(57)【要約】【課題】  フィードバック制御に伴う過渡応答や振動等を発生させることなく、旋回内輪空転を未然に防ぐことができる車両用内輪空転防止制御装置を提供する。【解決手段】  ブレーキペダルの操作とは独立して各車輪のブレーキ液圧を可変するブレーキアクチュエータ６と、ステアリングギア比を可変する前輪操舵アクチュエータ５と、を備えた車両用内輪空転防止制御装置において、内輪が空転するかどうかを予測する内輪空転判断手段と、内輪が空転すると判断されたとき、ブレーキアクチュエータ７に対し、各車輪のブレーキ圧を増大させるブレーキ液圧指令値を出力するとともに、前輪操舵アクチュエータ５に対し、ステアリングギア比をより大きくするギア比可変指令値を出力する内輪空転防止制御手段と、を設けた。【選択図】      図１
2006001416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキペダルの操作とは独立して各車輪のブレーキ圧を可変するブレーキアクチュエータと、
操向輪転舵角に対するステアリング操舵角の比であるステアリングギア比を可変する可変ギア比アクチュエータと、
を備えた車両用内輪空転防止制御装置において、
内輪が空転するかどうかを予測する内輪空転判断手段と、
内輪が空転すると判断されたとき、前記ブレーキアクチュエータに対し、各車輪のブレーキ圧を増大させるブレーキ圧指令値を出力するとともに、
前記可変ギア比アクチュエータに対し、ステアリングギア比を大きくするギア比可変指令値を出力する内輪空転防止制御手段と、
を設けたことを特徴とする車両用内輪空転防止制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用内輪空転防止制御装置において、
各車輪の輪荷重を検出する輪荷重検出手段を設け、
前記内輪空転防止制御手段は、各車輪の輪荷重に基づいて各車輪のブレーキ圧指令値を独立に算出することを特徴とする車両用内輪空転防止制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の車両用内輪空転防止制御装置において、
前記内輪空転防止制御手段は、各車輪のブレーキ圧指令値を各車輪がロックしない範囲で、独立に算出することを特徴とする車両用内輪空転防止制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の車両用内輪空転防止制御装置において、
車両の旋回加速度を検出する旋回加速度検出手段を設け、
前記内輪空転防止制御手段は、内輪が空転すると判断されたとき、前記車両の旋回加速度の変化量が大きいほど、前記ステアリングギア比を大きくすることを特徴とする車両用内輪空転防止制御装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の車両用内輪空転防止制御装置において、
前記内輪空転防止制御手段は、内輪が空転すると判断されたとき、各車輪のブレーキ圧指令値の加算値が大きいほど、前記ステアリングギア比を大きくすることを特徴とする車両用内輪空転防止制御装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の車両用内輪空転防止制御装置において、
前記内輪空転防止制御手段は、内輪が空転すると判断されたとき、各車輪のブレーキ圧指令値の左右差が所定値より大きいほど、前記ステアリングギア比の増大量を小さくすることを特徴とする車両用内輪空転防止制御装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の車両用内輪空転防止制御装置において、
車速とステアリング操舵角とから算出した車両の目標ヨーレートに応じて、ギア比可変指令値を設定するギア比可変指令値設定手段を備え、
前記内輪空転防止制御手段は、内輪が空転すると判断されたとき、前記ギア比可変指令値設定手段の目標ヨーレートの大きさを制限して、ステアリングギア比を大きくするギア比可変指令値を出力することを特徴とする車両用内輪空転防止制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変ギア比制御とブレーキ制御とにより旋回時の内輪空転を防止する車両用内輪空転防止制御装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用内輪空転防止制御装置は、複数のセンサにより横加速度、ロール速度、ヨーレート等の車両挙動を検出し、これら車両挙動に応じて算出したロール角度推定値に基づいて、ステアリングギア比を変更することにより、ロール挙動の安定化を図っている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−２１３３４５号公報
【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、上記従来技術にあっては、検出した車両挙動に応じてステアリングギア比を可変するフィードバック制御であるため、フィードバック制御に伴う過渡応答や振動が、操舵制御において操舵の遅れにつながるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、フィードバック制御に伴う過渡応答や振動等を発生させることなく、内輪空転を未然に防ぐことができる車両用内輪空転防止制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明にあっては、
ブレーキペダルの操作とは独立して各車輪のブレーキ圧を可変するブレーキアクチュエータと、
操向輪転舵角に対するステアリング操舵角の比であるステアリングギア比を可変する可変ギア比アクチュエータと、
を備えた車両用内輪空転防止制御装置において、
内輪が空転するかどうかを予測する内輪空転判断手段と、
内輪が空転すると判断されたとき、前記ブレーキアクチュエータに対し、各車輪のブレーキ圧を増大させるブレーキ圧指令値を出力するとともに、
前記可変ギア比アクチュエータに対し、ステアリングギア比を大きくするギア比可変指令値を出力する内輪空転防止制御手段と、
を設けたことを特徴とする。
ここで、『内輪』とは、車両が旋回中に、旋回方向側となる前後車輪をいう。
【発明の効果】
【０００６】
本発明にあっては、内輪空転を予測したとき、フィードフォワード制御により車両挙動の初期状態から各車輪のブレーキ圧を増大させると同時に、操舵応答をスローにすることにより、横加速度のピーク値を抑えることができる。よって、車両挙動のフィードバック制御に伴う過渡応答や振動等を発生させることなく、内輪空転を未然に防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の車両用内輪空転防止制御装置の全体システム図である。
ステアリングホイール１０と左右前輪（操向輪）１１ａ，１１ｂを転舵させる前輪転舵機構１２とを連結するコラムシャフト１３に、運転者操舵角センサ１と前輪操舵アクチュエータ（可変ギア比アクチュエータ）５とが設けられている。
【０００９】
前輪操舵アクチュエータ５は、例えば、モータと減速機等により構成され、コラムシャフト１３に、減速機を介してモータの出力軸が連結されている。この前輪操舵アクチュエータ５は、前輪操舵コントローラ４からの舵角指令値により、コラムシャフト１３を介して入力される回転を可変ギア比により減速して前輪転舵機構１２のステアリングギアへ出力するもので、これにより、左右前輪１１ａ，１１ｂの転舵角に対する操舵角の比であるステアリングギア比を可変に制御する。
【００１０】
前輪操舵コントローラ４は、操舵制御コントローラ３により生成された目標前輪操舵角と実際の前輪舵角値との偏差を無くすような舵角指令値を算出し、算出した舵角指令値を前輪操舵アクチュエータ５に出力する。
【００１１】
操舵制御コントローラ３は、運転者操舵角センサ１により検出された運転者操舵角と、車速センサ２により検出された車体速と、ブレーキ制御コントローラ６からのブレーキ液圧指令値とに応じて、目標前輪操舵角を生成し、前輪操舵コントローラ４へ出力する。
【００１２】
車輪速センサ１５ａ〜１５ｄは、車輪速を検出し、ブレーキ制御コントローラ６へ出力する。ヨーレートセンサ１７は、圧電ヨーレートセンサ等を用いて車両のヨーレートを検出し、ブレーキ制御コントローラ６へ出力する。加速度センサ１８は、ホール効果加速度センサ等を用いて前後加速度および横加速度を検出し、ブレーキ制御コントローラ６へ出力する。
【００１３】
ブレーキ制御コントローラ６は、運転者操舵角センサ１により検出された運転者操舵角と、車速センサ２により検出された車体速と、各車輪速センサ１５ａ〜１５ｄにより検出された車輪速と、ヨーレートセンサ１７により検出された車両のヨーレートと、加速度センサ１８により検出された車両の加速度と、操舵制御コントローラ３からの制御切替フラグとに応じて、ブレーキアクチュエータ７に各車輪のブレーキ液圧指令値を算出する。
【００１４】
ブレーキアクチュエータ７は、ブレーキ制御コントローラ６から出力された各車輪のブレーキ液圧指令値に応じて、各車輪に設けられたブレーキ装置１６ａ〜１６ｄのブレーキ液圧を調整し、各車輪のブレーキ圧を変化させる。
【００１５】
ブレーキ制御コントローラ６は、自動ブレーキ制御機能を有する車両挙動安定化制御を実施する。ただし、本発明では、ブレーキペダルの操作とは独立して各車輪のブレーキ圧を制御する自動ブレーキ制御機能さえ有すればよく、制御則は車両挙動安定化制御に限らず衝突軽減ブレーキ制御などでもよい。
【００１６】
図２は、操舵制御コントローラ３の制御ブロック図である。
操舵操舵コントローラ３は、目標値生成部３１と、目標出力値生成部３２と、内輪空転判断部３３と、を備えている。
【００１７】
目標値生成部３１は、運転者操舵角と車体速とブレーキ液圧指令値とに基づいて目標ヨーレートを生成し、目標出力値生成部３２へ出力する。目標出力値生成部３２は、目標ヨーレートに基づいて目標前輪操舵角を生成し、前輪操舵コントローラ４へ出力する。内輪空転判断部３３は、運転者操舵角と車体速とに基づいて、内輪の空転可能性を判断し、旋回加速度変化率推定値および制御切替フラグを目標値生成部３１へ出力する。
ここで、内輪とは、車両が旋回中に、旋回方向側となる前後車輪である。
【００１８】
図３は、目標値生成部３１の制御ブロック図である。
目標値生成部３１は、車両モデル演算部３１１と、目標値演算部３１２とを備えている。車両モデル演算部３１１は、運転者操舵角と車体速とから２輪モデルを用いて車両パラメータを算出し、目標値演算部３１２へ出力する。
【００１９】
目標値演算部３１２は、車両モデル演算部３１１からの車両パラメータと、内輪空転判断部３３からの旋回加速度変化率推定値および制御切替フラグと、ブレーキ制御コントローラ６からのブレーキ液圧指令値とに基づいて、目標ヨーレートを算出する。
【００２０】
図４は、目標値演算部３１２の制御ブロック図である。
目標値演算部３１２は、目標ヨー角加速度演算部３１２ａと、空転防止補正部３１２ｂと、制御切替部３１２ｃと、目標ヨーレート演算部３１２ｄと、を備えている。
【００２１】
目標ヨー角加速度演算部３１２ａは、車両パラメータから目標ヨー角加速度を算出する。空転防止補正部３１２ｂは、目標ヨー角加速度と旋回加速度変化率推定値に基づいて、目標ヨー角加速度を補正する。
【００２２】
制御切替部３１２ｃは、制御切替フラグの値がゼロのとき、目標ヨー角加速度演算部３１２ａで算出された目標ヨー角加速度を目標ヨーレート演算部３１２ｄへ出力し、制御切替フラグの値が１のとき、空転防止補正部３１２ｂにより補正された目標ヨー角加速度を目標ヨーレート演算部３１２ｄへ出力する。
【００２３】
目標ヨーレート演算部３１２ｄは、入力した目標ヨー角加速度とブレーキ液圧指令値とから目標ヨーレートを算出し、目標出力値生成部３２へ出力する。
【００２４】
図５は、ブレーキ制御コントローラ６の制御ブロック図である。
ブレーキ制御コントローラ６は、通常ブレーキ制御部６１と、空転防止ブレーキ制御部６２と、制御切替部６３と、を備えている。
【００２５】
通常ブレーキ制御部６１は、運転者操舵角、車体速、車輪速、ヨーレートおよび加速度に基づいて、通常制御時のブレーキ液圧指令値を算出する。空転防止ブレーキ制御部６２は、運転者操舵角、車体速、車輪速、ヨーレートおよび加速度に基づいて、空転防止制御時のブレーキ液圧指令値を算出する。
【００２６】
制御切替部６３は、制御切替フラグがゼロのとき、通常ブレーキ制御部６１で算出された通常制御時のブレーキ液圧指令値をブレーキアクチュエータ７へ出力する。制御切替フラグが１のとき、空転防止ブレーキ制御部６２で算出された空転防止制御時のブレーキ液圧指令値をブレーキアクチュエータ７へ出力する。
【００２７】
次に、作用を説明する。
［車両モデル演算］
操舵制御コントローラ３において、目標値生成部３１の車両モデル演算部３１１では、以下に示す通り、運転者操舵角と車体速から２輪モデルを用いて、車両パラメータを求める。
【００２８】
一般に、２輪モデルを仮定すると、車両のヨー角加速度は、下記の式(1)で表せる。
ψ"＝ａ11ψ'＋ａ12Ｖy＋ｂf1θ  …(1)
また、車両の横加速度は、下記の式(2)で表せる。
Ｖy'＝ａ21ψ'＋ａ22Ｖy＋ｂf2θ  …(2)
ここで、
【数１】
2006001416.tif 000003
【数２】
2006001416.tif 000004
である。
【００２９】
式(1)，(2)の運動方程式より前輪操舵に対するヨーレートの伝達関数を求めると、下記の式(4)となる。
【数３】
2006001416.tif 000005
【数４】
2006001416.tif 000006
【００３０】
ヨーレート伝達関数は、車両パラメータを用いて、下記の式(5)となる。
【数５】
2006001416.tif 000007
【００３１】
ここで、
【数６】
2006001416.tif 000008
であるため、式(3)とから、車両パラメータ
【数７】
2006001416.tif 000009
が求められる。
【００３２】
［目標値生成］
次に、目標値生成部３１の目標値演算部３１２では、車体速Ｖ、車両パラメータと目標値パラメータとブレーキ液圧指令値ＰFL，ＰFR，ＰRL，ＰRRと制御切替フラグＦcから、目標ヨーレートψ'*を求める。
【００３３】
目標ヨー角加速度は、式(5)より、下記の式(7)となる。
ψ"*＝−２ζψ'*(V)ωψ'*(V)ψ'*(s)＋ωψ'*(V)2Ｔψ'*(V)θ(s)
＋1/s×ωψ'*(V)2(gψ'*(V)θ(s)−φ'*(s))          …(7)
【００３４】
ここで、目標値パラメータは、下記の式(8)のように設定する。
【数８】
2006001416.tif 000010
ただし、yrate_gain_map、yrate_omegn_map、yrate_zeta_map、yrate_zero_mapはチューニングパラメータである。
【００３５】
Ｆc＝０（通常制御）のときには、目標ヨー角加速度ψ"*から目標ヨーレートψ'*を下記式(9)で求める。
ψ'*(s)＝1/s×ψ"*(s)  …(9)
【００３６】
Ｆc＝１（空転防止制御）のとき、目標ヨー角加速度ψ"*の値に、下記の式(10)のように制限をかけ、補正した目標ヨー角加速度で、式(9)より、補正した目標ヨーレートψ'*を求める。
−Ｌψ''*≦ψ"*(s)≦Ｌψ''*  …(10)
ここで、目標ヨー角加速度制限値Ｌψ''*は、運転者の切り戻し操舵によって、運転者操舵角θが閾値Ｔθ（後述）を通過するときの旋回加速度変化率推定値ＥＧy'（後述）に応じて、図６のマップにより決定される内輪空転が発生しないような制限値Ｌψ''*YGと、ブレーキ液圧指令値ＰFL，ＰFR，ＰRL，ＰRRの加算値（ＰFL＋ＰFR＋ＰRL＋ＰRR）に応じて、図７のマップにより決定される係数Ｋψ''*XGと、ブレーキ液圧指令値ＰFL，ＰFR，ＰRL，ＰRRの左右輪液圧差の絶対値|（ＰFL＋ＰRL）−（ＰFR＋ＰRR）|に応じて、図８のマップにより決定される係数Ｋψ''*YRと、から、下記の式(11)のように決定される。
Ｌψ''*＝Ｌψ''*YG×Ｋψ''*XG×Ｋψ''*YR  …(11)
【００３７】
ここで、図６に示すように、制限値Ｌψ''*YGは、旋回加速度推定値ＥＧyの変化率ＥＧy'が高いほど、小さくなるように設定されている。これにより、旋回加速度推定値ＥＧyが大きいほど目標ヨー角加速度ψ"*が制限されるため、目標ヨーレートψ'*が小さくなり、ステアリングギア比を大きくするように舵角指令値が出力される。
【００３８】
また、図７に示すように、係数Ｋψ''*XGは、ブレーキ液圧指令値ＰFL，ＰFR，ＰRL，ＰRRの加算値（ＰFL＋ＰFR＋ＰRL＋ＰRR）が大きいほど、小さくなるように設定されている。すなわち、ブレーキ液圧指令値ＰFL，ＰFR，ＰRL，ＰRRの加算値（ＰFL＋ＰFR＋ＰRL＋ＰRR）は、車両の減速Ｇに比例するため、減速Ｇが大きいほど、前輪荷重が増すため、前輪舵角に対するヨーレートが増すこととなる。そのために、目標ヨー角加速度ψ"*を制限して、目標ヨーレートψ'*を小さくし、実際に発生するヨーレートが、制限値Ｌψ''*YGに制限されるようになる。なお、同様に減速Ｇや前輪荷重が大きいほど、小さくなるように設定してもよい。
【００３９】
さらに、図８に示すように、係数Ｋψ''*YRは、ブレーキ液圧指令値ＰFL，ＰFR，ＰRL，ＰRRの左右輪液圧差の絶対値|（ＰFL＋ＰRL）−（ＰFR＋ＰRR）|が、所定値ΔＰs1までは、１以下の値として、絶対値が小さくなるほど、小さくなり、所定値ΔＰs1以上で、所定値ΔＰs2までの範囲では、１以上の値として、絶対値の大きさに比例して大きくなり、所定値ΔＰs2以上では、内輪が空転しない範囲となる一定値として設定されている。ここで、所定値ΔＰs1は、旋回方向とは逆のヨーレートが発生するような左右輪液圧差に設定し、所定値ΔＰs2は、旋回方向とは逆のヨーレートが最大となるような左右輪液圧差に設定する。
【００４０】
すなわち、ブレーキ液圧指令値ＰFL，ＰFR，ＰRL，ＰRRの左右輪液圧差の絶対値が、所定値ΔＰs1までは、１以下の値として、絶対値が小さくなるほど、小さくなるように設定することで、目標ヨー角加速度ψ"*の制限値を小さくし、目標ヨーレートψ'*を小さくするようにして、運転者の切り戻し操舵によってヨーレート方向が入れ替わるときに、目標ヨーレートψ'*を抑えられる。
【００４１】
また、ブレーキ液圧指令値ＰFL，ＰFR，ＰRL，ＰRRの左右輪液圧差の絶対値が、所定値ΔＰs1以上で、所定値ΔＰs2までの範囲では、ブレーキ液圧指令値ＰFL，ＰFR，ＰRL，ＰRRのうち、外輪側の液圧が高く、内輪側の液圧が低くなり、旋回方向と逆方向のヨーレートが発生して、旋回しにくくなる。そのため、目標ヨー角加速度ψ"*の制限値を大きくすることにより、目標ヨーレートψ'*を大きくし、逆方向のヨーレートを打ち消して、実際に発生するヨーレートを、制限値Ｌψ''*YG程度で制限するので、ステアリングギア比の増大量を小さくでき、旋回しにくくなるのを抑制できる。
【００４２】
また、ブレーキ液圧指令値ＰFL，ＰFR，ＰRL，ＰRRの左右輪の左右輪液圧差の絶対値が、所定値ΔＰs2以上では、内輪が空転しない範囲となるように、一定値にすることにより、ブレーキ液圧指令値ＰFL，ＰFR，ＰRL，ＰRRの左右輪液圧差の絶対値が大きいときでも、目標ヨーレートψ'*が大きくなり過ぎないようにできる。
【００４３】
［内輪空転判断］
内輪空転判断部３３では、運転者操舵角θと車体速Ｖから、内輪空転可能性を判断し、制御切替フラグＦcを決定する。
前回の演算で、Ｆc＝０となっている場合には、まず、旋回加速度推定値ＥＧyを、下記の式(12)で求める。
ＥＧy＝(Ｖ2×θ)／{(１＋ＡＶ2)×(Ｌf＋Ｌr)×Ｎf}  …(12)
ここで、Ａはスタビリティファクタである。
【００４４】
旋回加速度推定値ＥＧyの絶対値|ＥＧy|が、運転者の切り戻し操舵があった場合に、内輪空転が発生する可能性がある閾値ＴＧy以上のとき、加速度判断フラグＦaは、下記の式(13)と設定する。
Ｆa＝１  …(13)
【００４５】
|ＥＧy|が閾値ＴＧyよりも小さいときには、加速度判断フラグＦaは、下記の式(14)と設定する。
Ｆa＝０  …(14)
【００４６】
|ＥＧy|が閾値ＴＧyよりも小さく、かつ、加速度判断フラグＦaが１からゼロに切り替わってからの時間Ｔaが閾値Ｔta以下のとき、運転者の切り戻し操舵中で、内輪空転が発生する可能性があると判断し、内輪空転判断を継続する。
【００４７】
|ＥＧy|が閾値ＴＧyより小さくなってからの時間Ｔaが閾値Ｔtaより大きくなったら、車両が安定状態になったと判断して、通常制御に戻る。
【００４８】
次に、操舵角速度dθは、運転者操舵角θより、下記の式(15)となる。
dθ＝(θt−θt-1)／ΔＴ  …(15)
ここで、ΔＴは制御周期である。
【００４９】
運転者の切り戻し操舵によって、運転者操舵角θが閾値Ｔθを通過するときの操舵角速度dθが閾値Ｔdθであるかを、下記の式(16)のように判定し、
|θt|≦Ｔθ  かつ  |θt-1|>Ｔθ  …(16)
そのときの操舵角速度dθが、下記の式(17)となるとき、
dθ≧Ｔdθ  …(17)
内輪空転の可能性があると判断し、制御切替フラグＦcは、下記の式(18)に設定し、空転防止制御が実施される。
Ｆc＝１  …(18)
【００５０】
ここで、閾値Ｔθは、旋回加速度推定値ＥＧyに応じて、運転者の切り戻し操舵を判断する操舵角位置を図９のマップにより決定される。ＥＧyが大きいほど、運転者の切り戻し操舵を早く判断するため、Ｔθを大きく設定する。
【００５１】
また、閾値Ｔdθは、旋回加速度推定値ＥＧyに応じて、内輪空転を発生する可能性のある操舵角速度を図１０のマップにより決定される。ＥＧyが大きいほど、運転者の切り戻し操舵が遅くても早めに空転防止制御するため、Ｔdθを小さく設定する。ただし、旋回加速度推定値ＥＧyが閾値ＴＧy以下となって継続している時間Ｔgが、閾値ＴＴg以上になったとき、車両が安定状態になったと判断し、制御切替フラグＦcを、下記の式(19)として通常制御に復帰する。
Ｆc＝０  …(19)
【００５２】
［目標前輪操舵角演算］
下記の式(20)を用いて、目標ヨーレートψ'*から目標前輪操舵角θ*を算出する。
ψ''*＝ａ11ψ'*＋ａ12Ｖy＋ｂf1θ*  …(20)
よって、目標前輪操舵角θ*は、下記の式(21)となる。
θ*＝(ψ''*−ａ11ψ'*−ａ12Ｖy)／ｂf1  …(21)
【００５３】
［空転防止ブレーキ液圧指令値算出］
ブレーキ制御コントローラ６の空転防止ブレーキ制御部６２では、空転防止ブレーキ液圧指令値ＰFL，ＰFR，ＰRL，ＰRRを算出する。
【００５４】
まず、前後加速度Ｇxと横加速度Ｇyと前軸〜重心点距離Ｌfと重心点〜後軸距離Ｌrと前軸幅ｄfと後軸幅ｄrと前ロール軸高ｈfと後ロール軸高ｈrと重心高〜車両ロール軸高距離ｈsと重心高ＨGと前ロール剛性Ｒfと後ロール剛性Ｒrと車両重量Ｗと静的各輪荷重ＷFL0，ＷFR0，ＷRL0，ＷRR0とから、下記の式(22)を用いて、各輪荷重推定値ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRを算出する。
【数９】
2006001416.tif 000011
【００５５】
ここで、前後荷重移動量推定値ΔＷX、横荷重移動量推定値ΔＷYは、下記の式(23)，(24)となる。
【数１０】
2006001416.tif 000012
【００５６】
この各車輪の輪荷重と、各車輪の速度と車体速Ｖxの差とから、ロックしない範囲の各車輪のブレーキ液圧指令値ＰFL，ＰFR，ＰRL，ＰRRは、下記の式(25)となる。
【数１１】
2006001416.tif 000013
ここで、ＫFL1，ＫFL2，ＫFR1，ＫFR2，ＫRL1，ＫRL2，ＫRR1，ＫRR2は、制御ゲイン、ＶFL，ＶFR，ＶRL，ＶRRは、各車輪の速度である。
【００５７】
ただし、通常ブレーキ制御から空転防止制御への切り替わり時（制御切替フラグＦc＝０→１）には、急激なブレーキがかかり過ぎるのを防止するため、式(25)の前項に１次遅れフィルタ処理を行う。
【００５８】
［操舵制御処理］
図１１は、操舵制御コントローラ３で実行される操舵制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。
【００５９】
ステップS1では、目標値演算部３１２において、制御切替フラグＦcがゼロであるかどうかを判定する。YESの場合にはステップS2へ移行し、NOの場合にはステップS10へ移行する。
【００６０】
ステップS2では、内輪空転判断部３３において、旋回加速度推定値ＥＧyの絶対値|ＥＧy|を計算し、ステップS3へ移行する。
【００６１】
ステップS3では、内輪空転判断部３３において、ステップS2で求めた旋回加速度推定値ＥＧyの絶対値|ＥＧy|が閾値ＴＧy以上であるかどうかを判定する。YESの場合にはステップS4へ移行し、NOの場合にはステップS5へ移行する。
【００６２】
ステップS4では、内輪空転判断部３３において、加速度判断フラグＦaに１をセットし、ステップS9へ移行する。
【００６３】
ステップS5では、内輪空転判断部３３において、加速度判断フラグＦaにゼロをセットし、ステップS6へ移行する。
【００６４】
ステップS6では、内輪空転判断部３３において、加速度判断フラグＦaが１からゼロに切り替わってからの時間Ｔaを計算し、ステップS7へ移行する。
【００６５】
ステップS7では、内輪空転判断部３３において、ステップS6で計算したＴaが閾値Ｔta以下であるかどうかを判定する。YESの場合にはステップS8へ移行し、NOの場合にはステップS15へ移行する。
【００６６】
ステップS8では、内輪空転判断部３３において、運転者操舵角θが閾値Ｔθ通過時の操舵角速度dθを計算し、ステップS9へ移行する。
【００６７】
ステップS9では、内輪空転判断部３３において、ステップS8で計算した操舵角速度dθが閾値Ｔdθ以上であるかどうかを判定する。YESの場合にはステップS10へ移行し、NOの場合にはステップS15へ移行する。
【００６８】
ステップS10では、内輪空転判断部３３において、|ＥＧy|が閾値ＴＧy以下となって継続している時間Ｔgを計算し、ステップS11へ移行する。
【００６９】
ステップS11では、内輪空転判断部３３において、ステップS10で計算したＴgが閾値ＴＴg以下であるかどうかを判定する。YESの場合にはステップS12へ移行し、NOの場合にはステップS14へ移行する。
【００７０】
ステップS12では、内輪空転判断部３３において、空転可能性ありと判断し、制御切替フラグＦcに１をセットし、ステップS13へ移行する。
【００７１】
ステップS13では、空転防止補正部３１２ｂにおいて、旋回加速度変化率推定値ＥＧy'と、ブレーキ液圧指令値ＰFL，ＰFR，ＰRL，ＰRRと、ブレーキ液圧指令値の左右輪液圧差の絶対値|（ＰFL＋ＰRL）−（ＰFR＋ＰRR）|とに応じて目標ヨー角加速度ψ"*に制限をかけるとともに、目標ヨーレート演算部３１２ｄにおいて、空転防止補正部３１２ｂで補正された目標ヨー角加速度ψ"*から目標ヨーレートψ'*を算出する空転防止制御を実施し、ステップS16へ移行する。
【００７２】
ステップS14では、空転防止補正部３１２ｂにおいて、制御切替フラグＦcにゼロをセットし、ステップS15へ移行する。
【００７３】
ステップS15では、目標ヨーレート演算部３１２ｄにおいて、目標ヨー角加速度演算部３１２ａで算出された目標ヨー角加速度ψ"*から目標ヨーレートψ'*を算出する通常制御を実施し、ステップS16へ移行する。
【００７４】
ステップS16では、目標出力値生成部３２において、ステップS13またはステップS15で算出された目標ヨーレートψ'*に基づいて目標前輪操舵角θ*を算出するとともに、前輪操舵コントローラ４において、目標前輪操舵角θ*を得る舵角指令値を前輪操舵アクチュエータ５に出力し、リターンへ移行する。
【００７５】
［操舵制御作動］
旋回加速度推定値ＥＧyの絶対値|ＥＧy|が閾値ＴＧy以上である場合には、図１１のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4へと進み、ステップS4では、加速度判断フラグＦaに１がセットされる。
【００７６】
一方、|ＥＧy|が閾値ＴＧyよりも小さい場合には、図１１のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS5→ステップS6→ステップS7へと進む。続いて、ステップS7において、加速度判断フラグＦaが１からゼロに切り替わってからの時間Ｔaが閾値Ｔta以下である場合には、ステップS8へと進む。
【００７７】
また、ステップS7において、Ｔaが閾値Ｔtaよりも大きい場合には、ステップS15→ステップS16へと進み、ステップS15では、制御切替フラグＦcがゼロであるため、内輪空転可能性が無いと判断し、目標ヨー角加速度演算部３１２ａで算出された目標ヨー角加速度ψ"*から目標ヨーレートψ'*を算出する通常制御が実施される。
【００７８】
次に、ステップS4またはステップS7からは、ステップS8→ステップS9へと進み、ステップS9において、操舵角速度dθが閾値Ｔdθ以上である場合には、ステップS10→ステップS11へと進む。一方、dθが閾値Ｔdθ以上よりも小さい場合には、ステップS15→ステップS16へと進み、ステップS15では、制御切替フラグＦcがゼロであるため、内輪空転可能性が無いと判断し、目標ヨー角加速度演算部３１２ａで算出された目標ヨー角加速度ψ"*から目標ヨーレートψ'*を算出する通常制御が実施される。
【００７９】
ステップS11において、旋回加速度推定値ＥＧyの絶対値|ＥＧy|が閾値ＴＧy以下となって継続している時間Ｔgが閾値ＴＴg以下である場合には、ステップS12→ステップS13→ステップS16へと進む流れとなる。すなわち、ステップS12では、制御切替フラグＦcに１がセットされるため、ステップS13では、旋回加速度変化率推定値ＥＧy'とブレーキ液圧指令値ＰFL，ＰFR，ＰRL，ＰRRとブレーキ液圧指令値の左右輪液圧差の絶対値|（ＰFL＋ＰRL）−（ＰFR＋ＰRR）|とに応じて目標ヨー角加速度ψ"*に制限をかけるとともに、目標ヨーレート演算部３１２ｄにおいて、空転防止補正部３１２ｂで補正された目標ヨー角加速度ψ"*から目標ヨーレートψ'*を算出する空転防止制御が実施される。よって、ステップS16では、通常制御時よりもステアリングギア比がより大きくなり、その結果、操舵応答がスローとなる。
【００８０】
ステップS11において、Ｔgが閾値ＴＴgよりも大きい場合には、ステップS14→ステップS15→ステップS16へと進み、ステップS14では、制御切替フラグＦcにゼロがセットされるため、内輪空転可能性が無いと判断し、目標ヨー角加速度演算部３１２ａで算出された目標ヨー角加速度ψ"*から目標ヨーレートψ'*を算出する通常制御が実施される。
【００８１】
［ブレーキ制御処理］
図１２は、ブレーキ制御コントローラ６で実行されるブレーキ制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。
【００８２】
ステップS21では、運転者操舵角θ、車体速Ｖ、各車輪速ＶFL，ＶFR，ＶRL，ＶRR、前後加速度Ｇx，横加速度Ｇy、およびヨーレートψ'を入力し、ステップS22へ移行する。
【００８３】
ステップS22では、操舵制御コントローラ３から制御切替フラグＦcを入力し、ステップS23へ移行する。
【００８４】
ステップS23では、ステップS22で入力した制御切替フラグＦcが１であるかどうかを判定する。YESの場合にはステップS24へ移行し、NOの場合にはステップS27へ移行する。
【００８５】
ステップS24では、空転防止ブレーキ制御部６２において、ステップS21で入力した前後加速度Ｇxと横加速度Ｇyから、各輪荷重ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRを推定し、ステップS25へ移行する（輪荷重検出手段に相当）。
【００８６】
ステップS25では、空転防止ブレーキ制御部６２において、ステップS24で推定した各輪荷重ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRから、空転防止制御時のブレーキ液圧指令値ＰFL，ＰFR，ＰRL，ＰRRを算出し、ステップS26へ移行する。
【００８７】
ステップS26では、ステップS21で入力した車体速Ｖと各車輪速ＶFL，ＶFR，ＶRL，ＶRRとの差に応じて、各車輪にタイヤ摩擦力余裕内で最大限のブレーキがかかるよう、ブレーキ液圧指令値ＰFL，ＰFR，ＰRL，ＰRRを調整し、調整したブレーキ液圧指令値ＰFL，ＰFR，ＰRL，ＰRRをブレーキアクチュエータ７へ出力し、リターンへ移行する。
【００８８】
ステップS27では、通常ブレーキ制御部６１において、ステップS21で入力した運転者操舵角θ、車体速Ｖ、各車輪速ＶFL，ＶFR，ＶRL，ＶRR、前後加速度Ｇx，横加速度Ｇyおよびヨーレートψ'に応じて通常時のブレーキ液圧指令値ＰFL，ＰFR，ＰRL，ＰRRを算出するとともに、算出したブレーキ液圧指令値ＰFL，ＰFR，ＰRL，ＰRRをブレーキアクチュエータ７へ出力し、リターンへ移行する。
【００８９】
［ブレーキ制御］
制御切替フラグＦcが１であり、内輪空転可能性があると判断された場合には、図１２のフローチャートにおいて、ステップS21→ステップS22→ステップS23→ステップS24→ステップS25→ステップS26へと進む流れとなる。すなわち、ステップS24では、各輪荷重ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRが推定され、ステップS25では、推定された各輪荷重ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRから空転防止制御時のブレーキ液圧指令値ＰFL，ＰFR，ＰRL，ＰRRが算出され、ステップS26において、タイヤ摩擦力余裕内の各車輪がロックしない範囲で最大限のブレーキがかかるよう、ブレーキ液圧指令値ＰFL，ＰFR，ＰRL，ＰRRを調整する空転防止ブレーキ制御が実施される。
【００９０】
制御切替フラグＦcがゼロであり、内輪空転可能性が無いと判断された場合には、図１２のフローチャートにおいて、ステップS21→ステップS22→ステップS23→ステップS27へと進む流れとなる。すなわち、ステップS27において、通常ブレーキ制御部６１で算出されたブレーキ液圧指令値ＰFL，ＰFR，ＰRL，ＰRRに基づく通常制御が実施される。
【００９１】
［従来の内輪空転防止制御の問題点］
特開２００１−２１３３４５号公報には、複数のセンサにより横加速度、ロール速度、ヨーレート等の車両挙動を検出し、これら車両挙動に応じて算出したロール角度推定値に基づいてステアリングギア比を変更することにより、ロール挙動の安定化を図る技術が記載されている。
【００９２】
ところが、この従来技術は、車両挙動のフィードバック制御に伴う過渡応答や振動が、操舵の遅れや不安定挙動につながるため、制御上好ましくない場合がある。また、大きな車両挙動（旋回加速度等）を発生してから内輪空転防止制御を開始するため、制御介入タイミングの遅れ、制御量（操舵切り戻し量）の増大を招くおそれがある。
【００９３】
一方、特開２００１−２１９８４０号公報には、複数のセンサにより横加速度、ロール速度、車速およびヨーレート等の車両挙動からロール角度推定値を算出し、算出したロール角度推定値に応じて車両ヨーレートを減少させるように各車輪のブレーキ圧配分を制御することにより、旋回時の内輪空転防止を図る技術が記載されている。
【００９４】
ところが、この従来技術は、制動力を利用してヨーレートおよび車速の低減を実施し、内輪空転防止に必要な横加速度の低減を図るものであるため、高横加速度旋回状態ではタイヤ摩擦力をコーナリングフォース（タイヤ横力）の発生に多くを費やされてしまう。よって、ブレーキ力を充分に発生できず、内輪空転を防止できないおそれがある。さらに、減速により前輪荷重が増加し、前輪コーナリングフォースが増大することにより、ブレーキ制御によるヨーレート低減効果が妨げられるという問題がある。
【００９５】
［内輪空転予測時の制動およびギア比可変作用］
これに対し、実施例１の車両用内輪空転防止制御装置では、通常の操舵制御に用いられる車速センサと運転者操舵角センサの出力から内輪空転を予測し、フィードフォワード制御により、ブレーキ制御とステアリングギア比制御を同時に実施することで、上記問題点を解決し、旋回時の内輪空転を未然に防ぐことができる。
【００９６】
図１３は、空転防止制御を実施しない場合の切り返し急操舵時における横Ｇと左輪荷重を示す図であり、ステアリングを中立位置から右方向→左方向へと急操舵した場合（図１３(a)）、過大な横Ｇのピークが発生し（図１３(b)）、左輪荷重がゼロとなって左輪が空転してしまう（図１３(c)）。
【００９７】
実施例１では、操舵制御コントローラ３は、内輪の空転が予測されたとき、通常制御時よりもステアリングギア比を大きくする（図１４(a)）。同時に、ブレーキ制御コントローラ６は、各車輪の輪荷重ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRに応じたブレーキ液圧指令値ＰFL，ＰFR，ＰRL，ＰRRを算出し、ブレーキアクチュエータ７を駆動して各ブレーキ装置１６ａ〜１６ｄのブレーキ液圧を調整する。
【００９８】
ここで、旋回内輪（左前後輪）の空転が予測された場合、左前後輪の輪荷重はゼロに近い状態であり、かつ前輪荷重が後輪荷重よりも大きくなっているため、各車輪のブレーキ液圧は、
右前輪液圧>右後輪液圧>左前輪液圧>左後輪液圧
の関係となっている（図１４(b)，(c)）。
【００９９】
このとき、車体速Ｖと各車輪速ＶFL，ＶFR，ＶRL，ＶRRとの差に応じて、タイヤ摩擦力余裕内で最大限のブレーキがかかるよう、ブレーキ液圧指令値ＰFL，ＰFR，ＰRL，ＰRRを調整するため、車輪がロックしない範囲で最大の制動力を発生させることができる。
【０１００】
すなわち、実施例１では、内輪空転を予測した場合には、各車輪に対し、車輪がロックしない範囲で最大のブレーキをかけると同時に、操舵応答をよりスローとすることにより、制御無しの場合（図１３(b)）と比較して、横Ｇのピーク値を大幅に低減することができる（図１５(a)）。結果として、図１５(b)に示すように、左輪荷重がゼロとなるのを防止できるため、旋回時の内輪空転を未然に防ぐことができる。
【０１０１】
次に、効果を説明する。
実施例１の車両用内輪空転防止制御装置にあっては、以下に列挙する効果が得られる。
【０１０２】
(1) ブレーキペダルの操作とは独立して各車輪のブレーキ液圧を可変するブレーキアクチュエータ６と、ステアリングギア比を可変する前輪操舵アクチュエータ５と、を備えた車両用内輪空転防止制御装置において、内輪が空転するかどうかを予測する内輪空転判断手段（内輪空転判断部３３）と、内輪が空転すると判断されたとき、ブレーキアクチュエータ７に対し、各車輪のブレーキ圧を増大させるブレーキ液圧指令値を出力するとともに、前輪操舵アクチュエータ５に対し、ステアリングギア比をより大きくするギア比可変指令値を出力する内輪空転防止制御手段（空転防止ブレーキ制御部６２，空転防止補正部３１２ｂ）と、を設けたため、内輪空転を予測し、フィードフォワード制御により車両挙動の初期状態から各車輪のブレーキ圧を増大させると同時に、操舵応答をスローにすることにより、横加速度のピークを抑えることができるため、車両挙動のフィードバック制御に伴う過渡応答や振動等を発生させることなく、内輪空転を未然に防ぐことができる。
【０１０３】
(2) 各車輪の輪荷重ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRを検出する輪荷重検出手段を設け、ブレーキ制御コントローラ６は、各輪荷重ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRに基づいて各車輪のブレーキ圧指令値ＰFL，ＰFR，ＰRL，ＰRRを独立に算出するため、輪荷重が大きな旋回外輪に十分な制動力を発生させることができる。よって、横加速度がより低減できるため、内輪空転を確実に防止できる。
【０１０４】
(3) 空転防止ブレーキ制御部６２は、各車輪のブレーキ圧指令値ＰFL，ＰFR，ＰRL，ＰRRを車体速Ｖと各車輪速ＶFL，ＶFR，ＶRL，ＶRRとの差に応じて、各車輪がロックしない範囲で、独立に算出するため、各車輪がロックしない範囲で最大のブレーキをかけることができる。
【０１０５】
(4) 空転防止補正部３１２ｂは、車速とステアリング操舵角とから求まる車両の旋回加速度推定値ＥＧyの変化率ＥＧy'が高いほど、目標ヨーレートψ'*の制限値を小さく（図６のマップ参照）して、ステアリングギア比を大きくするため、旋回加速度推定値ＥＧyの大きさに応じて内輪空転を防止しつつ、過度なアンダーステア傾向となるのを抑制できる。
【０１０６】
(5) 空転防止補正部３１２ｂは、各車輪のブレーキ圧指令値の加算値（ＰFL＋ＰFR＋ＰRL＋ＰRR）が大きいほど、目標ヨーレートψ'*の制限値を小さく（図７のマップ参照）して、ステアリングギア比を大きくするため、減速Ｇの大きさに応じて内輪空転を防止しつつ、ブレーキ制御によるヨーレート増減の影響を抑制できる。
【０１０７】
(6) 空転防止補正部３１２ｂは、各車輪のブレーキ圧指令値の左右差|（ＰFL＋ＰRL）−（ＰFR＋ＰRR）|が所定値ΔＰs1より大きいほど、目標ヨーレートψ'*の制限値を大きく（図８のマップ参照）して、ステアリングギア比の増大量を小さくするため、発生ヨーレートの大きさに応じて内輪空転を防止しつつ、ブレーキ制御によるヨーレート増減の影響を抑制できる。
【０１０８】
(7) 操舵コントローラ３は、車速とステアリング操舵角とから算出した車両の目標ヨーレートψ'*に応じて、目標前輪操舵角θ*を設定する目標出力値生成部３２を備え、内輪空転防止制御手段は、内輪が空転すると判断されたとき、目標値生成部３１の目標ヨーレートψ'*の大きさを制限（−Ｌψ''*≦ψ"*(s)≦Ｌψ''*  ψ"*：目標ヨー角加速度）して、ステアリングギア比を大きくすることで、横Ｇのピークが抑制され、内輪空転を防止できる。
【０１０９】
（他の実施例）
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は実施例１の構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【０１１０】
例えば、実施例１の各輪荷重推定値やブレーキ液圧指令値の算出方法は一例であり、他に、車輪がロックしない範囲で最大のブレーキをかける制御則であればよい。
【０１１１】
また、実施例１では、各輪独立にブレーキ液圧指令値を算出したが、前後や左右などで合わせて算出してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】実施例１の車両用内輪空転防止制御装置の全体システム図である。
【図２】実施例１の操舵制御コントローラ３の制御ブロック図である。
【図３】目標値生成部３１の制御ブロック図である。
【図４】目標値演算部３１２の制御ブロック図である。
【図５】ブレーキ制御コントローラ６の制御ブロック図である。
【図６】旋回加速度変化率推定値ＥＧy'に応じた制限値Ｌψ''*YGの設定マップである。
【図７】ブレーキ液圧指令値の加算値（ＰFL＋ＰFR＋ＰRL＋ＰRR）に応じた係数Ｋψ''*XGの設定マップである。
【図８】左右輪液圧差の絶対値|（ＰFL＋ＰRL）−（ＰFR＋ＰRR）|に応じた係数Ｋψ''*YRの設定マップである。
【図９】旋回加速度推定値ＥＧyに応じた閾値Ｔdθの設定マップである。
【図１０】旋回加速度推定値ＥＧyに応じた閾値Ｔdθの設定マップである。
【図１１】実施例１の操舵制御コントローラ３で実行される操舵制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】実施例１のブレーキ制御コントローラ６で実行されるブレーキ制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】空転防止制御を実施しない場合の切り返し急操舵時における横Ｇと左輪荷重を示す図である。
【図１４】実施例１の空転防止制御を実施した場合の切り返し急操舵における前輪操舵角と前輪ブレーキ液圧と後輪ブレーキ液圧を示す説明図である。
【図１５】実施例１の空転防止制御を実施した場合の切り返し急操舵時における横Ｇと左輪荷重を示す図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１  運転者操舵角センサ
２  車速センサ
３  操舵制御コントローラ
３１  目標値生成部
３１１  車両モデル演算部
３１２  目標値演算部
３１２ａ  目標ヨー角速度演算部
３１２ｂ  空転防止補正部
３１２ｃ  制御切替部
３１２ｄ  目標ヨーレート演算部
３２  目標出力値生成部
３３  内輪空転判断部
４  前輪操舵コントローラ
５  前輪操舵アクチュエータ
６  ブレーキ制御コントローラ
６１  通常ブレーキ制御部
６２  空転防止ブレーキ制御部
６３  制御切替部
７  ブレーキアクチュエータ
１０  ステアリングホイール
１１ａ  左前輪
１１ｂ  右前輪
１２  前輪転舵機構
１３  コラムシャフト
１４ａ  左後輪
１４ｂ  右後輪
１５ａ〜１５ｄ  車輪速センサ
１６ａ〜１６ｄ  ブレーキ装置
１７  ヨーレートセンサ
１８  加速度センサ
【図１】
2006001416.tif 000014
【図２】
2006001416.tif 000015
【図３】
2006001416.tif 000016
【図４】
2006001416.tif 000017
【図５】
2006001416.tif 000018
【図６】
2006001416.tif 000019
【図７】
2006001416.tif 000020
【図８】
2006001416.tif 000021
【図９】
2006001416.tif 000022
【図１０】
2006001416.tif 000023
【図１１】
2006001416.tif 000024
【図１２】
2006001416.tif 000025
【図１３】
2006001416.tif 000026
【図１４】
2006001416.tif 000027
【図１５】
2006001416.tif 000028