車両のヨーモーメント制御装置
【課題】 車両の運動状態を制御する主操作部材の操作性とヨーモーメント発生装置の作動を制御する副操作部材の操作性とを両立させる。
【解決手段】 車輪を転舵するステアリングホイール７（主操作部材）のステアリングホイール本体８の一部に回転可能なグリップ９（副操作部材）を設ける。グリップ９を回転させると左右の車輪の制動力に差が発生し、それに伴うヨーモーメントで旋回を補助あるいは抑制することができる。グリップ９をステアリングホイール本体８の一部として構成したので、ステアリングホイール７を操作して車両を旋回させながら、グリップ９を回転させて旋回を補助あるいは抑制することができ、このときステアリングホイール本体８およびグリップ９は共に運転者の同じ手で操作可能であるため、運転者の操作負担が軽減される。
【解決手段】 車輪を転舵するステアリングホイール７（主操作部材）のステアリングホイール本体８の一部に回転可能なグリップ９（副操作部材）を設ける。グリップ９を回転させると左右の車輪の制動力に差が発生し、それに伴うヨーモーメントで旋回を補助あるいは抑制することができる。グリップ９をステアリングホイール本体８の一部として構成したので、ステアリングホイール７を操作して車両を旋回させながら、グリップ９を回転させて旋回を補助あるいは抑制することができ、このときステアリングホイール本体８およびグリップ９は共に運転者の同じ手で操作可能であるため、運転者の操作負担が軽減される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者による車両の運動状態の制御中に、補助的なヨーモーメントを容易に発生させるための車両のヨーモーメント制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
運転者の足で操作されるペダルを中間部において前後揺動可能に枢支し、中立位置から前方に揺動したときにアクセルペダルとして機能させ、中立位置から後方に揺動したときにブレーキペダルとして機能させるものにおいて、ペダルの左右両側に一対のスイッチを配置し、それらのスイッチをシフトアップ／シフトダウンの指令や、左右のウインカーの点灯の指令に用いるものが、下記特許文献１により公知である。
【０００３】
また左右の後輪のブレーキを左右のブレーキペダルにより独立して作動させる状態と、ハンドルの切れ角が所定値以上になったときに旋回内輪側のブレーキを自動的に作動させる状態とを切り換え可能にしたものが、下記特許文献２により公知である。
【０００４】
また走行速度が所定値未満の状態では左右の後輪のブレーキをそれぞれ左右のブレーキペダルにより独立して作動させ、走行速度が所定値以上の状態では左右一方のブレーキペダルで左右両方の後輪のブレーキを同時に作動させるものが、下記特許文献３により公知である。
【特許文献１】特開２００４−３５２２２８号公報
【特許文献２】特許第３０９０８５８号公報
【特許文献３】特開平９−１９３７５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、運転者が手や足で操作部材を操作して指令信号を出力することで左右の車輪の制動力を個別に制御し、旋回を補助するヨーモーメントや旋回を抑制するヨーモーメントを発生させるものでは、運転者が手でステアリングホイールを操作し、足でブレーキペダルやアクセルペダルを操作している状態では、前記操作部材を操作しようとするとステアリングホイール、ブレーキペダルあるいはアクセルペダルの操作が疎かになり、操作性が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、車両の運動状態を制御する主操作部材の操作性とヨーモーメント発生装置の作動を制御する副操作部材の操作性とを両立させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、運転者により操作されて車両の運動状態を制御する主操作部材と、前記主操作部材に設けられて運転者により操作される副操作部材と、前記副操作部材の操作に応じて車両のヨーモーメントを変化させるヨーモーメント発生装置とを備えたことを特徴とする車両のヨーモーメント制御装置が提案される。
【０００８】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記主操作部材はステアリングホイールであり、前記副操作部材はステアリングホイール本体の一部を回転可能としたグリップであることを特徴とする車両のヨーモーメント制御装置が提案される。
【０００９】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記主操作部材はブレーキペダルであり、前記副操作部材はペダル本体に左右揺動可能に設けた被踏部であることを特徴とする車両のヨーモーメント制御装置が提案される。
【００１０】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記主操作部材はアクセルペダルであり、前記副操作部材はペダル本体に左右揺動可能に設けた被踏部であることを特徴とする車両のヨーモーメント制御装置が提案される。
【００１１】
また請求項５に記載された発明によれば、請求項１〜請求項４の何れか１項の構成に加えて、前記ヨーモーメント発生装置は、制動力左右配分装置、駆動力左右配分装置、操舵装置、四輪操舵装置、サスペンションダンパーの減衰力可変装置の少なくとも一つであることを特徴とする車両のヨーモーメント制御装置が提案される。
【００１２】
尚、実施の形態のブレーキペダル１、ステアリングホイール７およびアクセルペダル１８は本発明の主操作部材に対応し、実施の形態のグリップ９、被踏部１５および被踏部２３は本発明の副操作部材に対応し、実施の形態の油圧制御装置４（制動力左右配分装置）、四輪操舵装置、駆動力左右配分装置は本発明のヨーモーメント発生装置に対応する。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の構成によれば、運転者が主操作部材に設けた副操作部材を操作すると、その副操作部材の操作に応じてヨーモーメント発生装置が車両のヨーモーメントを変化させるので、主操作部材を操作して車両の運動状態を制御するのと同時並行して、車両の旋回を補助あるいは抑制することができる。このとき、副操作部材は主操作部材に設けられているので、それらが別個に設けられている場合に比べて運転者の操作負担が軽減される。
【００１４】
また請求項２の構成によれば、主操作部材としてのステアリングホイールのステアリングホイール本体の一部を回転可能としたグリップで副操作部材を構成したので、ステアリングホイールを操作して車両を旋回させながら、グリップを回転させて旋回を補助あるいは抑制することができる。このとき、ステアリングホイール本体およびグリップは共に運転者の同じ手で操作可能であるため、運転者の操作負担が軽減される。
【００１５】
また請求項３の構成によれば、主操作部材としてのブレーキペダルのペダル本体に左右揺動可能に設けた被踏部で副操作部材を構成したので、ブレーキペダルを操作して車両を制動しながら、被踏部を左右揺動させて旋回を補助あるいは抑制することができる。このとき、ペダル本体および被踏部は共に運転者の同じ足で操作可能であるため、運転者の操作負担が軽減される。
【００１６】
また請求項４の構成によれば、主操作部材としてのアクセルペダルのペダル本体に左右揺動可能に設けた被踏部で副操作部材を構成したので、アクセルペダルを操作して車両を加減速しながら、被踏部を左右揺動させて旋回を補助あるいは抑制することができる。このとき、ペダル本体および被踏部は共に運転者の同じ足で操作可能であるため、運転者の操作負担が軽減される。
【００１７】
また請求項５の構成によれば、制動力左右配分装置、駆動力左右配分装置、操舵装置、四輪操舵装置、サスペンションダンパーの減衰力可変装置の少なくとも一つでヨーモーメント発生装置を構成したので、旋回を補助あるいは抑制するヨーモーメントを的確に発生させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１〜図７は本発明の第１の実施の形態を示すもので、図１はヨーモーメント制御装置を搭載した自動車の全体構成を示す図、図２はヨーモーメント制御装置の構成を示すブロック図、図３はステアリングホイールの斜視図、図４はブレーキペダルの分解斜視図、図５は図４の５Ａ方向および５Ｂ方向矢視図、図６はアクセルペダルの分解斜視図、図７は図６の７Ａ方向および７Ｂ方向矢視図である。
【００２０】
図１および図２に示すように、本実施の形態のヨーモーメント制御装置を搭載した四輪の車両は、エンジンＥの駆動力がトランスミッションＴを介して伝達される駆動輪たる左右の前輪ＷＦＬ，ＷＦＲと、車両の走行に伴って回転する従動輪たる左右の後輪ＷＲＬ，ＷＲＲとを備える。運転者により操作されるブレーキペダル１は電子制御負圧ブースタ２を介してマスタシリンダ３に接続される。電子制御負圧ブースタ２は、ブレーキペダル１の踏力を機械的に倍力してマスタシリンダ３を作動させるとともに、自動制動時にはブレーキペダル１の操作によらずに電子制御ユニットＵからの制動指令信号によりマスタシリンダ３を作動させる。尚、電子制御負圧ブースタ２の入力ロッドはロストモーション機構を介してブレーキペダル１に接続されており、電子制御負圧ブースタ２が電子制御ユニットＵからの信号により作動して前記入力ロッドが前方に移動しても、ブレーキペダル１は初期位置に留まるようになっている。
【００２１】
マスタシリンダ３の一対の出力ポート３ａ，３ｂは、本発明のヨーモーメント発生装置としての油圧制御装置４を介して、前輪ＷＦＬ，ＷＦＲおよび後輪ＷＲＬ，ＷＲＲにそれぞれ設けられたブレーキキャリパ５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲに接続される。油圧制御装置４は４個のブレーキキャリパ５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲに対応して４個の圧力調整器６…を備えており、それぞれの圧力調整器６…は電子制御ユニットＵに接続されて前輪ＷＦＬ，ＷＦＲおよび後輪ＷＲＬ，ＷＲＲに設けられたブレーキキャリパ５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲの作動を個別に制御する。
【００２２】
従って、各車輪ＷＦＬ，ＷＦＲ，ＷＲＬ，ＷＲＲのブレーキキャリパ５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲに伝達されるブレーキ油圧を圧力調整器６…によって独立に制御すれば、車両のヨーモーメントを任意に制御して旋回を補助あるいは抑制することができ、また制動時における車輪ＷＦＬ，ＷＦＲ，ＷＲＬ，ＷＲＲのロックを抑制するアンチロックブレーキ制御を行うことができる。
【００２３】
図１および図３に示すように、ステアリングホイール７は環状のステアリングホイール本体８を備えており、その一部（例えば運転者の右手で握る部分）が別部材のグリップ９で構成される。グリップ９はその接線方向に延びる回転軸１０，１０まわりに回転可能であり、その回転角がグリップ回転角センサＳａにより検出される。グリップ９は、図示せぬリターンスプリングで中立位置に向けて付勢される。
【００２４】
図１、図４および図５に示すように、ブレーキペダル１は車体に固定したブラケット１１に左右方向に配置したピン１２を介して上端を枢支されたペダルアーム１３を備えており、ペダルアーム１３の下端に設けたペダル本体１４の表面（運転者に対向する面）に、運転者の足Ｆによって踏まれる被踏部１５が上下方向に延びるピン１６を介して左右揺動可能に枢支される。被踏部１５はペダル本体１４との間に配置した一対のリターンスプリング１７，１７によって該ペダル本体１４と平行になるように付勢される。ペダル本体１４の下端部には被踏部１５と一体に揺動するピン１６に接続された被踏部揺動角センサＳｂが設けられており、この被踏部揺動角センサＳｂにより被踏部１５の揺動角が検出される。
【００２５】
図１、図６および図７に示すように、アクセルペダル１８は車体に固定したブラケット１９に左右方向に配置したピン２０を介して上端を枢支されたペダルアーム２１を備えており、ペダルアーム２１の下端に設けたペダル本体２２の表面（運転者に対向する面）に、運転者の足Ｆによって踏まれる被踏部２３が上下方向に延びるピン２４を介して左右揺動可能に枢支される。被踏部２３はペダル本体２２との間に配置した一対のリターンスプリング２５，２５によって該ペダル本体２２と平行になるように付勢される。ペダル本体２２の下端部には被踏部２３と一体に揺動するピン２４に接続された被踏部揺動角センサＳｃが設けられており、この被踏部揺動角センサＳｃにより被踏部２３の揺動角が検出される。
【００２６】
尚、運転者がアクセルペダル１８に足を乗せる場合に爪先が右側に傾く場合が多いため、被踏部２３の揺動軸となるピン２４の上部を右側に傾けて配置することで、被踏部２３の操作性を高めることができる。
【００２７】
グリップ９の回転角を検出するグリップ回転角センサＳａと、ブレーキペダル１の被踏部１５の揺動角を検出する被踏部揺動角センサＳｂと、アクセルペダル１８の被踏部２３の揺動角を検出する被踏部揺動角センサＳｃと、前輪ＷＦＬ，ＷＦＲおよび後輪ＷＲＬ，ＷＲＲの回転数をそれぞれ検出する車輪速センサＳｄ…とが接続された電子制御ユニットＵは、電子制御負圧ブースタ２および油圧制御装置４の作動を制御する。
【００２８】
次に、上記構成を備えた本発明の第１の実施の形態の作用を説明する。
【００２９】
運転者がステアリングホイール７を左右に回転させると、前輪ＷＦＬ，ＷＦＲが左右に操舵されて車両が旋回する。運転者が通常ステアリングホイール本体８を右手で握る位置に設けられたグリップ９を回転させると、グリップ回転角センサＳａにより検出されたグリップ９の回転角が電子制御ユニットＵに入力され、電子制御ユニットＵは電子制御負圧ブースタ２および油圧制御装置４の圧力調整器６…を作動させて左右の車輪の制動力を自動的かつ個別に制御する。
【００３０】
例えば、右旋回中にアンダーステア傾向だと判断した運転者がグリップ９を右に回転させると、旋回内輪である右車輪だけに制動力が作用して車両を右に旋回させるヨーモーメントが発生し、このヨーモーメントによりアンダーステア傾向を解消させることができる。逆に右旋回中にオーバーステア傾向だと判断した運転者がグリップ９を左に回転させると、旋回外輪である左車輪だけに制動力が作用して車両を左に旋回させるヨーモーメントが発生し、このヨーモーメントによりオーバーステア傾向を解消させることができる。
【００３１】
左旋回中でも、あるいは直進走行中でも、同様にしてグリップ９の操作によりヨーモーメントの制御を行うことができる。このとき発生するヨーモーメントの大きさは、グリップ９の回転角に応じて調整することができる。
【００３２】
以上のように、ステアリングホイール本体８の一部を回転可能としたグリップ９を回転させるだけで任意の方向および任意の大きさのヨーモーメントを発生させることができるので、ステアリングホイール７を操作して車両を旋回させながら、グリップ９を回転させて旋回を補助あるいは抑制することができる。このとき、ステアリングホイール本体８およびグリップ９は共に運転者の同じ右手で操作可能であるため、運転者の操作負担が軽減される。
【００３３】
尚、グリップ９は左手で操作する位置に設けても良いし、右手で操作するグリップ９および左手で操作するグリップ９の両方を設けても良い。またグリップ９を柔軟性を有する材料で構成し、それが回転してもステアリングホイール本体８が円形を維持するようにすれば操作性が更に向上する。
【００３４】
また車両の走行中にブレーキペダル１を踏み込むと、マスタシリンダ３が発生するブレーキ油圧で車輪が制動されるが、その際に運転者の足Ｆでブレーキペダル１の被踏部１５をピン１６まわりに左右に揺動させると、被踏揺動角センサＳｂで検出した被踏部１５の揺動角に基づいて、電子制御ユニットＵが油圧制御装置４を介して左右の車輪の制動力を別個に制御する。
【００３５】
例えば、ブレーキペダル１を踏む際に被踏部１５の右側に踏力を加えると、マスタシリンダ３が発生するブレーキ油圧のうち、右側の車輪に伝達されるブレーキ油圧が油圧制御装置４によって増圧され、かつ左側の車輪に伝達されるブレーキ油圧が油圧制御装置４によって減圧されることで、右旋回方向のヨーモーメントを発生させることができる。逆に、ブレーキペダル１を踏む際に被踏部１５の左側に踏力を加えると、マスタシリンダ３が発生するブレーキ油圧のうち、左側の車輪に伝達されるブレーキ油圧が油圧制御装置４によって増圧され、かつ右側の車輪に伝達されるブレーキ油圧が油圧制御装置４によって減圧されることで、左旋回方向のヨーモーメントを発生させることができる。
【００３６】
よって、ブレーキペダル１を踏んでの制動中に任意の方向および任意の大きさのヨーモーメントを発生させることができ、しかも右足だけで制動力の制御およびヨーモーメントの制御を同時に行うことができるので、運転者の操作負担が軽減される。
【００３７】
また車両の走行中にアクセルペダル１８を操作すると車両が加速あるいは減速するが、その際に運転者の足Ｆでアクセルペダル１８の被踏部２３をピン２４まわりに左右に揺動させると、被踏部揺動角センサＳｃで検出した被踏部２３の揺動角に基づいて、電子制御ユニットＵが電子制御負圧ブースタ２および油圧制御装置４を介して左右の車輪の制動力を別個に制御する。
【００３８】
例えば、アクセルペダル１８を踏む際に被踏部２３の右側に踏力を加えると、電子制御負圧ブースタ２の作動によりマスタシリンダ３が発生するブレーキ油圧のうち、右側の車輪に伝達されるブレーキ油圧が油圧制御装置４によって増圧され、かつ左側の車輪に伝達されるブレーキ油圧が油圧制御装置４によって減圧されることで、右旋回方向のヨーモーメントを発生させることができる。逆に、アクセルペダル１８を踏む際に被踏部２３の左側に踏力を加えると、マスタシリンダ３が発生するブレーキ油圧のうち、左側の車輪に伝達されるブレーキ油圧が油圧制御装置４によって増圧され、かつ右側の車輪に伝達されるブレーキ油圧が油圧制御装置４によって減圧されることで、左旋回方向のヨーモーメントを発生させることができる。
【００３９】
よって、アクセルペダル１８に足を置いての加速中、定速走行中、減速中の何れの場合にも任意の方向および任意の大きさのヨーモーメントを発生させることができ、しかも右足だけで加減速およびヨーモーメントの制御を同時に行うことができるので、運転者の操作負担が軽減される。
【００４０】
次に、図８および図９に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００４１】
第１の実施の形態はヨーモーメント発生装置として左右の車輪に制動力を任意に配分可能な油圧制御装置４（制動力左右配分装置）を採用しているが、第２の実施の形態はヨーモーメント発生装置して前輪ＷＦＬ，ＷＦＲに加えて後輪ＷＲＬ，ＷＲＲ用を転舵可能な四輪操舵装置を採用し、グリップ９の操作により後輪ＷＲＬ，ＷＲＲの転舵角を制御するものである。
【００４２】
図８に示すように、電子制御ユニットＵは、転舵角指令値算出手段Ｍ１と、補正係数算出手段Ｍ２と、乗算手段Ｍ３と、アクチュエータ制御手段Ｍ４とを備える。転舵角指令値算出手段Ｍ１にはグリップ回転角センサＳａが接続され、補正係数算出手段Ｍ２には車速を検出する車輪速センサＳｄ…と、ステアリングホイール７の操舵角を検出する操舵角センサＳｅと、車両の横加速度を検出する横加速度センサＳｆとが接続され、アクチュエータ制御手段Ｍ４には四輪操舵装置の後輪ＷＲＬ，ＷＲＲ用のステアリングアクチュエータ２６が接続される。
【００４３】
次に、上記構成を備えた本発明の第１の実施の形態の作用を説明する。
【００４４】
運転者が通常ステアリングホイール本体８を右手で握る位置に設けられたグリップ９を回転させると、グリップ回転角センサＳａにより検出されたグリップ９の回転角が電子制御ユニットＵの転舵角指令値算出手段Ｍ１に入力される。転舵角指令値算出手段Ｍ１はグリップ９の回転角に応じた後輪ＷＲＬ，ＷＲＲの転舵角の指令値を算出する。
【００４５】
車輪速センサＳｄ…で検出した車速が入力された補正係数算出手段Ｍ２は、車速をパラメータとする図９（Ａ）のマップに基づいて第１補正係数Ｋ１を算出する。第１補正係数Ｋ１は、車速が０のときに最大値の１をとり、車速が０から増加すると前記最大値から次第に減少する。
【００４６】
また操舵角センサＳｅで検出した操舵角が入力された補正係数算出手段Ｍ２は、操舵角をパラメータとする図９（Ｂ）のマップに基づいて第２補正係数Ｋ２を算出する。第２補正係数Ｋ２は、操舵角が０のときに１未満の最小値をとり、操舵角が０から左右に増加すると前記最小値から１に向かって増加する。
【００４７】
また横加速度センサＳｆで検出した横加速度が入力された補正係数算出手段Ｍ２は、横加速度をパラメータとする図９（Ｃ）のマップに基づいて第３補正係数Ｋ３を算出する。第３補正係数Ｋ３は、横加速度が０のときに１の値をとり、横加速度が０から左右に増加すると１から減少する。
【００４８】
転舵角指令値算出手段Ｍ１が出力する転舵角の指令値は、乗算手段Ｍ３において前記第１、第２、第３補正係数Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３が乗算されて補正され、その補正された転舵角の指令値に基づいてアクチュエータ制御手段Ｍ４がステアリングアクチュエータ２６を作動させることで、前記補正された転舵角の指令値に対応する転舵角を発生させる。
【００４９】
しかして、車速が大きい場合には運転者が緊張してステアリングホイール７を強く握るので、グリップ９を操作するときに微妙にふるえてしまい、転舵角の指令値にノイズが乗り易くなる。しかしながら、第１補正係数Ｋ１により、高車速時には第１補正係数Ｋ１が小さくなって転舵角の指令値が小さくなるので、ノイズの影響による転舵角の変動を低減することができる。逆に、車速が小さい場合には運転者がステアリングホイール７を強く握ることはないので、グリップ９の操作により出力される転舵角の指令値にノイズが乗り難くなる。この低車速時には第１補正係数Ｋ１が大きくなって転舵角の指令値が大きくなるので、グリップ９を操作する運転者の意思を充分に反映した転舵角の制御が可能になる。
【００５０】
また第２補正係数Ｋ２により、操舵角の増加に応じて転舵角の変化量を増加させるので、運転者に旋回の意思がない小操舵角時には、転舵角の変化量を小さくしてグリップ９の誤操作による車両挙動の望ましくない変化を抑制するとともに、運転者が急旋回を望む大操舵角時には、転舵角の変化量を大きくして運転者がステアリングホイール７を操作する操作負担を軽減することができる。
【００５１】
また第３補正係数Ｋ３により、横加速度の増加に応じて転舵角の変化量を減少させるので、急激な横加速度が発生しているときには、転舵角の変化量を小さくしてグリップ９の誤操作による車両挙動の望ましくない変化を抑制するとともに、ステアリングホイール７の操作だけでは充分な横加速度が発生しないときには、運転者の意思に応じて大きな横加速度を発生させることができる。
【００５２】
図１０（Ａ）は第２補正係数Ｋ２の第３の実施の形態を示すものである。第３の実施の形態では、操舵角の絶対値が閾値未満の領域では第２補正係数Ｋ２が一律に０であり、グリップ９により指令された転舵角は発生しない。そして操舵角の絶対値が閾値以上の領域では第２補正係数Ｋ２が０から１へと瞬時にあるいは次第に増加し、最終的にグリップ９により指令された転舵角の全量が発生する。
【００５３】
図１０（Ｂ）は第３補正係数Ｋ３の第３の実施の形態を示すものである。第３の実施の形態では、横加速度の絶対値が閾値未満の領域では第３補正係数Ｋ３が一律に１であり、のグリップ９により指令された転舵角の全量が発生する。そして横加速度の絶対値が閾値以上の領域では第３補正係数Ｋ３が１から０へと瞬時にあるいは次第に減少し、それに応じてグリップ９により指令された転舵角が最終的に発生しなくなる。
【００５４】
次に、図１１に基づいて本発明の第４の実施の形態を説明する。
【００５５】
上述した第２の実施の形態では、運転者によるグリップ９の操作に基づいて後輪ＷＲＬ，ＷＲＲを転舵しているが、第４の実施の形態は後輪ＷＲＬ，ＷＲＲを車両状態に応じて自動的に転舵するものにおいて、その転舵量を運転者によるグリップ９の操作に基づいて調整するものである。
【００５６】
即ち、電子制御ユニットＵは、第２の実施の形態の転舵角指令値算出手段Ｍ１、補正係数算出手段Ｍ２、乗算手段Ｍ３およびアクチュエータ制御手段Ｍ４に加えて、基本転舵角指令値算出手段Ｍ５および加算手段Ｍ６を備える。基本転舵角指令値算出手段Ｍ５には車輪速センサＳｄ…および操舵角センサＳｅが接続され、乗算手段Ｍ６は乗算手段Ｍ３とアクチュエータ制御手段Ｍ４との間に配置される。
【００５７】
車輪速センサＳｄ…で検出した車速および操舵角センサＳｅで検出した操舵角が入力された基本転舵角指令値算出手段Ｍ５は、車速および操舵角に応じた基本転舵角の指令値を算出する。運転者がグリップ９を操作しないとき、アクチュエータ制御手段Ｍ４は前記基本転舵角の指令値を目標値としてステアリングアクチュエータ２６を駆動し、後輪ＷＲＬ，ＷＲＲの転舵角を基本転舵角に一致させる自動操舵制御が行われる。
【００５８】
このような後輪ＷＲＬ，ＷＲＲの自動操舵中に運転者がグリップ９を操作すると、乗算手段Ｍ３が出力する補正された転舵角の指令値が、加算手段Ｍ６において基本転舵角指令値算出手段Ｍ５が出力する基本転舵角の指令値に加算され、その加算された最終的な転舵角の指令値に基づいてアクチュエータ制御手段Ｍ４がステアリングアクチュエータ２６を駆動する。その結果、後輪ＷＲＬ，ＷＲＲの自動操舵中にグリップ９を操作することで、その転舵角を任意に増減することができる。
【００５９】
次に、図１２に基づいて本発明の第５の実施の形態を説明する。
【００６０】
第５の実施の形態は図８に示す第２の実施の形態の変形であって、ヨーモーメント制御装置として、第２の実施の形態の四輪操舵装置に代えて、エンジンＥの駆動力を左右の車輪に任意の比率で配分可能な駆動力左右配分装置を備えている。従って、第５の実施の形態は、第２の実施の形態の転舵角指令値算出手段Ｍ１およびステアリングステアリングアクチュエータ２６に代えて、駆動力配分指令値算出手段Ｍ１′および駆動力配分アクチュエータ２７を備えている。
【００６１】
しかして、この第５の実施の形態によれば、ステアリングアクチュエータ２６による後輪ＷＲＬ，ＷＲＲの転舵に代えて、駆動力配分アクチュエータ２７で作動する駆動力左右配分装置によりヨーモーメントを発生させることができる。
【００６２】
次に、図１３に基づいて本発明の第６の実施の形態を説明する。
【００６３】
第６の実施の形態は図１２に示す第５の実施の形態の変形であって、電子制御ユニットＵは、第５の実施の形態の駆動力配分指令値算出手段Ｍ１′、補正係数算出手段Ｍ２、乗算手段Ｍ３およびアクチュエータ制御手段Ｍ４に加えて、基本駆動力配分指令値算出手段Ｍ５′および加算手段Ｍ６を備える。基本駆動力配分指令値算出手段Ｍ５′には車輪速センサＳｄ…および操舵角センサＳｅが接続され、加算手段Ｍ６は乗算手段Ｍ３とアクチュエータ制御手段Ｍ４との間に配置される。
【００６４】
しかして、この第６の実施の形態によれば、駆動力の左右配分中に運転者がグリップ９を操作すると、乗算手段Ｍ３が出力する補正された駆動力配分指令値が、加算手段Ｍ６において基本駆動力配分指令値算出手段Ｍ５′が出力する基本駆動力配分指令値に加算され、その加算された最終的な駆動力配分指令値に基づいてアクチュエータ制御手段Ｍ４が駆動力配分アクチュエータ２７を駆動する。その結果、駆動力の左右配分中にグリップ９を操作することで、その駆動力の左右配分量を任意に増減することができる。
【００６５】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００６６】
例えば、実施の形態では本発明のヨーモーメント発生装置として左右の車輪に制動力を任意に配分可能な油圧制御装置４（制動力左右配分装置）、四輪操舵装置、駆動力左右配分装置を例示したが、その他のヨーモーメント発生装置として、前輪だけを操舵する通常の操舵装置や、左右のサスペンションのダンパーの硬さを個別に制御可能な減衰力可変装置を採用することができる。
【００６７】
ヨーモーメント発生装置として通常の操舵装置を採用した場合には、ステアリングホイール７の操作による前輪の操舵と、グリップ９の操作による前輪の操舵とを重畳することで、グリップ９を操作した分だけヨーモーメントを増減することができる。またブレーキペダル１の被踏部１５やアクセルペダル１８の被踏部２３を操作すれば、その分だけ前輪の操舵量を増減して任意のヨーモーメントを発生させることができる。
【００６８】
ヨーモーメント発生装置としてダンパーの硬さを個別に制御可能な減衰力可変装置を採用した場合には、旋回外輪側のダンパーを硬くして旋回内輪側のダンパーを柔らかくすることで、遠心力による旋回方向外側への車体の倒れを抑制して旋回を補助するヨーモーメントを発生させることができる。
【００６９】
またステアリングホイール７のグリップ９、ブレーキペダル１の被踏部１５あるいはアクセルペダル１８の被踏部２３は無段階（連続的）に回転あるいは揺動するものであっても良いし、段階的に回転あるいは揺動するものであっても良い。
【００７０】
また実施の形態ではステアリングホイール７のグリップ９、ブレーキペダル１の被踏部１５およびアクセルペダル１８の被踏部２３の全てを備えているが、本発明のその何れか一つを備えていれば良い。
【００７１】
またステアリングホイール７に左右の手でそれぞれ操作される左右のグリップ９，９を設け、左グリップ９の操作で左旋回方向のヨーモーメントを発生させ、右グリップ９の操作で右旋回方向のヨーモーメントを発生させても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】第１の実施の形態に係るヨーモーメント制御装置を搭載した自動車の全体構成を示す図
【図２】ヨーモーメント制御装置の構成を示すブロック図
【図３】ステアリングホイールの斜視図
【図４】ブレーキペダルの分解斜視図
【図５】図４の５Ａ方向および５Ｂ方向矢視図
【図６】アクセルペダルの分解斜視図
【図７】図６の７Ａ方向および７Ｂ方向矢視図
【図８】第２の実施の形態に係るヨーモーメント制御装置の構成を示すブロック図
【図９】第１〜第３の補正係数を検索するマップを示す図
【図１０】第３の実施の形態に係る第２、第３の補正係数を検索するマップを示す図
【図１１】第４の実施の形態に係るヨーモーメント制御装置の構成を示すブロック図
【図１２】第５の実施の形態に係るヨーモーメント制御装置の構成を示すブロック図
【図１３】第６の実施の形態に係るヨーモーメント制御装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００７３】
１ ブレーキペダル（主操作部材）
４ 油圧制御装置（ヨーモーメント発生装置、制動力左右配分装置）
７ ステアリングホイール（主操作部材）
８ ステアリングホイール本体
９ グリップ（副操作部材）
１４ ペダル本体
１５ 被踏部（副操作部材）
１８ アクセルペダル（主操作部材）
２２ ペダル本体
２３ 被踏部（副操作部材）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者による車両の運動状態の制御中に、補助的なヨーモーメントを容易に発生させるための車両のヨーモーメント制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
運転者の足で操作されるペダルを中間部において前後揺動可能に枢支し、中立位置から前方に揺動したときにアクセルペダルとして機能させ、中立位置から後方に揺動したときにブレーキペダルとして機能させるものにおいて、ペダルの左右両側に一対のスイッチを配置し、それらのスイッチをシフトアップ／シフトダウンの指令や、左右のウインカーの点灯の指令に用いるものが、下記特許文献１により公知である。
【０００３】
また左右の後輪のブレーキを左右のブレーキペダルにより独立して作動させる状態と、ハンドルの切れ角が所定値以上になったときに旋回内輪側のブレーキを自動的に作動させる状態とを切り換え可能にしたものが、下記特許文献２により公知である。
【０００４】
また走行速度が所定値未満の状態では左右の後輪のブレーキをそれぞれ左右のブレーキペダルにより独立して作動させ、走行速度が所定値以上の状態では左右一方のブレーキペダルで左右両方の後輪のブレーキを同時に作動させるものが、下記特許文献３により公知である。
【特許文献１】特開２００４−３５２２２８号公報
【特許文献２】特許第３０９０８５８号公報
【特許文献３】特開平９−１９３７５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、運転者が手や足で操作部材を操作して指令信号を出力することで左右の車輪の制動力を個別に制御し、旋回を補助するヨーモーメントや旋回を抑制するヨーモーメントを発生させるものでは、運転者が手でステアリングホイールを操作し、足でブレーキペダルやアクセルペダルを操作している状態では、前記操作部材を操作しようとするとステアリングホイール、ブレーキペダルあるいはアクセルペダルの操作が疎かになり、操作性が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、車両の運動状態を制御する主操作部材の操作性とヨーモーメント発生装置の作動を制御する副操作部材の操作性とを両立させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、運転者により操作されて車両の運動状態を制御する主操作部材と、前記主操作部材に設けられて運転者により操作される副操作部材と、前記副操作部材の操作に応じて車両のヨーモーメントを変化させるヨーモーメント発生装置とを備えたことを特徴とする車両のヨーモーメント制御装置が提案される。
【０００８】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記主操作部材はステアリングホイールであり、前記副操作部材はステアリングホイール本体の一部を回転可能としたグリップであることを特徴とする車両のヨーモーメント制御装置が提案される。
【０００９】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記主操作部材はブレーキペダルであり、前記副操作部材はペダル本体に左右揺動可能に設けた被踏部であることを特徴とする車両のヨーモーメント制御装置が提案される。
【００１０】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記主操作部材はアクセルペダルであり、前記副操作部材はペダル本体に左右揺動可能に設けた被踏部であることを特徴とする車両のヨーモーメント制御装置が提案される。
【００１１】
また請求項５に記載された発明によれば、請求項１〜請求項４の何れか１項の構成に加えて、前記ヨーモーメント発生装置は、制動力左右配分装置、駆動力左右配分装置、操舵装置、四輪操舵装置、サスペンションダンパーの減衰力可変装置の少なくとも一つであることを特徴とする車両のヨーモーメント制御装置が提案される。
【００１２】
尚、実施の形態のブレーキペダル１、ステアリングホイール７およびアクセルペダル１８は本発明の主操作部材に対応し、実施の形態のグリップ９、被踏部１５および被踏部２３は本発明の副操作部材に対応し、実施の形態の油圧制御装置４（制動力左右配分装置）、四輪操舵装置、駆動力左右配分装置は本発明のヨーモーメント発生装置に対応する。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の構成によれば、運転者が主操作部材に設けた副操作部材を操作すると、その副操作部材の操作に応じてヨーモーメント発生装置が車両のヨーモーメントを変化させるので、主操作部材を操作して車両の運動状態を制御するのと同時並行して、車両の旋回を補助あるいは抑制することができる。このとき、副操作部材は主操作部材に設けられているので、それらが別個に設けられている場合に比べて運転者の操作負担が軽減される。
【００１４】
また請求項２の構成によれば、主操作部材としてのステアリングホイールのステアリングホイール本体の一部を回転可能としたグリップで副操作部材を構成したので、ステアリングホイールを操作して車両を旋回させながら、グリップを回転させて旋回を補助あるいは抑制することができる。このとき、ステアリングホイール本体およびグリップは共に運転者の同じ手で操作可能であるため、運転者の操作負担が軽減される。
【００１５】
また請求項３の構成によれば、主操作部材としてのブレーキペダルのペダル本体に左右揺動可能に設けた被踏部で副操作部材を構成したので、ブレーキペダルを操作して車両を制動しながら、被踏部を左右揺動させて旋回を補助あるいは抑制することができる。このとき、ペダル本体および被踏部は共に運転者の同じ足で操作可能であるため、運転者の操作負担が軽減される。
【００１６】
また請求項４の構成によれば、主操作部材としてのアクセルペダルのペダル本体に左右揺動可能に設けた被踏部で副操作部材を構成したので、アクセルペダルを操作して車両を加減速しながら、被踏部を左右揺動させて旋回を補助あるいは抑制することができる。このとき、ペダル本体および被踏部は共に運転者の同じ足で操作可能であるため、運転者の操作負担が軽減される。
【００１７】
また請求項５の構成によれば、制動力左右配分装置、駆動力左右配分装置、操舵装置、四輪操舵装置、サスペンションダンパーの減衰力可変装置の少なくとも一つでヨーモーメント発生装置を構成したので、旋回を補助あるいは抑制するヨーモーメントを的確に発生させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１〜図７は本発明の第１の実施の形態を示すもので、図１はヨーモーメント制御装置を搭載した自動車の全体構成を示す図、図２はヨーモーメント制御装置の構成を示すブロック図、図３はステアリングホイールの斜視図、図４はブレーキペダルの分解斜視図、図５は図４の５Ａ方向および５Ｂ方向矢視図、図６はアクセルペダルの分解斜視図、図７は図６の７Ａ方向および７Ｂ方向矢視図である。
【００２０】
図１および図２に示すように、本実施の形態のヨーモーメント制御装置を搭載した四輪の車両は、エンジンＥの駆動力がトランスミッションＴを介して伝達される駆動輪たる左右の前輪ＷＦＬ，ＷＦＲと、車両の走行に伴って回転する従動輪たる左右の後輪ＷＲＬ，ＷＲＲとを備える。運転者により操作されるブレーキペダル１は電子制御負圧ブースタ２を介してマスタシリンダ３に接続される。電子制御負圧ブースタ２は、ブレーキペダル１の踏力を機械的に倍力してマスタシリンダ３を作動させるとともに、自動制動時にはブレーキペダル１の操作によらずに電子制御ユニットＵからの制動指令信号によりマスタシリンダ３を作動させる。尚、電子制御負圧ブースタ２の入力ロッドはロストモーション機構を介してブレーキペダル１に接続されており、電子制御負圧ブースタ２が電子制御ユニットＵからの信号により作動して前記入力ロッドが前方に移動しても、ブレーキペダル１は初期位置に留まるようになっている。
【００２１】
マスタシリンダ３の一対の出力ポート３ａ，３ｂは、本発明のヨーモーメント発生装置としての油圧制御装置４を介して、前輪ＷＦＬ，ＷＦＲおよび後輪ＷＲＬ，ＷＲＲにそれぞれ設けられたブレーキキャリパ５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲに接続される。油圧制御装置４は４個のブレーキキャリパ５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲに対応して４個の圧力調整器６…を備えており、それぞれの圧力調整器６…は電子制御ユニットＵに接続されて前輪ＷＦＬ，ＷＦＲおよび後輪ＷＲＬ，ＷＲＲに設けられたブレーキキャリパ５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲの作動を個別に制御する。
【００２２】
従って、各車輪ＷＦＬ，ＷＦＲ，ＷＲＬ，ＷＲＲのブレーキキャリパ５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲに伝達されるブレーキ油圧を圧力調整器６…によって独立に制御すれば、車両のヨーモーメントを任意に制御して旋回を補助あるいは抑制することができ、また制動時における車輪ＷＦＬ，ＷＦＲ，ＷＲＬ，ＷＲＲのロックを抑制するアンチロックブレーキ制御を行うことができる。
【００２３】
図１および図３に示すように、ステアリングホイール７は環状のステアリングホイール本体８を備えており、その一部（例えば運転者の右手で握る部分）が別部材のグリップ９で構成される。グリップ９はその接線方向に延びる回転軸１０，１０まわりに回転可能であり、その回転角がグリップ回転角センサＳａにより検出される。グリップ９は、図示せぬリターンスプリングで中立位置に向けて付勢される。
【００２４】
図１、図４および図５に示すように、ブレーキペダル１は車体に固定したブラケット１１に左右方向に配置したピン１２を介して上端を枢支されたペダルアーム１３を備えており、ペダルアーム１３の下端に設けたペダル本体１４の表面（運転者に対向する面）に、運転者の足Ｆによって踏まれる被踏部１５が上下方向に延びるピン１６を介して左右揺動可能に枢支される。被踏部１５はペダル本体１４との間に配置した一対のリターンスプリング１７，１７によって該ペダル本体１４と平行になるように付勢される。ペダル本体１４の下端部には被踏部１５と一体に揺動するピン１６に接続された被踏部揺動角センサＳｂが設けられており、この被踏部揺動角センサＳｂにより被踏部１５の揺動角が検出される。
【００２５】
図１、図６および図７に示すように、アクセルペダル１８は車体に固定したブラケット１９に左右方向に配置したピン２０を介して上端を枢支されたペダルアーム２１を備えており、ペダルアーム２１の下端に設けたペダル本体２２の表面（運転者に対向する面）に、運転者の足Ｆによって踏まれる被踏部２３が上下方向に延びるピン２４を介して左右揺動可能に枢支される。被踏部２３はペダル本体２２との間に配置した一対のリターンスプリング２５，２５によって該ペダル本体２２と平行になるように付勢される。ペダル本体２２の下端部には被踏部２３と一体に揺動するピン２４に接続された被踏部揺動角センサＳｃが設けられており、この被踏部揺動角センサＳｃにより被踏部２３の揺動角が検出される。
【００２６】
尚、運転者がアクセルペダル１８に足を乗せる場合に爪先が右側に傾く場合が多いため、被踏部２３の揺動軸となるピン２４の上部を右側に傾けて配置することで、被踏部２３の操作性を高めることができる。
【００２７】
グリップ９の回転角を検出するグリップ回転角センサＳａと、ブレーキペダル１の被踏部１５の揺動角を検出する被踏部揺動角センサＳｂと、アクセルペダル１８の被踏部２３の揺動角を検出する被踏部揺動角センサＳｃと、前輪ＷＦＬ，ＷＦＲおよび後輪ＷＲＬ，ＷＲＲの回転数をそれぞれ検出する車輪速センサＳｄ…とが接続された電子制御ユニットＵは、電子制御負圧ブースタ２および油圧制御装置４の作動を制御する。
【００２８】
次に、上記構成を備えた本発明の第１の実施の形態の作用を説明する。
【００２９】
運転者がステアリングホイール７を左右に回転させると、前輪ＷＦＬ，ＷＦＲが左右に操舵されて車両が旋回する。運転者が通常ステアリングホイール本体８を右手で握る位置に設けられたグリップ９を回転させると、グリップ回転角センサＳａにより検出されたグリップ９の回転角が電子制御ユニットＵに入力され、電子制御ユニットＵは電子制御負圧ブースタ２および油圧制御装置４の圧力調整器６…を作動させて左右の車輪の制動力を自動的かつ個別に制御する。
【００３０】
例えば、右旋回中にアンダーステア傾向だと判断した運転者がグリップ９を右に回転させると、旋回内輪である右車輪だけに制動力が作用して車両を右に旋回させるヨーモーメントが発生し、このヨーモーメントによりアンダーステア傾向を解消させることができる。逆に右旋回中にオーバーステア傾向だと判断した運転者がグリップ９を左に回転させると、旋回外輪である左車輪だけに制動力が作用して車両を左に旋回させるヨーモーメントが発生し、このヨーモーメントによりオーバーステア傾向を解消させることができる。
【００３１】
左旋回中でも、あるいは直進走行中でも、同様にしてグリップ９の操作によりヨーモーメントの制御を行うことができる。このとき発生するヨーモーメントの大きさは、グリップ９の回転角に応じて調整することができる。
【００３２】
以上のように、ステアリングホイール本体８の一部を回転可能としたグリップ９を回転させるだけで任意の方向および任意の大きさのヨーモーメントを発生させることができるので、ステアリングホイール７を操作して車両を旋回させながら、グリップ９を回転させて旋回を補助あるいは抑制することができる。このとき、ステアリングホイール本体８およびグリップ９は共に運転者の同じ右手で操作可能であるため、運転者の操作負担が軽減される。
【００３３】
尚、グリップ９は左手で操作する位置に設けても良いし、右手で操作するグリップ９および左手で操作するグリップ９の両方を設けても良い。またグリップ９を柔軟性を有する材料で構成し、それが回転してもステアリングホイール本体８が円形を維持するようにすれば操作性が更に向上する。
【００３４】
また車両の走行中にブレーキペダル１を踏み込むと、マスタシリンダ３が発生するブレーキ油圧で車輪が制動されるが、その際に運転者の足Ｆでブレーキペダル１の被踏部１５をピン１６まわりに左右に揺動させると、被踏揺動角センサＳｂで検出した被踏部１５の揺動角に基づいて、電子制御ユニットＵが油圧制御装置４を介して左右の車輪の制動力を別個に制御する。
【００３５】
例えば、ブレーキペダル１を踏む際に被踏部１５の右側に踏力を加えると、マスタシリンダ３が発生するブレーキ油圧のうち、右側の車輪に伝達されるブレーキ油圧が油圧制御装置４によって増圧され、かつ左側の車輪に伝達されるブレーキ油圧が油圧制御装置４によって減圧されることで、右旋回方向のヨーモーメントを発生させることができる。逆に、ブレーキペダル１を踏む際に被踏部１５の左側に踏力を加えると、マスタシリンダ３が発生するブレーキ油圧のうち、左側の車輪に伝達されるブレーキ油圧が油圧制御装置４によって増圧され、かつ右側の車輪に伝達されるブレーキ油圧が油圧制御装置４によって減圧されることで、左旋回方向のヨーモーメントを発生させることができる。
【００３６】
よって、ブレーキペダル１を踏んでの制動中に任意の方向および任意の大きさのヨーモーメントを発生させることができ、しかも右足だけで制動力の制御およびヨーモーメントの制御を同時に行うことができるので、運転者の操作負担が軽減される。
【００３７】
また車両の走行中にアクセルペダル１８を操作すると車両が加速あるいは減速するが、その際に運転者の足Ｆでアクセルペダル１８の被踏部２３をピン２４まわりに左右に揺動させると、被踏部揺動角センサＳｃで検出した被踏部２３の揺動角に基づいて、電子制御ユニットＵが電子制御負圧ブースタ２および油圧制御装置４を介して左右の車輪の制動力を別個に制御する。
【００３８】
例えば、アクセルペダル１８を踏む際に被踏部２３の右側に踏力を加えると、電子制御負圧ブースタ２の作動によりマスタシリンダ３が発生するブレーキ油圧のうち、右側の車輪に伝達されるブレーキ油圧が油圧制御装置４によって増圧され、かつ左側の車輪に伝達されるブレーキ油圧が油圧制御装置４によって減圧されることで、右旋回方向のヨーモーメントを発生させることができる。逆に、アクセルペダル１８を踏む際に被踏部２３の左側に踏力を加えると、マスタシリンダ３が発生するブレーキ油圧のうち、左側の車輪に伝達されるブレーキ油圧が油圧制御装置４によって増圧され、かつ右側の車輪に伝達されるブレーキ油圧が油圧制御装置４によって減圧されることで、左旋回方向のヨーモーメントを発生させることができる。
【００３９】
よって、アクセルペダル１８に足を置いての加速中、定速走行中、減速中の何れの場合にも任意の方向および任意の大きさのヨーモーメントを発生させることができ、しかも右足だけで加減速およびヨーモーメントの制御を同時に行うことができるので、運転者の操作負担が軽減される。
【００４０】
次に、図８および図９に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００４１】
第１の実施の形態はヨーモーメント発生装置として左右の車輪に制動力を任意に配分可能な油圧制御装置４（制動力左右配分装置）を採用しているが、第２の実施の形態はヨーモーメント発生装置して前輪ＷＦＬ，ＷＦＲに加えて後輪ＷＲＬ，ＷＲＲ用を転舵可能な四輪操舵装置を採用し、グリップ９の操作により後輪ＷＲＬ，ＷＲＲの転舵角を制御するものである。
【００４２】
図８に示すように、電子制御ユニットＵは、転舵角指令値算出手段Ｍ１と、補正係数算出手段Ｍ２と、乗算手段Ｍ３と、アクチュエータ制御手段Ｍ４とを備える。転舵角指令値算出手段Ｍ１にはグリップ回転角センサＳａが接続され、補正係数算出手段Ｍ２には車速を検出する車輪速センサＳｄ…と、ステアリングホイール７の操舵角を検出する操舵角センサＳｅと、車両の横加速度を検出する横加速度センサＳｆとが接続され、アクチュエータ制御手段Ｍ４には四輪操舵装置の後輪ＷＲＬ，ＷＲＲ用のステアリングアクチュエータ２６が接続される。
【００４３】
次に、上記構成を備えた本発明の第１の実施の形態の作用を説明する。
【００４４】
運転者が通常ステアリングホイール本体８を右手で握る位置に設けられたグリップ９を回転させると、グリップ回転角センサＳａにより検出されたグリップ９の回転角が電子制御ユニットＵの転舵角指令値算出手段Ｍ１に入力される。転舵角指令値算出手段Ｍ１はグリップ９の回転角に応じた後輪ＷＲＬ，ＷＲＲの転舵角の指令値を算出する。
【００４５】
車輪速センサＳｄ…で検出した車速が入力された補正係数算出手段Ｍ２は、車速をパラメータとする図９（Ａ）のマップに基づいて第１補正係数Ｋ１を算出する。第１補正係数Ｋ１は、車速が０のときに最大値の１をとり、車速が０から増加すると前記最大値から次第に減少する。
【００４６】
また操舵角センサＳｅで検出した操舵角が入力された補正係数算出手段Ｍ２は、操舵角をパラメータとする図９（Ｂ）のマップに基づいて第２補正係数Ｋ２を算出する。第２補正係数Ｋ２は、操舵角が０のときに１未満の最小値をとり、操舵角が０から左右に増加すると前記最小値から１に向かって増加する。
【００４７】
また横加速度センサＳｆで検出した横加速度が入力された補正係数算出手段Ｍ２は、横加速度をパラメータとする図９（Ｃ）のマップに基づいて第３補正係数Ｋ３を算出する。第３補正係数Ｋ３は、横加速度が０のときに１の値をとり、横加速度が０から左右に増加すると１から減少する。
【００４８】
転舵角指令値算出手段Ｍ１が出力する転舵角の指令値は、乗算手段Ｍ３において前記第１、第２、第３補正係数Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３が乗算されて補正され、その補正された転舵角の指令値に基づいてアクチュエータ制御手段Ｍ４がステアリングアクチュエータ２６を作動させることで、前記補正された転舵角の指令値に対応する転舵角を発生させる。
【００４９】
しかして、車速が大きい場合には運転者が緊張してステアリングホイール７を強く握るので、グリップ９を操作するときに微妙にふるえてしまい、転舵角の指令値にノイズが乗り易くなる。しかしながら、第１補正係数Ｋ１により、高車速時には第１補正係数Ｋ１が小さくなって転舵角の指令値が小さくなるので、ノイズの影響による転舵角の変動を低減することができる。逆に、車速が小さい場合には運転者がステアリングホイール７を強く握ることはないので、グリップ９の操作により出力される転舵角の指令値にノイズが乗り難くなる。この低車速時には第１補正係数Ｋ１が大きくなって転舵角の指令値が大きくなるので、グリップ９を操作する運転者の意思を充分に反映した転舵角の制御が可能になる。
【００５０】
また第２補正係数Ｋ２により、操舵角の増加に応じて転舵角の変化量を増加させるので、運転者に旋回の意思がない小操舵角時には、転舵角の変化量を小さくしてグリップ９の誤操作による車両挙動の望ましくない変化を抑制するとともに、運転者が急旋回を望む大操舵角時には、転舵角の変化量を大きくして運転者がステアリングホイール７を操作する操作負担を軽減することができる。
【００５１】
また第３補正係数Ｋ３により、横加速度の増加に応じて転舵角の変化量を減少させるので、急激な横加速度が発生しているときには、転舵角の変化量を小さくしてグリップ９の誤操作による車両挙動の望ましくない変化を抑制するとともに、ステアリングホイール７の操作だけでは充分な横加速度が発生しないときには、運転者の意思に応じて大きな横加速度を発生させることができる。
【００５２】
図１０（Ａ）は第２補正係数Ｋ２の第３の実施の形態を示すものである。第３の実施の形態では、操舵角の絶対値が閾値未満の領域では第２補正係数Ｋ２が一律に０であり、グリップ９により指令された転舵角は発生しない。そして操舵角の絶対値が閾値以上の領域では第２補正係数Ｋ２が０から１へと瞬時にあるいは次第に増加し、最終的にグリップ９により指令された転舵角の全量が発生する。
【００５３】
図１０（Ｂ）は第３補正係数Ｋ３の第３の実施の形態を示すものである。第３の実施の形態では、横加速度の絶対値が閾値未満の領域では第３補正係数Ｋ３が一律に１であり、のグリップ９により指令された転舵角の全量が発生する。そして横加速度の絶対値が閾値以上の領域では第３補正係数Ｋ３が１から０へと瞬時にあるいは次第に減少し、それに応じてグリップ９により指令された転舵角が最終的に発生しなくなる。
【００５４】
次に、図１１に基づいて本発明の第４の実施の形態を説明する。
【００５５】
上述した第２の実施の形態では、運転者によるグリップ９の操作に基づいて後輪ＷＲＬ，ＷＲＲを転舵しているが、第４の実施の形態は後輪ＷＲＬ，ＷＲＲを車両状態に応じて自動的に転舵するものにおいて、その転舵量を運転者によるグリップ９の操作に基づいて調整するものである。
【００５６】
即ち、電子制御ユニットＵは、第２の実施の形態の転舵角指令値算出手段Ｍ１、補正係数算出手段Ｍ２、乗算手段Ｍ３およびアクチュエータ制御手段Ｍ４に加えて、基本転舵角指令値算出手段Ｍ５および加算手段Ｍ６を備える。基本転舵角指令値算出手段Ｍ５には車輪速センサＳｄ…および操舵角センサＳｅが接続され、乗算手段Ｍ６は乗算手段Ｍ３とアクチュエータ制御手段Ｍ４との間に配置される。
【００５７】
車輪速センサＳｄ…で検出した車速および操舵角センサＳｅで検出した操舵角が入力された基本転舵角指令値算出手段Ｍ５は、車速および操舵角に応じた基本転舵角の指令値を算出する。運転者がグリップ９を操作しないとき、アクチュエータ制御手段Ｍ４は前記基本転舵角の指令値を目標値としてステアリングアクチュエータ２６を駆動し、後輪ＷＲＬ，ＷＲＲの転舵角を基本転舵角に一致させる自動操舵制御が行われる。
【００５８】
このような後輪ＷＲＬ，ＷＲＲの自動操舵中に運転者がグリップ９を操作すると、乗算手段Ｍ３が出力する補正された転舵角の指令値が、加算手段Ｍ６において基本転舵角指令値算出手段Ｍ５が出力する基本転舵角の指令値に加算され、その加算された最終的な転舵角の指令値に基づいてアクチュエータ制御手段Ｍ４がステアリングアクチュエータ２６を駆動する。その結果、後輪ＷＲＬ，ＷＲＲの自動操舵中にグリップ９を操作することで、その転舵角を任意に増減することができる。
【００５９】
次に、図１２に基づいて本発明の第５の実施の形態を説明する。
【００６０】
第５の実施の形態は図８に示す第２の実施の形態の変形であって、ヨーモーメント制御装置として、第２の実施の形態の四輪操舵装置に代えて、エンジンＥの駆動力を左右の車輪に任意の比率で配分可能な駆動力左右配分装置を備えている。従って、第５の実施の形態は、第２の実施の形態の転舵角指令値算出手段Ｍ１およびステアリングステアリングアクチュエータ２６に代えて、駆動力配分指令値算出手段Ｍ１′および駆動力配分アクチュエータ２７を備えている。
【００６１】
しかして、この第５の実施の形態によれば、ステアリングアクチュエータ２６による後輪ＷＲＬ，ＷＲＲの転舵に代えて、駆動力配分アクチュエータ２７で作動する駆動力左右配分装置によりヨーモーメントを発生させることができる。
【００６２】
次に、図１３に基づいて本発明の第６の実施の形態を説明する。
【００６３】
第６の実施の形態は図１２に示す第５の実施の形態の変形であって、電子制御ユニットＵは、第５の実施の形態の駆動力配分指令値算出手段Ｍ１′、補正係数算出手段Ｍ２、乗算手段Ｍ３およびアクチュエータ制御手段Ｍ４に加えて、基本駆動力配分指令値算出手段Ｍ５′および加算手段Ｍ６を備える。基本駆動力配分指令値算出手段Ｍ５′には車輪速センサＳｄ…および操舵角センサＳｅが接続され、加算手段Ｍ６は乗算手段Ｍ３とアクチュエータ制御手段Ｍ４との間に配置される。
【００６４】
しかして、この第６の実施の形態によれば、駆動力の左右配分中に運転者がグリップ９を操作すると、乗算手段Ｍ３が出力する補正された駆動力配分指令値が、加算手段Ｍ６において基本駆動力配分指令値算出手段Ｍ５′が出力する基本駆動力配分指令値に加算され、その加算された最終的な駆動力配分指令値に基づいてアクチュエータ制御手段Ｍ４が駆動力配分アクチュエータ２７を駆動する。その結果、駆動力の左右配分中にグリップ９を操作することで、その駆動力の左右配分量を任意に増減することができる。
【００６５】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００６６】
例えば、実施の形態では本発明のヨーモーメント発生装置として左右の車輪に制動力を任意に配分可能な油圧制御装置４（制動力左右配分装置）、四輪操舵装置、駆動力左右配分装置を例示したが、その他のヨーモーメント発生装置として、前輪だけを操舵する通常の操舵装置や、左右のサスペンションのダンパーの硬さを個別に制御可能な減衰力可変装置を採用することができる。
【００６７】
ヨーモーメント発生装置として通常の操舵装置を採用した場合には、ステアリングホイール７の操作による前輪の操舵と、グリップ９の操作による前輪の操舵とを重畳することで、グリップ９を操作した分だけヨーモーメントを増減することができる。またブレーキペダル１の被踏部１５やアクセルペダル１８の被踏部２３を操作すれば、その分だけ前輪の操舵量を増減して任意のヨーモーメントを発生させることができる。
【００６８】
ヨーモーメント発生装置としてダンパーの硬さを個別に制御可能な減衰力可変装置を採用した場合には、旋回外輪側のダンパーを硬くして旋回内輪側のダンパーを柔らかくすることで、遠心力による旋回方向外側への車体の倒れを抑制して旋回を補助するヨーモーメントを発生させることができる。
【００６９】
またステアリングホイール７のグリップ９、ブレーキペダル１の被踏部１５あるいはアクセルペダル１８の被踏部２３は無段階（連続的）に回転あるいは揺動するものであっても良いし、段階的に回転あるいは揺動するものであっても良い。
【００７０】
また実施の形態ではステアリングホイール７のグリップ９、ブレーキペダル１の被踏部１５およびアクセルペダル１８の被踏部２３の全てを備えているが、本発明のその何れか一つを備えていれば良い。
【００７１】
またステアリングホイール７に左右の手でそれぞれ操作される左右のグリップ９，９を設け、左グリップ９の操作で左旋回方向のヨーモーメントを発生させ、右グリップ９の操作で右旋回方向のヨーモーメントを発生させても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】第１の実施の形態に係るヨーモーメント制御装置を搭載した自動車の全体構成を示す図
【図２】ヨーモーメント制御装置の構成を示すブロック図
【図３】ステアリングホイールの斜視図
【図４】ブレーキペダルの分解斜視図
【図５】図４の５Ａ方向および５Ｂ方向矢視図
【図６】アクセルペダルの分解斜視図
【図７】図６の７Ａ方向および７Ｂ方向矢視図
【図８】第２の実施の形態に係るヨーモーメント制御装置の構成を示すブロック図
【図９】第１〜第３の補正係数を検索するマップを示す図
【図１０】第３の実施の形態に係る第２、第３の補正係数を検索するマップを示す図
【図１１】第４の実施の形態に係るヨーモーメント制御装置の構成を示すブロック図
【図１２】第５の実施の形態に係るヨーモーメント制御装置の構成を示すブロック図
【図１３】第６の実施の形態に係るヨーモーメント制御装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００７３】
１ ブレーキペダル（主操作部材）
４ 油圧制御装置（ヨーモーメント発生装置、制動力左右配分装置）
７ ステアリングホイール（主操作部材）
８ ステアリングホイール本体
９ グリップ（副操作部材）
１４ ペダル本体
１５ 被踏部（副操作部材）
１８ アクセルペダル（主操作部材）
２２ ペダル本体
２３ 被踏部（副操作部材）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者により操作されて車両の運動状態を制御する主操作部材（１，７，１８）と、
前記主操作部材（１，７，１８）に設けられて運転者により操作される副操作部材（９，１５，２３）と、
前記副操作部材（９，１５，２３）の操作に応じて車両のヨーモーメントを変化させるヨーモーメント発生装置（４）と、
を備えたことを特徴とする車両のヨーモーメント制御装置。
【請求項２】
前記主操作部材はステアリングホイール（７）であり、
前記副操作部材はステアリングホイール本体（８）の一部を回転可能としたグリップ（９）であることを特徴とする、請求項１に記載の車両のヨーモーメント制御装置。
【請求項３】
前記主操作部材はブレーキペダル（１）であり、
前記副操作部材はペダル本体（１４）に左右揺動可能に設けた被踏部（１５）であることを特徴とする、請求項１に記載の車両のヨーモーメント制御装置。
【請求項４】
前記主操作部材はアクセルペダル（１８）であり、
前記副操作部材はペダル本体（２２）に左右揺動可能に設けた被踏部（２３）であることを特徴とする、請求項１に記載の車両のヨーモーメント制御装置。
【請求項５】
前記ヨーモーメント発生装置は、制動力左右配分装置（４）、駆動力左右配分装置、操舵装置、四輪操舵装置、サスペンションダンパーの減衰力可変装置の少なくとも一つであることを特徴とする、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の車両のヨーモーメント制御装置。
【請求項１】
運転者により操作されて車両の運動状態を制御する主操作部材（１，７，１８）と、
前記主操作部材（１，７，１８）に設けられて運転者により操作される副操作部材（９，１５，２３）と、
前記副操作部材（９，１５，２３）の操作に応じて車両のヨーモーメントを変化させるヨーモーメント発生装置（４）と、
を備えたことを特徴とする車両のヨーモーメント制御装置。
【請求項２】
前記主操作部材はステアリングホイール（７）であり、
前記副操作部材はステアリングホイール本体（８）の一部を回転可能としたグリップ（９）であることを特徴とする、請求項１に記載の車両のヨーモーメント制御装置。
【請求項３】
前記主操作部材はブレーキペダル（１）であり、
前記副操作部材はペダル本体（１４）に左右揺動可能に設けた被踏部（１５）であることを特徴とする、請求項１に記載の車両のヨーモーメント制御装置。
【請求項４】
前記主操作部材はアクセルペダル（１８）であり、
前記副操作部材はペダル本体（２２）に左右揺動可能に設けた被踏部（２３）であることを特徴とする、請求項１に記載の車両のヨーモーメント制御装置。
【請求項５】
前記ヨーモーメント発生装置は、制動力左右配分装置（４）、駆動力左右配分装置、操舵装置、四輪操舵装置、サスペンションダンパーの減衰力可変装置の少なくとも一つであることを特徴とする、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の車両のヨーモーメント制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−１１４８３１（Ｐ２００８−１１４８３１Ａ）
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１１１０５（Ｐ２００７−１１１０５）
【出願日】平成１９年１月２２日（２００７．１．２２）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月２２日（２００７．１．２２）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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