車両安定化制御装置
【課題】車輪速度を利用して求めるヨーレートを車両安定化制御の開始条件として用いる車両安定化制御装置において、適切に車両安定化制御中の制御量を決定できるようにする。
【解決手段】車両安定化制御の開始条件の判定には、駆動輪の車輪速度の差に基づいて求めた第２のヨーレート（駆動輪ヨーレート）と操舵角および車速に基づいて求めた目標ヨーレートを用い、車両安定化制御における制御量の決定には、ヨーレートセンサ７ｂの検出信号から求めた第１のヨーレートと操舵角および車速に基づいて求めた目標ヨーレートを用いる。つまり、車両安定化制御の開始条件の判定のときには車輪速度を利用して求められるパラメータを用い、車両安定化制御における制御量の決定のときには車輪速度を利用しないで求められるパラメータを用いる。
【解決手段】車両安定化制御の開始条件の判定には、駆動輪の車輪速度の差に基づいて求めた第２のヨーレート（駆動輪ヨーレート）と操舵角および車速に基づいて求めた目標ヨーレートを用い、車両安定化制御における制御量の決定には、ヨーレートセンサ７ｂの検出信号から求めた第１のヨーレートと操舵角および車速に基づいて求めた目標ヨーレートを用いる。つまり、車両安定化制御の開始条件の判定のときには車輪速度を利用して求められるパラメータを用い、車両安定化制御における制御量の決定のときには車輪速度を利用しないで求められるパラメータを用いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪速度を利用して車両の横転傾向等の安定性を求め、これに基づいて車両の運動制御を行う車両安定化制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車輪速度を利用して車両の横転傾向等の安定性を求め、これに基づいて例えばＥＳＣ（横滑り防止制御：Electronic Stability Control）等の車両安定化制御を実行する車両安定化制御装置が提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１では、駆動輪の旋回内外輪の車輪速度差に基づいて旋回内輪の空転傾向を検出することで車両の安定性を判定する装置が示され、特許文献２では、前後輪の車輪速度差から車両の安定性を判定する装置が示されている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に示されるように単に空転傾向のみに基づいて車両の安定性を判定したのでは、ドライバの操舵状態が判らず、ドライバの所望する車両挙動とならない場合がある。特許文献２に示されるように前後輪の車輪速度差に基づいて車両の安定性を判定しても、同様の問題が発生する。
【０００５】
このため、本発明者らは、本出願に先立ち、左右駆動輪の車輪速度からヨーレート（駆動輪ヨーレート）を求めると共に、ドライバの操舵状態を示す操舵角と車速から目標ヨーレートを求め、これらの差もしくはその差の微分値から横滑り傾向を求めて、その結果に基づいてＥＳＣを実行する車両安定化制御装置を出願している（特願２００５−３５１８７８参照）。
【０００６】
このように、左右駆動輪の車輪速度からヨーレートすなわち駆動輪ヨーレートを求めることで、車両安定化制御に用いるパラメータが応答性良く求められるようにし、応答性の良い車両安定化制御が行えるようにする等の効果が得られるようにしている。
【特許文献１】特許第３５４７９５６号公報
【特許文献２】特開２００１−１０６０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、本発明者らが先に提案した車両安定化制御装置や従来の車両安定化制御装置のように車輪速度を利用して車両の安定性を判定するような場合、車両安定化制御の開始条件を決めるときには問題とならないが、車両安定化制御中に、制御対象輪に対して付与する制動力等を発生させるために必要な制御量を決定する際にもそれを用いると、以下の問題が発生する。
【０００８】
すなわち、車両安定化制御を実行する場合、制御対象輪に対して制動力を加えること、もしくは、駆動輪に対する駆動力を制御することにより、例えば車両の横滑り傾向を無くすようにしている。そして、例えば、本発明者らが先に提案した車両安定化制御装置の場合、駆動輪ヨーレートと目標ヨーレートの差が開始しきい値を超えることを開始条件として、この開始条件を満たしたときに車両安定化制御が開始されるようにしている。
【０００９】
このとき、開始条件の判定に用いた駆動輪ヨーレートと目標ヨーレートの差を同様に用いて、その差に大きさに応じて制御対象輪に対して付与する制動力等を発生させるために必要な制御量を決定することができる。
【００１０】
ところが、車両安定化制御により制御対象輪に対して制動力などを作用させると、それによって車輪速度が影響を受けることになる。つまり、制御対象輪に対して制動力などを作用させているために、正しい車輪速度を得ることができなくなる。このため、車輪速度を利用したパラメータを用いて上記制御量を決定しようとしても、制御量を適切な値にできなくなる場合があるという問題が発生する。
【００１１】
本発明は上記点に鑑みて、車輪速度を利用して求めるヨーレートを車両安定化制御の開始条件として用いる車両安定化制御装置において、適切に車両安定化制御中の制御量を決定できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、第１車両状態検出手段（１１０、１２０）により、車輪速度に基づいて求められるパラメータを用いて車両の安定性を示す車両状態を求めると共に、第２車両状態検出手段（１７０、１８０）にて、制御対象輪とは異なる車輪の車輪速度に基づいて求められるパラメータを用いて車両の安定性を示す車両状態を求める。。そして、安定化開始判定手段（１４０）にて、第１車両状態検出手段によって求められた車両状態が車両安定化制御の開始しきい値を超えているか否かを判定することで、車両安定化制御を開始するか否かの判定を行い、開始した後、制御量設定手段（１５０）により、第２車両状態検出手段（１５０）で求めた車両状態に基づいて制御量を決定し、安定化制御手段（１６０）により、制御量設定手段（１５０）で決定された制御量を出力することで、車両安定化制御の制御対象輪に対して与える制動力もしくは駆動力を調整することを特徴としている。
【００１３】
このように、車両安定化制御の開始条件の判定のときには車輪速度を利用して求められるパラメータを用い、車両安定化制御の制御量の決定のときには制御対象輪とは異なる車輪の車輪速度に基づいて求められるパラメータを用いるようにしている。
【００１４】
このようにすれば、車両安定化制御によって制御対象輪に対して制動力を作用させることで車輪速度が影響を受けたとしても、そのような車輪速度を利用したパラメータを用いて制御量の決定を行っていないため、適切に車両安定化制御の制御量を決定することが可能となる。
【００１５】
例えば、請求項２に示すように、第２車両状態検出手段は、車両に備えられたヨーレートセンサ（７ｂ）の検出信号に基づいて車両の第１のヨーレートを取得する手段と、車両におけるステアリング（９）の操作に応じた検出信号を出力する舵角センサ（７ａ）の該検出信号に基づいて操舵角を求めると共に、前記車輪速度に基づいて車速を求め、求めた操舵角および車速に応じた目標ヨーレートを取得する手段と、ヨーレートセンサ（７ｂ）の検出信号に基づいて求めた第１のヨーレートと目標ヨーレートの差を車両状態として求める手段とを含む構成とすることができる。
【００１６】
また、請求項３に示すように、ヨーレートセンサ（７ｂ）ではなく車両の横方向加速度に応じた検出信号を出力する加速度センサの検出信号に基づいて第１のヨーレートを取得する手段としても、同様に、車両状態を求めることができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明では、第２車両状態検出手段（１７０、１８０）にて、車輪速度を用いないで求められるパラメータを用いて車両の安定性を示す車両状態を求めることを特徴としている。
【００１８】
このように、車両安定化制御の開始条件の判定のときには車輪速度を利用して求められるパラメータを用い、車両安定化制御の制御量の決定のときには車輪速度を利用しないで求められるパラメータを用いるように（車輪速度を利用して求められるパラメータを用いないように）している。
【００１９】
このようにすれば、車両安定化制御によって制御対象輪に対して制動力を作用させることで車輪速度が影響を受けたとしても、そのような車輪速度を利用したパラメータを用いて制御量の決定を行っていないため、適切に車両安定化制御の制御量を決定することが可能となる。
【００２０】
請求項５に記載の発明では、第１車両状態検出手段は、車両における左右駆動輪の車輪速度を求め、車両の旋回時における左右駆動輪の車輪速度の差に基づいて車両の第２のヨーレートとなる駆動輪ヨーレートを取得する手段と、車両におけるステアリング（９）の操作に応じた検出信号を出力する舵角センサ（７ａ）の該検出信号に基づいて操舵角を求めると共に、車輪速度に基づいて車速を求め、求めた操舵角および車速に応じた目標ヨーレートを取得し、駆動輪ヨーレートと目標ヨーレートの差を車両状態として求めることを特徴としている。
【００２１】
このように、左右駆動輪の車輪速度の差に基づいて車両の第２のヨーレートを求め、それを駆動輪ヨーレートとして用いて車両安定化制御の開始条件の判定に用いれば、応答性良い車両安定化制御を行うことが可能となる。
【００２２】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００２４】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態における車両安定化制御を実現する車両安定化制御装置が搭載されたシステム全体の概略構成を示した図である。ここでは、エンジンが前方に搭載され、後輪側を駆動輪とするＦＲ車両に対して本発明の一実施形態となる車両安定化制御装置を適用した場合について説明するが、前輪側を駆動輪とするＦＦ車両等、他の形態の車両についても同様に適用可能である。
【００２５】
図１に示されるように、ＦＲ車両においては、エンジン１で発生させられたエンジン出力（エンジントルク）がトランスミッション２に伝えられ、トランスミッション２で設定されたギア位置に応じたギア比で変換されたのち、プロペラシャフト３に駆動力が伝達される。そして、プロペラシャフト３に対し、デファレンシャル４を介して接続されたドライブシャフト５を通じて、駆動輪となる後輪ＲＲ、ＲＬに駆動力が付与されるようになっている。
【００２６】
ＥＳＣ−ＥＣＵ６は、車両安定化制御装置に相当するものであり、このＥＳＣ−ＥＣＵ６により車両安定化制御としてＥＳＣが実行される。
【００２７】
具体的には、ＥＳＣ−ＥＣＵ６は、舵角センサ７ａやヨーレートセンサ７ｂからの検出信号および各車輪ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬに備えられた車輪速度センサ８ＦＲ、８ＦＬ、８ＲＲ、８ＲＬからの検出信号を受け取り、各種物理量を求める。例えば、ＥＳＣ−ＥＣＵ６は、舵角センサ７ａが出力するドライバによるステアリング９の操作量に応じた検出信号に基づいて操舵角を求めたり、ヨーレートセンサ７ｂが出力する検出信号に基づいて車両に実際に発生しているヨーレートを求めたり、車輪速度センサ８ＦＲ、８ＦＬ、８ＲＲ、８ＲＬからの検出信号に基づいて各車輪ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬの車輪速度や車速（推定車体速度）を求めたりする。
【００２８】
また、ＥＳＣ−ＥＣＵ６は、ＥＳＣを行うべく、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ１０に対してＥＳＣ指令信号を出力するようになっている。このＥＳＣ−ＥＣＵ６が実行するＥＳＣは、操舵角と車速から目標ヨーレートを求める共に、旋回時における旋回内外の駆動輪の車輪速度差から第２のヨーレートを求め、それらに基づいて車両が横滑りし得る状況か否かという横滑り傾向を判定し、横滑りし得る状況である場合には、横滑りの形態に応じて制御対象輪を決め、制動力を加えることで横滑りを防止し、車両の安定化を図るものである。また、このＥＳＣ中において、制御量の決定は、操舵角および車速から求められる目標ヨーレートとヨーレートセンサ７ｂの検出信号から求めた第１のヨーレートに基づいて行われ、これらを利用して横滑り傾向の大きさが求められ、その大きさに応じた制御量が求められる。
【００２９】
本実施形態では、ＥＳＣの開始前には、横滑りし得る状況であるか否かは、操舵角や車速から求められる理想軌跡、つまり横滑りしない場合の軌跡を辿るために要求されるヨーレート（以下、目標ヨーレートという）と旋回内外の駆動輪の車輪速度差から求められる第２のヨーレートの差の絶対値が所定の開始しきい値を超えているか否かによって判定される。
【００３０】
そして、目標ヨーレートと第２のヨーレートとを比較し、いずれが大きいかによって車両がオーバステア（ＯＳ）状態かアンダーステア（ＵＳ）状態かを判定しておくことでその車両状態に応じた制御対象輪を設定し、制御対象輪に対して制動力を加えることで横滑りを回避する。
【００３１】
具体的には、オーバステア状態の場合には旋回外輪を制御対象輪、アンダーステア状態の場合には旋回内輪を制御対象輪として、制動力が加えられる。このとき、旋回外輪もしくは旋回内輪の前輪と後輪のいずれを制御対象輪とするかに関しては、第２のヨーレートの大きさや舵角の大きさ、もしくは舵角速度の大きさによって決定されるようになっている。
【００３２】
このとき、横滑り傾向の大きさを操舵角および車速から求めた目標ヨーレートとヨーレートセンサ７ａの検出信号から求めた第１のヨーレートの差の絶対値によって求め、その差の絶対値の大きさに応じて制御量を決定してる。つまり、開始条件の判定のために用いる第２のヨーレートと制御量の決定のために用いている第１のヨーレートを異なる求め方により得たヨーレートとしている。
【００３３】
ブレーキ液圧制御用アクチュエータ１０は、ホイールシリンダ（以下、Ｗ／Ｃという）１１ＦＲ、１１ＦＬ、１１ＲＲ、１１ＲＬを自動加圧できるブレーキシステムとして構成されるものである。このブレーキ液圧制御用アクチュエータ１０としては、油圧によりＷ／Ｃ圧を発生させる油圧ブレーキシステム、電気的にＷ／Ｃ圧を発生させるブレーキバイワイヤなどの電動ブレーキシステムのいずれも採用できるがいずれも公知のものであるので、ここではブレーキ液圧制御用アクチュエータ１０の具体的な構造については省略する。
【００３４】
このようなブレーキ液圧制御用アクチュエータ１０により、Ｗ／Ｃ１１ＦＲ〜１１ＲＬのうち制御対象輪と対応するものが加圧され、それによりキャリパ１２ＦＲ、１２ＦＬ、１２ＲＲ、１２ＲＬによってディスクロータ１３ＦＲ、１３ＦＬ、１３ＲＲ、１３ＲＬが挟み込まれることで、制動力が発生させられるようになっている。なお、ここで示したブレーキ液圧制御用アクチュエータ１０、Ｗ／Ｃ１１ＦＲ〜１１ＲＬ、キャリパ１２ＦＲ〜１２ＲＬ、ディスクロータ１３ＦＲ〜１３ＲＬが制動力を発生させるためのものであり、本発明でいう車両安定化制御手段によって制御されることで車両安定化制御の制御対象輪に発生させる制動力を調整する。
【００３５】
このようにして、車両安定化制御を実現する車両安定化制御装置が備えられたシステムが構成されている。続いて、本実施形態の車両安定化制御装置が行う車両安定化制御について、図２を参照して説明する。
【００３６】
図２は、車両安定化制御のフローチャートであり、ＥＳＣ−ＥＣＵ６により実行される。この車両安定化制御は、車両に備えられた図示しないイグニッションスイッチがオンされたとき、もしくは車両走行中において、所定の演算周期ごとに実行される。なお、本図中に示したステップは、各種処理を実行する手段に対応するものである。
【００３７】
まず、ステップ１００では、各種センサ信号読み込みの処理を行う。具体的には、車輪速度センサ８ＦＬ〜８ＲＲの検出信号や舵角センサ７ａおよびヨーレートセンサ７ｂの検出信号等、車両安定化制御に必要な各種検出信号の読み込みを行い、それらから各物理値が求められる。これにより、各車輪ＦＬ〜ＲＲそれぞれの車輪速度や車速（推定車体速度）、さらにはドライバによるステアリング９の操作に応じた操舵角が求められる。
【００３８】
続くステップ１１０では、駆動輪となる左右後輪ＲＬ、ＲＲの車輪速度の差からこのとき実際に車両に対して発生しているヨーレート、つまり開始条件の判定のために用いる第２のヨーレートを求める。このときの第２のヨーレートは、本発明でいう駆動輪ヨーレートに相当するものである。
【００３９】
例えば、左右後輪ＲＬ、ＲＲそれぞれの車輪速度をＶｗＲＬ、ＶｗＲＲとして表し、左右後輪ＲＬ、ＲＲの間の距離（トレッド）をｒで表すと、第２のヨーレートは次式で表される。
【００４０】
（数１）
第２のヨーレート＝（ＶｗＲＲ−ＶｗＲＬ）／ｒ
なお、左右後輪ＲＬ、ＲＲそれぞれの車輪速度ＶｗＲＬ、ＶｗＲＲの差は、右旋回か左旋回かによって変わる。例えば、左旋回の場合には、左後輪ＲＬの車輪速度ＶｗＲＬの方が右後輪ＲＲの車輪速度ＶｗＲＲよりも小さくなり、右旋回の場合にはその逆になる。また、この差は、旋回内輪の空転状態によっても変わることになる。つまり、旋回内輪が空転状態の場合には、その車輪速度に空転分が含まれることになるため、第２のヨーレートは旋回内輪の空転分も含んだ値として求められる。
【００４１】
続く、ステップ１２０では、目標ヨーレートを算出する。具体的には、舵角センサ７ａの検出信号に基づいて求めた操舵角や車速から周知の手法によって目標ヨーレートを推定する。このとき用いる車速は、各車輪ＦＲ〜ＲＬの車輪速度ＶｗＦＲ〜ＶｗＲＬを用いて求められるが、後述するステップ１３０での安定化制御として行われるＥＳＣの開始条件を満たしたか否かに応じて車速の求め方を変えている。
【００４２】
すなわち、開始条件を満たす前には、ＥＳＣ制御前であるため、どの車輪速度ＶｗＦＲ〜ＶｗＲＬが用いられて車速が求められても構わない。一方、開始条件を満たしてＥＳＣ制御が開始された後には、制御対象輪とは異なる車輪ＦＲ〜ＲＬの車輪速度ＶｗＲＬ〜ＶｗＲＲのみを用いて車速を求めるようにしている。
【００４３】
なお、ステップ１３０で肯定判定されたか否定判定されたかは、例えばＥＳＣ開始フラグを設定すること等によって判定することが可能であり、ステップ１３０での判定が行われたときに、その判定結果に応じてＥＳＣ開始フラグがセット、リセットされるようにすればよい。
【００４４】
そして、ステップ１１０で求めた駆動輪ヨーレートで示される第２のヨーレートとステップ１２０で求めた目標ヨーレートの差の絶対値を求める。この差が横滑り傾向、つまり車両状態を示すものとなる。ＥＳＣ−ＥＣＵ６のうちこの処理を実行する部分が第１車両状態検出手段に相当する。
【００４５】
この後、ステップ１３０に進み、この車両状態が開始しきい値を超えているか否かを判定する。つまり、車両状態が開始しきい値を超えているような場合には、旋回内輪に空転が発生している状況等、車両に横滑り傾向が発生しているものと想定される。
【００４６】
このため、ステップ１３０で否定判定された場合には、横滑り傾向が発生していないと考えられるため、そのまま処理を終了する。そして、ステップ１３０で肯定判定された場合には、横滑り傾向が発生していると考えられるため、ステップ１４０に進む。これにより、車両安定化制御としてＥＳＣが開始されることになる。ＥＳＣ−ＥＣＵ６のうちこの処理を実行する部分が安定化開始判定手段に相当する。
【００４７】
ステップ１４０では、今度は、ステップ１１０で読み込んだヨーレートセンサ７ｂの検出信号に基づいて第１のヨーレートを求めると共に、この第１のヨーレートとステップ１２０で求めた目標ヨーレートの差の絶対値を求める。この差が新たな車両状態を示すものとなる。ＥＳＣ−ＥＣＵ６のうちこの処理を実行する部分が第２車両状態検出手段に相当する。
【００４８】
このとき、ヨーレートセンサ７ｂは、車両の角速度に比例した信号を発生させるものであるため、その検出信号は車輪速度とは関係しない。したがって、ヨーレートセンサ７ｂの検出信号から求めた第１のヨーレートは、車輪速度の変化による影響を受けないものとなる。
【００４９】
そして、ステップ１５０に進み、ステップ１４０で求めた新たな車両状態を用いて制御量の計算を行う。ここでいう制御量の計算とは、車両に発生している横滑り傾向を無くすために制御対象輪に対して発生させるべき制動力に対応する制御量、つまりそのような制動力を発生させるためにブレーキ液圧制御用アクチュエータ１０に備えられた制御弁やモータをどのように駆動するかという電流値や制御時間等を求めるものである。この制御量は、車両状態（つまり横滑り傾向の大きさ）に応じて求められる。
【００５０】
そして、ステップ１６０に進み、アクチュエータ駆動処理を実行する。ここでいうアクチュエータ駆動処理は、ＥＳＣにより制御対象輪に対して制動力を発生させるものであり、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ１０に対してＥＳＣ指令信号を出力するものである。これにより、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ１０は、制御対象輪と対応するＷ／Ｃ１１ＦＲ〜１１ＲＬを自動加圧し、それによりキャリパ１２ＦＲ〜１２ＲＬによってディスクロータ１３ＦＲ〜１３ＲＬが挟み込まれ、制動力が発生させられるようになっている。
【００５１】
例えば、本実施形態のように、旋回内輪の空転を抑制する場合には、制御対象輪が旋回内輪側の駆動輪となり、それに対応したＷ／Ｃ１１ＲＲ、１１ＲＬが自動加圧されることになる。
【００５２】
このように、旋回内輪側の駆動輪の空転を抑制することで、車両の荷重変動を抑えることが可能となるため、車両のロール角の発生を抑制することが可能となり、同時に旋回内輪側の空転（車輪浮き）に伴うアンダーステアを抑制することが可能となる。
【００５３】
なお、このように旋回内輪側の駆動輪の空転を抑制するような車両安定化制御を実行する部分、つまりＥＳＣ−ＥＣＵ６のうちステップ１４０、１５０の処理を実行する部分が安定化制御手段に相当する。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態では、車両安定化制御の開始条件の判定には、駆動輪の車輪速度の差に基づいて求めた第２のヨーレート（駆動輪ヨーレート）と操舵角および車速に基づいて求めた目標ヨーレートを用いている。そして、車両安定化制御における制御量の決定には、ヨーレートセンサ７ｂの検出信号から求めた第１のヨーレートと操舵角および車速に基づいて求めた目標ヨーレートを用いている。
【００５５】
つまり、車両安定化制御の開始条件の判定のときには車輪速度を利用して求められるパラメータを用い、車両安定化制御における制御量の決定のときには制御対象輪とは異なる車輪の車輪速度を利用してパラメータを用いるようにしている。
【００５６】
このようにすれば、車両安定化制御によって制御対象輪に対して制動力を作用させることで車輪速度が影響を受けたとしても、そのような車輪速度を利用したパラメータを用いて制御量を決定していないため、適切に車両安定化制御の制御量を決定することが可能となる。
【００５７】
なお、車両安定化制御の開始条件の判定と制御量の決定の両方とも車輪速度を利用して求めたパラメータを用いないようにすることも考えられるが、本実施形態のように、車両安定化制御の開始条件の判定に駆動輪の車輪速度の差に基づいて求めた第２のヨーレート（駆動輪ヨーレート）を用いることで、以下の効果を得ることができる。
【００５８】
ドライバがステアリング９を操作して車両を旋回させた場合、まず、ドライバによるステアリング９の操作が舵角として表れ、それと同時に操舵輪となる両前輪ＦＲ、ＦＬの操舵角が変化する。すると、操舵角の変化によって車両が旋回し、旋回外輪側に荷重が移動するため、旋回内輪側の駆動輪が空転状態になる。このため、この駆動輪の空転分が車輪速度として現れ、駆動輪の車輪速度の差に基づいて求められる第２のヨーレート（駆動輪ヨーレート）として現れる。
【００５９】
そして、旋回内輪の空転が発生すると、それに起因して車両の挙動が変化する。このような変化がヨーレートセンサによってヨーとして現れるため、ヨーレートセンサの検出結果に基づいて第１のヨーレートを求める場合には、このタイミングで求められることになる。さらに、これが横方向加速度にも現れるため、横方向加速度から第１のヨーレートを求める場合には、このタイミングで求められることになる。
【００６０】
このように、ヨーレートを求めるとき、その求め方によりドライバが操作してからヨーレートを求めるまでに掛かる時間、つまり応答性が異なっていることが分かる。具体的には、操舵角および車速から求める方法→駆動輪の車輪速度の差から求める方法→ヨーレートセンサの検出結果から求める方法→横方向加速度から求める方法の順で応答性が遅くなる。このような応答性の相違は、操舵角や駆動輪の車輪速度の差がヨーレートを発生させる要因となるものであるのに対し、ヨーレートセンサで検出されるヨーや横方向加速度が発生要因に起因して実際に発生した物理量を検出したものであるために発生する。
【００６１】
これに対し、本実施形態では、駆動輪の車輪速度の差に基づいて第２のヨーレート（駆動輪ヨーレート）を求め、操舵角および車速から目標ヨーレートを求めている。つまり、ヨーレートを発生させる要因となるもの、言い換えると応答性の早いものを用いて第２のヨーレートと目標ヨーレートを求めている。このため、目標ヨーレートと第２のヨーレートとを応答性良く求めることができ、それらに基づいてＥＳＣを行う場合に、応答性良いＥＳＣを行うことが可能となる。
【００６２】
（他の実施形態）
上記実施形態では、本発明者らが先に出願した車両安定化制御装置に対する車両安定化制御の制御量の決定手法について説明したが、車輪速度を利用して車両の安定性を判定するパラメータを求める他の形態に対しても本発明を適用することができる。例えば、上記背景技術の欄において説明したように、駆動輪の旋回内外輪の車輪速度差に基づいて旋回内輪の空転傾向を検出することで車両の安定性を判定したり、前後輪の車輪速度差から車両の安定性を判定する車両安定化制御装置にも本発明を適用可能である。
【００６３】
また、上記実施形態では、車両安定化制御の制御量の決定に用いるパラメータとして、車両安定化制御の制御対象輪とはならない非制御対象輪の車輪速度を利用して求められるパラメータを利用する例を挙げたが、車輪速度を利用して求められるパラメータを用いないで制御量を決定しても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。例えば、ヨーレートセンサ７ｂや横方向加速度センサの検出信号からのみに基づいて車両状態（例えば、これらそれぞれの差）を求め、これに基づいて車両安定化制御の制御量を決定することも可能である。この場合、上述したステップ１４０において、車輪速度を利用しないパラメータを求めればよく、その他の各ステップでの処理は、図２と全く同様となる。
【００６４】
さらに、上記実施形態では、車両安定化制御の制御量の決定に用いるパラメータとして、ヨーレートセンサ７ｂの検出信号から求められる第１のヨーレートを用いるようにしているが、その他のパラメータであっても構わない。例えば、車両の横方向加速度（横Ｇ）を例えば横Ｇに応じた検出信号を発生させる加速度センサの検出信号から求め、求められた横Ｇを制御量の決定に用いるようにしても良い。この場合、横Ｇから求められる第１のヨーレートと目標ヨーレートの差から新たな車両状態を求め、この車両状態に応じて制御量を決定することができる。
【００６５】
また、上記実施形態では、操舵角および車速から求められる目標ヨーレートと駆動輪の旋回内外輪の車輪速度差から求められる第２のヨーレートの差に基づいて車両の安定性を求めるようにしたが、この差を時間微分した微分値に基づいて車両の横転傾向を求めることもできる。このようにすれば、目標ヨーレートと第２のヨーレートの差の微分値の方が単なる差よりも位相が早いため、より応答性を高めることが可能となる。
【００６６】
また、上記実施形態では、舵角センサ７ａやヨーレート７ｂおよび車輪速度センサ８ＦＲ〜８ＲＬからの検出信号をＥＳＣ−ＥＣＵ６に入力し、ＥＳＣ−ＥＣＵ６で操舵角、ヨーレート、車輪速度および車速等を求めるようにしている。しかしながら、これは単なる一例であり、舵角センサ７ａやヨーレートセンサ７ｂもしくは車輪速度センサ８ＦＲ、８ＦＬ、８ＲＲ、８ＲＬからの検出信号が他のＥＣＵ（図示しない）に入力されるようにし、他のＥＣＵで各種物理量を求め、それが車内ＬＡＮ等を通じてＥＳＣ−ＥＣＵ６に伝えられるような形態であっても構わない。
【００６７】
さらに、上記実施形態では、旋回内輪の空転を抑制するように制御対象輪に対して制動力を発生させるような車両安定化制御を示したが、その他の制御形態であっても構わない。例えば、第２のヨーレートが目標ヨーレートに近づくように、制御対象輪に対して制動力を発生させるようにしても良い。
【００６８】
なお、各図中に示したステップは、各種処理を実行する手段に対応するものである。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１実施形態における車両安定化制御装置の全体のシステム構成を示した図である。
【図２】車両安定化制御のフローチャートである。
【符号の説明】
【００７０】
１…エンジン、２…トランスミッション、３…プロペラシャフト、４…デファレンシャル、５…ドライブシャフト、６…ＥＳＣ−ＥＣＵ、７ａ…舵角センサ、７ｂ…ヨーレートセンサ、８ＦＬ〜８ＲＲ…車輪速度センサ、９…ステアリング、１０…ブレーキ液圧制御用アクチュエータ、１１ＦＲ〜１１ＲＲ…Ｗ／Ｃ、１２ＦＲ〜１２ＲＲ…キャリパ、１３ＦＲ〜１３ＲＲ…ディスクロータ、ＦＬ〜ＲＲ…車輪。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪速度を利用して車両の横転傾向等の安定性を求め、これに基づいて車両の運動制御を行う車両安定化制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車輪速度を利用して車両の横転傾向等の安定性を求め、これに基づいて例えばＥＳＣ（横滑り防止制御：Electronic Stability Control）等の車両安定化制御を実行する車両安定化制御装置が提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１では、駆動輪の旋回内外輪の車輪速度差に基づいて旋回内輪の空転傾向を検出することで車両の安定性を判定する装置が示され、特許文献２では、前後輪の車輪速度差から車両の安定性を判定する装置が示されている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に示されるように単に空転傾向のみに基づいて車両の安定性を判定したのでは、ドライバの操舵状態が判らず、ドライバの所望する車両挙動とならない場合がある。特許文献２に示されるように前後輪の車輪速度差に基づいて車両の安定性を判定しても、同様の問題が発生する。
【０００５】
このため、本発明者らは、本出願に先立ち、左右駆動輪の車輪速度からヨーレート（駆動輪ヨーレート）を求めると共に、ドライバの操舵状態を示す操舵角と車速から目標ヨーレートを求め、これらの差もしくはその差の微分値から横滑り傾向を求めて、その結果に基づいてＥＳＣを実行する車両安定化制御装置を出願している（特願２００５−３５１８７８参照）。
【０００６】
このように、左右駆動輪の車輪速度からヨーレートすなわち駆動輪ヨーレートを求めることで、車両安定化制御に用いるパラメータが応答性良く求められるようにし、応答性の良い車両安定化制御が行えるようにする等の効果が得られるようにしている。
【特許文献１】特許第３５４７９５６号公報
【特許文献２】特開２００１−１０６０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、本発明者らが先に提案した車両安定化制御装置や従来の車両安定化制御装置のように車輪速度を利用して車両の安定性を判定するような場合、車両安定化制御の開始条件を決めるときには問題とならないが、車両安定化制御中に、制御対象輪に対して付与する制動力等を発生させるために必要な制御量を決定する際にもそれを用いると、以下の問題が発生する。
【０００８】
すなわち、車両安定化制御を実行する場合、制御対象輪に対して制動力を加えること、もしくは、駆動輪に対する駆動力を制御することにより、例えば車両の横滑り傾向を無くすようにしている。そして、例えば、本発明者らが先に提案した車両安定化制御装置の場合、駆動輪ヨーレートと目標ヨーレートの差が開始しきい値を超えることを開始条件として、この開始条件を満たしたときに車両安定化制御が開始されるようにしている。
【０００９】
このとき、開始条件の判定に用いた駆動輪ヨーレートと目標ヨーレートの差を同様に用いて、その差に大きさに応じて制御対象輪に対して付与する制動力等を発生させるために必要な制御量を決定することができる。
【００１０】
ところが、車両安定化制御により制御対象輪に対して制動力などを作用させると、それによって車輪速度が影響を受けることになる。つまり、制御対象輪に対して制動力などを作用させているために、正しい車輪速度を得ることができなくなる。このため、車輪速度を利用したパラメータを用いて上記制御量を決定しようとしても、制御量を適切な値にできなくなる場合があるという問題が発生する。
【００１１】
本発明は上記点に鑑みて、車輪速度を利用して求めるヨーレートを車両安定化制御の開始条件として用いる車両安定化制御装置において、適切に車両安定化制御中の制御量を決定できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、第１車両状態検出手段（１１０、１２０）により、車輪速度に基づいて求められるパラメータを用いて車両の安定性を示す車両状態を求めると共に、第２車両状態検出手段（１７０、１８０）にて、制御対象輪とは異なる車輪の車輪速度に基づいて求められるパラメータを用いて車両の安定性を示す車両状態を求める。。そして、安定化開始判定手段（１４０）にて、第１車両状態検出手段によって求められた車両状態が車両安定化制御の開始しきい値を超えているか否かを判定することで、車両安定化制御を開始するか否かの判定を行い、開始した後、制御量設定手段（１５０）により、第２車両状態検出手段（１５０）で求めた車両状態に基づいて制御量を決定し、安定化制御手段（１６０）により、制御量設定手段（１５０）で決定された制御量を出力することで、車両安定化制御の制御対象輪に対して与える制動力もしくは駆動力を調整することを特徴としている。
【００１３】
このように、車両安定化制御の開始条件の判定のときには車輪速度を利用して求められるパラメータを用い、車両安定化制御の制御量の決定のときには制御対象輪とは異なる車輪の車輪速度に基づいて求められるパラメータを用いるようにしている。
【００１４】
このようにすれば、車両安定化制御によって制御対象輪に対して制動力を作用させることで車輪速度が影響を受けたとしても、そのような車輪速度を利用したパラメータを用いて制御量の決定を行っていないため、適切に車両安定化制御の制御量を決定することが可能となる。
【００１５】
例えば、請求項２に示すように、第２車両状態検出手段は、車両に備えられたヨーレートセンサ（７ｂ）の検出信号に基づいて車両の第１のヨーレートを取得する手段と、車両におけるステアリング（９）の操作に応じた検出信号を出力する舵角センサ（７ａ）の該検出信号に基づいて操舵角を求めると共に、前記車輪速度に基づいて車速を求め、求めた操舵角および車速に応じた目標ヨーレートを取得する手段と、ヨーレートセンサ（７ｂ）の検出信号に基づいて求めた第１のヨーレートと目標ヨーレートの差を車両状態として求める手段とを含む構成とすることができる。
【００１６】
また、請求項３に示すように、ヨーレートセンサ（７ｂ）ではなく車両の横方向加速度に応じた検出信号を出力する加速度センサの検出信号に基づいて第１のヨーレートを取得する手段としても、同様に、車両状態を求めることができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明では、第２車両状態検出手段（１７０、１８０）にて、車輪速度を用いないで求められるパラメータを用いて車両の安定性を示す車両状態を求めることを特徴としている。
【００１８】
このように、車両安定化制御の開始条件の判定のときには車輪速度を利用して求められるパラメータを用い、車両安定化制御の制御量の決定のときには車輪速度を利用しないで求められるパラメータを用いるように（車輪速度を利用して求められるパラメータを用いないように）している。
【００１９】
このようにすれば、車両安定化制御によって制御対象輪に対して制動力を作用させることで車輪速度が影響を受けたとしても、そのような車輪速度を利用したパラメータを用いて制御量の決定を行っていないため、適切に車両安定化制御の制御量を決定することが可能となる。
【００２０】
請求項５に記載の発明では、第１車両状態検出手段は、車両における左右駆動輪の車輪速度を求め、車両の旋回時における左右駆動輪の車輪速度の差に基づいて車両の第２のヨーレートとなる駆動輪ヨーレートを取得する手段と、車両におけるステアリング（９）の操作に応じた検出信号を出力する舵角センサ（７ａ）の該検出信号に基づいて操舵角を求めると共に、車輪速度に基づいて車速を求め、求めた操舵角および車速に応じた目標ヨーレートを取得し、駆動輪ヨーレートと目標ヨーレートの差を車両状態として求めることを特徴としている。
【００２１】
このように、左右駆動輪の車輪速度の差に基づいて車両の第２のヨーレートを求め、それを駆動輪ヨーレートとして用いて車両安定化制御の開始条件の判定に用いれば、応答性良い車両安定化制御を行うことが可能となる。
【００２２】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００２４】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態における車両安定化制御を実現する車両安定化制御装置が搭載されたシステム全体の概略構成を示した図である。ここでは、エンジンが前方に搭載され、後輪側を駆動輪とするＦＲ車両に対して本発明の一実施形態となる車両安定化制御装置を適用した場合について説明するが、前輪側を駆動輪とするＦＦ車両等、他の形態の車両についても同様に適用可能である。
【００２５】
図１に示されるように、ＦＲ車両においては、エンジン１で発生させられたエンジン出力（エンジントルク）がトランスミッション２に伝えられ、トランスミッション２で設定されたギア位置に応じたギア比で変換されたのち、プロペラシャフト３に駆動力が伝達される。そして、プロペラシャフト３に対し、デファレンシャル４を介して接続されたドライブシャフト５を通じて、駆動輪となる後輪ＲＲ、ＲＬに駆動力が付与されるようになっている。
【００２６】
ＥＳＣ−ＥＣＵ６は、車両安定化制御装置に相当するものであり、このＥＳＣ−ＥＣＵ６により車両安定化制御としてＥＳＣが実行される。
【００２７】
具体的には、ＥＳＣ−ＥＣＵ６は、舵角センサ７ａやヨーレートセンサ７ｂからの検出信号および各車輪ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬに備えられた車輪速度センサ８ＦＲ、８ＦＬ、８ＲＲ、８ＲＬからの検出信号を受け取り、各種物理量を求める。例えば、ＥＳＣ−ＥＣＵ６は、舵角センサ７ａが出力するドライバによるステアリング９の操作量に応じた検出信号に基づいて操舵角を求めたり、ヨーレートセンサ７ｂが出力する検出信号に基づいて車両に実際に発生しているヨーレートを求めたり、車輪速度センサ８ＦＲ、８ＦＬ、８ＲＲ、８ＲＬからの検出信号に基づいて各車輪ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬの車輪速度や車速（推定車体速度）を求めたりする。
【００２８】
また、ＥＳＣ−ＥＣＵ６は、ＥＳＣを行うべく、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ１０に対してＥＳＣ指令信号を出力するようになっている。このＥＳＣ−ＥＣＵ６が実行するＥＳＣは、操舵角と車速から目標ヨーレートを求める共に、旋回時における旋回内外の駆動輪の車輪速度差から第２のヨーレートを求め、それらに基づいて車両が横滑りし得る状況か否かという横滑り傾向を判定し、横滑りし得る状況である場合には、横滑りの形態に応じて制御対象輪を決め、制動力を加えることで横滑りを防止し、車両の安定化を図るものである。また、このＥＳＣ中において、制御量の決定は、操舵角および車速から求められる目標ヨーレートとヨーレートセンサ７ｂの検出信号から求めた第１のヨーレートに基づいて行われ、これらを利用して横滑り傾向の大きさが求められ、その大きさに応じた制御量が求められる。
【００２９】
本実施形態では、ＥＳＣの開始前には、横滑りし得る状況であるか否かは、操舵角や車速から求められる理想軌跡、つまり横滑りしない場合の軌跡を辿るために要求されるヨーレート（以下、目標ヨーレートという）と旋回内外の駆動輪の車輪速度差から求められる第２のヨーレートの差の絶対値が所定の開始しきい値を超えているか否かによって判定される。
【００３０】
そして、目標ヨーレートと第２のヨーレートとを比較し、いずれが大きいかによって車両がオーバステア（ＯＳ）状態かアンダーステア（ＵＳ）状態かを判定しておくことでその車両状態に応じた制御対象輪を設定し、制御対象輪に対して制動力を加えることで横滑りを回避する。
【００３１】
具体的には、オーバステア状態の場合には旋回外輪を制御対象輪、アンダーステア状態の場合には旋回内輪を制御対象輪として、制動力が加えられる。このとき、旋回外輪もしくは旋回内輪の前輪と後輪のいずれを制御対象輪とするかに関しては、第２のヨーレートの大きさや舵角の大きさ、もしくは舵角速度の大きさによって決定されるようになっている。
【００３２】
このとき、横滑り傾向の大きさを操舵角および車速から求めた目標ヨーレートとヨーレートセンサ７ａの検出信号から求めた第１のヨーレートの差の絶対値によって求め、その差の絶対値の大きさに応じて制御量を決定してる。つまり、開始条件の判定のために用いる第２のヨーレートと制御量の決定のために用いている第１のヨーレートを異なる求め方により得たヨーレートとしている。
【００３３】
ブレーキ液圧制御用アクチュエータ１０は、ホイールシリンダ（以下、Ｗ／Ｃという）１１ＦＲ、１１ＦＬ、１１ＲＲ、１１ＲＬを自動加圧できるブレーキシステムとして構成されるものである。このブレーキ液圧制御用アクチュエータ１０としては、油圧によりＷ／Ｃ圧を発生させる油圧ブレーキシステム、電気的にＷ／Ｃ圧を発生させるブレーキバイワイヤなどの電動ブレーキシステムのいずれも採用できるがいずれも公知のものであるので、ここではブレーキ液圧制御用アクチュエータ１０の具体的な構造については省略する。
【００３４】
このようなブレーキ液圧制御用アクチュエータ１０により、Ｗ／Ｃ１１ＦＲ〜１１ＲＬのうち制御対象輪と対応するものが加圧され、それによりキャリパ１２ＦＲ、１２ＦＬ、１２ＲＲ、１２ＲＬによってディスクロータ１３ＦＲ、１３ＦＬ、１３ＲＲ、１３ＲＬが挟み込まれることで、制動力が発生させられるようになっている。なお、ここで示したブレーキ液圧制御用アクチュエータ１０、Ｗ／Ｃ１１ＦＲ〜１１ＲＬ、キャリパ１２ＦＲ〜１２ＲＬ、ディスクロータ１３ＦＲ〜１３ＲＬが制動力を発生させるためのものであり、本発明でいう車両安定化制御手段によって制御されることで車両安定化制御の制御対象輪に発生させる制動力を調整する。
【００３５】
このようにして、車両安定化制御を実現する車両安定化制御装置が備えられたシステムが構成されている。続いて、本実施形態の車両安定化制御装置が行う車両安定化制御について、図２を参照して説明する。
【００３６】
図２は、車両安定化制御のフローチャートであり、ＥＳＣ−ＥＣＵ６により実行される。この車両安定化制御は、車両に備えられた図示しないイグニッションスイッチがオンされたとき、もしくは車両走行中において、所定の演算周期ごとに実行される。なお、本図中に示したステップは、各種処理を実行する手段に対応するものである。
【００３７】
まず、ステップ１００では、各種センサ信号読み込みの処理を行う。具体的には、車輪速度センサ８ＦＬ〜８ＲＲの検出信号や舵角センサ７ａおよびヨーレートセンサ７ｂの検出信号等、車両安定化制御に必要な各種検出信号の読み込みを行い、それらから各物理値が求められる。これにより、各車輪ＦＬ〜ＲＲそれぞれの車輪速度や車速（推定車体速度）、さらにはドライバによるステアリング９の操作に応じた操舵角が求められる。
【００３８】
続くステップ１１０では、駆動輪となる左右後輪ＲＬ、ＲＲの車輪速度の差からこのとき実際に車両に対して発生しているヨーレート、つまり開始条件の判定のために用いる第２のヨーレートを求める。このときの第２のヨーレートは、本発明でいう駆動輪ヨーレートに相当するものである。
【００３９】
例えば、左右後輪ＲＬ、ＲＲそれぞれの車輪速度をＶｗＲＬ、ＶｗＲＲとして表し、左右後輪ＲＬ、ＲＲの間の距離（トレッド）をｒで表すと、第２のヨーレートは次式で表される。
【００４０】
（数１）
第２のヨーレート＝（ＶｗＲＲ−ＶｗＲＬ）／ｒ
なお、左右後輪ＲＬ、ＲＲそれぞれの車輪速度ＶｗＲＬ、ＶｗＲＲの差は、右旋回か左旋回かによって変わる。例えば、左旋回の場合には、左後輪ＲＬの車輪速度ＶｗＲＬの方が右後輪ＲＲの車輪速度ＶｗＲＲよりも小さくなり、右旋回の場合にはその逆になる。また、この差は、旋回内輪の空転状態によっても変わることになる。つまり、旋回内輪が空転状態の場合には、その車輪速度に空転分が含まれることになるため、第２のヨーレートは旋回内輪の空転分も含んだ値として求められる。
【００４１】
続く、ステップ１２０では、目標ヨーレートを算出する。具体的には、舵角センサ７ａの検出信号に基づいて求めた操舵角や車速から周知の手法によって目標ヨーレートを推定する。このとき用いる車速は、各車輪ＦＲ〜ＲＬの車輪速度ＶｗＦＲ〜ＶｗＲＬを用いて求められるが、後述するステップ１３０での安定化制御として行われるＥＳＣの開始条件を満たしたか否かに応じて車速の求め方を変えている。
【００４２】
すなわち、開始条件を満たす前には、ＥＳＣ制御前であるため、どの車輪速度ＶｗＦＲ〜ＶｗＲＬが用いられて車速が求められても構わない。一方、開始条件を満たしてＥＳＣ制御が開始された後には、制御対象輪とは異なる車輪ＦＲ〜ＲＬの車輪速度ＶｗＲＬ〜ＶｗＲＲのみを用いて車速を求めるようにしている。
【００４３】
なお、ステップ１３０で肯定判定されたか否定判定されたかは、例えばＥＳＣ開始フラグを設定すること等によって判定することが可能であり、ステップ１３０での判定が行われたときに、その判定結果に応じてＥＳＣ開始フラグがセット、リセットされるようにすればよい。
【００４４】
そして、ステップ１１０で求めた駆動輪ヨーレートで示される第２のヨーレートとステップ１２０で求めた目標ヨーレートの差の絶対値を求める。この差が横滑り傾向、つまり車両状態を示すものとなる。ＥＳＣ−ＥＣＵ６のうちこの処理を実行する部分が第１車両状態検出手段に相当する。
【００４５】
この後、ステップ１３０に進み、この車両状態が開始しきい値を超えているか否かを判定する。つまり、車両状態が開始しきい値を超えているような場合には、旋回内輪に空転が発生している状況等、車両に横滑り傾向が発生しているものと想定される。
【００４６】
このため、ステップ１３０で否定判定された場合には、横滑り傾向が発生していないと考えられるため、そのまま処理を終了する。そして、ステップ１３０で肯定判定された場合には、横滑り傾向が発生していると考えられるため、ステップ１４０に進む。これにより、車両安定化制御としてＥＳＣが開始されることになる。ＥＳＣ−ＥＣＵ６のうちこの処理を実行する部分が安定化開始判定手段に相当する。
【００４７】
ステップ１４０では、今度は、ステップ１１０で読み込んだヨーレートセンサ７ｂの検出信号に基づいて第１のヨーレートを求めると共に、この第１のヨーレートとステップ１２０で求めた目標ヨーレートの差の絶対値を求める。この差が新たな車両状態を示すものとなる。ＥＳＣ−ＥＣＵ６のうちこの処理を実行する部分が第２車両状態検出手段に相当する。
【００４８】
このとき、ヨーレートセンサ７ｂは、車両の角速度に比例した信号を発生させるものであるため、その検出信号は車輪速度とは関係しない。したがって、ヨーレートセンサ７ｂの検出信号から求めた第１のヨーレートは、車輪速度の変化による影響を受けないものとなる。
【００４９】
そして、ステップ１５０に進み、ステップ１４０で求めた新たな車両状態を用いて制御量の計算を行う。ここでいう制御量の計算とは、車両に発生している横滑り傾向を無くすために制御対象輪に対して発生させるべき制動力に対応する制御量、つまりそのような制動力を発生させるためにブレーキ液圧制御用アクチュエータ１０に備えられた制御弁やモータをどのように駆動するかという電流値や制御時間等を求めるものである。この制御量は、車両状態（つまり横滑り傾向の大きさ）に応じて求められる。
【００５０】
そして、ステップ１６０に進み、アクチュエータ駆動処理を実行する。ここでいうアクチュエータ駆動処理は、ＥＳＣにより制御対象輪に対して制動力を発生させるものであり、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ１０に対してＥＳＣ指令信号を出力するものである。これにより、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ１０は、制御対象輪と対応するＷ／Ｃ１１ＦＲ〜１１ＲＬを自動加圧し、それによりキャリパ１２ＦＲ〜１２ＲＬによってディスクロータ１３ＦＲ〜１３ＲＬが挟み込まれ、制動力が発生させられるようになっている。
【００５１】
例えば、本実施形態のように、旋回内輪の空転を抑制する場合には、制御対象輪が旋回内輪側の駆動輪となり、それに対応したＷ／Ｃ１１ＲＲ、１１ＲＬが自動加圧されることになる。
【００５２】
このように、旋回内輪側の駆動輪の空転を抑制することで、車両の荷重変動を抑えることが可能となるため、車両のロール角の発生を抑制することが可能となり、同時に旋回内輪側の空転（車輪浮き）に伴うアンダーステアを抑制することが可能となる。
【００５３】
なお、このように旋回内輪側の駆動輪の空転を抑制するような車両安定化制御を実行する部分、つまりＥＳＣ−ＥＣＵ６のうちステップ１４０、１５０の処理を実行する部分が安定化制御手段に相当する。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態では、車両安定化制御の開始条件の判定には、駆動輪の車輪速度の差に基づいて求めた第２のヨーレート（駆動輪ヨーレート）と操舵角および車速に基づいて求めた目標ヨーレートを用いている。そして、車両安定化制御における制御量の決定には、ヨーレートセンサ７ｂの検出信号から求めた第１のヨーレートと操舵角および車速に基づいて求めた目標ヨーレートを用いている。
【００５５】
つまり、車両安定化制御の開始条件の判定のときには車輪速度を利用して求められるパラメータを用い、車両安定化制御における制御量の決定のときには制御対象輪とは異なる車輪の車輪速度を利用してパラメータを用いるようにしている。
【００５６】
このようにすれば、車両安定化制御によって制御対象輪に対して制動力を作用させることで車輪速度が影響を受けたとしても、そのような車輪速度を利用したパラメータを用いて制御量を決定していないため、適切に車両安定化制御の制御量を決定することが可能となる。
【００５７】
なお、車両安定化制御の開始条件の判定と制御量の決定の両方とも車輪速度を利用して求めたパラメータを用いないようにすることも考えられるが、本実施形態のように、車両安定化制御の開始条件の判定に駆動輪の車輪速度の差に基づいて求めた第２のヨーレート（駆動輪ヨーレート）を用いることで、以下の効果を得ることができる。
【００５８】
ドライバがステアリング９を操作して車両を旋回させた場合、まず、ドライバによるステアリング９の操作が舵角として表れ、それと同時に操舵輪となる両前輪ＦＲ、ＦＬの操舵角が変化する。すると、操舵角の変化によって車両が旋回し、旋回外輪側に荷重が移動するため、旋回内輪側の駆動輪が空転状態になる。このため、この駆動輪の空転分が車輪速度として現れ、駆動輪の車輪速度の差に基づいて求められる第２のヨーレート（駆動輪ヨーレート）として現れる。
【００５９】
そして、旋回内輪の空転が発生すると、それに起因して車両の挙動が変化する。このような変化がヨーレートセンサによってヨーとして現れるため、ヨーレートセンサの検出結果に基づいて第１のヨーレートを求める場合には、このタイミングで求められることになる。さらに、これが横方向加速度にも現れるため、横方向加速度から第１のヨーレートを求める場合には、このタイミングで求められることになる。
【００６０】
このように、ヨーレートを求めるとき、その求め方によりドライバが操作してからヨーレートを求めるまでに掛かる時間、つまり応答性が異なっていることが分かる。具体的には、操舵角および車速から求める方法→駆動輪の車輪速度の差から求める方法→ヨーレートセンサの検出結果から求める方法→横方向加速度から求める方法の順で応答性が遅くなる。このような応答性の相違は、操舵角や駆動輪の車輪速度の差がヨーレートを発生させる要因となるものであるのに対し、ヨーレートセンサで検出されるヨーや横方向加速度が発生要因に起因して実際に発生した物理量を検出したものであるために発生する。
【００６１】
これに対し、本実施形態では、駆動輪の車輪速度の差に基づいて第２のヨーレート（駆動輪ヨーレート）を求め、操舵角および車速から目標ヨーレートを求めている。つまり、ヨーレートを発生させる要因となるもの、言い換えると応答性の早いものを用いて第２のヨーレートと目標ヨーレートを求めている。このため、目標ヨーレートと第２のヨーレートとを応答性良く求めることができ、それらに基づいてＥＳＣを行う場合に、応答性良いＥＳＣを行うことが可能となる。
【００６２】
（他の実施形態）
上記実施形態では、本発明者らが先に出願した車両安定化制御装置に対する車両安定化制御の制御量の決定手法について説明したが、車輪速度を利用して車両の安定性を判定するパラメータを求める他の形態に対しても本発明を適用することができる。例えば、上記背景技術の欄において説明したように、駆動輪の旋回内外輪の車輪速度差に基づいて旋回内輪の空転傾向を検出することで車両の安定性を判定したり、前後輪の車輪速度差から車両の安定性を判定する車両安定化制御装置にも本発明を適用可能である。
【００６３】
また、上記実施形態では、車両安定化制御の制御量の決定に用いるパラメータとして、車両安定化制御の制御対象輪とはならない非制御対象輪の車輪速度を利用して求められるパラメータを利用する例を挙げたが、車輪速度を利用して求められるパラメータを用いないで制御量を決定しても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。例えば、ヨーレートセンサ７ｂや横方向加速度センサの検出信号からのみに基づいて車両状態（例えば、これらそれぞれの差）を求め、これに基づいて車両安定化制御の制御量を決定することも可能である。この場合、上述したステップ１４０において、車輪速度を利用しないパラメータを求めればよく、その他の各ステップでの処理は、図２と全く同様となる。
【００６４】
さらに、上記実施形態では、車両安定化制御の制御量の決定に用いるパラメータとして、ヨーレートセンサ７ｂの検出信号から求められる第１のヨーレートを用いるようにしているが、その他のパラメータであっても構わない。例えば、車両の横方向加速度（横Ｇ）を例えば横Ｇに応じた検出信号を発生させる加速度センサの検出信号から求め、求められた横Ｇを制御量の決定に用いるようにしても良い。この場合、横Ｇから求められる第１のヨーレートと目標ヨーレートの差から新たな車両状態を求め、この車両状態に応じて制御量を決定することができる。
【００６５】
また、上記実施形態では、操舵角および車速から求められる目標ヨーレートと駆動輪の旋回内外輪の車輪速度差から求められる第２のヨーレートの差に基づいて車両の安定性を求めるようにしたが、この差を時間微分した微分値に基づいて車両の横転傾向を求めることもできる。このようにすれば、目標ヨーレートと第２のヨーレートの差の微分値の方が単なる差よりも位相が早いため、より応答性を高めることが可能となる。
【００６６】
また、上記実施形態では、舵角センサ７ａやヨーレート７ｂおよび車輪速度センサ８ＦＲ〜８ＲＬからの検出信号をＥＳＣ−ＥＣＵ６に入力し、ＥＳＣ−ＥＣＵ６で操舵角、ヨーレート、車輪速度および車速等を求めるようにしている。しかしながら、これは単なる一例であり、舵角センサ７ａやヨーレートセンサ７ｂもしくは車輪速度センサ８ＦＲ、８ＦＬ、８ＲＲ、８ＲＬからの検出信号が他のＥＣＵ（図示しない）に入力されるようにし、他のＥＣＵで各種物理量を求め、それが車内ＬＡＮ等を通じてＥＳＣ−ＥＣＵ６に伝えられるような形態であっても構わない。
【００６７】
さらに、上記実施形態では、旋回内輪の空転を抑制するように制御対象輪に対して制動力を発生させるような車両安定化制御を示したが、その他の制御形態であっても構わない。例えば、第２のヨーレートが目標ヨーレートに近づくように、制御対象輪に対して制動力を発生させるようにしても良い。
【００６８】
なお、各図中に示したステップは、各種処理を実行する手段に対応するものである。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１実施形態における車両安定化制御装置の全体のシステム構成を示した図である。
【図２】車両安定化制御のフローチャートである。
【符号の説明】
【００７０】
１…エンジン、２…トランスミッション、３…プロペラシャフト、４…デファレンシャル、５…ドライブシャフト、６…ＥＳＣ−ＥＣＵ、７ａ…舵角センサ、７ｂ…ヨーレートセンサ、８ＦＬ〜８ＲＲ…車輪速度センサ、９…ステアリング、１０…ブレーキ液圧制御用アクチュエータ、１１ＦＲ〜１１ＲＲ…Ｗ／Ｃ、１２ＦＲ〜１２ＲＲ…キャリパ、１３ＦＲ〜１３ＲＲ…ディスクロータ、ＦＬ〜ＲＲ…車輪。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪速度に基づいて求められるパラメータを用いて車両の安定性を示す車両状態を求める第１車両状態検出手段（１１０、１２０）と、
前記第１車両状態検出手段によって求められた前記車両状態が車両安定化制御の開始しきい値を超えているか否かを判定することで、前記車両安定化制御を開始するか否かの判定を行う安定化開始判定手段（１３０）と、
前記制御対象輪とは異なる車輪の前記車輪速度に基づいて求められるパラメータを用いて車両の安定性を示す車両状態を求める第２車両状態検出手段（１４０）と、
前記安定化開始判定手段（１３０）で前記車両安定化制御を開始すると判定したときに、前記第２車両状態検出手段（１４０）で求めた前記車両状態に基づいて制御量を決定する制御量設定手段（１５０）と、
前記制御量設定手段（１５０）で決定された前記制御量を出力することで、前記車両安定化制御の制御対象輪に対して与える制動力もしくは駆動力を調整する安定化制御手段（１６０）と、を有していることを特徴とする車両安定化制御装置。
【請求項２】
前記第２車両状態検出手段は、
前記車両に備えられたヨーレートセンサ（７ｂ）の検出信号に基づいて前記車両の第１のヨーレートを取得する手段と、
前記車両におけるステアリング（９）の操作に応じた検出信号を出力する舵角センサ（７ａ）の該検出信号に基づいて操舵角を求めると共に、前記車輪速度に基づいて車速を求め、求めた操舵角および車速に応じた目標ヨーレートを取得する手段と、
前記ヨーレートセンサ（７ｂ）の検出信号に基づいて求めた前記第１のヨーレートと前記目標ヨーレートの差を前記車両状態として求める手段と、を有していることを特徴とする請求項１に記載の車両安定化制御装置。
【請求項３】
前記第２車両状態検出手段は、
前記車両に備えられた該車両の横方向加速度に応じた検出信号を出力する加速度センサの該検出信号に基づいて前記車両の第１のヨーレートを取得する手段と、
前記車両におけるステアリング（９）の操作に応じた検出信号を出力する舵角センサ（７ａ）の該検出信号に基づいて操舵角を求めると共に、前記車輪速度に基づいて車速を求め、求めた操舵角および車速に応じた目標ヨーレートを取得する手段と、
前記加速度センサの検出信号に基づいて求めた前記第１のヨーレートと前記目標ヨーレートの差を前記車両状態として求める手段と、を有していることを特徴とする請求項１に記載の車両安定化制御装置。
【請求項４】
車輪速度に基づいて求められるパラメータを用いて車両の安定性を示す車両状態を求める第１車両状態検出手段（１１０、１２０）と、
前記第１車両状態検出手段によって求められた前記車両状態が車両安定化制御の開始しきい値を超えているか否かを判定することで、前記車両安定化制御を開始するか否かの判定を行う安定化開始判定手段（１３０）と、
前記車輪速度を用いないで求められるパラメータを用いて車両の安定性を示す車両状態を求める第２車両状態検出手段（１４０）と、
前記安定化開始判定手段（１３０）で前記車両安定化制御を開始すると判定したときに、前記第２車両状態検出手段（１４０）で求めた前記車両状態に基づいて制御量を決定する制御量設定手段（１５０）と、
前記制御量設定手段（１５０）で決定された前記制御量を出力することで、前記車両安定化制御の制御対象輪に対して与える制動力もしくは駆動力を調整する安定化制御手段（１６０）と、を有していることを特徴とする車両安定化制御装置。
【請求項５】
前記第１車両状態検出手段は、
前記車両における左右駆動輪の車輪速度を求め、前記車両の旋回時における前記左右駆動輪の車輪速度の差に基づいて前記車両の第２のヨーレートとなる駆動輪ヨーレートを取得する手段と、
前記車両におけるステアリング（９）の操作に応じた検出信号を出力する舵角センサ（７ａ）の該検出信号に基づいて操舵角を求めると共に、前記車輪速度に基づいて車速を求め、求めた操舵角および車速に応じた目標ヨーレートを取得する手段と、
前記駆動輪ヨーレートと前記目標ヨーレートの差を前記車両状態として求める手段と、を有していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両安定化制御装置。
【請求項１】
車輪速度に基づいて求められるパラメータを用いて車両の安定性を示す車両状態を求める第１車両状態検出手段（１１０、１２０）と、
前記第１車両状態検出手段によって求められた前記車両状態が車両安定化制御の開始しきい値を超えているか否かを判定することで、前記車両安定化制御を開始するか否かの判定を行う安定化開始判定手段（１３０）と、
前記制御対象輪とは異なる車輪の前記車輪速度に基づいて求められるパラメータを用いて車両の安定性を示す車両状態を求める第２車両状態検出手段（１４０）と、
前記安定化開始判定手段（１３０）で前記車両安定化制御を開始すると判定したときに、前記第２車両状態検出手段（１４０）で求めた前記車両状態に基づいて制御量を決定する制御量設定手段（１５０）と、
前記制御量設定手段（１５０）で決定された前記制御量を出力することで、前記車両安定化制御の制御対象輪に対して与える制動力もしくは駆動力を調整する安定化制御手段（１６０）と、を有していることを特徴とする車両安定化制御装置。
【請求項２】
前記第２車両状態検出手段は、
前記車両に備えられたヨーレートセンサ（７ｂ）の検出信号に基づいて前記車両の第１のヨーレートを取得する手段と、
前記車両におけるステアリング（９）の操作に応じた検出信号を出力する舵角センサ（７ａ）の該検出信号に基づいて操舵角を求めると共に、前記車輪速度に基づいて車速を求め、求めた操舵角および車速に応じた目標ヨーレートを取得する手段と、
前記ヨーレートセンサ（７ｂ）の検出信号に基づいて求めた前記第１のヨーレートと前記目標ヨーレートの差を前記車両状態として求める手段と、を有していることを特徴とする請求項１に記載の車両安定化制御装置。
【請求項３】
前記第２車両状態検出手段は、
前記車両に備えられた該車両の横方向加速度に応じた検出信号を出力する加速度センサの該検出信号に基づいて前記車両の第１のヨーレートを取得する手段と、
前記車両におけるステアリング（９）の操作に応じた検出信号を出力する舵角センサ（７ａ）の該検出信号に基づいて操舵角を求めると共に、前記車輪速度に基づいて車速を求め、求めた操舵角および車速に応じた目標ヨーレートを取得する手段と、
前記加速度センサの検出信号に基づいて求めた前記第１のヨーレートと前記目標ヨーレートの差を前記車両状態として求める手段と、を有していることを特徴とする請求項１に記載の車両安定化制御装置。
【請求項４】
車輪速度に基づいて求められるパラメータを用いて車両の安定性を示す車両状態を求める第１車両状態検出手段（１１０、１２０）と、
前記第１車両状態検出手段によって求められた前記車両状態が車両安定化制御の開始しきい値を超えているか否かを判定することで、前記車両安定化制御を開始するか否かの判定を行う安定化開始判定手段（１３０）と、
前記車輪速度を用いないで求められるパラメータを用いて車両の安定性を示す車両状態を求める第２車両状態検出手段（１４０）と、
前記安定化開始判定手段（１３０）で前記車両安定化制御を開始すると判定したときに、前記第２車両状態検出手段（１４０）で求めた前記車両状態に基づいて制御量を決定する制御量設定手段（１５０）と、
前記制御量設定手段（１５０）で決定された前記制御量を出力することで、前記車両安定化制御の制御対象輪に対して与える制動力もしくは駆動力を調整する安定化制御手段（１６０）と、を有していることを特徴とする車両安定化制御装置。
【請求項５】
前記第１車両状態検出手段は、
前記車両における左右駆動輪の車輪速度を求め、前記車両の旋回時における前記左右駆動輪の車輪速度の差に基づいて前記車両の第２のヨーレートとなる駆動輪ヨーレートを取得する手段と、
前記車両におけるステアリング（９）の操作に応じた検出信号を出力する舵角センサ（７ａ）の該検出信号に基づいて操舵角を求めると共に、前記車輪速度に基づいて車速を求め、求めた操舵角および車速に応じた目標ヨーレートを取得する手段と、
前記駆動輪ヨーレートと前記目標ヨーレートの差を前記車両状態として求める手段と、を有していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両安定化制御装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００７−１６１１４４（Ｐ２００７−１６１１４４Ａ）
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３６１７３４（Ｐ２００５−３６１７３４）
【出願日】平成１７年１２月１５日（２００５．１２．１５）
【出願人】（３０１０６５８９２）株式会社アドヴィックス (1,291)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月１５日（２００５．１２．１５）
【出願人】（３０１０６５８９２）株式会社アドヴィックス (1,291)
【Ｆターム（参考）】
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