(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる作用により車輌の挙動を制御する第一及び第二の挙動制御手段と、所定の好ましい走行状態に対応する車輌の目標挙動指標値と車輌の実際の挙動指標値との偏差に基づくフィードバック制御量を演算する手段と、所定の好ましい走行状態に於ける車輌の運動状態量と車輌の実際の運動状態量との偏差を演算する手段と、少なくとも前記運動状態量の偏差に基づいてフィードフォワード制御量を演算する手段と、車輌の状態に応じて前記第一及び第二の挙動制御手段に対する前記フィードバック制御量及び前記フィードフォワード制御量の振り分けを制御する振り分け制御手段とを有する車輌の走行制御装置にして、前記振り分け制御手段は、前記第一及び第二の挙動制御手段による挙動制御の可否を判定する判定手段を有し、前記第一及び第二の挙動制御手段による挙動制御の可否判定が可であるときには前記フィードバック制御量を前記第一の挙動制御手段に振り分けると共に、前記フィードフォワード制御量を前記第二の挙動制御手段に振り分け、前記フィードバック制御量に基づく挙動制御に不感帯を設定することを特徴とする車輌の走行制御装置。
【請求項２】
前記振り分け制御手段は、前記第一の挙動制御手段による挙動制御の可否判定が可であり且つ前記第二の挙動制御手段による挙動制御の可否判定が不可であるときには、前記フィードバック制御量及び前記フィードフォワード制御量を前記第一の挙動制御手段に振り分けると共に、前記フィードバック制御量に基づく挙動制御及び前記フィードフォワード制御量に基づく挙動制御の各々に不感帯を設定することを特徴とする請求項１に記載の車輌の走行制御装置。
【請求項３】
前記振り分け制御手段は、前記第一の挙動制御手段による挙動制御の可否判定が不可であり且つ前記第二の挙動制御手段による挙動制御の可否判定が可であるときには、前記フィードバック制御量及び前記フィードフォワード制御量を前記第二の挙動制御手段に振り分けると共に、前記フィードバック制御量に基づく挙動制御及び前記フィードフォワード制御量に基づく挙動制御の何れにも不感帯を設定しないことを特徴とする請求項１に記載の車輌の走行制御装置。
【請求項４】
前記振り分け制御手段は、前記フィードバック制御量に基づく挙動制御の不感帯に起因して前記フィードフォワード制御量に基づく挙動制御を実行することができなかったときには、前記第一の挙動制御手段による挙動制御の実行に際し前記フィードフォワード制御量を増大補正する補正手段を有することを特徴とする請求項２に記載の車輌の走行制御装置。
【請求項５】
前記第一の挙動制御手段は各車輪の制動力を個別に制御することにより車輌の挙動を制御する手段であり、前記第二の挙動制御手段は車輪の舵角を制御することにより車輌の挙動を制御する手段であることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の車輌の走行制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌の走行制御装置に係り、更に詳細にはフィードバック制御量及びフィードフォワード制御量に基づき車輌の挙動を制御する車輌の走行制御装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車輌の走行制御装置の一つとして、例えば本願出願人の出願にかかる特開平５−３０１５７３号公開公報に記載されている如く、車輌の実ヨーレートが目標ヨーレートになるようフィードフォワード制御により操舵輪の舵角を制御し、車輌の実ヨーレートが目標ヨーレートになるようフィードバック制御により各車輪に対する駆動力の配分を制御するよう構成された車輌の走行制御装置が従来より知られている。
【０００３】
かかる走行制御装置によれば、車輌の実ヨーレートが目標ヨーレートになるようフィードバック制御により各車輪に対する駆動力の配分が制御されるだけでなく、車輌の実ヨーレートが目標ヨーレートになるようフィードフォワード制御により操舵輪の舵角が制御されるので、フィードバック制御のみにより車輌のヨーレートが制御される場合に比して、車輌の実ヨーレートを効果的に目標ヨーレートに制御することができ、これにより車輌の挙動を効果的に制御することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、車輌の実ヨーレートはヨーレートセンサにより検出され、目標ヨーレートは車速センサにより検出される車速等に基づいて演算されるが、センサの検出値には誤差が含まれるので、検出誤差に起因する不適切な制御を防止するためにはフィードバック制御に不感帯を設定せざるを得ず、またフィードバック制御のハンチング防止等の制御の安定性確保の必要からフィードバックゲインを高くすることができない。
【０００５】
従って車輌の目標ヨーレートと実ヨーレートとの偏差がフィードバックされる上述の従来の走行制御装置に於いては、車輌の目標ヨーレートと実ヨーレートとの偏差が実際に生じてから制御が開始されること及び上記理由から、車輌の挙動に対する制御の遅れが避けられず、制御の遅れの間に車輌の挙動が好ましくないレベルにまで悪化することがあるという問題がある。
【０００６】
また上述の先の提案にかかる走行制御装置の如く車輌の実ヨーレートが目標ヨーレートになるようフィードフォワード制御により操舵輪の舵角が制御される場合には、上述の制御の遅れを低減することができるが、車輌の状況によってはフィードバック制御により各車輪に対する駆動力の配分を制御しフィードフォワード制御により操舵輪の舵角を制御するだけでは車輌の走行挙動を必ずしも確実に且つ効果的に安定化させることができない場合がある。
【０００７】
本発明は、車輌の実ヨーレートが目標ヨーレートになるようフィードフォワード制御により操舵輪の舵角を制御し、車輌の実ヨーレートが目標ヨーレートになるようフィードバック制御により各車輪に対する駆動力の配分を制御するよう構成された従来の走行制御装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、互いに異なる作用により車輌の挙動を制御する複数の挙動制御手段を有する車輌に於いて、複数の挙動制御手段に対するフィードバック制御量及びフィードフォワード制御量の振り分けを車輌の状況に応じて変更することにより、車輌の状況に拘わらず車輌の挙動を確実に且つ効果的に制御することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項１の構成、即ち互いに異なる作用により車輌の挙動を制御する第一及び第二の挙動制御手段と、所定の好ましい走行状態に対応する車輌の目標挙動指標値と車輌の実際の挙動指標値との偏差に基づくフィードバック制御量を演算する手段と、所定の好ましい走行状態に於ける車輌の運動状態量と車輌の実際の運動状態量との偏差を演算する手段と、少なくとも前記運動状態量の偏差に基づいてフィードフォワード制御量を演算する手段と、車輌の状態に応じて前記第一及び第二の挙動制御手段に対する前記フィードバック制御量及び前記フィードフォワード制御量の振り分けを制御する振り分け制御手段とを有する車輌の走行制御装置にして、前記振り分け制御手段は、前記第一及び第二の挙動制御手段による挙動制御の可否を判定する判定手段を有し、前記第一及び第二の挙動制御手段による挙動制御の可否判定が可であるときには前記フィードバック制御量を前記第一の挙動制御手段に振り分けると共に、前記フィードフォワード制御量を前記第二の挙動制御手段に振り分け、前記フィードバック制御量に基づく挙動制御に不感帯を設定することを特徴とする車輌の走行制御装置によって達成される。
【０００９】
上記請求項１の構成によれば、互いに異なる作用により車輌の挙動を制御する第一及び第二の挙動制御手段が設けられ、所定の好ましい走行状態に対応する車輌の目標挙動指標値と車輌の実際の挙動指標値との偏差に基づくフィードバック制御量が演算され、所定の好ましい走行状態に於ける車輌の運動状態量と車輌の実際の運動状態量との偏差が演算されると共に、少なくとも運動状態量の偏差に基づいてフィードフォワード制御量が演算され、車輌の状態に応じて第一及び第二の挙動制御手段に対するフィードバック制御量及びフィードフォワード制御量の振り分けが制御されるので、第一及び第二の挙動制御手段により車輌の状態に応じてフィードバック制御及びフィードフォワード制御が最適に実行されるだけでなく、第一及び第二の挙動制御手段による挙動制御の可否が判定され、第一及び第二の挙動制御手段による挙動制御の可否判定が可であるときにはフィードバック制御量が第一の挙動制御手段に振り分けられると共に、フィードフォワード制御量が第二の挙動制御手段に振り分けられ、フィードバック制御量に基づく挙動制御に不感帯が設定されるので、第一の挙動制御手段により不感帯が設定された状態にてフィードバック制御による挙動制御が実行されると共に、第二の挙動制御手段によりフィードフォワード制御による挙動制御が実行され、これによりセンサの検出誤差等に起因して不適切な制御が行われたり挙動制御が遅れたりすることなく車輌の走行挙動が確実に且つ効果的に安定化される。
【００１６】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記振り分け制御手段は、前記第一の挙動制御手段による挙動制御の可否判定が可であり且つ前記第二の挙動制御手段による挙動制御の可否判定が不可であるときには、前記フィードバック制御量及び前記フィードフォワード制御量を前記第一の挙動制御手段に振り分けると共に、前記フィードバック制御量に基づく挙動制御及び前記フィードフォワード制御量に基づく挙動制御の各々に不感帯を設定するよう構成される（請求項２の構成）。
【００１７】
請求項２の構成によれば、第一の挙動制御手段による挙動制御の可否判定が可であり且つ第二の挙動制御手段による挙動制御の可否判定が不可であるときには、フィードバック制御量及びフィードフォワード制御量が第一の挙動制御手段に振り分けられると共に、フィードバック制御量に基づく挙動制御及びフィードフォワード制御量に基づく挙動制御の各々に不感帯が設定されるので、可否判定が不可である第二の挙動制御手段による挙動制御によって車輌の挙動が却って悪化されることが確実に防止されると共に、第一の挙動制御手段により不感帯が設定された状態にてフィードバック制御量及びフィードフォワード制御量に基づいて挙動制御が実行されることにより車輌の走行挙動が確実に且つ効果的に安定化される。
【００１８】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記振り分け制御手段は、前記第一の挙動制御手段による挙動制御の可否判定が不可であり且つ前記第二の挙動制御手段による挙動制御の可否判定が可であるときには、前記フィードバック制御量及び前記フィードフォワード制御量を前記第二の挙動制御手段に振り分けると共に、前記フィードバック制御量に基づく挙動制御及び前記フィードフォワード制御量に基づく挙動制御の何れにも不感帯を設定しないよう構成される（請求項３の構成）。
【００１９】
請求項３の構成によれば、第一の挙動制御手段による挙動制御の可否判定が不可であり且つ第二の挙動制御手段による挙動制御の可否判定が可であるときには、フィードバック制御量及びフィードフォワード制御量が第二の挙動制御手段に振り分けられると共に、フィードバック制御量に基づく挙動制御及びフィードフォワード制御量に基づく挙動制御の何れにも不感帯が設定されないので、可否判定が不可である第一の挙動制御手段による挙動制御によって車輌の挙動が却って悪化されることが確実に防止されると共に、第二の挙動制御手段により不感帯が設定されることなくフィードバック制御量及びフィードフォワード制御量に基づいて挙動制御が実行されることにより車輌の走行挙動が確実に且つ効果的に安定化される。
【００２０】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項２の構成に於いて、前記振り分け制御手段は、前記フィードバック制御量に基づく挙動制御の不感帯に起因して前記フィードフォワード制御量に基づく挙動制御を実行することができなかったときには、前記第一の挙動制御手段による挙動制御の実行に際し前記フィードフォワード制御量を増大補正する補正手段を有するよう構成される（請求項４の構成）。
【００２１】
請求項４の構成によれば、フィードバック制御量に基づく挙動制御の不感帯に起因してフィードフォワード制御量に基づく挙動制御を実行することができなかったときには、第一の挙動制御手段による挙動制御の実行に際しフィードフォワード制御量が増大補正されるので、制御の開始が遅れることにより車輌の挙動の悪化が進行しても車輌の挙動が効果的に安定化される。
【００２２】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１乃至４の何れかの構成に於いて、前記第一の挙動制御手段は各車輪の制動力を個別に制御することにより車輌の挙動を制御する手段であり、前記第二の挙動制御手段は車輪の舵角を制御することにより車輌の挙動を制御する手段であるよう構成される（請求項５の構成）。
【００２３】
請求項５の構成によれば、第一の挙動制御手段は各車輪の制動力を個別に制御することにより車輌の挙動を制御する手段であり、第二の挙動制御手段は車輪の舵角を制御することにより車輌の挙動を制御する手段であるので、第一の挙動制御手段によれば左右の車輪の制動力差、車輌の減速、車輌前後方向の荷重移動の制御により車輌の走行挙動が安定化され、第二の挙動制御手段によれば主として操舵輪の横力の制御により車輌の走行挙動が安定化される。
【００２４】
【課題解決手段の好ましい態様】
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至５の何れかの構成に於いて、挙動指標値は車輌のスピンの程度若しくは車輌のドリフトアウトの程度を示す指標値であるよう構成される（好ましい態様１）。
【００２５】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至５の何れかの構成に於いて、所定の好ましい走行状態は車輪の制駆動スリップが０の状態であるよう構成される（好ましい態様２）。
【００２６】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至５の何れかの構成に於いて、フィードフォワード制御量を演算するための運動状態量は少なくとも車輌のヨーモーメントを含むよう構成される（好ましい態様３）。
【００２７】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項５の構成に於いて、第二の挙動制御手段は後輪の舵角を制御することにより車輌の挙動を制御する手段であるよう構成される（好ましい態様４）。
【００２８】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項５の構成に於いて、第二の挙動制御手段は前輪の舵角を制御することにより車輌の挙動を制御する手段であるよう構成される（好ましい態様５）。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を好ましい実施形態について詳細に説明する。
【００３０】
図１は後輪操舵装置が搭載された車輌に適用された本発明による走行制御装置の一つの好ましい実施形態を示す概略構成図である。
【００３１】
図１に於て、１０FL及び１０FRはそれぞれ車輌１２の左右の前輪を示し、１０RL及び１０RRはそれぞれ左右の後輪を示している。左右の前輪１０FL及び１０FRは運転者によるステアリングホイール１４に対する操舵操作に応答して駆動されるラック・アンド・ピニオン式の前輪用パワーステアリング装置１６によりそれぞれタイロッド１８L及び１８Rを介して操舵され、これにより左右の前輪１０FL及び１０FRの舵角δfは運転者の操舵操作に応じて制御される。
【００３２】
一方左右の後輪１０RL及び１０RRはラック・アンド・ピニオン式の後輪用パワーステアリング装置２０によりそれぞれタイロッド２２L及び２２Rを介して操舵され、左右の後輪１０RL及び１０RRの舵角δrは後に詳細に説明する如く後輪操舵制御装置２４により制御される。
【００３３】
各車輪の制動力は制動装置２６の油圧回路２８によりホイールシリンダ３０FL、３０FR、３０RL、３０RR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２８はオイルリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含み、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３２に対する踏力に応じて駆動されるマスタシリンダ３４により制御され、また必要に応じて後に詳細に説明する如く制動制御装置３６により制御される。
【００３４】
以上の説明より解る如く、制動装置２６及び制動制御装置３６は各車輪の制動力を個別に制御することにより車輌の挙動を制御する制動力制御式の挙動制御手段（第一の挙動制御手段）として機能し、後輪用パワーステアリング装置２０及び後輪操舵制御装置２４は後輪の舵角を制御することにより車輌の挙動を制御する操舵制御式の挙動制御手段（第二の挙動制御手段）として機能する。
【００３５】
制動制御装置３６には車速センサ３８より車速（車輌の前後速度）Ｖxを示す信号、前後加速度センサ４０より車輌の前後加速度Ｇxを示す信号、横加速度センサ４２より車輌の横加速度Ｇyを示す信号、ヨーレートセンサ４４より車輌のヨーレートγを示す信号が入力される。また制動制御装置３６には操舵角センサ４６により検出された操舵角θを示す信号が後輪操舵制御装置２４を経由して入力される。
【００３６】
尚図示の実施形態に於いては、前後加速度センサ４０は車輌の加速方向を正として前後加速度を検出し、横加速度センサ４２、ヨーレートセンサ４４及び操舵角センサ４６は車輌の左旋回方向の場合を正として横加速度等を検出する。また図には詳細に示されていないが、後輪操舵制御装置２４及び制動制御装置３６は例えばＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭ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。
【００３７】
制動制御装置３６は、図２に示されたフローチャートに従い、後述の如く車輌の実際の挙動指標値（スピンの程度を示す指標値）として車輌のスリップ角βとその変化率βdとの線形和を演算し、実際の挙動指標値（実際の挙動指標値と０である車輌の目標挙動指標値との偏差）に基づきフィードバック制御量Ｍfbを演算する。
【００３８】
また制動制御装置３６は、車輌前後方向の荷重移動がなく車輪の制駆動スリップが０であるときの車輌のヨーモーメントＭ0を車輌の目標ヨーモーメントとして演算し、車輌の実際のヨーモーメントＭを演算し、車輌の実際のヨーモーメントＭと車輌の目標ヨーモーメントＭ0との偏差ΔＭに基づきフィードフォワード制御量Ｍffを演算する。
【００３９】
また制動制御装置３６は、車輪の制動力制御による挙動制御が許可されるか否か及び後輪の操舵制御による挙動制御が許可されるか否かを判定し、これらの判定結果に応じて車輪の制動力制御による挙動制御及び後輪の操舵制御による挙動制御に対するフィードバック制御量Ｍfb及びフィードフォワード制御量Ｍffの振り分けを制御すると共に、フィードバック制御及びフィードフォワード制御の不感帯を制御し、これにより車輪の制動力制御による挙動制御が許可されるか否か及び後輪の操舵制御による挙動制御が許可されるか否かに応じてフィードバック制御量Ｍfb及びフィードフォワード制御量Ｍffを最適に振り分け、また制御量の振り分けに応じて最適に不感帯を制御する。
【００４０】
更に制動制御装置３６は、振り分けられたフィードバック制御量Ｍfb若しくはフィードフォワード制御量Ｍffに基づき各車輪の目標制動力Ｆbti若しくは後輪の目標舵角δrtiを演算し、各車輪の制動力が目標制動力Ｆbtiになるよう制動装置２６を制御することにより、或いは後輪の舵角が目標舵角δrtiになるよう後輪操舵制御装置２４を介して後輪用パワーステアリング装置２０を制御することにより、車輌の安定走行を確保するための挙動制御を実行する。
【００４１】
尚一般に、舵角制御による挙動制御は制御量も小さく応答性も低くいので、後輪の舵角制御には不感帯が設定される必要がないのに対し、車輪の制動力制御による挙動制御は車輌の減速を伴うと共に舵角制御に比して応答性が高いので、車輪の制動力制御にはある程度の不感帯が設定されなければならない。
【００４２】
また一般に、フィードフォワード制御量は小さい値であり且つ連続的に変化するので、フィードフォワード制御には不感帯が設定されないことが好ましいのに対し、フィードバック制御量を演算するためのセンサ検出値にはセンサ自体の誤差、センサが搭載されている車輌のばね上の動きや路面の傾斜等に起因する誤差が含まれているため、フィードバック制御には不適切な制御の実行を回避すべくある程度の不感帯が設定されることが好ましい。
【００４３】
従って図示の実施形態によれば、制動制御装置３６は、車輪の制動力制御による挙動制御及び後輪の操舵制御による挙動制御の何れも許可される状況であるときには、不感帯を設定してフィードバック制御量を車輪の制動力制御に振り分けると共に、不感帯を設定することなくフィードフォワード制御量を後輪の操舵制御に振り分ける。
【００４４】
次に図２及び図３に示されたフローチャートを参照して図示の実施形態に於ける走行制御について説明する。尚図２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。
【００４５】
まずステップ１０に於いては車速センサにより検出された車速Ｖxを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ２０に於いては横加速度Ｇyと車速Ｖx及びヨーレートγの積Ｖx・γとの偏差Ｇy−Ｖx・γとして横加速度の偏差、即ち車輌の横すべり加速度Ｖydが演算され、横すべり加速度Ｖydが積分されることにより車輌の横すべり速度Ｖyが演算され、更に車輌の前後速度（＝車速Ｖx）に対する車輌の横すべり速度Ｖyの比Ｖy／Ｖxとして車輌のスリップ角βが演算される。
【００４６】
ステップ３０に於いては車輌のスリップ角βの微分値βdが演算されると共に、Ｋa及びＫbをそれぞれ正の定数として下記の式１に従って車輌のスピンの程度を示す値としてフィードバック制御量Ｍfbが演算される。
【００４７】
Ｍfb＝Ｋa・β＋Ｋb・βd    ……（１）
ステップ４０に於いては図３に示されたルーチンに従って車輌の好ましい走行状態に於ける車輌のヨーモーメントＭ0と車輌の実際のヨーモーメントＭとの偏差ΔＭが演算されると共に、ヨーモーメントの偏差ΔＭに基づきフィードフォワード制御量Ｍffが演算される。尚車輌の好ましい走行状態に於ける車輌のヨーモーメントＭ0は、例えば車速Ｖx及び操舵角θに基づいて演算されてよい。
【００４８】
ステップ６０に於いては車輪の制動力制御による挙動制御が許可される状況であるか否かの判定が行われる。尚この場合例えば下記の（１）〜（４）の全ての条件が成立する場合に車輪の制動力制御による挙動制御が許可されると判定されてよい。
【００４９】
（１）車輌の走行状態の判定に使用される全てのセンサが正常であること
（２）制動装置２６及び制動制御装置３６が正常であること
（３）制動力の制御に必要な全ての通信が正常であること
（４）車速Ｖx、前輪の舵角δf、後輪の舵角δrに基づき演算される車輌の目標ヨーレートγtと車輌の実際のヨーレートγとの偏差の大きさが基準値以上であること（尚前輪の舵角δfは操舵角θに基づいて演算され、後輪の舵角δfは前回の後輪の目標舵角であってよい）
【００５０】
ステップ７０に於いては後輪の操舵制御による挙動制御が許可される状況であるか否かの判定が行われる。尚この場合例えば下記の（１）〜（３）の全ての条件が成立する場合に後輪の操舵制御による挙動制御が許可されると判定されてよい。
（１）車輌の走行状態の推定に使用される全てのセンサが正常であること
（２）後輪用パワーステアリング装置２０及び後輪操舵制御装置２４が正常であること
（３）後輪の操舵制御に必要な全ての通信が正常であること
【００５１】
ステップ８０に於いてはステップ６０に於ける後輪の操舵制御による挙動制御の許可判定が許可であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１００へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ９０へ進む。
【００５２】
ステップ９０に於いてはステップ７０に於ける後輪の操舵制御による挙動制御の許可判定が許可であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ１１０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ１４０へ進む。
【００５３】
ステップ１００に於いてはステップ９０の場合と同様、ステップ７０に於ける後輪の操舵制御による挙動制御の許可判定が許可であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ１７０へ進み、否定判別が行われたときにはそのままステップ１０へ戻る。
【００５４】
ステップ１１０に於いては不感帯が設定された状態にてフィードバック制御量Ｍfbが制動力制御に振り分けられると共に、不感帯が設定されることなくフィードフォワード制御量Ｍffが操舵制御に振り分けられ、ステップ１２０に於いてはフィードバック制御量Ｍfbに基づき例えば図には示されていないマップより車輌のスリップ角β及びその変化率βdを低減して車輌の挙動を安定化させるための各車輪の目標制動力Ｆbti（＝fl、fr、rl、rr）が演算され、またフィードフォワード制御量Ｍffに基づき例えば図には示されていないマップより車輌のヨーモーメントの偏差ΔＭを低減して車輌挙動の不安定化を防止するための後輪の目標舵角δrtが演算される。
【００５５】
ステップ１３０に於いては制動装置２６及び制動制御装置３６により各車輪の制動力がそれぞれ対応する目標制動力Ｆbtiになるよう制御されることによって車輌挙動のフィードバック制御が実行されると共に、後輪用パワーステアリング装置２０及び後輪操舵制御装置２４により後輪の舵角が目標舵角δrtになるよう制御されることによって車輌挙動の不安定化を防止するためのフィードフォワード制御が実行され、しかる後ステップ１０へ戻る。
【００５６】
この場合、フィードバック制御には不感帯が設定されるので、フィードバック制御量Ｍfbの大きさが不感帯の閾値Ｍfb1（正の定数）以下である範囲に於いては、フィードバック制御量Ｍfbに基づく制動力制御による挙動制御は実行されない。
【００５７】
ステップ１４０に於いてはフィードバック制御量Ｍfb及びフィードフォワード制御量Ｍffが何れも制動力制御に振り分けられ、何れの制御についても不感帯が設定され、ステップ１５０に於いてはフィードバック制御量Ｍfbに基づき例えば図には示されていないマップより車輌のスリップ角β及びその変化率βdを低減して車輌の挙動を安定化させるための各車輪の目標制動力Ｆbt1iが演算され、またフィードフォワード制御量Ｍffに基づき例えば図には示されていないマップより車輌のヨーモーメントの偏差ΔＭを低減して車輌挙動の不安定化を防止するための各車輪の目標制動力Ｆbt2iが演算され、目標制動力Ｆbt1iと目標制動力Ｆbt2iとの和として各車輪の目標制動力Ｆbtiが演算される。
【００５８】
ステップ１６０に於いては制動装置２６及び制動制御装置３６によって各車輪の制動力がそれぞれ対応する目標制動力Ｆbtiになるよう制御されることにより、車輌挙動のフィードバック制御及び車輌挙動の不安定化防止のためのフィードフォワード制御が実行され、しかる後ステップ１０へ戻る。
【００５９】
この場合、フィードバック制御及びフィードフォワード制御の何れについても不感帯が設定されるので、フィードバック制御量Ｍfbの大きさが不感帯の閾値Ｍfb2（正の定数）よりも大きく且つフィードフォワード制御量Ｍffの大きさが不感帯の閾値Ｍff2（正の定数）よりも大きくならない限り、制動力制御による挙動制御は実行されない。
【００６０】
尚一般に、フィードフォワード制御の不感帯の閾値Ｍff2は小さい値であってよいので、車輌の挙動が悪化すると、例えば図４に示されている如く、まずフィードフォワード制御量Ｍffの大きさが閾値Ｍff2よりも大きくなり、しかる後フィードバック制御量Ｍfbの大きさが閾値Ｍfb2よりも大きくなり、その時点に於いて制動力制御による挙動制御が開始される。
【００６１】
特に図示の実施形態に於いては、図４に示されている如く、フィードバック制御の不感帯に起因して制動力制御を開始することができない期間Δｔ1中にフィードフォワード制御量Ｍffがあるときには、制動力制御の開始後の所定の時間Δｔ2に亘りフィードフォワード制御量Ｍffが増大補正される。この場合、所定の時間Δｔ2は一定であってもよいが、フィードバック制御の不感帯に起因してフィードフォワード制御量Ｍffに基づく制動力の制御を実行することができなかった時間Δｔ1に比例する時間として可変設定されることが好ましい。
【００６２】
またフィードフォワード制御量Ｍffは図４に示されている如く制御開始後のフィードフォワード制御量Ｍffが所定の時間Δｔ2に亘り一定の比率にて増大されることにより補正されてもよいが、その場合には制動力制御による挙動制御量が制動力制御の開始時に０より急激に高い値になると共に所定の時間Δｔ2が経過する時点に於いて急激に減少するので、例えば図５に示されている如く、制動力制御の開始後に増大補正率が徐々に増大され、所定の時間Δｔ2が経過する前に増大補正率が徐々に低減されることが好ましい。
【００６３】
ステップ１７０に於いては不感帯が設定されることなくフィードバック制御量Ｍfb及びフィードフォワード制御量Ｍffが操舵制御に振り分けられ、ステップ１８０に於いてはフィードバック制御量Ｍfbに基づき例えば図には示されていないマップより車輌のスリップ角β及びその変化率βdを低減して車輌の挙動を安定化させるための後輪の目標舵角δt1iが演算され、またフィードフォワード制御量Ｍffに基づき例えば図には示されていないマップより車輌のヨーモーメントの偏差ΔＭを低減して車輌挙動の不安定化を防止するための後輪の目標舵角δt2iが演算され、目標舵角δt1iと目標舵角δt2iとの和として後輪の目標舵角δtiが演算される。
【００６４】
ステップ１９０に於いては後輪用パワーステアリング装置２０及び後輪操舵制御装置２４によって後輪の舵角が目標舵角δtiになるよう制御されることにより、車輌挙動のフィードバック制御及び車輌挙動の不安定化防止のためのフィードフォワード制御が実行され、しかる後ステップ１０へ戻る。
【００６５】
また図３に示されたフィードフォワード制御量Ｍff演算ルーチンのステップ４２に於いては、車輌の質量をＭvとし、車輌の重心高さをＨgとし、前輪のロール剛性配分をＲfとし、前輪及び後輪のトレッドをそれぞれＴdf及びＴdrとし、車輌の静止状態に於ける左右前輪及び左右後輪の垂直荷重をそれぞれＦzf0及びＦzr0として、それぞれ下記の式２〜５に従って車輌前後方向の荷重移動がないと仮定した場合の各車輪の垂直荷重Ｆzi0(ｉ＝fl、fr、rl、rr）が演算される。
【００６６】
Ｆzfl0＝Ｆzf0＋Ｍv(−Ｇy・Ｈg・Ｒf／Ｔdf)    ……（２）
Ｆzfr0＝Ｆzf0＋Ｍv(Ｇy・Ｈg・Ｒf／Ｔdf)    ……（３）
Ｆzrl0＝Ｆzr0＋Ｍv{−Ｇy・Ｈg（１−Ｒf）／Ｔdr}    ……（４）
Ｆzrr0＝Ｆzr0＋Ｍv{Ｇy・Ｈg（１−Ｒf）／Ｔdr}    ……（５）
【００６７】
尚車輌が静止状態にあるときの左右前輪及び左右後輪の垂直荷重Ｆzf0及びＦzr0は、Ｌfを車輌の重心と前輪車軸との間の車輌前後方向の距離とし、Ｌrを車輌の中心と後輪車軸との間の車輌前後方向の距離として、それぞれ下記の式６及び７により求められる。
Ｆzf0＝Ｍv・Ｌr／(Ｌf＋Ｌr）    ……（６）
Ｆzr0＝Ｍv・Ｌf／(Ｌf＋Ｌr）    ……（７）
【００６８】
ステップ４４に於いては当技術分野に於いて公知の要領にて左右前輪の推定スリップ角βwf及び左右後輪の推定スリップ角βwrが演算され、ステップ４２に於いて演算された各車輪の垂直荷重Ｆzi0、前後輪の推定スリップ角βwf及びβwrに基づきタイヤモデルより各車輪の推定横力Ｆyi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）が演算され、下記の式８〜１１に従って各車輪の制駆動スリップが０であるときに各車輪が発生するヨーモーメントＭi0（ｉ＝fl、fr、rl、rr）が演算される。
【００６９】
0003872308.tif 000002
【００７０】
ステップ４６に於いては車輌前後方向の荷重移動がなく且つ制駆動スリップが０であるときの車輌のヨーモーメントＭ0がヨーモーメントＭfi0の和として下記の式１２に従って演算される。
Ｍ0＝Ｍfl0＋Ｍfr0＋Ｍrl0＋Ｍrr0    ……（１２）
【００７１】
ステップ４８に於いては車輌前後方向の荷重移動を考慮した場合の各車輪の垂直荷重Ｆzi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）が上記式２〜５に対応する下記の式１３〜１６に従って演算される。
【００７２】
0003872308.tif 000003
【００７３】
ステップ５０に於いては各車輪のスリップ率Ｓi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）が演算されると共に、ステップ４８に於いて演算された各車輪の垂直荷重Ｆzi、ステップ４４に於いて演算された前後輪の推定スリップ角βwf及びβwr、各車輪のスリップ率Ｓiに基づきタイヤモデルより各車輪の前後力Ｆxi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）及び各車輪の横力Ｆyiが推定され、更に推定された各車輪の前後力及び横力に基づき各車輪が実際に発生しているヨーモーメントＭi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）が下記の式１７〜２０に従って演算される。
【００７４】
0003872308.tif 000004
【００７５】
ステップ５２に於いては車輌の実際のヨーモーメントＭがヨーモーメントＭiの和として下記の式２１に従って演算される。
Ｍ＝Ｍfl＋Ｍfr＋Ｍrl＋Ｍrr    ……（２１）
【００７６】
ステップ５４に於いてはヨーモーメントのアンバランス、即ち車輌の実際のヨーモーメントＭと車輌前後方向の荷重移動がなく且つ制駆動スリップが０であるときの車輌のヨーモーメントＭ0との偏差ΔＭが下記の式２２に従ってフィードフォワード制御量Ｍffとして演算される。
0003872308.tif 000005
【００７７】
かくして図示の実施形態によれば、ステップ２０及び３０に於いて車輌のスリップ角β及びその微分値βdの線形和として車輌挙動のフィードバック制御量Ｍfbが演算され、ステップ４０に於いて車輌の好ましい走行状態に於ける車輌のヨーモーメントＭ0と車輌の実際のヨーモーメントＭとの偏差ΔＭが演算されると共に、ヨーモーメントの偏差ΔＭに基づき車輌挙動の不安定化防止のためのフィードフォワード制御量Ｍffが演算される。
【００７８】
またステップ６０に於いて車輪の制動力制御による挙動制御が許可される状況であるか否かの判定が行われ、ステップ７０に於いて後輪の操舵制御による挙動制御が許可される状況であるか否かの判定が行われる。
【００７９】
車輪の制動力制御による挙動制御及び後輪の操舵制御による挙動制御の何れも許可される状況であるときには、ステップ８０及び９０に於いて肯定判別が行われ、ステップ１１０に於いて不感帯が設定された状態にてフィードバック制御量Ｍfbが制動力制御に振り分けられると共に、不感帯が設定されることなくフィードフォワード制御量Ｍffが操舵制御に振り分けられる。
【００８０】
そしてステップ１２０に於いてフィードバック制御量Ｍfbに基づき車輌のスピンを低減して車輌の挙動を安定化させるための各車輪の目標制動力Ｆbtiが演算され、またフィードフォワード制御量Ｍffに基づき車輌のヨーモーメントの偏差ΔＭを低減して車輌挙動の不安定化を防止するための後輪の目標舵角δrtが演算され、ステップ１３０に於いて各車輪の制動力がそれぞれ対応する目標制動力Ｆbtiになるよう制御されることによって車輌挙動のフィードバック制御が実行されると共に、左右後輪の舵角が目標舵角δrtになるよう制御されることによって車輌挙動の不安定化を防止するためのフィードフォワード制御が実行される。
【００８１】
従ってこの場合には不感帯が設定された状態にて車輪の制動力制御によって車輌挙動のフィードバック制御が実行されるので、センサの検出値に誤差が含まれること等に起因して不要な挙動制御が実行される虞れを低減することができ、また不感帯が設定されることなく後輪の舵角制御によって車輌挙動の不安定化防止のフィードフォワード制御が実行されるので、挙動制御の開始が遅れることを防止することができ、これにより車輌の走行挙動を確実に且つ効果的に安定化させることができる。
【００８２】
また車輪の制動力の制御による挙動制御は許可されるが後輪の操舵制御による挙動制御は許可されない状況であるときには、ステップ８０に於いて肯定判別が行われるが、ステップ９０に於いて否定判別が行われ、ステップ１４０に於いて不感帯が設定された状態にてフィードバック制御量Ｍfb及びフィードフォワード制御量Ｍffが制動力制御に振り分けられる。
【００８３】
そしてステップ１５０に於いて車輌のスピンを低減して車輌の挙動を安定化させるためのフィードバック制御量Ｍfbに基づく各車輪の目標制動力Ｆbt1iと、車輌のヨーモーメントの偏差ΔＭを低減して車輌挙動の不安定化を防止するためのフィードフォワード制御量Ｍffに基づく各車輪の目標制動力Ｆbt2iとの和として各車輪の目標制動力Ｆbtiが演算され、ステップ１６０に於いて各車輪の制動力がそれぞれ対応する目標制動力Ｆbtiになるよう制御される。
【００８４】
従ってこの場合には不感帯が設定された状態にてフィードバック制御量Ｍfb及びフィードフォワード制御量Ｍffに基づく制動力制御による挙動制御が実行されるので、センサの検出値に誤差が含まれること等に起因して不要な挙動制御が実行される虞れを低減することができると共に、許可されない後輪の舵角制御が実行されることにより却って車輌の挙動が悪化されることを確実に防止することができる。
【００８５】
またフィードバック制御及びフィードフォワード制御の何れにも不感帯が設定されるので、上記ステップ１１０〜１３０の場合に比して挙動制御の開始が遅れる虞れが高いが、フィードバック制御の不感帯に起因して挙動制御を開始することができない期間Δｔ1中にフィードフォワード制御Ｍffがあるときには、挙動制御の開始後の所定の時間Δｔ2に亘りフィードフォワード制御量Ｍffが増大補正されるので、増大補正されたフィードフォワード制御量に基づく制動力制御によって車輌の走行挙動を確実に安定化させることができる。
【００８６】
特にフィードバック制御の不感帯に起因して挙動制御を開始することができない期間Δｔ1に比例して所定の時間Δｔ2が可変設定される場合には、所定の時間Δｔ2が過大であることに起因してフィードフォワード制御量Ｍffの増大補正時間が長くなり過ぎることを防止しつつ、上記期間中に悪化した車輌の挙動を確実に安定化させることができる。
【００８７】
また後輪の操舵制御による挙動制御は許可されるが車輪の制動力の制御による挙動制御は許可されない状況であるときには、ステップ８０に於いて否定判別が行われると共に、ステップ９０に於いて肯定判別が行われ、ステップ１７０に於いて不感帯が設定されることなくフィードバック制御量Ｍfb及びフィードフォワードＭffが操舵制御に振り分けられる。
【００８８】
そしてステップ１８０に於いて車輌のスピンを低減して車輌の挙動を安定化させるためのフィードバック制御量Ｍfbに基づく後輪の目標舵角δt1iと、車輌のヨーモーメントの偏差ΔＭを低減して車輌挙動の不安定化を防止するためのフィードフォワード制御量Ｍffに基づく後輪の目標舵角δt2iとの和として後輪の目標舵角δtiが演算され、ステップ１９０に於いて後輪の舵角が目標舵角δtiになるよう制御される。
【００８９】
従ってこの場合には不感帯が設定されることなくフィードバック制御量Ｍfb及びフィードフォワード制御量Ｍffに基づいて後輪の舵角制御による挙動制御が実行されるので、車輌の走行挙動の悪化を確実に且つ効果的に防止することができ、また許可されない制動力制御が実行されることにより却って車輌の挙動が悪化されることを確実に防止することができ、更には挙動制御に伴う不必要な車輌の減速を確実に防止することができる。
【００９０】
尚車輪の制動力制御による挙動制御及び後輪の操舵制御による挙動制御の何れも許可されない状況であるときには、ステップ８０及び１００に於いて否定判別が行われ、これにより各車輪の制動力制御及び後輪の舵角制御の何れも実行されないので、許可されないこれらの制御の実行により却って車輌の挙動が悪化されることを確実に防止することができる。
【００９１】
特に図示の実施形態によれば、第二の挙動制御手段は後輪の操舵角を制御することにより車輌の挙動を制御するようになっており、後輪の舵角は後輪操舵装置２０により制御されるようになっているので、後輪操舵用の特別の装置を追加することなく後輪操舵装置２０を備えた車輌に対し本発明の走行制御装置を容易に適用することができる。
【００９２】
以上に於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。
【００９３】
例えば上述の実施形態に於いては、フィードバック制御量Ｍfbは車輌のスピンの程度を示す車輌のスリップ角β及びその変化率βdの線形和として演算されるようになっているが、フィードバック制御量は車輌の目標挙動指標値と車輌の実際の挙動指標値との偏差に基づいて演算される限り、当技術分野に於いて公知の任意の要領にて演算されてよく、例えば車輌のスリップ角β及びその変化率βdの線形和と、車輌のドリフトアウトの程度を示す車輌の目標ヨーレートと車輌の実際のヨーレートとの偏差とに基づいて演算されてもよい。
【００９４】
また上述の実施形態に於いては、フィードフォワード制御量を演算するための車輌の運動状態量は車輌のヨーモーメントであるが、フィードフォワード制御量を演算するための車輌の運動状態量は車輌の前後力とヨーモーメントとの組合せ、車輌の横力とヨーモーメントとの組合せ、車輌の前後力と横力とヨーモーメントとの組合せであってもよい。
【００９５】
また上述の実施形態に於いては、車輌は後輪操舵装置２０を有し、車輪の舵角制御は後輪の舵角が制御されることにより実行されるようになっているが、例えばアッパステアリングシャフトとロアステアリングシャフトとの間に両者の相対回転を制御することにより前輪の舵角を制御するアクチュエータが設けられ、車輪の舵角制御が前輪の舵角を制御することにより実行されるよう修正されてもよく、また前輪及び後輪の舵角を制御することにより実行されるよう修正されてもよい。
【００９６】
特に車輪の舵角制御が前輪の舵角を制御することにより実行される場合には、各車輪の制駆動スリップが０であるときに各車輪が発生するヨーモーメントＭi0は上述の式８〜１１に対応する下記の式２３〜２６に従って演算される。
【００９７】
0003872308.tif 000006
【００９８】
同様に、各車輪の前後力及び横力に基づき各車輪が実際に発生しているヨーモーメントＭiは上記の式１７〜２０に対応する下記の式２７〜３０に従って演算される。
【００９９】
0003872308.tif 000007
【０１００】
また図示の実施形態に於いては、後輪は挙動制御以外の目的では操舵されないようになっているが、例えば車速感応式の後輪操舵装置を備えた車輌の如く、車輪が挙動制御以外の目的によっても操舵される車輌に対し本発明の走行制御装置が適用されてもよく、その場合には挙動制御以外の目的で操舵される車輪の舵角に対する補正量として本発明の舵角制御量が演算されてよい。
【０１０１】
更に図示の実施形態に於いては、第一の挙動制御手段は各車輪の制動力を個別に制御することにより車輌の挙動を制御する手段であるが、各車輪の制駆動力を個別に制御することにより車輌の挙動を制御する手段であってもよい。
【０１０２】
【発明の効果】
以上の説明より明らかである如く、請求項１の構成によれば、第一及び第二の挙動制御手段により車輌の状態に応じてフィードバック制御及びフィードフォワード制御を最適に実行することができ、これにより従来に比して車輌の走行挙動を確実に且つ効果的に安定化させることができるだけでなく、第一及び第二の挙動制御手段による挙動制御の可否判定が可であるときには、第一の挙動制御手段により不感帯が設定された状態にてフィードバック制御による挙動制御が実行されると共に、第二の挙動制御手段によりフィードフォワード制御による挙動制御が実行されるので、センサの検出誤差等に起因して不適切な制御が行われたり挙動制御が遅れたりすることを防止しつつ車輌の走行挙動を確実に且つ効果的に安定化させることができる。
【０１０５】
また請求項２の構成によれば、第一の挙動制御手段による挙動制御の可否判定が可であり且つ第二の挙動制御手段による挙動制御の可否判定が不可であるときには、可否判定が不可である第二の挙動制御手段による挙動制御によって車輌の挙動が却って悪化されることを確実に防止することができると共に、第一の挙動制御手段により不感帯が設定された状態にてフィードバック制御量及びフィードフォワード制御量に基づいて挙動制御が実行されるので、車輌の走行挙動を確実に且つ効果的に安定化させることができる。
【０１０６】
また請求項３の構成によれば、第一の挙動制御手段による挙動制御の可否判定が不可であり且つ第二の挙動制御手段による挙動制御の可否判定が可であるときには、可否判定が不可である第一の挙動制御手段による挙動制御によって車輌の挙動が却って悪化されることを確実に防止することができると共に、第二の挙動制御手段により不感帯が設定されることなくフィードバック制御量及びフィードフォワード制御量に基づいて挙動制御が実行されるので、車輌の走行挙動を確実に且つ効果的に安定化することができる。
【０１０７】
また請求項４の構成によれば、フィードバック制御量に基づく挙動制御の不感帯に起因してフィードフォワード制御量に基づく挙動制御を実行することができなかったときには、第一の挙動制御手段による挙動制御の実行に際しフィードフォワード制御量が増大補正されるので、制御の開始が遅れることにより車輌の挙動の悪化が進行しても車輌の挙動を効果的に安定化させることができる。
【０１０８】
更に請求項５の構成によれば、第一の挙動制御手段による左右の車輪の制動力差、車輌の減速、車輌前後方向の荷重移動の制御により車輌の走行挙動を安定化させ、第二の挙動制御手段による主として車輪の横力の制御により車輌の走行挙動を安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】後輪操舵装置が搭載された車輌に適用された本発明による走行制御装置の一つの好ましい実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図示の実施形態の走行制御のメインルーチンを示すフローチャートである。
【図３】図示の実施形態に於けるフィードフォワード制御量Ｍff演算ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】フィードバック制御の不感帯に起因して制動力制御を開始することができない期間中にフィードフォワード制御量Ｍffがある状況及びその場合の補正後のフィードフォワード制御量Ｍffを示すグラフである。
【図５】補正後のフィードフォワード制御量Ｍffの他の例を示すグラフである。
【符号の説明】
１０FL〜１０RR…車輪
１６…前輪用パワーステアリング装置
２０…後輪用パワーステアリング装置
２４…後輪操舵制御装置
２６…制動装置
３６…制動制御装置
３８…車速センサ
４０…前後加速度センサ
４２…横加速度センサ
４４…ヨーレートセンサ
４６…操舵角センサ
【図１】
0003872308.tif 000008
【図２】
0003872308.tif 000009
【図３】
0003872308.tif 000010
【図４】
0003872308.tif 000011
【図５】
0003872308.tif 000012