(57)【要約】      （修正有）【課題】不必要な車速の変化及び消費エネルギーの増大を招くことなく、横風に起因する車両の走行運動の変化を効果的に低減する。【解決手段】横風検出装置３６により横風を検出し、横風に起因する車両のヨーモーメントに対抗する制御ヨーモーメントを、車輪の横力の制御により発生させるための車輪横力可変装置１８の目標制御量の大きさを演算し、検出された横風に基づいて、車両の重心と空力中心との間の距離である空力中心距離を推定し、車両のホイールベースに対する空力中心距離の比である空力中心比を演算し、空力中心比に基づいて車輪の横力を増大させるべきであるか減少させるべきであるかを判定し、判定結果に基づいて車輪横力可変装置を制御する。【選択図】図１
2016030465.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪の横力を変化させる車輪横力可変装置を備えた車両の走行制御装置において、
車両に作用する横風についての情報を取得する手段と、
横風についての情報に基づいて、車両の重心と空力中心との間の距離である空力中心距離を推定する空力中心距離推定手段と、
車両のホイールベースに対する空力中心距離の比である空力中心比を演算し、横風に起因する車両のヨーモーメントに対抗する制御ヨーモーメントを車輪の横力の制御によって発生させるために、車輪の横力を増大させるべきであるか減少させるべきであるかの増減判定を、前記空力中心比に基づいて行う増減判定手段と、
車輪の横力が前記増減判定の結果に応じて所定量変化するよう前記車輪横力可変装置を制御する手段と、
を有することを特徴とする車両の走行制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の走行制御装置において、前記増減判定手段は、前輪及び後輪の一方のコーナリングパワーを演算し、前記一方の車輪のコーナリングパワーに基づいて前記一方の車輪の等価コーナリングパワーを演算し、前記空力中心比及び前記一方の車輪の等価コーナリングパワーに基づいて、前輪及び後輪の他方について前記増減判定を行うことを特徴とする車両の走行制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両の走行制御装置において、前記増減判定手段は、前記空力中心比、前記一方の車輪の等価コーナリングパワー及び車速に基づいて、前輪及び後輪の他方について前記増減判定を行うことを特徴とする車両の走行制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の車両の走行制御装置において、前記横風についての情報を取得する手段は、横風の対気速度及び偏揺角の情報を取得し、前記空力中心距離推定手段は、横風の対気速度及び偏揺角に基づいて空力中心距離を推定することを特徴とする車両の走行制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載の車両の走行制御装置において、車両は、横風に起因する車両のヨーモーメントを低減する空力ヨーモーメント付与装置であって、作動状況によってヨーモーメント低減効果が異なる空力ヨーモーメント付与装置を有し、前記横風についての情報を取得する手段は、横風の対気速度及び偏揺角の情報を取得し、前記空力中心距離推定手段は、横風の対気速度、横風の偏揺角及び前記空力ヨーモーメント付与装置の作動状況に基づいて空力中心距離を推定することを特徴とする車両の走行制御装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一つに記載の車両の走行制御装置において、前記車輪横力可変装置は、空力上下力によって車輪の接地荷重を変化させることにより車輪のコーナリングパワーを変化させる空力上下力可変装置を含んでいることを特徴とする車両の走行制御装置。
【請求項７】
請求項１乃至５の何れか一つに記載の車両の走行制御装置において、前記車輪横力可変装置は、車輪の舵角を変化させることにより車輪のコーナリングパワーを等価的に変化させる舵角可変装置を含んでいることを特徴とする車両の走行制御装置。
【請求項８】
請求項５乃至７の何れか一つに記載の車両の走行制御装置において、前記空力ヨーモーメント付与装置は、横風を利用して車両に空力ヨーモーメントを付与する垂直フィン装置及び車両の横方向へ空気を噴射することにより車両にヨーモーメントを付与するジェット噴流装置の何れかであることを特徴とする車両の走行制御装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか一つに記載の車両の走行制御装置において、空力中心距離ことを特徴とする車両の走行制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行制御装置に係り、更に詳細には車輪の横力を変化させる車輪横力可変装置を備えた車両の走行制御装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
車両が旋回中に横風を受けると、車両には風下方向への横力が作用し、これに起因して車両の進行方向を風下方向へ偏向させるヨーモーメントが生じ、車両の走行運動が変化する。横風に起因する車両の走行運動の変化を低減するためには、横風に起因するヨーモーメント及び横力にそれぞれ対抗する制御ヨーモーメント及び制御横力を車両に付与する必要がある。
【０００３】
車両の進行方向が風上方向へ変化するよう操舵輪が操舵されると、操舵輪の横力によって横風に起因する横力に対抗する車両横力を発生させることができるので、車両が横変位することを比較的容易に防止することができる。しかし、横風に起因するヨーモーメントに対抗する制御ヨーモーメントを発生させるために必要な操舵輪の横力は、横風に起因する横力に対抗する車両横力を発生させるために必要な操舵輪の横力よりも大きい。よって、操舵輪の操舵によっては、操舵輪の横力によって横風に起因する横力に対抗する車両横力を発生させつつ、横風に起因するヨーモーメントに対抗する制御ヨーモーメントを発生させることはできない。
【０００４】
そのため、左右輪の制駆動力差（前後力差）の制御又は空力の制御により、横風に起因するヨーモーメントに対抗する制御ヨーモーメントを発生させることが研究されている。例えば、下記の特許文献１には、左右輪の駆動力配分の制御及びサイドエアスポイラのような空力装置の制御により、制御ヨーモーメントを発生させると共に制御する制御装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３４６３３７５号公報
【非特許文献１】安部正人著「自動車の運動と制御（第１版）」（東京電気大学出版局、閉成１６年７月２３日、第１２０頁〜第１２２頁）
【発明の概要】
【０００６】
〔発明が解決しようとする課題〕
左右輪の制駆動力差の制御により制御ヨーモーメントを発生させる場合には、不必要な車速の変化を招いたり消費エネルギーの増大を招いたりし易い。また、空力の制御により制御ヨーモーメントを発生させる場合には、十分な大きさの制御ヨーモーメントを発生させることができないため、横風に起因する車両の走行運動の変化を効果的に低減することができない。
【０００７】
また、左右輪の制駆動力差の制御及び空力の制御は相互に影響を及ぼすため、十分な大きさの制御ヨーモーメントを発生させるべくこれらの制御が組み合わされる場合には、上記特許公報に記載されているように、特殊な制御が必要である。
【０００８】
本発明は、横風に起因する車両の走行運動の変化を低減する従来の走行制御装置にお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、車輪の横力、即ち車輪が発生する横力を利用して制御ヨーモーメントを発生させることにより、不必要な車速の変化及び消費エネルギーの増大を招くことなく、横風に起因する車両の走行運動の変化を効果的に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、車輪の横力を変化させる車輪横力可変装置を備えた車両の走行制御装置において、車両に作用する横風についての情報を取得する手段と、横風についての情報に基づいて、車両の重心と空力中心との間の距離である空力中心距離を推定する空力中心距離推定手段と、車両のホイールベースに対する空力中心距離の比である空力中心比を演算し、横風に起因する車両のヨーモーメントに対抗する制御ヨーモーメントを車輪の横力の制御によって発生させるために、車輪の横力を増大させるべきであるか減少させるべきであるかの増減判定を、前記空力中心比に基づいて行う増減判定手段と、車輪の横力が前記増減判定の結果に応じて所定量変化するよう前記車輪横力可変装置を制御する手段と、を有することを特徴とする車両の走行制御装置によって達成される。
【００１０】
少なくとも一部の車輪の横力の制御によって横風に起因する車両のヨーモーメントに対抗する制御ヨーモーメントを発生させれば、不必要な車速の変化及び過剰な消費エネルギーの増大を防止しつつ横風に起因する車両の走行運動の変化を低減することができる。しかし、後に詳細に説明するように、制御ヨーモーメントを発生させるためには、車輪の横力を増大させるべき場合と車輪の横力を減少させるべき場合とがあり、何れであるかは空力中心比によって決定される。よって、車輪横力可変装置を制御して車輪の横力による制御ヨーモーメントを増大させるためには、空力中心比を求め、車輪横力可変装置による車輪の横力の増減を空力中心比に応じて制御する必要がある。
【００１１】
上記の構成によれば、空力中心比に基づいて車輪の横力を増大させるべきであるか減少させるべきであるかの増減判定が行われ、車輪の横力が増減判定の結果に応じて所定量変化するよう車輪横力可変装置が制御される。よって、車輪の横力を増大させるべきか減少させるべきかに応じて車輪の横力が増減するよう車輪横力可変装置を制御し、これにより横風に起因する車両の走行運動の変化を低減する制御ヨーモーメントを車輪の横力によって発生させることができる。
【００１２】
本発明によれば、上記の構成において、前記増減判定手段は、前輪及び後輪の一方のコーナリングパワーを演算し、前記一方の車輪のコーナリングパワーに基づいて前記一方の車輪の等価コーナリングパワーを演算し、前記空力中心比及び前記一方の車輪の等価コーナリングパワーに基づいて、前輪及び後輪の他方について前記増減判定を行うようになっていてよい。
【００１３】
後に詳細に説明するように、制御ヨーモーメントを発生させるために、車輪の横力を増大させるべきか減少させるべきかは、空力中心比のみならず、前後反対の車輪の等価コーナリングパワーによっても決定される。
【００１４】
上記の構成によれば、一方の車輪のコーナリングパワーに基づいて一方の車輪の等価コーナリングパワーが演算され、空力中心比及び一方の車輪の等価コーナリングパワーに基づいて、前輪及び後輪の他方について増減判定が行われる。よって、車輪の等価コーナリングパワーが考慮されることなく増減判定が行われる場合に比して、増減判定を適切に行って、車輪の横力の増減を適切に制御することができる。
【００１５】
また、本発明によれば、上記の構成において、前記増減判定手段は、前記空力中心比、前記一方の車輪の等価コーナリングパワー及び車速に基づいて、前輪及び後輪の他方について前記増減判定を行うようになっていてよい。
【００１６】
後に詳細に説明するように、制御ヨーモーメントを発生させるために、車輪の横力を増大させるべきか減少させるべきかは、空力中心比及び車輪の等価コーナリングパワーのみならず車速によっても決定される。
【００１７】
上記の構成によれば、空力中心比、一方の車輪の等価コーナリングパワー及び車速に基づいて、前輪及び後輪の他方について増減判定が行われる。よって、車速が考慮されることなく増減判定が行われる場合に比して、増減判定を一層適切に行って、車輪の横力の増減を一層適切に制御することができる。
【００１８】
また、本発明によれば、上記の構成において、前記横風についての情報を取得する手段は、横風の対気速度及び偏揺角の情報を取得し、前記空力中心距離推定手段は、横風の対気速度及び偏揺角に基づいて空力中心距離を推定するようになっていてよい。
【００１９】
上記の構成によれば、横風についての情報を取得する手段によって横風の対気速度及び偏揺角の情報を取得し、横風の対気速度及び偏揺角に基づいて空力中心距離を推定することができる。
【００２０】
また、本発明によれば、上記の構成において、車両は、横風に起因する車両のヨーモーメントを低減する空力ヨーモーメント付与装置であって、作動状況によってヨーモーメント低減効果が異なる空力ヨーモーメント付与装置を有し、前記横風についての情報を取得する手段は、横風の対気速度及び偏揺角の情報を取得し、前記空力中心距離推定手段は、横風の対気速度、横風の偏揺角及び前記空力ヨーモーメント付与装置の作動状況に基づいて空力中心距離を推定するようになっていてよい。
【００２１】
上記の構成によれば、横風についての情報を取得する手段によって横風の対気速度及び偏揺角の情報を取得し、検出された横風の対気速度、横風の偏揺角及び空力ヨーモーメント付与装置の作動状況に基づいて空力中心距離が推定される。よって、空力ヨーモーメント付与装置の作動状況が考慮されない場合に比して、空力中心距離を正確に推定することができる。
【００２２】
また、本発明によれば、上記の構成において、前記車輪横力可変装置は、空力上下力によって車輪の接地荷重を変化させることにより車輪のコーナリングパワーを変化させる空力上下力可変装置を含んでいてよい。
【００２３】
上記の構成によれば、空力上下力によって車輪の接地荷重を変化させることにより車輪のコーナリングパワーが変化される。よって、車輪の舵角を変化させることによってスリップ角を変化させることなく、車輪の横力及びコーナリングフォースを変化させることができる。
【００２４】
また、本発明によれば、上記の構成において、前記車輪横力可変装置は、車輪の舵角を変化させることにより車輪のコーナリングパワーを等価的に変化させる舵角可変装置を含んでいてよい。
【００２５】
上記の構成によれば、車輪の舵角を変化させることにより車輪のコーナリングパワーが等価的に変化される。よって、空力に依存することなく、車輪の横力及びコーナリングフォースを確実に変化させることができる。また、車輪にスリップ角が生じていなくてもコーナリングフォースを制御してヨーモーメントを制御することができるので、横風に起因する車両のヨーレートを効果的に低減して車両の走行安定性を効果的に向上させることができる。
【００２６】
また、本発明によれば、上記の構成において、前記空力ヨーモーメント付与装置は、横風を利用して車両に空力ヨーモーメントを付与する垂直フィン装置及び車両の横方向へ空気を噴射することにより車両にヨーモーメントを付与するジェット噴流装置の何れかであってよい。
【００２７】
上記の構成によれば、空力ヨーモーメント付与装置が垂直フィン装置である場合には、横風を利用して車両に空力ヨーモーメントを付与することができる。また、空力ヨーモーメント付与装置がジェット噴流装置である場合には、車両の横方向へ空気を噴射することにより車両にヨーモーメントを付与することができる。
【００２８】
また、本発明によれば、上記の構成において、前記所定量は、横風に起因する車両のヨーモーメントの大きさと現在の制御ヨーモーメントの大きさとの差に応じて可変設定されるようになっていてよい。
【００２９】
上記の構成によれば、横風に起因する車両のヨーモーメントの大きさと現在の制御ヨーモーメントの大きさとの差、即ち横風に起因する車両の走行運動の変化を防止するに必要なヨーモーメントに応じて所定量を設定することができる。よって、所定量が一定の値である場合に比して、横風に起因する車両の走行運動の変化を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】リヤ水平フィン装置及び垂直フィン装置を備えた車両に適用された本発明の第一の実施形態にかかる車両の走行制御装置を示す概略構成図である。
【図２】第一の実施形態における走行制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】前輪用の舵角可変装置及び後輪操舵装置が搭載された車両に適用された本発明の第二の実施形態にかかる車両の走行制御装置を示す概略構成図である。
【図４】第二の実施形態における走行制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】フロント水平フィン装置及び垂直フィン装置を備えた車両に適用された本発明の第三の実施形態にかかる車両の走行制御装置を示す概略構成図である。
【図６】第三の実施形態における走行制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図７】前輪用の舵角可変装置及び後輪操舵装置が搭載された車両に適用された本発明の第四の実施形態における走行制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】ホイールベースＬに対する空力中心距離Ｌwの比Ｌw／Ｌ、前輪の等価コーナリングパワーＣｐｆ及び車速Ｖに基づいて、ヨーレートγを低減するために後輪のコーナリングパワーＫｒを増大させるべきか減少させるべきかを判定するためのマップである。
【図９】後輪の目標リフト係数ＣＬｒｔに基づいて、リヤ水平フィン装置の水平フィンプレートの目標傾斜角θhrtを演算するためのマップである。
【図１０】後輪のコーナリングフォースＦcrを目標コーナリングフォースＦcrtへ変化させるに必要な後輪の目標スリップ角βrtを演算する要領を示す説明図である。
【図１１】ホイールベースＬに対する空力中心距離Ｌwの比Ｌw／Ｌ、後輪の等価コーナリングパワーＣｐｒ及び車速Ｖに基づいて、ヨーレートγを低減するために前輪のコーナリングパワーＫｆを増大させるべきか減少させるべきかを判定するためのマップである。
【図１２】前輪の目標リフト係数ＣＬｆｔに基づいて、フロント水平フィン装置の水平フィンプレートの目標傾斜角θhftを演算するためのマップである。
【図１３】前輪のコーナリングフォースＦcfを目標コーナリングフォースＦcftへ変化させるに必要な前輪の目標スリップ角βftを演算する要領を示す説明図である。
【図１４】車両が一定の車速Ｖにて直進走行している際に、一定風速の横風を受ける状況を示す図である。
【図１５】車両の重心、ニートラルステアポイント（ＮＳＰ）、空力中心の位置関係を示す車両の２輪モデルの図である。
【図１６】車両の重心に対する空力中心及びＮＳＰの車両前後方向の位置が、横風に起因するヨーレートに与える影響を説明するための図である。
【図１７】車輪の舵角を自動的に変化させることによってそのスリップ角を制御することによりコーナリングパワーＫｉを等価的に変化させる要領を示す説明図である。
【図１８】前輪のコーナリングパワーＫｆと、空力中心比Ｌｗ／Ｌ（車両のホイールベースＬに対する空力中心距離Ｌｗの比）と、車両のヨーレートγとの関係の一例を示す図である。
【図１９】ある特定の仕様の車両について、空力中心比Ｌｗ／Ｌと偏微分値∂γ／∂Ｋｆとの関係を示す図である。
【図２０】第一の実施形態において、後輪に作用するダウンフォースＦrdが制御されることによって後輪の横力Ｆyrが制御されることにより、横風に起因する車両のヨーレートが低減される要領を示す説明図である。
【図２１】第二の実施形態において、後輪の舵角δrが制御されることによって後輪の横力Ｆyrが制御されることにより、横風に起因する車両のヨーレートが低減される要領を示す説明図である。
【図２２】第三の実施形態において、前輪に作用するダウンフォースＦfdが制御されることによって前輪の横力Ｆyfが制御されることにより、横風に起因する車両のヨーレートが低減される要領を示す説明図である。
【図２３】第四の実施形態において、前輪の舵角δfが制御されることによって前輪の横力Ｆyfが制御されることにより、横風に起因する車両のヨーレートが低減される要領を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
［制御の考え方］
本発明の実施形態の説明に先立ち、本発明の実施形態にかかる車両の走行制御装置（以下、「本制御装置」という）が採用する制御の考え方（原理）について説明する。
【００３２】
＜車両横方向の力及びモーメントの釣り合い＞
図１４に示されているように、車両１００が一定の車速Ｖにて直進走行している際に、一定風速の横風１０２を受けた場合について考える。この場合には、車両横方向の力の釣り合い及び車両の重心１０４周りのモーメントの釣り合いから、それぞれ下記の式（１）及び（２）が成立する。なお、下記の式（１）及び（２）の導出については、「自動車の運動と制御（第１版）」（安部正人著、東京電気大学出版局）の第１２０頁〜第１２２頁を参照されたい。
【数１】
2016030465.tif 000003
【００３３】
ここで、各パラメータは以下の通りであり、それらの一部が車両の２輪モデル１０６を示す図１５に示されている。なお、「ＮＳＰ」は車輪のコーナリングフォースの合力が作用する点、即ちニュートラルステアポイントである。
【００３４】
Ｋｆ：前輪のコーナリングパワー
Ｋｒ：後輪のコーナリングパワー
Ｌ：車両のホイールベース
Ｌｆ：前輪位置（車両の重心から前輪車軸までの車両前後方向の距離）
Ｌｒ：後輪位置（車両の重心から後輪車軸までの車両前後方向の距離）
ｍ：車両の質量
Ｉ：車両のヨー慣性モーメント
Ｖ：車速
β：車両のスリップ角
γ：車両のヨーレート
ＬＮ：ＮＳＰ距離（車両の重心からＮＳＰまでの車両前後方向の距離）
Ｌｗ：空力中心距離（車両の重心から空力中心までの車両前後方向の距離）
Ｆｙ：空力横力
【００３５】
＜横風を受けることによるヨーレート＞
車両が走行中に横風を受けると、車両には空力横力Ｆｙが作用するが、操舵輪に僅かなスリップ角を生じさせることにより、空力横力Ｆｙに対抗する横力を発生させることができる。よって、車両が走行中に横風を受けた場合の車両の風下方向への横変位を無視することができる。
【００３６】
これに対し、車両が走行中に横風を受けると、車両には空力によるヨーモーメント（以下「空力ヨーモーメント」という）が作用する。しかし、ＮＳＰと、横風による空力が作用する点（即ち、空力中心）とは、車両の前後方向に互いに異なる位置にある。そのため、空力ヨーモーメントを車輪のコーナリングフォース、即ち車両の横方向に作用する車輪の横力の成分によって打ち消すことはできない。
【００３７】
よって、車両が横風を受ける状態にて走行する場合には、車両には常時ヨーモーメントが作用し、車両の進行方向が風下側へ変化し続けるため、車両の運動は空力ヨーモーメントに起因する定常旋回運動になる。この定常旋回運動の定常ヨーレートは、上記式（１）及び（２）における加速度項ｄβ／ｄｔ及びｄγ／ｄｔをそれぞれ０とし、それらを連立方程式としてヨーレートγについて解くことにより求められる。よって、ヨーレートγは下記の式（３）又は（４）により表される。
【数２】
2016030465.tif 000004
【００３８】
なお、ＮＳＰ距離ＬＮは下記の式（５）により表される。また、上記式（４）におけるＡはスタビリティファクタであり、下記の式（６）により表される。
【数３】
2016030465.tif 000005
【００３９】
上記式（３）及び（４）から、車両が走行中に横風を受けることによるヨーレートγは、前輪のコーナリングパワーＫｆ及び後輪のコーナリングパワーＫｒの関数であり、よってこれらの影響を受けることが解る。また、上記式（５）及び（６）から、車両の運動特性に影響するＮＳＰ距離ＬＮ及びスタビリティファクタＡは、コーナリングパワーＫｉ（ｉはｆ又はｒであり、ｆ及びｒはそれぞれ前輪及び後輪を意味する）により決定されることが解る。
【００４０】
＜空力中心及びＮＳＰの位置の影響＞
次に、車両が横風を受ける状態にて走行する状況において、車両の重心に対する空力中心及びＮＳＰの車両前後方向の位置が、横風に起因するヨーレートに与える影響について、図１６を参照して説明する。
【００４１】
例えば、空力ヨーモーメントに対抗するヨーモーメントを発生する垂直テールフィン装置のような空力装置によれば、この種の空力装置が設けられていない場合に比して、空力中心１０６を車両の後方へ移動させて車両の重心１０４に近づけることができる。空力中心１０６の位置が車両の後方で重心１０４に近いほど、空力ヨーモーメントが減少するので、この種の空力装置によれば、横風に起因するヨーレートを低減することができる。
【００４２】
上記式（３）及び（４）から解るように、コーナリングパワーＫｉを変化させることにより、ヨーレートγを変化させることができる。しかし、上記式（５）及び（６）から解るように、コーナリングパワーＫｉの変化によってＮＳＰ距離ＬＮを増大させると、スタビリティファクタＡも増大する。逆に、ＮＳＰ距離ＬＮを減少させると、スタビリティファクタＡも減少する。そのため、上記式（４）から解るように、コーナリングパワーＫｉを増大させると、ヨーレートγが増大する場合もあれば、減少する場合もあり、逆にコーナリングパワーＫｉを減少させると、ヨーレートγが減少する場合もあれば、増大する場合もある。
【００４３】
例えば、図１６に示されているように、ＮＳＰ１０８を車両の前方へ移動させて車両の重心１０４に近づけると、空力ヨーモーメントは減少し、ヨーレートγも減少するが、車両のアンダーステア（ＵＳ）の度合が低下し、車両の耐外乱性が低下する。逆に、ＮＳＰ１０８を車両の後方へ移動させて車両の重心１０４から遠ざけると、車両のアンダーステアの度合が増大し、車両の耐外乱性は向上するが、空力ヨーモーメントは増大し、ヨーレートγも増大する。
【００４４】
以上から解るように、コーナリングパワーＫｉを変化させることにより、ヨーレートγを変化させることができるが、コーナリングパワーＫｉの変化によりヨーレートγを低下させることができる場合もあれば増大してしまう場合もある。よって、ヨーレートγを低下させるためには、コーナリングパワーＫｉを増大させるべきか減少させるべきかを判定する必要がある。
【００４５】
＜空力による車輪支持荷重の制御及び車輪の舵角の自動制御＞
次に、空力による車輪支持荷重の制御及び車輪の舵角の自動制御によりコーナリングパワーＫｉを変化させる場合について説明する。車輪の重力配分比をｄｉ（ｉ＝ｆ又はｒ、ｄｆ＋ｄｒ＝１）とし、車輪のリフト係数をＣＬｉ（ｉ＝ｆ又はｒ）とし、等価コーナリングパワーをＣｐｉ（ｉ＝ｆ又はｒ）として、コーナリングパワーＫｉは、下記の式（７）により表される。なお、車輪のリフト係数をＣＬｉは、本来のリフト係数を車両の重量ｍｇ（ｇは重力加速度）にて除算することにより無次元化された値であり、ｄｉは一定の値である。
【数４】
2016030465.tif 000006
【００４６】
（空力による車輪支持荷重の制御）
まず、空力による車輪支持荷重の制御は、空力により車両に上下方向の力を付与する制御である。具体的には、水平ウイング装置のような空力装置によるダウンフォース制御などにより、上記式（７）の車輪のリフト係数ＣＬｉを変化させる制御である。車輪のリフト係数ＣＬｉは空力装置の作動状況により決定され、空力による車輪支持荷重の制御が行われる場合のコーナリングパワーＫｉは、上記式（７）により表される。
【００４７】
（車輪の舵角の自動制御）
車輪の舵角の自動制御によりコーナリングパワーＫｉを変化させる場合とは、例えば舵角制御装置により車輪の舵角を自動的に変化させることによってそのスリップ角を制御することによりコーナリングパワーＫｉを等価的に変化させる場合である。図１７に示されているように、車輪の実際のコーナリングパワーＫｉは一定であっても、車輪のスリップ角がβ1からβ2へ変化されると、操舵入力手段の位置に基づいて推定される車輪のスリップ角は変化しないが、当該車輪のコーナリングフォースがＦc1からＦc 2へ変化する。よって、操舵入力手段の位置に基づいて推定される車輪のスリップ角に基づいて車輪のコーナリングフォースを判断すると、コーナリングパワーが変化したことと同様の結果になる。この場合、車輪のスリップ角が自動的に増大されると、コーナリングパワーＫｉは等価的に増大し、車輪のスリップ角が自動的に低減されると、コーナリングパワーＫｉは等価的に減少する。
【００４８】
図１８は、前輪のコーナリングパワーＫｆと、空力中心比Ｌｗ／Ｌ（車両のホイールベースＬに対する空力中心距離Ｌｗの比）と、車両のヨーレートγとの関係の一例を示している。図１８から、前輪のコーナリングパワーＫｆの変化に対するヨーレートγの変化の関係は、空力中心比Ｌｗ／Ｌによって異なることが解る。即ち、ヨーレートγを減少させるために前輪のコーナリングパワーＫｆを増大させるべきか減少させるべきかは、空力中心比Ｌｗ／Ｌによって異なる。なお、図には示されていないが、後輪のコーナリングパワーＫｒの変化に対するヨーレートγの変化の関係も、空力中心比Ｌｗ／Ｌによって異なる。
【００４９】
＜コーナリングパワーの変化に対するヨーレートの増減の判定＞
前輪のコーナリングパワーＫｆの変化に対するヨーレートγの変化が増加であるか減少であるかは、上記式（３）を前輪のコーナリングパワーＫｆにて偏微分した値、即ち偏微分値∂γ／∂Ｋｆの符号が正であるか負であるかにより判定することができる。図１９は、ある特定の仕様の車両について、空力中心比Ｌｗ／Ｌと偏微分値∂γ／∂Ｋｆとの関係を示している。仕様が異なっても、上記関係は図１９に示され関係と同様になる。図１９に示されているように、空力中心比Ｌｗ／ＬがＢ（１よりも小さい正の値）未満であるときには、偏微分値∂γ／∂Ｋｆが正の値になるが、空力中心比Ｌｗ／ＬがＢを越える値であるときには、偏微分値∂γ／∂Ｋｆが負の値になる。
【００５０】
よって、空力中心比Ｌｗ／ＬがＢ未満であるときには、偏微分値∂γ／∂Ｋｆが正であるので、前輪のコーナリングパワーＫｆを低減することによりヨーレートγを減少させることができるが、前輪のコーナリングパワーＫｆが増大されるとヨーレートγが増大することが解る。逆に、空力中心比Ｌｗ／ＬがＢを越える値であるときには、偏微分値∂γ／∂Ｋｆが負であるので、前輪のコーナリングパワーＫｆを増大させることによりヨーレートγを減少させることができるが、前輪のコーナリングパワーＫｆが低減されるとヨーレートγが増大することが解る。なお、図には示されていないが、後輪のコーナリングパワーＫｒの変化に対するヨーレートγの変化の関係も、偏微分値∂γ／∂Ｋｒの符号により判定することができる。
【００５１】
＜前輪のコーナリングパワーの制御＞
次に、前輪のコーナリングパワーＫｆを制御する場合について、ヨーレートγを低減するために前輪のコーナリングパワーＫｆを増大させるべきか減少させるべきかの判定について説明する。
【００５２】
上記式（３）の分子及び分母をそれぞれｆ(x)及びｇ(x)と置くと、前輪のコーナリングパワーＫｆが変化されてもヨーレートγが変化しない状況においては、∂γ／∂Ｋｆ＝０である。この式は下記の式（８）の通り変形可能であり、よって下記の式（９）が成立する。
【数５】
2016030465.tif 000007
【００５３】
上記式（９）を整理すると、下記の式（１０）又は式（１１）が得られ、これらの式はヨーレートγを低減するために前輪のコーナリングパワーＫｆを増大させるべき場合と減少させるべき場合との境界を示す。
【数６】
2016030465.tif 000008
【００５４】
上記式（１１）に上記式（７）を代入すると、下記の式（１２）が得られる。下記の式（１２）は車両の質量ｍを含んでいないので、ヨーレートγを低減するために前輪のコーナリングパワーＫｆを増大させるべきか減少させるべきかの判定の境界は、車両の質量ｍ及び重量ｍｇとは無関係であることが解る。
【数７】
2016030465.tif 000009
【００５５】
図１１は、便宜のために後輪のリフト係数ＣＬｒを０と仮定して、上記式（１２）の曲線、即ち上記式（１２）における後輪の等価コーナリングパワーＣＰｒと空力中心比Ｌｗ／Ｌと車速Ｖとの関係を示している。図１１において、曲線より上側の領域は、偏微分値∂γ／∂Ｋｆが負であり、ヨーレートγを低減するために前輪のコーナリングパワーＫｆを増大させる領域である。逆に、曲線より下側の領域は、偏微分値∂γ／∂Ｋｆが正であり、ヨーレートγを低減するために前輪のコーナリングパワーＫｆを減少させる領域である。
【００５６】
よって、後輪の等価コーナリングパワーＣＰｒ及び空力中心比Ｌｗ／Ｌを求め、これらと車速Ｖとに基づいて、図１１から、ヨーレートγを低減するために前輪のコーナリングパワーＫｆを増大させるべきか減少させるべきかを判定することかできる。
【００５７】
＜後輪のコーナリングパワーの制御＞
同様に、後輪のコーナリングパワーＫｒを制御する場合について、ヨーレートγを低減するために後輪のコーナリングパワーＫｒを増大させるべきか減少させるべきかの判定について説明する。
【００５８】
上記式（３）の分子及び分母をそれぞれｆ(x)及びｇ(x)と置くと、後輪のコーナリングパワーＫｒが変化されてもヨーレートγが変化しない状況においては、∂γ／∂Ｋｒ＝０である。この式は下記の式（１３）の通り変形可能であり、よって下記の式（１４）が成立する。
【数８】
2016030465.tif 000010
【００５９】
上記式（１４）を整理すると、下記の式（１５）又は式（１６）が得られ、これらの式はヨーレートγを低減するために後輪のコーナリングパワーＫｒを増大させるべき場合と減少させるべき場合との境界を示す。
【数９】
2016030465.tif 000011
【００６０】
上記式（１６）に上記式（７）を代入すると、上記式（１２）と同様の下記の式（１７）が得られる。下記の式（１７）も車両の質量ｍを含んでいないので、ヨーレートγを低減するために後輪のコーナリングパワーＫｒを増大させるべきか減少させるべきかの判定の境界も、車両の質量ｍ及び重量ｍｇとは無関係であることが解る。
【数１０】
2016030465.tif 000012
【００６１】
図８は、便宜のために前輪のリフト係数ＣＬｆを０と仮定して、上記式（１７）の曲線、即ち上記式（１７）における前輪の等価コーナリングパワーＣＰｆと空力中心比Ｌｗ／Ｌと車速Ｖとの関係を示している。図８において、曲線より上側の領域は、偏微分値∂γ／∂Ｋｒが正であり、ヨーレートγを低減するために後輪のコーナリングパワーＫｒを減少させる領域である。逆に、曲線より下側の領域は、偏微分値∂γ／∂Ｋｒが負であり、ヨーレートγを低減するために後輪のコーナリングパワーＫｒを増大させる領域である。
【００６２】
よって、前輪の等価コーナリングパワーＣＰｆ及び空力中心比Ｌｗ／Ｌを求め、これらと車速Ｖとに基づいて、図８から、ヨーレートγを低減するために後輪のコーナリングパワーＫｒを増大させるべきか減少させるべきかを判定することかできる。
【００６３】
［第一の実施形態］
図１は、リヤ水平フィン装置及び垂直フィン装置を備えた車両に適用された本発明の第一の実施形態にかかる車両の走行制御装置１０を示す概略構成図である。
【００６４】
図１において、走行制御装置１０は、操舵輪である前輪１２及び非操舵輪である後輪１４を有する車両１６に搭載されている。車両１６の後端部には、上下方向の空力を制御することにより後輪１４の接地荷重を制御するリヤ水平フィン装置１８と、空力ヨーモーメントを制御する垂直フィン装置２０とが設けられている。
【００６５】
リヤ水平フィン装置１８は、車両の横方向に隔置され車体２２に固定された一対の支柱２４と、一対の支柱２４の間にてそれらの上端部により車両の横方向に延在する枢軸線２６の周りに上下方向に枢動可能に支持された水平フィンプレート２８とを有している。水平フィンプレート２８は、図１には示されていないアクチュエータが電子制御装置３０によって制御されることにより、水平方向に対する傾斜角θhrが変化されるようになっている。なお、傾斜角θhrは、水平フィンプレート２８が水平であるときに０であり、図１において二点鎖線にて示されているように、水平フィンプレート２８の後縁部が前縁部に対し上方及び下方にある場合がそれぞ正の値及び負の値である。
【００６６】
支柱２４は、車両の前後方向に細長い長円又は楕円の平断面形状を有しており、各支柱２４内には、垂直フィン装置２０の垂直フィンプレート３２が収容されている。垂直フィンプレート３２は、図１において二点鎖線にて示されているように、支柱２４からの後方へ突出し得るよう、上端にて車両の横方向に延在する枢軸線３４の周りに前後方向へ枢動可能に支持されている。垂直フィンプレート３２の突出量Ｅvは、図１には示されていないアクチュエータが電子制御装置３０によって制御されることにより、多段階に変化されるようになっている。
【００６７】
なお、垂直フィンプレート３２は、例えば下端のように他の部位にて前後方向へ枢動可能に支持されていてもよく、また前後方向へスライド可能に支持されていてもよい。また、突出量Ｅvは、垂直フィンプレート３２が支柱２４内に収容されているときには０であり、枢軸線３４の周りの後方への枢動角度又はスライド量が増大するにつれて大きくなる。これらのことは、後述の第三の実施形態についても同様である。
【００６８】
電子制御装置３０には、横風検出装置３６から横風の相対風速Ｖw（対気速度）及び相対風向αw（偏揺角、即ち車両の前進方向に対し横風の相対風速の方向がなす角度であり、偏揺角が車両の前進方向に対し右側である場合が正である）を示す信号が入力される。横風についての情報を取得する手段として機能する横風検出装置３６は、横風の相対風速Ｖw及び相対風向αwを検出可能である限り、多孔ピトー管、超音波風速計などであってよい。
【００６９】
電子制御装置３０には、車速センサ３８から車速Ｖを示す信号が入力され、前輪１２を操舵するために運転者によって操作される図１には示されていないステアリンホイールの回転角度である操舵角θを示す信号が操舵角センサ４０から入力される。また、電子制御装置３０には、左前輪、右前輪、左後輪及び右後輪に設けられた６分力計４２j（ｊ＝fl、fr、rl及びrr）から対応する車輪の横力Ｆtyj（ｊ＝fl、fr、rl及びrr）を示す信号が入力される。更に、電子制御装置３０には、状態量センサ４４から車両の横加速度Ｇy、車両のヨーレートγなどの車両の状態量を示す信号が入力される。操舵角センサ４０及び状態量センサ４４は、それぞれ車両の左旋回方向への操舵又は旋回の場合を正として操舵角θ、横加速度Ｇyなどを検出する。
【００７０】
電子制御装置３０は、車両１６が走行中に横風を受けると、図２に示されたフローチャートに従ってリヤ水平フィン装置１８及び垂直フィン装置２０を制御することにより、車両が受ける横風の影響を低減する。なお、電子制御装置３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力ポート装置などを含み、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周知の構成のマイクロコンピュータであってよい。図２に示されたフローチャートに対応する制御フロー、マップなどはＲＯＭに格納されている。これらのことは、後述の他の実施形態についても同様である。
【００７１】
以上の説明から解るように、リヤ水平フィン装置１８は、空力上下力によって後輪の接地荷重を変化させ、これにより後述のように後輪のコーナリングパワーを変化させる「空力上下力可変装置」として機能する。また、リヤ水平フィン装置１８は、電子制御装置３０と共働して、後輪のコーナリングパワーを変化させることによって後輪の横力を変化させる「車輪横力可変装置」を構成している。更に、垂直フィン装置２０は、電子制御装置３０と共働して、後述のように横風に起因する車両のヨーモーメントを低減する「空力ヨーモーメント付与装置」を構成している。
【００７２】
次に、図２示されたフローチャートを参照して第一の実施形態における走行制御ルーチンについて説明する。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がオンであるときに、電子制御装置３０によって所定の時間毎に繰返し実行される。なお、下記の説明においては、図２に示されたフローチャートによる車両の走行制御を単に「制御」と指称する。これらのことは、後述の他の実施形態についても同様である。
【００７３】
まず、ステップ１０においては、車速センサ３８から入力される車速Ｖを示す信号などが読み込まれる。
【００７４】
ステップ２０においては、横風が検出されているか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときには制御はステップ１０へ戻り、肯定判別が行われたときには制御はステップ３０へ進む。この場合、車速Ｖが基準値Ｖ0（正の定数）以上である状況において、横風検出装置３６により検出された横風の相対風速Ｖw及び相対風向αwの絶対値がそれぞれ基準値Ｖw0及びαw0（何れも正の定数）である場合に、横風が検出されていると判定されてよい。
【００７５】
ステップ３０においては、車両のヨーレートγなどに基づいて車両のスリップ角βが演算され、δfを前輪の舵角として、下記の式（１８）に従って前輪のスリップ角βfが演算される。なお、前輪のスリップ角βfはスリップ角センサにより検出されてもよい。
【数１１】
2016030465.tif 000013
【００７６】
また、ステップ３０においては、６分力計４２fl及び４２frにより検出された左右前輪の横力Ｆtyfl及びＦtyfrの平均値Ｆtyf及び左右前輪の舵角δfに基づいて前輪のコーナリングフォースＦcfが演算される。更に、前輪のコーナリングフォースＦcfが前輪のスリップ角βfにて除算された値として前輪のコーナリングパワーＫｆが演算される。
【００７７】
ステップ４０においては、横風の相対風速Ｖw及び相対風向αwに基づいて、図には示されていないマップから又は下記の式（１９）に従って、垂直フィン装置２０が作動されていないときの横風に起因するヨーモーメントＭwが演算される。なお、ヨーモーメントＭwは、車両を左旋回させる方向が正である。また、マップは風洞実験などにより予め求められた値に基づくマップであってよい。更に、下記の式（１９）において、Ｃnは相対風向αwにより定まるヨーイングモーメント係数であり、ρは空気の密度であり、Ｓは車両の前面面積であり、ρ及びＳは定数であってよい。
【数１２】
2016030465.tif 000014
【００７８】
また、ステップ４０においては、横風に起因するヨーモーメントＭwの絶対値が大きいほど垂直フィンプレート３２の目標突出量Ｅvtが大きくなるよう、ヨーモーメントＭwの絶対値に基づいて目標突出量Ｅvtが演算される。更に、垂直フィンプレート３２の突出量Ｅvが目標突出量Ｅvtになるよう、垂直フィン装置２０が制御される。
【００７９】
ステップ５０においては、横風の相対風速Ｖw、相対風向αw及び垂直フィンプレート３２の突出量Ｅvに基づいて、垂直フィン装置２０が作動されているときの横風に起因するヨーモーメントＭwa及び横力Ｆyaが演算される。ヨーモーメントＭwa及び横力Ｆyaは、それぞれ車両を左旋回させる方向及び車両の前進方向に対し左方が正である。これらの演算においては、風洞実験などにより予め求められた値に基づくマップが使用されてよい。更に、下記の式（２０）に従って、空力中心距離Ｌwが演算される。よって、このステップは「空力中心位置推定手段」としての機能を果たす。
Ｌw＝Ｍwa／Ｆya  …（２０）
【００８０】
なお、垂直フィン装置２０が作動されているときの横風に起因する横力Ｆyaは、相対風向αw及び垂直フィンプレート３２の突出量Ｅvにより定まる横力係数をＣyとして、下記の式（２１）に従って演算されてもよい。
【数１３】
2016030465.tif 000015
【００８１】
ステップ６０においては、水平フィンプレート２８の現在の傾斜角θhr及び車速Ｖに基づいて前輪のリフト係数ＣＬfが推定される。そして、前輪のコーナリングパワーＫｆ及び前輪のリフト係数ＣＬfに基づいて、上記式（７）を変形することにより得られる下記の式（２２）に従って、前輪の等価コーナリングパワーＣｐｆが演算される。更に、空力中心比Ｌw／Ｌ、前輪の等価コーナリングパワーＣｐｆ及び車速Ｖに基づいて、図８のマップから、ヨーレートγを低減するために後輪のコーナリングパワーＫｒを増大させるべきか減少させるべきかが判定される。よって、このステップは「増減判定手段」としての機能を果たす。
【数１４】
2016030465.tif 000016
【００８２】
また、ステップ６０においては、水平フィンプレート２８の目標傾斜角θhrtを演算するための係数Ｋpnが、後輪のコーナリングパワーＫｒを増大させるべきときにはＫpn0に設定され、コーナリングパワーＫｒを増大させるべきではないときには−Ｋpn0に設定される。なお、Ｋpn0は、車両の外乱に対する感応、車両の操縦安定性などに応じて１以下の正の定数に設定される。
【００８３】
ステップ７０においては、ステップ３０において演算された車両のスリップ角βを使用して、下記の式（２３）に従って後輪のスリップ角βrが演算される。なお、後輪のスリップ角βrもスリップ角センサにより検出されてもよい。
【数１５】
2016030465.tif 000017
【００８４】
また、ステップ７０においては、６分力計４２rl及び４２rrにより検出された左右後輪の横力Ｆtyrl及びＦtyrrの平均値Ｆtyrに基づいて後輪のコーナリングフォースＦcrが演算される。更に、コーナリングフォースＦcrがスリップ角βrにて除算された値として後輪のコーナリングパワーＫｒが演算される。
【００８５】
ステップ８０においては、横風に起因するヨーモーメントＭwaに対抗する制御ヨーモーメントＭwareを発生させるために必要な後輪のコーナリングフォースＦcrの目標変化量ΔＦcrtが、下記の式（２４）に従って演算される。なお、下記の式（２４）におけるＭreは正の定数である。
ΔＦcrt＝ＫpnＭre／Ｌｒ  …（２４）
【００８６】
更に、後輪のコーナリングフォースＦcrと目標変化量ΔＦcrtとの和として後輪の目標コーナリングフォースＦcrtが演算され、後輪の目標コーナリングパワーＫrtが、下記の式（２５）に従って演算される。
Ｋrt＝Ｆcrt／βr  …（２５）
【００８７】
ステップ９０においては、上記式（７）を変形することにより得られる下記の式（２６）に従って、後輪の目標リフト係数ＣＬｒｔが演算される。更に、後輪の目標リフト係数ＣＬｒｔに基づいて、図９に示されたマップからリヤ水平フィン装置１８の水平フィンプレート２８の目標傾斜角θhrtが演算される。よって、ステップ７０〜９０は「目標制御量演算手段」としての機能を果たす。
【数１６】
2016030465.tif 000018
【００８８】
ステップ１００においては、水平フィンプレート２８の傾斜角θhrが目標傾斜角θhrtになるよう、リヤ水平フィン装置１８が制御される。リヤ水平フィン装置１８は、ダウンフォースＦrdを発生し、これにより後輪１４の接地荷重を制御する。ダウンフォースＦrdは、ｍｇＣＬｒであり、目標傾斜角θhrtが正の値及び負の値である場合に、それぞれ正の値及び負の値になる。
【００８９】
以上の説明より解るように、ステップ２０において横風が検出されたと判定されると、ステップ３０〜６０において、前輪の等価コーナリングパワーＣｐｆ及び空力中心距離Ｌwが演算される。そして、ステップ６０において、図８のマップから、ヨーレートγを低減するためには後輪のコーナリングパワーＫｒを増大させるべきか減少させるべきかが判定される。
【００９０】
そして、ステップ７０及び８０において、横風に起因するヨーモーメントＭwaに対抗するヨーモーメントＭwareを発生させるために必要な後輪の目標コーナリングパワーＫrtが演算される。ステップ９０及び１００において、後輪のコーナリングパワーＫrを目標コーナリングパワーＫrtにするための水平フィンプレート２８の目標傾斜角θhrtが演算され、傾斜角θhrが目標傾斜角θhrtになるよう、リヤ水平フィン装置１８が制御される。
【００９１】
リヤ水平フィン装置１８の制御により、図１に示されているように後輪１４に作用するダウンフォースＦrdが制御され、後輪１４のスリップ角が一定であっても、後輪の横力、従ってコーナリングフォースＦcrが変化する。
【００９２】
図２０は、車両１６の空力中心１０６に右斜め前方から横風１０２が作用することにより、車両の重心１０４の周りに反時計回り方向の横風に起因するヨーモーメントＭwが作用し、重心１０４に横力Ｆywが作用している状況を示している。このことは、後述の図２１乃至図２３についても同様である。
【００９３】
後輪１４に作用するダウンフォースＦrdが制御されない場合には、前輪１２は車両の右方向の横力Ｆyfを発生し、後輪１４は車両の左方向の横力Ｆyrを発生する。Ｆyf−Ｆyrの２倍はほぼ横力Ｆywと大きさが同じで方向が逆である。しかし、横力Ｆyf及びＦyrにより発生され重心１０４の周りに時計回り方向に作用するヨーモーメントＭreの大きさは、横風に起因するヨーモーメントＭwの大きさよりも小さい。そのため、車両１６にはヨーモーメントＭw及びＭreの差に相当するヨーモーメントが作用し、車両１６には左旋回方向のヨーレートが発生する。
【００９４】
これに対し、第一の実施形態によれば、ダウンフォースＦrdが制御されることにより、実線の矢印にて示されているように、後輪１４の横力Ｆyrが増大される。よって、横力Ｆyf及びＦyrにより発生され重心１０４の周りに時計回り方向に作用するヨーモーメントＭreの大きさが大きくなる。その結果、ヨーモーメントＭw及びＭreの差に相当するヨーモーメントの大きさが減少し、車両１６の左旋回方向のヨーレートが減少する。
【００９５】
特に、第一の実施形態によれば、リヤ水平フィン装置１８を制御することによって水平フィンプレート２８の傾斜角θhrを制御すればよいので、車輪の舵角が制御される後述の第二及び第四の実施形態の場合に比して、消費エネルギーを低減することができる。
【００９６】
［第二の実施形態］
図３は、前輪用の舵角可変装置及び後輪操舵装置が搭載された車両に適用された本発明の第二の実施形態にかかる車両の走行制御装置１０を示す概略構成図である。
【００９７】
図３において、走行制御装置１０が搭載された車両１６は、前輪用舵角可変装置５２、後輪操舵装置５４及びこれらを制御する電子制御装置３０を有している。図３において、１２FL及び１２FRはそれぞれ車両１６の左右の前輪を示し、１４RL及び１４RRはそれぞれ左右の後輪を示している。操舵輪である左右の前輪１２FL及び１２FRは、電動式パワーステアリング装置６２によりラックバー６４及びタイロッド６６L、６６Rを介して転舵され、パワーステアリング装置６２は運転者によるステアリングホイール６０の操作に応答して駆動される。
【００９８】
操舵入力装置であるステアリングホイール６０は、アッパステアリングシャフト６８、舵角可変装置５２、ロアステアリングシャフト７０、ユニバーサルジョイント７２を介してパワーステアリング装置７４のピニオンシャフト７６に接続されている。舵角可変装置５２はハウジング５２Ａ及びこれに対し回転する回転子５２Ｂを有している。ハウジング５２Ａはアッパステアリングシャフト６８の下端に連結され、回転子５２Ｂは補助転舵駆動用の電動機７８を含み、図には示されていない減速機構を介してロアステアリングシャフト７０の上端に連結されている。
【００９９】
舵角可変装置５２は、アッパステアリングシャフト６８に対し相対的にロアステアリングシャフト７０を回転駆動することにより、左右の前輪１２FL及び１２FRをステアリングホイール６０に対し相対的に補助転舵駆動する。よって、舵角可変装置５２は、ステアリングギヤ比（操舵伝達比の逆数）を増減変化させるステアリングギヤ比可変装置（ＶＧＲＳ）として機能する。また、舵角可変装置５２は、運転者の操舵操作の有無に関係なく左右の前輪の舵角を変化させることにより、ステアリングホイール６０の回転位置と前輪の舵角との関係を変更する前輪用舵角可変装置としても機能する。
【０１００】
左右の後輪１４RL及び１４RRは、左右の前輪１２FL及び１２FRの操舵とは独立に、後輪操舵装置５４の電動式のパワーステアリング装置８０によりタイロッド８２L及び８２Rを介して操舵される。よって、後輪操舵装置５４は、運転者の操舵操作に依存せず左右の後輪の舵角δrを変化させる後輪用舵角可変装置として機能する。
【０１０１】
図示の後輪操舵装置５４は、周知の構成の電動式補助ステアリング装置であり、電動機５４Ａと、電動機５４Ａの回転をリレーロッド５４Ｂの往復運動に変換する例えばねじ式の運動変換機構５４Ｃとを有する。リレーロッド５４Ｂはタイロッド８２L、８２R及び図には示されていないナックルアームと共働してリレーロッド５４Ｂの往復運動により左右の後輪１４RL及び１４RRを転舵駆動する転舵機構を構成している。
【０１０２】
図示の実施形態においては、電動式パワーステアリング装置６２は、ラック同軸型の電動式パワーステアリング装置であり、電動機８４と、電動機８４の回転トルクをラックバー６４の往復動方向の力に変換する例えばボールねじ式の変換機構８６とを有している。電動式パワーステアリング装置６２は、ハウジング８８に対し相対的にラックバー６４を駆動する補助操舵力を発生することにより、運転者の操舵負担を軽減するすると共に舵角可変装置５２の作動を補助する操舵アシスト力発生装置として機能する。
【０１０３】
なお、舵角可変装置５２及び後輪操舵装置５４は、運転者の操舵操作によらずそれぞれ前輪及び後輪の舵角を変化させることができる限り、任意の構成のものであってよい。また、操舵アシスト力発生装置も補助操舵力を発生することができる限り任意の構成のものであってよい。更に、操舵入力装置はステアリングホイール６０であるが、操舵入力装置はジョイスティック型の操舵レバーであってもよい。
【０１０４】
各車輪の制動力は、制動装置９０の油圧回路９２によりホイールシリンダ９４FL、９４FR、９４RL、９４RR内の圧力、即ち制動圧が制御されることによって制御される。図３には示されていないが、油圧回路９２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９６の踏み込み操作に応じて駆動されるマスタシリンダ９８により制御される。また、各ホイールシリンダの制動圧は必要に応じて油圧回路９２が電子制御装置３０によって制御されることにより個別に制御される。よって、制動装置９０は運転者の制動操作とは無関係に各車輪の制動力を個別に制御可能である。
【０１０５】
図示の実施形態においては、アッパステアリングシャフト６８には、該アッパステアリングシャフトの回転角度を操舵角θとして検出する操舵角センサ４０が設けられている。ピニオンシャフト７６には、操舵トルクＭＴを検出する操舵トルクセンサ１０２が設けられている。舵角可変装置５２には、その相対回転角度θre、即ちアッパステアリングシャフト６８に対するロアステアリングシャフト７０の相対回転角度を検出する回転角度センサ１０４が設けられている。操舵角センサ４０、操舵トルクセンサ１０２、回転角度センサ１０４は、それぞれ車両の左旋回方向への操舵又は転舵の場合を正として操舵角θ、操舵トルクＭＴ、相対回転角度θreを検出する。
【０１０６】
操舵角θを示す信号、操舵トルクＭＴを示す信号、相対回転角度θreを示す信号は、車速センサ３６により検出された車速Ｖを示す信号などと共に、電子制御装置３０へ入力される。この実施形態においても、電子制御装置３０には、６分力計４２jから車輪の横力Ｆtyjを示す信号が入力され、状態量センサ４４から車両の横加速度Ｇy、車両のヨーレートγなどの車両の状態量を示す信号が入力される。なお、ロアステアリングシャフト７０の回転角度が検出され、相対回転角度θreは、操舵角θとロアステアリングシャフト７０の回転角度との差として求められてもよい。
【０１０７】
以上の説明から解るように、後輪操舵装置５４は、後輪の舵角を変化させ、これにより後述のように後輪のコーナリングパワーを等価的に変化させる「舵角可変装置」として機能する。また、後輪操舵装置５４は、電子制御装置３０と共働して、後輪のコーナリングパワーを等価的に変化させることによって後輪の横力を変化させる「車輪横力可変装置」を構成している。
【０１０８】
この第二の実施形態においては、電子制御装置３０は、車両が走行中に横風を受けているときには、図４に示されたフローチャートに従って、後輪操舵装置５４によって左右の後輪１４RL及び１４RRの舵角δrを制御することにより、車両が受ける横風の影響を低減する。即ち、電子制御装置３０は、後輪の舵角δrを制御することによって後輪のコーナリングフォースＦcrを制御することにより、横風に起因するヨーモーメントＭwに対抗するヨーモーントＭreを増大させる。
【０１０９】
図４に示されているように、ステップ１０〜７０は、第一の実施形態の場合と同様に実行され、第一の実施形態におけるステップ８０〜１００に代えて、ステップ１１０〜１３０が実行される。
【０１１０】
なお、ステップ６０においては、後輪のスリップ角βrは、式（２３）ではなく、下記の式（２７）に従って演算される。
【数１７】
2016030465.tif 000019
【０１１１】
ステップ１１０においては、第一の実施形態におけるステップ８０と同様に、横風に起因するヨーモーメントＭwaに対抗するヨーモーメントＭwareを発生させるために必要な後輪のコーナリングフォースＦcrの目標変化量ΔＦcrtが、上記式（２３）に従って演算される。更に、後輪のコーナリングフォースＦcrと目標変化量ΔＦcrtとの和として後輪の目標コーナリングフォースＦcrtが演算される。
【０１１２】
ステップ１２０においては、後輪のコーナリングフォースＦcrを、ステップ７０において演算された値（Ｆcrp）から目標コーナリングフォースＦcrtへ変化させるに必要な後輪の目標スリップ角βrtが、図１０に示されたマップから演算される。更に、後輪の現在のスリップ角βrpを目標スリップ角βrtにするための後輪の目標舵角δrtが演算される。図１０に示されたマップは、ステップ３０において演算された前輪のコーナリングフォースＦcf及び前輪のスリップ角βfに基づいて設定される。よって、ステップ７０、１１０及び１２０は「目標制御量演算手段」としての機能を果たす。
【０１１３】
なお、図１０においては、後輪のコーナリングフォースＦcrが増大される場合について図示されているが、後輪のコーナリングフォースＦcrが低減される場合にも後輪の目標スリップ角βrtは同様の要領にて演算される。ただし、その場合には、目標スリップ角βrtは現在のスリップ角βrpよりも小さい値に演算される。
【０１１４】
また、ステップ７０において演算された後輪のコーナリングパワーをＫｒｐとして、後輪のスリップ角の目標変化量Δβrtが下記の式（２８）に従って演算され、後輪の目標スリップ角βrtが現在のスリップ角βrpと目標変化量Δβrtとの和として演算されてもよい。
【数１８】
2016030465.tif 000020
【０１１５】
ステップ１３０においては、後輪１４RL及び１４RRの舵角δrが目標舵角δrtになるよう、後輪操舵装置５４が制御される。
【０１１６】
第二の実施形態によれば、ステップ１０〜７０は、第一の実施形態の場合と同様に実行され、ステップ１１０及び１２０において、後輪のコーナリングフォースＦcrを目標コーナリングフォースＦcrtへ変化させるに必要な後輪の目標スリップ角βrtが演算される。更に、後輪のスリップ角βrを目標スリップ角βrtにするための後輪の目標舵角δrtが演算される。よって、後輪の目標舵角δrtは、後輪のコーナリングパワーＫrを等価的に目標コーナリングパワーＫrtにするための舵角として演算される。
【０１１７】
図２１に示されているように、後輪の舵角δrが目標舵角δrtになるよう制御されない場合には、前輪１２の横力Ｆyf及び後輪１４の横力Ｆyrは、第一の実施形態において後輪１４に作用するダウンフォースＦrdが制御されない場合と同様になる。そのため、車両１６にはヨーモーメントＭw及びＭreの差に相当するヨーモーメントが作用し、車両１６には左旋回方向のヨーレートが発生する。
【０１１８】
これに対し、第二の実施形態によれば、後輪の舵角δrが目標舵角δrtになるよう制御されることにより、実線の矢印にて示されているように、後輪１４の横力Ｆyrが増大される。よって、横力Ｆyf及びＦyrにより発生され重心１０４の周りに時計回り方向に作用するヨーモーメントＭreの大きさが大きくなる。その結果、ヨーモーメントＭw及びＭreの差に相当するヨーモーメントの大きさが減少し、車両１６の左旋回方向のヨーレートが減少する。従って、横風に起因する車両のヨー運動を低減し、車両の走行安定性を向上させることができる。
【０１１９】
特に、第二の実施形態によれば、後輪操舵装置５４を制御することによって後輪の舵角δrを制御すればよいので、舵角可変装置５２が設けられていなくてもよい。よって、舵角可変装置５２が制御される後述の第四の実施形態の場合に比して、本発明の走行制御装置が適用される車両を単純化することができる。
【０１２０】
［第三の実施形態］
図５は、フロント水平フィン装置及び垂直フィン装置を備えた車両に適用された本発明の第三の実施形態にかかる車両の走行制御装置１０を示す概略構成図である。
【０１２１】
図５において、走行制御装置１０は、車両１６の前方部分に設けられたフロント水平フィン装置４６と、車両１６の後端部に設けられた垂直フィン装置２０を有している。フロント水平フィン装置４６は、上下方向の空力を制御することにより前輪１２の接地荷重を制御し、垂直フィン装置２０は。第一の実施形態と同様に、空力ヨーモーメントを制御する。
【０１２２】
フロント水平フィン装置４６は、車体２２のフロントフェンダ２２Fにより水平に延在する枢軸線４８の周りに上下方向に枢動可能に支持された水平フィンプレート５０を有している。水平フィンプレート５０は、図５には示されていないアクチュエータが電子制御装置３０によって制御されることにより、水平方向に対する傾斜角θhfが変化されるようになっている。なお、傾斜角θhfは、水平フィンプレート５０が水平であるときに０であり、図５において二点鎖線にて示されているように、水平フィンプレート５０の後縁部が前縁部に対し上方及び下方にある場合がそれぞ正の値及びが負の値である。
【０１２３】
垂直フィン装置２０は、車両の横方向に隔置され車体２２に固定された一対の支柱２４を有しているが、第一の実施形態における水平フィンプレート２８は設けられていない。垂直フィン装置２０は、第一の実施形態における垂直フィン装置２０と同様に構成されており、各支柱２４内には、垂直フィン装置２０の垂直フィンプレート３２が収容されている。この実施形態においても、垂直フィンプレート３２の突出量Ｅvは、図５には示されていないアクチュエータが電子制御装置３０によって制御されることにより、多段階に変化されるようになっている。
【０１２４】
第一の実施形態の場合と同様に、電子制御装置３０には、横風の相対風速Ｖw及び相対風向αwを示す信号、車速Ｖを示す信号、操舵角θを示す信号、車輪の横力Ｆtyjを示す信号及び車両の状態量を示す信号が入力される。
【０１２５】
電子制御装置３０は、車両１６が走行中に横風を受けているときには、図６に示されたフローチャートに従ってフロント水平フィン装置４６及び垂直フィン装置２０を制御することにより、車両が受ける横風の影響を低減する。特に、電子制御装置３０は、フロント水平フィン装置４６を制御することによって前輪のコーナリングフォースＦcfを制御することにより、横風に起因するヨーモーメントＭwに対抗するヨーモーントＭreを増大させる。
【０１２６】
以上の説明から解るように、フロント水平フィン装置４６は、空力上下力によって前輪の接地荷重を変化させ、これにより後述のように前輪のコーナリングパワーを変化させる「空力上下力可変装置」として機能する。また、フロント水平フィン装置４６は、電子制御装置３０と共働して、前輪のコーナリングパワーを変化させることによって前輪の横力を変化させる「車輪横力可変装置」を構成している。
【０１２７】
次に、図６示されたフローチャートを参照して第三の実施形態における走行制御ルーチンについて説明する。
【０１２８】
ステップ２１０及び２２０は、それぞれ第一の実施形態のステップ１０及び２０と同様に実行され、ステップ２３０においては、第一の実施形態のステップ７０の場合と同様の要領にて後輪のコーナリングパワーＫｒが演算される。
【０１２９】
ステップ２４０においては、第一の実施形態のステップ４０の場合と同様の要領にて垂直フィン装置２０が制御され、ステップ２５０においては、第一の実施形態のステップ５０の場合と同様の要領にて空力中心距離Ｌwが演算される。
【０１３０】
ステップ２６０においては、水平フィンプレート５０の傾斜角θhf及び車速Ｖに基づいて後輪のリフト係数ＣＬrが推定される。そして、後輪のコーナリングパワーＫr及び後輪のリフト係数ＣＬrに基づいて、上記式（７）を変形することにより得られる下記の式（２９）に従って、後輪の等価コーナリングパワーＣｐｒが演算される。更に、空力中心比Ｌw／Ｌ、後輪の等価コーナリングパワーＣｐｒ及び車速Ｖに基づいて、図１１に対応するマップから、ヨーレートγを低減するために前輪のコーナリングパワーＫｆを増大させるべきか減少させるべきかが判定される。よって、このステップは「符号決定手段」としての機能を果たす。
【数１９】
2016030465.tif 000021
【０１３１】
また、ステップ２６０においては、水平フィンプレート５０の目標傾斜角θhftを演算するための係数Ｋpnが、前輪のコーナリングパワーＫｆを増大させるべきときにはＫpn0に設定され、コーナリングパワーＫｆを増大させるべきではないときには−Ｋpn0に設定される。
【０１３２】
ステップ２７０においては、第一の実施形態のステップ３０の場合と同様の要領にて前輪のスリップ角βf及び前輪のコーナリングフォースＦcfが演算される。更に、コーナリングフォースＦcfがスリップ角βfにて除算された値として、前輪のコーナリングパワーＫｆが演算される。
【０１３３】
ステップ２８０においては、横風に起因するヨーモーメントＭwaに対抗するヨーモーメントＭwareを発生させるために必要な前輪のコーナリングフォースＦcfの目標変化量ΔＦcftが、下記の式（３０）に従って演算される。
ΔＦcft＝ＫpnＭre／Ｌｆ  …（３０）
【０１３４】
更に、前輪のコーナリングフォースＦcfと目標変化量ΔＦcftとの和として前輪の目標コーナリングフォースＦcftが演算され、後輪の目標コーナリングパワーＫｆｔが、下記の式（３１）に従って演算される。
Ｋｆｔ＝Ｆcft／βf  …（３１）
【０１３５】
ステップ２９０においては、上記式（７）を変形することにより得られる下記の式（３２）に従って、前輪の目標リフト係数ＣＬｆｔが演算される。更に、前輪の目標リフト係数ＣＬｆｔに基づいて、図１２に示されたマップからフロント水平フィン装置４６の水平フィンプレート５０の目標傾斜角θhftが演算される。よって、ステップ２７０〜２９０は「目標制御量演算手段」としての機能を果たす。
【数２０】
2016030465.tif 000022
【０１３６】
ステップ３００においては、水平フィンプレート５０の傾斜角θhfが目標傾斜角θhftになるよう、フロント水平フィン装置４６が制御される。フロント水平フィン装置４６は、ダウンフォースＦr fを発生し、これにより前輪１２の接地荷重を制御する。ダウンフォースＦrfは、ｍｇＣＬｆであり、目標傾斜角θhftが正の値及び負の値である場合に、それぞれ正の値及び負の値になる。
【０１３７】
第三の実施形態においては、ステップ２０において横風が検出されたと判定されると、ステップ２３０〜２６０において、後輪の等価コーナリングパワーＣｐr及び空力中心距離Ｌwが演算される。そして、ステップ２６０において、図１１のマップから、ヨーレートγを低減するためには前輪のコーナリングパワーＫfを増大させるべきか減少させるべきかが判定される。
【０１３８】
そして、ステップ２７０及び２８０において、横風に起因するヨーモーメントＭwaに対抗するヨーモーメントＭwareを発生させるために必要な前輪の目標コーナリングパワーＫftが演算される。ステップ２９０及び３００において、前輪のコーナリングパワーＫfを目標コーナリングパワーＫftにするための水平フィンプレート５０の目標傾斜角θhftが演算され、傾斜角θhfが目標傾斜角θhftになるよう、フロント水平フィン装置４６が制御される。
【０１３９】
フロント水平フィン装置４６の制御により、図５に示されているように前輪１２に作用するダウンフォースＦfdが制御され、前輪１２のスリップ角が一定であっても、前輪の横力、従ってコーナリングフォースＦcfが変化する。
【０１４０】
図２２に示されているように、前輪１２に作用するダウンフォースＦfdが制御されない場合には、車両１６にはヨーモーメントＭw及びＭreの差に相当するヨーモーメントが作用し、車両１６には左旋回方向のヨーレートが発生する。
【０１４１】
これに対し、第三の実施形態によれば、ダウンフォースＦfdが制御されることにより、実線の矢印にて示されているように、前輪１２の横力Ｆyfが増大される。よって、横力Ｆyf及びＦyrにより発生され重心１０４の周りに時計回り方向に作用するヨーモーメントＭreの大きさが大きくなる。その結果、ヨーモーメントＭw及びＭreの差に相当するヨーモーメントの大きさが減少し、車両１６の左旋回方向のヨーレートが減少する。
【０１４２】
特に、第三の実施形態によれば、フロント水平フィン装置４６を制御することによって水平フィンプレート５０の傾斜角θhfを制御すればよい。よって、上述の第一の実施形態の場合と同様に、車輪の舵角が制御される上述の第二の実施形態及び後述の第四の実施形態の場合に比して、消費エネルギーを低減することができる。
［第四の実施形態］
【０１４３】
この実施形態は、図３に示された前輪用の舵角可変装置及び後輪操舵装置が搭載された車両に適用される。この実施形態の電子制御装置３０は、車両が走行中に横風を受けているときには、図７に示されたフローチャートに従って、舵角可変装置５２によって左右の前輪の舵角δfを制御することにより、横風に起因するヨーモーメントＭwに対抗するヨーモーントＭreを増大させる。
【０１４４】
なお、この実施形態においては、舵角可変装置５２は、前輪の舵角を変化させ、これにより後述のように前輪のコーナリングパワーを等価的に変化させる「舵角可変装置」として機能する。また、舵角可変装置５２は、電子制御装置３０と共働して、前輪のコーナリングパワーを等価的に変化させることによって前輪の横力を変化させる「車輪横力可変装置」を構成している。
【０１４５】
図７に示されているように、ステップ２１０〜２７０は、第三の実施形態の場合と同様に実行され、第三の実施形態におけるステップ２８０〜３００に代えて、ステップ３１０〜３３０が実行される。
【０１４６】
ステップ３１０においては、第三の実施形態のステップ２８０と同様に、横風に起因するヨーモーメントＭwaに対抗するヨーモーメントＭwareを発生させるために必要な前輪のコーナリングフォースＦcfの目標変化量ΔＦcftが、上記式（３０）に従って演算される。更に、前輪のコーナリングフォースＦcfと目標変化量ΔＦcftとの和として前輪の目標コーナリングフォースＦcftが演算される。
【０１４７】
ステップ３２０においては、前輪のコーナリングフォースＦcfを、ステップ２７０において演算された値（Ｆcfp）から目標コーナリングフォースＦcftへ変化させるに必要な前輪の目標スリップ角βftが、図１３に示されたマップから演算される。更に、前輪のスリップ角βfを目標スリップ角βftにするための前輪の目標舵角δftが演算される。なお、図１３に示されたマップは、ステップ２７０において演算された前輪のコーナリングフォースＦcf及び前輪のスリップ角βfに基づいて設定される。よって、ステップ２７０、３１０及び３２０は「目標制御量演算手段」としての機能を果たす。
【０１４８】
また、ステップ２７０において演算された前輪のコーナリングパワーをＫｆｐとして、前輪のコーナリングフォースＦcftが下記の式（３３）に従って演算され、前輪の目標スリップ角βftが現在のスリップ角βfpと目標変化量Δβftとの和として演算されてもよい。
【数２１】
2016030465.tif 000023
【０１４９】
ステップ２３０においては、前輪１２RL及び１２RRの舵角δfが目標舵角δftになるよう、舵角可変装置５２が制御される。
【０１５０】
第四の実施形態においては、ステップ２１０〜２７０は、第三の実施形態の場合と同様に実行され、ステップ３１０及び３２０において、前輪のコーナリングフォースＦcfを目標コーナリングフォースＦcftへ変化させるに必要な前輪の目標スリップ角βftが演算される。更に、前輪のスリップ角βfを目標スリップ角βftにするための前輪の目標舵角δftが演算される。よって、前輪の目標舵角δftは、前輪のコーナリングパワーＫfを等価的に目標コーナリングパワーＫftにするための舵角として演算される。
【０１５１】
前述のように、前輪の舵角δfが目標舵角δftになるよう制御されない場合には、車両１６にはヨーモーメントＭw及びＭreの差に相当するヨーモーメントが作用し、車両１６には左旋回方向のヨーレートが発生する。
【０１５２】
これに対し、第四の実施形態によれば、前輪の舵角δfが目標舵角δftになるよう制御されることにより、図２３において実線の矢印にて示されているように、前輪１２の横力Ｆyfが増大される。よって、横力Ｆyf及びＦyrにより発生され重心１０４の周りに時計回り方向に作用するヨーモーメントＭreの大きさが大きくなる。その結果、ヨーモーメントＭw及びＭreの差に相当するヨーモーメントの大きさが減少し、車両１６の左旋回方向のヨーレートが減少する。従って、横風に起因する車両のヨー運動を低減し、車両の走行安定性を向上させることができる。
【０１５３】
特に、第四の実施形態によれば、舵角可変装置５２を制御することによって後輪の舵角δrを制御すればよいので、後輪操舵装置５４が設けられていなくてもよい。また、舵角可変装置５２による前輪の舵角の制御範囲は、後輪操舵装置５４による後輪の舵角の制御範囲よりも広いので、後輪操舵装置５４が制御される前述の第二の実施形態の場合に比して、車両の走行安定性を効果的に向上させることができる。
【０１５４】
以上の説明から解るように、第一乃至第四の実施形態によれば、横風に起因するヨーモーメントＭwに対抗するヨーモーントＭreを増大させ、これにより横風に起因する車両のヨー運動を低減して車両の走行安定性を向上させることができる。
【０１５５】
特に、第二及び第四の実施形態によれば、車輪の横力の制御は空力に依存せずに行われるので、車速に関係なく横風に起因するヨーモーメントＭwに対抗するヨーモーントＭreを確実に増大させることができる。
【０１５６】
また、車輪の接地荷重の制御によってコーナリングフォースを制御する第一及び第三の実施形態においては、車両にヨーレートが発生していなければ、コーナリングフォースの制御を制御することができない。これに対し、第二及び第四の実施形態によれば、ヨーモーメントの制御は舵角の制御によるコーナリングフォースの制御によって行われる。よって、車両にヨーレートが発生していなくてもコーナリングフォースを制御してヨーモーメントを制御することができるので、第一及び第三の実施形態に比して、横風に起因する車両のヨーレートを効果的に低減して車両の走行安定性を効果的に向上させることができる。
【０１５７】
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。
【０１５８】
例えば、上述の各実施形態においては、コーナリングフォースの目標変化量ΔＦcrt及びΔＦcftの大きさは一定である。しかし、横風に起因するヨーモーメントに対抗するよう現在発生されているヨーモーメントＭrepが推定され、横風に起因するヨーモーメントＭwaに完全に対抗するに必要なヨーモーメントＭwarepが演算され、上記式（２４）などにおけるＭreが、ＭwarepとＭrepとの偏差に基づいて可変設定されるよう修正されてよい。
【０１５９】
また、上述の各実施形態においては、横風に起因するヨーモーメントＭwに対抗する制御ヨーモーントを発生させるために左右輪の制駆動力差によるベクタライジングは行われないようになっている。しかし、ヨーモーメントＭwの大きさが大きいような場合に、ヨーモーメントＭwの少なくとも一部に対抗するヨーモーントを発生させるために左右輪の制駆動力差によるベクタライジングが行われされるよう修正されてよい。
【０１６０】
特に、上述の第二及び第四の実施形態においては、各車輪の制動力を個別に制御可能であるので、左右輪の制動力差によるベクタライジングを行うことができるが、その場合には車速に悪影響が及ばないよう、車両の駆動力も同時に制御されることが好ましい。また、ベクタライジングは、車速に悪影響が及ばないよう、左右駆動輪間の駆動力配分の制御による左右輪の駆動力差により行われてもよい。
【０１６１】
また、上述の各実施形態においては、車両１６は「空力ヨーモーメント付与装置」として機能する垂直フィン装置２０を有しているが、本発明の走行制御装置は垂直フィン装置を備えていない車両に適用されてもよい。その場合にはステップ４０及び２４０は省略され、ステップ５０及び２５０においては垂直フィン装置の作動状況が考慮されることなく空力中心距離Ｌwが演算される。また、ヨーモーメントＭwareは−Ｍwに設定される。
【０１６２】
また、「空力ヨーモーメント付与装置」は、車両の重心から車両の前後方向に隔置された位置において車両の横方向へ空気を噴射することにより車両にヨーモーメントを付与するジェット噴流装置であってもよい。
【０１６３】
また、上述の各実施形態においては、車輪の横力又はコーナリングフォースを制御するための装置は一つである。しかし、上述の複数の実施形態が組み合わされることにより、複数の装置により車輪の横力又はコーナリングフォースが制御されるよう修正されてもよい。その場合には、ヨーモーメントＭwarが複数の実施形態に振り分けられる。
【０１６４】
例えば、第一の実施形態と第二又は第四の実施形態との組合せ、第二の実施形態と第二又は第四の実施形態との組合せ、第一の実施形態と第三の実施形態との組合せ、第二の実施形態と第四の実施形態との組合せの何れかにより、走行制御が行われてよい。
【０１６５】
また、上述の各実施形態においては、サスペンションの制御は行われない。しかし、アクティブスタビライザ、アクティブサスペンションなどによる前後輪のロール剛性の制御、サスペンションのジオメトリの制御などによって、車輪の等価コーナリングパワーの制御も行われるよう修正されてもよい。
【符号の説明】
【０１６６】
１０…走行制御装置、１２…前輪、１４…後輪、１６…車両、１８…リヤ水平フィン装置、２０…垂直フィン装置、２８…水平フィンプレート、３０…電子制御装置、３２…垂直フィンプレート、３６…横風検出装置、３８…車速センサ、４０…操舵角センサ、４２j…６分力計、４４…状態量センサ、４６…フロント水平フィン装置、５０…水平フィンプレート、５２…舵角可変装置、５４…後輪操舵装置５４、９０…制動装置
【図１】
2016030465.tif 000024
【図２】
2016030465.tif 000025
【図３】
2016030465.tif 000026
【図４】
2016030465.tif 000027
【図５】
2016030465.tif 000028
【図６】
2016030465.tif 000029
【図７】
2016030465.tif 000030
【図８】
2016030465.tif 000031
【図９】
2016030465.tif 000032
【図１０】
2016030465.tif 000033
【図１１】
2016030465.tif 000034
【図１２】
2016030465.tif 000035
【図１３】
2016030465.tif 000036
【図１４】
2016030465.tif 000037
【図１５】
2016030465.tif 000038
【図１６】
2016030465.tif 000039
【図１７】
2016030465.tif 000040
【図１８】
2016030465.tif 000041
【図１９】
2016030465.tif 000042
【図２０】
2016030465.tif 000043
【図２１】
2016030465.tif 000044
【図２２】
2016030465.tif 000045
【図２３】
2016030465.tif 000046