JPH08142893A

JPH08142893A - 車両制御システム

Info

Publication number: JPH08142893A
Application number: JP28226594A
Authority: JP
Inventors: Kozo Fujita; 耕造藤田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1994-11-16
Filing date: 1994-11-16
Publication date: 1996-06-04

Abstract

(57)【要約】【目的】複数の車両制御装置によって総合的に車両の旋
回状態を制御する車両制御システムにおいて、いずれか
の車両制御装置が異常となれば異常でない車両制御装置
の制御特性を敏感にすることにより、全体として同じ制
御効果が実現されるようにする。【構成】ともに車両の旋回状態を制御する後輪舵角制御
装置と制動力配分制御装置とを備えた車両制御システム
において、後輪舵角制御装置が正常であれば、制動力配
分制御装置が制御量を決定する際に用いる基本制御ゲイ
ンＫ₀を正常時用制御ゲインＫ_NORとし（S104,S105)、
異常であれば基本制御ゲインＫ₀を異常時用制御ゲイン
Ｋ_ABNであって正常時用制御ゲインＫ_NORより大きなも
のとする（S104,S106)。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両の旋回状態を制御す
る車両制御システムに関するものであり、特に、複数の
車両制御装置によって総合的に車両の旋回状態を制御す
る形式の車両制御システムの改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両の旋回状態を制御する車両制御装置
として既に、後輪舵角制御装置，駆動力配分制御装置，
制動力配分制御装置等が知られている。そして、この種
の車両制御装置は一般に、(a) 車両の旋回状態に関連す
る物理量を検出するセンサと、(b) 外部からの信号に基
づいて車両の旋回状態を制御する旋回状態制御機構と、
(c) センサからの入力信号に基づいて旋回状態制御機構
への出力信号を決定してその出力信号を旋回状態制御機
構に出力するコントローラとを含むように構成される。

【０００３】それら車両制御装置は車両の旋回状態を制
御可能な点で互いに共通するため、１つの車両には１つ
の車両制御装置が搭載されるのが普通である。しかし、
車両の旋回状態のうちある車両制御装置が効果的に作用
する領域が他の車両制御装置とは異なるなどの理由か
ら、１つの車両にあえて複数の車両制御装置を搭載する
ことが既に提案されており、それの一従来例が特開平６
−３２２４２号公報に開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】１つの車両に複数の車
両制御装置を搭載する場合には普通、各車両制御装置の
制御特性が、他の車両制御装置が作動状態にあることを
前提にして設計される。しかし、常に他の車両制御装置
が作動状態にあるとは限らない。例えば、他の車両制御
装置が故障してしまい、作動状態に移行することが不可
能である場合や、故障してはいないが運転者の希望によ
って作動状態に移行することが積極的に禁止される場合
などがあるからである。そのため、常に他の車両制御装
置が作動状態にあるとの前提の下に各車両制御装置の制
御特性を設計した場合には、他の車両制御装置が非作動
状態にある場合に所望の車両旋回状態制御が実現されな
いこととなる。

【０００５】一方、本出願人は複数の車両制御装置によ
って車両の旋回状態を総合的に制御する車両制御システ
ムについて研究をした結果、次のような事実が判明し
た。すなわち、ある車両制御装置が非作動状態になるこ
とによって不足する車両旋回状態の制御量を作動状態に
ある車両制御装置によって十分に迅速かつ確実に補うた
めには、各車両制御装置のコントローラが入力信号から
出力信号を決定する際に用いる制御規則（例えば、制御
ゲイン等）を、他の車両制御装置が非作動状態にある場
合において作動状態にある場合におけるより敏感なもの
（例えば、制御ゲインが大きいもの）に変更することが
望ましいという事実が判明したのである。

【０００６】そこで、本発明は、そのような判明事実に
基づき、他の車両制御装置が作動状態にあるか非作動状
態にあるかによって各車両制御装置が用いる制御規則を
変更することにより、車両制御システム全体として常に
ほぼ同じ制御性能を確保することを課題としてなされた
ものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】その課題を解決するため
に、本発明は、各々、前述の、(a) センサと、(b) 旋回
状態制御機構と、(c) コントローラとを含む複数の車両
制御装置を有する車両制御システムにおいて、複数の車
両制御装置の少なくとも一つが非作動状態になった場合
には、複数の車両制御装置のうち作動状態にあるものの
少なくとも一つにおけるコントローラが入力信号から出
力信号を決定する際に用いる制御規則を変更する制御規
則変更手段を設けたことを特徴とする。

【０００８】ここに「センサ」には例えば、車速セン
サ，ヨーレートセンサ，横加速度センサ等、車体の挙動
を検出するセンサに限らず、操舵角センサ等、運転者の
意思を検出するセンサや、車輪速度センサ等、車輪の挙
動を検出するセンサも含まれる。なお、「センサ」は、
複数の車両制御装置間において共用されるものとするこ
とが可能である。

【０００９】また「コントローラ」が実行する制御には
例えば、前輪アクティブ舵角制御，後輪舵角制御，駆動
力配分制御，制動力配分制御，ロール剛性配分制御等が
含まれる。なお、制動力配分制御には例えば、ブレーキ
圧の左右差を制御する形式や、各輪目標スリップ率の左
右差を制御する形式等がある。また、ロール剛性配分制
御には例えば、サスペンション装置のばね定数の前後差
を制御する形式や、減衰力の前後差を制御する形式や、
スタビライザー剛性の前後差を制御する形式等がある。

【００１０】

【作用】本発明に係る車両制御システムにおいては、複
数の車両制御装置の少なくとも一つが非作動状態になっ
た場合には、制御規則変更手段が、それら車両制御装置
のうち作動状態にあるものの少なくとも一つにおけるコ
ントローラが入力信号から出力信号を決定する際に用い
る制御規則を変更する。

【００１１】したがって、制御規則変更手段を例えば、
作動状態にある車両制御装置が用いる制御規則を、他の
車両制御装置が非作動状態にある場合において作動状態
にある場合におけるより制御量が増加し、制御特性が敏
感なものとなるように変更するものとすることができ、
このようにすれば、ある車両制御装置が非作動状態とな
ってもそれが作動状態にある場合に十分に近い制御効果
が得られることになる。

【００１２】

【発明の効果】したがって、本発明によれば、作動状態
にある車両制御装置が非作動状態にある車両制御装置を
補完することが可能となるから、車両制御システム全体
として常にほぼ同じ制御性能を確保することが可能とな
る。

【００１３】

【発明の望ましい実施態様】以下、本発明の望ましい実
施態様をいくつか列挙する。 (1) 請求項１の発明であって、各々車両制御装置である
後輪舵角制御装置と制動力配分制御装置とを備え、か
つ、後輪舵角制御装置が、前記センサとして車速センサ
と前輪舵角センサ（ステアリングホイールの操舵角を検
出するセンサでも可）とヨーレートセンサとの少なくと
も１つを有し、前記旋回状態制御機構として後輪操舵機
構を有し、前記コントローラが、前記センサからの出力
信号に基づいて目標後輪舵角を決定し、それに応じて出
力信号を決定するものであり、かつ、制動力配分制御装
置が、前記センサとして車速センサ，前輪舵角センサ
（ステアリングホイールの操舵角を検出するセンサでも
可）およびヨーレートセンサを有し、前記旋回状態制御
機構として左右輪の各ブレーキ圧を制御する電磁液圧制
御弁を有し、前記コントローラが、各センサからの入力
信号に基づいて目標ヨーレートを決定し、ヨーレートセ
ンサが検出した実ヨーレートとの偏差と制御ゲインとの
積を求めることによって出力信号を決定するものであ
り、かつ、前記制御規則変更手段が、前記後輪舵角制御
装置の作動状態が異常である場合には、制動力配分制御
装置のコントローラが用いる制御ゲインの値を大きくす
るものである車両制御システム。

【００１４】なお、後輪舵角制御装置は種々の制御方式
を採用可能である。例えば、検出された前輪舵角にのみ
基づいて後輪舵角を制御する方式としたり、検出された
車速と前輪舵角とに基づいて後輪舵角を制御する方式と
したり、検出された車速とヨーレートと基づいて後輪舵
角を制御する方式としたり、検出された車速とヨーレー
トと前輪舵角とに基づいて後輪舵角を制御する方式とす
ることが可能である。

【００１５】(2) (1) の発明であって、前記制動力配分
制御装置におけるコントローラが、さらに、前記センサ
からの信号に基づき、前記車両旋回状態におけるタイヤ
の、車両横方向における接地状態である横方向接地状態
が旋回限界を超えないグリップ域にあるのか、旋回限界
を超えた横すべり域にあるのかを判定する横方向接地状
態判定手段を含み、かつ、前記制御規則変更手段が、前
記横方向接地状態判定手段がタイヤの横方向接地状態が
グリップ域にあると判定した場合には、前記制御ゲイン
の今回値を予め設定された基本値より増加させ、横すべ
り域にあると判定した場合には、制御ゲインの今回値を
前回値より減少させる制御ゲイン変更手段である車両制
御システム。

【００１６】(3) (2) の発明であって、前記制動力配分
制御装置におけるコントローラが、さらに、前記後輪舵
角制御装置の作動状態が正常である場合には正常時用判
定規則、異常である場合には異常時用判定規則であって
正常時用判定規則より容易にタイヤの横方向接地状態が
横すべり域にあると判定されるものを用いて前記横方向
接地状態判定手段にタイヤの横方向接地状態を判定させ
る判定規則変更手段を含むものである車両制御システ
ム。

【００１７】(4) (2) または(3) の発明であって、前記
横方向接地状態判定手段が、車体の重心点回りの横すべ
り角とそれの時間微分値との少なくとも一方に基づいて
タイヤの横方向接地状態を判定するものである車両制御
システム。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて具体
的に説明する。図示の実施例は車両制御装置として後輪
舵角制御装置と制動力配分制御装置との２つを備えた車
両制御システムである。この車両制御システムは図１に
示すように、４輪車両に搭載されている。この車両にお
いては、運転者によって回転操作されるステアリングホ
イール１０がパワーアシスト機能付の前輪操舵機構１２
を介して左右前輪１４に連携させられており、ステアリ
ングホイール１０の操舵角θに応じて左右前輪１４の舵
角δ_fが機械的に変化させられる。左右後輪２２には電
気的駆動源としてステップモータ２４を備えた後輪操舵
機構２６が連携させられており、左右後輪２２の舵角δ
_rが電気的に変化させられる。すなわち、本実施例にお
いては、後輪操舵機構２６が後輪舵角制御装置における
旋回状態制御機構の一例なのである。

【００１９】ステップモータ２４は図２に示すように、
後輪舵角コントローラ３０の出力側に接続されている。
後輪舵角コントローラ３０は、ＣＰＵ３２，ＲＯＭ３４
およびＲＡＭ３６を含むコンピュータを主体として構成
されており、さらに、図示しないＡ／Ｄコンバータ，ド
ライバ等を備えている。

【００２０】後輪舵角コントローラ３０の入力側には、
車速センサ４０，前輪舵角センサ４２，後輪舵角センサ
４４，ヨーレートセンサ４６および横加速度センサ４８
が接続されている。車速センサ４０は車両の走行速度で
ある車速Ｖを検出するものである。前輪舵角センサ４２
は前輪舵角δ_fを検出するものである。後輪舵角センサ
４４は後輪舵角δ_rを検出するものである。ヨーレート
センサ４６は車両のヨーレートγを検出するものであ
る。横加速度センサ４８は車両重心点における横加速度
Ｇｙを検出するものである。なお、前輪舵角センサ４２
は、運転者によるステアリングホイール１０の操作角θ
を検出する操舵角センサに代えることが可能である。

【００２１】後輪舵角コントローラ３０は、ＲＯＭ３４
に予め記憶された後輪舵角制御ルーチン（図３にフロー
チャートで表す）を実行することによって後輪舵角制御
を実行する。この後輪舵角制御は、 δ_r＝Ｋ₁・δ_f＋Ｋ₂・γ なる式を用いて目標後輪舵角δ_r ^*を決定し、それが実
現されるようにステップモータ２４を制御する前輪舵角
比例式かつヨーレートフィードバック式である。

【００２２】この式において、Ｋ₁は、車速Ｖが大きい
ほど絶対値が大きくなる常に負の制御ゲインである。一
方、Ｋ₂は、車速Ｖが大きいほど絶対値が大きくなる常
に正の制御ゲインである。ただし、それら制御ゲインＫ
₁，Ｋ₂は、車速Ｖが同じであっても、車両旋回状態に
おける車輪１４，２２のいずれかのタイヤの横方向接地
状態（以下、単に接地状態という）がグリップ域にある
か、横すべり域にあるか、それらの中間域にあるかによ
って異なる値とされる。

【００２３】具体的には、各制御ゲインＫ₁，Ｋ₂の基
本値である基本制御ゲインＫ₁₀，Ｋ ₂₀と車速Ｖとの関係
が予めＲＯＭ３４に記憶されており、タイヤの接地状態
がグリップ域にある場合には、それら基本制御ゲインＫ
₁₀，Ｋ₂₀に１より大きな値を掛け算して得た値を今回の
制御ゲインＫ_{1 (i)}，Ｋ_{2 (i)}として用いて目標後輪舵
角δ_r ^*の今回値を決定する。そして、タイヤの接地状
態が中間域にある場合には、前回の制御ゲインＫ_{1 (i}
_-1)，Ｋ_{2 (i-1)}をそのまま今回の制御ゲイン
Ｋ_{1 (i)}，Ｋ_{2 (i)}として用いて目標後輪舵角δ_r ^*の
今回値を決定し、実後輪舵角δ_rの変化を抑制する。こ
れにより、車両の挙動の変化を抑制し、タイヤの接地状
態が横すべり域に移行しないようにする。また、タイヤ
の接地状態が横すべり域にある場合には、前回の制御ゲ
インＫ₁ _(i-1)，Ｋ_{2 (i-1)}から予め設定された減少分
ΔＫだけ減算して得た値を今回の制御ゲインＫ_{1 (i)}，
Ｋ_{2 (i)}として用いて目標後輪舵角δ_r ^*の今回値を決
定し、後輪２２の操舵位置を中立位置に接近させる。こ
れにより、タイヤの接地状態が横すべり域から脱出して
グリップ域に回復するようにする。

【００２４】ここで、後輪舵角制御の内容を図３に示す
後輪舵角制御ルーチンに基づいて具体的に説明する。ま
ず、ステップＳ１（以下、単にＳ１で表す。他のステッ
プについても同じ）において、ＲＡＭ３６から接地状態
を表すフラグＦの内容が読み込まれる。なお、フラグＦ
の内容は後述の接地状態判定ルーチンの実行によって制
御されるものである。さらに、その読み込まれたフラグ
Ｆが１であるか否か、すなわち、接地状態が中間域にあ
るか否かが判定される。

【００２５】今回はフラグＦの値が１ではないと仮定す
れば、判定がＮＯとなり、Ｓ２において、フラグＦが０
であるか否か、すなわち、接地状態がグリップ状態にあ
るか否かが判定される。今回は０であると仮定すれば、
判定がＹＥＳとなり、Ｓ３において、車速センサ４０か
ら車速Ｖが読み込まれ、その車速Ｖに応じ、ＲＯＭ３４
から後輪舵角制御用の基本制御ゲインＫ₁₀，Ｋ₂₀が読み
込まれ、これに１より大きな値、例えば、１．５が掛け
算されて今回の制御ゲインＫ_{1 (i)}，Ｋ_{2 (i)}が演算さ
れる。なお、図においては、Ｋ₁，Ｋ₂をＫで総括的に
表す。今回は接地状態がグリップ域にあるため、今回の
制御ゲインＫ_{1 (i)}，Ｋ_{2 (i)}が基本値Ｋ₁₀，Ｋ₂₀より
増加させられ、実後輪舵角δ_rが入力信号の変化に対し
て敏感に応答するようにされるのである。ただし、今回
の各制御ゲインＫ_{1 (i)}，Ｋ_{2 (i} ₎は一度に増加させら
れるわけではなく、実後輪舵角δ_rの急変による車体挙
動の急変を防止するため、設定された勾配で緩やかに増
加させられ、各基本値Ｋ₁₀，Ｋ₂₀と１．５との積が上限
値とされる。

【００２６】その後、Ｓ４において、各センサからヨー
レートγと前輪舵角δ_fとが読み込まれ、それらと上記
演算された制御ゲインＫ_{1 (i)}，Ｋ_{2 (i)}とに基づき、
前記の式を用いることにより、目標後輪舵角δ_r ^*の今
回値が演算される。続いて、Ｓ５において、その目標後
輪舵角δ_r ^*を実現するための出力信号がステップモー
タ２４に出力される。さらに、その出力信号に基づくス
テップモータ２４の実際の作動状態が後輪舵角センサ４
４により検出され、ステップモータ２４の制御量の目標
値と実際値とが互いに一致するようにされる。以上で本
ルーチンの一回の実行が終了する。

【００２７】これに対し、今回はフラグＦが１、すなわ
ち、接地状態が中間域にあると仮定すれば、Ｓ１の判定
がＹＥＳとなり、Ｓ６において、今回の各制御ゲインＫ
_{1 (i} ₎，Ｋ_{2 (i)}が前回の各制御ゲインＫ_{1 (i-1)}，Ｋ
_{2 (i-1)}と等しくされ、その結果、各制御ゲインＫ₁，
Ｋ₂が保持される。その後、Ｓ４以下のステップに移行
する。

【００２８】また、今回はフラグＦが２、すなわち、接
地状態が横すべり域にあると仮定すれば、Ｓ１の判定は
ＮＯ、Ｓ２の判定もＮＯとなり、Ｓ７において、フラグ
Ｆが２であるか否かが判定される。今回はフラグＦが２
であるから、判定がＹＥＳとなり、Ｓ８において、前回
の各制御ゲインＫ_{1 (i-1)}，Ｋ_{2 (i-1)}から予め設定さ
れた減少分ΔＫが減算されて今回の各制御ゲインＫ
_{1 (i)}，Ｋ_{2 (i)}が演算される。各制御ゲインＫ₁，Ｋ
₂が減少させられ、実後輪舵角δ_rが入力信号の変化に
対して鈍感に応答するようにされるのである。ただし、
制御ゲイン増加の場合と同様に、今回の各制御ゲインＫ
_{1 (i)}，Ｋ_{2 (i)}は一度に減少させられるわけではな
く、実後輪舵角δ_rの急変による車体挙動の急変を防止
するため、設定された勾配で緩やかに増加させられ、こ
のＳ８が複数回連続して実行される際における初回の実
行前における各制御ゲインＫ_{1 (i-1)}，Ｋ_{2 (i-1)}から
減少分ΔＫが減算された値が下限値とされる。

【００２９】なお、読み込まれたフラグＦが０，１およ
び２のいずれでもない場合には、後述の自己診断装置自
体に何らかの異常があると判定され、Ｓ１の判定もＮ
Ｏ、Ｓ２の判定もＮＯ、Ｓ７の判定もＮＯとなり、Ｓ６
において、制御ゲインＫが保持される。

【００３０】後輪舵角コントローラ３０は、後輪舵角制
御装置に異常が発生したか否かを診断する自己診断装置
を備えている。自己診断装置は例えば、センサ４０等の
故障（例えば、断線，ショート等）の有無や、ステップ
モータ２４の故障の有無等を判断し、それらの故障があ
る場合には後輪舵角制御装置に異常が発生したと診断す
る。後輪舵角コントローラ３０は、後輪舵角制御装置に
異常が発生したと診断している間は、後輪舵角制御を中
止し、タイヤを中立位置に固定する。後輪舵角コントロ
ーラ３０はまた、自己診断結果を後述のブレーキコント
ローラのコンピュータのＲＡＭに送信する。

【００３１】この車両はまたは、電気制御−マニュアル
二系統式ブレーキ装置を備えている。図４に示すよう
に、各輪１４，２２のブレーキシリンダ６０に切換装置
としての二位置弁６２を介してマスタシリンダ６４と電
気制御液圧源６６とが接続されている。電気制御液圧源
６６は、各輪１４，２２ごとに電磁液圧制御弁としての
リニア液圧制御弁６８と高圧源としてのポンプ７０およ
びアキュムレータ７２と低圧源としてのリザーバ７４と
が設けられることによって構成されている。

【００３２】なお、二位置弁６２は電磁式の切換装置で
あるが、例えば、マスタシリンダ６４の液圧を利用して
機械的に切り換える機械式とすることは可能である。ま
た、リニア液圧制御弁６８は、励磁電流に対して液圧を
リニアに変化させる形式の電磁液圧制御弁であるが、１
個または複数個の二位置弁としたり、三位置弁とするこ
とは可能である。

【００３３】二位置弁６２とリニア液圧制御弁６８とは
図５に示すように、ブレーキコントローラ８０の出力側
に接続されている。このブレーキコントローラ８０は、
ＣＰＵ８２，ＲＯＭ８４およびＲＡＭ８６を含むコンピ
ュータを主体として構成されており、さらに、図示しな
いＡ／Ｄコンバータ，ドライバ等を備えている。

【００３４】ブレーキコントローラ８０の入力側には、
前記車速センサ４０およびヨーレートセンサ４６と、操
舵角センサ８８と、踏力センサ９２とが接続されてい
る。操舵角センサ８８は、ステアリングホイール１０の
操舵角θを検出するものである。踏力センサ９２は、運
転者の操作に基づくブレーキペダル９０の踏力を検出す
るものである。なお、車速センサ４０とヨーレートセン
サ４６とはいずれも、後輪舵角制御装置との間で共用さ
れるセンサである。

【００３５】ブレーキコントローラ８０はＲＯＭ８４に
予め記憶された通常ブレーキ制御ルーチンを実行するこ
とによって通常ブレーキ制御を実行する。具体的には、
各輪１４，２２のブレーキシリンダ６０の液圧（以下、
単にブレーキ圧という）をブレーキペダル９０の踏力に
応じた高さに電気的に制御する。

【００３６】ブレーキコントローラ８０はさらに、ＲＯ
Ｍ８４に予め記憶された制動力配分制御ルーチン（図６
にフローチャートで表す）を実行することによって制動
力配分制御を実行する。具体的には、車速Ｖ，操舵角θ
および横加速度Ｇｙに基づいて車両の目標ヨーレートγ
^*を演算し、実ヨーレートγをその目標ヨーレートγ ^*
に一致させるのに適当なブレーキ圧の左右差である目標
左右差ΔＢ^*を演算し、それが実現されるように各リニ
ア液圧制御弁６８を制御する。目標左右差ΔＢ ^*は、実
ヨーレートγの目標ヨーレートγ^*からの偏差をΔγと
して表せば、 ΔＢ^*＝Ｋ・Δγ として求められる。なお、左右差ΔＢは左右前輪１４の
制動力についてのみ発生させることも、左右後輪２２の
制動力についてのみ発生させることも、左右前輪１４と
左右後輪２２との双方の制動力について発生させること
もできる。

【００３７】この式において、Ｋは制御ゲインである
が、固定値ではなく、タイヤの接地状態がグリップ域に
あるか、横すべり域にあるか、それらの中間域にあるか
によって異なる値とされる。制御ゲインＫをタイヤの接
地状態に応じて変化させる手法は先の後輪舵角制御装置
におけると同様である。

【００３８】具体的には、制御ゲインＫの基本値である
基本制御ゲインＫ₀が予めＲＯＭ８４に記憶されてお
り、タイヤの接地状態がグリップ域にある場合には、そ
の基本制御ゲインＫ₀に１より大きな値を掛け算して得
た値を今回の制御ゲインＫ_(i)として目標左右差ΔＢ^*
の今回値を決定する。そして、タイヤの接地状態が中間
域にある場合には、前回の制御ゲインＫ_(i-1 ₎をそのま
ま今回の制御ゲインＫ_(i)として目標左右差ΔＢ^*の今
回値を決定し、実左右差ΔＢの変化を抑制する。これに
より、車両の挙動の変化を抑制し、タイヤの接地状態が
横すべり域に進行しないようにする。また、タイヤの接
地状態が横すべり域にある場合には、前回の制御ゲイン
Ｋ_(i _-1)から予め設定された減少分ΔＫだけ減算して得
た値を今回の制御ゲインＫ_(i ₎として目標左右差ΔＢ^*
の今回値を決定し、左右輪間の制動力差を０に接近させ
る。これにより、タイヤの接地状態が横すべり域から脱
出してグリップ域に回復するようにする。

【００３９】ただし、先の後輪舵角制御においては、各
制御ゲインＫ₁，Ｋ₂の基本値は１つずつ用意されてい
るが、この制動力配分制御においては、制御ゲインＫの
基本値が２つ用意されている。後輪舵角制御装置に正常
である場合に選択される正常時用制御ゲインＫ_NORと、
異常である場合に使用される異常時用制御ゲインＫ_AB _N
とであって正常時用制御ゲインＫ_NORより大きいものと
が用意されているのである。これにより、制動力配分制
御は、後輪舵角制御装置に異常が発生して後輪舵角制御
が中止されたことによる制御効果の不足分を迅速かつ確
実に補うようにされる。なお、それら正常時用制御ゲイ
ンＫ_NORと異常時用制御ゲインＫ_ABNとは予めＲＯＭ８
４に記憶されている。

【００４０】すなわち、本実施例においては、センサと
しての車速センサ４０，操舵角センサ８８およびヨーレ
ートセンサ４６と、旋回状態制御機構としてのリニア液
圧制御弁６８と、コントローラとしての、ブレーキコン
トローラ８０のうち制動力配分制御を実行する部分とに
よって制動力配分制御装置が構成されているのである。

【００４１】なお、ブレーキコントローラ８０も後輪舵
角コントローラ３０と同様に、制動力配分制御装置に異
常が発生したか否かを診断する自己診断装置を備えてお
り、異常が発生したと診断している間は、制動力配分制
御を中止する。ただし、以下の説明においては、制動力
配分制御装置は、説明の便宜上、常に正常であると仮定
する。

【００４２】ここで、制動力配分制御の内容を図６に示
す制動力配分制御ルーチンに基づいて具体的に説明す
る。まず、Ｓ１０１において、各センサから車速Ｖ，操
舵角θおよび実ヨーレートγがそれぞれ入力される。次
に、Ｓ１０２において、それら車速Ｖおよび操舵角θに
基づいて目標ヨーレートγ^*が演算される。車両がそれ
ら車速Ｖおよび操舵角θの下に定常円旋回を行う際に車
両が発生すると予想されるヨーレートが目標ヨーレート
γ^*として演算されるのである。続いて、Ｓ１０３にお
いて、そのようにして演算された目標ヨーレートγ^*か
ら実ヨーレートγを減算することによってヨーレート偏
差Δγが演算される。

【００４３】その後、Ｓ１０４において、ＲＡＭ８６か
らの情報に基づき、後輪舵角制御装置が異常であるか否
かが判定される。今回は異常ではないと仮定すれば、判
定がＮＯとなり、Ｓ１０５において、ＲＯＭ８４から正
常時用制御ゲインＫ_NORが読み込まれ、それが今回の基
本制御ゲインＫ₀とされる。これに対し、後輪舵角制御
装置が異常である場合には、判定がＹＥＳとなり、Ｓ１
０６において、ＲＯＭ８４から異常時用制御ゲインＫ
_ABNが読み込まれ、それが今回の基本制御ゲインＫ₀と
される。

【００４４】いずれの場合にもその後、Ｓ１０７以下の
ステップに移行するが、それらステップは先に説明した
図５におけるに準じたものであるため、簡単に説明す
る。まず、Ｓ１０７において、ＲＡＭ８６からフラグＦ
の内容が読み込まれ、それが１であるか否かが判定され
る。今回は１ではないと仮定すれば判定がＮＯとなり、
Ｓ１０８において、フラグＦが０であるか否かが判定さ
れる。今回は０、すなわち、接地状態がグリップ域にあ
ると仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ１０９におい
て、今回の基本制御ゲインＫ₀に１より大きな値、例え
ば、１．５が掛け算されて今回の制御ゲインＫ_(i)が演
算され、制御ゲインＫが増加させられる。この増加も緩
やかに行われる。

【００４５】その後、Ｓ１１０において、そのようにし
て演算された制御ゲインＫ_(i)とヨーレート偏差Δγと
の積として目標左右差ΔＢ^*が演算され、続いて、Ｓ１
１１において、その目標左右差ΔＢ^*を実現するための
出力信号がリニア液圧制御弁６８に出力される。各輪に
発生する制動力が左右で互いに異ならせられ、これによ
り車両の重心点回りにヨーモーメントが発生し、実ヨー
レートγが目標ヨーレートγ^*に一致させられる。以上
で本ルーチンの一回の実行が終了する。

【００４６】これに対し、今回はフラグＦが１、すなわ
ち、接地状態が中間域にあると仮定すれば、Ｓ１０７の
判定がＹＥＳとなり、Ｓ６において、今回の制御ゲイン
Ｋ_(i ₎が前回の制御ゲインＫ_(i-1)と等しくされ、その
結果、制御ゲインＫが保持される。その後、Ｓ１１０以
下のステップに移行する。

【００４７】また、今回はフラグＦが２、すなわち、接
地状態が横すべり域にあると仮定すれば、Ｓ１０７の判
定はＮＯ、Ｓ１０８の判定もＮＯとなり、Ｓ１１３にお
いて、フラグＦが２であるか否かが判定される。今回は
フラグＦが２であるから、判定がＹＥＳとなり、Ｓ１１
４において、前回の制御ゲインＫ_(i-1)から予め設定さ
れた減少分ΔＫが減算されて今回の制御ゲインＫ_(i)が
演算され、制御ゲインＫが減少させられる。この減少も
緩やかに行われる。その後、Ｓ１１０以下のステップに
移行する。

【００４８】なお、ブレーキコントローラ８０は、電気
制御液圧源６６を選択している正常状態においては、電
磁開閉弁９４を開状態としてマスタシリンダ６４からの
ブレーキ液の排出を許容し、その排出されたブレーキ液
をストロークシミュレータ９６に圧力下に蓄えさせるこ
とにより、ブレーキペダル９０の剛性感を適度に柔らか
いものとする。

【００４９】また、ブレーキコントローラ８０は、電気
制御液圧源６６が故障した異常状態においては、二位置
弁６２によりマスタシリンダ６４を選択して各ブレーキ
シリンダ６０の圧力がブレーキペダル９０の踏力に応じ
て機械的に制御されるマニュアル状態とする。

【００５０】以上説明した後輪舵角制御装置および制動
力配分制御装置のいずれにおいても、接地状態の判定
は、車体の重心点回りの横すべり角βとそれの時間微分
値である横すべり角速度β’との双方に基づいて行われ
る。具体的には、図７にグラフで示すように、横軸に横
すべり角β、縦軸に横すべり角速度β’がそれぞれ取ら
れた座標面の第１象限が３つの領域Ａ，ＢおよびＣに仕
切られており、実際の横すべり角βと横すべり角速度
β’との交点がそれら領域Ａ，ＢおよびＣのいずれに属
するかが判定され、領域Ａに属するときにはグリップ
域、領域Ｂに属するときには中間域、領域Ｃに属すると
きには横すべり域にあると判定される。

【００５１】領域Ａは、横すべり角βがａ₁である点と
横すべり角速度β’がｂ₁である点とを結ぶ直線である
第１直線より下方の領域である。領域Ｂは、その第１直
線と横すべり角βがａ₂である点と横すべり角速度β’
がｂ₂である点とを結ぶ直線である第２直線とで挟まれ
る領域である。領域Ｃは、その第２直線より上方の領域
である。

【００５２】ただし、制動力配分制御装置については、
後輪舵角制御装置に異常が発生した場合には、上記の場
合と異なる判定値に基づいて接地状態が判定される。す
なわち、図８にグラフで示すように、領域Ａは、横すべ
り角βがａ₁である点と横すべり角速度β’がｂ₁’
（＜ｂ₁）である点とを結ぶ直線である第３直線より下
方の領域である。領域Ｂは、その第３直線と横すべり角
βがａ₂である点と横すべり角速度β’がｂ₂’（＜ｂ
₂）である点とを結ぶ直線である第４直線とで挟まれる
領域である。領域Ｃは、その第４直線より上方の領域で
ある。したがって、制動力配分制御装置においては、後
輪舵角制御装置が異常である場合において正常である場
合におけるより容易にタイヤの接地状態が横すべり域に
あると判定されることとなり、これにより、後輪舵角制
御装置の異常にもかからわず車両が真に旋回限界に陥る
ことが未然に防止されるか、または、真に旋回限界に陥
った場合でもそこから迅速に回復することが可能とな
る。

【００５３】すなわち、制動力配分制御装置について
は、タイヤの接地状態を判定するための規則が後輪舵角
制御装置が正常であるか異常であるかによって異なるよ
うに、正常時用判定規則と異常時用判定規則との２つが
用意されているのであり、正常時用判定規則とは、
ａ₁，ｂ₁，ａ₂およびｂ₂を用いてタイヤの接地状態
を判定する規則であり、一方、異常時用判定規則とは、
ａ₁，ｂ₁’，ａ₂およびｂ ₂’を用いてタイヤの接地
状態を判定する規則であって正常時用判定規則より容易
にタイヤの接地状態が横すべり域にあると判定される規
則である。

【００５４】車体の横すべり角βおよび横すべり角速度
β’はいずれも、専用のセンサによって直接に検出する
ことは可能であるが、本実施例においては、Ｇｙ／Ｖ−γ なる式を用いて車体の横すべり角速度β’が取得され、
それを時間に関して積分することによって横すべり角β
が取得される。

【００５５】接地状態を判定するためにコンピュータに
より実行されるルーチンが図９にフローチャートで表す
接地状態判定ルーチンである。本実施例においては、そ
の接地状態判定ルーチンが後輪舵角コントローラ３０の
ＲＯＭ３４に予め記憶されており、それがＣＰＵ３２に
より実行されることによって接地状態の判定が行われ、
その結果がブレーキコントローラ８０のＲＡＭ８６に送
信されるようにされている。

【００５６】ここで、接地状態判定ルーチンの内容を図
９に基づいて具体的に説明する。まず、Ｓ２０１におい
て、各センサから車速Ｖ，ヨーレートγおよび横加速度
Ｇｙが入力される。次に、Ｓ２０２において、それら入
力値に基づき、上記のようにして車体の横すべり角速度
β’と横すべり角βとがそれぞれ演算される。その後、
Ｓ２０３において、ＲＡＭ８６からの情報に基づき、後
輪舵角制御装置が異常であるか否かが判定される。今回
は異常ではないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ２
０４において、接地状態の判定規則として正常時用判定
規則が選択される。これに対し、今回は異常であると仮
定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ２０５において、接
地状態の判定規則として異常時用判定規則が選択され
る。

【００５７】いずれの場合にもその後、Ｓ２０６〜Ｓ２
１１において、選択された判定規則に従い、タイヤの接
地状態が判定される。接地状態がグリップ域にある場合
には、Ｓ２０６の判定がＹＥＳとなり、Ｓ２０７におい
て、フラグＦが０とされる。接地状態が中間域にある場
合には、Ｓ２０６の判定がＮＯ、Ｓ２０８の判定がＹＥ
Ｓとなり、Ｓ２０９において、フラグＦが１とされる。
接地状態が横すべり域にある場合には、Ｓ２０６の判定
がＮＯ、Ｓ２０８の判定もＮＯ、Ｓ２１０の判定がＹＥ
Ｓとなり、Ｓ２１１において、フラグＦが２とされる。
以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。

【００５８】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、ブレーキコントローラ８０のうち図６のＳ
１０４〜Ｓ１０６を実行する部分が制御規則変更手段を
構成しているのである。

【００５９】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明したが、この他にも特許請求の範囲を逸脱す
ることなく、当業者の知識に基づいて種々の変形，改良
を施した態様で本発明を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である車両制御システムが搭
載される４輪車両における４輪操舵機構を示す平面図で
ある。

【図２】その車両制御システムのうち後輪舵角制御装置
の電気的な構成を示すブロック図である。

【図３】図２のＲＯＭに記憶されている後輪舵角制御ル
ーチンを示すフローチャートである。

【図４】上記４輪車両に搭載されている電気制御−マニ
ュアル二系統ブレーキシステムを示す系統図である。

【図５】そのブレーキシステムを制御するためのブレー
キ制御装置の電気的な構成を示すブロック図である。

【図６】そのブレーキ制御装置のうち制動力配分制御を
実行するための制動力配分制御ルーチンを示すフローチ
ャートである。

【図７】上記車両制御システムがタイヤの横方向接地状
態を判定するために用いる判定規則を説明するためのグ
ラフである。

【図８】その車両制御システムがタイヤの横方向接地状
態を判定するために用いる別の判定規則を説明するため
のグラフである。

【図９】その車両制御システムがタイヤの横方向接地状
態を判定するために用いる接地状態判定ルーチンを示す
フローチャートである。

【符号の説明】

１４左右前輪２２左右後輪２４ステップモータ２６後輪操舵機構６０ブレーキシリンダ６８リニア液圧制御弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｂ６２Ｄ 101:00 111:00 113:00 137:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各々、車両の旋回状態に関連する物理量を
検出するセンサと、外部からの信号に基づいて前記車両
の旋回状態を制御する旋回状態制御機構と、前記センサ
からの入力信号に基づいて前記旋回状態制御機構への出
力信号を決定してその出力信号を旋回状態制御機構に出
力するコントローラとを含む複数の車両制御装置を備え
た車両制御システムにおいて、前記複数の車両制御装置の少なくとも一つが非作動状態
になった場合には、それら車両制御装置のうち作動状態
にあるものの少なくとも一つにおける前記コントローラ
が入力信号から出力信号を決定する際に用いる制御規則
を変更する制御規則変更手段を設けたことを特徴とする
車両制御システム。