(57)【要約】  車両のための車両安定性システム。一実施形態において、当該車両安定性システムは、ヨーレートセンサ、加速度センサ、舵角センサ、トルク指令センサ及びコントローラを有する。当該コントローラは、ヨーレートセンサ、横加速度センサ、舵角センサ及びトルク指令センサからの出力を受け、トルク信号及びブレーキ信号を生成し、さらに、ブレーキ信号をブレーキシステムに転送するのに加えてトルク信号をディファレンシャルに転送するように構成される。【選択図】  図２
2009505886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車両安定性システムであって、
前記車両のヨーレートを表す出力を発生するように構成されたヨーレートセンサと、
前記車両の横加速度を表す出力を発生するように構成された加速度センサと、
舵角を表す出力を発生するように構成された舵角（steering）センサと、
前記車両の運転者によるトルク指令（torque request）を表す出力を発生するように構成されたトルク指令センサと、
コントローラであって、
前記ヨーレートセンサ、前記横加速度センサ、前記舵角センサ及び前記トルク指令センサの出力を受け、
オーバステア指標値及びアンダステア指標値を計算することにより、前記車両の前記運転者によるトルク指令を調整する必要を判定し、
トルク信号を生成し、且つ
前記トルク信号をディファレンシャルに転送する
ように構成されたコントローラと
を備える車両安定性システム。
【請求項２】
前記オーバステア指標値は、前記車両の横加速度、前記ヨーレートセンサの前記出力及び前記車両の縦速度を用いて決定される、請求項１に記載の車両安定性システム。
【請求項３】
前記アンダステア指標値は、前記ヨーレートセンサの前記出力、基準ヨーレート、目標ヨーレート及び路面に制約されるヨーレート（surface limited yaw rate）を用いて決定される、請求項１に記載の車両安定性システム。
【請求項４】
前記ヨーレートセンサ及び前記加速度センサは、１つのモジュール内で組合わされる、請求項１に記載の車両安定性システム。
【請求項５】
前記複数のセンサからの出力を他の構成要素に転送するように動作可能な車載バスをさらに備える、請求項１に記載の車両安定性システム。
【請求項６】
前記コントローラは、前記トルク信号の転送に加えて、ブレーキ信号をブレーキシステムに転送するように構成される、請求項１に記載の車両安定性システム。
【請求項７】
前記コントローラは、複数のディファレンシャルへ転送される複数のトルク信号を発生するように構成される、請求項１に記載の車両安定性システム。
【請求項８】
前記加速度センサの前記出力は、バンクのある路面状態を補償するように調整される、請求項１に記載の車両安定性システム。
【請求項９】
車両安定性システムを用いる車両安定化の方法であって、
車両の安定状態を表す目標指標値を生成すること、
少なくとも部分的に前記車両の加速指令及び舵角に基づいた車両運転者の入力評価をすること、
少なくとも部分的に前記車両の横加速度、前記車両のヨーレート、前記車両の縦速度及び前記車両運転者の入力に基づいて、アンダステア状態、オーバステア状態又はこれら双方であるかどうかを判定すること、
アンダステア状態、オーバステア状態又はこれら双方であるかどうかに基づいて不安定性指標値を求めること、
少なくとも部分的に前記不安定性指標値、前記目標指標値及び前記運転者の入力の評価に基づいてトルク制御を決定すること、及び
前記トルク制御を適用することと
を含む方法。
【請求項１０】
前記トルク制御を適用することに加えて、ブレーキ条件を評価することを含むブレーキ制御を適用することをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
不安定性状態であるかどうかを判定した後で、前記トルク制御を適用することに加えてブレーキ制御を適用することが行われる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記アンダステア状態であるかどうかを判定することは、前記ヨーレートセンサの出力、基準ヨーレート、目標ヨーレート及び路面に制約されるヨーレートを比較することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記基準ヨーレートを決定することは、前記車両運転者の入力を用いて前記車両運転者の所望のヨーレートを評価することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記オーバステア状態であるかどうかを判定することは、前記車両のヨーレートを前記車両の横加速度及び縦速度と比較することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
前記不安定性指標値を求めることは、アンダステア状態の存在をオーバステア状態の存在と比較することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
前記トルク制御を適用することは、前記車両の各駆動輪にトルクを可変にかけることを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１７】
前記目標指標値を生成することは、前記車両の目標横滑り角を生成することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１８】
前記車両の速度及び前記車両の横加速度の少なくとも一方に基づいてブレーキ条件を決定することをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１９】
前記トルク制御を実行することを決定することは、一組の開始条件（entry condition）及び一組の終了条件（exit condition）を決定することをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項２０】
前記開始条件及び前記終了条件は、閾値を超える前記不安定性指標値に少なくとも部分的に従って決定される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
左前輪、右前輪、左後輪及び右後輪を含む少なくとも４つの車輪と、さらにブレーキ機能及びトルク制御機能を有する車両安定性システムとを備える車両であって、該車両安定性システムは、
該車両の舵角を検出し該舵角を表す舵角信号を発生するように構成された舵角センサと、
該車両のヨーレートを検出し該ヨーレートを表すヨーレート信号を発生するように構成されたヨーレートセンサと、
該車両の横加速度を検出し該横加速度を表す出力を発生するように構成された加速度センサと、
少なくとも１つの車輪の速度を検出し該車輪の速度を表す車輪速度信号を発生するように構成された少なくとも１つの車輪速度センサと、
コントローラであって、前記舵角センサからの信号、前記ヨーレートセンサからの信号、前記加速度センサからの出力及び前記少なくとも１つの車輪速度センサからの信号を受け、安定性のための修正を決定するように構成され、該安定性のための修正は、前記左前輪、前記右前輪、前記左後輪及び前記右後輪の少なくとも１つに前記ブレーキ機能を用いてブレーキをかけることに加えて、前記左前輪、前記右前輪、前記左後輪及び前記右後輪の少なくとも１つに前記トルク制御機能を用いて可変にトルクをかけるための情報を有する、コントローラと
を有する、車両。
【請求項２２】
前記トルク制御機能は、オーバステア状態、アンダステア状態又はこれらの双方であるかどうかを判定する、請求項２１に記載の車両安定化システム。
【請求項２３】
前記オーバステア状態は、前記車両の横加速度、前記車両のヨーレート及び前記車両の縦速度を用いて決定される、請求項２２に記載の車両安定化システム。
【請求項２４】
前記アンダステア状態は、前記車両のヨーレート、基準ヨーレート、目標ヨーレート及び最大ヨーレートを用いて決定される、請求項２２に記載の車両安定化システム。
【請求項２５】
前記加速度センサ及び前記ヨーレートセンサは、１つのセンサモジュール内で組合わされる、請求項２１に記載の車両安定化システム。
【請求項２６】
前記舵角センサ、前記ヨーレートセンサ、前記加速度センサ及び前記少なくとも１つの車輪速度センサにより発生される信号は、車載バスで前記コントローラに転送される、請求項２１に記載の車両安定化システム。
【請求項２７】
前記車両は、前記車両安定性のための修正から少なくともいくつかの情報を受けるように動作可能であるディファレンシャルを有する、請求項２１に記載の車両安定化システム。
【請求項２８】
電気機械的な又は電気液圧的な制御可能な結合装置が、前記左前輪、前記右前輪、前記左後輪及び前記右後輪の少なくとも１つにトルクをかけるのに用いられる、請求項２７に記載の車両安定化システム。
【請求項２９】
前記制御可能な結合装置は、クラッチ式のディファレンシャルである、請求項２８に記載の車両安定化システム。
【請求項３０】
前記車両は、前記車両安定性のための修正から少なくともいくつかの情報を受けるように動作可能なブレーキシステムを有する、請求項２１に記載の車両安定化システム。
【請求項３１】
車両の車両安定性システムであって、
前記車両の舵角を検出して該舵角を表す舵角信号を発生するように構成された舵角センサと、
前記車両のヨーレートを検出して該ヨーレートを表すヨーレート信号を発生するように構成されたヨーレートセンサと、
前記車両の横加速度を検出し該横加速度を表す出力を発生するように構成された加速度センサと、
前記車両の少なくとも１つの車輪の速度を検出し、該車輪の速度を表す車輪速度信号を発生するように構成された少なくとも１つの車輪速度センサと、
コントローラであって、前記舵角センサからの信号、前記ヨーレートセンサからの信号、前記加速度センサからの出力及び前記少なくとも１つの車輪速度センサからの信号を受け、安定性のための修正を決定するように構成され、該安定性のための修正は、前記車両の少なくとも１つの車輪に前記ブレーキ機能を用いてブレーキをかけることに加えて、前記車両の少なくとも１つの車輪に前記トルク制御機能を用いて可変にトルクをかけるための情報を有する、コントローラと、
を備える車両安定性システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、車両安定性制御システムに関する。より詳細には、本発明の実施形態は、車両安定性制御システムを用いた車両安定化の方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブレーキ、トルク、ドライブトレインを用いる（-based）種々の電子安定性制御（「ＥＳＣ」）システムがある。ブレーキを用いるシステムは、不安定な走行状態を修正するために全ての車輪又は一部の車輪に可変なブレーキをかけるＥＳＣアルゴリズムを用いることができる。トルクを用いるシステムは、エンジンに供給されるトルクを自動的に減少させ、不安定な走行状態を修正することができる。電子制御されたドライブトレインは、車両の車輪へのトルク分配を調整し、不安定な走行状態を修正することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ブレーキ、トルク、ドライブトレインを用いるＥＳＣシステムは、一般に別々に実行され、運転者の車両の乗心地に影響し得る望ましくない特性を呈する。例えば、多くのブレーキを用いるシステムは車両を安定化させる点で有効だが、望ましい滑らかさで安定化を行うことができない。ドライブトレインを用いるシステムは、運転者の入力に応じて車両の動力学を調整する可能性を有するが、高速度では多くの場合有効ではない。したがって、改良型のシステムが望まれる。
【０００４】
以下の概要では本発明の特定の例示的な実施形態を説明する。概要では、全てのそのような実施形態を説明しない。概要は決して本発明の限定として解釈するべきではない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態では、ブレーキ機能の始動に加えて車両の車輪の各々にドライブトレインを用いるトルク制御を使用する統合型の電子安定性制御システムが提供される。このようなシステムは、運転者の安定性システムの使用感を改善する助けとなる。このようなシステムはさらに、走行動力学のロバスト性を向上し、運転者への作業負荷を軽減し且つブレーキを用いる安定性制御の必要を減少させる助けとなる。いくつかの例では、ブレーキ制御を適用する前にトルク制御を適用することが望ましい。
【０００６】
別の実施形態では、車両のための車両安定性システムは、ヨーレートセンサ、加速度センサ、舵角センサ、トルク指令センサ及びコントローラを有する。ヨーレートセンサは、車両のヨーレートを表す出力を発生するように構成される。加速度センサは、車両の横加速度を表す出力を発生するように構成される。舵角センサは、舵角を表す出力を発生するように構成される。トルク指令センサは、車両の運転者によるトルク指令を表す出力を発生するように構成される。コントローラは、ヨーレートセンサ、横加速度センサ、舵角センサ及びトルク指令センサの出力を受け、トルク信号を発生し且つ当該トルク信号をディファレンシャルに転送するように構成される。
【０００７】
さらに別の実施形態では、車両安定性システムを用いる車両安定化の方法は、目標安定性指標値を生成すること、車両運転者の入力を評価すること、アンダーステア状態、オーバステア状態又はこれらの双方であるかどうかを判定すること、不安定性指標値を求めること、トルク制御を決定すること及びトルク制御を適用することを含む。トルク制御を適用することは、トルク制御信号を転送することを含んでいてもよい。目標安定性指標値は、車両の安定状態を表す。車両運転者の入力の評価は、少なくとも部分的にアクセルの入力と車両の舵角とに基づく。アンダステア状態、オーバステア状態又はこれらの双方であるかどうかの判定は、少なくとも部分的に車両の横加速度、車両のヨーレート、車両の縦速度及び車両運転者の入力に基づく。不安定指標値を求めることは、アンダステア状態、オーバステア状態又はこれらの双方であるかどうかに基づく。トルク制御を決定することは、少なくとも部分的に不安定性指標値、目標指標値及び運転者入力の評価に基づく。
【０００８】
さらに別の実施形態では、左前輪、右前輪、左後輪及び右後輪を含む少なくとも４つの車輪と、さらにブレーキ機能及びトルク制御機能を有する車両安定性システムとを有する車両は、ハンドル角センサ、ヨーレートセンサ、加速度センサ、少なくとも１つの車輪速度センサ及びコントローラを有する。舵角センサは、車両の舵角を検出し当該舵角を表す舵角信号を発生するように構成される。ヨーレートセンサは、車両のヨーレートを検出し当該ヨーレートを表すヨーレート信号を発生するように構成される。加速度センサは、車両の横加速度を検出し当該横加速度を表す横加速度信号を発生するように構成される。少なくとも１つの車輪速度センサは、少なくとも１つの車輪の速度を検出し当該車輪の速度を表す車輪速度信号を発生するように構成される。コントローラは、舵角センサからの信号、ヨーレートセンサからの信号、加速度センサからの出力、少なくとも１つの車輪速度センサからの信号を受け、安定性のための修正を決定するように構成される。安定性のための修正は、左前輪、右前輪、左後輪及び右後輪の少なくとも１つにブレーキ機能を用いてブレーキをかけることに加えて、左前輪、右前輪、左後輪及び右後輪の少なくとも１つにトルク制御機能を用いて可変にトルクをかけるための情報を有している。
【０００９】
実施形態の他の態様は、詳細な説明及び添付の図面を考慮することにより明らかとなるだろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施形態を詳細に説明する前に、本発明はその用途が以下の説明で説明されるか又は添付の図面に示されている構成の詳細及び構成要素の配置に限定されないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態が可能であり、様々な方法で実施でき実行することができる。さらに、本明細書中で用いられる表現及び用語は説明目的であり、限定と見なすべきではないことを理解されたい。「含む（including）」、「備える（comprising）」又は「有する（having）」、並びにこれらの変形の使用は本明細書では、その後に挙げられる構成要素、それらの構成要素の均等物及び追加構成要素を包含する意図である。特に特定するか又は限定しなければ、用語「取着される（mounted）」、「接続される（connected）」、「支持される（supported）」、及び「結合される（coupled）」、並びにこれらの用語の変形は広範に用いられ、直接的及び間接的な、取着、接続、支持、及び結合のそれぞれを包含する。
【００１１】
図１は、車輪１０３、１０４、１０５、１０６を有する一例としての車両１００を概略的に示す。他の実施形態では、車両１００は図示されている車輪よりも多くの又は少ない車輪を有してもよい。例えば、２つの前輪と４つの後輪とを有するトラックである。車両１００の他の機械的な構成要素には、前車軸１０７、後車軸１０８、フロントディファレンシャル１１０、リアディファレンシャル１１５及びブレーキ１２０が含まれる。フロントディファレンシャル１１０及びリアディファレンシャル１１５は、クラッチ式のディファレンシャルであってもよい。いくつかの実施形態では、車両１００は、センターディファレンシャル（図示せず）も有していてもよい。
【００１２】
前輪１０３、１０４及び後輪１０５、１０６は、それぞれ前車軸１０７及び後車軸１０８に結合される。車軸１０７、１０８は、それぞれフロントディファレンシャル１１０及びリアディファレンシャル１１５に結合されている。フロントディファレンシャル１１０及びリアディファレンシャル１１５は、エンジン（図示せず）により回転される駆動シャフト（これも図示せず）に結合される。したがって、フロントディファレンシャル１１０及びリアディファレンシャル１１５は、車軸１０７、１０８を介して前輪１０３、１０４及び後輪１０５、１０６に変化させたトルク量を分配するのに用いることができる。従来技術で一般的に既知であるように、トルクは駆動シャフトの回転又は駆動シャフトのねじれを発生させる力を指すことを意図している。いくつかの実施形態では、エンジンにより発生されたトルクを、フロントディファレンシャル１１０及びリアディファレンシャル１１５に異なる量で分配することができる。このタイプのトルク分配では、センターディファレンシャル（図示せず）が必要とされ得る。例えば、フロントディファレンシャル１１０がエンジンにより発生された全トルクの４０パーセントを受け、一方リアディファレンシャル１１５が利用可能なトルクの残りの６０パーセントを受けることもあり得る。さらに、他の実施形態では、前輪１０３、１０４及び後輪１０５、１０６に分配されるトルク量を別個に変えることもできる。例えば、フロントディファレンシャル１１０を、前輪１０３、１０４の各々に異なるトルク量を分配するように用いることができる。同様に、リアディファレンシャル１１５を、後輪１０５、１０６の各々に異なるトルク量を分配するように用いることができる。したがって、車輪１０３、１０４、１０５、１０６の各々に異なるトルク量を分配することが可能である。
【００１３】
トルクの分配のされ方は、車両の構成に制約される。例えば、いくつかの２輪駆動車両１００は、１つのディファレンシャルだけを有する場合があり、当該ディファレンシャルは、前輪又は後輪のいずれか一方を制御する。このような実施形態では、ディファレンシャルに結合された車輪だけが異なるトルク量を受けることができる。他の車両は、トルクを全ての車輪にかけることが可能な、複数のディファレンシャル又は全輪駆動システムを有していてもよい。
【００１４】
車輪の駆動のされ方は、ディファレンシャル及び中央のエンジンに結合された駆動軸に制約されない。例えば、車輪１０３〜１０６の各々を別々の電気モータ（図示せず）により駆動することができる。したがって、車輪１０３〜１０６にかけられるトルクは、電気モータの各々が発生するトルクに依存する。車輪１０３〜１０６の各々に異なるトルク量をかける他の方法は、当業者には明らかなはずである。
【００１５】
ブレーキ１２０は、車輪１０３〜１０６にブレーキ力をかけるのに用いることができる。いくつかの実施形態では、ブレーキ力は、前輪１０３、１０４と後輪１０５、１０６との間で均等に分配され、車輪１０３〜１０６の各々がほぼ同じ大きさのブレーキ力を受けるようにする。代替的に、異なる大きさのブレーキ力を、前輪１０３、１０４の各々に及び後輪１０５、１０６の各々にかけることができる。このような実施態様は、ブレーキを用いるＥＳＣシステム又は他の電子的若しくはコンピュータ制御を用いて達成することができる。
【００１６】
フロントディファレンシャル１１０、リアディファレンシャル１１５又はセンターディファレンシャル（図示せず）等の、車両の他の機械的構成要素のいくつかも、電子的又はコンピュータ制御されてもよい。例えばディファレンシャルは、電気機械的に又は電気液圧的に制御可能な結合装置を有することができ、当該結合装置は機械的及び液圧的構成要素並びに統合された電子制御ユニット（「ＥＣＵ」）を有する。したがって、いくつかの実施形態ではディファレンシャルのＥＣＵが、例えば、当該ディファレンシャル内のクラッチの作動又は車輪１０３〜１０６にかけられるトルク量の測定等のディファレンシャルの特定の動作を担う。
【００１７】
車両１００のさらなる構成要素には、車輪速度センサ１２５、舵角センサ１３０、アクセルペダルセンサ１３３、ヨーレートセンサ１３５、加速度センサ１４０（例えば加速度計又は横加速度センサ）及びコントローラ１４５が含まれる。一実施形態では、コントローラ１４５は、ブレーキ用モジュール１５０及びトルク制御モジュール１５５を有する。ブレーキ１２０、フロントディファレンシャル１１０及びリアディファレンシャル１２０の特定の機能も電子制御可能である。車両１００の構成要素の各々は、バス１６０を介して電気的に接続することができる（例えば、コントローラエリアネットワーク（「ＣＡＮ」）、ローカルインターコネクトネットワーク（「ＬＩＮ」）等）。バス１６０は、システムに接続された構成要素の各々に給電しデータ信号を送るのに用いることができる。他の実施形態では、バス１６０のような車両全体にわたる通信バスは必要ではなく、車両の構成要素の各々は別々の電気接続を用いて接続される。
【００１８】
さらに図１を参照すると、車輪速度センサ１２５はコントローラ１４５に車輪の回転速度を表す信号を転送するのに用いることができる。いくつかの実施形態では、車輪１０３〜１０６の各々が、別個に車輪速度センサ１２５を有する。他の実施形態では、より少ない数の車輪速度センサ１２５が用いられる。さらに又は代替的に、車輪１０３〜１０６の各々の速度を、異なる方法で、例えば駆動シャフト（図示せず）又は車軸１０７、１０８の回転を追跡することにより測定することができる。
【００１９】
舵角センサ１３０は、コントローラ１４５に車両１００の舵角を表す信号を転送するのに用いる。例えば、舵角センサ１３０は、車輪１０３、１０４が操舵されている角度に対応する信号をコントローラ１４５に転送するのに用いることができる。他の車輪が操舵されている角度（例えば後輪）も、使用可能であれば追加の舵角センサを用いてモニタすることができる。一実施形態では、舵角センサ１３０は、車両のハンドル（図示せず）が回転した角度をモニタするハンドルセンサである。ハンドルの回転角は、相対的な又は絶対的な位置基準を用いて決定可能である。例えば、車輪１０３、１０４が車軸１０７に対してほぼ垂直に整列するハンドル位置がゼロ度基準に相当してもよい。この場合、当該ゼロ度基準からハンドルが回転して離れた各角度を測定することができる。ハンドルセンサで車両１００の舵角を測定することは、舵角を測定する可能な一方法のみに相当する。操舵元（すなわちハンドル）から離れて位置する検出機構も舵角を測定するのに用いることができる。例えば、車軸のような標準的な基準と比較される実際の車輪位置及び舵角を測定する検出機構を用いることができる。
【００２０】
アクセルペダルセンサ１３３は、運転者によるトルク指令及び／又は車両１００による加速応答を表す信号をコントローラ１４５に転送するのに用いる。例えば、車両１００の運転者が車輪１０３〜１０６にかけられるトルクを増加させることにより加速したいならば、アクセルペダル（図示せず）を踏込むことができる。しかしながら、トルク指令及び対応する車両の応答は他の方法でも測定することができる。例えば、車両１００のエンジン内への燃料の流量もモニタすることができる。一般に、燃料の流量はトルクに相関させることができる。代替的に又はさらに、スロットルケーブルの位置を測定しトルク指令（及び車両の応答）を示すこともできる。トルク指令の信号は、アクセルペダルからエンジンに電子的にも（例えばドライブ・バイ・ワイヤシステム）送ることができ、この信号をトルク指令及び車両の応答を示すのに用いることができる。トルク指令及び車両の応答をモニタする他の方法は、当業者には明らかなはずである。
【００２１】
ヨーレートセンサ１３５は、コントローラ１４５に車両のヨーレートを表すヨーレート信号を転送するのに用いる。ヨーレートという語は、垂直軸（すなわち、車両１００を通って底部から上部に垂直に延びる「ｚ」軸）を中心とする車両１００の回転速度を指すことを意図している。加速度計１４０は、車両１００の横（すなわち、車両１００に対して側面から側面への方向）加速度を検出し信号をコントローラ１４５に転送するのに用いる。任意に、加速度計１４０は、縦の加速度も検出するように構成することができる。いくつかの実施形態では、ヨーレートセンサ１３５及び加速度計１４０は、検出モジュール内で組合わせることができる。代替的に、ヨーレートセンサ１３０及び加速度計１４０は、車両１００及びセンサ１３５、１４０の要件に応じて、異なる位置に位置する別々のモジュールであってもよい。
【００２２】
上述のように、コントローラ１４５は、ブレーキ用モジュール１５０及びトルク制御モジュール１５５を有してもよい。ブレーキ用モジュール１５０は、ブレーキ１２０の作動の制御を担う。いくつかの実施形態では、ブレーキ用モジュール１５０は、ブレーキ１２０の調整を担うアンチロックブレーキ機能を有していてもよい。ブレーキ用モジュール１５０は、さらに車輪１０３〜１０６の各々に可変なブレーキ量をかけることにより変化する走行状態に応答することを担うＥＳＣブレーキ機能を有していてもよい。同様に、トルク制御モジュール１５５は、トルク制御機能を決定することができる。トルク制御機能は、車両のフロント、リア、若しくはセンターのディファレンシャル又はディファレンシャルの組合わせに伝達することができるトルク値を決定することができるか又は固有に当該トルク値を有していてもよい。ディファレンシャルでトルク制御機能を実行することにより、各車輪にかけられるトルク量が変化する。代替的に又はさらに、トルク制御機能は、車両のエンジンに伝達することができるトルク値を決定することができるか又は固有に当該トルク値を有していてもよい。エンジンでトルク制御機能を実行することにより、エンジンにより発生されるトルク量が変化し得る。
【００２３】
なお、コントローラ１４５は、コンピュータが実行可能なプログラム（すなわちソフトウェア）をオペレーティングシステム（図示せず）の補助を受けて実行するプロセッサであってもよいことを理解されたい。他の実施形態では、コントローラはハードウェアを有してもよく、この結果、本明細書で説明される機能はハードウェア構成要素により実行される。例えば、コントローラ１４５を、従来技術で既知のような、特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」）、ファームウェア、適合機器（dedicated components）等により実行することができる。このように、コントローラ１４５をハードウェアで、ソフトウェアで、又はこれらの組合わせで実行することができることが分かるであろう。さらに、ブレーキ用モジュール１５０及びトルク制御モジュール１５５を別々のソフトウェアプログラムを用いて実行することができるか、又は１つのソフトウェアプログラムに組合わせることができる。
【００２４】
ブレーキ機能及び／又はトルク制御機能は、不安定な車両状態を修正するのに適用することができる。不安定な状態は、複数の指標値を用いて識別することができる。例えば、不安定な状態を、アンダステア状態及び／又はオーバステア状態であることを判定することにより識別することができる。アンダステア状態は、車両の車輪が操舵されたが車両が意図した旋回路に従わず、意図した回転半径（すなわち、車輪の角度に対応した回転半径）を取らずに前進し続ける場合にあり得る。オーバステア状態は、車両の車輪が或る角度まで操舵されたが車両が対応する回転半径に従わずに進み過剰に鋭く旋回する場合に存在し得る。したがって、オーバステア状態により過剰な車両の回転及び／又は横滑りが起き、車両の後方端を滑り出させる可能性がある。上述の走行状態は通常、摩擦係数が小さな路面（例えば、緩い砂利面、凍結面、雪に覆われた面等）で生じ得る。不安定な走行状態は、車輪のスリップ、車輪速度及び加速度等の他の車両特性及び状態を調べることにより決定することもできる。
【００２５】
図２は、車輪１０３〜１０６にかけられるトルクを制御するのに用いることができる、一例としての車両のトルク制御プロセス２００を示す。いくつかの実施形態では、プロセス２００は、トルク制御モジュール１５５により実行される。プロセス２００は、概略として、目標状態を生成すること（ステップ２０５）、アンダステア指標値及び／又はオーバステア指標値を用いて不安定性指標値を計算すること（ステップ２１０）、運転者の入力を評価すること（ステップ２１５）、トルク制御モジュール１５５を用いて運転者のトルク指令の調整を決定すること（ステップ２２０）、及びトルク制御機能を転送すること（ステップ２２５）を含んでいる。
【００２６】
上述のように、プロセス２００の第１のステップは、トルク制御機能のための目標状態を生成することである（ステップ２０５）。目標状態の定義は変化する可能性があり、車両１００及び不安定な状態を分類する方法に依存し得る。目標状態は、車両が過剰にオーバステアせずに旋回することを可能とすべきである。例えば、上述のようにアンダステア状態又はオーバーステア状態があることを確認することにより不安定な走行状態を識別するシステムは、トルク制御機能を開始するに先だってタイヤの特定の横滑り量を許容するにとどまる、車両に対する目標横滑り角を決定することができる。車両が旋回中にオーバステアをしないことを確実にする別の方法は、目標状態のための目標ヨーレートを設定することである。目標ヨーレートは、以下でより詳細に説明するように、数学的なモデルを用いるか又は車両試験若しくはシミュレーションを通して決定することができる。
【００２７】
一実施形態において、オーバステア変数及びアンダステア変数を用いて不安定性指標値を計算すること（ステップ２１０）は、図３に示すオーバステア及びアンダーステアモジュール３００を用いて実行することができる。オーバステア及びアンダーステアモジュール３００は、図４に示すサブプロセス４００を実行することにより、ステップ２１０のために必要とされる不安定性指標値を生成するのに用いることができる。
【００２８】
図３を参照すると、オーバステア及びアンダステアモジュール３００はサブプロセス４００（図４）を実行するために複数の車両データを使用する。複数の車両データは、図１に示したセンサにより転送される複数の信号から取得することができる。他の実施形態では、オーバステア及びアンダステアモジュール３００により用いられる車両データは、数学的な式及び理論的なモデルを用いて導出される。例えば、一実施形態では、横加速度データ３０５、トルク指令データ３１０、舵角データ３１５、ヨーレートデータ３２０及び基準速度データ３２５は、それぞれ加速度計１４０、アクセルペダル位置センサ１３３、舵角センサ１３０、ヨーレートセンサ１３５及び車輪速度センサ（複数可）１２５を用いて取得することができる。代替的に又はさらに、データ３０５〜３２５は、図４のサブプロセス４００に関して述べるように、数学的な式及び理論的なモデルから導出することができる。
【００２９】
データ３０５〜３２５は、（サブプロセス４００を実行する）オーバステア及びアンダステアモジュール３００により用いられ、アンダステア指標値３３０及びオーバステア指標値３３５を生成することできる。さらに、アンダステア指標値３３０及びオーバステア指標値３３５は不安定性指標値３４０を生成するのに用いることができる。アンダステア指標値３３０、オーバステア指標値３３５及び不安定性指標値３４０は全て、上述のように不安定な走行状態を表し得る。いくつかの実施形態では、不安定性指標値３４０は、以下でより詳細に述べるように、オーバステア指標値３３５とアンダステア指標値３３０との差である。
【００３０】
続いて図４を参照して、上述したようにオーバステア指標値３３５、アンダステア指標値３３０及び不安定性指標値３４０を生成するために、サブプロセス４００をオーバステア及びアンダステアモジュール３００により実行することができる。プロセス４００は、オーバステア指標値のプロセス４０５及びアンダステア指標値のプロセス４１０に分けることができる。続いて、オーバステア指標値のプロセス４０５及びアンダステアのプロセス４１０は、不安定性指標値を計算するのに用いることができる（ステップ４１５）。
【００３１】
オーバステアのプロセス４０５の第１のステップは、車体フレームの横加速度を計算すること（ステップ４２０）である。以下に示す式（１）は、横加速度（すなわち基準横加速度又は慣性力による横加速度（inertial lateral acceleration））（ａｙ）、車両のヨーレート
【００３２】
【数１】
2009505886.tif 000003
【００３３】
、車両の縦速度評価値（νｘ）を用いて、車体フレームの横加速度
【００３４】
【数２】
2009505886.tif 000004
【００３５】
を数学的に決定するのに用いることができる。
【００３６】
【数３】
2009505886.tif 000005
【００３７】
図５Ａに示す簡単な２輪軌道モデル（bike track model）５００は、上述の式（１）を立てるのに用いることができる。２輪軌道モデル５００は、以下で述べるように他の有用な式を立てるのにも用いることができる。２輪軌道モデル５００で式を立てた後で、４輪のモデルへと同一の概念を展開させることにより同様の式を立てることができ、車両１００に用いることができる。車輪が４つより多いか又は少ない車両に対して他のモデル及び式を立てることができる。
【００３８】
いくつかの実施形態では、ヨーレートセンサ１３５が式（１）で用いられるヨーレート信号を発生させるのに用いられる。さらに、基準横加速度（ａｙ）が加速度計１４０により与えられ得る。縦速度評価値を計算するには、車輪速度センサ１２５、ヨーレートセンサ１３５、舵角センサ１３０又はこれらの組合わせからのデータが必要となり得る。計算方法は、当業者には既知である。したがって、簡単にするため本明細書では縦速度評価値の計算は行わない。いくつかの実施形態では、縦速度は、例えばブレーキを用いるシステム等の別のシステムにより与えることができる。
【００３９】
いくつかの実施形態では、横加速度（ａｙ）をバンクカーブでの走行に合わせるようにオフセットすることができる。このような実施形態では、横滑り率
【００４０】
【数４】
2009505886.tif 000006
【００４１】
の計算（ステップ４２５）に先だって、横加速度のオフセットが計算される（ステップ４２３）。オーバステアのプロセス４０５の次のステップは、車両の横滑り率
【００４２】
【数５】
2009505886.tif 000007
【００４３】
を計算することである（ステップ４２５）。以下に示す式（２）は、ヨーレート
【００４４】
【数６】
2009505886.tif 000008
【００４５】
、横加速度（ａｙ）及び縦速度（νｘ）を用いて、横滑り率
【００４６】
【数７】
2009505886.tif 000009
【００４７】
の近似値を求めるのに用いることができる。
【００４８】
【数８】
2009505886.tif 000010
【００４９】
上述のように、ヨーレートセンサ１３５をヨーレート
【００５０】
【数９】
2009505886.tif 000011
【００５１】
を与えるように用いることができ、縦速度（νｘ）は車両の別のシステムから計算される。横加速度（ａｙ）は、加速度計１４０を用いて測定される。
車両の横滑り率
【００５２】
【数１０】
2009505886.tif 000012
【００５３】
を求めた（ステップ４２５）後、規格化されたオーバステア指標値３３５（Ｋｏｓ）を求めることができる（ステップ４３０）。一実施形態では、規格化されたオーバステア指標値３３５（Ｋｏｓ）は、０から１の間の規格化された横滑り率である。以下で式（３）で示すように、規格化されたゲイン（Ｃｏｓ）がオーバステア指標値３３５（Ｋｏｓ）を０から１の間の値に規格化するのに用いられるため、当該オーバステア指標値を直ちにアンダステア指標値と比較することができる。
【００５４】
【数１１】
2009505886.tif 000013
【００５５】
オーバステア指標値３３５のみに依存して不安定な走行状態を判定すると、トルク制御機能が尚早に誤って相互干渉を生じかねない。車両に関する別の動的計算（すなわち、安定化の指標）では、生じたアンダステアの大きさも考慮される。例えば、車両が横方向（すなわち側方）のみに滑っているのであればトルクを減少させることは望ましくないであろう。したがって、いくつかの実施形態ではアンダステアプロセス４１０を用いてアンダステア指標値３３０も生成される。そうする際に、前車軸と後車軸との間の横加速度の差を得ることができ、車体の安定性条件のより完全な様相が与えられる。
【００５６】
アンダステアプロセス４１０の第１のステップは、基準ヨーレート
【００５７】
【数１２】
2009505886.tif 000014
【００５８】
を計算することである（ステップ４４０）。いくつかの実施形態では、基準ヨーレート
【００５９】
【数１３】
2009505886.tif 000015
【００６０】
は、特性速度値（νｃｈ）を用いて導出されるアッカーマンヨーレート（Ackerman yaw rate）である。特性速度値（νｃｈ）は、既知の方法を用いて計算することができる車両の定常状態の動力学の典型値である。一実施形態では、特性速度値（νｃｈ）を車両試験からのデータを用いて求めることができる。例えば、特性速度値（νｃｈ）は、試験又はシミュレーションの結果を用いて導出された定数値であってもよい。別の実施形態では、特性速度値（νｃｈ）は以下に示す式（４）を用いて計算することができる。以下に示す特性速度式（νｃｈ）では、フロントタイヤの剛性係数（ＣＦ）、リアタイヤの剛性係数（ＣＲ）、車両の質量（ｍ）、ホイールベース（Ｌ）、車両の重心（「ＣＯＧ」）から前車軸１０７への距離（ａ）及び車両のＣＯＧから後車軸１０８への距離（ｂ）を用いる。
【００６１】
【数１４】
2009505886.tif 000016
【００６２】
フロントタイヤの剛性係数（ＣＦ）、リアタイヤの剛性係数（ＣＲ）及び車両の質量（ｍ）は、車両に特有であり得るか又は１台の特定の車両以外にも適用可能な試行で概算し得る。したがって、特性速度値（νｃｈ）を車両に応じて調整することができる。
【００６３】
基準ヨーレート
【００６４】
【数１５】
2009505886.tif 000017
【００６５】
の計算は式（５）に示すように、特性速度値（νｃｈ）、ホイールベース（Ｌ）、複数の車輪の舵角（δ）及び縦速度（νｘ）を用いて達成することができる。
【００６６】
【数１６】
2009505886.tif 000018
【００６７】
基準ヨーレート
【００６８】
【数１７】
2009505886.tif 000019
【００６９】
は、舵角（δ）を考慮して運転者が意図するヨーレートを示す。
さらに図４を参照すると、アンダステア指標値３３０（ＫＵＳ）は、基準ヨーレート
【００７０】
【数１８】
2009505886.tif 000020
【００７１】
、実際のヨーレート
【００７２】
【数１９】
2009505886.tif 000021
【００７３】
、目標ヨーレート
【００７４】
【数２０】
2009505886.tif 000022
【００７５】
及び路面に制約されるヨーレート
【００７６】
【数２１】
2009505886.tif 000023
【００７７】
を用いて以下に示す式（６）を用いて計算することができる。
【００７８】
【数２２】
2009505886.tif 000024
【００７９】
一実施形態では、基準ヨーレート
【００８０】
【数２３】
2009505886.tif 000025
【００８１】
を式（５）を用いて計算する（ステップ４４０）。実際のヨーレート
【００８２】
【数２４】
2009505886.tif 000026
【００８３】
は、ヨーレートセンサ１３５を用いて求めることができる。路面に制約されるヨーレート
【００８４】
【数２５】
2009505886.tif 000027
【００８５】
は、走行面（例えば、アスファルト、砂利、コンクリート等）がしっかりとグリップする（sustain）ことができる最大ヨーレートとして定義することができ、複数の車両特性（例えば、速度、車輪のスリップ等）を用いて評価することができる（ステップ４４５）。目標ヨーレート
【００８６】
【数２６】
2009505886.tif 000028
【００８７】
は、車両１００に相当程度のオーバステア又はアンダステアを生じさせないヨーレート値を表し、図２のステップ２０５に関して上述したように試験又はシミュレーションを通して求めることができる（generated）（ステップ４５０）。目標ヨーレート
【００８８】
【数２７】
2009505886.tif 000029
【００８９】
及び路面に制約されるヨーレート
【００９０】
【数２８】
2009505886.tif 000030
【００９１】
を計算するか又は概算する他の方法は従来技術において既知であり、したがって本明細書では詳細に説明しない。別の実施形態では、路面に制約されるヨーレート
【００９２】
【数２９】
2009505886.tif 000031
【００９３】
及び目標ヨーレート
【００９４】
【数３０】
2009505886.tif 000032
【００９５】
は、他のシステム（例えば、ブレーキ用モジュール１５０）により生成され、トルク制御モジュール１５５に渡される。オーバステア指標値３３５（ＫＯＳ）と同様にアンダステア指標値３３０（ＫＵＳ）を計算し、ゲイン（ＣＵＳ）を用いて規格化することができる（ステップ４５５）。規格化されたゲイン（ＣＵＳ）をアンダステア指標値３３５（Ｋｏｓ）を０から１の間の値に規格化するのに用いるため、当該アンダステア指標値３３０をオーバステア指標値３３５（ＫＯＳ）と直ちに比較することができる。ゲイン（ＣＵＳ）は車両１００の要件に応じて変更することができる。
【００９６】
上述のように、不安定性指標値３４０
【００９７】
【数３１】
2009505886.tif 000033
【００９８】
を、以下の式（７）に示すようにアンダステア指標値をオーバステア指標値から引くことにより計算する（ステップ４１５）。
【００９９】
【数３２】
2009505886.tif 000034
【０１００】
図２に戻って参照すると、目標状態が生成され（ステップ２０５）、不安定性指標値が計算された（ステップ２１０）後、運転者の入力の評価がなされ（ステップ２１５）、トルク制御モジュール１５５を用いて運転者のトルク指令を調整する決定がなされる（ステップ２２０）。一実施形態では、ステップ２１５及び２２０は、図６に示すトルク制御調整モジュール６００を用いて実行することができる。トルク制御調整モジュール６００は、図７に示すサブプロセス７００を用いてトルク制御機能を行う（generate）ことができる。
【０１０１】
図６を参照すると、図３と同様にトルク制御調整モジュール６００は複数の車両データを用いてサブプロセス７００を実行する（図７）。複数の車両データは、図１に示すセンサにより転送される複数の信号から取得することができる。例えば、舵角データ３１５、ヨーレートデータ３２０及び基準速度データ３２５は、それぞれ舵角センサ１３０、ヨーレートセンサ１３５及び車輪速度センサ１２５を用いて取得することができる。さらに、不安定性指標値３４０（図３）及びアクセルペダル位置データ６１０を、トルク制御調整モジュール６００にデータ提供するのに用いることができる。アクセルペダル位置データ６１０は、アクセルペダル位置センサ１３３（図１）を用いて取得することができる。
【０１０２】
次に図７を参照すると、サブプロセス７００はトルク制御調整モジュール６００により実行可能であり、運転者のトルク指令を調整するかどうかを決定する。例えば、安定な車両状態を得るのを補助するために、運転者のトルク指令に補足又は変更を行う（すなわち調整する）ことができる。したがって、一実施形態では、サブプロセス７００では運転者の入力が評価され、トルクモジュールで生成されたトルク信号（すなわち、トルク制御機能により生成されたトルク信号）をディファレンシャルに転送するかどうかが判定される。いくつかの実施形態では、サブプロセス７００はトルク制御モジュール１５５を用いてソフトウェアで実行される。このような実施形態では、トルク制御モジュール１５５は連続してサブプロセス７００を反復することができる。しかしながら、トルク制御モジュールがサブプロセスを完了するのにかかる時間（すなわちサイクル時間）はコントローラ１４５の処理能力に応じて変化し得る。
【０１０３】
サブプロセス７００は、開始及び終了がある（entry and exit）プロセスの条件７０５と、開始のみの（entry only）プロセスの条件の７１０とに分割することができる制御ループである。いくつかの実施形態では、開始及び終了があるプロセスの条件７０５及び開始のみのプロセスの条件７１０は、運転者のトルク指令（図２のステップ２２０）を調整することを決定するために、トルク制御モジュール１５５に対して成立していなければならない。しかしながら、サブプロセス７００内に残るには、開始及び終了があるプロセスの条件７０５だけが満たされる必要がある。
【０１０４】
サブプロセス７００は、まず開始及び終了があるプロセスの条件７０５を確認する。開始及び終了があるプロセス内で条件７０５のいずれかが満たされないならば、サブプロセス７００は終了する（ステップ７１２）。いくつかの実施形態では、サブプロセス７００を終了した後に、トルク制御モジュール１５５がサブプロセス７００を再開するために次のコントローラサイクルまで待機する。
【０１０５】
開始及び終了があるプロセスの条件の第１の条件は、不安定性指標値を閾値より高くすることである（ステップ７１５）。不安定性指標値の閾値は、上記変数の理論値又はシミュレーション値を用いて式（１）〜式（７）により求めることができる。代替的に又はさらに、閾値は車両試験を通して求めることができる。運転者とトルク制御機能との間でのトグル制御を回避するために、閾値の範囲を設定するようなヒステリシスが設定される（implemented）。いくつかの実施形態では、ヒステリシスウィンドは、運転者のトルク指令を調整する初期決定に続いて繰返して設定されるのみである。さらに、別の実施形態では、不安定性指標値３４０が閾値より下がると、運転者がカウンタステアを取らず、トルク制御機能が前のサイクル内で用いられており、且つトルク制御機能が閾値より高いトルク指令を出していない限り、トルク制御機能の使用を継続することができる。閾値は、例えば車輪から取得可能なトルク量に基づいていてもよい。
【０１０６】
開始及び終了があるプロセスの条件の第２の条件は、車両１００が自由転動（free rolling）（すなわち、エンジンからのトルクが車輪１０３〜１０６にかかっていない）を行っていないことである（ステップ７２０）。車両１００が慣性で進んでいる（例えば、トランスミッションがニュートラルである）場合、車輪にかけられるエンジントルクの制御が有効ではない可能性がある。同様に、車両の速度が特定の閾値より大きくなければ（ステップ７２５）、トルク制御は実行されない。トルク制御機能は、ブレーキをかける状況の前に実行されるように設計することができる。
【０１０７】
条件７１５〜７２５が満たされ、トルク制御機能が既に実行されているならば（ステップ７３０）、トルク制御機能は有効なままでよく（ステップ７３５）、開始及び終了があるプロセスを反復することができる。しかしながら、トルク制御機能がまだ実行されていないならば、運転者のトルク指令を調整することを決定する前に開始のみのプロセスの条件７１０が満たされる必要がある。
【０１０８】
ヨーレートが一定であるか又は増加している条件（ステップ７４０）は、車両が不安定になる蓋然性があることを表している。一般に、トルク制御機能は直線走行状態では用いられない。縦加速度が小さいことは、路面の摩擦係数が低いことを示している可能性があり（ステップ７４５）、不安定な状態を生じさせる蓋然性がある。例えば、一実施形態では縦加速度は、アクセルペダル位置と比較される。加速指令が実際に生じた縦加速度と両立しないならば、路面の摩擦係数が低い可能性がある。
【０１０９】
一実施形態では、トルク制御機能が実行される前には、運転者が意図するヨーレート（すなわち、基準ヨーレート）と実際のヨーレートとの差が特定値よりも大きくなければならない（ステップ７５０）。運転者が意図するヨーレートは、式（５）を用いて計算することができる。運転者が車輪を操舵して且つ低摩擦の路面で加速指令を出しているならば、運転者が意図するヨーレートと実際のヨーレートとの実質的な差が存在する可能性がある。さらに、実際の横加速度は閾値よりも小さくあるべきである（ステップ７５５）。閾値は、例えばシミュレーションされるか又は車両試験された、トルク制御機能を用いた有効な車両安定性制御が依然として可能な横加速度限界を用いて設定することができる。開始のみの条件７１０では、路面の摩擦係数評価値が閾値よりも低い必要もある（ステップ７６０）。
【０１１０】
開始のみの条件７１０の全てが満たされたならば、トルク制御モジュール１５５を運転者のトルク指令を調整するように用いることができ、プロセス７００を反復することができる。上述のように一旦トルク制御機能が開始されると、トルク制御モジュール１５５が制御状態に維持されるためには後続のサイクルでは条件７１５〜７３０が満たされることだけが必要とされ得る。
【０１１１】
図２に戻って参照すると、車両トルク制御プロセス２００の最後のステップは、トルク制御機能を決定し且つ対応するトルク信号をディファレンシャルに転送することである（ステップ２２５）。続いて、ディファレンシャルは車輪１０３〜１０６にトルクをかけることができる。別の実施形態では上述のように、トルク信号は車両のエンジンに送られ、続いてこのトルク信号により、エンジンが発生するトルクが変化する。
【０１１２】
上述のトルク制御機能及び対応するトルク信号を決定するために、トルク制御モジュール１５５では、トルク制御決定モジュール８００（図８）が用いられる。トルク制御決定モジュール８００は、トルク制御調整の決定６３０（トルク転送評価モジュール６００から）、トラッキングエラー８１０及び車輪の実際のトルク８１５を含む入力を受ける。トルク制御決定モジュール８００では、車両１００の各車輪１０３〜１０６にための車輪ごとのトルク（すなわち、トルク制御機能及び対応するトルク信号）が、入力６３０、８１０、８１５に基づき且つトルク印加サブプロセス９００に従って決定される。
【０１１３】
図９に示すように、トルク印加サブプロセスはトルク制御の決定６３０をモニタすることにより開始する（ステップ９０５）。トルク制御の決定６３０が運転者のトルク指令を調整する必要があることを指示しているならば、トラッキングエラー８１０が計算される（ステップ９１０）。いくつかの実施形態では、以下の式（８）に示すように、トラッキングエラー（ｅ（ｋ））は目標安定性指標値
【０１１４】
【数３３】
2009505886.tif 000035
【０１１５】
と、不安定性指標値３４０
【０１１６】
【数３４】
2009505886.tif 000036
【０１１７】
との差である。
【０１１８】
【数３５】
2009505886.tif 000037
【０１１９】
目標安定性指標値、すなわち目標の定義は図２のステップ２０５に関して述べたように変化する可能性があるが、当該目標安定性指標値により、車両は過度のオーバステア又はアンダーステアを行わずに旋回することができるはずである。いくつかの実施形態では、目標安定性指標値は不安定性指標値３４０と比較される定数である。規格化された定数は、シミュレーション及び試験を通して、横加速度、ヨーレート、車両速度及び舵角等の種々の特性を考慮して求めることができる。
【０１２０】
トラッキングエラーの計算（ステップ９１０）を行った後、トルク制御機能を用いて車輪１０３〜１０６の各々にかけられるトルク量が決定される（ステップ９１５）。いくつかの実施形態では、以下の式（９）に示すようにトルク制御機能を用いて、車輪の各々に適用されるトルク信号ｕ（ｋ）が生成される。トルク信号ｕ（ｋ）は、トラッキングエラー（ｅ（ｋ））及びフィードフォワードの条件（ｕＦＦ）に依存し得る。
【０１２１】
【数３６】
2009505886.tif 000038
【０１２２】
フィードフォワードの条件（ｕＦＦ）は、トルク制御機能に対して初期トルク値を与える種々の方法で実行することができる。例えば、一実施形態では、フィードフォワードの条件（ｕＦＦ）は車輪１０３〜１０６にかけられている初期トルク値に基づく。別の実施形態では、フィードフォワードの条件（ｕＦＦ）は種々の他のトルク値であってもよい。一実施形態において、トルク制御モジュール１５５は比例−積分（「ＰＩ」）制御の処理能力を有する。したがって、ＫＰパラメータ及びＫＩパラメータ（例えば適応制御に基づく変数又は固定値）が、トルク制御モジュール１５５により適用される比例ゲイン及び積分ゲインを表し得る。別の実施形態では、異なるタイプの制御を行うこともできる（例えば比例−積分−微分（「ＰＩＤ」）制御、適応ＰＩＤ等）。
【０１２３】
車輪へのトルクの印加（ステップ９２０）は、上述のようにフロントディファレンシャル１１０、リアディファレンシャル１１５、センターディファレンシャル（図示せず）又はディファレンシャルの組合わせを用いて実行することができる。トルク制御機能を用いた車輪にかけられるトルク量の決定（ステップ９１５）は、サブプロセス７００の条件が満たされる限り継続することができる。さらに、トルク制御機能を用いて印加されるトルク量は、図１０に関連して述べるように走行状態の変化及び運転者の入力指令に従って変化し得る。
【０１２４】
いくつかの実施形態では、ブレーキ制御機能を適用する前にトルク制御機能を適用することが好都合である。このようなブレーキ機能前（の）トルク機能の有利な点の１つは、安定性システムのノイズが全体として減少することである。例えば、トルク制御機能により行われる安定性制御は、場合によってブレーキ制御機能により行われる安定性制御よりも車両の運転者にとって顕著ではない。しかしながら、運転者のトルク指令を調整させても車両１００が十分に安定しないならば、図１０に示すようにブレーキ制御機能を実行することができる。
【０１２５】
図１０は、ブレーキ機能前トルク機能による制御又は安定化を実行するのに用いることができるプロセス１０００を示す。一実施形態では、上述のようにトルク制御調整（又はより一般的には安定性制御）が必要かどうかを判定するのにサブプロセス７００を用いることができる（ステップ１００５）。運転者のトルク指令の調整が必要でないならば、プロセス１０００は終了する。トルク制御の調整が必要ならば、トルク制御機能のトルク制御信号を生成し適用する（ステップ９２０）。トルク制御信号を適用後、車両の安定性が確認されるか又は検査される（ステップ１０１５）。いくつかの実施形態では、アンダステア指標値及びオーバステア指標値を計算することにより、車両安定性を検査することができる（図４）。例えば、車両１００がアンダステア又はオーバステアを取っていないならば、安定性を想定することができる。トルク信号を適用することにより安定性を獲得したならば、プロセス１０００は１０２０を終了させる。しかしながら、車両が不安定性の表示を出し続けるならば、ブレーキ制御機能を適用することができる。上述のように、ブレーキ制御機能は、ブレーキを用いるＥＳＣシステムを用いて車輪１０３〜１０６の各々に異なる大きさのブレーキ力をかけることを含み得る。別の実施形態では、プロセス１０００を実行するステップの順番を変更することができる。例えば、一実施形態においてトルク制御機能の適用（ステップ９２０）はブレーキ機能（ステップ１０２５）の開始前に完了している必要はない。このような実施形態では、トルク制御機能は、ブレーキ機能と並行して（すなわち、トルク制御機能とブレーキ制御機能との双方を同時に）適用することができる。プロセス１０００は、所望ならプロセス２００のサイクルごとに反復することができる。
【０１２６】
図１１は、トルク制御プロセス２００を実行する車両安定性制御システムの一例としてのダイヤグラム１１００を示す。ダイヤグラム１１００は、目標値を生成すること（ブロック１１０５）、フィードフォワード値を求めること（ブロック１１１０）、トルク制御の計算を行うこと（ブロック１１１５）、車両のディファレンシャルにトルクをかけること（ブロック１１２０）及び選択した車両システムを用いてフィードバック計算を行うこと（ブロック１１２５）を含む。いくつかの実施形態では、ダイヤグラムのブロック１１０５〜１１１５及び１１２０は、トルク制御モジュール１５５により実行されるプロセスを示している。
【０１２７】
目標値の生成（ブロック１１０５）は、図２の目標値生成のステップ２０５に相当し得る。したがって、一実施形態では目標安定性指標値
【０１２８】
【数３７】
2009505886.tif 000039
【０１２９】
は、目標値生成のブロック１１０５により生成される。フィードフォワード計算（ブロック１１１０）を用いて、フィードフォワード変数を決定する。一実施形態では、上述のようにフィードフォワード変数（ｕＦＦ）は車輪にかけられている初期トルクを表す。トルク制御の計算（ブロック１１１５）を用いて、トルク制御機能を用いてトルク調整を実行するかどうかの判定を行い、さらにどれだけトルク制御を適用するべきかを決定することができる。例えば、一実施形態ではトルク制御の計算（ブロック１１１５）は、図２のステップ２１５、２２０（運転者の入力が評価され、運転者のトルク指令を調整するかどうかの決定が行われる）を表す。トルク制御の決定を行った後、トルク制御信号（ｕ（ｋ））を車両のディファレンシャルに転送する。
【０１３０】
トルク制御信号（ｕ（ｋ））を適用後、選択した車両システム（ブロック１１０）はフィードバック計算（ブロック１１５）で用いる信号を転送する。いくつかの実施形態では、選択した車両システムは、車輪速度センサ１２５、舵角センサ１３０、アクセルペダルセンサ１３３、ヨーレートセンサ１３５及び加速度センサ１４０を有する。選択した車両システム（ブロック１１０）からの信号を用いて、不安定性指標値
【０１３１】
【数３８】
2009505886.tif 000040
【０１３２】
を生成する。最後に、不安定性指標値
【０１３３】
【数３９】
2009505886.tif 000041
【０１３４】
がトルク制御の計算（ブロック１１５）に用いられ、プロセスが反復される。
本発明の様々な特徴及び態様は添付の特許請求の範囲に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】電子安定制御システムを有する車両を示す図である。
【図２】車両安定性制御を行うのに用いることができる例示的なプロセスを示す図である。
【図３】オーバステア及びアンダステアモジュールの実施形態を示す図である。
【図４】不安定性指標値を計算するのに用いることができる例示的なプロセスを示す図である。
【図５】車両の挙動を記述する式を立てるのに用いることができる例示的な二輪モデル（bicycle model）を示す図である。
【図６】トルク制御調整モジュールの実施形態を示す図である。
【図７】トルク制御を転送するかどうか決定するのに用いることができる例示的なプロセスを示す図である。
【図８】トルク出力モジュールの実施形態を示す図である。
【図９】トルク出力モジュールにより適用されるトルク量を決定するのに用いることができる例示的なプロセスを示す図である。
【図１０】トルク制御を適用後にブレーキ制御をかけることができる例示的なプロセスを示す図である。
【図１１】例示的な車両安定性制御システムを示す図である。
【図１】
2009505886.tif 000042
【図２】
2009505886.tif 000043
【図３】
2009505886.tif 000044
【図４】
2009505886.tif 000045
【図５Ａ】
2009505886.tif 000046
【図５】
2009505886.tif 000047
【図６】
2009505886.tif 000048
【図７】
2009505886.tif 000049
【図８】
2009505886.tif 000050
【図９】
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【図１０】
2009505886.tif 000052
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【手続補正書】
【提出日】平成20年4月28日(2008.4.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図１１】
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【国際調査報告】
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2009505886.tif 000057
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