(57)【要約】  予め設定された一次遅れの時定数を使用して、規範ヨーレートに対し一次遅れの関係にある車両の基準ヨーレートを演算し（Ｓ３２０）、車両の実ヨーレートと基準ヨーレートとの偏差の大きさがしきい値を越えると、偏差の大きさが小さくなるよう各車輪の制駆動力の制御による車両運動制御を実行する（Ｓ４２０〜５００）。車両の総重量や車両重心の車両前後方向位置が変化し時定数が実際の値と相違することに起因して不必要な車両運動制御が実行されることを防止するための修正値Δγcsを求め（Ｓ３３０〜３９０）、該修正値にてしきい値を修正する（Ｓ４２０）。
2014136189.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め設定された一次遅れの時定数を使用して車両の規範運動状態量に対し一次遅れの関係にある車両の基準運動状態量を演算し、車両の実際の運動状態量と車両の基準運動状態量との偏差の大きさがしきい値を越えると、前記偏差の大きさが小さくなるよう各車輪の制駆動力若しくは操舵輪の舵角を制御する車両の走行運動制御装置において、
車両の総重量の変化及び車両重心の車両前後方向位置の変化の少なくとも一方に起因して前記一次遅れの時定数が実際の値と相違することによる車両の基準運動状態量の演算誤差に対応する修正値を求め、該修正値にて前記偏差の大きさ及び前記しきい値の一方を修正することを特徴とする車両の走行運動制御装置。
【請求項２】
前記修正値は、車両の実際の運動状態量と車両の基準運動状態量との偏差の大きさが車両の標準状態について予め設定された標準しきい値を越えていると判定されることを防止するために前記偏差の大きさ及び前記しきい値の一方を補正するに必要な補正量のうちの最小値であり、
前記走行運動制御装置は、予め求められた車両の総重量及び車両のスタビリティファクタと前記修正値との関係を記憶する記憶装置を有し、
前記走行運動制御装置は、車両の総重量及び車両のスタビリティファクタを推定し、推定された車両の総重量及び車両のスタビリティファクタに基づいて前記記憶装置より修正値を演算することを特徴とする請求項１に記載の車両の走行運動制御装置。
【請求項３】
車両の実際の運動状態量及び車両の基準運動状態量は、それぞれ車両の実際のヨーレート及び車両の基準ヨーレートであり、
前記修正値は、車両の総重量及び車両のスタビリティファクタを可変パラメータとする車両の２輪モデルを使用して、車速及び前輪の舵角に基づいて車両のヨーレート及び車両の横加速度が演算され、前記車両の標準状態について予め設定された車両のスタビリティファクタ及び一次遅れの時定数を使用して、車速、前輪の舵角及び演算された車両の横加速度に基づいて車両の基準ヨーレートが演算され、演算された車両のヨーレートと演算された車両の基準ヨーレートとの偏差の大きさが前記基準しきい値を越えていると判定されることを防止するための前記補正量のうちの最小値として車両の種々の総重量及びスタビリティファクタについて求められた値であることを特徴とする請求項２に記載の車両の走行運動制御装置。
【請求項４】
前記修正値は、車速、前輪の舵角の大きさ、車両の横加速度の大きさ、及び操舵周波数がそれぞれ対応する基準値未満である場合について、演算された車両のヨーレートと演算された車両の基準ヨーレートとの偏差の大きさが前記基準しきい値を越えていると判定されることを防止するための値であることを特徴とする請求項３に記載の車両の走行運動制御装置。
【請求項５】
前記２輪モデルは、車両の総重量及び車両のスタビリティファクタに応じて、車両重心の車両前後方向位置、前輪及び後輪のコーナリングパワー、車両のヨー慣性モーメントが可変設定されると共に、ヨー慣性モーメントと前輪及び後輪のコーナリングパワーとに応じて前記一次遅れの時定数が可変設定される２輪モデルであることを特徴とする請求項３又は４に記載の車両の走行運動制御装置。
【請求項６】
車両のヨー慣性モーメントは、車両の総重量及び車両のスタビリティファクタに基づいて前記車両の標準状態に対する車両の総重量の変化量及び車両重心の車両前後方向位置の変化量が推定され、車両の総重量の変化量及び車両重心の車両前後方向位置の変化量に基づいて車両のヨー慣性モーメントの変化量が推定され、推定されたヨー慣性モーメントの変化量と前記車両の標準状態におけるヨー慣性モーメントとの和として演算されることにより、可変設定されることを特徴とする請求項５に記載の車両の走行運動制御装置。
【請求項７】
前記車両の標準状態は予め設定された車両の標準積載状態であることを特徴とする請求項２に記載の車両の走行運動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両の走行運動の制御に係り、更に詳細には車両の実運動状態量と車両の基準運動状態量との偏差に基づいて車両の走行運動を制御する走行運動制御装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
車両における走行運動の制御においては、車両の実運動状態量としての実ヨーレートと車両の基準運動状態量としての基準ヨーレートとの偏差の大きさが基準値を越えているか否かの判別により、車両の旋回挙動が悪化しているか否かの判別が行われる。そして、旋回挙動が悪化していると判別されると、車輪の制動力や舵角が制御されることにより、車両の走行運動が安定化される。この場合、基準ヨーレートは、車速、前輪の舵角、車両の横加速度に基づいて求められる車両の規範ヨーレートに対し一次遅れの関係にある値として演算される。【０００３】
上記一次遅れの時定数は、車速に依存すると共に、車両の積載状況によって変化する。特に、バスやトラックの如く積載荷重の変動幅や車両の重心位置の変動幅が大きい車両の場合には、乗用車に比して積載状況による上記一次遅れの時定数の変化幅が大きい。そのため、例えば下記の特許文献１に記載されている如く、車両重心の車両前後方向位置及び前後輪の車軸荷重を推定し、その推定結果に基づいて一次遅れの時定数の変動の要因となる前後輪のタイヤのコーナリングパワーを推定する装置が既に提案されている。【０００４】
この推定装置が設けられていれば、推定された前後輪のタイヤのコーナリングパワーに基づいて、一次遅れの時定数を修正することができる。よって、積載荷重の変動幅や車両の重心位置の変動幅が大きい車両においても、コーナリングパワーに基づいて一次遅れの時定数が修正されない場合に比して適正に旋回時の車両の走行運動を制御することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＷＯ２０１０／０８２２８８公報
【発明の概要】
【０００６】
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、上記一次遅れの時定数は、車両のヨー慣性モーメントの変化によっても変化し、車両のヨー慣性モーメントも車両の積載状況によって変化する。そのため、車両の総重量や車両重心の車両前後方向位置等を推定し、その推定結果に基づいて上記一次遅れの時定数を正確に推定することは困難である。また、一次遅れの時定数の推定が正確ではないことに起因して、車両の旋回挙動が実際には悪化していないにも拘らず悪化していると判定され、車輪の制動力や舵角の制御による車両の走行運動の安定化が不必要に早く開始されてしまう虞れがある。
【０００７】
また、車両の基準運動状態量としての基準ヨーレートは、例えばアンチスキッド制御やトラクション制御の如き他の車両の制御にも使用されている。そのため、車両の総重量や車両重心の車両前後方向位置等の推定結果に基づいて推定された不正確な一次遅れの時定数を使用して基準ヨーレートが演算されると、演算誤差等の影響が車両の他の制御にも及んでしまう虞れがある。
【０００８】
本発明は、車両の実運動状態量と車両の基準運動状態量との偏差に基づく車両の運動制御に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものである。そして、本発明の主要な課題は、一次遅れの時定数の演算誤差等の影響が車両の他の制御に及ぶことを防止しつつ、運動状態量の偏差に基づく車両の走行運動の安定化が不必要に早く開始される虞れを低減することである。
【０００９】
〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
上述の主要な課題は、本発明によれば、予め設定された一次遅れの時定数を使用して車両の規範運動状態量に対し一次遅れの関係にある車両の基準運動状態量を演算し、車両の実際の運動状態量と車両の基準運動状態量との偏差の大きさがしきい値を越えると、偏差の大きさが小さくなるよう各車輪の制駆動力若しくは操舵輪の舵角を制御する車両の走行運動制御装置において、車両の総重量の変化及び車両重心の車両前後方向位置の変化の少なくとも一方に起因して一次遅れの時定数が実際の値と相違することによる車両の基準運動状態量の演算誤差に対応する修正値を求め、該修正値にて偏差の大きさ及びしきい値の一方を修正することを特徴とする車両の走行運動制御装置によって達成される。
【００１０】
上記の構成によれば、車両の総重量の変化及び車両重心の車両前後方向位置の変化の少なくとも一方に起因して一次遅れの時定数が実際の値と相違することによる車両の基準運動状態量の演算誤差に対応する修正値が求められる。そして、その修正値にて実際の運動状態量と基準運動状態量との偏差の大きさ及びしきい値の一方が修正される。
【００１１】
よって、車両の総重量や車両重心の車両前後方向位置が変化しても、一次遅れの時定数が実際の値と相違することによる演算誤差の影響を排除して、運動状態量の偏差の大きさがしきい値を越えているか否かを判定することができる。従って、車両の総重量や車両重心の車両前後方向位置が変化しても、それらの変化に起因して車両の走行運動の安定化が不必要に早く開始される虞れを低減することができる。また、演算誤差に対応する修正値にて偏差の大きさ及びしきい値の一方が修正されるので、演算誤差に対応しない修正値にて偏差の大きさ及びしきい値の一方が修正される場合に比して、車両の走行運動の安定化の開始が遅れる虞れを適正に低減することができる。
【００１２】
また、車両の基準運動状態量は、車両の総重量や車両重心の車両前後方向位置等の推定結果に基づいて推定された一次遅れの時定数を使用して演算されるのではなく、予め設定された一次遅れの時定数を使用して演算される。従って、一次遅れの時定数の推定誤差に起因する基準運動状態量の演算誤差等の影響が、車両の他の制御に及ぶことを効果的に防止することができる。
【００１３】
また本発明によれば、上記の構成に於いて、修正値は、車両の実際の運動状態量と車両の基準運動状態量との偏差の大きさが車両の標準状態について予め設定された標準しきい値を越えていると判定されることを防止するために偏差の大きさ及びしきい値の一方を補正するに必要な補正量のうちの最小値であり、走行運動制御装置は、予め求められた車両の総重量及び車両のスタビリティファクタと修正値との関係を記憶する記憶装置を有し、走行運動制御装置は、車両の総重量及び車両のスタビリティファクタを推定し、推定された車両の総重量及び車両のスタビリティファクタに基づいて記憶装置より修正値を演算するようになっていてよい。
【００１４】
上記の構成によれば、車両の総重量及び車両のスタビリティファクタが推定され、推定された車両の総重量及び車両のスタビリティファクタに基づいて記憶装置より修正値が演算される。よって、車両の総重量や車両重心の車両前後方向位置が変化しても、それらの変化に応じて修正値を容易にかつ能率よく演算することができる。従って、車両の総重量や車両重心の車両前後方向位置等の推定結果に基づいて演算誤差が求められ、演算誤差に基づいて修正値が演算される場合に比して、走行運動制御装置の演算負荷を低減することができる。
【００１５】
また、修正値は、ヨーレートの偏差の大きさが標準しきい値を越えていると判定されることを防止するための補正量のうちの最小値である。よって、偏差の大きさ又はしきい値が過剰に補正されることを防止し、これにより過剰の補正に起因して車両の走行運動の安定化の開始が遅れることを回避することができる。
【００１６】
また本発明によれば、上記の構成に於いて、車両の実際の運動状態量及び車両の基準運動状態量は、それぞれ車両の実際のヨーレート及び車両の基準ヨーレートであり、修正値は、車両の総重量及び車両のスタビリティファクタを可変パラメータとする車両の２輪モデルを使用して、車速及び前輪の舵角に基づいて車両のヨーレート及び車両の横加速度が演算され、車両の標準状態について予め設定された車両のスタビリティファクタ及び一次遅れの時定数を使用して、車速、前輪の舵角及び演算された車両の横加速度に基づいて車両の基準ヨーレートが演算され、演算された車両のヨーレートと演算された車両の基準ヨーレートとの偏差の大きさが基準しきい値を越えていると判定されることを防止するための補正量のうちの最小値として車両の種々の総重量及びスタビリティファクタについて求められた値であってよい。
【００１７】
上記の構成によれば、車両の総重量及び車両のスタビリティファクタを可変パラメータとする車両の２輪モデルを使用して、車速及び前輪の舵角に基づいて車両のヨーレート及び車両の横加速度が演算される。そして、車両の標準状態について予め設定された車両のスタビリティファクタ及び一次遅れの時定数を使用して、車速、前輪の舵角及び演算された車両の横加速度に基づいて車両の基準ヨーレートが演算される。よって、車両のヨーレート及び車両の横加速度が検出される場合に比して、必要な検出装置の数を低減することができると共に、検出装置のゲイン誤差等の蓄積に起因する基準ヨーレートの演算誤差を低減することができる。
【００１８】
また本発明によれば、上記の構成に於いて、修正値は、車速、前輪の舵角の大きさ、車両の横加速度の大きさ、及び操舵周波数がそれぞれ対応する基準値未満である場合について、演算された車両のヨーレートと演算された車両の基準ヨーレートとの偏差の大きさが基準しきい値を越えていると判定されることを防止するための値であってよい。
【００１９】
上記の構成によれば、修正値は、車速、前輪の舵角の大きさ、車両の横加速度の大きさ、及び操舵周波数がそれぞれ対応する基準値未満である場合についての修正値である。よって、車速等がそれぞれ対応する基準値未満である場合においては、車両の総重量や車両重心の車両前後方向位置が変化しても、それらの変化に起因して車両の走行運動の安定化が不必要に早く開始される虞れを確実に低減することができる。
【００２０】
また本発明によれば、上記の構成に於いて、２輪モデルは、車両の総重量及び車両のスタビリティファクタに応じて、車両重心の車両前後方向位置、前輪及び後輪のコーナリングパワー、車両のヨー慣性モーメントが可変設定されると共に、ヨー慣性モーメントと前輪及び後輪のコーナリングパワーとに応じて一次遅れの時定数が可変設定される２輪モデルであってよい。
【００２１】
上記の構成によれば、２輪モデルの車両重心の車両前後方向位置、前輪及び後輪のコーナリングパワー、車両のヨー慣性モーメントは、車両の総重量及び車両のスタビリティファクタに応じて可変設定される。また、２輪モデルの一次遅れの時定数は、ヨー慣性モーメントと前輪及び後輪のコーナリングパワーとに応じて可変設定される。よって、車両の総重量や車両重心の車両前後方向位置が変化しても、それらの変化を反映させて車両のヨーレート及び車両の横加速度を正確に演算することができ、従って車両の基準ヨーレートを正確に演算することができる。
【００２２】
また本発明によれば、上記の構成に於いて、車両のヨー慣性モーメントは、車両の総重量及び車両のスタビリティファクタに基づいて前記車両の標準状態に対する車両の総重量の変化量及び車両重心の車両前後方向位置の変化量が推定され、車両の総重量の変化量及び車両重心の車両前後方向位置の変化量に基づいて車両のヨー慣性モーメントの変化量が推定され、推定されたヨー慣性モーメントの変化量と前記車両の標準状態におけるヨー慣性モーメントとの和として演算されることにより、可変設定されるようになっていてよい。
【００２３】
上記の構成によれば、車両の標準状態に対する車両の総重量の変化量及び車両重心の車両前後方向位置の変化量が推定され、それらの変化量に基づいて車両のヨー慣性モーメントの変化量が推定される。そして、推定されたヨー慣性モーメントの変化量と車両の標準状態におけるヨー慣性モーメントとの和が車両のヨー慣性モーメントの推定値として演算される。
【００２４】
よって、車両の積載状況が変化することにより車両の総重量や車両重心の車両前後方向位置が変化しても、それらの変化に起因する車両のヨー慣性モーメントの変化量を推定し、これにより車両のヨー慣性モーメントを正確に推定することができる。従って、車両の積載状況の変化に伴って車両のヨー慣性モーメントが変化しても、その変化が反映するよう修正量を演算することができる。
【００２５】
また本発明によれば、上記の構成に於いて、車両の標準状態は予め設定された車両の標準積載状態であってよい。
【００２６】
上記の構成によれば、修正量は、運動状態量の偏差の大きさが車両の標準積載状態について予め設定された標準しきい値を越えていると判定されることを防止するために必要な補正量のうちの最小値である。よって、車両の総重量や車両重心の車両前後方向位置が標準積載状態より変化しても、それらの変化に起因して車両の走行運動の安定化が不必要に早く開始される虞れを低減するための最小値として修正量を演算することができる。
【００２７】
〔課題解決手段の好ましい態様〕
車両のホイールベースをＬとし、前輪の実舵角をδとし、車両の横加速度をＧyとする。また、車速をＶとし、車両のスタビリティファクタをＫhとし、ラプラス演算子をｓとする。車両の基準ヨーレートγstは下記の式（１）により表される。即ち、車両の基準ヨーレートγstは、式（１）の右辺の（）内の値である車両の規範ヨーレートγtに対する一次遅れの値として演算される。
【数１】
2014136189.tif 000003
【００２８】
なお、式（１）のＴpは、一次遅れの時定数の車速Ｖにかかる係数であり、車速Ｖと係数Ｔpとの積が一次遅れの時定数である。この係数Ｔpは、車両のヨー慣性モーメントをＩzとし、前輪及び後輪のコーナリングパワーをそれぞれＫf及びＫrとすると、下記の式（２）により表される。本願においては、この係数を「操舵応答時定数係数」と呼ぶこととする。
【数２】
2014136189.tif 000004
【００２９】
よって、本発明の一つの好ましい態様によれば、車両の基準運動状態量としての車両の基準ヨーレートγstは、上記式（１）に従って演算されてよい。
【００３０】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、車両の標準状態における車両のスタビリティファクタに対する車両のスタビリティファクタの変化量に基づいて、偏差の大きさ及びしきい値の一方を修正するための第二の修正値が演算され、第二の修正値が演算誤差に基づく修正値よりも大きいときには、偏差の大きさ及びしきい値の一方が第二の修正値にて修正されてよい。
【００３１】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、車両のヨー慣性モーメントの変化量は、積載荷重単独のヨー慣性モーメントとして推定されるようになっていてよい。
【００３２】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、車両の総重量及び車両のスタビリティファクタの一方が他方により定まるしきい値以下であるときには、修正量が０に設定されてよい。
【００３３】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、一次遅れの時定数が更新される度に車両の総重量、車両のスタビリティファクタ、及び一次遅れの時定数を不揮発性の記憶装置に記憶させ、推定された車両の総重量及び車両のスタビリティファクタと記憶装置に記憶されている車両の総重量及び車両のスタビリティファクタとの差をそれぞれ車両の総重量の変化量及び車両のスタビリティファクタの変化量として、車両の総重量の変化量及び車両のスタビリティファクタの変化量の一方が他方の変化量により定まるしきい値以下であるときには、修正量が記憶装置に記憶されている値に設定されてよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】車輪の制動力を制御することにより車両の走行運動を安定化させるよう構成された本発明による走行運動制御装置の第一の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】車両のホイールベース等の諸元を示す側面図である。
【図３】第一の実施形態に於ける走行運動制御のためのしきい値の修正量Δγcsの演算ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】図３に示されたフローチャートのステップ３００において実行されるサブルーチンを示すフローチャートである。
【図５】しきい値の修正量Δγcsを使用して行われる車両の走行運動制御のルーチンを示すフローチャートである。
【図６】車両の総重量Ｗ及び車両のスタビリティファクタＫhに基づいて、操舵応答時定数係数Ｔpの演算が不要であるか否かを判別するためのマップである。
【図７】車両の総重量Ｗ及び車両のスタビリティファクタＫhに基づいて、操舵応答時定数係数Ｔpの演算が不要であるか否かを判別するための他のマップである。
【図８】第二の実施形態に於けるしきい値の修正量Δγcsの演算ルーチンを示すフローチャートである。
【図９】第一の実施形態に対応する第一の修正例におけるしきい値の修正量の演算ルーチンの要部を示すフローチャートである。
【図１０】第二の実施形態に対応する第二の修正例におけるしきい値の修正量の演算ルーチンの要部を示すフローチャートである。
【図１１】車両の総重量Ｗ及び車両のスタビリティファクタＫhに基づいて、車両がスピン状態にあるときのしきい値の修正量Δγcsを演算するためのマップである。
【図１２】車両の総重量Ｗ及び車両のスタビリティファクタＫhに基づいて、車両がドリフトアウト状態にあるときのしきい値の修正量Δγcsを演算するためのマップである。
【図１３】スピン状態の判定がなされないようにするために必要なしきい値の増大量と総重量Ｗ及びスタビリティファクタＫhとの関係を示すグラフである。
【図１４】ドリフトアウト状態の判定がなされないようにするために必要なしきい値の増大量と総重量Ｗ及びスタビリティファクタＫhとの関係を示すグラフである。
【図１５】車両の総重量Ｗ及び車両のスタビリティファクタＫhに基づいて、前輪のタイヤのコーナリングパワーＫfを演算するためのマップである。
【図１６】車両の総重量Ｗ及び車両のスタビリティファクタＫhに基づいて、後輪のタイヤのコーナリングパワーＫrを演算するためのマップである。
【図１７】車両の総重量Ｗ及び車両のスタビリティファクタＫhに基づいて、車両のヨー慣性モーメントＩzを演算するためのマップである。
【図１８】車両の総重量の変化量ΔＷ及び車両のスタビリティファクタの変化量ΔＫhに基づいて、しきい値の修正量Δγcsの演算が不要であるか否かを判別するためのマップである。
【図１９】車両の総重量の変化量ΔＷ及び車両のスタビリティファクタの変化量ΔＫhに基づいて、しきい値の修正量Δγcsの演算が不要であるか否かを判別するための他のマップである。
【図２０】車両の総重量Ｗ及び車両のスタビリティファクタＫhに基づいて、標準重量Ｗvに対する車両の重量の変化量である車両の積載重量Ｗloを演算するためのマップである。
【図２１】車両の総重量Ｗ及び車両のスタビリティファクタＫhに基づいて、車両の重心と前輪の車軸との間の車両前後方向の距離Ｌfを演算するためのマップである。
【図２２】車両の総重量Ｗ及び車両のスタビリティファクタＫhに基づいて、前輪の車軸荷重Ｗfを演算するためのマップである。
【図２３】車両の総重量Ｗ及び車両のスタビリティファクタＫhに基づいて、後輪の車軸荷重Ｗrを演算するためのマップである。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施形態について詳細に説明する。
【００３６】
［第一の実施形態］
図１は車輪の制動力を制御することにより車両の走行運動を安定化させるよう構成された本発明による走行運動制御装置の第一の実施形態を示す概略構成図である。
【００３７】
図１に於いて、５０は車両１０に適用された走行運動制御装置を全体的に示しており、車両１０は左右の前輪１２FL及び１２FR及び左右の後輪１２RL及び１２RRを有している。操舵輪である左右の前輪１２FL及び１２FRは運転者によるステアリングホイール１４の転舵に応答して駆動されるラック・アンド・ピニオン式のパワーステアリング装置１６によりタイロッド１８L及び１８Rを介して操舵される。なお、図示の実施形態に於いては、車両１０はワンボックスカーであるが、積載荷重の大きさ及び位置の変動範囲が大きいバスやトラックの如き任意の車両であってよい。
【００３８】
各車輪の制動力は、制動装置２０の油圧回路２２によりホイールシリンダ２４FR、２４FL、２４RR、２４RLの制動圧が制御されることによって制御されるようになっている。図には示されていないが、油圧回路２２はオイルリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含んでいる。各ホイールシリンダの制動圧は、通常時には運転者によるブレーキペダル２６の踏み込み操作に応じて駆動されるマスタシリンダ２８により制御され、また必要に応じて後に説明する如く電子制御装置３０により制御される。
【００３９】
車輪１２FR〜１２RLには、それぞれ対応する車輪の車輪速度Ｖwi（ｉ＝fr、fl、rr、rl）を検出する車輪速度センサ３２FR〜３２RLが設けられ、ステアリングホイール１４が連結されたステアリングコラムには、操舵角θを検出する操舵角センサ３４が設けられている。操舵角センサ３４は、車両の左旋回方向を正として操舵角を検出する。なお、FR、FL、RR、RL及びfr、fl、rr、rlは、それぞれ右前輪、左前輪、右後輪、左後輪を意味する。
【００４０】
図示の如く、車輪速度センサ３２FR〜３２RLにより検出された車輪速度Ｖwiを示す信号、及び操舵角センサ３４により検出された操舵角θを示す信号は、電子制御装置３０に入力される。
【００４１】
なお、図には詳細に示されていないが、電子制御装置３０は、例えばＣＰＵとＲＯＭとＥＥＰＲＯＭとＲＡＭとバッファメモリ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マイクロコンピュータを含んでいる。ＲＯＭは後述の図３ないし図５に示されたフローチャートや後述の車両の標準状態について種々の値を記憶している。
【００４２】
電子制御装置３０は、後述の如く図３及び図４に示されたフローチャートに従い、車両の総重量Ｗ及び車両のスタビリティファクタＫhを演算し、それらに基づく車両の２輪モデルを使用して車両の実ヨーレートγと基準ヨーレートγstを演算する。また、電子制御装置３０は、実ヨーレートγと基準ヨーレートγstとの偏差Δγの大きさの操舵角換算値Δγsの大きさが走行運動制御のためのしきい値γcs（正の定数）よりも大きいときには、しきい値γcsの修正量Δγcsを演算する。そして、電子制御装置３０は、しきい値γcsに修正量Δγcsを加算することにより、しきい値を修正する。
【００４３】
また、電子制御装置３０は、後述の如く図５に示されたフローチャートに従い、操舵角換算値Δγsが修正後のしきい値γcs＋Δγcsよりも大きいか否かの判別により、車両の旋回挙動が悪化しており車両の旋回運動の安定化が必要であるか否かを判別する。さらに、電子制御装置３０は、旋回運動の安定化が必要である旨の判別を行ったときには、車両の旋回運動が安定化するよう、各車輪の制動力を制御する。
【００４４】
図２は車両のホイールベース等の諸元を示す側面図である。図２に示されている如く、車両１０の重心１００は車両のホイールベースＬの領域にある。即ち、重心１００は、前輪１２FL及び１２FRの車軸１０２Fと後輪１２RL及び１２RRの車軸１０２Rとの間に位置する。Ｌf及びＬrは、それそれぞれ重心１００と前輪の車軸１０２F及び後輪の車軸１０２Rとの間の車両前後方向の距離である。また、Ｌlomin及びＬlomaxは、それそれぞれ前輪の車軸１０２Fと荷台１０４の前端部１０４F及び後端部１０４Rとの間の車両前後方向の距離であり、既知の値である。
【００４５】
次に、図３及び図４に示されたフローチャートを参照して第一の実施形態に於ける走行運動制御のためのしきい値の修正量Δγcsの演算ルーチンについて説明する。なお、図３及び図４に示されたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。このことは後述の図５に示されたフローチャートによる車両の走行運動制御についても同様である。
【００４６】
まず、ステップ１０においては、操舵角センサ３４により検出された操舵角θを示す信号等の読み込みが行われる。
【００４７】
ステップ２０においては、車両の制駆動力及び車両の加減速度に基づいて車両の総重量Ｗ［kg］が推定値として演算される。この場合、例えば、本願出願人の出願にかかる特開２００２−３３３６５号公報に記載された手順が採用されてよい。即ち、車両の駆動力及び車両の加速度に基づいて車両の走行抵抗を考慮して車両の総重量が演算されてよい。
【００４８】
ステップ３０においては、車両の旋回時の状態量に基づいて車両のスタビリティファクタＫhが推定値として演算される。この場合、例えば、本願出願人の出願にかかる特開２００４−２６０７３号公報に記載された手順が採用されてよい。即ち、車両の規範ヨーレートから実ヨーレートへの伝達関数のパラメータを推定することにより、車両のスタビリティファクタＫhの推定値が演算されてよい。
【００４９】
ステップ４０においては、推定された車両の総重量Ｗ及び車両のスタビリティファクタＫhに基づいて、図６に示されたマップよりしきい値の修正量Δγcsの演算が不要であるか否かの判別が行われる。そして、肯定判別が行われたときには制御は図４のステップ３２０へ進み、否定判別が行われたときには制御はステップ５０へ進む。
【００５０】
なお、ステップ４０においては、図６に示されている如く、車両の総重量Ｗが車両のスタビリティファクタＫhにより定まるしきい値以下であるか否かの判別が行われる。しかし、図７に示されている如く、車両のスタビリティファクタＫhが車両の総重量Ｗにより定まるしきい値以下であるか否かの判別が行われてもよい。
【００５１】
ステップ５０においては、車両の標準重量をＷv［kg］として、下記の式（３）に従って標準重量Ｗvに対する車両の重量の変化量である車両の積載重量Ｗlo［kg］が演算される。なお、標準重量Ｗvは、積載荷重がない車両の標準状態、例えば運転席及び補助席の２名乗車状態における車両の重量であってよい。
Ｗlo＝Ｗ−Ｗv  …（３）
【００５２】
ステップ６０においては、車両の標準重量Ｗv及び積載重量Ｗloに基づいて、それぞれ下記の式（４）及び（５）に従って車両の重心１００の車両前後方向位置の最小閾値Ｌfmin［m］及び最大閾値Ｌfmax［m］が演算される。なお、重心の車両前後方向位置の最小閾値Ｌfmin及び最大閾値Ｌfmaxは、車両の総重量Ｗ及び積載重量Ｗloに基づいて図には示されていないマップより演算されてもよい。
【数３】
2014136189.tif 000005
【００５３】
ステップ７０においては、車両の総重量Ｗ及びスタビリティファクタＫhに基づいて、車両の重心１００と前輪の車軸１０２Fとの間の車両前後方向の距離Ｌf［m］が演算される。この場合の距離Ｌfの演算は、例えば本願出願人の出願にかかる国際公開ＷＯ２０１０／０８２２８８公報に記載された要領にて行われてよい。また、距離Ｌfは、演算された値が最小閾値Ｌfminよりも小さいときには、最小閾値Ｌfminに補正され、演算された値が最大閾値Ｌfmaxよりも大きいときには、最大閾値Ｌfmaxに補正されることにより、これらの閾値の間の範囲を越えないようガード処理される。
【００５４】
ステップ８０においては、車両の重心１００と後輪の車軸１０２Rとの間の距離Ｌr（＝Ｌ−Ｌf）［m］が演算される。また、車両の総重量Ｗ及び車両の重心と車軸との距離Ｌr、Ｌfに基づいて、それぞれ下記の式（６）及び（７）に従って前輪の車軸荷重Ｗf［kg］及び後輪の車軸荷重Ｗr［kg］が演算される。
Ｗf＝ＷＬr／Ｌ  …（６）
Ｗr＝ＷＬf／Ｌ  …（７）
【００５５】
ステップ９０においては、前輪の車軸荷重Ｗf及び後輪の車軸荷重Ｗrに基づいて、車両の２輪モデルにおける前輪及び後輪のタイヤのコーナリングパワーＫf及びＫrが演算される。この場合のコーナリングパワーＫf及びＫrの演算も、例えば本願出願人の出願にかかる国際公開ＷＯ２０１０／０８２２８８公報に記載された要領にて行われてよい。
【００５６】
ステップ１００に於いては、車両の総重量Ｗ、車両の積載重量（積載荷重の重量）Ｗlo、距離Ｌf、車両の標準重量Ｗv及び車両の標準状態における車両の重心と前輪の車軸との間の距離Ｌfvに基づいて車両のヨー慣性モーメントＩz［kgm２］が演算される。
【００５７】
例えば、車両の標準状態における後輪の車軸荷重をＷrv（既知の値）として、まず、積載荷重による後輪の車軸荷重Ｗrの変化量ΔＷr（＝Ｗr−Ｗrv）が演算される。そして、積載荷重の重量Ｗlo及び後輪の車軸荷重Ｗrの変化量ΔＷrに基づいて、下記の式（８）に従って積載荷重１０６の重心１０８と前輪の車軸１０２Fとの間の車両前後方向の距離Ｌflo［m］が演算される。なお、距離Ｌfloは、上述の最小閾値Ｌfmin及び最大閾値Ｌfmaxの間の範囲を越えないようガード処理される。
Ｌflo＝ＬΔＷr／Ｗlo  …（８）
【００５８】
また、車両の重心位置は積載荷重があるときの重心位置にあるとして、標準状態の車両のヨー慣性モーメントＩzv［kgm２］及び積載荷重のヨー慣性モーメントＩzlo［kgm２］が、それぞれ下記の式（９）及び（１０）に従って演算される。なお、Ｉzv0は車両の標準状態における車両のヨー慣性モーメントＩzである。また、Ｐloは重量比例項、即ち、積載荷重単独についてヨー慣性モーメントを求めるための積載荷重に掛かる係数であり、例えば１．５［m２］である。
Ｉzv＝Ｉzv0＋Ｗv（Ｌf−Ｌfv）２  …（９）
Ｉzlo＝ＷloＰlo＋Ｗlo（Ｌf−Ｌflo）２  …（１０）
【００５９】
さらに、車両及び積載荷重のヨー慣性モーメントＩzv及びＩzloに基づいて、下記の式（１１）に従って車両のヨー慣性モーメントＩz［kgm２］が演算される。
Ｉz＝Ｉzv＋Ｉzlo  …（１１）
【００６０】
ステップ１００の次に実行されるステップ３００においては、図４に示されたフローチャートに従って、後に詳細に説明する如く、走行運動制御のためのしきい値の修正量Δγcsが演算される。
【００６１】
図４に示されたフローチャートのステップ３１０においては、車輪速度Ｖwiに基づいて車速Ｖが演算される。また、車両の２輪モデルを使用して、車速Ｖ及び操舵角θに基づいて車両の実ヨーレートγ及び車両の横加速度Ｇyが演算される。この場合、２輪モデルの距離Ｌf、コーナリングパワーＫf、Ｋr及び車両のヨー慣性モーメントＩzは、それぞれ上述のステップ７０、９０、１００において演算された値に設定される。
【００６２】
ステップ３２０においては、操舵角θに基づいて前輪の実舵角δが演算される。そして、前輪の実舵角δ、ステップ３１０において演算された車速Ｖ及び車両の横加速度Ｇyに基づいて、上記式（１）に従って車両の基準ヨーレートγstが演算される。
【００６３】
ステップ３３０においては、ステアリングギヤ比をＮとして、下記の式（１２）に従って、車両の実ヨーレートγと基準ヨーレートγstとの偏差Δγ（＝γ−γst）の大きさの操舵角換算値Δγs、即ち、偏差Δγの絶対値が操舵角に換算された値が演算される。
Δγs＝｜γ−γst｜ＮＬ／Ｖ  …（１２）
【００６４】
また、操舵角換算値Δγsが標準基準値γcs（正の値）を越えているか否かの判別により車輪がグリップオフの状態にあるか否かの判別が行われる。そして、肯定判別が行われたときには制御はステップ３５０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ３４０においてしきい値の修正量Δγcsが０に設定され、しかる後制御は一旦終了する。なお、基準値γcsは、各センサのゲイン誤差、ゼロ点誤差、スタビリティファクタＫh等の推定誤差等を考慮して設定される。
【００６５】
ステップ３５０においては、実ヨーレートγの符号とヨーレート偏差Δγの符号との関係に基づいて、車両がオーバステア状態にあるか否かの判別が行われる。そして、否定判別が行われたときには、即ち、車両がアンダステア状態にあると判別されたときには、制御はステップ３７０へ進み、肯定判別が行われたときには制御はステップ３６０へ進む。
【００６６】
ステップ３６０においては、それぞれステップ２０及び３０において演算された車両の総重量Ｗ及びスタビリティファクタＫhに基づいて、図１１に示されたマップより車両がスピン状態にあるときのしきい値の修正量Δγcsが演算される。
【００６７】
ステップ３７０においては、それぞれステップ２０及び３０において演算された車両の総重量Ｗ及びスタビリティファクタＫhに基づいて、図１２に示されたマップより、車両がドリフトアウト状態にあるときのしきい値の修正量Δγcsが演算される。
【００６８】
ステップ３８０においては、ステップ３０において演算された車両のスタビリティファクタＫhと車両が標準状態にあるときのスタビリティファクタＫhvとの偏差ΔＫh（＝Ｋh−Ｋhv）が演算される。そして、偏差ΔＫh、車両の横加速度Ｇy、ステアリングギヤ比Ｎ、車両のホイールベースＬの積の絶対値｜ΔＫhＧyＮＬ｜が修正量Δγcsよりも大きいか否かの判別が行われる。そして、否定判別が行われたときには制御は一旦終了し、肯定判別が行われたときにはステップ３９０においてしきい値の修正量Δγcsが積の絶対値｜ΔＫhＧyＮＬ｜に設定される。
【００６９】
なお、しきい値の修正量Δγcsfは、操舵周波数の大きさが大きく、車両のヨーレートと横加速度との間の位相のずれが大きい状況において、車両の旋回走行運動が不必要に悪化していると判定されることを防止するための修正量である。これに対し、積ΔＫhＧyＮＬは、スタビリティファクタの偏差ΔＫhが操舵角に換算された値である。そして、この値は、操舵周波数の大きさが大きくはない状況において、車両の旋回走行運動が不必要に悪化していると判定されることを防止するための修正量である。
【００７０】
次に、図５に示されたフローチャートを参照して、しきい値の修正量Δγcsを使用して行われる車両の走行運動制御について説明する。
【００７１】
まず、ステップ４１０においては、上述の如く演算されたヨーレート偏差Δγの大きさの操舵角換算値Δγsを示す信号及びしきい値の修正量Δγcsを示す信号の読み込みが行われる。
【００７２】
ステップ４２０においては、ヨーレート偏差の大きさの操舵角換算値Δγsが基準値γcsと修正量Δγcsとの和γcs＋Δγcs、即ち、修正後のしきい値を越えているか否かの判別により車両の旋回挙動が悪化しているか否かの判別が行われる。そして、否定判別が行われたときには制御は一旦終了し、肯定判別が行われたときには制御はステップ４３０へ進む。
【００７３】
ステップ４３０においては、実ヨーレートγの符号とヨーレート偏差Δγの符号との関係に基づいて車両がスピン状態（オーバステア状態）にあるか否かの判別が行われる。そして、否定判別が行われたときには、即ち、車両がドリフトアウト状態にあると判別されたときには、制御はステップ４７０へ進み、肯定判別が行われたときには制御はステップ４４０へ進む。
【００７４】
ステップ４４０においては、車両のスリップ角等が演算されると共に、車両のスリップ角等に基づいて車両のスピン状態の度合を示すスピン状態量ＳＳが演算される。そして、スピン状態量ＳＳ及び車両の旋回方向に基づいて、車両の標準状態について予め設定された図には示されていないマップより、車両のスピン状態を低減するための目標ヨーモーメントＭyst及び目標減速度Ｇbstが演算される。
【００７５】
ステップ４５０においては、下記の式（１３）に従って目標ヨーモーメントＭystがＩz／Ｉzv倍に補正される。
Ｍyst←Ｍyst（Ｉz／Ｉzv）  …（１３）
【００７６】
ステップ４６０においては、補正後の目標ヨーモーメントＭyst及び目標減速度Ｇbstに基づいて、車両のスピン状態を低減するための各車輪の目標制動力Ｆbti（ｉ＝fr、fl、rr、rl）が演算される。
【００７７】
ステップ４７０においては、ヨーレート偏差Δγ等に基づいて車両のドリフトアウト状態（アンダステア状態）の度合を示すドリフトアウト状態量ＤＳが演算される。そして、ドリフトアウト状態量ＤＳ及び車両の旋回方向に基づいて、車両の標準状態について予め設定された図には示されていないマップより、車両のドリフトアウト状態を低減するための目標ヨーモーメントＭydt及び目標減速度Ｇbdtが演算される。
【００７８】
ステップ４８０においては、下記の式（１４）に従って目標ヨーモーメントＭydtがＩz／Ｉzv倍に補正される。
Ｍydt←Ｍydt（Ｉz／Ｉzv）  …（１４）
【００７９】
ステップ４９０においては、補正後の目標ヨーモーメントＭydt及び目標減速度Ｇbdtに基づいて、車両のドリフトアウト状態を低減するための各車輪の目標制動力Ｆbti（ｉ＝fr、fl、rr、rl）が演算される。
【００８０】
ステップ５００においては、各車輪の制動力Ｆbiがそれぞれ対応する目標制動力Ｆbtiになるよう、各車輪の制動圧の制御によって各車輪のスリップ率が制御され、これにより車両のスピン状態又はドリフトアウト状態が低減される。なお、各車輪の制動力は、目標制動力Ｆbtiに基づいて各車輪の目標制動圧が演算され、各車輪の制動圧がそれぞれ対応する目標制動圧になるよう制御されることにより達成されてもよい。
【００８１】
次に、下記の表１ないし表２５及び図１３及び図１４を参照して、しきい値の修正量Δγcsを演算するための図１１及び図１２に示されたマップについて説明する。なお、表１ないし表２５は、総重量Ｗが３０００［kg］であり、スタビリティファクタＫhが１２０×１０−５［sec/m２］である車両のモデルについて、オフラインにて演算された種々の値を示している。
【００８２】
表１ないし表５は、それぞれ車両の横加速度Ｇy［m/sec２］が１．０、２．０、３．０、４．０、５．０である場合について、車速Ｖ［km/h］と操舵周波数Ｆs［Hz］と最大操舵角θ［deg］との関係を示している。
【表１】
2014136189.tif 000006
【表２】
2014136189.tif 000007
【表３】
2014136189.tif 000008
【表４】
2014136189.tif 000009
【表５】
2014136189.tif 000010
【００８３】
また、表６ないし表１０は、それぞれ表１ないし表５に示された各場合について、オーバステアのグリップオフの判定がなされない場合（０）及びなされる場合（１）を示している。
【表６】
2014136189.tif 000011
【表７】
2014136189.tif 000012
【表８】
2014136189.tif 000013
【表９】
2014136189.tif 000014
【表１０】
2014136189.tif 000015
【００８４】
同様に、表１１ないし表１５は、それぞれ表１ないし表５に示された各場合について、アンダステアのグリップオフの判定がなされない場合（０）及びなされる場合（１）を示している。
【表１１】
2014136189.tif 000016
【表１２】
2014136189.tif 000017
【表１３】
2014136189.tif 000018
【表１４】
2014136189.tif 000019
【表１５】
2014136189.tif 000020
【００８５】
表１６ないし表２０は、それぞれ表６ないし表１０に示された各場合について、オーバステアのグリップオフの判定、即ち、スピン状態の判定がなされないようにするために必要なしきい値の増大量のうちの最小値、即ち、しきい値の修正量Δγcsを示している。なお、
【表１６】
2014136189.tif 000021
【表１７】
2014136189.tif 000022
【表１８】
2014136189.tif 000023
【表１９】
2014136189.tif 000024
【表２０】
2014136189.tif 000025
【００８６】
同様に、表２１ないし表２５は、それぞれ表１１ないし表１５に示された各場合について、ドリフトアウト状態の判定がなされないようにするために必要なしきい値の増大量のうちの最小値、即ち、しきい値の修正量Δγcsを示している。なお、表１６ないし表２５に示された値は、整数であるが、整数でなくてもよい。
【表２１】
2014136189.tif 000026
【表２２】
2014136189.tif 000027
【表２３】
2014136189.tif 000028
【表２４】
2014136189.tif 000029
【表２５】
2014136189.tif 000030
【００８７】
なお、表１６ないし表２５の表を作成するに当り、グリップオフの判定が不必要に早くなされないようにするための車速Ｖ等の条件は、車両の一般的な走行において生じ得る値の範囲になるよう、以下の通りに設定された。なお、これらの条件は下記の値に限定されるものではなく、本発明が適用される車両や走行状況に応じて適宜に設定されてよい。
車速Ｖ：１００［km/h］未満
横加速度Ｇyの絶対値：３［m/sec２］未満
操舵周波数Ｆs：０．５［Hz］未満
操舵角θの絶対値：１００［deg］未満
【００８８】
上述の如く、表１６ないし表２５は、総重量Ｗが３０００［kg］であり、スタビリティファクタＫhが１２０×１０−５［sec/m２］である車両のモデルについて求められたしきい値の修正量Δγcsを示している。総重量Ｗ及びスタビリティファクタＫhを種々の値に設定して表１ないし表２５を求める演算と同様の演算を行うことにより、総重量Ｗ及びスタビリティファクタＫhが種々の値である場合について、表１６ないし表２５と同様の表を求めることができる。
【００８９】
かくして、総重量Ｗ及びスタビリティファクタＫhの種々の値について、スピン状態及びドリフトアウト状態の判定がなされないようにするために必要なしきい値の増大量のうちの最小値を求めることができる。図１３及び図１４は、それぞれスピン状態及びドリフトアウト状態の判定がなされないようにするために必要なしきい値の増大量のうちの最小値と総重量Ｗ及びスタビリティファクタＫhとの関係を示している。よって、図１３及び図１４に示された関係に基づいて、それぞれ図１１及び図１２に示されている如く、車両の総重量Ｗ及びスタビリティファクタＫhに基づいてしきい値の修正量Δγcsを演算するためのマップを作成することができる。この場合、マップを作成する際の車両の総重量Ｗ及びスタビリティファクタＫhの範囲は、本発明が適用される車両に応じて決定される。
【００９０】
なお、上述の如く、ステップ３８０及び３９０が実行されることにより、スタビリティファクタＫhvとの偏差ΔＫhの積の絶対値が修正量Δγcsよりも大きいときには、しきい値の修正量Δγcsが積の絶対値｜ΔＫhＧyＮＬ｜に設定される。よって、図１１及び図１２に示されたマップのうち、修正量Δγcsが０の領域は、修正量Δγcsが偏差ΔＫhの積の絶対値に設定される場合がある領域である。
【００９１】
以上の説明より解る如く、第一の実施形態によれば、ステップ２０において、車両の総重量Ｗが演算され、ステップ３０において、車両のスタビリティファクタＫhが演算され、ステップ５０において、車両の積載重量Ｗloが演算される。また、ステップ７０において、車両の重心１００と前輪の車軸１０２Fとの間の車両前後方向の距離Ｌfが演算され、ステップ８０において、前輪の車軸荷重Ｗf及び後輪の車軸荷重Ｗrが演算される。そして、ステップ９０において、それぞれ車軸荷重Ｗf及びＷrに基づいて前輪及び後輪のタイヤのコーナリングパワーＫf及びＫrが演算され、ステップ１００に於いて、車両の積載重量Ｗlo等に基づいて車両のヨー慣性モーメントＩzが演算される。
【００９２】
さらに、ステップ３００において、図４に示されたフローチャートに従って、上述の如く演算された車両のヨー慣性モーメントＩz等を使用して、走行運動制御のためのしきい値の修正量Δγcsが演算される。
【００９３】
特に、ステップ３１０において、車両のヨー慣性モーメントＩz等が上述の如く演算された値に設定された２輪モデルを使用して、車両の実ヨーレートγ及び車両の横加速度Ｇyが演算され、ステップ３２０において車両の基準ヨーレートγstが演算される。そして、ステップ３３０において、車両の実ヨーレートγと基準ヨーレートγstとの偏差Δγの大きさの操舵角換算値Δγsが演算され、操舵角換算値Δγsが基準値γcsを越えているか否かの判別により車輪がグリップオフの状態にあるか否かの判別が行われる。
【００９４】
車輪がグリップオフの状態にあると判別されると、ステップ３５０〜３７０において、ヨーレート偏差Δγに対応する操舵角換算値Δγsが基準値γcsを越えていると判定されることを防止するためのしきい値の増大補正量の最小値として修正量Δγcsが演算される。そして、ステップ４２０において、基準値γcsと修正量Δγcsとの和を修正後のしきい値として、操舵角換算値Δγsが修正後のしきい値を越えているか否かの判別により、車両の旋回運動が悪化しているか否かの判別が行われる。
【００９５】
よって、車両の総重量や車両重心の車両前後方向位置が変化しても、それらの変化に伴う基準ヨーレートγstの演算誤差に起因して不必要に早くヨーレート偏差の大きさがしきい値を越えていると判定されることを防止することができる。よって、車両の走行運動を安定化させる制動力の制御が不必要に早期に開始される虞れを効果的に低減することができる。なお、この作用効果は、後述の第二の実施形態においても同様に得られる。
【００９６】
また、修正量Δγcsは、車両の走行運動を安定化させる制御が不必要に早期に開始されることを防止するためのしきい値の増大補正量の最小値である。よって、車両の旋回運動が悪化しているか否かを判別するためのしきい値が過剰に増大補正されることもなく、また、これに起因して車両の旋回運動が悪化しているにも拘らずその判定が遅れることもない。この作用効果も、後述の第二の実施形態においても同様に得られる。
【００９７】
特に、第一の実施形態によれば、車両の重心位置は積載荷重があるときの重心位置にあるとして、標準状態の車両のヨー慣性モーメントＩzv及び積載荷重のヨー慣性モーメントＩzloが演算され、これらの和が車両のヨー慣性モーメントＩzとして演算される。そして、積載荷重のヨー慣性モーメントＩzloの演算に際しては、積載荷重の重心と前輪の車軸との間の車両前後方向の距離Ｌfloが、最小閾値Ｌfmin及び最大閾値Ｌfmaxの間の範囲を越えないようガード処理される。
【００９８】
従って、第一の実施形態によれば、車両の総重量や車両重心の車両前後方向位置が変化しても、それらの変化を反映した車両のヨー慣性モーメントＩzを確実に推定することができると共に、Ｉzが異常な値に演算されることを防止することができる。
【００９９】
［第二の実施形態］
図８は本発明による走行運動制御装置の第二の実施形態における走行運動制御のためのしきい値の修正量Δγcsの演算ルーチンを示すフローチャートである。
【０１００】
この第二の実施形態に於いては、電子制御装置３０のＲＯＭは、図８に示されたフローチャートや後述の車両の標準状態について種々の値を記憶すると共に、図１５ないし図１７に示されたマップを記憶している。また、電子制御装置３０は、図８に示されたフローチャートに従って、しきい値の修正量Δγcsを演算する。更に、電子制御装置３０は、上述の第一の実施形態の場合と同様に、図５に示されたフローチャートに従って車両の運動制御を行う。よって、この実施形態における車両の運動制御の説明を省略する。
【０１０１】
図８に示されている如く、ステップ２１０ないし２４０は、それぞれ第一の実施形態のステップ１０ないし４０と同様に実行される。これにより車両の総重量Ｗ及び車両のスタビリティファクタＫhが推定されると共に、しきい値の修正量Δγcsの演算が不要であるか否かの判別が行われる。そして、肯定判別が行われたときには制御は図４のステップ３４０へ進み、否定判別が行われたときには制御はステップ２５０へ進む。
【０１０２】
ステップ２５０においては、車両の総重量Ｗ及び車両のスタビリティファクタＫhに基づいて、図１５及び図１６に示されたマップより、それぞれ前輪及び後輪のタイヤのコーナリングパワーＫf及びＫrが演算される。なお、図１５及び図１６に示されたマップの面に描かれた格子状の線は、車両の総重量Ｗ及びスタビリティファクタＫhの目盛の線である。このことは後述の図１７ないし図２３のマップについても同様である。
【０１０３】
ステップ２６０においては、車両の総重量Ｗ及び車両のスタビリティファクタＫhに基づいて、図１７に示されたマップより、車両のヨー慣性モーメントＩz［kgm２］が演算される。
【０１０４】
ステップ２６０の次に実行されるステップ３００においては、第一の実施形態のステップ３００と同様に、図４に示されたフローチャートに従って、後に詳細に説明する如く、走行運動制御のためのしきい値の修正量Δγcsが演算される。
【０１０５】
かくして、第二の実施形態によれば、ステップ２５０において、車両の総重量Ｗ及び車両のスタビリティファクタＫhに基づいて、図１５及び図１６に示されたマップより、それぞれ前輪及び後輪のタイヤのコーナリングパワーＫf及びＫrが演算される。また、ステップ２６０において、車両の総重量Ｗ及び車両のスタビリティファクタＫhに基づいて、図１７に示されたマップより、車両のヨー慣性モーメントＩzが演算される。そして、ステップ３００において、ヨー慣性モーメントＩz等に基づく車両の２輪モデルを使用して、車両の走行運動を安定化させる制動力の制御が不必要に早く開始されることを防止するためのしきい値の修正量Δγcsが演算される。
【０１０６】
従って、第二の実施形態によれば、第一の実施形態の場合と同様に、車両の総重量や車両重心の車両前後方向位置が変化しても、それらの変化を反映させてしきい値の修正量Δγcsを演算することができる。そして、第一の実施形態の場合よりも能率よく容易に、車両のヨー慣性モーメントＩz等を演算することができ、電子制御装置３０の演算負荷を低減すことができる。
【０１０７】
なお、第一及び第二の実施形態によれば、ステップ３５０において、車両がオーバステア状態にあるかアンダステア状態にあるかの判別が行われる。そして、車両がオーバステア状態にあると判別されたときには、ステップ３６０において車両がスピン状態にあるときのしきい値の修正量Δγcsが演算される。車両がアンダステア状態にあると判別されたときには、ステップ３７０において車両がドリフトアウト状態にあるときのしきい値の修正量Δγcsが演算される。従って、車両がスピン状態にある場合及び車両がドリフトアウト状態にある場合の何れの場合にも、車両の総重量や車両重心の車両前後方向位置の変化に起因して不必要に車両の旋回挙動が悪化したと判定される虞れを適正に低減することができる。
【０１０８】
また、第一及び第二の実施形態によれば、ステップ３８０においてスタビリティファクタの偏差ΔＫh、車両の横加速度Ｇy、ステアリングギヤ比Ｎ、車両のホイールベースＬの積の絶対値｜ΔＫhＧyＮＬ｜が修正量Δγcsよりも大きいか否かの判別が行われる。そして、肯定判別が行われたときにはステップ３９０においてしきい値の修正量Δγcsが積の絶対値｜ΔＫhＧyＮＬ｜に設定される。従って、車両の総重量や車両重心の車両前後方向位置の変化に起因してスタビリティファクタＫhが大きく変化しても、不必要に車両の旋回挙動が悪化したと判定される虞れを効果的に低減することができる。
【０１０９】
また、第一及び第二の実施形態によれば、ステップ４０及び２４０において、車両の総重量Ｗ及び車両のスタビリティファクタＫhに基づいて、しきい値の修正量Δγcsの演算が不要であるか否かの判別が行われる。そして、肯定判別が行われたときにはしきい値の修正量Δγcsの演算は行われず、ステップ５０及び２５０において、しきい値の修正量Δγcsが０に設定される。
【０１１０】
従って、車両の標準状態における値を基準にして総重量ＷやスタビリティファクタＫhの変化量が小さく、しきい値を修正すべき量も小さい状況において、しきい値の修正量Δγcsを求めるための無駄な演算が行われることを回避することができる。よって、電子制御装置３０の演算負荷を低減すことができる。
【０１１１】
［第一の修正例］
図９は第一の実施形態に対応する第一の修正例におけるしきい値の修正量Δγcsの演算ルーチンの要部を示すフローチャートである。
【０１１２】
この第一の修正例においては、図には示されていないが、電子制御装置３０は不揮発性の記憶装置を有し、しきい値の修正量Δγcsが演算される度に、車両の総重量Ｗ、車両のスタビリティファクタＫh、しきい値の修正量Δγcsを上書きにより記憶装置に記憶させる。このことは後述の第二の修正例においても同様である。
【０１１３】
図９に示されている如く、この修正例のしきい値の修正量Δγcsの演算ルーチンにおいては、ステップ４０において否定判別が行われると、制御はステップ６０へ進むのではなく、ステップ４５へ進む。ステップ４５及び５５以外の他のステップは、上述の第一の実施形態の場合と同様に実行される。
【０１１４】
ステップ４５においては、ステップ２０において演算された車両の総重量Ｗと記憶装置に記憶されている車両の総重量Ｗfとの差Ｗ−Ｗfが、車両の総重量の変化量ΔＷとして演算される。また、ステップ３０において演算された車両のスタビリティファクタＫhと記憶装置に記憶されている車両のスタビリティファクタＫhfとの差Ｋh−Ｋhfが、車両のスタビリティファクタの変化量ΔＫhとして演算される。
【０１１５】
そして、総重量の変化量ΔＷ及びスタビリティファクタの変化量ΔＫhに基づいて、図１８に示されたマップよりしきい値の修正量Δγcsの演算が不要であるか否かの判別が行われる。そして、否定判別が行われたときには制御はステップ６０へ進み、肯定判別が行われたときには制御はステップ５５においてしきい値の修正量Δγcsが記憶装置に記憶されているしきい値の修正量Δγcsfに設定され、しかる後制御は一旦終了する。
【０１１６】
［第二の修正例］
図１０は第二の実施形態に対応する第二の修正例におけるしきい値の修正量Δγcsの演算ルーチンの要部を示すフローチャートである。
【０１１７】
図１０に示されている如く、この修正例のしきい値の修正量Δγcsの演算ルーチンにおいては、ステップ２４０において否定判別が行われると、制御はステップ２６０へ進むのではなく、ステップ２４５へ進む。ステップ２４５及び２５５以外の他のステップは、上述の第二の実施形態の場合と同様に実行される。
【０１１８】
ステップ２４５においては、ステップ２２０において演算された車両の総重量Ｗと記憶装置に記憶されている車両の総重量Ｗfとの差Ｗ−Ｗfが、車両の総重量の変化量ΔＷとして演算される。また、ステップ２３０において演算された車両のスタビリティファクタＫhと記憶装置に記憶されている車両のスタビリティファクタＫhfとの差Ｋh−Ｋhfが、車両のスタビリティファクタの変化量ΔＫhとして演算される。
【０１１９】
そして、総重量の変化量ΔＷ及びスタビリティファクタの変化量ΔＫhに基づいて、図１８に示されたマップよりしきい値の修正量Δγcsの演算が不要であるか否かの判別が行われる。そして、否定判別が行われたときには制御はステップ２６０へ進み、肯定判別が行われたときには制御はステップ２５５においてしきい値の修正量Δγcsが記憶装置に記憶されているしきい値の修正量Δγcsfに設定され、しかる後制御は一旦終了する。
【０１２０】
第一及び第二の修正例によれば、ステップ４５及び２４５において、車両の総重量の変化量ΔＷ及び車両のスタビリティファクタの変化量ΔＫhに基づいて、しきい値の修正量Δγcsの演算が不要であるか否かの判別が行われる。そして、肯定判別が行われたときにはしきい値の修正量Δγcsの演算は行われず、ステップ５５及び２５５において、しきい値の修正量Δγcsが記憶装置に記憶されているしきい値の修正量Δγcsfに設定される。
【０１２１】
従って、前回修正量Δγcsが演算されたときの値を基準にして総重量ＷやスタビリティファクタＫhの変化量が小さく、修正量Δγcsの変化も小さい状況において、修正量Δγcsを求めるための演算が無駄に行われることを回避することができる。よって、第一及び第二の実施形態よりもさらに一層電子制御装置３０の演算負荷を低減することができる。
【０１２２】
なお、上述のステップ４５及び２４５においては、図１８に示されている如く、車両の総重量の変化量ΔＷが車両のスタビリティファクタの変化量ΔＫhにより定まるしきい値以下であるか否かの判別が行われる。しかし、図１９に示されている如く、車両のスタビリティファクタの変化量ΔＫhが車両の総重量の変化量ΔＷにより定まるしきい値以下であるか否かの判別が行われてもよい。
【０１２３】
以上においては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【０１２４】
例えば、上述の各実施形態及び各修正例においては、ステップ４２０において車両の実ヨーレートγと基準ヨーレートγstとの偏差Δγの大きさの操舵角換算値Δγsの大小を判定するためのしきい値γcsが修正量Δγcsにて増大修正される。しかし、ヨーレート偏差の大きさの操舵角換算値Δγsが修正量Δγcsにて低減修正され、修正後のヨーレート偏差の大きさの操舵角換算値（Δγs−Δγcs）がしきい値γcsよりも大きいか否かの判別が行われるよう修正されてもよい。
【０１２５】
また、上述の各実施形態及び各修正例においては、車両の実ヨーレートγは車両の２輪モデルを使用して推定される値であるが、検出値であってもよい。また、ヨーレート偏差Δγの大きさの操舵角換算値Δγsが修正後のしきい値よりも大きいか否かの判別が行われるようになっている。しかし、車両の実ヨーレートγと基準ヨーレートγstとの偏差Δγの大きさが、修正量Δγcsに対応する修正値にて増大修正された修正後のしきい値よりも大きいか否かの判別が行われてもよい。
【０１２６】
また、上述の各実施形態及び各修正例においては、車両の走行運動の安定化は、各車輪の制動力が制御されることにより達成される。しかし、車両の走行運動の安定化は、車輪の舵角の制御により達成されてもよく、また、各車輪の制動力の制御及び車輪の舵角の制御の両方により達成されてもよい。
【０１２７】
また、上述の第一及び第二の実施形態においては、それぞれステップ４０及び２４０において、車両の総重量Ｗ及び車両のスタビリティファクタＫhに基づいて、車両の基準ヨーレートγstの演算が不要であるか否かの判別が行われる。しかし、この判別は省略されてもよい。
【０１２８】
また、車両の基準ヨーレートγstの演算が不要であるか否かの判別において、車両の総重量Ｗが車両の標準状態に対する車両の総重量Ｗの変化量（積載重量）に置き換えられてもよい。また、車両の基準ヨーレートγstの演算が不要であるか否かの判別において、車両のスタビリティファクタＫhが車両の標準状態に対する車両重心の車両前後方向の位置の変化量に置き換えられてもよい。
【０１２９】
また、上述の各実施形態及び各修正例に於いては、しきい値の修正量Δγcsの演算ルーチンは車両の走行運動制御ルーチンとは独立している。しかし、しきい値の修正量Δγcsの演算ルーチンは車両の走行運動制御ルーチンの一部として実行されるよう修正されてもよい。
【０１３０】
また、上述の第一の実施形態においては、標準重量Ｗvに対する車両の重量の変化量である車両の積載重量Ｗloは、上記式（３）に従って演算されるが、車両の総重量Ｗ及びスタビリティファクタＫhに基づいて、図２０に示されたマップより演算されてもよい。
【０１３１】
また、車両の重心と前輪の車軸との間の車両前後方向の距離Ｌfは、車両の総重量Ｗ及びスタビリティファクタＫhに基づいて、図２１に示されたマップより演算されてもよい。
【０１３２】
また、上述の第一の実施形態に於いては、前輪の車軸荷重Ｗf及び後輪の車軸荷重Ｗrは、車両の総重量Ｗ及び車両の重心と車軸との距離Ｌr、Ｌfに基づいて、それぞれ上記式（６）及び（７）に従って演算される。しかし、前輪の車軸荷重Ｗf及び後輪の車軸荷重Ｗrは、車両の総重量Ｗ及び車両のスタビリティファクタＫhに基づいて、それぞれ図２２及び図２３に示されたマップより演算されるよう修正されてもよい。
【０１３３】
また、上述の第一の実施形態に於いては、前輪及び後輪のタイヤのコーナリングパワーＫf及びＫrは、前輪の車軸荷重Ｗf及び後輪の車軸荷重Ｗrに基づいて演算される。しかし、前輪及び後輪のタイヤのコーナリングパワーＫf及びＫrは、車両の総重量Ｗ及び車両のスタビリティファクタＫhに基づいて、それぞれ図１５及び図１６に示されたマップより演算されるよう修正されてもよい。
【０１３４】
また、上述の各実施形態態及び各修正例においては、車両はワンボックスカーであるが、本発明の走行運動制御装置が適用される車両は、バスやトラックの如く積載荷重の変動幅や車両の重心位置の変動幅が大きい任意の車両であってよい。
【図１】
2014136189.tif 000031
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年8月30日(2016.8.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め設定された一次遅れの時定数を使用して車両の規範運動状態量に対し一次遅れの関係にある車両の基準運動状態量を演算し、車両の実際の運動状態量と車両の基準運動状態量との偏差の大きさがしきい値を越えると、前記偏差の大きさが小さくなるよう各車輪の制駆動力若しくは操舵輪の舵角を制御する車両の走行運動制御装置において、
車両の総重量の変化及び車両重心の車両前後方向位置の変化の少なくとも一方に起因して前記一次遅れの時定数が実際の値と相違することによる車両の基準運動状態量の演算誤差に対応する修正値を求め、該修正値にて前記偏差の大きさ及び前記しきい値の一方を修正することを特徴とする車両の走行運動制御装置。
【請求項２】
前記修正値は、車両の実際の運動状態量と車両の基準運動状態量との偏差の大きさが車両の標準状態について予め設定された標準しきい値を越えていると判定されることを防止するために前記偏差の大きさ及び前記しきい値の一方を補正するに必要な補正量のうちの最小値であり、
前記走行運動制御装置は、予め求められた車両の総重量及び車両のスタビリティファクタと前記修正値との関係を記憶する記憶装置を有し、
前記走行運動制御装置は、車両の総重量及び車両のスタビリティファクタを推定し、推定された車両の総重量及び車両のスタビリティファクタに基づいて前記記憶装置より修正値を演算することを特徴とする請求項１に記載の車両の走行運動制御装置。
【請求項３】
車両の実際の運動状態量及び車両の基準運動状態量は、それぞれ車両の実際のヨーレート及び車両の基準ヨーレートであり、
前記修正値は、車両の総重量及び車両のスタビリティファクタを可変パラメータとする車両の２輪モデルを使用して、車速及び前輪の舵角に対応する操舵角に基づいて車両の実ヨーレート及び車両の横加速度が演算され、前記車両の標準状態について予め設定された車両のスタビリティファクタ及び一次遅れの時定数を使用して、車速、前輪の舵角に対応する操舵角及び演算された車両の横加速度に基づいて車両の基準ヨーレートが演算され、演算された車両の実ヨーレートと演算された車両の基準ヨーレートとの偏差の大きさが前記標準しきい値を越えていると判定されることを防止するための前記補正量のうちの最小値として車両の種々の総重量及びスタビリティファクタについて求められた値であることを特徴とする請求項２に記載の車両の走行運動制御装置。
【請求項４】
前記修正値は、車速、前輪の舵角の大きさ、車両の横加速度の大きさ、及び操舵周波数がそれぞれ対応する基準値未満である場合について、演算された車両の実ヨーレートと演算された車両の基準ヨーレートとの偏差の大きさが前記標準しきい値を越えていると判定されることを防止するための値であることを特徴とする請求項３に記載の車両の走行運動制御装置。
【請求項５】
前記２輪モデルは、車両の総重量及び車両のスタビリティファクタに応じて、車両重心の車両前後方向位置、前輪及び後輪のコーナリングパワー、車両のヨー慣性モーメントが可変設定されると共に、ヨー慣性モーメントと前輪及び後輪のコーナリングパワーとに応じて前記一次遅れの時定数が可変設定される２輪モデルであることを特徴とする請求項３又は４に記載の車両の走行運動制御装置。
【請求項６】
車両のヨー慣性モーメントは、車両の総重量及び車両のスタビリティファクタに基づいて前記車両の標準状態に対する車両の総重量の変化量及び車両重心の車両前後方向位置の変化量が推定され、車両の総重量の変化量及び車両重心の車両前後方向位置の変化量に基づいて車両のヨー慣性モーメントの変化量が推定され、推定されたヨー慣性モーメントの変化量と前記車両の標準状態におけるヨー慣性モーメントとの和として演算されることにより、可変設定されることを特徴とする請求項５に記載の車両の走行運動制御装置。
【請求項７】
前記車両の標準状態は予め設定された車両の標準積載状態であることを特徴とする請求項２に記載の車両の走行運動制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また本発明によれば、上記の構成に於いて、車両の実際の運動状態量及び車両の基準運動状態量は、それぞれ車両の実際のヨーレート及び車両の基準ヨーレートであり、修正値は、車両の総重量及び車両のスタビリティファクタを可変パラメータとする車両の２輪モデルを使用して、車速及び前輪の舵角に対応する操舵角に基づいて車両の実ヨーレート及び車両の横加速度が演算され、車両の標準状態について予め設定された車両のスタビリティファクタ及び一次遅れの時定数を使用して、車速、前輪の舵角に対応する操舵角及び演算された車両の横加速度に基づいて車両の基準ヨーレートが演算され、演算された車両の実ヨーレートと演算された車両の基準ヨーレートとの偏差の大きさが標準しきい値を越えていると判定されることを防止するための補正量のうちの最小値として車両の種々の総重量及びスタビリティファクタについて求められた値であってよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
上記の構成によれば、車両の総重量及び車両のスタビリティファクタを可変パラメータとする車両の２輪モデルを使用して、車速及び前輪の舵角に対応する操舵角に基づいて車両の実ヨーレート及び車両の横加速度が演算される。そして、車両の標準状態について予め設定された車両のスタビリティファクタ及び一次遅れの時定数を使用して、車速、前輪の舵角に対応する操舵及び演算された車両の横加速度に基づいて車両の基準ヨーレートが演算される。よって、車両の実ヨーレート及び車両の横加速度が検出される場合に比して、必要な検出装置の数を低減することができると共に、検出装置のゲイン誤差等の蓄積に起因する基準ヨーレートの演算誤差を低減することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
また本発明によれば、上記の構成に於いて、修正値は、車速、前輪の舵角の大きさ、車両の横加速度の大きさ、及び操舵周波数がそれぞれ対応する基準値未満である場合について、演算された車両の実ヨーレートと演算された車両の基準ヨーレートとの偏差の大きさが標準しきい値を越えていると判定されることを防止するための値であってよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
〔課題解決手段の好ましい態様〕
車両のホイールベースをＬとし、前輪の実舵角をδとし、車両の横加速度をＧyとする。また、車速をＶとし、車両の標準状態について予め設定された車両のスタビリティファクタをＫhvとし、ラプラス演算子をｓとする。車両の基準ヨーレートγstは下記の式（１）により表される。即ち、車両の基準ヨーレートγstは、式（１）の右辺の（）内の値である車両の規範ヨーレートγtに対する一次遅れの値として演算される。
【数１】
2014136189.tif 000054
【国際調査報告】
2014136189.tif 000055
2014136189.tif 000056