後力成分Ｆxi、横力成分Ｆyi、モーメント成分Ｍiを用いた上記数２１〜２８の演算により車両の前後力の微係数∂Ｆxi／∂Ｓi、横力の微係数∂Ｆyi／∂Ｓi、モーメントの微係数∂Ｍi／∂Ｓiを計算する。
【０１３０】
次に、ステップＳ３２２にて、前記ステップＳ３１８の処理により計算した車両の目標前後力Ｆxa、横力Ｆya、モーメントＭaと、前記ステップＳ２１８の処理により計算した車両の実際の前後力Ｆx、横力Ｆy及びモーメントＭとを用いた上記数３３の演算により車両の前後力の修正量δＦx、横力の修正量δＦy、モーメントの修正量δＭを計算する。そして、ステップＳ３２４のこの抑制量演算ルーチンの実行を終了する。
【０１３１】
ふたたび、図３のプログラムの説明に戻ると、前記ステップＳ２２の抑制量演算ルーチンの実行後、ステップＳ２４にて、目標スリップ率を計算する目標スリップ率演算ルーチンを実行する。この抑制量演算ルーチンは図７に詳細に示されており、その実行がステップＳ４００にて開始される。
【０１３２】
前記開始後、ステップＳ４０２にて、前記ステップＳ３２２の処理により計算した現在の車両の前後力Ｆx、横力Ｆy、モーメントＭと目標前後力Ｆxa、目標横力Ｆya、目標モーメントＭaとの差Δ（車両の前後力の修正量δＦx、横力の修正量δＦy、モーメントの修正量δＭ）を用いた上記数３４，３５の演算により各輪のスリップ率の修正量δＳiを計算する。ただし、上記数３５は上記数３４で表される評価関数Ｌを最小化する各輪のスリップ率の修正量δＳiを計算する。
【０１３３】
次に、ステップＳ４０４にて、前記ステップＳ４０２の処理により計算した各輪のスリップ率の修正量δＳiと、ステップＳ２４にて前回演算された目標スリップ率Ｓi、すなわち現在のスリップ率Ｓiとを用いた下記数５５の演算により各輪の目標スリップ率Ｓiを計算する。そして、ステップＳ４０６のこの抑制量演算ルーチンの実行を終了する。
【０１３４】
【数５５】
0003702779.tif 000056
【０１３５】
ふたたび、図３のフローチャートの説明に戻ると、前記ステップＳ２４の目標スリップ率の計算後、マイクロコンピュータ７２は、ステップＳ２６にて、デフロックセンサ８８からの信号に基づいて、センターデフ１４がロック状態であるか否か判定する。センターデフ１４がロック状態になければ、ステップＳ２６にて「ＮＯ」と判定し、ステップＳ２８〜Ｓ３２の処理により各輪の目標車輪速度Ｖriを計算する。一方、センターデフ１４がロック状態にあれば、ステップＳ２６にて「ＹＥＳ」と判定し、ステップＳ３４〜Ｓ４０の処理により各輪の目標車輪速度Ｖriを計算する。
【０１３６】
まず、センターデフ１４がロック状態にない場合について説明する。ステップＳ２８においては、各輪２４FL，２４FR，２４RL，２４RRのうちのいずれか一つの車輪を基準輪として定め、前記ステップＳ１４の処理により入力した各車輪速度Ｖwfl，Ｖwfr，Ｖwrl，Ｖwrrのうちで前記基準輪の車輪速度Ｖwiを上記数３９を用いて車両重心位置の速度に変換することにより、車体基準速度Ｖbを計算する。この種の車両の挙動制御においては、車輪速度の検出誤差が最も少ない旋回内側前輪を基準輪として採用することが一般的であるので、具体的には、車両が左旋回中であれば左前輪２４FLが基準輪として決定され、車両が右旋回中であれば右前輪２４FRが基準輪として決定される。したがって、同ステップＳ２８では、前記ステップＳ１４の処理により入力したヨーレートγに基づいて車両の旋回方向が決定され、車両が左旋回中であれば左前輪２４FLが基準輪として決定され、左前輪２４FLの車輪速度Ｖwfl及びヨーレートγにより生じる左右輪の車輪速度差を補正する補正係数Ｖyrを用いた数３９の演算により車体基準速度Ｖbが計算される。また、車両が右旋回中であれば右前輪２４FRが基準輪として決定され、右前輪２４FRの車輪速度Ｖwfrを用いた数３９の演算により車体基準速度Ｖbが計算される。
【０１３７】
次に、ステップＳ３０にて、前記計算した車体基準速度Ｖbと、前記ステップＳ１４の処理により入力した前輪操舵角φf及びヨーレートγと、予め決められた車両のトレッド幅Ｔrを用いた数４１の演算により基準輪以外の３輪の各車輪速度Ｖbiを推定演算する。具体的には、車両の左旋回時にはＶbfr、Ｖbrl、Ｖbrrを計算し、車両の右旋回時ではＶbfl、Ｖbrl、Ｖbrｒを計算する。
【０１３８】
ステップＳ３２にて、前記計算した基準輪以外の３輪の各車輪速度Ｖbi及び前記ステップＳ２４の目標スリップ率演算ルーチンの実行により計算した目標スリップ率Ｓiを用いた上記数４２の演算により基準輪以外の目標車輪速度Ｖriを計算する。具体的には、車両の左旋回時にはＶrfr、Ｖrrl、Ｖrrrを計算し、車両の右旋回時ではＶrfl、Ｖrrl、Ｖrrｒを計算する。
【０１３９】
前記ステップＳ３２の処理後、ステップＳ４２にて、マイクロコンピュータ７２は駆動回路７４を介して制動装置装置３０内の各種開閉弁を制御することにより、基準輪に対する制動を解除するとともに、他の３輪を前記計算した目標車輪速度Ｖriに制御する。そして、ステップＳ４４にてメインプログラムの実行を一旦終了する。
【０１４０】
まず、左右前輪２４FL，２４FR及び左右後輪２４RL，２４RRにそれぞれ対応するブレーキ油圧制御装置３８，４０，４６，４８に設けられた電磁式の制御弁６０FL，６０FR，６０RL，６０RRを、図２で示されている第１の位置から第２の位置へ切換えて、ブレーキペダル３２の踏み込み操作がブレーキ油圧制御導管３６，４４を介してブレーキ油圧制御装置３８，４０，４６，４８に伝達されることを不能とする。この制御により、左右前輪２４FL，２４FR及び左右後輪２４RL，２４RRに対する制動力の付与は、運転者のブレーキペダル３２の踏み込み操作に依存しなくなる。
【０１４１】
また、前記制御と同時に、基準輪に対応したホイールシリンダに制動油圧が付与されないように開閉弁を制御する。具体的には、車両が左旋回中であれば、基準輪としての左前輪２４FLに対応した開閉弁６４FLを閉弁するとともに、開閉弁６６FLを開弁する。車両が右旋回中であれば、基準輪としての右前輪２４FRに対応した開閉弁６４FRを閉弁するとともに、開閉弁６６FRを開弁する。これにより、基準輪に対する制動は解除される。
【０１４２】
一方、他の３輪に関しては、各輪に対応した車輪速度センサにより検出された各検出車輪速度Ｖwiが前記ステップＳ３２の処理により計算した各目標車輪速度Ｖriにそれぞれ一致するように、他の３輪に対応した開閉弁を開閉制御することにより同３輪に対応したホイールシリンダへの制動油圧の供給を制御する。具体的には、車両が左旋回中であれば、右前輪２４FR及び左右後輪２４Rl，２４RRの各検出車輪速度Ｖwfr、Ｖwrl、Ｖwrrと各目標車輪速度Ｖrfr、Ｖrrl、Ｖrrrとの各比較に応じて開閉弁６４FR，６４RL，６４RR及び開閉弁６６FR，６６RL，６６RRを開閉制御する。
【０１４３】
すなわち、各検出車輪速度Ｖwfr、Ｖwrl、Ｖwrrが各目標車輪速度Ｖrfr、Ｖrrl、Ｖrrrよりも大きければ、開閉弁６４FR，６４RL，６４RRをそれぞれ開弁するとともに、開閉弁６６FR，６６RL，６６RRをそれぞれ閉弁して、ホイールシリンダ５８FR，５８RL，５８RRの制動圧を増圧する。逆に、各検出車輪速度Ｖwfr、Ｖwrl、Ｖwrrが各目標車輪速度Ｖrfr、Ｖrrl、Ｖrrrよりも小さければ、開閉弁６４FR，６４RL，６４RRをそれぞれ閉弁するとともに、開閉弁６６FR，６６RL，６６RRをそれぞれ開弁して、ホイールシリンダ５８FR，５８RL，５８RRの制動圧を減圧する。また、各検出車輪速度Ｖwfr、Ｖwrl、Ｖwrrが各目標車輪速度Ｖrfr、Ｖrrl、Ｖrrrに等しければ、開閉弁６４FR，６４RL，６４RRをそれぞれ閉弁するとともに、開閉弁６６FR，６６RL，６６RRをそれぞれ閉弁して、ホイールシリンダ５８FR，５８RL，５８RRの制動圧を保持する。これにより、右前輪２４FR及び左右後輪２４Rl，２４RRの各検出車輪速度Ｖwfr、Ｖwrl、Ｖwrrと各目標車輪速度Ｖrfr、Ｖrrl、Ｖrrrとがそれぞれ一致するように制御される。
【０１４４】
また、車両が右旋回中であれば、左前輪２４FL及び左右後輪２４Rl，２４RRの各検出車輪速度Ｖwfl、Ｖwrl、Ｖwrrと各目標車輪速度Ｖrfl、Ｖrrl、Ｖrrrとの各比較に応じて開閉弁６４FL，６４RL，６４RR及び開閉弁６６FL，６６RL，６６RRを前記左旋回の場合と同様に開閉制御する。これにより、左前輪２４FL及び左右後輪２４Rl，２４RRの各検出車輪速度Ｖwfl、Ｖwrl、Ｖwrrと各目標車輪速度Ｖrfl、Ｖrrl、Ｖrrrとがそれぞれ一致するように制御される。
【０１４５】
その結果、基準輪以外の車輪速度が、車両のスピン、ドリフトアウトなどの車両の挙動を修正するための目標スリップ率Ｓiに応じた目標車輪速度Ｖriとなるように各輪の車輪速度Ｖwiが制御されるので、車両の挙動、特に旋回時の挙動を確実に安定化させることができる。
【０１４６】
次に、センターデフ１４がロック状態である場合について説明する。この状態においても前記ステップＳ２８と同様に各輪２４FL，２４FR，２４RL，２４RRのうちのいずれか一つの車輪を基準輪として定め、ステップＳ３４にて、前記ステップＳ１４の処理により入力した各車輪速度Ｖwfl，Ｖwfr，Ｖwrl，Ｖwrrのうちで前記基準輪の車輪速度Ｖwiを上記数３９を用いて車両重心位置の速度に変換することにより、車体基準速度Ｖbを計算する。
【０１４７】
次に、ステップＳ３６にて、前記ステップＳ３４の処理により計算した車体基準速度Ｖbを用いた下記数５６の演算により、前記ステップＳ３４にて今回計算した車体基準速度Ｖbと、前回計算した車体基準速度Ｖbを補正した値とを比較して小さい方の値を車体基準速度Ｖbとして計算する。ただしＶb_lastは前回計算した車体基準速度であり、αは０．０５〜０．１の定数であり、Δｔは演算のサンプリング周期である。
【０１４８】
【数５６】
0003702779.tif 000057
【０１４９】
次に、ステップＳ３８にて、前記計算した車体基準速度Ｖbと、前記ステップＳ１４の処理により入力した前輪操舵角φf及びヨーレートγと、予め決められた車両のトレッド幅Ｔrを用いた数４１の演算により基準輪以外の３輪の各車輪速度Ｖbiを推定演算する。具体的には、車両の左旋回時にはＶbfr、Ｖbrl、Ｖbrrを計算し、車両の右旋回時ではＶbfl、Ｖbrl、Ｖbrｒを計算する。
【０１５０】
次に、ステップＳ４０にて、前記計算した基準輪以外の３輪の各車輪速度Ｖbi及び前記ステップＳ２４の目標スリップ率演算ルーチンの実行により計算した目標スリップ率Ｓiを用いた上記数４２の演算により基準輪及び旋回内側後輪以外の目標車輪速度Ｖriを計算する。具体的には、車両の左旋回時にはＶrfr及びＶrrrを計算し、車両の右旋回時ではＶrfl及びＶrrlを計算する。また、センターデフ１４がロック状態とされたときには、下記数５７で表される関係が成立する。すなわち、左右前輪の車輪速度ＶwflとＶwfrとの和及び左右後輪の車輪速度ＶwrlとＶwrrとの和が等しくなる。
【０１５１】
【数５７】
0003702779.tif 000058
【０１５２】
この関係に基づいて前記ステップＳ１４の処理により入力された車輪速度を用いた下記数５８，５９の演算により旋回内側後輪の目標車輪速度を演算する。具体的には、車両の左旋回時には数５８の演算によりＶrrlを計算し、車両の右旋回時には数５９の演算によりＶrrrを計算する。
【０１５３】
【数５８】
0003702779.tif 000059
【０１５４】
【数５９】
0003702779.tif 000060
【０１５５】
前記ステップＳ４０の処理後、ステップＳ４２にて、マイクロコンピュータ７２は駆動回路７４を介して制動装置装置３０内の各種開閉弁を制御することにより、基準輪に対する制動を解除するとともに、他の３輪を前記計算した目標車輪速度Ｖriに制御する。そして、ステップＳ４４にてメインプログラムの実行を一旦終了する。
【０１５６】
このセンターデフ１４がロック状態である場合においても、前記センターデフ１４がロック状態にない場合と同様に、左右前輪２４FL，２４FR及び左右後輪２４RL，２４RRにそれぞれ対応するブレーキ油圧制御装置３８，４０，４６，４８に設けられた電磁式の制御弁６０FL，６０FR，６０RL，６０RRを、第１の位置から第２の位置へ切換える。この制御により、左右前輪２４FL，２４FR及び左右後輪２４RL，２４RRに対する制動力の付与は、運転者のブレーキペダル３２の踏み込み操作に依存しなくなる。
【０１５７】
また、前記センターデフ１４がロック状態にない場合と同様に、基準輪に対応したホイールシリンダに制動油圧が付与されないように開閉弁を制御する。一方、他の３輪に関しても、前記センターデフ１４がロック状態にない場合と同様に、各輪に対応した車輪速度センサにより検出された各検出車輪速度Ｖwiが前記ステップＳ４０の処理により計算した各目標車輪速度Ｖriにそれぞれ一致するように、他の３輪に対応した開閉弁を開閉制御することにより同３輪に対応したホイールシリンダへの制動油圧の供給を制御する。これにより、車両が左旋回中であれば、右前輪２４FR及び左右後輪２４Rl，２４RRの各検出車輪速度Ｖwfr、Ｖwrl、Ｖwrrと各目標車輪速度Ｖrfr、Ｖrrl、Ｖrrrとがそれぞれ一致するように制御される。
【０１５８】
また、車両が右旋回中であれば、左前輪２４FL及び左右後輪２４Rl，２４RRの各検出車輪速度Ｖwfl、Ｖwrl、Ｖwrrと各目標車輪速度Ｖrfl、Ｖrrl、Ｖrrrとがそれぞれ一致するように制御される。
【０１５９】
その結果、この場合も基準輪以外の車輪速度が、車両のスピン、ドリフトアウトなどの車両の挙動を修正するための目標スリップ率Ｓiに応じた目標車輪速度Ｖriとなるよう各輪の車輪速度Ｖwiが制御されるので、車両の挙動、特に旋回時の挙動を確実に安定化させることができる。
【０１６０】
また、上記実施形態によれば、前記ステップＳ４０にて旋回内側の前輪を基準輪とし、旋回外側の前後２輪の目標車輪速度が主に車両の挙動異常を修正するように計算され、旋回内側の後輪の目標車輪速度でセンターデフ１４のロック状態による前後輪の回転数差の規制を吸収するように計算される。
【０１６１】
これにより、センターデフ１４がロック状態にあっても、例えば車両が左旋回中に、旋回外側の前輪である右前輪２４FRの目標車輪速度Ｖrfrを低下させても、旋回内側の後輪である左後輪２４RLの目標車輪速度Ｖrrlでセンターデフ１４のロック状態による前後輪の回転数差の規制を吸収するため、車両の挙動修正に重要な旋回外側の後輪である右後輪２４RRの車輪速度Ｖrrrが低下することがなくなり、この右後輪２４RRによって発生される横力が適切に保たれ、車両の挙動異常が的確に修正される。また、車両が右旋回中に、旋回外側の前輪である左前輪２４FLの目標車輪速度Ｖrflを低下させても、左旋回時と同様に旋回外側の後輪である左後輪２４RLの車輪速度Ｖrrlが低下することがなくなり、この左後輪２４RLによって発生される横力が適切に保たれ、車両の挙動異常が的確に修正される。
【０１６２】
また、上記実施形態によれば、前記ステップＳ３６にて今回計算した車体基準速度Ｖbと、前回計算した車体基準速度Ｖbを補正した値Ｖb_last＋（Ｇx＋α）＊Δｔとのうちの小さい方の値を車体基準速度Ｖbとして導出することにより、基準輪に対応した車輪速度センサによって検出された車輪速度の増加に対して所定の制限を加えて同制限された車輪速度を基準車輪速度とするようにした。
【０１６３】
これにより、例えば車両が左旋回中に、旋回外側の前輪である右前輪２４FRの目標車輪速度Ｖrfrを低下させた結果、スリップを伴って基準輪である左前輪２４FLの回転速度が急激に上昇しても、左前輪２４FLの車輪速度Ｖwflが精度よく検出される。したがって、基準車輪速度Ｖbに基づいて計算される他の３輪の目標車輪速度Ｖbiが適切になり、車両の挙動異常を的確に修正できるようになる。また、車両が右旋回中に、旋回外側の前輪である左前輪２４FLの目標車輪速度Ｖrflを低下させた結果、基準輪である右前輪２４FRの車輪速度Ｖwfrが急激に上昇しても、右前輪２４FRの車輪速度Ｖwfrが精度よく検出され、左旋回時と同様に車両の挙動異常を的確に修正できるようになる。
【０１６４】
なお、上記実施形態においては、基準輪を旋回内側の前輪としたが、同基準輪を旋回内側の後輪として実施してもよい。この場合、旋回外側の前輪及び後輪の目標車輪速度（目標スリップ率）を前記基準輪である旋回内側の後輪の車輪速度（基準車輪速度）と、車両の運動状態量（例えば、前後加速度Ｇx、横加速度Ｇy及びヨーレートγ）とに応じて、車両の挙動を修正するための旋回外側の前輪及び後輪の目標車輪速度（目標スリップ率）を上記実施形態の場合と同様にして計算するとともに、旋回内側の前輪の目標車輪速度を左右後輪の合計車輪速度から旋回外側の前輪の車輪速度を演算することにより計算するとよい。また、場合によっては、旋回外側の前輪又は後輪を基準輪とすることも可能である。
【０１６５】
さらに、上記実施形態で説明するとともに本発明に係る車両の挙動制御装置は、センターデフの形式がメカ式のデフロック装置に限らず、高粘度の粘性流体の剪断を利用してトルクを伝えて、デフの作動が生じたときに作動制限トルクが発生するビスカス式のデフロック装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係り、車両の挙動制御装置の構成を概略的に示す構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係り、制動装置の構成を概略的に示す構成図である。
【図３】図２のマイクロコンピュータにより実行される車両の挙動制御を示すフローチャートである。
【図４】前記車両の挙動制御プログラムにおける挙動判定ルーチンの詳細を示すフローチャートである。
【図５】前記車両の挙動制御プログラムにおける運動状態演算ルーチンの詳細を示すフローチャートである。
【図６】前記車両の挙動制御プログラムにおける抑制量演算ルーチンの詳細を示すフローチャートである。
【図７】前記車両の挙動制御プログラムにおける目標スリップ率演算ルーチンの詳細を示すフローチャートである。
【図８】各輪に生ずる力を説明する説明図である。
【図９】スリップ率Ｓiと前後力Ｆtxiとの関係を示すグラフである。
【図１０】スリップ角βiと横力Ｆtyiとの関係を示すグラフである。
【図１１】ドリフトアウト状態量Ｄsと係数Ｋgの関係を示すグラフである。
【図１２】目標横加速度Ｇycと車体の目標スリップ角βtの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
３２…ブレーキペダル、３４…マスタシリンダ、３８，４０，４６，４８…ブレーキ油圧制御装置、５８FL，５８FR，５８RL，５８RR…ホイールシリンダ、７２…マイクロコンピュータ、７６…車速センサ、７８FL，７８FR，７８RL，７８RR…車輪速度センサ、８０…前後加速度センサ、８２…横加速度センサ、８４…ヨーレートセンサ、８６…操舵角センサ、８８…デフロックセンサ
【図１】
0003702779.tif 000061
【図２】
0003702779.tif 000062
【図３】
0003702779.tif 000063
【図４】
0003702779.tif 000064
【図５】
0003702779.tif 000065
【図６】
0003702779.tif 000066
【図７】
0003702779.tif 000067
【図８】
0003702779.tif 000068
【図９】
0003702779.tif 000069
【図１０】
0003702779.tif 000070
【図１１】
0003702779.tif 000071
【図１２】
0003702779.tif 000072