(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の速度を検出する車速検出手段と、
車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段と、
ステアリング操舵角を検出する操舵角検出手段と、
前記車速検出値と前記ヨーレート検出値と前記操舵角検出値により車両のヨーレートゲインを推定検出するヨーレートゲイン推定検出手段と、
ヨーレートゲインの目標値を設定する目標ヨーレートゲイン設定手段と、
前記ヨーレートゲイン推定値と前記目標ヨーレートゲインとの偏差をなくすように各輪のブレーキ力指令値を算出するブレーキ力配分手段と、
前記ブレーキ力指令値に応じて各輪のブレーキ圧を制御するブレーキ圧制御手段と、
を有する車両運動制御装置において、
前記ヨーレートゲイン推定検出手段は、前記操舵角検出値にヨーレートとの遅れを調整するフィルタ処理を施す操舵角フィルタ処理演算手段を有し、前記ヨーレート検出値を被除数とする一方で前記操舵角フィルタ処理演算出力値を除数として除算を行った結果をヨーレートゲイン推定値とすることを特徴とする車両運動制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両運動制御装置において、
前記ヨーレートゲイン推定検出手段は、前記操舵角検出値の絶対値が所定値以上の場合にのみ前記操舵角フィルタ処理演算を行い、前記除算によるヨーレートゲイン推定値を算出し、前記操舵角検出値の絶対値が所定値未満の場合は、ヨーレートゲイン推定値を前記目標ヨーレートゲイン設定値とするよう構成されていることを特徴とする車両運動制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の車両運動制御装置において、
前記操舵角フィルタ処理演算手段は、車速に応じてフィルタ特性を変更するよう構成されていることを特徴とする車両運動制御装置。
【請求項４】
請求項１または２記載の車両運動制御装置において、
前記操舵角フィルタ処理演算手段は、操舵入力に対するヨーレートの伝達特性を用いてフィルタを構成することを特徴とする車両運動制御装置。
【請求項５】
請求項１または２記載の車両運動制御装置において、
前記操舵角フィルタ処理演算手段は、ヨーイングと横方向の２自由度車両モデルを用いてフィルタを構成することを特徴とする車両運動制御装置。
【請求項６】
請求項１または２記載の車両運動制御装置において、
前記操舵角フィルタ処理演算手段は、ヨーイングと横方向の２自由度車両モデルを変形して定常ゲイン部分とゲイン１のフィルタ部分に分け、ゲイン１のフィルタ部分を操舵角検出値に施すフィルタとすることを特徴とする車両運動制御装置。
【請求項７】
請求項１ないし６記載の車両運動制御装置において、
前記操舵角フィルタ処理演算手段は、前記操舵角検出値にフィルタ処理とむだ時間処理を施すことを特徴とする車両運動制御装置。
【請求項８】
請求項７記載の車両運動制御装置において、
前記操舵角フィルタ処理演算手段は、前記むだ時間を前記車速検出値に応じて変化させることを特徴とする車両運動制御装置。
【請求項９】
請求項８記載の車両運動制御装置において、
前記操舵角フィルタ処理演算手段は、前記むだ時間を前記車速検出値が大きいほど長く設定することを特徴とする車両運動制御装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９記載の車両運動制御装置において、
前記ブレーキ力配分手段は、前記ヨーレートゲイン推定値と前記目標ヨーレートゲインとの偏差をなくすように、前後のブレーキ配分により前後輪のコーナリングフォースのバランスを制御することを特徴とする車両運動制御装置。
【請求項１１】
請求項１ないし９記載の車両運動制御装置において、
前記ブレーキ力配分手段は、前記ヨーレートゲイン推定値と前記目標ヨーレートゲインとの偏差をなくすように、左右のブレーキ力配分により左右の制動力差を制御することを特徴とする車両運動制御装置。
【請求項１２】
請求項１ないし９記載の車両運動制御装置において、
前記ブレーキ力配分手段は、前記ヨーレートゲイン推定値と前記目標ヨーレートゲインとの偏差が小さい場合には前後のブレーキ力配分を行い、前記偏差が大きい場合には左右のブレーキ力配分を行うことを特徴とする車両運動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のヨーレートゲインを推定検出し、その検出値が目標ヨーレートゲインと一致するようにブレーキ力配分を行う車両運動制御装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両運動制御装置としては、例えば、特開平５−１０５１０１号公報に見られるように、実際のヨーレート（推定ヨーレート）を目標ヨーレートに一致させるように前後輪の操舵角を制御する方法が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の車両運動制御装置にあっては、横加速度が大きい旋回限界走行領域においても、車両に発生するヨーレートを目標ヨーレート特性に一致させるように前後輪の操舵角を制御する方法であるため、
(1) ドライバーの操舵量に関係なく目標ヨーレートとするため、ドライバーに違和感を与えるおそれがある。
【０００４】
(2) 旋回限界走行領域においては、操舵角の切り増しによるアンダーステア傾向減少効果は少ない。
【０００５】
等の問題点がある。
【０００６】
そこで、本願発明者は、上述の問題点を解決するために、特願平１０−２６６５４２号の明細書に記載されている車両運動制御装置を提案した。この先行技術は、操舵入力に対するヨーレート出力伝達特性の各パラメータを、最小二乗法を用いて同定することによりヨーレートゲインを推定検出するものである。これによって、操舵違和感が無く旋回限界走行領域においてもドライバの操舵入力に対して所望のヨーレート出力を得ることが可能になった。
【０００７】
このように、上述の先行技術は優れた効果を得ることができるものであった。しかしながら、この先行技術は、ヨーレートゲイン推定演算が複雑であるため、車載システムを考えた場合には、車載の演算用マイコンの性能を通常のものよりも上げる必要があり、このため、システムのコストアップを招いてしまうという問題点を有しており、演算の簡略化を図ることでシステムのコストダウンを図ることが望まれていた。
【０００８】
この発明は、このような従来の問題点に着目して成されたもので、基本的にはヨーレート／操舵角をヨーレートゲインンとし、操舵角検出値にヨーレートとの遅れを調整するフィルタ処理を施し推定精度を確保しつつ、演算を簡単にすることにより、上記問題点を解決することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、車両の速度を検出する車速検出手段と、車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段と、ステアリング操舵角を検出する操舵角検出手段と、前記車速検出値と前記ヨーレート検出値と前記操舵角検出値により車両のヨーレートゲインを推定検出するヨーレートゲイン推定検出手段と、ヨーレートゲインの目標値を設定する目標ヨーレートゲイン設定手段と、前記ヨーレートゲイン推定値と前記目標ヨーレートゲインとの偏差をなくすように各輪のブレーキ力指令値を算出するブレーキ力配分手段と、前記ブレーキ力指令値に応じて各輪のブレーキ圧を制御するブレーキ圧制御手段と、を有する車両運動制御装置において、前記ヨーレートゲイン推定検出手段は、前記操舵角検出値にヨーレートとの遅れを調整するフィルタ処理を施す操舵角フィルタ処理演算手段を有し、前記ヨーレート検出値を被除数とする一方で前記操舵角フィルタ処理演算出力値を除数として除算を行った結果をヨーレートゲイン推定値とすることを特徴とする。
【００１０】
なお、請求項２に記載の発明のように、請求項１記載の車両運動制御装置において、前記ヨーレートゲイン推定検出手段は、前記操舵角検出値の絶対値が所定値以上の場合にのみ前記操舵角フィルタ処理演算を行い、前記除算によるヨーレートゲイン推定値を算出し、前記操舵角検出値の絶対値が所定値未満の場合は、ヨーレートゲイン推定値を前記目標ヨーレートゲイン設定値とするよう構成するのが好ましい。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明のように、請求項１または請求項２記載の車両運動制御装置において、前記操舵角フィルタ処理演算手段は、車速に応じてフィルタ特性を変更するよう構成するのが好ましい。
【００１２】
あるいは、請求項４に記載の発明のように、請求項１または２記載の車両運動制御装置において、前記操舵角フィルタ処理演算手段は、操舵入力に対するヨーレートの伝達特性を用いてフィルタを構成してもよい。
【００１３】
あるいは、請求項５に記載の発明のように、請求項１または２記載の車両運動制御装置において、前記操舵角フィルタ処理演算手段は、ヨーイングと横方向の２自由度車両モデルを用いてフィルタを構成してもよい。
【００１４】
また、請求項６に記載の発明のように、請求項１または２記載の車両運動制御装置において、前記操舵角フィルタ処理演算手段は、ヨーイングと横方向の２自由度車両モデルを変形して定常ゲイン部分とゲイン１のフィルタ部分に分け、ゲイン１のフィルタ部分を操舵角検出値に施すフィルタとしてもよい。
【００１５】
また、請求項７に記載の発明のように、請求項１ないし６記載の車両運動制御装置において、前記操舵角フィルタ処理演算手段は、前記操舵角検出値にフィルタ処理とむだ時間処理を施すことが好ましい。
【００１６】
さらに、請求項８に記載の発明のように、請求項７記載の車両運動制御装置において、前記操舵角フィルタ処理演算手段は、前記むだ時間を前記車速検出値に応じて変化させることが好ましい。
【００１７】
また、請求項９に記載の発明のように、請求項８記載の車両運動制御装置において、前記操舵角フィルタ処理演算手段は、前記むだ時間を前記車速検出値が大きいほど長く設定することが好ましい。
【００１８】
また、請求項１０に記載の発明のように、請求項１ないし９記載の車両運動制御装置において、前記ブレーキ力配分手段は、前記ヨーレートゲイン推定値と前記目標ヨーレートゲインとの偏差をなくすように、前後のブレーキ配分により前後輪のコーナリングフォースのバランスを制御するよう構成することが好ましい。
【００１９】
あるいは、請求項１１に記載の発明のように、請求項１ないし９記載の車両運動制御装置において、前記ブレーキ力配分手段は、前記ヨーレートゲイン推定値と前記目標ヨーレートゲインとの偏差をなくすように、左右のブレーキ力配分により左右の制動力差を制御するよう構成することが好ましい。
【００２０】
また、請求項１２に記載のように、請求項１ないし９記載の車両運動制御装置において、前記ブレーキ力配分手段は、前記ヨーレートゲイン推定値と前記目標ヨーレートゲインとの偏差が小さい場合には前後のブレーキ力配分を行い、前記偏差が大きい場合には左右のブレーキ力配分を行うよう構成することが好ましい。
【００２１】
【発明の作用および効果】
請求項１記載の発明にあっては、ヨーレートゲインを推定検出し、ヨーレートゲイン推定値と目標ヨーレートゲインとの偏差をなくすように各輪のブレーキ力配分を制御する構成である。そして、このヨーレートゲインの推定検出は、操舵角検出値にヨーレートとの遅れを調整するフィルタ処理を施して操舵角フィルタ処理演算出力値を求め、ヨーレート検出値を操舵角フィルタ処理演算出力値により除算した値がヨーレートゲイン推定値とされる。
【００２２】
よって、高い演算能力を持つマイコンを用いることなくヨーレートゲインの推定演算をより簡単に行えることで、コスト的に有利としながら、操舵角検出値にヨーレートとの遅れを調整するフィルタ処理を施すことによりヨーレートゲインの推定演算精度を確保することができるという効果が得られる。
【００２３】
請求項２記載の発明にあっては、ヨーレートゲイン推定検出手段において、操舵角検出値の絶対値が所定値以上の場合にのみ上記除算によるヨーレートゲイン推定値が算出される。そして、操舵角検出値の絶対値が所定値未満の場合は、ヨーレートゲイン推定値が目標ヨーレートゲイン設定値とされる。
【００２４】
よって、演算精度が悪化する操舵角が小さい領域ではヨーレートゲインの推定演算を行わないようにすることで、ヨーレートゲインの推定検出精度の向上を図ることができる。
【００２５】
請求項３記載の発明にあっては、操舵角フィルタ処理演算手段において、車速に応じてフィルタ特性が変更される。
【００２６】
よって、車速に応じてタイヤ特性等に起因する遅れが生じるが、この遅れを考慮した操舵角フィルタ処理演算出力値が得られることで、ヨーレートゲインの推定検出精度の向上を図ることができる。
【００２７】
請求項４記載の発明にあっては、操舵角フィルタ処理演算手段において、操舵入力に対するヨーレートの伝達特性を用いて構成されたフィルタにより、操舵角フィルタ処理演算が行われる。
【００２８】
よって、操舵角に対してヨーレートの遅れが発生するが、この遅れを考慮した操舵角フィルタ処理演算出力値が得られることで、ヨーレートゲインの推定検出精度の向上を図ることができる。
【００２９】
請求項５記載の発明にあっては、操舵角フィルタ処理演算手段において、ヨーイングと横方向の２自由度車両モデルを用いて構成されたフィルタにより、操舵角フィルタ処理演算が行われる。
【００３０】
よって、２自由度車両モデルにより車両のヨーイングと横方向の動特性を考慮した操舵角フィルタ処理演算出力値が得られることで、ヨーレートゲインの推定検出精度の向上を図ることができる。
【００３１】
請求項６記載の発明にあっては、操舵角フィルタ処理演算手段において、ヨーイングと横方向の２自由度車両モデルを変形して定常ゲイン部分とゲイン１のフィルタ部分に分け、ゲイン１のフィルタ部分を操舵角検出値に施す構成のフィルタにより、操舵角フィルタ処理演算が行われる。
【００３２】
よって、入力と出力との関係が定常ではない過渡状態においてフィルタ処理が必要であるが、このフィルタ処理の必要性を考慮した操舵角フィルタ処理演算出力値が得られることで、ヨーレートゲインの推定検出精度の向上を図ることができる。
【００３３】
請求項７記載の発明にあっては、操舵角フィルタ処理演算手段において、操舵角検出値にフィルタ処理とむだ時間処理が施される。
【００３４】
よって、車両モデルでは表現できない遅れであって操舵角のフィルタ処理のみでは調整できない遅れを、むだ時間により表現することにより、操舵速度などによる影響を排除した操舵角フィルタ処理演算出力値が得られることで、ヨーレートゲインの推定検出精度の向上を図ることができる。
【００３５】
請求項８記載の発明にあっては、操舵角フィルタ処理演算手段において、むだ時間が車速検出値に応じて変化させられる。
【００３６】
よって、車速に応じてむだ時間が変化するが、このむだ時間の変化を考慮した操舵角フィルタ処理演算出力値が得られることで、ヨーレートゲインの推定検出精度の向上を図ることができる。
【００３７】
請求項９に記載の発明にあっては、操舵角フィルタ処理演算手段において、むだ時間が、車速検出値が大きいほど長く設定される。
【００３８】
よって、車速が高車速になるほどむだ時間が長くなるが、このむだ時間の変化を的確に捉えた操舵角フィルタ処理演算出力値が得られることで、ヨーレートゲインの推定検出精度の向上を図ることができる。
【００３９】
請求項１０に記載の発明にあっては、ブレーキ力配分手段において、ヨーレートゲイン推定値と目標ヨーレートゲインとの偏差をなくすように、前後のブレーキ配分により前後輪のコーナリングフォースのバランスが制御される。
【００４０】
よって、左右のブレーキ配分に比べて制御ゲインの小さな前後のブレーキ配分による制御であることで、前後のブレーキ配分比を大きくしても比較的小さな車両モーメントの発生となり、僅かな動作修正に対し高い精度で修正要求に応える車両の運動制御を行うことができる。
【００４１】
請求項１１に記載の発明にあっては、ブレーキ力配分手段において、ヨーレートゲイン推定値と目標ヨーレートゲインとの偏差をなくすように、左右のブレーキ力配分により左右の制動力差が制御される。
【００４２】
よって、制御ゲインの大きな左右のブレーキ配分による制御であることで、左右のブレーキ配分比を小さくしても比較的大きな車両モーメントの発生となり、大きな動作修正に対しても応答良く修正要求に応える車両の運動制御を行うことができる。
【００４３】
請求項１２に記載の発明にあっては、ブレーキ力配分手段において、ヨーレートゲイン推定値と目標ヨーレートゲインとの偏差が小さい場合には、前後のブレーキ力配分が行われ、偏差が大きい場合には、左右のブレーキ力配分が行われる。
【００４４】
よって、偏差が小さい僅かな動作修正要求に応える高精度運動制御と、偏差が大きい大きな動作修正要求に応える高応答運動制御との両立を達成することができる。
【００４５】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
まず、構成を説明する。
【００４６】
図１は実施の形態１の車両運動制御装置を示す全体システム図、図２は実施の形態１の車両運動制御装置を示す制御ブロック図である。
【００４７】
図１において、１は操舵角センサ（操舵角検出手段）、２は車速センサ（車速検出手段）、３はヨーレートセンサ（ヨーレート検出手段）、４はブレーキアクチュエータ、５は車両運動制御コントローラである。
【００４８】
また、図２において、５０１はヨーレートゲイン推定検出部（ヨーレートゲイン推定検出手段）、５０２は目標ヨーレートゲイン設定部（目標ヨーレートゲイン設定手段）、５０３はブレーキ力配分制御部（ブレーキ力配分手段）、５０４はブレーキ圧制御部（ブレーキ圧制御手段）である。
【００４９】
前記操舵角センサ１は、ステアリング操舵角を検出し、前記車速センサ２は、車両の対地速度である車速を検出し、前記ヨーレートセンサ３は、車両のヨーレートを検出する。
【００５０】
前記ブレーキアクチュエータ４は、車両運動制御コントローラ５からのブレーキアクチュエータ制御信号に応じて各輪独立にブレーキ圧を付与する。
【００５１】
前記車両運動制御コントローラ５は、各センサ１，２，３からのセンサ信号を入力情報とし、演算処理結果により得られたブレーキアクチュエータ制御信号をブレーキアクチュエータ４に出力する電子制御手段である。
【００５２】
前記ヨーレートゲイン推定検出部５０１は、車速センサ２からの車速検出値とヨーレートセンサ３からのヨーレート検出値と操舵角センサ１からの操舵角検出値により車両のヨーレートゲインを推定検出する。
【００５３】
前記目標ヨーレートゲイン設定部５０２は、車速センサ２からの車速検出値に応じて目標ヨーレートゲインを設定する。
【００５４】
前記ブレーキ力配分制御部５０３は、前記ヨーレートゲイン推定値と前記目標ヨーレートゲインとの偏差に基づき、その偏差をなくすように各輪のブレーキ力指令値を算出する。
【００５５】
前記ブレーキ圧制御部５０４は、実際のブレーキ圧がブレーキ圧指令値に一致するようにアクチュエータ制御信号をブレーキアクチュエータ４へ出力する。
【００５６】
次に、作用を説明する。
【００５７】
［ヨーレートゲイン推定検出について］
ヨーレートゲインの推定検出部５０１での検出方法について説明する。
【００５８】
基本の考え方は、
ヨーレートゲイン推定値＝ヨーレート／操舵角    ・・・（１）
とする。ただし、操舵角がゼロ付近では、演算精度が悪化するため、本実施の形態では、操舵角が±２０°以内の場合は上記演算を行わずに、
ヨーレートゲイン推定値＝目標ヨーレートゲイン
とする。したがって、ヨーレートゲインの目標値と推定値（実際値）との偏差に基づく制動圧の制御は行わない。なお、これは請求項２に記載の発明に対応している。
【００５９】
上記式（１）のヨーレートは、ヨーレートセンサ値にノイズの除去のためローパスフィルタ処理を行ったものである。操舵角は、センサ値がパルス出力であるため、ノイズ除去を目的としたフィルタ処理は行わない。操舵角に対して発生するヨーレートは遅れるため、そのまま式（１）の演算を行うと正しいヨーレートゲインが算出できない。そこで、操舵角にフィルタ処理を施すことでヨーレートとの遅れを調整する。
【００６０】
操舵角のフィルタを２次のローパスフィルタとした場合のヨーレートゲイン算出の様子を図３に示す。同図（ｂ）に示すように操舵速度等によっては、ヨーレートゲイン推定値の精度が、操舵角の小さい領域で悪化する場合がある。これは、操舵角のフィルタ処理値とヨーレートの値にずれが生じているためである。
【００６１】
本実施の形態では、車両モデルを用いたフィルタ処理および、むだ時間処理を操舵角に施すことで、より精度よくヨーレートゲインの推定を行う（請求項７に記載の発明に対応）。以下、車両モデルを用いたフィルタの説明を行う。
【００６２】
操舵入力に対するヨーレート出力伝達特性は、ヨーイングと横方向の２自由度車両モデルを用いて１次／２次の形とした。なお、これは請求項５に記載の発明に対応している。
【００６３】
前輪のステアリング機構の動特性、ローリング運動およびタイヤの動特性を無視すると、車両のヨーイングと横方向からなる平面運動は、次式（２）（３）のように線形化して表すことができる。
【００６４】
ＩＺｄｄψ＝２ＬＦＣＦ-２ＬＲＣＲ    ・・・（2）
MdVy＝-MVψ+２ＣＦ+２ＣＲ       ・・・（3）
ただし、
ＣＦ＝ｅＫＦ｛θＳ／Ｎ-（Vy+ＬＦｄψ）／Ｖ｝
ＣＲ＝ＫＲ｛-（Ｖｙ-ＬＲｄψ）／Ｖ｝
である。また、上記式において、ｄψはψの１階微分を、ｄｄψはψの２階微分を、dVyはVyの１階微分を示している。
【００６５】
自動車の平面運動状態ベクトルをｘ（ｔ）、入力を操舵角θＳ（ｔ）として、次式（４）のように定義する。
【００６６】
ｘＴ＝［ｄψＶｙ］    ・・・（４）
ｕ＝θＳ      ・・・（５）
このとき、式（２）（３）は、以下の状態方程式で表現できる。
【式１】
0003775127.tif 000002
なお、各記号について説明すると、ｄψ：ヨーレート、Ｖｙ：横方向速度、Ｖ：車速、Ｍ：車両質量、Ｉｚ：ヨー慣性モーメント、ＬＦ：前軸と重心間距離、ＬＲ：後軸と重心間距離、ｅＫＦ：前輪等価コーナリングパワー、ＫＲ：後輪コーナリングパワー、ＣＦ：前輪コーナリングフォース、ＣＲ：後輪コーナリングフォース、θＳ：操舵角、δＲ：後輪舵角、Ｎ：ステアリングギア比である。
【００６７】
ヨーレートｄψを出力として選ぶと、出力方程式は、次式（７）となる。
ｙ＝ＣＸ＝［１  ０］Ｘ＝ｄψ    ・・・（７）
式（６）（７）をラプラス変換すると、
Ｘ（ｓ）＝（ｓＩ-Ａ）-１ＢＵ（ｓ）    ・・・（８）
Ｙ（ｓ）＝ＣＸ（ｓ）    ・・・（９）
操舵角入力に対するヨーレート出力の伝達関数は次式（１０）となる。なお、これは請求項４記載の発明に対応している部分である。
Ｇ（ｓ）＝Ｃ（ｓＩ-Ａ）-１Ｂ
＝（ｂ１１ｓ-ａ２２ｂ１１+ａ１２ｂ２１）／
｛ｓ２-（ａ１１+ａ２２）+ａ１１ａ２２-ａ１２ａ２１｝    ・・・（１０）
操舵角フィルタを考えるとき、入力に対して出力は定常状態では等しくなる必要がある。すなわち、ゲインは１ということになる。上記式（１０）は操舵角入力に対するヨーレート出力を表しているため、ゲインは１ではない。そこで、上記式（１０）を変形して定常ゲイン部分とゲイン１のフィルタ部分に分けて下記式（１１）に表現する。なお、これは請求項６に記載の発明に対応している部分である。
【００６８】
【式２】
0003775127.tif 000003
また、むだ時間は、操舵角のフィルタ処理のみでは調整できない遅れを表現するために用いる。この遅れは、主に２自由度の車両モデルで表現できないタイヤ特性に起因するものである。本実施の形態では、むだ時間を車速に応じて大きくなるように設定した。車速によるむだ時間の変化を図４に示す。なお、これは請求項７ないし９に記載の発明に対応している部分である。
【００６９】
本実施の形態のヨーレートゲイン推定検出部５０１を図５に示すフローチャートに基づき説明する。
まず、ｓｔｅｐ１で操舵角入力値ＳＴＲ＿ｉｎの絶対値が２０°未満かどうかをチェックする。２０°未満の場合はｓｔｅｐ４へ進む。ＳＴＲ＿ｉｎが２０°以上の場合はｓｔｅｐ２で、まず、式（１２）のフィルタ演算を行い、さらに、車速に応じて設定されたむだ時間処理を行い、ＳＴＲ＿ｏｕｔを算出する。次にｓｔｅｐ３で式（１）の演算を行い、ヨーレートゲイン推定値ＹＧ＿ＥＳＴＩを算出する。ｓｔｅｐ４では、ヨーレートゲイン推定値ＹＧ＿ＥＳＴＩを目標ヨーレートゲインＲｅｆ＿ＹＧとする。
【００７０】
式（１２）のフィルタおよびむだ時間処理により算出した操舵角を用いて、ヨーレートゲインを推定したようすを図６に示す。図示のように、操舵速度などに影響を受けずに、精度良くヨーレートゲインを推定することが可能である。
【００７１】
次に、目標ヨーレートゲイン設定部５０２について説明する。目標ヨーレートゲイン設定部５０２では、走行状態に応じて目標となるヨーレートゲインを設定する。
【００７２】
本実施の形態では、図７に示すように、車両のスタビリティファクタが常に一定となるように、目標ヨーレートゲインＲｅｆ＿ＹＧを設定した。本実施の形態の他にも、横方向加速度に応じて目標ヨーレートゲインＲｅｆ＿ＹＧを変化させる方法や、後輪操舵システムにおいて、定常状態での後輪操舵量を決めるパラメータである定常ヨーレートゲインを目標ヨーレートゲインＲｅｆ＿ＹＧとする方法も考えられる。
【００７３】
次に、ブレーキ力配分制御部５０３について説明する。このブレーキ力配分制御部５０３は、請求項１０ないし１２に記載の発明に対応する制御を実行する部分であって、目標ヨーレートゲインＲｅｆ＿ＹＧとヨーレートゲイン推定値ＹＧ＿ＥＳＴＩの偏差に応じてブレーキ力の配分を行う。以下に、本実施の形態における、前後配分と左右配分の組み合わせによるブレーキ力配分制御について説明する。
【００７４】
アンダステア傾向、オーバステア傾向が小さい（目標ヨーレートゲインＲｅｆ＿ＹＧとヨーレートゲイン推定値ＹＧ＿ＥＳＴＩの偏差の絶対値が小さい）場合は、前後のブレーキ力配分を行い、一方、アンダステア傾向、オーバステア傾向がおおきい（目標ヨーレートゲインＲｅｆ＿ＹＧとヨーレートゲイン推定値ＹＧ＿ＥＳＴＩの偏差の絶対値が大きい）場合は、左右のブレーキ力配分を行う。
【００７５】
また、操舵角が±２０°以内の場合は、前述したように、ヨーレートゲイン推定値＝目標ヨーレートゲインとするため、ブレーキ力指令値の演算は行わず、これまでのブレーキ力指令値を保持する。ただし、別に設定した目標ヨーレートと実際のヨーレートとの偏差が所定値以内になった場合には、ブレーキ制御を終了する。
【００７６】
本実施の形態のブレーキ力配分制御部５０４を、図８に示すフローチャートに基づき説明する。
【００７７】
まず、ｓｔｅｐ１１で操舵角ＳＴＲの大きさをチェックする。操舵角ＳＴＲが±２０°以上の場合はｓｔｅｐ２１へ、その他の場合はｓｔｅｐ１１１へ進む。
ブレーキ力は、ＰＩ制御により決定する。ｓｔｅｐ２１で目標ヨーレートゲインＲｅｆ＿ＹＧとヨーレートゲイン推定値ＹＧ＿ＥＳＴＩの偏差の積分値ＥｒｒＩと偏差量ＥｒｒＰにそれぞれゲインＢｒｋＩ、ＢｒｋＰを掛けてブレーキ力指令値Ｂｒｋｃｏｍを算出する。
Ｂｒｋｃｏｍ＝ＥｒｒＩ×ＢｒｋＩ+ＥｒｒＰ×ＢｒｋＰ ・・・（１３）
次に、ｓｔｅｐ４１で、ブレーキ力指令値Ｂｒｋｃｏｍの大きさをチェックする。ＯＳ１≦Ｂｒｋｃｏｍ≦ＵＳ１の場合は、実際のヨーレートゲインが目標ヨーレートゲインに近い状態なので、ブレーキ配分制御を行わない。
【００７８】
Ｂｒｋｃｏｍ＞ＵＳ１の場合は、ｓｔｅｐ５１に進む。これは実際のヨーレートゲインが、目標ヨーレートゲインよりも小さい状態、または小さい状態が続いた場合（アンダステア傾向）である。Ｂｒｋｃｏｍ＜ＯＳ１の場合は、ｓｔｅｐ８１へ進む。これは、実際のヨーレートゲインが目標ヨーレートゲインよりも大きい状態、または大きい状態が続いた場合（オーバステア傾向）である。ｓｔｅｐ５１では、アンダステア傾向が大きいかどうかの判断を行う。Ｂｒｋｃｏｍ≦ＵＳ２の場合は、アンダステア傾向が小さいと判断して、ｓｔｅｐ６１で後輪にブレーキをかけるようにブレーキ圧制御部５０４へ指令値を出力する。後輪にブレーキをかけることにより後輪のコーナリングフォースを減少させ、相対的に前輪のコーナリングフォースが大きくなるようにして、アンダステアを抑える。
【００７９】
ｓｔｅｐ５１で、Ｂｒｋｃｏｍ＞ＵＳ２の場合は、アンダステア傾向が大きいと判断して、ｓｔｅｐ７１で、旋回内輪にブレーキをかけるようにブレーキ圧制御部５０４へ指令値を出力する。旋回内輪にブレーキをかけることにより内向きのモーメントを発生させてアンダステアを抑える。
【００８０】
ｓｔｅｐ８１では、オーバステア傾向が大きいかどうかの判断を行う。Ｂｒｋｃｏｍ≧ＯＳ２の場合は、オーバステア傾向が小さいと判断して、ｓｔｅｐ９１で前輪にブレーキをかけるようにブレーキ圧制御部５０４へ指令値を出力する。前輪にブレーキをかけることにより前輪のコーナリングフォースを減少させ、相対的に後輪のコーナリングフォースが大きくなるようにして、オーバステアを抑える。ｓｔｅｐ８１で、Ｂｒｋｃｏｍ＜ＯＳ２の場合は、オーバステア傾向が大きいと判断して、ｓｔｅｐ１０１で旋回外輪にブレーキをかけるようにブレーキ圧制御部５０４へ指令値を出力する。旋回外輪にブレーキをかけることにより外向きのモーメントを発生させてオーバステアを抑える。
【００８１】
ｓｔｅｐ１１で、操舵角ＳＴＲが±２０°未満の場合は、ｓｔｅｐ１１１で、目標ヨーレートＲｅｆ＿Ｙａｗと実際のヨーレートｙａｗｒａｔｅの偏差Ｅｒｒ＿Ｙａｗの算出を行う。
【００８２】
Ｅｒｒ＿Ｙａｗ＝｜Ｒｅｆ＿Ｙａｗ-ｙａｗｒａｔｅ｜    ・・・（１４）
本実施の形態では、目標ヨーレートは式（１０）を基に次式で算出する。
Ｒｅｆ＿Ｙａｗ＝［（ｂ１１ｓ-ａ２２ｂ１１+ａ１２ｂ２１）／｛ｓ２-（ａ１１+ａ２２）ｓ+ａ１１ａ２２-ａ１２ａ２１｝］θｓ    ・・・（１５）
次に、ｓｔｅｐ１２１でヨーレート偏差Ｅｒｒ＿Ｙａｗの大きさをチェックする。この偏差Ｅｒｒ＿Ｙａｗが所定値ＥＳ１よりも小さい場合には、ブレーキ制御は終了となる。また、前記偏差Ｅｒｒ＿Ｙａｗが所定値ＥＳ１よりも大きい場合は、ｓｔｅｐ４１へ進み、ブレーキ力指令値Ｂｒｋｃｏｍの大きさをチェックする。すなわち、操舵角ＳＴＲが±２０°未満の場合は、ｓｔｅｐ２１からｓｔｅｐ３１のブレーキ力指令値算出を行わず、これまでのブレーキ力指令値を用いて各輪にブレーキをかける。ただし、ヨーレート偏差Ｅｒｒ＿Ｙａｗが所定値ＥＳ１よりも小さくなるとブレーキ制御を終了する。
【００８３】
アンダステア傾向あるいはオーバステア傾向が比較的小さい場合は、車両挙動変化が穏やかなブレーキの前後配分制御を行い、一方、アンダステア傾向あるいはオーバステア傾向が大きい場合は、車両を安定方向に動かす効果の大きいブレーキの左右配分制御を行う。前後配分制御から左右配分制御の切り換えは、急に行わずに徐々に行うことで、車両挙動の乱れを防ぐことができる。
【００８４】
本実施の形態では、前後、左右の配分を行うものであるが、車両の状態に応じて前輪内輪、後輪外輪など、各輪のブレーキ圧を制御することにより、さらに滑らかで効果の大きい制御を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の車両運動制御装置を示す全体システム図である。
【図２】実施の形態の車両運動制御装置を示す制御ブロック図である。
【図３】実施の形態の２次のローパスフィルタを用いたヨーレートゲイン推定の様子を示すタイムチャートである。
【図４】実施の形態の操舵角に施すむだ時間の設定方法の一例を示すむだ時間特性図である。
【図５】実施の形態のヨーレートゲイン推定検出部における制御流れを示すフローチャートである。
【図６】実施の形態の車両モデルフィルタとむだ時間を用いたヨーレートゲイン推定の様子を示すタイムチャートである。
【図７】実施の形態の目標ヨーレートゲインの設定方法の一例を示す目標ヨーレートゲイン特性図である。
【図８】実施の形態のブレーキ力配分制御部における制御流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  操舵角センサ
２  車速センサ
３  ヨーレートセンサ
４  ブレーキアクチュエータ
５  車両運動制御コントローラ
５０１  ヨーレートゲイン推定検出部
５０２  目標ヨーレートゲイン設定部
５０３  ブレーキ力配分制御部
５０４  ブレーキ圧制御部
【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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【図８】
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