JP2017089465A - 車両用挙動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ドライバに違和感を与えることなく演算負荷を軽減しつつ、ドライバの意図した挙動を正確に実現するように車両の挙動を制御することができる、車両用挙動制御装置を提供する。【解決手段】車両用挙動制御装置は、操舵速度に応じて目標付加減速度を決定し、この目標付加減速度を実現するように車両(1)の最終目標トルクを低減させるＰＣＭ(16)を有し、ＰＣＭは、車速に応じた補正係数Ｋ１と、操舵角に応じた補正係数Ｋ２と、アクセル開度に応じた補正係数Ｋ３と、要求減速度に応じた補正係数Ｋ４とを、目標付加減速度に乗算することにより、この目標付加減速度を減少させるように補正し、補正係数Ｋ１及びＫ２を目標付加減速度に乗じた値が閾値ＤT未満である場合、トルク低減制御を停止し、補正係数Ｋ１及びＫ２を目標付加減速度に乗じた値がＤT以上、且つ、Ｋ３及びＫ４を目標付加減速度に乗じた値がＤT未満である場合、トルク低減制御を維持する。【選択図】図５

Description

本発明は、車両用挙動制御装置に係わり、特に、前輪が操舵される車両の挙動を制御する車両用挙動制御装置に関する。

従来、スリップ等により車両の挙動が不安定になった場合に安全方向に車両の挙動を制御するもの（横滑り防止装置等）が知られている。具体的には、車両のコーナリング時等に、車両にアンダーステアやオーバーステアの挙動が生じたことを検出し、それらを抑制するように車輪に適切な減速度を付与するようにしたものが知られている。

一方、上述したような車両の挙動が不安定になるような走行状態における安全性向上のための制御とは異なり、通常の走行状態にある車両のコーナリング時におけるドライバによる一連の操作（ブレーキング、ステアリングの切り込み、加速、及び、ステアリングの戻し等）が自然で安定したものとなるように、コーナリング時に減速度を調整して操舵輪である前輪に加わる荷重を調整するようにした車両運動制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

更に、ドライバのステアリング操作に対応するヨーレート関連量（例えばヨー加速度）に応じて車両の駆動力を低減させることにより、ドライバがステアリング操作を開始したときに減速度を迅速に車両に生じさせ、十分な荷重を操舵輪である前輪に迅速に加えるようにした車両用挙動制御装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この車両用挙動制御装置によれば、ステアリング操作の開始時に荷重を前輪に迅速に加えることにより、前輪と路面との間の摩擦力が増加し、前輪のコーナリングフォースが増大するので、カーブ進入初期における車両の回頭性が向上し、ステアリングの切り込み操作に対する応答性が向上する。これにより、ドライバが意図したとおりの車両挙動を実現する。

特開２０１１−８８５７６号公報 特開２０１４−１６６０１４号公報

しかしながら、低い車速で走行中に操舵が行なわれた場合（例えば、大型駐車場内において低車速で走行中に操舵速度の速いステアリング操作が行なわれた場合）に、高い車速での走行中に同様の操舵が行なわれたときと同程度に車両の駆動力を低減させると、既に車速が低く回頭性の向上が必要ない状況にも関わらず減速度を車両に生じさせ、荷重を前輪に加えることになるので、車速が低くなり過ぎ、あるいは回頭性が必要以上に高くなる。
また、ドライバが車両の駆動力を必要とし、アクセルペダルを大きく踏み込んでいるほど、ドライバは車速変化に敏感になるので、アクセルペダルが大きく踏み込まれているときに操舵が行われた場合（例えば、高速道路入口における合流時や、登坂中のレーンチェンジ、登坂中のＳ字カーブ等）に、アクセルペダルが大きく踏み込まれていないときに操舵が行なわれた場合（例えば、アクセルペダルに軽く足を載せて平地を定速走行中におけるカーブやレーンチェンジ）と同程度に車両の駆動力を低減させると、ブレーキの引きずりが生じているような違和感を覚える。
また、ドライバが車両を減速させようとし、ブレーキペダルを大きく踏み込んでいるほど、ドライバは減速度の変化に敏感になるので、ブレーキペダルが大きく踏み込まれつつ操舵が行われた場合（例えば、立体駐車場のらせん状のスロープを下っている場合）に、ブレーキペダルが大きく踏み込まれていないときに操舵が行なわれた場合（例えば、平地を定速走行中におけるカーブやレーンチェンジ）と同程度に車両の駆動力を低減させると、ドライバは自分が要求する以上の減速度が生じているような違和感を覚える。
そこで、本発明者らは、車両の車速が小さくなるほど、車両に対する要求駆動力が大きくなるほど、又は、車両に対する要求減速度が大きくなるほど、ヨーレート関連量に応じて決定された駆動力低減量を減少させるように補正する車両用挙動制御装置を提案した（特願２０１３−２２６３３０号、特願２０１３−２２６３３１号、特願２０１３−２２６３５３号）。

上述したように、車速、要求駆動力、要求減速度等に基づき駆動力低減量を減少させるように補正した場合、補正後の駆動力低減量が極めて小さい値となり、駆動力を低減させる制御を行った場合と行わなかった場合とで車両の挙動にほとんど差異が生じないこともある。このような場合には、車両用挙動制御装置の演算負荷を軽減し、あるいは、駆動力を低減させるために制御される各種アクチュエータ（例えばスロットルバルブ、点火装置、燃料噴射弁等）の作動負荷を軽減するため、駆動力を低減させる制御を行わないことが好ましい。

しかしながら、単純に補正後の駆動力低減量が所定の閾値未満となった場合に駆動力を低減させる制御を行わないようにすると、補正後の駆動力低減量が閾値を跨ぐ前後における車速、要求駆動力、要求減速度等の値によっては、駆動力を低減させる制御を行う場合と行わない場合との間における車両の挙動の変化をドライバが違和感として認識する可能性がある。例えば、車速がある程度高く、回頭性の向上に対する要求が高い場合において、アクセルペダル又はブレーキペダルが大きく踏み込まれたことにより、補正後の駆動力低減量が閾値未満となったときに、駆動力を低減させる制御を停止すると、僅かながら車両の回頭性が低下するので、ステアリングホイールの反力の変化や車両の進行方向の変化等が生じ、ドライバに違和感を与える可能性がある。

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、ドライバに違和感を与えることなく演算負荷を軽減しつつ、ドライバの意図した挙動を正確に実現するように車両の挙動を制御することができる、車両用挙動制御装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の車両用挙動制御装置は、前輪が操舵される車両の挙動を制御する車両用挙動制御装置において、車両のヨーレートに関連するヨーレート関連量に応じて、この車両に付加すべき目標付加減速度を決定し、この目標付加減速度を実現するように車両の駆動力を低減させる駆動力制御手段を有し、駆動力制御手段は、車両の車速に応じて設定された１以下の車速係数と、車両の操舵角に応じて設定された１以下の操舵角係数と、車両のアクセル開度に応じて設定された１以下のアクセル開度係数と、車両の要求減速度に応じて決定された１以下の要求減速度係数とを、目標付加減速度に乗算することにより、この目標付加減速度を減少させるように補正し、車速係数及び操舵角係数を目標付加減速度に乗じた値が所定の判定閾値未満である場合、駆動力を低減させる制御を停止し、車速係数及び操舵角係数を目標付加減速度に乗じた値が判定閾値以上、且つ、アクセル開度係数及び要求減速度係数を目標付加減速度に乗じた値が判定閾値未満である場合、補正後の目標付加減速度を実現するように車両の駆動力を低減させる制御を行うことを特徴とする。
このように構成された本発明においては、車速係数及び操舵角係数を目標付加減速度に乗じた値が判定閾値未満である場合、駆動力を低減させる制御を停止するので、車速及び操舵角に基づき回頭性向上の必要性が低い状況であると考えられ、駆動力を低減させる制御を停止してもドライバに違和感を与える可能性が低い場合には、駆動力を低減させる制御を停止することができ、ドライバに違和感を与えることなく演算負荷を軽減することができる。また、車速係数及び操舵角係数を目標付加減速度に乗じた値が判定閾値以上、且つ、アクセル開度係数及び要求減速度係数を目標付加減速度に乗じた値が判定閾値未満である場合、補正後の付加減速度を実現するように車両の駆動力を低減させる制御を行うので、車速及び操舵角に基づき回頭性向上の必要性が高い状況である場合には、アクセル開度及び要求減速度に基づき駆動力低減量が判定閾値未満に補正される場合であっても、駆動力を低減させる制御を維持することができ、ドライバに違和感を与えることを防止できる。即ち、ドライバに違和感を与えることなく演算負荷を軽減しつつ、ドライバの意図した挙動を正確に実現するように車両の挙動を制御することができる。

また、本発明において、好ましくは、車速係数は、車速が小さくなるほど減少するように設定されている。
このように構成された本発明においては、車速が小さくなるほど車両に発生させる減速度を小さくすることができ、これにより、既に車速が低く回頭性の向上が必要ない状況において更に減速度を生じさせることで車速を低下させ過ぎたり回頭性を必要以上に向上させたりすることを防止できる。

また、本発明において、好ましくは、操舵角係数は、操舵角が小さくなるほど減少するように設定されている。
このように構成された本発明においては、操舵角が小さくなるほど車両に付加する減速度を小さくすることができ、これにより、操舵角が十分に小さく回頭性の向上が必要ない状況において更に減速度を生じさせることで回頭性を必要以上に向上させることを防止できる。

また、本発明において、好ましくは、アクセル開度係数は、アクセル開度が大きくなるほど減少するように設定されている。
このように構成された本発明においては、アクセル開度が大きくなるほど車両に付加する減速度を小さくすることができ、これにより、ドライバがアクセルペダルを大きく踏み込んでおり、車速変化に敏感な場合に、ドライバがブレーキを引きずっているような違和感を与えることを防止できる。

また、本発明において、好ましくは、要求減速度係数は、要求減速度が大きくなるほど減少するように設定されている。
このように構成された本発明においては、要求減速度が大きくなるほど車両に付加する減速度を小さくすることができ、これにより、ドライバがブレーキペダルを大きく踏み込んでおり、減速度の変化に敏感な場合に、ドライバが要求する以上の減速度が生じているような違和感を与えることを防止できる。

また、本発明において、好ましくは、駆動力制御手段は、車両の操舵角が増大し且つヨーレート関連量が増大している場合、ヨーレート関連量に応じて駆動力を低減させる。
このように構成された本発明においては、ステアリングの切り込み操作が開始されることにより車両の操舵角が増大し且つヨーレート関連量が増大している場合に最終目標駆動力を低減させ、十分な荷重を操舵輪である前輪に加えて前輪のコーナリングフォースを増大させることができ、ドライバに違和感を与えることなく演算負荷を軽減しつつ、ステアリングの切り込み操作に対する車両の応答性を確実に向上することができる。

本発明による車両用挙動制御装置によれば、ドライバに違和感を与えることなく演算負荷を軽減しつつ、ドライバの意図した挙動を正確に実現するように車両の挙動を制御することができる。

本発明の実施形態による車両用挙動制御装置を搭載した車両の全体構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態による車両用挙動制御装置の電気的構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態による車両用挙動制御装置がエンジンを制御するエンジン制御処理のフローチャートである。 本発明の実施形態による車両用挙動制御装置がトルク低減量を決定するトルク低減量決定処理のフローチャートである。 本発明の実施形態による車両用挙動制御装置が付加減速度を補正する付加減速度補正処理のフローチャートである。 本発明の実施形態による車両用挙動制御装置が決定する目標付加減速度と操舵速度との関係を示したマップである。 本発明の実施形態による車両用挙動制御装置が決定する付加減速度の補正係数と車速との関係を示したマップである。 本発明の実施形態による車両用挙動制御装置が決定する付加減速度の補正係数と操舵角との関係を示したマップである。 本発明の実施形態による車両用挙動制御装置が決定する付加減速度の補正係数とアクセル開度との関係を示したマップである。 本発明の実施形態による車両用挙動制御装置が決定する付加減速度の補正係数と要求減速度との関係を示したマップである。 本発明の実施形態による車両用挙動制御装置を搭載した車両が旋回を行う場合における、車両用挙動制御装置によるエンジン制御に関するパラメータの時間変化を示す線図であり、図１１（ａ）は右旋回を行う車両を概略的に示す平面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）に示したように右旋回を行う車両の操舵角の変化を示す線図、図１１（ｃ）は図１１（ｂ）に示したように右旋回を行う車両の操舵速度の変化を示す線図、図１１（ｄ）は、図１１（ｃ）に示した操舵速度に基づき決定された付加減速度の変化を示す線図、図１１（ｅ）は図１１（ｄ）に示した付加減速度に基づいて決定されたトルク低減量の変化を示す線図、図１１（ｆ）は基本目標トルクとトルク低減量とに基づき決定された最終目標トルクの変化を示す線図、図１１（ｇ）は図１１（ｆ）に示した最終目標トルクに基づきエンジンの制御を行った場合に車両に発生するヨーレート（実ヨーレート）の変化と、トルク低減量決定部が決定したトルク低減量に基づくエンジンの制御を行わなかった場合の実ヨーレートの変化とを示す線図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による車両用挙動制御装置を説明する。

まず、図１により、本発明の実施形態による車両用挙動制御装置を搭載した車両について説明する。図１は、本発明の実施形態による車両用挙動制御装置を搭載した車両の全体構成を示すブロック図である。

図１において、符号１は、本実施形態による車両用挙動制御装置を搭載した車両を示す。車両１の車体前部には、駆動輪（図１の例では左右の前輪２）を駆動するエンジン４が搭載されている。エンジン４は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃エンジンである。

また、車両１は、ステアリングホイール６の回転角度を検出する操舵角センサ８、アクセルペダルの開度（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ１０、車速を検出する車速センサ１２、及び、ブレーキ液圧を検出するブレーキ液圧センサ１４を有する。これらの各センサは、それぞれの検出値をＰＣＭ（Power-train Control Module）１６に出力する。

次に、図２により、本発明の実施形態による車両用挙動制御装置の電気的構成を説明する。図２は、本発明の実施形態による車両用挙動制御装置の電気的構成を示すブロック図である。
本発明の実施形態によるＰＣＭ１６（車両用挙動制御装置）は、上述したセンサ８〜１４の検出信号の他、エンジン４の運転状態を検出する各種センサが出力した検出信号に基づいて、エンジン４の各部（例えば、スロットルバルブ、ターボ過給機、可変バルブ機構、点火装置、燃料噴射弁、ＥＧＲ装置等）に対する制御を行うべく、制御信号を出力する。

ＰＣＭ１６は、アクセルペダルの操作を含む車両１の運転状態に基づき基本目標トルクを決定する基本目標トルク決定部１８と、車両１のヨーレート関連量に基づき車両１に減速度を付加するためのトルク低減量を決定するトルク低減量決定部２０と、基本目標トルクとトルク低減量とに基づき最終目標トルクを決定する最終目標トルク決定部２２と、最終目標トルクを出力させるようにエンジン４を制御するエンジン制御部２４とを有する。本実施形態では、トルク低減量決定部２０は、ヨーレート関連量として車両１の操舵速度を用いる場合を説明する。
これらのＰＣＭ１６の各構成要素は、ＣＰＵ、当該ＣＰＵ上で解釈実行される各種のプログラム（ＯＳなどの基本制御プログラムや、ＯＳ上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む）、及びプログラムや各種のデータを記憶するためのＲＯＭやＲＡＭの如き内部メモリを備えるコンピュータにより構成される。

次に、図３乃至図１０により、車両用挙動制御装置が行う処理について説明する。
図３は、本発明の実施形態による車両用挙動制御装置がエンジン４を制御するエンジン制御処理のフローチャートであり、図４は、本発明の実施形態による車両用挙動制御装置がトルク低減量を決定するトルク低減量決定処理のフローチャートであり、図５は本発明の実施形態による車両用挙動制御装置が付加減速度を補正する付加減速度補正処理のフローチャートであり、図６は本発明の実施形態による車両用挙動制御装置が決定する目標付加減速度と操舵速度との関係を示したマップであり、図７乃至図１０は、本発明の実施形態による車両用挙動制御装置が決定する付加減速度の補正係数と、車速、操舵角、アクセル開度、及び、要求減速度のそれぞれとの関係を示したマップである。

図３のエンジン制御処理は、車両１のイグニッションがオンにされ、車両用挙動制御装置に電源が投入された場合に起動され、繰り返し実行される。
エンジン制御処理が開始されると、図３に示すように、ステップＳ１において、ＰＣＭ１６は車両１の運転状態に関する各種情報を取得する。具体的には、ＰＣＭ１６は、操舵角センサ８が検出した操舵角、アクセル開度センサ１０が検出したアクセル開度、車速センサ１２が検出した車速、ブレーキ液圧センサ１４が検出したブレーキ液圧、車両１の変速機に現在設定されているギヤ段等を含む、上述した各種センサが出力した検出信号を運転状態に関する情報として取得する。

次に、ステップＳ２において、ＰＣＭ１６の基本目標トルク決定部１８は、ステップＳ１において取得されたアクセルペダルの操作を含む車両１の運転状態に基づき、目標加速度を設定する。具体的には、基本目標トルク決定部１８は、種々の車速及び種々のギヤ段について規定された加速度特性マップ（予め作成されてメモリなどに記憶されている）の中から、現在の車速及びギヤ段に対応する加速度特性マップを選択し、選択した加速度特性マップを参照して現在のアクセル開度に対応する目標加速度を決定する。

次に、ステップＳ３において、基本目標トルク決定部１８は、ステップＳ２において決定した目標加速度を実現するためのエンジン４の基本目標トルクを決定する。この場合、基本目標トルク決定部１８は、現在の車速、ギヤ段、路面勾配、路面μなどに基づき、エンジン４が出力可能なトルクの範囲内で、基本目標トルクを決定する。

また、ステップＳ２及びＳ３の処理と並行して、ステップＳ４において、トルク低減量決定部２０は、ステアリング操作に基づき車両１に減速度を付加するためのトルク低減量を決定するトルク低減量決定処理を実行する。このトルク低減量決定処理について、図４を参照して説明する。

図４に示すように、トルク低減量決定処理が開始されると、ステップＳ２１において、トルク低減量決定部２０は、ステップＳ１において取得した操舵角の絶対値が増大中か否かを判定する。その結果、操舵角の絶対値が増大中である場合、ステップＳ２２に進み、トルク低減量決定部２０は、ステップＳ１において取得した操舵角に基づき操舵速度を算出する。

次に、ステップＳ２３において、トルク低減量決定部２０は、操舵速度の絶対値が減少しているか否かを判定する。
その結果、操舵速度の絶対値が減少していない場合、即ち操舵速度の絶対値が増大している又は操舵速度の絶対値が変化していない場合、ステップＳ２４に進み、トルク低減量決定部２０は、操舵速度に基づき目標付加減速度を取得する。この目標付加減速度は、ドライバの意図した車両挙動を正確に実現するために、ステアリング操作に応じて車両１に付加すべき減速度である。

具体的には、トルク低減量決定部２０は、図６のマップに示した目標付加減速度と操舵速度との関係に基づき、ステップＳ２２において算出した操舵速度に対応する目標付加減速度を取得する。
図６における横軸は操舵速度を示し、縦軸は目標付加減速度を示す。図６に示すように、操舵速度が閾値Ｔ_S以下である場合、対応する目標付加減速度は０である。即ち、操舵速度が閾値Ｔ_S以下である場合、ＰＣＭ１６は、ステアリング操作に基づき車両１に減速度を付加するための制御（具体的にはエンジン４の出力トルクの低減）を停止する。
一方、操舵速度が閾値Ｔ_Sを超えている場合には、操舵速度が増大するに従って、この操舵速度に対応する目標付加減速度は、最小値（図６では０．０５ｍ／ｓ²）から所定の上限値Ｄ_max（例えば１ｍ／ｓ²）に漸近するように増大する。即ち、操舵速度が増大するほど目標付加減速度は増大し、且つ、その増大量の増加割合は小さくなる。

次に、ステップＳ２５において、トルク低減量決定部２０は、ステップＳ２４において取得された目標付加減速度を補正する付加減速度補正処理を実行する。この付加減速度補正処理について、図５を参照して説明する。

図５に示すように、付加減速度補正処理が開始されると、ステップＳ４１において、トルク低減量決定部２０は、ステップＳ１で取得した車速、操舵角、及びアクセル開度と、ステップＳ１で取得したブレーキ液圧に基づき特定した要求減速度とに基づき、付加減速度を補正するための補正係数Ｋ１〜Ｋ４を取得する。
具体的には、トルク低減量決定部２０は、車速、操舵角、アクセル開度、及び要求減速度と補正係数Ｋ１〜Ｋ４とのそれぞれの関係を示す図７〜図１０の各マップを参照し、車速、操舵角、アクセル開度、及び要求減速度のそれぞれに対応する補正係数Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、及びＫ４を取得する。

図７は、本発明の実施形態によるトルク低減量決定部２０が決定する付加減速度の補正係数Ｋ１と車速との関係を示したマップである。この図７における横軸は車速を示し、縦軸は補正係数Ｋ１を示す。図７に示すように、１０ｋｍ／ｈ以上６０ｋｍ／ｈ以下の速度範囲において、車速が小さくなるほど補正係数Ｋ１が小さくなるように設定されると共に、８０ｋｍ／ｈ以上の速度範囲においては、車速が大きくなるほど補正係数Ｋ１が小さくなるように設定されている。車速が６０ｋｍ／ｈ以上８０ｋｍ／ｈ以下の速度範囲では、補正係数Ｋ１は１で一定となっており、付加減速度の補正は行なわれない。また、車速が１０ｋｍ／ｈ以下の場合には、補正係数Ｋ１は０．１で一定となっている。

図８は、本発明の実施形態によるトルク低減量決定部２０が決定する付加減速度の補正係数Ｋ２と操舵角との関係を示したマップである。この図８における横軸は操舵角を示し、縦軸は補正係数Ｋ２を示す。図８に示すように、操舵角が１２０ｄｅｇ未満の場合、操舵角が小さくなるほど補正係数Ｋ２が小さくなるように設定されている。操舵角が１２０ｄｅｇ以上の場合には、補正係数Ｋ２は最大値１で一定となっている。また、操舵角が０ｄｅｇの場合、補正係数Ｋ２は最小値０．３となっている。

図９は、本発明の実施形態によるトルク低減量決定部２０が決定する付加減速度の補正係数Ｋ３とアクセル開度との関係を示したマップである。この図９における横軸はアクセル開度を示し、縦軸は補正係数Ｋ３を示す。図９に示すように、アクセル開度が６０％未満の場合、アクセル開度が大きくなるほど補正係数Ｋ３が小さくなるように設定されている。アクセル開度が６０％以上の場合には、補正係数Ｋ３は最小値０．２５で一定となっている。また、アクセル開度が０％の場合、補正係数Ｋ３は最大値１となっている。

図１０は、本発明の実施形態によるトルク低減量決定部２０が決定する付加減速度の補正係数Ｋ４と要求減速度との関係を示したマップである。この図１０における横軸は要求減速度を示し、縦軸は補正係数Ｋ４を示す。図１０に示すように、要求減速度が１ｍ／ｓ²未満の場合、要求減速度が大きくなるほど補正係数Ｋ４が小さくなるように設定されている。要求減速度が１ｍ／ｓ²以上の場合には、補正係数Ｋ４は最小値０で一定となっている。また、要求減速度が０ｍ／ｓ²の場合、補正係数Ｋ４は最大値１となっている。

図５に戻り、ステップＳ４１において、車速、操舵角、アクセル開度、及び要求減速度のそれぞれに対応する補正係数Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、及びＫ４を取得した後、ステップＳ４２に進み、トルク低減量決定部２０は、図４のステップＳ２４において取得した目標付加減速度に補正係数Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、及びＫ４の全てを乗算することにより、目標付加減速度を補正する（以下、補正後の付加減速度を必要に応じて「補正付加減速度」という）。

次に、ステップＳ４３において、トルク低減量決定部２０は、補正付加減速度が、所定の閾値Ｄ_T（例えば０．０５ｍ／ｓ²）未満か否かを判定する。

その結果、補正付加減速度が閾値Ｄ_T未満である場合、ステップＳ４４に進み、トルク低減量決定部２０は、図４のステップＳ２４において取得した目標付加減速度に補正係数Ｋ１及びＫ２を乗算した値が閾値Ｄ_T未満か否かを判定する。

その結果、目標付加減速度に補正係数Ｋ１及びＫ２を乗算した値が閾値Ｄ_T未満である場合、車速が十分低いか又は操舵角が十分小さく、回頭性向上の必要性が低い状況であると考えられ、トルクを低減させる制御を停止してもドライバに違和感を与える可能性が低いので、ステップＳ４５に進み、トルク低減量決定部２０は、補正付加減速度を０に設定する。即ち、トルクの低減を停止する。その後、トルク低減量決定部２０は、付加減速度補正処理を終了する。

一方、目標付加減速度に補正係数Ｋ１及びＫ２を乗算した値が閾値Ｄ_T未満ではない（閾値Ｄ_T以上である）場合、ステップＳ４６に進み、トルク低減量決定部２０は、図４のステップＳ２４において取得した目標付加減速度に補正係数Ｋ３及びＫ４を乗算した値が閾値Ｄ_T未満か否かを判定する。

その結果、目標付加減速度に補正係数Ｋ３及びＫ４を乗算した値が閾値Ｄ_T未満である場合、車速が高く且つ操舵角が大きいことにより回頭性向上の必要性が高い状況であるにも関わらず、アクセル開度が大きいか又は要求減速度が大きいことにより補正付加減速度が閾値Ｄ_T未満になっていると考えられる。この場合、トルクを低減させる制御を停止すると、僅かながら車両の回頭性が低下するので、ステアリングホイールの反力の変化や車両の進行方向の変化等が生じ、ドライバに違和感を与える可能性がある。そこで、トルク低減量決定部２０は、ステップＳ４２において算出した補正付加減速度を０にすることなく付加減速度補正処理を終了する。即ち、トルクの低減を維持する。

一方、目標付加減速度に補正係数Ｋ３及びＫ４を乗算した値が閾値Ｄ_T未満ではない（閾値Ｄ_T以上である）場合、車速が高く且つ操舵角が大きいことにより回頭性向上の必要性が高い状況ではないと考えられるので、ステップＳ４５に進み、トルク低減量決定部２０は、補正付加減速度を０に設定する。即ち、トルクの低減を停止する。

また、ステップＳ４２において、補正付加減速度が閾値Ｄ_T未満ではない（閾値Ｄ_T以上である）場合、トルクの低減を停止すべき状況ではないので、トルク低減量決定部２０は、ステップＳ４２において算出した補正付加減速度を０にすることなく付加減速度補正処理を終了する。即ち、トルクの低減を維持する。

図４に戻り、ステップＳ２５の付加減速度補正処理の後、ステップＳ２６において、トルク低減量決定部２０は、補正後の付加減速度の増大率が閾値Ｒｍａｘ（例えば０．５ｍ／ｓ³）以下となる範囲で今回の処理における付加減速度を決定する。
具体的には、トルク低減量決定部２０は、前回の処理において決定した付加減速度から今回の処理のステップＳ２５において補正した付加減速度への増大率がＲｍａｘ以下である場合、ステップＳ２５において補正した付加減速度を今回の処理における付加減速度として決定する。
一方、前回の処理において決定した付加減速度から今回の処理のステップＳ２５において補正した付加減速度への変化率がＲｍａｘより大きい場合、トルク低減量決定部２０は、前回の処理において決定した付加減速度から今回の処理時まで増大率Ｒｍａｘにより増大させた値を今回の処理における付加減速度として決定する。

また、ステップＳ２３において、操舵速度の絶対値が減少している場合、ステップＳ２７に進み、トルク低減量決定部２０は、前回の処理において決定した付加減速度を今回の処理における付加減速度として決定する。即ち、操舵速度の絶対値が減少している場合、操舵速度の最大時における付加減速度（即ち付加減速度の最大値）が保持される。

また、ステップＳ２１において、操舵角の絶対値が増大中ではない（一定又は減少中である）場合、ステップＳ２８に進み、トルク低減量決定部２０は、前回の処理において決定した付加減速度を今回の処理において減少させる量（減速度減少量）を取得する。この減速度減少量は、例えば、予めメモリ等に記憶されている一定の減少率（例えば０．３ｍ／ｓ³）に基づき算出される。あるいは、ステップＳ１において取得された車両１の運転状態やステップＳ２２において算出した操舵速度に応じて決定された減少率に基づき算出される。

そして、ステップＳ２９において、トルク低減量決定部２０は、前回の処理において決定した付加減速度からステップＳ２８において取得した減速度減少量を減算することにより、今回の処理における付加減速度を決定する。

ステップＳ２６、Ｓ２７、又はＳ２９の後、ステップＳ３０において、トルク低減量決定部２０は、ステップＳ２６、Ｓ２７、又はＳ２９において決定した今回の付加減速度に基づき、トルク低減量を決定する。具体的には、トルク低減量決定部２０は、今回の付加減速度を実現するために必要となるトルク低減量を、ステップＳ１において取得された現在の車速、ギヤ段、路面勾配等に基づき決定する。このステップＳ３１の後、トルク低減量決定部２０はトルク低減量決定処理を終了し、メインルーチンに戻る。

図３に戻り、ステップＳ２及びＳ３の処理及びステップＳ４のトルク低減量決定処理を行った後、ステップＳ５において、最終目標トルク決定部２２は、ステップＳ４において平滑化を行った後の基本目標トルクから、ステップＳ４のトルク低減量決定処理において決定したトルク低減量を減算することにより、最終目標トルクを決定する。

次に、ステップＳ６において、エンジン制御部２４は、ステップＳ５において設定した最終目標トルクを出力させるようにエンジン４を制御する。具体的には、エンジン制御部２４は、ステップＳ５において設定した最終目標トルクと、エンジン回転数とに基づき、最終目標トルクを実現するために必要となる各種状態量（例えば、空気充填量、燃料噴射量、吸気温度、酸素濃度等）を決定し、それらの状態量に基づき、エンジン４の各構成要素のそれぞれを駆動する各アクチュエータを制御する。この場合、エンジン制御部２４は、状態量に応じた制限値や制限範囲を設定し、状態値が制限値や制限範囲による制限を遵守するような各アクチュエータの制御量を設定して制御を実行する。
ステップＳ６の後、ＰＣＭ１６は、エンジン制御処理を終了する。

次に、図１１により、本発明の実施形態による車両用挙動制御装置の作用を説明する。図１１は、本発明の実施形態による車両用挙動制御装置を搭載した車両１が旋回を行う場合における、車両用挙動制御装置によるエンジン制御に関するパラメータの時間変化を示す線図である。

図１１（ａ）は、右旋回を行う車両１を概略的に示す平面図である。この図１１（ａ）に示すように、車両１は、位置Ａから右旋回を開始し、位置Ｂから位置Ｃまで操舵角一定で右旋回を継続する。

図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示したように右旋回を行う車両１の操舵角の変化を示す線図である。図１１（ｂ）における横軸は時間を示し、縦軸は操舵角を示す。
この図１１（ｂ）に示すように、位置Ａにおいて右向きの操舵が開始され、ステアリングの切り足し操作が行われることにより右向きの操舵角が徐々に増大し、位置Ｂにおいて右向きの操舵角が最大となる。その後、位置Ｃまで操舵角が一定に保たれる（操舵保持）。

図１１（ｃ）は、図１１（ｂ）に示したように右旋回を行う車両１の操舵速度の変化を示す線図である。図１１（ｂ）における横軸は時間を示し、縦軸は操舵速度を示す。
車両１の操舵速度は、車両１の操舵角の時間微分により表される。即ち、図１１（ｃ）に示すように、位置Ａにおいて右向きの操舵が開始された場合、右向きの操舵速度が生じ、位置Ａと位置Ｂとの間において操舵速度がほぼ一定に保たれる。その後、右向きの操舵速度は減少し、位置Ｂにおいて右向きの操舵角が最大になると、操舵速度は０になる。更に、位置Ｂから位置Ｃまで右向きの操舵角が保持される間、操舵速度は０のままである。

図１１（ｄ）は、図１１（ｃ）に示した操舵速度に基づき決定された付加減速度の変化を示す線図である。図１１（ｄ）における横軸は時間を示し、縦軸は付加減速度を示す。また、図１１（ｄ）における実線は、図４のトルク低減量決定処理において決定された付加減速度の変化を示し、一点鎖線は、操舵速度に基づく目標付加減速度の変化を示す。この一点鎖線により示す目標付加減速度は、図１１（ｃ）に示した操舵速度の変化と同様に、位置Ａから増大し始め、位置Ａと位置Ｂとの間においてほぼ一定に保たれ、その後減少して位置Ｂにおいて０になる。

図４を参照して説明したように、トルク低減量決定部２０は、ステップＳ２３において操舵速度の絶対値が減少していない場合、即ち操舵速度の絶対値が増大している又は操舵速度の絶対値が変化していない場合、ステップＳ２４において操舵速度に基づき目標付加減速度を取得する。続いて、ステップＳ２５において、トルク低減量決定部２０は、付加減速度の増大率が閾値Ｒｍａｘ以下となる範囲で各処理サイクルにおける付加減速度を決定する。
図１１（ｄ）では、位置Ａから増大を開始した目標付加減速度の増大率が閾値Ｒｍａｘを上回っている場合を示している。この場合、トルク低減量決定部２０は、増大率＝Ｒｍａｘとなるように（即ち一点鎖線で示した目標付加減速度よりも緩やかな増大率で）付加減速度を増大させる。また、位置Ａと位置Ｂとの間において目標付加減速度がほぼ一定に保たれている場合、トルク低減量決定部２０は、付加減速度＝目標付加減速度として決定する。

また、上述したように、図４のステップＳ２３において操舵速度の絶対値が減少している場合、トルク低減量決定部２０は、操舵速度の最大時における付加減速度を保持する。図１１（ｄ）では、位置Ｂに向かって操舵速度が減少している場合、それに伴って一点鎖線により示す目標付加減速度も減少するが、実線により示す付加減速度は最大値を位置Ｂまで維持する。

更に、上述したように、図４のステップＳ２１において、操舵角の絶対値が一定又は減少中である場合、トルク低減量決定部２０は、ステップＳ２９において、ステップＳ２７で取得した減速度減少量を、ステップＳ２８において取得した車両１の重量及びタイヤ使用期間に基づき補正し、ステップＳ３０において、その補正減速度減少量により付加減速度を減少させる。図１１（ｄ）では、トルク低減量決定部２０は、付加減速度の減少率が徐々に小さくなるように、即ち付加減速度の変化を示す実線の傾きが徐々に緩やかになるように、付加減速度を減少させる。

図１１（ｅ）は、図１１（ｄ）に示した付加減速度に基づき決定されたトルク低減量の変化を示す線図である。図１１（ｅ）における横軸は時間を示し、縦軸はトルク低減量を示す。
上述したように、トルク低減量決定部２０は、付加減速度を実現するために必要となるトルク低減量を、現在の車速、ギヤ段、路面勾配等のパラメータに基づき決定する。従って、これらのパラメータが一定である場合、トルク低減量は、図１１（ｄ）に示した付加減速度の変化と同様に変化するように決定される。

図１１（ｆ）は基本目標トルクとトルク低減量とに基づき決定された最終目標トルクの変化を示す線図である。図１１（ｆ）における横軸は時間を示し、縦軸はトルクを示す。また、図１１（ｆ）における点線は基本目標トルクを示し、実線は最終目標トルクを示す。
図３を参照して説明したように、最終目標トルク決定部２２は、ステップＳ３において決定した基本目標トルクから、ステップＳ４のトルク低減量決定処理において決定したトルク低減量を減算することにより、最終目標トルクを決定する。

図１１（ｇ）は、図１１（ｆ）に示した最終目標トルクに基づきエンジン４の制御を行った場合に車両１に発生するヨーレート（実ヨーレート）の変化と、トルク低減量決定部が決定したトルク低減量に基づくエンジン４の制御を行わなかった場合（即ち図１１（ｆ）に点線で示した基本目標トルクを実現するようにエンジン４の制御を行った場合）の実ヨーレートの変化とを示す線図である。図１１（ｇ）における横軸は時間を示し、縦軸はヨーレートを示す。また、図１１（ｇ）における実線は、最終目標トルクを実現するようにエンジン４の制御を行った場合の実ヨーレートの変化を示し、点線は、トルク低減量に対応する制御を行わなかった場合の実ヨーレートの変化を示す。
位置Ａにおいて右向きの操舵が開始され、右向きの操舵速度が増大するにつれて図１１（ｅ）に示したようにトルク低減量を増大させることにより、図１１（ｆ）に示したように最終目標トルクを低減させると、車両１の操舵輪である前輪２の荷重が増加する。その結果、前輪２と路面との間の摩擦力が増加し、前輪２のコーナリングフォースが増大するため、車両１の回頭性が向上する。即ち、図１１（ｇ）に示すように、位置Ａと位置Ｂとの間において、トルク低減量に対応する制御を行わなかった場合（点線）よりも、トルク低減量を反映した最終目標トルクを実現するようにエンジン４の制御を行った場合（実線）の方が、車両１に発生する時計回り（ＣＷ）のヨーレートが大きくなる。
次に、図１１（ｄ）、（ｅ）に示したように、位置Ｂに向かって操舵速度が減少するとき目標付加減速度も減少するが、トルク低減量を最大値のまま維持しているので、操舵の切り込みが継続されている間は前輪２に付加した荷重が維持され、車両１の回頭性が保たれる。
更に、位置Ｂから位置Ｃにおいて操舵角の絶対値が一定である場合、トルク低減量を滑らかに減少させることにより、最終目標トルクを滑らかに上昇させるので、操舵の切り込みの終了に応じて徐々に前輪２に付加した荷重を低減し、前輪２のコーナリングフォースを減少させることにより車体を安定させつつ、エンジン４の出力トルクを回復させることができる。

次に、本発明の実施形態のさらなる変形例を説明する。
上述した実施形態においては、トルク低減量決定部２０は、ヨーレート関連量としての操舵速度に基づき目標付加減速度を取得し、この目標付加減速度に基づいてトルク低減量を決定すると説明したが、アクセルペダルの操作以外の車両１の運転状態（操舵角、ヨーレート、スリップ率等）に基づきトルク低減量を決定するようにしてもよい。
例えば、トルク低減量決定部２０は、操舵角及び車速から算出した目標ヨーレートや、ヨーレートセンサから入力されたヨーレートに基づき、車両１に発生させるべき目標ヨー加速度をヨーレート関連量として算出し、その目標ヨー加速度に基づき目標付加減速度を取得して、トルク低減量を決定するようにしてもよい。あるいは、加速度センサにより、車両１の旋回に伴って発生する横加速度をヨーレート関連量として検出し、この横加速度に基づきトルク低減量を決定するようにしてもよい。

また、上述した実施形態においては、車両用挙動制御装置を搭載した車両１は、駆動輪を駆動するエンジン４を搭載すると説明したが、バッテリやキャパシタから供給された電力により駆動輪を駆動するモータを搭載した車両についても、本発明による車両用挙動制御装置を適用することができる。この場合、ＰＣＭ１６は、車両１の操舵速度に応じてモータのトルクを低減させる制御を行う。

次に、上述した本発明の実施形態及び本発明の実施形態の変形例による車両用挙動制御装置の効果を説明する。

まず、ＰＣＭ１６は、車両１の車速に応じて設定された補正係数Ｋ１と、車両１の操舵角に応じて設定された補正係数Ｋ２と、車両１のアクセル開度に応じて設定された補正係数Ｋ３と、車両１の要求減速度に応じて決定された補正係数Ｋ４とを、目標付加減速度に乗算することにより、この目標付加減速度を減少させるように補正し、補正係数Ｋ１及びＫ２を目標付加減速度に乗じた値が閾値Ｄ_T未満である場合、トルクを低減させる制御を停止するので、車速及び操舵角に基づき回頭性向上の必要性が低い状況であると考えられ、トルクを低減させる制御を停止してもドライバに違和感を与える可能性が低い場合には、トルクを低減させる制御を停止することができ、ドライバに違和感を与えることなく演算負荷を軽減することができる。また、補正係数Ｋ１及び補正係数Ｋ２を目標付加減速度に乗じた値が閾値Ｄ_T以上、且つ、補正係数Ｋ３及び補正係数Ｋ４を目標付加減速度に乗じた値が閾値Ｄ_T未満である場合、補正付加減速度を実現するように車両１のトルクを低減させる制御を行うので、車速及び操舵角に基づき回頭性向上の必要性が高い状況である場合には、アクセル開度及び要求減速度に基づきトルク低減量が閾値Ｄ_T未満に補正される場合であっても、トルクを低減させる制御を維持することができ、ドライバに違和感を与えることを防止できる。即ち、ドライバに違和感を与えることなく演算負荷を軽減しつつ、ドライバの意図した挙動を正確に実現するように車両の挙動を制御することができる。

特に、車速に応じて設定された補正係数Ｋ１は、車速が小さくなるほど減少するように設定されているので、車速が小さくなるほど車両１に発生させる減速度を小さくすることができ、これにより、既に車速が低く回頭性の向上が必要ない状況において更に減速度を生じさせることで車速を低下させ過ぎたり回頭性を必要以上に向上させたりすることを防止できる。

また、操舵角に応じて設定された補正係数Ｋ２は、操舵角が小さくなるほど減少するように設定されているので、操舵角が小さくなるほど車両１に付加する減速度を小さくすることができ、これにより、操舵角が十分に小さく回頭性の向上が必要ない状況において更に減速度を生じさせることで回頭性を必要以上に向上させることを防止できる。

また、アクセル開度に応じて設定された補正係数Ｋ３は、アクセル開度が大きくなるほど減少するように設定されているので、アクセル開度が大きくなるほど車両１に付加する減速度を小さくすることができ、これにより、ドライバがアクセルペダルを大きく踏み込んでおり、車速変化に敏感な場合に、ドライバがブレーキを引きずっているような違和感を与えることを防止できる。

また、要求減速度に応じて決定された補正係数Ｋ４は、要求減速度が大きくなるほど減少するように設定されているので、要求減速度が大きくなるほど車両１に付加する減速度を小さくすることができ、これにより、ドライバがブレーキペダルを大きく踏み込んでおり、減速度の変化に敏感な場合に、ドライバが要求する以上の減速度が生じているような違和感を与えることを防止できる。

また、ＰＣＭ１６は、車両１の操舵角が増大し且つ操舵速度が増大している場合、操舵速度に応じて最終目標トルクを低減させるので、ステアリングの切り込み操作が開始されることにより車両１の操舵角が増大し且つ操舵速度が増大している場合に最終目標トルクを低減させ、十分な荷重を操舵輪である前輪に加えて前輪のコーナリングフォースを増大させることができ、ドライバに違和感を与えることなく演算負荷を軽減しつつ、ステアリングの切り込み操作に対する車両１の応答性を確実に向上することができる。

１ 車両
２ 前輪
４ エンジン
６ ステアリングホイール
８ 操舵角センサ
１０ アクセル開度センサ
１２ 車速センサ
１４ ブレーキ液圧センサ
１６ ＰＣＭ
１８ 基本目標トルク決定部
２０ トルク低減量決定部
２２ 最終目標トルク決定部
２４ エンジン制御部

Claims (6)

1. 前輪が操舵される車両の挙動を制御する車両用挙動制御装置において、
   上記車両のヨーレートに関連するヨーレート関連量に応じて、この車両に付加すべき目標付加減速度を決定し、この目標付加減速度を実現するように上記車両の駆動力を低減させる駆動力制御手段を有し、
   上記駆動力制御手段は、
   上記車両の車速に応じて設定された１以下の車速係数と、上記車両の操舵角に応じて設定された１以下の操舵角係数と、上記車両のアクセル開度に応じて設定された１以下のアクセル開度係数と、上記車両の要求減速度に応じて決定された１以下の要求減速度係数とを、上記目標付加減速度に乗算することにより、この目標付加減速度を減少させるように補正し、
   上記車速係数及び上記操舵角係数を上記目標付加減速度に乗じた値が所定の判定閾値未満である場合、上記駆動力を低減させる制御を停止し、
   上記車速係数及び上記操舵角係数を上記目標付加減速度に乗じた値が上記判定閾値以上、且つ、上記アクセル開度係数及び上記要求減速度係数を上記目標付加減速度に乗じた値が上記判定閾値未満である場合、上記補正後の目標付加減速度を実現するように上記車両の駆動力を低減させる制御を行うことを特徴とする車両用挙動制御装置。
2. 上記車速係数は、車速が小さくなるほど減少するように設定されている請求項１に記載の車両用挙動制御装置。
3. 上記操舵角係数は、操舵角が小さくなるほど減少するように設定されている請求項１又は２に記載の車両用挙動制御装置。
4. 上記アクセル開度係数は、アクセル開度が大きくなるほど減少するように設定されている請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両用挙動制御装置。
5. 上記要求減速度係数は、要求減速度が大きくなるほど減少するように設定されている請求項１乃至４の何れか１項に記載の車両用挙動制御装置。
6. 上記駆動力制御手段は、上記車両の操舵角が増大し且つ上記ヨーレート関連量が増大している場合、上記ヨーレート関連量に応じて上記駆動力を低減させる、請求項１乃至５の何れか１項に記載の車両用挙動制御装置。

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