(57)【要約】【課題】車両のオーバーステア状態とともに、アンダーステア状態を検出することができる車両挙動安定化装置を提供する。【解決手段】実舵角検出手段３５と、車速検出手段１６と、横方向加速度センサ１７と、目標ヨーレート演算手段２０と、ヨーレートセンサ１８と、車両制御手段２９とを備え、目標ヨーレート演算手段２０は、第１目標ヨーレートＹｈｄｌを演算する第１目標ヨーレート演算手段２１と、第２目標ヨーレートＹＧｙを演算する第２目標ヨーレート演算手段２２と、目標ヨーレート偏差ΔＹを演算する目標ヨーレート偏差演算手段２３と、目標ヨーレート偏差ΔＹのヨーレート偏差ローパスフィルタ処理手段２４と、第３目標ヨーレートＹｔｇｔを演算する第３目標ヨーレート演算手段２５とを含み、第１目標ヨーレートＹｈｄｌと第３目標ヨーレートＹｔｇｔとから車両目標ヨーレートＹｏｂｊを演算する。【選択図】図２
2007320525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のステアリング機構におけるタイヤ切れ角を実舵角として検出する実舵角検出手段と、
前記車両の車速を検出する車速検出手段と、
前記車両の横方向への加速度である横方向加速度を検出する横方向加速度検出手段と、
前記実舵角、前記車速、および前記横方向加速度に基づいて、前記車両の車両目標ヨーレートを演算する目標ヨーレート演算手段と、
前記車両の実ヨーレートを検出する実ヨーレート検出手段と、
前記車両目標ヨーレートと前記実ヨーレートとが一致するように前記車両の挙動を制御する車両制御手段とを備え、
前記目標ヨーレート演算手段は、
前記実舵角および前記車速に基づいて、第１目標ヨーレートを演算する第１目標ヨーレート演算手段と、
前記横方向加速度および前記車速に基づいて、第２目標ヨーレートを演算する第２目標ヨーレート演算手段と、
前記第１目標ヨーレートと前記第２目標ヨーレートとの偏差を目標ヨーレート偏差として演算する目標ヨーレート偏差演算手段と、
前記目標ヨーレート偏差をローパスフィルタ処理するヨーレート偏差ローパスフィルタ処理手段と、
前記第１目標ヨーレートと前記ヨーレート偏差ローパスフィルタ処理手段を介した目標ヨーレート偏差との偏差を、第３目標ヨーレートとして演算する第３目標ヨーレート演算手段とを含み、
前記第１目標ヨーレートおよび前記第３目標ヨーレートに基づいて、前記車両目標ヨーレートを演算することを特徴とする車両挙動安定化装置。
【請求項２】
車両のステアリング機構におけるタイヤ切れ角を実舵角として検出する実舵角検出手段と、
前記車両の車速を検出する車速検出手段と、
前記車両の横方向への加速度である横方向加速度を検出する横方向加速度検出手段と、
前記実舵角、前記車速、および前記横方向加速度に基づいて、前記車両の車両目標ヨーレートを演算する目標ヨーレート演算手段と、
前記車両の実ヨーレートを検出する実ヨーレート検出手段と、
前記車両目標ヨーレートと前記実ヨーレートとが一致するように前記車両の挙動を制御する車両制御手段とを備え、
前記目標ヨーレート演算手段は、
前記実舵角および前記車速に基づいて、第１目標ヨーレートを演算する第１目標ヨーレート演算手段と、
前記横方向加速度および前記車速に基づいて、第２目標ヨーレートを演算する第２目標ヨーレート演算手段と、
前記第１目標ヨーレートをハイパスフィルタ処理する第１目標ヨーレートハイパスフィルタ処理手段と、
前記第２目標ヨーレートをローパスフィルタ処理する第２目標ヨーレートローパスフィルタ処理手段と、
前記第１目標ヨーレートハイパスフィルタ処理手段を介した第１目標ヨーレートと前記第２目標ヨーレートローパスフィルタ処理手段を介した第２目標ヨーレートとの加算値を、第３目標ヨーレートとして演算する第３目標ヨーレート演算手段とを含み、
前記第１目標ヨーレートおよび前記第３目標ヨーレートに基づいて、前記車両目標ヨーレートを演算することを特徴とする車両挙動安定化装置。
【請求項３】
前記目標ヨーレート演算手段は、前記第１目標ヨーレートおよび前記第３目標ヨーレートのうち、絶対値の小さい方を前記車両目標ヨーレートとして選択する目標ヨーレート選択手段をさらに含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両挙動安定化装置。
【請求項４】
前記目標ヨーレート演算手段は、前記第１目標ヨーレートをローパスフィルタ処理する第１目標ヨーレートローパスフィルタ処理手段をさらに含み、
前記目標ヨーレート偏差演算手段または前記第１目標ヨーレートハイパスフィルタ処理手段は、前記第１目標ヨーレートローパスフィルタ処理手段を介した第１目標ヨーレートを用いることを特徴とする請求項１から請求項３までの何れか１項に記載の車両挙動安定化装置。
【請求項５】
前記車両目標ヨーレートの変化を平滑化するための切り替え平滑化手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１から請求項４までの何れか１項に記載の車両挙動安定化装置。
【請求項６】
前記車両制御手段は、前記車両の実舵角、制動力および駆動力の少なくとも一つを制御することを特徴とする請求項１から請求項５までの何れか１項に記載の車両挙動安定化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両目標ヨーレートと実ヨーレートとが一致するように車両の挙動を制御する車両挙動安定化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用操舵装置は、検出した操作部材の操作量と車速とに応じた第１舵角設定値を演算する手段と、その第１舵角設定値と検出した車速とに応じた第１目標ヨーレートを演算する手段と、検出した横加速度（横方向加速度）と車速とに応じた第２目標ヨーレートを演算する手段と、第１目標ヨーレートの絶対値と第２目標ヨーレートの絶対値とを比較する手段とを備えている。
また、第１目標ヨーレートと第２目標ヨーレートとのうち、絶対値が小さい方の目標ヨーレート（車両目標ヨーレート）と検出したヨーレート（実ヨーレート）との偏差に応じた第２舵角設定値を演算する手段と、舵角が第１舵角設定値と第２舵角設定値との和である目標舵角に対応するように、操舵用アクチュエータを制御する手段と、その偏差を打ち消すように、車輪の制動力および車輪の駆動力の中の少なくとも一方を制御する手段とをさらに備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記従来装置では、第１目標ヨーレートは、舵角に応じて演算される。そのため、車両が一定速度で走行している場合、第１目標ヨーレートは、舵角の増加に応じて増加し、舵角がステアリング機構の最大角に達した際に飽和する。
一方、第２目標ヨーレートは、車両の横方向加速度に応じて演算される。そのため、例えば摩擦係数の低い路面における旋回走行等により、前輪（もしくは、４輪）の横力が限界に達して飽和した際に、第２目標ヨーレートは飽和する。このとき、車両は、実ヨーレートが飽和したアンダーステア状態を示している。
なお、前輪の横力が線形特性を示す場合には、実ヨーレートは、舵角にほぼ比例する。また、車両目標ヨーレートよりも実ヨーレートが大きくなる場合に、車両は、オーバーステア状態を示し、スピンする。
【０００４】
前輪の横力が飽和した状態で第１目標ヨーレートを車両目標ヨーレートとして採用すると、舵角の増加に応じて車両目標ヨーレートが増加することとなる。しかしながら、実ヨーレートを車両目標ヨーレートに一致させるために舵角を増加させても、前輪の横力が飽和しているので、実ヨーレートは増加しない。そのため、最終的に舵角が最大角に達し、車両挙動を乱すおそれがある。
そこで、前輪の横力が飽和した状態では、第１目標ヨーレートよりも絶対値が小さく、車両の挙動を反映した第２目標ヨーレートを車両目標ヨーレートとして採用し、舵角が不必要に増加しないようにしている。
【０００５】
以下、図９および図１０の説明図を参照しながら、上記従来装置による動作について説明する。
図９は、上記従来装置において、車両がアンダーステア状態を示す場合の第１目標ヨーレート、第２目標ヨーレート、および実ヨーレートと、時間との関係を示す説明図である。また、図１０は、上記従来装置において、車両がオーバーステア状態を示す場合の車両目標ヨーレートおよび実ヨーレートと、時間との関係を示す説明図である。
【０００６】
図９において、車両がアンダーステア状態を示す場合には、横方向加速度が発生しにくい（ステアリングホイールを操舵しても旋回しない）ので、舵角に応じて演算される第１目標ヨーレートよりも、横方向加速度に応じて演算される第２目標ヨーレートの方が小さくなる。
ここで、上記従来装置では、第２目標ヨーレートを車両目標ヨーレートとして採用するので、車両がアンダーステア状態を示す場合の実ヨーレートと、車両目標ヨーレートとが一致する。このとき、実ヨーレートと車両目標ヨーレートとの差がないので、車両は、車両目標ヨーレートを発生していると判断する。
そのため、上記従来装置では、実ヨーレートが車両目標ヨーレートよりも小さくなるアンダーステア状態を検出することができず、アンダーステア抑制制御を実施することができない。
【０００７】
図１０において、車両がオーバーステア状態を示す場合には、車両目標ヨーレートよりも実ヨーレートの方が大きくなる。
ここで、上記従来装置では、第１目標ヨーレートよりも第２目標ヨーレートの方が大きい場合に、第１目標ヨーレートを車両目標ヨーレートとして採用する。また、第２目標ヨーレートよりも第１目標ヨーレートの方が大きい場合に、第２目標ヨーレートを車両目標ヨーレートとして採用する。
また、上記従来装置では、車両目標ヨーレートと実ヨーレートとの差に基づいて、車両のオーバーステア状態を検出し、オーバーステア抑制制御を実施することも可能である。
なお、車両がオーバーステア状態を示す場合には、車両は、自身の重心を回転中心として自転するので、横方向加速度は発生しない。しかしながら、回転中心は、前輪の車軸中央になることが多いので、横方向加速度が発生することもある。したがって、車両がオーバーステア状態を示す場合に、横方向加速度が発生しているか否かは不明である。
【０００８】
【特許文献１】特許第３６５０７１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の車両用操舵装置では、前輪の横力が飽和した場合に、第２目標ヨーレートを車両目標ヨーレートとして採用する。
そのため、従来の車両用操舵装置では、上記のように、車両目標ヨーレートよりも実ヨーレートが大きくなるオーバーステア状態を検出することはできるものの、車両目標ヨーレートよりも実ヨーレートが小さくなるアンダーステア状態を検出することができないという問題点があった。
【００１０】
この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、その目的は、車両のオーバーステア状態とともに、アンダーステア状態を検出することができる車両挙動安定化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係る車両挙動安定化装置は、車両のステアリング機構におけるタイヤ切れ角を実舵角として検出する実舵角検出手段と、車両の車速を検出する車速検出手段と、車両の横方向への加速度である横方向加速度を検出する横方向加速度検出手段と、実舵角、車速、および横方向加速度に基づいて、車両の車両目標ヨーレートを演算する目標ヨーレート演算手段と、車両の実ヨーレートを検出する実ヨーレート検出手段と、車両目標ヨーレートと実ヨーレートとが一致するように車両の挙動を制御する車両制御手段とを備え、目標ヨーレート演算手段は、実舵角および車速に基づいて、第１目標ヨーレートを演算する第１目標ヨーレート演算手段と、横方向加速度および車速に基づいて、第２目標ヨーレートを演算する第２目標ヨーレート演算手段と、第１目標ヨーレートと第２目標ヨーレートとの偏差を目標ヨーレート偏差として演算する目標ヨーレート偏差演算手段と、目標ヨーレート偏差をローパスフィルタ処理するヨーレート偏差ローパスフィルタ処理手段と、第１目標ヨーレートとヨーレート偏差ローパスフィルタ処理手段を介した目標ヨーレート偏差との偏差を、第３目標ヨーレートとして演算する第３目標ヨーレート演算手段とを含み、第１目標ヨーレートおよび第３目標ヨーレートに基づいて、車両目標ヨーレートを演算するものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の車両挙動安定化装置によれば、目標ヨーレート演算手段は、第１目標ヨーレートおよび第３目標ヨーレートに基づいて、車両目標ヨーレートを演算する。ここで、第１目標ヨーレートは、実舵角および車速に基づいて、第１目標ヨーレート演算手段で演算される。また、第３目標ヨーレートは、第１目標ヨーレートと、ヨーレート偏差ローパスフィルタ処理手段を介した目標ヨーレート偏差（第１目標ヨーレートと第２目標ヨーレートとの偏差）とに基づいて、第３目標ヨーレート演算手段で演算される。
そのため、実ヨーレートが飽和した直後は、車両目標ヨーレートが第１目標ヨーレートに追従し、実ヨーレートの飽和から一定時間が経過した後は、車両目標ヨーレートが第２目標ヨーレートに追従するので、車両のオーバーステア状態とともに、アンダーステア状態を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明の各実施の形態について図に基づいて説明するが、各図において同一、または相当する部材、部位については、同一符号を付して説明する。
【００１４】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る車両挙動安定化装置を含む車両１を示す構成図である。
図１において、車両１は、ステアリングホイール２と、入力側ステアリング軸３と、操舵角検出手段４と、操舵角変更ギア５と、出力側ステアリング軸６と、操舵アシスト手段７と、ステアリングギア８と、実舵角制御手段９（車両制御手段）と、操舵力制御手段１０と、エンジン１１と、駆動力分配手段１２と、駆動力制御手段１３（車両制御手段）と、制動力分配手段１４と、制動力制御手段１５（車両制御手段）と、車速検出手段１６と、横方向加速度センサ１７（横方向加速度検出手段）と、ヨーレートセンサ１８（実ヨーレート検出手段）と、車輪１９とを備えている。
また、制動力制御手段１５には、目標ヨーレート演算手段２０（後述する）が設けられている。
【００１５】
車両１のドライバが操舵するステアリングホイール２は、入力側ステアリング軸３の一端に連結されている。入力側ステアリング軸３には、ステアリングホイール２の操舵角θｈｄｌを検出して出力する操舵角検出手段４が取り付けられている。
入力側ステアリング軸３の他端には、車両１の実舵角δ（後述する）を制御する実舵角制御手段９からの指令によって動作する操舵角変更ギア５を介して、出力側ステアリング軸６の一端が連結されている。操舵角変更ギア５は、操舵角θｈｄｌに所定の操舵角を付加し、出力側ステアリング軸６の操舵角として出力する。
【００１６】
出力側ステアリング軸６には、車両１の操舵力を制御する操舵力制御手段１０からの指令によって、ドライバによる操舵トルクをアシストする操舵アシスト手段７が取り付けられている。
出力側ステアリング軸６の他端には、回転方向の運動を直線方向の運動に変換するステアリングギア８を介して、車輪１９が連結されている。
【００１７】
ここで、実舵角制御手段９の内部には、車両１のステアリング機構におけるタイヤ切れ角を実舵角δとして検出する実舵角検出手段（図示せず）が設けられている。
実舵角検出手段は、操舵角θｈｄｌと操舵角変更ギア５によって付加される操舵角とを加算した出力側ステアリング軸６の操舵角に、ステアリングギア８のギア比を乗算した値を、実舵角δとして検出する。
【００１８】
また、エンジン１１には、車両１の駆動力を制御する駆動力制御手段１３からの指令によって、各車輪１９に駆動力を分配する駆動力分配手段１２が接続されている。
また、車両１の各車輪１９には、車両１の制動力を制御する制動力制御手段１５からの指令によって、各車輪１９に制動力を分配する制動力分配手段１４が接続されている。
【００１９】
車速検出手段１６は、車両１の車速Ｖを検出して目標ヨーレート演算手段２０に出力する。横方向加速度センサ１７は、車両１の横方向への加速度である横方向加速度Ｇｙを検出して目標ヨーレート演算手段２０に出力する。ヨーレートセンサ１８は、車両１の実ヨーレートγを検出して目標ヨーレート演算手段２０に出力する。
【００２０】
図２は、この発明の実施の形態１に係る車両挙動安定化装置を詳細に示すブロック図である。
図２において、目標ヨーレート演算手段２０には、それぞれ実舵角検出手段３５、車速検出手段１６、および横方向加速度センサ１７から出力される実舵角δ、車速Ｖ、および横方向加速度Ｇｙが入力される。また、目標ヨーレート演算手段２０は、上記の入力に基づいて、車両目標ヨーレートＹｏｂｊを演算し、車両目標ヨーレートＹｏｂｊを車両制御手段２９（実舵角制御手段９、駆動力制御手段１３、制動力制御手段１５）に出力する。車両制御手段２９は、車両目標ヨーレートＹｏｂｊと、ヨーレートセンサ１８から出力される実ヨーレートγとが一致するように車両１の挙動を制御する。
【００２１】
目標ヨーレート演算手段２０は、第１目標ヨーレート演算手段２１と、第２目標ヨーレート演算手段２２と、目標ヨーレート偏差演算手段２３と、ヨーレート偏差ローパスフィルタ処理手段２４と、第３目標ヨーレート演算手段２５と、目標ヨーレート選択手段２６とを含んでいる。
また、目標ヨーレート演算手段２０は、ＣＰＵとプログラムを格納したメモリとを有するマイクロプロセッサ（図示せず）で構成されている。目標ヨーレート演算手段２０を構成する各ブロックは、メモリ内にソフトウェアとして記憶されている。
【００２２】
第１目標ヨーレート演算手段２１は、実舵角δおよび車速Ｖに基づいて、第１目標ヨーレートＹｈｄｌを演算する。また、第１目標ヨーレート演算手段２１には、車両１の安定度を示すスタビリティファクタＡと、車両１のホイールベースｌｗとが与えられている。ここで、スタビリティファクタＡは、車両毎に固有の値であり、予め求めておく必要がある。
また、第２目標ヨーレート演算手段２２は、横方向加速度Ｇｙおよび車速Ｖに基づいて、第２目標ヨーレートＹＧｙを演算する。
【００２３】
目標ヨーレート偏差演算手段２３は、第１目標ヨーレートＹｈｄｌと第２目標ヨーレートＹＧｙとの偏差を、目標ヨーレート偏差ΔＹとして演算する。
ヨーレート偏差ローパスフィルタ処理手段２４は、目標ヨーレート偏差ΔＹをローパスフィルタ処理する。
第３目標ヨーレート演算手段２５は、第１目標ヨーレートＹｈｄｌと、ヨーレート偏差ローパスフィルタ処理手段２４を介した目標ヨーレート偏差ΔＹとの偏差を、第３目標ヨーレートＹｔｇｔとして演算する。
【００２４】
目標ヨーレート選択手段２６は、入力された値の絶対値を出力する絶対値処理手段２７と、絶対値処理手段２７から出力された値のうち、絶対値の小さい値を出力する最小値検出手段２８とを有している。
目標ヨーレート選択手段２６は、第１目標ヨーレートＹｈｄｌおよび第３目標ヨーレートＹｔｇｔのうち、絶対値の小さい方を車両目標ヨーレートＹｏｂｊとして選択し、車両目標ヨーレートＹｏｂｊを車両制御手段２９に出力する。
【００２５】
以下、図１および図２とともに、上記構成の車両挙動安定化装置の動作について説明する。
まず、実舵角δ、車速Ｖ、および横方向加速度Ｇｙは、それぞれ実舵角検出手段３５、車速検出手段１６、および横方向加速度センサ１７で検出され、目標ヨーレート演算手段２０に入力される。
【００２６】
続いて、第１目標ヨーレート演算手段２１は、実舵角δおよび車速Ｖに基づいて、次式（１）を用いて第１目標ヨーレートＹｈｄｌを演算する。
【００２７】
【数１】
2007320525.tif 000003
【００２８】
次に、第２目標ヨーレート演算手段２２は、横方向加速度Ｇｙおよび車速Ｖに基づいて、次式（２）を用いて第２目標ヨーレートＹＧｙを演算する。
【００２９】
【数２】
2007320525.tif 000004
【００３０】
続いて、目標ヨーレート偏差演算手段２３は、次式（３）を用いて目標ヨーレート偏差ΔＹを演算する。
このとき、目標ヨーレート偏差演算手段２３は、式（１）を用いて第１目標ヨーレート演算手段２１で演算された第１目標ヨーレートＹｈｄｌと、式（２）を用いて第２目標ヨーレート演算手段２２で演算された第２目標ヨーレートＹＧｙとを用いる。
【００３１】
【数３】
2007320525.tif 000005
【００３２】
次に、ヨーレート偏差ローパスフィルタ処理手段２４は、次式（４）を用いて目標ヨーレート偏差ΔＹをローパスフィルタ処理する。
ここで、ヨーレート偏差ローパスフィルタ処理手段２４は、式（３）を用いて目標ヨーレート偏差演算手段２３で演算された目標ヨーレート偏差ΔＹに、式（４）に示したローパスフィルタの伝達関数を乗算する。
【００３３】
【数４】
2007320525.tif 000006
【００３４】
式（４）において、Ｔ２は、ヨーレート偏差ローパスフィルタ処理手段２４の時定数であり、ｓは、ラプラス演算子である。
【００３５】
続いて、第３目標ヨーレート演算手段２５は、次式（５）を用いて第３目標ヨーレートＹｔｇｔを演算する。
このとき、第３目標ヨーレート演算手段２５は、式（１）を用いて第１目標ヨーレート演算手段２１で演算された第１目標ヨーレートＹｈｄｌと、ヨーレート偏差ローパスフィルタ処理手段２４において、目標ヨーレート偏差ΔＹを式（４）でローパスフィルタ処理した値（１／（Ｔ２ｓ＋１））ΔＹとを用いる。
【００３６】
【数５】
2007320525.tif 000007
【００３７】
次に、目標ヨーレート選択手段２６は、式（１）を用いて第１目標ヨーレート演算手段２１で演算された第１目標ヨーレートＹｈｄｌと、式（５）を用いて第３目標ヨーレート演算手段２５で演算された第３目標ヨーレートＹｔｇｔとを比較し、絶対値の小さい方を車両目標ヨーレートＹｏｂｊとして選択する。また、目標ヨーレート選択手段２６は、選択した車両目標ヨーレートＹｏｂｊを車両制御手段２９に出力する。
【００３８】
実舵角制御手段９は、車両目標ヨーレートＹｏｂｊと実ヨーレートγとが一致するように車両１の実舵角δを制御する。駆動力制御手段１３は、車両目標ヨーレートＹｏｂｊと実ヨーレートγとが一致するように車両１の駆動力を制御する。制動力制御手段１５は、車両目標ヨーレートＹｏｂｊと実ヨーレートγとが一致するように車両１の制動力を制御する。
【００３９】
図３は、この発明の実施の形態１に係る第１目標ヨーレートＹｈｄｌ、第２目標ヨーレートＹＧｙ、および第３目標ヨーレートＹｔｇｔと、時間ｔとの関係を示す説明図である。なお、図３において、車両１は、一定の速度で走行しており、車両１のドライバは、ステアリングホイール２の操舵量を切り増し続けているとする。
【００４０】
図３において、第１目標ヨーレートＹｈｄｌは、実舵角δの増加に応じて増加し、実舵角δがステアリング機構の最大角に達して飽和した際に、第１目標ヨーレートＹｈｄｌも飽和する。
一方、第２目標ヨーレートＹＧｙは、横方向加速度Ｇｙの増加に応じて増加し、前輪（もしくは、４輪）の横力が飽和した際に、第２目標ヨーレートＹＧｙも飽和する。このとき、車両１は、実ヨーレートγが飽和したアンダーステア状態を示している。
【００４１】
また、第３目標ヨーレートＹｔｇｔは、第１目標ヨーレートＹｈｄｌと第２目標ヨーレートＹＧｙとの間の値をとる。ここで、式（４）に示したヨーレート偏差ローパスフィルタ処理手段２４の時定数Ｔ２を調整することにより、第３目標ヨーレートＹｔｇｔの、第２目標ヨーレートＹＧｙからのオーバーシュート量を調整することができる。
【００４２】
また、図３において、第３目標ヨーレートＹｔｇｔと第２目標ヨーレートＹＧｙとの差の面積は、車両１の進行方向と車両１の向きとの差である横滑り角を示している。
車両１がニュートラルステア（車両目標ヨーレートＹｏｂｊと実ヨーレートγとが一致する）状態を示す場合には、車両１は、所定の横滑り角をもって旋回する。
一方、車両１がアンダーステア状態を示す場合には、車両１が旋回しにくくなる。そのため、ニュートラルステア状態に比べて、車両１の進行方向と車両１の向きとが一致する方向に近づく。すなわち、車両１がアンダーステア状態を示す場合には、前輪の横力が飽和しているにもかかわらず、横滑り角がニュートラルステア状態よりも小さくなる。
【００４３】
したがって、車両１がアンダーステア状態であることを検出するためには、一定の横滑り角を設定する必要がある。ここで、第３目標ヨーレートＹｔｇｔと第２目標ヨーレートＹＧｙとを一致させると、横滑り角が「０」となり、アンダーステア状態を示すヨーレートが車両目標ヨーレートＹｏｂｊとなるので、車両１がアンダーステア状態であることを検出することができない。
【００４４】
これに対して、上記ヨーレート偏差ローパスフィルタ処理手段２４の時定数Ｔ２を、第３目標ヨーレートＹｔｇｔと第２目標ヨーレートＹＧｙとの差の面積が適切になるように設定することにより、一定の横滑り角を設定することができる。このとき、第３目標ヨーレートＹｔｇｔは、例えば図３に示すように変化し、車両１のアンダーステア状態を検出することができる。
【００４５】
すなわち、図３に示した第３目標ヨーレートＹｔｇｔが車両目標ヨーレートＹｏｂｊに選択された場合、実ヨーレートγが飽和した直後は、車両目標ヨーレートＹｏｂｊが第１目標ヨーレートＹｈｄｌに追従するので、車両１のアンダーステア状態が検出される。また、実ヨーレートγの飽和から一定時間が経過した後は、車両目標ヨーレートＹｏｂｊが第２目標ヨーレートＹＧｙに追従するので、車両１のオーバーステア状態が検出される。
【００４６】
ここで、車両１のアンダーステア状態が検出されると、車両制御手段２９は、車両目標ヨーレートＹｏｂｊと、ヨーレートセンサ１８から出力される実ヨーレートγとが一致するようにアンダーステア抑制制御を実施し、回転内向きのモーメントを発生させ、旋回半径を小さくする。また、車両１のオーバーステア状態が検出されると、車両制御手段２９は、同様にしてオーバーステア抑制制御を実施する。
【００４７】
この発明の実施の形態１に係る車両挙動安定化装置によれば、目標ヨーレート演算手段２０は、実ヨーレートγが飽和した直後は、車両目標ヨーレートＹｏｂｊが第１目標ヨーレートＹｈｄｌに追従し、実ヨーレートγの飽和から一定時間が経過した後は、車両目標ヨーレートＹｏｂｊが第２目標ヨーレートＹＧｙに追従するように車両目標ヨーレートＹｏｂｊを演算する。
そのため、車両１のオーバーステア状態とともに、アンダーステア状態を検出することができる。また、車両１のアンダーステア状態、あるいはオーバーステア状態を検出することにより、車両制御手段２９は、アンダーステア抑制制御、あるいはオーバーステア抑制制御を実施し、車両１の挙動を安定化させることができる。
【００４８】
実施の形態２．
図４は、この発明の実施の形態２に係る車両挙動安定化装置を詳細に示すブロック図である。
図４において、目標ヨーレート演算手段２０Ａは、第１目標ヨーレートローパスフィルタ処理手段３０をさらに含んでいる。
第１目標ヨーレートローパスフィルタ処理手段３０は、次式（６）を用いて第１目標ヨーレートＹｈｄｌをローパスフィルタ処理する。
ここで、第１目標ヨーレートローパスフィルタ処理手段３０は、式（１）を用いて第１目標ヨーレート演算手段２１で演算された第１目標ヨーレートＹｈｄｌに、式（６）に示したローパスフィルタの伝達関数を乗算する。
その他の構成および動作については、前述の実施の形態１と同様であり、その説明は省略する。
【００４９】
【数６】
2007320525.tif 000008
【００５０】
式（６）において、Ｔ１は、第１目標ヨーレートローパスフィルタ処理手段３０の時定数である。時定数Ｔ１は、車両１のヨーレート応答の折れ点周波数に相当する時定数である。
【００５１】
この発明の実施の形態２に係る車両挙動安定化装置によれば、上記時定数Ｔ１を含む伝達関数を用いて第１目標ヨーレートＹｈｄｌをローパスフィルタ処理することにより、上記実施の形態１で用いた第１目標ヨーレートＹｈｄｌよりも、実際の車両１で発生するヨーレートに近い値を用いて車両目標ヨーレートＹｏｂｊを演算することができる。
なお、第１目標ヨーレートローパスフィルタ処理手段３０によるローパスフィルタ処理を実施しない場合には、実際の車両１で発生するヨーレートよりも、位相の進んだ第１目標ヨーレートＹｈｄｌが得られる。そのため、例えば実舵角制御手段９のような、操舵系のアクチュエータを用いて車両１の挙動を制御する場合には、リードステアのような効果を得ることができる。
【００５２】
実施の形態３．
図５は、この発明の実施の形態３に係る車両挙動安定化装置を詳細に示すブロック図である。
図５において、車両挙動安定化装置は、切り替え平滑化手段３１をさらに備えている。
切り替え平滑化手段３１は、例えばローパスフィルタである。切り替え平滑化手段３１は、目標ヨーレート選択手段２６おいて、車両目標ヨーレートＹｏｂｊが第１目標ヨーレートＹｈｄｌから第３目標ヨーレートＹｔｇｔに（第３目標ヨーレートＹｔｇｔから第１目標ヨーレートＹｈｄｌに）切り替わる際に、急峻な車両目標ヨーレートＹｏｂｊの変化を平滑化する。
その他の構成および動作については、前述の実施の形態２と同様であり、その説明は省略する。
【００５３】
この発明の実施の形態３に係る車両挙動安定化装置によれば、切り替え平滑化手段３１が、急峻な車両目標ヨーレートＹｏｂｊの変化を平滑化するので、車両１の挙動をさらに安定化させることができる。
【００５４】
実施の形態４．
図６は、この発明の実施の形態４に係る車両挙動安定化装置を詳細に示すブロック図である。
図６において、目標ヨーレート演算手段２０Ｂは、第１目標ヨーレート演算手段２１と、第２目標ヨーレート演算手段２２と、第１目標ヨーレートハイパスフィルタ処理手段３２と、第２目標ヨーレートローパスフィルタ処理手段３３と、第３目標ヨーレート演算手段３４と、目標ヨーレート選択手段２６とを含んでいる。
【００５５】
第１目標ヨーレートハイパスフィルタ処理手段３２は、第１目標ヨーレートＹｈｄｌをハイパスフィルタ処理する。第２目標ヨーレートローパスフィルタ処理手段３３は、第２目標ヨーレートＹＧｙをローパスフィルタ処理する。
第３目標ヨーレート演算手段３４は、第１目標ヨーレートハイパスフィルタ処理手段３２を介した第１目標ヨーレートＹｈｄｌと、第２目標ヨーレートローパスフィルタ処理手段３３を介した第２目標ヨーレートＹＧｙとの加算値を、第３目標ヨーレートＹｔｇｔとして演算する。
【００５６】
上記実施の形態１では、第１目標ヨーレート演算手段２１と、第２目標ヨーレート演算手段２２と、目標ヨーレート偏差演算手段２３と、ヨーレート偏差ローパスフィルタ処理手段２４と、第３目標ヨーレート演算手段２５とを用いて、式（５）に示した第３目標ヨーレートＹｔｇｔを演算している。
ここで、式（５）を次式（７）に示すように変形することにより、目標ヨーレート演算手段２０Ｂの構成を図６に示すように変更することができる。
【００５７】
【数７】
2007320525.tif 000009
【００５８】
式（７）において、（Ｔ２ｓ／（Ｔ２ｓ＋１））の部分は、ハイパスフィルタの伝達関数を示しており、（１／（Ｔ２ｓ＋１））の部分は、ローパスフィルタの伝達関数を示している。
すなわち、式（７）の（Ｔ２ｓ／（Ｔ２ｓ＋１））の部分は、第１目標ヨーレートハイパスフィルタ処理手段３２に相当する。また、式（７）の（１／（Ｔ２ｓ＋１））の部分は、第２目標ヨーレートローパスフィルタ処理手段３３に相当する。
その他の構成および動作については、前述の実施の形態１と同様であり、その説明は省略する。
【００５９】
この発明の実施の形態４に係る車両挙動安定化装置によれば、上記実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
【００６０】
実施の形態５．
図７は、この発明の実施の形態５に係る車両挙動安定化装置を詳細に示すブロック図である。
図７において、目標ヨーレート演算手段２０Ｃは、第１目標ヨーレートローパスフィルタ処理手段３０をさらに含んでいる。
第１目標ヨーレートローパスフィルタ処理手段３０は、前述の式（６）を用いて第１目標ヨーレートＹｈｄｌをローパスフィルタ処理する。
ここで、第１目標ヨーレートローパスフィルタ処理手段３０は、式（１）を用いて第１目標ヨーレート演算手段２１で演算された第１目標ヨーレートＹｈｄｌに、式（６）に示したローパスフィルタの伝達関数を乗算する。
その他の構成および動作については、前述の実施の形態４と同様であり、その説明は省略する。
【００６１】
この発明の実施の形態５に係る車両挙動安定化装置によれば、上記実施の形態２と同様の効果を奏することができる。
【００６２】
実施の形態６．
図８は、この発明の実施の形態６に係る車両挙動安定化装置を詳細に示すブロック図である。
図８において、車両挙動安定化装置は、切り替え平滑化手段３１をさらに備えている。
切り替え平滑化手段３１は、例えばローパスフィルタである。切り替え平滑化手段３１は、目標ヨーレート選択手段２６おいて、車両目標ヨーレートＹｏｂｊが第１目標ヨーレートＹｈｄｌから第３目標ヨーレートＹｔｇｔに（第３目標ヨーレートＹｔｇｔから第１目標ヨーレートＹｈｄｌに）切り替わる際に、急峻な車両目標ヨーレートＹｏｂｊの変化を平滑化する。
その他の構成および動作については、前述の実施の形態２と同様であり、その説明は省略する。
【００６３】
この発明の実施の形態６に係る車両挙動安定化装置によれば、上記実施の形態３と同様の効果を奏することができる。
【００６４】
なお、上記実施の形態１〜６による車両挙動安定化装置では、実舵角制御手段９の内部に実舵角検出手段３５が設けられている。しかしながら、これに限定されず、実舵角検出手段３５は、実舵角制御手段９から独立して設けられてもよい。
この場合も、上記実施の形態１〜６と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】この発明の実施の形態１に係る車両挙動安定化装置を含む車両を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る車両挙動安定化装置を詳細に示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る第１目標ヨーレート、第２目標ヨーレート、および第３目標ヨーレートと、時間との関係を示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態２に係る車両挙動安定化装置を詳細に示すブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態３に係る車両挙動安定化装置を詳細に示すブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態４に係る車両挙動安定化装置を詳細に示すブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態５に係る車両挙動安定化装置を詳細に示すブロック図である。
【図８】この発明の実施の形態６に係る車両挙動安定化装置を詳細に示すブロック図である。
【図９】従来装置において、車両がアンダーステア状態を示す場合の第１目標ヨーレート、第２目標ヨーレート、および実ヨーレートと、時間との関係を示す説明図である。
【図１０】従来装置において、車両がオーバーステア状態を示す場合の車両目標ヨーレートおよび実ヨーレートと、時間との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６６】
１  車両、２  ステアリングホイール、４  操舵角検出手段、９  実舵角制御手段（車両制御手段）、１３  駆動力制御手段（車両制御手段）、１５  制動力制御手段（車両制御手段）、１６  車速検出手段、１７  横方向加速度センサ（横方向加速度検出手段）、１８  ヨーレートセンサ（実ヨーレート検出手段）、２０、２０Ａ〜２０Ｃ  目標ヨーレート演算手段、２１  第１目標ヨーレート演算手段、２２  第２目標ヨーレート演算手段、２３  目標ヨーレート偏差演算手段、２４  ヨーレート偏差ローパスフィルタ処理手段、２５、３４  第３目標ヨーレート演算手段、２６  目標ヨーレート選択手段、２９  車両制御手段、３０  第１目標ヨーレートローパスフィルタ処理手段、３１  切り替え平滑化手段、３２  第１目標ヨーレートハイパスフィルタ処理手段、３３  第２目標ヨーレートローパスフィルタ処理手段、３５  実舵角検出手段、Ｇｙ  横方向加速度、Ｖ  車速、Ｙｈｄｌ  第１目標ヨーレート、ＹＧｙ  第２目標ヨーレート、Ｙｔｇｔ  第３目標ヨーレート、Ｙｏｂｊ  車両目標ヨーレート、γ  実ヨーレート、ΔＹ  目標ヨーレート偏差、δ  実舵角。
【図１】
2007320525.tif 000010
【図２】
2007320525.tif 000011
【図３】
2007320525.tif 000012
【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】
2007320525.tif 000018
【図１０】
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