JP2004075013A

JP2004075013A - 車両制御装置

Info

Publication number: JP2004075013A
Application number: JP2002241785A
Authority: JP
Inventors: Kenichiro Hidaka; 日▲高▼　研一郎
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-08-22
Filing date: 2002-08-22
Publication date: 2004-03-11
Also published as: DE10338706A1

Abstract

【課題】ハンドル操作角に基づいて運転者の意図を酌量し、前輪の操舵制御だけで得られるよりも良好なヨーイング制御を行えるようにすること。
【解決手段】本発明の車両制御装置６は、自動車Ａのハンドル操作角δｓと前輪ＦＷ１，ＦＷ２の実舵角δｐとに基づいて実舵角δｐを適正に制御する操舵制御手段６１に加えて、駆動トルク制御手段６３、ブレーキ制御手段６２およびサスペンション制御手段６８をさらに有する。ハンドル操作角δｓと実舵角δｐとの両方が、駆動トルク制御手段６３、ブレーキ制御手段６２およびサスペンション制御手段６８にそれぞれ入力されるので、ハンドル操作角δｓに基づいて運転者の意図を酌量し、駆動力または制動力の左右アンバランスによるヨーイング・モーメントを生じさせて、前輪の操舵制御を補助することができる。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば自動車のようにステアリングを行う車両の運動ないし旋回挙動を制御する車両運動制御技術の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術としては、特開２００１−２３３２３０号公報に、操舵制御手段としての制御装置を有し、ハンドル操作角と実舵角との両方をこの制御装置に入力して車両の挙動を安定させる車両制御装置が開示されている。
【０００３】
この従来技術では、ステア・バイ・ワイヤ技術を導入しているため、ハンドル操作角（ステアリング・ホイールの操作角度）と、舵輪（操舵される車輪）の実舵角とが、機械的に一対一対応しているわけではない。むしろ、ハンドル操作角および実舵角と各種の運動状態センサからの出力信号とに基づいて、適正な操舵制御を行うことが重要視されている。すなわち、この従来技術は、制御装置でハンドル操作角に適度な調整を加えて実舵角を適正に制御し、車両の挙動を安定化させようという点に特徴がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の従来技術では、車両のヨーイング制御を行うに当たり、操舵制御（ステアリング）以外にはハンドル操作角と実舵角との両方を使ってはいない。それゆえ、実舵角に基づいて操舵状態を検知したうえで、ハンドル操作角に基づいて運転者の意図を酌みつつ、各駆動輪にかかる駆動トルクをそれぞれ制御したり、各車輪のブレーキをそれそれ制御したり、サスペンションの減衰特性を制御したりする技術は、開示されていない。
【０００５】
そこで本発明は、実舵角に基づいて操舵状態を検知したうえで、ハンドル操作角に基づいて運転者の意図を酌量し、操舵制御だけで得られるよりも良好なヨーイング制御を行うことができる車両制御装置を提供することを解決すべき課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、発明者は以下の手段を発明した。
【０００７】
（第１手段）
本発明の第１手段は、請求項１記載の車両制御装置である。
【０００８】
すなわち、本手段の車両制御装置は、操舵可能な車輪の実舵角を制御する操舵制御手段に加えて、駆動トルク制御手段、ブレーキ制御手段およびサスペンション制御手段のうち少なくとも一つを有することを、第一の特徴とする。
【０００９】
ここで、操舵制御手段は、車両のハンドル操作角および実舵角と各種の運動状態センサからの出力信号とに基づいて、操舵可能な車輪の実舵角を制御する手段である。一方、駆動トルク制御手段は、各駆動輪にかかる駆動トルクをそれぞれ制御する手段である。また、ブレーキ制御手段は、各車輪にかかる制動力をそれぞれ制御する手段である。さらに、サスペンション制御手段は、車両の振動を減衰させるサスペンションの減衰特性を制御する手段である。
【００１０】
そして、本手段の車両制御装置は、ハンドル操作角と実舵角との両方が、駆動トルク制御手段、ブレーキ制御手段およびサスペンション制御手段のうち少なくともひとつに入力されることを、第二の特徴とする。もちろん、本手段の車両制御装置は、操舵制御手段に加えて、駆動トルク制御手段、ブレーキ制御手段およびサスペンション制御手段をもち、これらのいずれかにもハンドル操作角および実舵角の両方が入力される構成になっていても良い。また、こらの信号が車内ＬＡＮを介して前記各手段に入力される構成になっていても良い。
【００１１】
ここで、駆動トルク制御手段は、各駆動輪にかかる駆動トルク（すなわち駆動力）を制御し、逆にブレーキ制御手段は、各車輪にかかる制動力を制御する。駆動力と制動力とは、正負の符号ないし方向が異なるだけで、いずれも車輪を介して車両を前後方向に加速または減速する力である。それゆえ、車両運動力学上の取り扱いでは、駆動力および制動力は、互いに符号が異なるだけで同質な正負の推進力であるということができる。
【００１２】
そして、四輪の自動車を例に取ると、ふつうは各車輪にブレーキ装置が付設されているので、それぞれのブレーキ装置を独立して制御するようにすれば、制動力に前後左右のアンバランスを意図的に作り出すこともできる。一方、たとえば四輪のそれぞれに駆動用モータが付設された電動自動車では、各駆動用モータを独立して制御するようにすれば、駆動力にも同様に左右のアンバランスを意図的に作り出すこともできる。このような駆動力の左右アンバランスは、電気自動車でなくエンジン駆動の自動車であっても、駆動系（パワー・トレイン）に所定の装置を付設することによって実現することができる。これらのことは、車両としての自動車が、二輪駆動車であっても四輪駆動車であってもよく、いずれの場合にも実現可能である。
【００１３】
このように駆動力や制動力の左右差によって生じるアンバランスは、車両にヨーイング・モーメントを生じるので、このようなアンバランスを適正に利用すれば、操舵制御（ステアリング・コントロール）を補助することができる。
【００１４】
さらに本手段の車両制御装置では、前述のように、ハンドル操作角と実舵角との両方が、駆動トルク制御手段、ブレーキ制御手段およびまたはサスペンションに入力される。もちろん、車両の運転状態によっては、舵輪（操舵可能な車輪）がもつ実舵角と、運転者の操作によるハンドル操作角（ステアリング・ホイールの回転操作角度）との間に、矛盾ないし不一致がある場合もあり得る。しかしながら、このような場合においても、ハンドル操作角と実舵角との両方を駆動トルク制御手段、ブレーキ制御手段およびまたはサスペンション制御手段に入力することにより、運転者の意志がより尊重されるようにできる。その結果、運転者の意志がより良く反映されたヨーイング制御が行われるようになり、車両の操舵応答性ないし旋回挙動を改善することが可能になる。
【００１５】
すなわち、本手段の車両制御装置では、運転者の意志を示すハンドル操作角と実際の車両操舵状態を示す実舵角との両方が、駆動トルク制御手段、ブレーキ制御手段およびまたはサスペンション制御手段に入力される。それゆえ、実舵角に基づいて操舵状態を把握したうえで、ハンドル操作角に基づいて運転者の意図をも把握してそれを酌量し、操舵制御だけで得られるよりも良好なヨーイング制御を行うことができるようになる。
【００１６】
なぜならば、駆動トルク制御手段、ブレーキ制御手段およびまたはサスペンション制御手段が、その入力信号を適正に処理するソフトウェアを備えていれば、前述のように、駆動力およびまたは制動力の前後左右アンバランスをヨーイング制御に援用することができるようになるからである。すなわち、駆動トルク制御手段およびまたはブレーキ制御手段により、車輪にかかる駆動力およびまたは制動力の左右アンバランスを適正に利用することができれば、操舵制御手段だけでは得られない車両のヨーイング制御を行うことが可能になる。具体的には、たとえばアンダーステアやオーバーステアの適正な制御や、スリップ限界近傍での適正なヨーイング制御などを行うことが可能になる。
【００１７】
したがって本手段によれば、実舵角に基づいて操舵状態を把握したうえで、ハンドル操作角に基づいて運転者の意図を酌量し、単なる操舵制御だけで得られるよりも良好なヨーイング制御を行うことができるという効果がある。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の「車両制御装置」がもつ好ましい実施形態については、当業者に実施可能な理解が得られるよう、以下の実施例で明確かつ十分に説明する。
【００１９】
［実施例１］
（実施例１の構成）
先ず初めに、本実施例では車両として自動車Ａを例示することとし、図１に示すように、この自動車Ａには、車輪としてそれぞれ左右一対の前輪ＦＷ１，ＦＷ２および後輪（図略）が装備されている。そしてこの自動車Ａは、四輪駆動車であり、前輪ＦＷ１，ＦＷ２に所望の実舵角を与えて操舵する操舵装置（ステアリング・メカニズム）をもっている。この自動車Ａに装備されている四輪駆動装置には、両前輪ＦＷ１，ＦＷ２にも両後輪（図略）にも、前後左右で駆動トルクないし駆動力に差を付ける機能が付与されている。また、四輪のそれぞれにブレーキ（図略）が付設され、各ブレーキがそれぞれ制御されて、制動トルクないし制動力にも前後左右で差が付けられるようになっている。
【００２０】
さて、本発明の実施例１としての車両制御装置６は、同じく図１に示すように、ハンドル（ステアリング・ホイール）１０から操舵輪（操舵可能な左右の前輪）ＦＷ１，ＦＷ２に至るまでのステアリング機構１から、二つの角度信号δｓ，δｍを取り込む構成になっている。ここで、δｓは、運転者によって操作されるハンドル１０の回転操作角度（ハンドル操作角δｓ）であり、一方、δｍは、後述の操舵アクチュエータ３に内蔵されたモータ３１の回転角度（モータ回転角δｍ）である。
【００２１】
ステアリング機構１は、ハンドル１０およびその入力軸（ステアリング・コラム）２と、操舵アクチュエータ３およびその出力軸（ピニオン軸）４と、左右の前輪ＦＷ１，ＦＷ２をラック軸５１で操舵するラック＆ピニオン式のギヤ装置５とを有する。ステアリング・コラムである入力軸２には、その回転角であるハンドル操作角δｓを検出する回転角度センサである操舵角センサ２１が付設されている。この操舵角センサ２１からは、ハンドル操作角δｓが、車両制御装置６に入力されるようになっている。
【００２２】
そして、操舵アクチュエータ３は、モータ３１を内蔵しており、モータ３１には、その回転角（モータ回転角δｍ）を検知する回転角度センサである操舵角センサ３２が付設されている。モータ３１の出力軸４は、図略の自在継ぎ手などを介して、ラック＆ピニオン式の操舵用ギヤ装置５のピニオン５１に機械的に直結されており、ピニオン５１を回転駆動する。
【００２３】
このピニオン５１の回転角度（ピニオン角δｐ）は、前輪ＦＷ１，ＦＷ２の実舵角と機械的に一対一対応しているので、ピニオン角δｐをもって実舵角に代えることができる。すなわち、ピニオン角δｐを検知することは、前輪ＦＷ１，ＦＷ２の実舵角を検知することと等価である。
【００２４】
ここで、図２に示すように、ピニオン角δｐは、ハンドル操作角δｓとモータ回転角δｍとの和である（δｐ＝δｓ＋δｍ）。
【００２５】
それゆえ、モータ３１はその回転角度（モータ回転角δｍ）によって実舵角を調整するだけではなく、運転者の操舵力を増大させるアシスト作用がある。なぜならば、仮にハンドル１０を一回転させるとモータ３１が二回転するものとすると、出力軸４は三回転するわけだから、運転者がハンドル１０に加えた操作仕事量は、三倍に増大するからである。すなわち、モータ３１は、ステアリング機構１の制御用アクチュエータであるばかりではなく、操舵力の倍力装置（ブースター）でもある。
【００２６】
さて、本発明の実施例１としての車両制御装置６は、操舵可能な左右の前輪ＦＷ１，ＦＷ２の実舵角δｐを制御する操舵制御手段（操舵制御部）６１に加えて、駆動トルク制御手段（駆動制御部）６３およびブレーキ制御手段（制動制御部）６２の両者を有する。ここで、前述のように出力軸（ピニオン軸）４の回転角であるピニオン角δｐは実舵角に一対一対応しているので、ピニオン角δｐをもって実舵角に代えることとし、以後、本明細書中では実舵角をδｐと表記することにする。
【００２７】
（実施例１の作用）
本実施例の車両制御装置６は以上のように構成されており、その主要な構成要素６１，６２，６３はそれぞれ次のように作用する。
【００２８】
第一に、操舵制御手段６１は、車両のハンドル操作角δｓおよび実舵角δｐと、各種の運動状態センサ（図略）からの出力信号とに基づいて、操舵可能な左右の前輪ＦＷ１，ＦＷ２の実舵角を制御する手段である。なお、図１は発明のポイントが簡明に分かるように至って簡略化して描かれているので、操舵制御手段６１から操舵アクチュエータ３に出力される操舵制御信号の伝達経路などは、同図中には示されていない。
【００２９】
第二に、ブレーキ制御手段６２は、各車輪にかかる制動力をそれぞれ制御する手段である。すなわち、ブレーキ制御手段６２は、各車輪に付設されたブレーキ（図略）のマスターシリンダ（図略）の油圧をそれぞれ適正に設定する制動制御信号を、制動アクチュエータ（図略）に出力する。こうして各車輪の制動力に左右で適正な差を付けて、制動力に所望の左右アンバランスを与えることができれば、それによって所望のヨーイング・モーメントを生じさせることができる。ここで、ブレーキ（図略）は四輪のそれぞれに付設されているから、この制動制御信号は四系統の信号である。
【００３０】
第三に、駆動トルク制御手段６３は、各駆動輪にかかる駆動トルクをそれぞれ制御する手段である。すなわち、本実施例では、前述のように車両は四輪駆動の自動車Ａであるから、エンジンから四つの駆動輪に伝達される駆動トルクが所望の比率で左右に分配されるように、駆動トルク制御手段６３は、適正な駆動トルク制御信号を駆動アクチュエータ（図略）に出力する。こうして、駆動トルクが所望の比率で左右に分配されれば、駆動力の左右アンバランスによって、やはり所望のヨーイング・モーメントを生じさせることができる。
【００３１】
そして、本実施例の車両制御装置６では、ステアリング・ホイールのハンドル操作角δｓと前輪ＦＷ１，ＦＷ２の実舵角δｐとの両方が、駆動トルク制御手段６３およびブレーキ制御手段６２の両者に入力される。すなわち、本実施例の車両制御装置６は、前述のように、操舵制御手段６１に加えて駆動トルク制御手段６３とブレーキ制御手段６２との両者をもち、これらの両者６２，６３にもハンドル操作角δｓおよび実舵角δｐの両方が入力される。
【００３２】
ここで、前述のように、駆動トルク制御手段６３は、四つの各駆動輪にかかる駆動トルク（すなわち駆動力）を制御し、逆にブレーキ制御手段６２は、各車輪にかかる制動力を制御する。駆動力と制動力とは、正負の符号ないし作用する方向が異なるだけで、いずれも車輪を介して車両を前後方向に加速または減速する力である。それゆえ、車両運動力学上の取り扱いでは、駆動力および制動力は、互いに符号が異なるだけで同質な正負の推進力である。
【００３３】
そして、本実施例のように四輪駆動の自動車Ａでは、各車輪にブレーキが付設されているので、それぞれのブレーキを独立して制御することにより、制動力に左右のアンバランスを意図的に作り出すことができる。一方、この自動車Ａは、四輪のそれぞれに分配される駆動トルクの比率を適正に調整する駆動アクチュエータ（図略）を装備しているので、駆動力にも同様に左右のアンバランスを意図的に作り出すことができる。
【００３４】
（実施例１の効果）
本実施例の車両制御装置６は、前述のように構成されており、その主要な構成要素たる操舵制御手段６１、ブレーキ制御手段６２および駆動トルク制御手段６３は、以上のように作用する。それゆえ、本実施例の車両制御装置６は、以下のような効果を発揮することができる。
【００３５】
前述のように、駆動力（正の推進力）および制動力（負の推進力）の左右差によって生じるアンバランスは、自動車Ａの車体にヨーイング・モーメントを生じる。それゆえ、このような推進力の左右アンバランスを適正に利用すれば、前輪ＦＷ１，ＦＷ２の実舵角δｐを制御する操舵制御（ステアリング・コントロール）を効果的に補助することができるようになる。
【００３６】
さらに、本実施例の車両制御装置６では、前述のように、ハンドル操作角δｓと実舵角δｐとの両方が、駆動トルク制御手段６３およびブレーキ制御手段６２の両者にも、それぞれ入力される。もちろん、自動車Ａの運転状態によっては、前輪ＦＷ１，ＦＷ２がもつ実舵角δｐと、運転者の操作によるハンドル操作角（ステアリング・ホイールの回転操作角度）δｓとの間に、矛盾ないし不一致がある場合もあり得る。しかしながら、このような場合においても、ハンドル操作角δｓと実舵角δｐとの両方を、駆動トルク制御手段６３およびブレーキ制御手段６２にそれぞれ入力することにより、運転者の意志が最大限に尊重され、かつ、正確に車両状態が推定されたヨーイング制御を行うことが可能になる。
【００３７】
すなわち、本実施例の車両制御装置６では、運転者の意志を示すハンドル操作角δｓと実際の車両操舵状態を示す実舵角δｐとの両方が、駆動トルク制御手段６３、ブレーキ制御手段６２およびサスペンション制御手段６８に入力される。それゆえ、実舵角δｐに基づいて操舵状態を把握したうえで、ハンドル操作角δｓに基づいて運転者の意図をも把握してそれを酌量し、操舵制御手段６１による操舵制御だけで得られるよりも良好なヨーイング制御を行うことができるようになる。
【００３８】
なぜならば、駆動トルク制御手段６３、ブレーキ制御手段６２およびサスペンション制御手段６８が、その入力信号（δｓ，δｐなど）を適正に処理するソフトウェアを備えていれば、前述のように、駆動力および制動力の左右アンバランスをヨーイング制御に援用することができるようになるからである。すなわち、駆動トルク制御手段６３、ブレーキ制御手段６２およびサスペンション制御手段６８により、各車輪にかかる駆動力および制動力の左右アンバランスを適正に利用して、操舵制御手段６１だけでは得られない自動車Ａのヨーイング制御を行うことが可能になる。具体的には、たとえばアンダーステアやオーバーステアの適正な補償制御や、スリップ限界近傍での適正なヨーイング制御などを行うことが可能になる。
【００３９】
なお、操舵に関する運転者の意志を酌量するには、ハンドル操作角δｓと、その微分値たるハンドル角速度ｄδｓ／ｄｔと、その二回微分値たるハンドル各加速度ｄ^２δｓ／ｄｔ^２とのうち、少なくとも前二者に基づいて、運転者が希望するヨーレート（ヨーイング角速度）を推定する方法がある。もちろん、微分にはノイズが付き物なので、適正な公知のフィルタリング・アルゴリズムを用いて、ハンドル角速度ｄδｓ／ｄｔおよびハンドル各加速度ｄ^２δｓ／ｄｔ^２から、ノイズをできるだけ取り除いておく。
【００４０】
そして、ハンドル操作角δｓの微分値に関して、ヨーレートの目標値をＰＩＤ制御するようなアルゴリズムを用いる。具体的には、適度な重み付け係数をそれぞれにかけて、ハンドル操作角δｓ、ハンドル角速度ｄδｓ／ｄｔおよびハンドル各加速度ｄ^２δｓ／ｄｔ^２のうち少なくとも前二者の線形結合をとり、ヨーレートの目標値を規定するアルゴリズムを使用する。
【００４１】
こうしてヨーレートの目標値が定まるので、このヨーレートの目標値と、実際のヨーレートをヨーレートセンサ（図略）で検出した値とを比較して、どの程度のヨーイング・モーメントを与えたら操舵制御を適度に補償することができるかが明らかになる。そして、与えるべきヨーイング・モーメントを割り出すことができれば、どの程度の左右アンバランスを与えるべきかが明らかになる。それゆえ、このヨーイング・モーメントの目標値に相当する駆動力および制動力の左右アンバランスを生じるように、駆動トルク制御手段６３およびブレーキ制御手段６２が作用する。その結果、駆動力および制動力の左右アンバランスをヨーイング制御に援用することによって、より運転者の意志に沿った自動車Ａのヨーイング制御ができるようになる。
【００４２】
以上詳述したように、本実施例の車両制御装置６によれば、実舵角δｐに基づいて操舵状態を検知したうえで、ハンドル操作角δｓに基づいて運転者の意図を酌量し、操舵制御だけで得られるよりも良好なヨーイング制御を行うことができるという効果がある。
【００４３】
（実施例１の備考）
本実施例の車両制御装置６を設計するに当たり、参考になる文献があるので、ここに簡単に紹介しておく。
【００４４】
先ず、従来技術として引用した特開２００１−２３３２３０号公報には、ステアバイワイヤの実施例が開示されており、本実施例の車両制御装置６のうち特に操舵制御手段６１の制御アルゴリズムを組むうえである程度は参考になる。
【００４５】
一方、特開２００２−３７１５５号公報には、ステアバイワイヤではないステアリング制御系の技術が、その実施例に開示されている。
【００４６】
次に、特開２００１−２３３１９３号公報には、ブレーキ制御系の構成例およびその作用効果が開示されており、ブレーキ制御手段６２の制御アルゴリズムを設計するうえである程度は参考になる。
【００４７】
さらに、特開平９−８６３７８号公報には、駆動トルク制御系の構成例およびその作用効果が開示されており、駆動トルク制御手段６３の制御アルゴリズムを設計するうえである程度は参考になる。
【００４８】
（実施例１の各種変形態様）
本実施例では、車両を前輪操舵の四輪駆動自動車Ａ（２ＷＳ／４ＷＤ）として、本発明の一実施形態である車両制御装置６を例示したが、本発明の車両制御装置は、その他の形式の自動車や車両にも適用可能である。すなわち、オートバイのように前後に二輪しかない二輪自動車は別にしても、三つ以上の車輪が互いに離れて装備された自動車ないし車両には、本実施例とほぼ同様にして、本発明の車両制御装置を搭載することができる。たとえば、六輪以上をもつトレーラーやトラックの類の車両にも、本実施例の車両制御装置６は適用可能である。もちろん、駆動動力源がエンジンではなく電動機（電気モータ）である電気自動車ないしハイブリッドカーにも、本実施例の車両制御装置６は適用可能である。
【００４９】
あるいは、車両を、前輪操舵・二輪駆動（２ＷＳ／２ＷＤ）の自動車Ａとしても良い。二輪駆動の形式には、周知のように、ＦＦ，ＦＲ，ＲＲあるいはミッドシップなどがある。また、フォークリフトのように、後輪操舵方式の車両であっても良い。あるいは、一部の高級車のように、四輪操舵（４ＷＳ）の可能な車両であっても良い。
【００５０】
さらに、法令上の自動車でなくても、前述のように三輪以上の車輪がある車両には、本実施例の車両制御装置６を搭載することができ、本実施例とほぼ同様の作用効果を得ることができる。このような車両としては、前述のフォークリフトのような作業用車両ばかりではなく、たとえば八輪を装備した軍用車両などがある。
【００５１】
［実施例２］
（実施例２の構成）
本発明の実施例２としての車両制御装置６は、図３に示すように、操舵制御手段（操舵制御ＥＣＵ）６１に加えて、ブレーキ制御手段（ブレーキ制御ＥＣＵ）６２を有することを特徴とする。本実施例の車両制御装置６は、前述の実施例１の車両制御装置６とは異なり、駆動トルク制御手段６３を有しない。
【００５２】
本実施例の車両制御装置６が搭載された車両は、前述の実施例１とは少し異なり、前輪操舵・二輪駆動の自動車Ａ（２ＷＳ／２ＷＤ）である。この自走車の駆動輪は、左右の前輪ＦＷ１，ＦＷ２であってもよいし、あるいは左右の後輪ＲＷ１，ＲＷ２であってもよい。
【００５３】
このような二輪駆動車では、前述の四輪駆動車に比べて加速に用いる駆動力は数割程度に半減するが、ディファレンシャルギヤが少なく、駆動機構がシンプル、軽量かつ安価であって、さらにその信頼性が高くなる。それゆえ、駆動トルク制御手段６３の効果も、駆動力の最大値にほぼ比例して半減するので、駆動力の左右アンバランスによって生じさせうるヨーイング・モーメントの大きさも半減してしまう。さらに、適切なヨーイング制御は、自動車レース中でもない限り、安全性の面から加速時よりも減速時の方が大事だし、ドリフトしていたり横滑りのある場合には、安全性を重視する限り、加速する必要性は少ない。
【００５４】
そこで、本実施例の車両制御装置６では、実効上も安全上も効果があまり期待できない駆動トルク制御手段６３をいっそ廃してしまうことにした。そして、駆動トルク制御手段６３（図１参照）がなくなる分だけ、車両制御装置６の構成を実施例１よりも簡略化することによって、車両本体だけではなく車両制御装置６でもコストダウンを計ることにした。
【００５５】
本実施例では、同じく図３に示すように、自動車Ａのステアリング機構１に、ハンドル操作角δｓを検知する操舵角センサ２１と、操舵アクチュエータ３のモータ３１の回転角であるモータ回転角δｍを検出するモータ回転角センサ３２とが装備されている。ここで、前述の実施例１と同様に、前輪ＦＷ１，ＦＷ２の実舵角δｐは、ハンドル操作角δｓとモータ回転角δｍとの和として算出される（δｐ＝δｓ＋δｍ）。ハンドル操作角δｓおよび実舵角δｐ（＝δｓ＋δｍ）の両方は、本実施例の車両制御装置６のブレーキ制御手段６２に入力される。
【００５６】
ここで、本実施例では、自動車Ａは、前輪ＦＷ１，ＦＷ２および後輪ＲＷ１，ＲＷ２のそれぞれに、各車輪の回転速度を検出する車輪速センサ７１を装備している。また、左右の前輪ＦＷ１，ＦＷ２および後輪ＲＷ１，ＲＷ２のそれぞれに付設されたブレーキ（図略）を作動させるマスタシリンダ（図略）に適正な油圧を与えるブレーキアクチュエータ８１にも、油圧センサ７０が付設されている。この油圧センサ７０からの出力信号も、ブレーキ制御手段６２に入力される。さらに、自動車Ａは、その車体に固定されたＧセンサ７２およびヨーレートセンサ７３を装備している。これらの各センサ７１，７２，７３からの出力信号は、本実施例の車両制御装置６のうち、ブレーキ制御手段６２に入力される。なお、前輪ＦＷ１，ＦＷ２に付設された車輪速センサおよびその信号経路は、図面を簡素化するために、図３の中には描かれていない。
【００５７】
（実施例２の作用効果）
本実施例の車両制御装置６は、以上のように構成されているので、以下のような作用効果を持つ。
【００５８】
すなわち、本実施例の車両制御装置６のうち、ブレーキ制御手段６２には、ハンドル操作角δｓおよびモータ回転角δｍだけではなく、ブレーキの油圧センサ７０からの出力信号と、各種の車両運動センサ７（７１，７２，７３）からの出力信号とが、並行して入力される。
【００５９】
そして、ブレーキ制御手段６２は、ブレーキアクチュエータ８１に制御信号を送り、左右のブレーキで適正な制動力のアンバランスを生じるようにする。また、ブレーキ制御手段６２は、両角度信号δｓ，δｍおよび前記各種検知信号に基づき、車体の速度を計算に入れたうえで、操舵アクチュエータ３のモータ３１が取るべきモータ回転角δｍの目標値である目標モータ角δｔを算出する。
【００６０】
一方、操舵制御手段６１は、前述の実舵角δｐ（＝δｓ＋δｍ）と、ブレーキ制御手段６２によって算出された目標モータ角δｔとに基づいて、制御信号を生成する。この制御信号は、操舵制御手段６１から、実舵角δｐを操舵する操舵アクチュエータ３に伝達される。その結果、操舵アクチュエータ３は、より適正な目標モータ角δｔに近づけるように、前輪ＦＷ１，ＦＷ２を操舵して実舵角δｐを調整する。
【００６１】
さて、自動車においては一般的に、制動力の方が駆動力よりもずっと大きいのが普通であり、この傾向は、四輪駆動車よりも二輪駆動車においていっそう顕著である。それゆえ、本実施例での自動車Ａのように、車両制御装置６に駆動トルク制御手段６３がなく、ディファレンシャル制御装置がなくて駆動系の構成上も左右の車輪に同程度の駆動力をかけることしかできない二輪駆動車においても、本実施例の車両制御装置６は十分に有効である。すなわち、本実施例の車両制御装置６の作用により、四輪のブレーキがそれぞれ左右の差をもって作動し、十分に大きな制動力の左右差があれば、実施例１にはやや及ばないもののそれに準ずる大きさのヨーイング・モーメントが得られる。
【００６２】
したがって、本実施例の車両制御装置６によれば、前述のように車両駆動系および車両制御装置６の構成が簡素で安価であり、そのうえ車両重量を軽量化することができながら、実施例１に準ずるヨーイング制御が可能になるという効果がある。
【００６３】
（実施例２の変形態様１）
本実施例の変形態様１として、図４に示すように、操舵制御手段６１およびブレーキ制御手段６２を有し、より統合制御機能を高めた車両制御装置６の実施が可能である。
【００６４】
本変形態様の車両制御装置６は、前述の実施例２でのブレーキ制御手段６２に代えて、車両状態推定手段６５および制動力制御手段６６を備えたブレーキ制御手段としてのブレーキ制御装置６４を有する点が、実施例２と異なっている。すなわち、基も特徴的なことは、ブレーキ制御手段６２としてのブレーキ制御装置６４が、車両状態推定手段６５を備えていることである。
【００６５】
車両状態推定手段６５には、車輪速検出手段（車輪速センサ）７１と、Ｇ検出手段（Ｇセンサ）７２と、ヨーレート検出手段（ヨーレートセンサ）７３と、ハンドル角検出手段（操舵角センサ）２１とからの各信号が入力される。これらの信号に基づいて、車両状態推定手段６５は、自動車Ａがもつ速度や角速度、ならびに横滑り角などの車両状態を推定し、この車両状態に基づいて適正な制御信号を出力する。すなわち、車両状態推定手段６５は、各種センサ７１，７２，７３からの出力信号に基づいて車両状態を推定して把握したうえで、ハンドル操作角δｓに基づいてヨーレートに関する運転者の意志を推定して酌量し、適正な制御信号を出力する。
【００６６】
ここで、車両状態推定手段６５から出力される制御信号としては、ブレーキ制御装置６４の後段に当たる制動力制御手段６６に伝達される目標車輪速と、操舵制御手段としての実舵角制御手段６１に伝達される目標実舵角δｔとがある。この目標車輪速が入力された制動力制御手段６６は、適正な左右アンバランスをもつ制動信号を制動力付与手段（ブレーキアクチュエータ）８１に伝達し、適正な制動を行ってヨーイング制御を補助する。一方、目標実舵角δｔは、実舵角検出手段５４からの実舵角δｐと並行して、操舵制御手段としての実舵角制御手段６７に入力される。そして実舵角制御手段６７は、適正な制御信号を実舵角付与手段（操舵アクチュエータ）８２に伝達して、前輪ＦＷ１，ＦＷ２（図３参照）を操舵し、実舵角δｐを理想的な舵角に近い目標実舵角δｔに近づけるように作用する。
【００６７】
なお、実舵角制御手段６７には、直接的にはハンドル操作角δｓが入力されてはいないが、その代わりに、車両状態推定手段６５から目標実舵角δｔが入力されるので、実質的にはハンドル操作角δｓが入力されているものと見なすこととする。
【００６８】
したがって、本変形態様によっても、制動力に適正な左右アンバランスが付与されてヨーイング制御が補助されるので、前述の実施例２と同様な効果が得られる。そればかりではなく、車両状態推定手段６５により車両状態が適正に推定されたうえで、制動力制御および操舵制御がなされるので、より高度なヨーイング制御が可能になるという効果がある。すなわち、本変形態様によれば、前述の実施例１および実施例２よりも高度に車両運動を統合制御する車両制御装置６を提供することができる。
【００６９】
（実施例２のその他の変形態様）
本実施例およびその変形態様１の制御装置に対しても、前述の実施例１の各種変形態様に相当する各種の変形態様が実施可能であり、おおむね同様の作用効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１としての車両制御装置の構成を示す模式図
【図２】実施例１での各回転角の定義および関係を示す模式図
【図３】実施例２としての車両制御装置の構成を示すブロック線図
【図４】その変形態様１の車両制御装置の構成を示すブロック線図
【符号の説明】
Ａ：自動車（車両として）
１：ステアリング機構
１０：操舵ハンドル（ステアリング・ホイール）
２：入力軸（ステアリング・コラム）
２１：操舵角センサ（ハンドル操作角δｓを検出）
３：操舵アクチュエータ（伝達比可変作用をもつ）
３１：モータ（操舵操作を補助したり補正したりする電動機）
３２：モータ回転角センサ（モータ回転角δｍを検出）
４：出力軸（ピニオン軸）
５：ラック＆ピニオン式の操舵用ギヤ装置
５１：ピニオン　　５２：ラック
５３：ラック軸　　５４：実舵角検出手段（実舵角を検出）
６：車両制御装置（本発明品）
６１：操舵制御部、操舵制御ＥＣＵ（操舵制御手段として）
６２：制動制御部、ブレーキ制御ＥＣＵ（ブレーキ制御手段として）
６３：駆動制御部（駆動トルク制御手段として）
６４：ブレーキ制御装置（ブレーキ制御手段として）
６５：車両状態推定装置
６６：制動力制御手段
６７：実舵角制御手段（操舵制御手段として）
６８：サスペンション制御手段
７：各種の運動状態センサ
７０：ブレーキのマスターシリンダの油圧センサ
７１：車輪速センサ（各車輪に一つずつ）
７２：ヨーレートセンサ　　７３：Ｇセンサ
８：各種のアクチュエータ
８１：ブレーキアクチュエータ／マスターシリンダ、制動力付与手段
８２：操舵アクチュエータ、実舵角付与手段
ＦＷ１，ＦＷ２：左右の前輪　　ＲＷ１，ＦＷ２：左右の後輪
δｓ：ハンドル操作角　　δｍ：モータ回転角
δｐ：ピニオン角、実舵角（δｐ＝δｓ＋δｍ）
δｔ：目標実舵角（実舵角の目標値）

Claims

車両のハンドル操作角と、操舵可能な車輪の実舵角と、各種の運動状態センサからの出力信号とに基づいて、この実舵角を適正に制御する操舵制御手段を有する車両制御装置において、
各駆動輪にかかる駆動トルクをそれぞれ制御する駆動トルク制御手段と、
各車輪にかかる制動力をそれぞれ制御するブレーキ制御手段と、
前記車両を支持するサスペンションの減衰特性を制御するサスペンション制御手段と、
のうち少なくとも一つをさらに有し、
前記ハンドル操作角と前記実舵角との両方を、この駆動トルク制御手段、このブレーキ制御手段およびこのサスペンション制御手段のうち少なくとも一つに入力することを特徴とする、
車両制御装置。