(57)【要約】【課題】  運転状態の変化に適応し、能動的にリアルタイムで応答し得る車両安定性向上システムを提供すること。【解決手段】  少なくとも１つの車両サブシステムを有する車両のための車両安定性向上（ＶＳＥ）システムは、少なくとも１つの車両パラメータを感知する少なくとも１つのセンサ１２０〜１４０と、少なくとも１つの車両サブシステムを調節する少なくとも１つの車両制御システムと、少なくとも１組の利得係数を備えた少なくとも１つのメモリと、少なくとも１つのセンサ及び少なくとも１組の利得係数に応答して少なくとも１つの車両制御システムを制御するコントローラ２００とを備える。【選択図】  図１
2004210270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの車両サブシステムを有する車両の車両安定性向上システムにおいて、
少なくとも１つの車両パラメータを感知する少なくとも１つのセンサと、
前記少なくとも１つの車両サブシステムを調節する少なくとも１つの車両制御システムと、
少なくとも１組の利得係数を備える少なくとも１つのメモリと、
前記少なくとも１つのセンサ及び前記少なくとも１組の利得係数に応答して、前記少なくとも１つの車両制御システムを制御するコントローラと、
を具備する車両安定性向上システム。
【請求項２】
請求項１の車両安定性向上システムであって、前記少なくとも１つの車両制御システムが、ステアリング制御システムを更に備える車両安定性向上システム。
【請求項３】
請求項２の車両安定性向上システムであって、前記少なくとも１つのセンサが、
車両ヨーレートを感知するヨーレート・センサと、
車両の速度を感知する少なくとも１つの速度センサと、
車両の舵角を感知する舵角センサと、
車両ステアリング機構のトルクを感知するステアリング・トルク・センサと、
少なくとも１つのセンサ信号と、
を備え、前記少なくとも１つのセンサ信号が前記コントローラにおいて受信される車両安定性向上システム。
【請求項４】
請求項３の車両安定性向上システムであって、前記少なくとも１つの車両制御システムが少なくとも１つのブレーキ制御システムを備え、更に、制御された制動状態に応答して前記少なくともブレーキ制御システムの状態を示す車輪制御フラグを備える車両安定性向上システム。
【請求項５】
請求項４の車両安定性向上システムであって、前記車輪制御フラグが、右側車輪では正、左側車輪では負である車両安定性向上システム。
【請求項６】
請求項５の車両安定性向上システムであって、前記ステアリング制御システムが、前記少なくとも１つのセンサ及び前記車輪制御フラグに応答するアクチュエータを備える車両安定性向上システム。
【請求項７】
請求項６の車両安定性向上システムであって、前記アクチュエータが電気モータを備える車両安定性向上システム。
【請求項８】
請求項１の車両安定性向上システムであって、前記少なくとも１組の利得係数が、前記車両の速度に応答する比例利得係数及び微分利得係数を備える車両安定性向上システム。
【請求項９】
請求項６の車両安定性向上システムであって、更に、
少なくとも１つの車両パラメータに応答する第１のステアリング・トルク・アシスト・コマンドと、
少なくとも２つの車両パラメータ及び前記車輪制御フラグに応答する第２のステアリング・トルク・アシスト・コマンドと、
を備える車両安定性向上システム。
【請求項１０】
請求項９の車両安定性向上システムであって、前記第１及び第２のステアリング・トルク・アシスト・コマンドに応答するトルク・アシスト・コマンドを更に備える車両安定性向上システム。
【請求項１１】
請求項９の車両安定性向上システムであって、
少なくとも１つの車両パラメータに応答する前記第１のステアリング・トルク・アシスト・コマンドが、車両の速度及び前記車両ステアリング機構のトルクに応答するフィードフォワード・ステアリング・トルク・アシスト・コマンドを備え、
少なくとも２つの車両パラメータ及び前記車輪制御フラグに応答する前記第２のステアリング・トルク・アシスト・コマンドが、車両の速度、車両の舵角、車両のヨーレート及び前記車輪制御フラグに応答するフィードバック・ステアリング・トルク・アシスト・コマンドを備える車両安定性向上システム。
【請求項１２】
請求項１０の車両安定性向上システムであって、前記トルク・アシスト・コマンドの値が、前記アクチュエータを第１の方向へ作動する場合には正であり、前記アクチュエータを第２の方向へ作動する場合には負である車両安定性向上システム。
【請求項１３】
請求項１０の車両安定性向上システムであって、前記トルク・アシスト・コマンドの値が、ステアリング機構のトルクが増大するにつれて増大し、前記トルク・アシスト・コマンドの値が、車両の速度が増大するにつれて減少する車両安定性向上システム。
【請求項１４】
少なくとも１つの車両サブシステムを有する車両の車両安定性向上システムを能動的に制御する方法において、
少なくとも１つの車両パラメータを感知する段階と、
前記少なくとも１つの車両パラメータに応答して少なくとも１つの制御利得係数を決定する段階と、
少なくとも１つの制御システムの動作に応答して少なくとも１つの制御フラグの状態を決定する段階と、
前記少なくとも１つの制御利得係数及び前記少なくとも１つの制御フラグに応答して、少なくとも１つの制御コマンドを計算する段階と、
前記少なくとも１つの制御コマンドに応答して、前記少なくとも１つの車両サブシステムの触感作動を提供する段階と、
を備える制御方法。
【請求項１５】
請求項１４の制御方法であって、前記少なくとも１つの車両サブシステムの触感作動を提供する前記段階が、車両ステアリング機構の触感作動を提供する段階を更に備える制御方法。
【請求項１６】
請求項１５の制御方法であって、前記少なくとも１つの車両パラメータを感知する前記段階が、更に、
車両のヨーレートを感知する段階と、
車両の速度を感知する段階と、
車両の舵角を感知する段階と、
車両のステアリング機構のトルクを感知する段階と、
を備える制御方法。
【請求項１７】
請求項１６の制御方法であって、前記少なくとも１つの制御フラグの状態を決定する前記段階が、車両安定性向上車輪制動状態に応答して車両安定性向上車輪フラグの状態を決定する段階を更に備える制御方法。
【請求項１８】
請求項１５の制御方法であって、前記少なくとも１つの制御利得係数を決定する前記段階が、前記少なくとも１つの車両パラメータに応答して比例利得係数及び微分利得係数を決定する段階を更に備えている制御方法。
【請求項１９】
請求項１８の制御方法であって、前記少なくとも１つの車両パラメータに応答する比例利得係数及び微分利得係数を決定する前記段階が、前記比例利得係数及び前記微分利得係数を決定するルックアップ・テーブルにアクセスする段階を更に備え、前記比例利得係数及び前記微分利得係数が車両速度に応答する制御方法。
【請求項２０】
請求項１７の制御方法であって、前記少なくとも１つの制御コマンドを計算する前記段階が、更に、
少なくとも１つの車両パラメータに応答して第１のステアリング・トルク・アシスト・コマンドを計算する段階と、
少なくとも１つの車両パラメータ及び前記車両安定性向上車輪フラグの状態に応答して第２のステアリング・トルク・アシスト・コマンドを計算する段階と、
前記第１及び第２のステアリング・トルク・アシスト・コマンドに応答してトルク・アシスト・コマンドを計算する段階と、
を備える制御方法。
【請求項２１】
請求項２０の制御方法であって、
前記少なくとも１つの車両パラメータに応答する第１のステアリング・トルク・アシスト・コマンドを計算する前記段階が、車両速度及び前記車両ステアリング機構のトルクに応答してフィードフォワード・ステアリング・トルク・アシスト・コマンドを計算する段階を備え、
前記少なくとも１つの車両パラメータ及び前記車両安定性向上車輪フラグの状態に応答して第２のステアリング・トルク・アシスト・コマンドを計算する前記段階が、車両の速度、車両の舵角、車両のヨーレート及び前記車両安定性向上車輪フラグに応答してフィードバック・ステアリング・トルク・アシスト・コマンドを計算する段階を備える制御方法。
【請求項２２】
請求項２０の制御方法であって、前記車両ステアリング機構の触感作動を提供する前記段階が、アクチュエータを、正のトルク・アシスト・コマンドに応答して第１の方向へ作動させ、負のトルク・アシスト・コマンドに応答して第２の方向へ作動させる段階を更に備える制御方法。
【請求項２３】
請求項２２の制御方法であって、前記アクチュエータを作動させる段階が、電気モータを作動させる段階を更に備える制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、車両安定性向上（ＶＳＥ）システム及び該システムの動作方法に関し、より詳細には、ＶＳＥ情報のステアリング装置機構への組み込みに関する。
【背景技術】
【０００２】
ステアリング・サブシステム、ブレーキ・サブシステム及びサスペンション・サブシステム等の従来の車両シャーシ・サブシステムは受動的であり、これは動作状態での応答性の決定が車両が製造ポイントを出る前になされることを意味する。こうした従来の装置においては、特定のシャーシ・サブシステムの設計が最優先で決定されなければならず、こうした設計に当っては、例えば、車両が主として巡航を目的とした車両として使用されるのか、又は、主としてスポーティーな高性能車として使用されるのかという車両の目的を考慮しなければならない。パワーステアリング・アシストを備えたステアリング・サブシステムは、巡航車両に対するアシストを重視し、高性能車両に対するアシストはあまり考慮しないで設計される。こうした従来のシャーシ・サブシステムは、設計上、ドライバの指令による如き運転状態の変化に適応すること又は能動的にリアルタイムで応答することができない。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
一つの実施の形態においては、少なくとも１つの車両サブシステムを有する車両の車両安定性向上（ＶＳＥ）システムが提供され、該システムは、少なくとも１つの車両パラメータを感知する少なくとも１つのセンサと、前記少なくとも１つの車両サブシステムを調整する少なくとも１つの車両制御システムと、少なくとも１セットの利得係数を備える少なくとも１つのメモリと、前記少なくとも１つのセンサ及び前記少なくとも１セットの利得係数に応答して前記少なくとも１つの車両制御システムを制御するコントローラとを備える。
【０００４】
別の実施の形態においては、少なくとも１つの車両サブシステムを有する車両における車両安定性向上システムを能動的に制御する方法が提供され、該方法は、少なくとも１つの車両パラメータを感知する段階と、該少なくとも１つの車両パラメータに応答して少なくとも１つの制御利得係数を決定する段階と、少なくとも１つの制御システムの作動に応答して少なくとも１つの制御フラグの状態を決定する段階と、前記少なくとも１つの制御利得及び前記少なくとも１つの制御フラグに応答して少なくとも１つの制御コマンドを計算する段階と、前記少なくとも１つの制御コマンドに応答して前記少なくとも１つの車両サブシステムの触感作動を提供する段階とを備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
図１〜図７を参照して、本発明をその一つの実施の形態を参照して例として詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、図面は一つの実施の形態を図示するものであり、同じ要素には同じ符号が付される。
【０００６】
車両
図１は車両１０の概略図であり、車両１０は、シャーシ２０、シャーシ２０上に配置した車体３０、シャーシ２０に回転可能に結合された１組の車輪（“Ｗ”）４０、車輪４０を操作するようになされたステアリング機構５０、コマンドにより車輪４０を減速するようにされた制動機構（“Ｂ”）６０、前記車輪４０とシャーシ２０との間に配置されて車輪４０での振動を減衰するサスペンション機構（“Ｓ”）７０、ドライバに指令されたステアリング・トルクをステアリング機構５０へ伝達すると共に、ドライバにステアリング機構５０に関する触感フィードバックを提供するハンドル８０、及び、統合シャーシ制御システム（ＩＣＣＳ）１００を備える。ステアリング機構５０、制動機構６０及びサスペンション機構７０は車両サブシステムと呼ばれる。
【０００７】
ＩＣＣＳ１００は、（１）度／秒で実際の車両のヨーレートを感知するヨーレート・センサ（“ＹＡＷ”）１１０、（２）車輪速度センサ（“ＶＳ”）１２０、（３）ｇ力で車両の横方向加速度の絶対値を感知する、例えば加速度計等の横方向加速度センサ（“Ｌａｔ”）１３０、（４）ｇ力で車両の縦方向の加速度の絶対値を感知する、例えば加速度計等の縦方向加速度センサ１４０（“Ｌｏｎｇ”）、（５）ハンドルの舵角を感知する舵角センサ（“ＳＳ”）１５０、（６）ステアリング機構５０のトルクを感知するステアリング・トルク・センサ（“ＴＳ”））１５２、及び（７）ブレーキ液圧を感知するブレーキ圧力センサ（“ＢＳ”）１５５を備える。感知されたパラメータは車両パラメータと呼ばれる。
【０００８】
ＩＣＣＳ１００は、また、次の車両制御装置、即ち、（８）ステアリング機構５０の剛性及び減衰特性並びに該機構に関連するステアリング・アシストの程度を調整するための、例えば電子的に制御されるアクチュエータ、電気モータ、ダンパー等のステアリング機構制御システム（“ＷＣＳ”）１６０、（９）制動機構の剛性及び減衰特性並びに制動機構６０の圧力付与の程度を調整する、例えば、電子的に制御されたアクチュエータ、電気モータ及びダンパー等の制動機構制御システム（“ＢＣＳ”）１７０、及び、（１０）サスペンション機構７０の剛性及び減衰特性を調整する、例えば、電子的に制御されたアクチュエータ、電気モータ及びダンパー等のサスペンション機構制御システム（“ＳＣＳ”）１８０を備える。
【０００９】
ＩＣＣＳ１００は、更に、（１１）例えば、高速道路巡航用の「ノーマル」モードや高性能ハンドリング用の「スポーティー」モード等の複数のドライビング・モード間でドライバがモード選択できるようにするドライビング・モード・スイッチ（“Ｄｒｖｇ  Ｍｏｄｅ”）１９０、及び、（１２）センサ１１０、１２０、１３０、１５０、１５２、１５５及び機構制御システム１６０、１７０、１８０と通信可能に配置された中央コントローラ２００を含む。制御線１６２、１７２、１８２は単純化のために単一の線として図示されているが、それぞれ機構制御システム１６０、１７０、１８０と通信すると共に該機構制御システムを作動させる単一の通信線且つ作動リンクである。
【００１０】
ドライビング・モード・スイッチ１９０は、ドライビング・モード要求信号を生成するのに適したプッシュボタン型のスイッチ又は任意のその他の形式のスイッチ１９２と、ドライビング・モード設定に関するフィードバックをドライバへ提供するディスプレー１９４とを備え得る。
【００１１】
ＢＣＳ１７０は、ブレーキ・マスターシリンダ（“ＭｓｔｒＣｙｌ”）２１０を介してコントローラ２００と通信する。“ＭｓｔｒＣｙｌ”２１０は、また、ブレーキ・ペダル（“Ｂｒｋ”）２２０とも動作可能に通信する。
【００１２】
制動機構６０は、ブレーキ・ペダル２２０及びマスター・シリンダ２１０を介してドライバにより、又は、ＩＣＣＳ１００、マスター・シリンダ２１０及び制動機構制御システム１７０を介してコントローラ２００により作動され得る。ブレーキ圧力センサ１５５は、ブレーキ・マスター・シリンダ２１０におけるブレーキ液圧を感知する。
【００１３】
ＢＣＳ１７０は、図１の概略図ではマスター・シリンダ２１０と各制動機構６０との間に位置するように図示されているが、個別車輪制動と同時車輪制動のいずれを望むかに依存して、コントローラ２００とマスター・シリンダ２１０との間に配置されてもよい。
【００１４】
コントローラ２００は、下記に説明するセンサ情報、レジスタ情報及び設定、並びに、後述する利得係数のルックアップ・テーブルを記憶するメモリ２３０を備える。車両電気システム９０は、コントローラ２００及び機構制御システム１６０、１７０、１８０を含む、車両の電気的に作動される装置の全てに対して電力を供給する。
【００１５】
また、理解されるように、開示した実施の形態は唯一つのステアリング機構制御システム１６０について言及するが、開示された“ＷＣＳ”１６０は、本書で開示する如く、従来の非パワー・ステアリング装置と組合わせたステアリング・トルク・アシスト（“ＳＴＡ”）及び従来のパワー・ステアリング装置と組合わせた“ＳＴＡ”装置を含むものとする。更に、開示した実施の形態は４輪を有する自動車等の車両に言及しているが、本書に述べる発明は任意の車輪数の任意の車両に適用可能である。開示された実施の形態に代る車両は、例えば、３輪又は６輪のオフロード車両であって、ノーマル、スポーティー及びヒル・クライム（hill climb）走行モード及びパワー・ステアリングの付いた又は付かない車両であるが、それらに限定されるものではない。
【００１６】
図２は、ステアリング機構５０と、ＳＴＡアクチュエータ２４０を備えたステアリング機構制御システム１６０とを概略的に示している。ステアリング機構制御システム１６０は、また、上記に説明した従来のパワー・ステアリング装置を含み得る。しかしながら、単純化のために、こうした装置は図示されていない。電気システム９０は、例えば電気モータであり得るＳＴＡアクチュエータ２４０とコントローラ２００へ電力を供給する。ステアリング・トルク・センサ１５２は、ステアリング機構５０のトルクを感知し、トルク信号をコントローラ２００へ送信する。このトルクは、ハンドル８０へトルクを加える運転者によりステアリング機構５０へ加えられるものである。コントローラ２００は、後述するように、ＳＴＡアクチュエータ２４０のための制御コマンドを計算し、ＳＴＡアクチュエータ２４０を作動させて、ステアリング挙動に関する触感フィードバックを運転者に与える。ＳＴＡアクチュエータ２４０により提供されるトルクは「ステアリング・トルク・アシスト」（ＳＴＡ）と呼ばれ、車両運転者のステアリング挙動に影響を与える。
【００１７】
術語
本発明を実施するに当って使用される術語は下記の変数を含む。
Ｖｘ＝車速（毎時キロメータ、ｋｐｈ）
δ＝舵角
Ｌ＝車両ホイールベース
Ｋｕ＝アンダーステア係数
ｆｎ＝周波数係数、例えば、２Ｈｚ
ζ＝減衰係数、例えば、０．７０７
Ｐ_ｔｅｒｍ＝比例−微分制御理論で使用される比例項
Ｄ_ｔｅｒｍ＝比例−微分理論で使用される微分項
Ｋｐ＝例えば、下に示すルックアップ・テーブル１からの比例利得係数（ニュートン＊メートル／度／秒）
Ｋｄ＝例えばルックアップ・テーブル１からの微分利得係数（ニュートン＊メートル／度／秒2）
Ｙｃｏｍｍａｎｄ＝ドライバ入力に基づくヨーレート・コマンド（度／秒）
Ｙａｗ＝車両の実際のヨーレート（毎秒度、度／秒）
Ｔ＝制御サンプリング時間、例えば１０ミリ秒（mｓｅｃ）
ｋ＝制御サンプリング時間
Ｙｅ＝車両ヨーレート誤差（度／秒）
Ｙｅ（ｋ）＝時間ステップｋでの車両ヨーレート誤差
Ｙｅ＿ｅｓｔ＝予測された車両ヨーレート誤差
Ｙｅ＿ｅｓｔ（ｋ）＝時間ステップｋでの予測された車両ヨーレート誤差
Ｙｅ＿ｅｓｔ（ｋ―１）＝時間ステップ（ｋ−１）での予測された車両ヨーレート誤差
ＶＳＥ＿ＷＦｌａｇ＝ＶＳＥ車輪フラグ（制御フラグ）であり、ＶＳＥシステム制御下で制動状態を経験している右前輪及び右後輪では（＋１）であり、ＶＳＥシステム制御下で制動状態を経験している左前輪及び左後輪では（−１）である
ＳＴＡ＿ＦＢ＝ステアリング・トルク・アシスト・フィードバック・トルク（ニュートン＊メートル）、（Ｎ＊ｍ）
ＳＴＡ＿ＦＦ＝例えば、図６のグラフからのステアリング・トルク・アシスト・フィードフォワード・トルク（Ｎ＊ｍ）
ＳＴｏｒｑｕｅ＝ステアリング・トルク・センサからのステアリング・トルク（Ｎ＊ｍ）。
【００１８】
【表１】
2004210270.tif 000003
【００１９】
ヨーレート・コマンド（Ｙｃｏｍｍａｎｄ）は、１９９７年８月２９日に出願され、譲渡された「ブレーキ制御システム」と題する米国特許第５，７４６，４８６号に記載された如く計算することが可能であり、又は、下記の式（１）〜（１１）に従って計算し得る。なお、上記米国特許は参照によりその全体を本書に援用する。
【００２０】
【数１】
2004210270.tif 000004
【００２１】
なお、本明細書で使用される変数の表示を囲む二重の引用符（“”）は各変数の値を入れるメモリ２３０のレジスタを表し、｜｜は絶対値演算子を示し、変数に続く一重の引用符（’）は微分演算子を示すものとする。式において表される変数名は各変数に関連する弁を表し、プロセス中にある変数名はメモリ２３０のレジスタに記憶された関連した弁を表しており、プロセスにおいて表された変数名は、メモリ２３０のレジスタに記憶された関連の弁に関係したコマンド信号を有するコマンドを表す。
【００２２】
コントローラ
コントローラ２００は、マイクロプロセッサをベースにした制御システムであって、シャーシ・サブシステムの統合されたセットを能動的に制御する。より詳細には、コントローラ２００は、ここに記載する制御論理に従ってステアリング機構５０に対するステアリング・トルク・アシストを能動的に提供する。典型的には、コントローラ２００は、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ及びＲＡＭ、並びに、種々の入力信号を受信すると共に様々なアクチュエータ及び制御システムに対して種々の制御コマンドを出力する公知の形式の適切な入力及び出力回路を含む。コントローラ２００により実行される制御論理は制御サンプリング・レートＴで繰り返され、図３〜図６を参照すると最も良く理解できる。
【００２３】
図３を参照すると、本発明を実施する一般化されたフローチャート３００は、システム・フラグ、レジスタ及びタイマの全てがリセットされる初期化手順を含む３１０で開始される。次いで制御論理は制御ループ３２０に入り、該ループは、（１）上記の様々なセンサから車両パラメータを感知する（より詳細には、車速、舵角、ヨーレート、ステアリング・トルク及び車輪フラグを感知する）段階３３０と、（２）上記のルックアップ・テーブル１から制御利得係数を決定する段階３４０と、（３）後述のＶＳＥ車輪フラグの状態を決定する段階３４５と、（４）ステアリング機構制御システム１６０の制御コマンドを計算する段階３５０と、（５）ステアリング機構制御システム１６０のＳＴＡアクチュエータ２４０を作動させて、ステアリング挙動に関してステアリング機構５０及びハンドル８０を介して運転者に触感フィードバックを提供する段階３６０とを含む。各サンプリング間隔Ｔ毎に、制御ループ３２０を通る一回の経路が完了する。プロセス３００は３７０で終了し、この時点でコントローラ２００はプロセスを中断させ、又は電気システム９０は電源を切る。
【００２４】
ステップ３４０は、車速を入力として使用するルックアップ・テーブル１から制御利得係数Ｋｐ及びＫｄを決定することを含む。テーブル１で提供される値は例示であり、例えば、車両設計、車両の使用目的及び所望の車両操作特性等の設計上の理由で変更され得る。テーブル１で与えられる車速の間の車速又はテーブル１で与えられる車速の外の車速は、与えられた値から内挿又は外挿により求めることができる。
【００２５】
ステップ３５０は、制御コマンドを計算することを含み、該制御コマンドはステアリング・トルク・アシスト（ＳＴＡ）コマンドと呼ばれ、変数（Ｔａｓｓｉｓｔ）により表されるが、これは図４を参照すると最も良く理解できる。図４は、ステアリング・トルク・アシストを制御する制御装置のブロック図４００を示しており、入力として、車速４１０、舵角４１２、ヨーレート４１４、ステアリング・トルク４１６及びＶＳＥ車輪フラグ４１８（ＶＳＥ＿ＷＦｌａｇ）が示されている。最初の４つの入力は車速センサ１２０、舵角センサ１５０、ヨーレート・センサ１１０、ステアリング・トルク・センサ１５２によって提供される。最後の入力ＶＳＥ車輪フラグ４１８は、ＶＳＥモードで動作する車両１０に応答してコントローラ２００から提供される。
【００２６】
本発明の車両は、制動機構制御システム１７０がＶＳＥシステムに応答しているとき、ＶＳＥモードで動作しているものと考える。ＷＣＳと同様の制動機構制御システム１７０は、１９９７年８月２９日に出願された「制動制御システム」と題する米国特許第５，７４６，４８６号（以下、‘４８６号特許という）に記載されている。制動機構制御システム１７０は、’４８６号特許に記載された能動制動制御システムに類似した方法で動作していると考えられ、該制御システムは、本明細書では、一般にコントローラ２００に応答する制動機構６０として記述されている。コントローラ２００は制動機構６０の動作を制御するから、コントローラ２００はＶＳＥシステム制動コマンド下の特定の車輪４０に関する情報を有する。本発明では、また、上記に説明した如く、ＶＳＥ＿ＷＦｌａｇの符号は、ＶＳＥ制動コマンド下の右側車輪の場合には正であり、ＶＳＥ制動コマンド下の左側車輪の場合には負であって、コントローラ２００及びＢＳＣ１７０の動作によって決定され得る。
【００２７】
図４に戻ると、ブロック４２０は、ブロック４１０の車速（Ｖｘ）及びブロック４１２の舵角（δ）に応答して、上記式（１）に従ってヨー・コマンド（Ｙｃｏｍｍａｎｄ）を計算する。ブロック４２０の出力はヨー・コマンド（Ｙｃｏｍｍａｎｄ）である。ブロック４３０は、ブロック４１０の車速（Ｖｘ）及びブロック４１６のステアリング・トルクに応答して、図６のグラフに従ってブロック４３５でフィードフォワード・ステアリング・トルク・アシスト（ＳＴＡ＿ＦＦ）を計算する。
【００２８】
図６を参照すると、フィードフォワード・ステアリング・トルク・アシスト（ＳＴＡ＿ＦＦ）６１０のグラフ６００が、ステアリング・トルク（ＳＴｏｒｑｕｅ）６２０及び車速（Ｖｘ）６３０の関数として示されている。本発明に関連して図６を説明するが、図６は例に過ぎず、理解されるように、入力に対する出力のグラフ表示は設計上の代替の考慮にしたがって変わり得る。本発明では、フィードフォワード・ステアリング・アシスト（ＳＴＡ＿ＦＦ）の符号は、右方向回転の場合には正であり、左方向回転の場合には負であり、これらは舵角センサ１５０により感知される。
【００２９】
コントローラ２００の制御論理は、ステアリング・トルク６２０及び車速６３０に関する情報とともに図６のグラフに入り、フィードフォワード・ステアリング・トルク・アシスト６１０に関する情報とともに図６のグラフから出る。図６のグラフに含まれる情報はメモリ２３０のルックアップ・テーブルに記憶されても、式から計算されても良い。ルックアップ・テーブルの手法を採用する場合には、本発明における如く、コントローラ２００は、表の離散的なデータ点間の内挿又はデータ点の外挿を行い得る。図６のグラフから分かるように、フィードフォワード・ステアリング・トルク・アシスト６１０の大きさはステアリング・トルク６２０の増大に伴って大きくなり、車速６３０が増大するに伴って小さくなる。複数のグラフの線６４０の各々は、所与の車速６３０におけるステアリング・トルク６２０とフィードフォワード・ステアリング・トルク・アシスト６１０との関係をグラフ表示している。
【００３０】
図４に再度戻ると、ブロック４３０の出力はブロック４３５のフィードフォワード・ステアリング・トルク・アシスト（ＳＴＡ＿ＦＦ）である。ブロック４４０は、ブロック４２５のヨーレート誤差（Ｙｅ）（ブロック４２０の出力（Ｙｃｏｍｍａｎｄ）とブロック４１４のヨーレート（Ｙａｗ）との差）、ブロック４１０の車速（Ｖｘ）及びブロック４１８の上述のＶＳＥ＿ＷＦｌａｇに応答する。ブロック４４０の出力はブロック４４５のフィードバック・ステアリング・トルクであり、これは前記の式（１０）に従って計算される。ブロック４３０の出力は式（１１）に従ってブロック４４０の出力（ＳＴＡ＿ＦＢ）に加算され、ブロック４５０で示すフローチャート４００の出力（Ｔａｓｓｉｓｔ）を提供する。ブロック４５０のステアリング・トルク・アシスト信号（Ｔａｓｓｉｓｔ）は制御信号（コマンド）をＳＴＡアクチュエータ２４０に送り、ステアリング挙動に関して運転者に触感フィードバックを提供する。
【００３１】
図５は、ブロック図４００においてブロック４４０で表わされるプロセスの拡大ブロック図を示している。図５を参照すると、ブロック５２０はブロック４１０の車速（Ｖｘ）及びブロック５１２のヨーレート誤差（Ｙｅ）に応答して、前記の式（８）及び式（９）並びにテーブル１に従って比例項（Ｐ＿ｔｅｒｍ）及び微分項（Ｄ＿ｔｅｒｍ）を計算する。Ｐ＿ｔｅｒｍとＤ＿ｔｅｒｍとの和の絶対値は、ブロック５２５で表される合成出力となる。ブロック５３０は、ブロック４１８で表される入力であるＶＳＥ＿ＷＦｌａｇに応答する。ＶＳＥ＿ＷＦｌａｇの状態は、‘４８６号特許に関係して上で述べた如く、ＶＳＥシステムの活動を監視するコントローラ２００により決定される。ブロック５３０の出力が、フィードバック・ステアリング・トルク・アシスト（ＳＴＡ＿ＦＢ）に対するフィードバックの方向、即ち正か負かを決定する。ブロック５３０の出力及びブロック５２５で表される合成出力は、ブロック５４０において前記の式（１０）に従って乗算され、ブロック５４５で表されるフィードバック・ステアリング・トルク・アシスト（ＳＴＡ＿ＦＢ）となる。
【００３２】
理解されるように、図４及び図５のブロック図は、ブロックで表された種々の制御コマンドの計算と、単一の接続線により表される種々の制御コマンド信号の通信とを表している。
【００３３】
ＶＳＥ＿ＷＦｌａｇ及び車両の挙動一般
ＶＳＥ＿ＷＦｌａｇ及びＳＴＡ＿ＦＦの符号の正負は、図７を参照すると最も良く理解できる。図７は、ＶＳＥシステムが作動した場合（ブロック７３０）及びＶＳＥシステムが作動しない場合（ブロック７４０）における、アンダーステア状態７１０及びオーバーステア状態７２０に応答する車両１０の動作を一般化した図である。
【００３４】
アンダーステア状態７１０に関しては、また、上記の説明に従えば、ＳＴＡ＿ＦＦの符号は正（右方向回転）であり、ＶＳＥ＿ＷＦｌａｇの符号は正（右側制動車輪作動）である。右方向回転アンダーステア状態では、ＶＳＥシステムは右後方ブレーキを作動させ（ブロック７５０）、それによってＶＳＥ＿ＷＦｌａｇを（＋１）に設定する。
【００３５】
オーバーステア状態７２０に関して、また、上記の説明に従えば、ＳＴＡ＿ＦＦの符号は正（右方向回転）であり、ＶＳＥ＿ＷＦｌａｇの符号は負（左側制動車輪作動）である。右方向回転オーバーステア状態では、ＶＳＥシステムは左前方ブレーキを作動させ（ブロック７５０）、それによってＶＳＥ＿ＷＦｌａｇを（−１）に設定する。
【００３６】
ＶＳＥシステムの能動的な介入により、及び、ここに記載した本発明によれば、コントローラ２００がブレーキ・アシストを行って車両経路を補正するばかりでなく、コントローラ２００が触感フィードバックを介して運転者にステアリング・アシストを提供するので、運転者に車両経路を補正するようにハンドルを調整させる。
【００３７】
本発明を一つの実施の形態を参照して説明して来たが、理解されるように、本発明の範囲を逸脱することなく、様々な変更を実施することができ、同等のもので本発明の要素を代替することができる。また、本発明の本質的な範囲を逸脱することなく、多くの修正を行って特定の状況又は材料を本発明の教示に適合させることもできる。従って、本発明は、本発明の実施の最良の形態として開示した特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲に入る全ての実施の形態を含むものとする。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明を実施するために動作する車両の一般化された概略図である。
【図２】本発明を実施するために動作する車両サブシステムの一般化された概略図である。
【図３】本発明を実施するための一般化されたフローチャートである。
【図４】本発明を実施するための制御システムのブロック図である。
【図５】本発明を実施するためのフィードバック制御システムのブロック図である。
【図６】本発明にしたがって制御コマンドと車両パラメータとの関係の一例を示すグラフである。
【図７】本発明に応答する車両の一般化された図である。
【図１】
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【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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