車両姿勢制御装置
【課題】タイヤのグリップ状態およびスリップ状態の双方において、車両仕様の変更による影響を受けることなく、目標方向に対する車両の進行方向のずれを小さくすることのできる車両姿勢制御装置を提供する
【解決手段】ヨーレートセンサの出力を「実ヨーレートγ」とし、車両１の左右中心軸Ｃ上に存在する任意の基準点において、進行方向ＤＦが車両１の左右中心軸Ｃのうち基準点よりも前方の部分に対してなす角を「車体すべり角β」とし、目標方向ＢＦが車両１の左右中心軸Ｃのうち基準点よりも前方の部分に対してなす角を「目標すべり角β＊」とし、目標すべり角β＊と車体すべり角βとの差（β＊−β）を「角度差Δβ」とする。所定の目標方向ＢＦに対する車両１の進行方向ＤＦの角度を制御するために、車両姿勢制御装置は、角度差Δβの符号と実ヨーレートγの符号との関係に応じて車両１の前輪３１，３２および後輪３３，３４の少なくとも一方を制御する。
【解決手段】ヨーレートセンサの出力を「実ヨーレートγ」とし、車両１の左右中心軸Ｃ上に存在する任意の基準点において、進行方向ＤＦが車両１の左右中心軸Ｃのうち基準点よりも前方の部分に対してなす角を「車体すべり角β」とし、目標方向ＢＦが車両１の左右中心軸Ｃのうち基準点よりも前方の部分に対してなす角を「目標すべり角β＊」とし、目標すべり角β＊と車体すべり角βとの差（β＊−β）を「角度差Δβ」とする。所定の目標方向ＢＦに対する車両１の進行方向ＤＦの角度を制御するために、車両姿勢制御装置は、角度差Δβの符号と実ヨーレートγの符号との関係に応じて車両１の前輪３１，３２および後輪３３，３４の少なくとも一方を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の目標方向に対する車両の進行方向の角度を制御するために、前記車両の姿勢を制御する車両姿勢制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両姿勢制御装置として、操縦安定性の向上のために規範ヨーレートに基づいて前輪および後輪を制御する装置が知られている。一般的な車両姿勢制御装置においては、車速および操舵角等の情報に基づいて規範ヨーレートを算出し、この規範ヨーレートとヨーレートセンサの出力との差に基づいて前輪および後輪を制御する。
【０００３】
特許文献１には、操舵ハンドルの操舵角および車速をそれぞれセンサにより検出し、車体スリップ角が「０」となるようにセンサの出力に基づいて車両のヨーレートの目標値、いわゆる規範ヨーレートを算出する車両姿勢制御装置が記載されている。この制御装置は、ヨーレートの目標値に基づいて目標転舵角を算出し、目標転舵角に基づいて転蛇アクチュエータを制御することにより、前輪および後輪の舵角を目標転舵角に近づける制御を行なう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−７００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、規範ヨーレートに基づく車両姿勢制御を実行しても、所定の目標方向に対する車両の進行方向のずれが小さくならないケースがある。これは次の理由によるものと考えられる。
【０００６】
一般に、規範ヨーレートは、タイヤ特性が線形領域の車両モデル、すなわち線形車両モデルに基づいて算出され、かつタイヤが路面をグリップして走行するグリップ状態におけるヨーレートセンサの出力に応じたものとなるように設定されている。したがって、規範ヨーレートとヨーレートセンサの出力とに偏差が生じる場合、すなわちタイヤがスリップしているスリップ状態において、大きく乱れた車両姿勢を制御する車両姿勢制御が実行される。しかし、規範ヨーレートとヨーレートセンサの出力とに偏差が生じない場合、すなわちグリップ状態においては、車両姿勢制御が実行されない。よって、タイヤのグリップ状態およびスリップ状態の双方において、目標方向に対する車両の進行方向のずれを小さくすることができないという問題がある。
【０００７】
また、ユーザによる車両部品交換、または乗車人数もしくは積荷の変化等の車両仕様に応じて車両モデルを変更しなければ、適切な規範ヨーレートを算出することはできない。すなわち、車両仕様の変更による影響を受けることなく、目標方向に対する車両の進行方向のずれを小さくすることができないという問題がある。車両仕様を検出するセンサを設け、このセンサの出力に基づいて車両仕様の変更に応じた規範ヨーレートの算出を行うことも考えられるが、車両仕様を検出するために多数のセンサを設ける必要があり現実的ではない。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、タイヤのグリップ状態およびスリップ状態の双方において、車両仕様の変更による影響を受けることなく、目標方向に対する車両の進行方向のずれを小さくすることのできる車両姿勢制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための手段を以下に記載する。
（１）第１の手段は請求項１に記載の事項、すなわち所定の目標方向に対する車両の進行方向の角度を制御するために、前記車両の姿勢を制御する車両姿勢制御装置において、前記車両に設けられたヨーレートセンサによって検出されるヨーレートを「実ヨーレートγ」とし、前記車両の左右中心軸上に存在する任意の基準点において、前記進行方向が前記車両の左右中心軸のうち前記基準点よりも前方の部分に対してなす角を「車体すべり角β」とし、前記目標方向が前記車両の左右中心軸のうち前記基準点よりも前方の部分に対してなす角を「目標すべり角β＊」とし、前記目標すべり角β＊と前記車体すべり角βとの差（β＊−β）を「角度差Δβ」として、前記角度差Δβの符号と前記実ヨーレートγの符号との関係に応じて前記車両の前輪および後輪の少なくとも一方を制御することを要旨とする。
【００１０】
車両姿勢状態が車両姿勢角不足状態のとき、角度差Δβの符号および実ヨーレートγの符号が互いに異なる符号となると、車両姿勢状態が車両姿勢角過剰状態のとき、角度差Δβの符号および実ヨーレートγの符号が互いに同じ符号となる。すなわち、角度差Δβの符号と実ヨーレートγの符号との関係には目標方向に対する車両姿勢状態が反映される。
【００１１】
上記発明によれば、角度差Δβの符号と車両の実ヨーレートγの符号との関係に応じて車両の前輪および後輪の少なくとも一方を制御するため、目標方向に対する車両姿勢状態が車両姿勢角不足状態または車両姿勢角過剰状態のとき、車両の進行方向を目標方向に近づけることができる。また、角度差Δβの符号と車両の実ヨーレートγの符号との関係、すなわち規範ヨーレートを算出することなく車両姿勢状態に応じて車両の姿勢を制御するため、タイヤのグリップ状態およびスリップ状態の双方において、車両仕様の変更による影響を受けることなく、目標方向に対する車両の進行方向のずれを小さくすることができる。
【００１２】
（２）第２の手段は請求項２に記載の事項、すなわち請求項１に記載の車両姿勢制御装置において、前記角度差Δβの符号と前記実ヨーレートγの符号との関係が車両姿勢状態について車両姿勢角不足状態を示しているとき、前記後輪を制御することを要旨とする。
【００１３】
車両姿勢状態が車両姿勢角不足状態のとき、すなわち例えば「γ＞０」かつ「Δβ＜０」のとき、任意の基準点から延びる目標方向と車両の進行方向とを比較した場合に、目標方向が、車両の進行方向に対して車両の旋回方向とは反対側に位置している。このときの車両の回転中心は、車両姿勢状態が車両姿勢角過剰状態のときの回転中心よりも車両の後方側に位置している。つまり、前輪の車軸上の横すべり角が、目標方向と進行方向とが一致する横すべり角の大きさを超え、かつ後輪の車軸上の横すべり角が、目標方向と進行方向とが一致する横すべり角の大きさに達していない。この場合、目標方向と進行方向とを一致させるためには、後輪の車軸上の横すべり角を増やさなければならない。
【００１４】
このため上記発明によれば、車両姿勢状態が車両姿勢角不足状態のときに前輪のみを制御する構成ではできない車両の回転中心を前方へ移動させることを可能とする。これにより、後輪の車軸上の横すべり角を増やして、目標方向に対する車両の進行方向のずれを速やかに小さくすることができる。
【００１５】
（３）第３の手段は請求項３に記載の事項、すなわち請求項２に記載の車両姿勢制御装置において、前記角度差Δβの符号と前記実ヨーレートγの符号との関係が車両姿勢状態について車両姿勢角不足状態を示しているとき、前記前輪および前記後輪を制御することを要旨とする。
【００１６】
上記発明によれば、前輪および後輪の制御により車両の姿勢を制御する、すなわち車両の回転中心を前方および後方に移動させる２自由度の制御を有するため、前輪および後輪のうちの一方の制御のみにより車両の姿勢を制御する構成と比較して、目標方向に対する車両の進行方向のずれを速やかに小さくすることができる。
【００１７】
（４）第４の手段は請求項４に記載の事項、すなわち請求項２に記載の車両姿勢制御装置において、前記角度差Δβの符号と前記実ヨーレートγの符号との関係が車両姿勢状態について車両姿勢角不足状態を示しているとき、前記前輪および前記後輪のうちの前記後輪のみを制御することを要旨とする。
【００１８】
上記発明によれば、車両姿勢角不足状態のときに前輪および後輪の双方の制御により車両の姿勢を制御する構成と比較して、目標方向に対する車両の進行方向のずれを小さくするための演算の負荷が小さくなる。
【００１９】
（５）第５の手段は請求項５に記載の事項、すなわち請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両姿勢制御装置において、前記角度差Δβの符号と前記実ヨーレートγの符号との関係が車両姿勢状態について車両姿勢角過剰状態を示しているとき、前記前輪を制御することを要旨とする。
【００２０】
上記発明によれば、車両姿勢角過剰状態のときに目標方向に対する車両の進行方向のずれを小さくすることができる。このため、車両姿勢状態が車両姿勢角過剰状態のときに前輪および後輪の制御を行わない構成と比較して、多様な車両姿勢状態に対応して車両の進行方向を目標方向に近づけることができる。
【００２１】
また、車両姿勢状態が車両姿勢角過剰状態のとき、すなわち例えば「γ＞０」かつ「Δβ＞０」のとき、任意の基準点から延びる目標方向と車両の進行方向とを比較した場合に、目標方向が、車両の進行方向に対して車両の旋回方向側に位置している。このときの車両の回転中心は、車両姿勢状態が車両姿勢角不足状態のときの回転中心よりも車両の前方側に位置している。つまり、後輪の車軸上の横すべり角が、目標方向と進行方向とが一致する横すべり角の大きさを超え、かつ前輪の車軸上の横すべり角が、目標方向と進行方向とが一致する横すべり角の大きさに達していない。この場合、目標方向と進行方向とを一致させるためには、前輪の車軸上の横すべり角を増やさなければならない。
【００２２】
このため上記発明によれば、車両姿勢状態が車両姿勢角過剰状態のときに後輪のみを制御する構成ではできない車両の回転中心を後方へ移動させることを可能とする。これにより、前輪の車軸上の横すべり角を増やして、目標方向に対する車両の進行方向のずれを速やかに小さくすることができる。
【００２３】
（６）第６の手段は請求項６に記載の事項、すなわち請求項５に記載の車両姿勢制御装置において、前記角度差Δβの符号と前記実ヨーレートγの符号との関係が車両姿勢状態について車両姿勢角過剰状態を示しているとき、前記前輪および前記後輪を制御することを要旨とする。
【００２４】
上記発明によれば、前輪および後輪の制御により車両の姿勢を制御する、すなわち車両の回転中心を前方および後方に移動させる２自由度の制御を有するため、前輪および後輪のうちの一方の制御のみにより車両の姿勢を制御する構成と比較して、目標方向に対する車両の進行方向のずれを速やかに小さくすることができる。
【００２５】
（７）第７の手段は請求項７に記載の事項、すなわち請求項５に記載の車両姿勢制御装置において、前記角度差Δβの符号と前記実ヨーレートγの符号との関係が車両姿勢状態について車両姿勢角過剰状態を示しているとき、前記前輪および前記後輪のうちの前記前輪のみを制御することを要旨とする。
【００２６】
上記発明によれば、車両姿勢角過剰状態のときに前輪および後輪の双方の制御により車両の姿勢を制御する構成と比較して、目標方向に対する車両の進行方向のずれを小さくするための演算の負荷が小さくなる。
【００２７】
（８）第８の手段は請求項８に記載の事項、すなわち請求項１〜７のいずれか一項に記載の車両姿勢制御装置において、前記角度差Δβの符号と前記実ヨーレートγの符号とが互いに異なる符号のとき、車両姿勢状態が車両姿勢角不足状態にある旨判定することを要旨とする。
【００２８】
（９）第９の手段は請求項９に記載の事項、すなわち請求項１〜８のいずれか一項に記載の車両姿勢制御装置において、前記角度差Δβの符号と前記実ヨーレートγの符号とが互いに同じ符号のとき、車両姿勢状態が車両姿勢角過剰状態にある旨判定することを要旨とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、タイヤのグリップ状態およびスリップ状態の双方において、車両仕様の変更による影響を受けることなく、目標方向に対する車両の進行方向のずれを小さくすることのできる車両姿勢制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態の車両姿勢制御装置について、その全体構造を模式的に示す模式図。
【図２】同実施形態の車両姿勢制御装置について、車両を模式的に示す模式図。
【図３】同実施形態の車両姿勢制御装置により実行される「車両姿勢制御」について、その手順を示すフローチャート。
【図４】同実施形態の車両姿勢制御装置について、車両姿勢角不足状態におけるヨーレート増加制御を示す模式図。
【図５】同実施形態の車両姿勢制御装置について、車両姿勢角過剰状態におけるヨーレート減少制御を示す模式図。
【図６】本発明の第２実施形態の車両姿勢制御装置について、車両姿勢角過剰状態におけるヨーレート減少制御を示す模式図。
【図７】本発明の車両姿勢制御装置の変形例について、車両姿勢角不足状態におけるヨーレート増加制御を示す模式図。
【図８】本発明の車両姿勢制御装置が備える後輪制御装置の変形例について、車両姿勢角不足状態におけるヨーレート増加制御を示す模式図。
【図９】本発明の車両姿勢制御装置が備える後輪制御装置の変形例について、車両姿勢角過剰状態におけるヨーレート減少制御を示す模式図。
【図１０】本発明の車両姿勢制御装置が備える前輪制御装置の変形例について、車両姿勢角過剰状態におけるヨーレート減少制御を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
（第１実施形態）
図１〜図５を参照して、本発明の一実施形態について説明する。なお、図中の矢印Ｘは、前方および後方を含む前後方向を示す。また、図中の矢印Ｙは、左方および右方を含む左右方向を示す。前後方向と左右方向は互いに直交する直線方向である。前後方向および左右方向に直交する直線方向を、上方および下方を含む上下方向とする。前後方向および左右方向および上下方向は、車両１に固定された座標系の方向を示している。
【００３２】
図１に、車体２と車輪３と車両姿勢制御装置４とを備えた車両１の全体構成を示す。
車体２の左前側部位には左前輪３１が設けられ、車体２の右前側部位には右前輪３２が設けられている。前側の車輪３である前輪３１，３２は、前側の車軸Ａである前軸ＡＦを回転中心軸として回転する。
【００３３】
車体２の左後側部位には左後輪３３が設けられ、車体２の右後側部位には右後輪３４が設けられている。後側の車輪３である後輪３３，３４は、後側の車軸Ａである後軸ＡＲを回転中心軸として回転する。
【００３４】
ステアリング装置１２には、前輪３１，３２の舵角を制御する操舵ハンドル１１が接続されている。すなわち、前輪３１，３２の舵角は、操舵ハンドル１１が操舵されることによって変化する。一方、後輪３３，３４の舵角は変化しない。
【００３５】
車両姿勢制御装置４は、車体すべり角推定装置５と、車輪速センサ４１〜４４と、加速度センサ４５と、ヨーレートセンサ４６と、舵角センサ４７と、メモリ４８と、演算装置４９と、前輪制御装置６と、後輪制御装置７とを備えている。
【００３６】
車体すべり角推定装置５は、車体２の横すべり角を推定する。車体２の横すべり角は、例えば、車両１のヨーレートおよび加速度と、路面の摩擦係数とに基づいて算出される。なお、路面の摩擦係数の推定精度が低いとき、横すべり角の推定精度が低くなる。このため、路面の摩擦係数に代えて車輪３に作用する横力に基づいて横すべり角を算出することが好ましい。車輪３に作用する横力は、タイヤ横力センサ（図示略）により検出される。
【００３７】
車輪速センサ４１は、左前輪３１の回転速度を検出する。車輪速センサ４２は、右前輪３２の回転速度を検出する。車輪速センサ４３は、左後輪３３の回転速度を検出する。車輪速センサ４４は、右後輪３４の回転速度を検出する。車輪速センサ４１〜４４により検出された車輪３の回転速度である車輪速に基づいて、車両１の進行方向に進む速度である車速が算出される。
【００３８】
加速度センサ４５としては、前後方向および左右方向および上下方向の加速度を検出する３軸加速度センサが設けられている。
ヨーレートセンサ４６は、上下方向を回転中心軸とする車両１の回転速度であるヨーレートを検出する。ヨーレートセンサ４６によって検出されるヨーレートは、左右方向における車両１の回転速度である。
【００３９】
舵角センサ４７は、前輪３１，３２の舵角を検出する。舵角センサ４７により検出される舵角は、前輪３１，３２の実舵角を示し、操舵ハンドル１１の操舵角とは異なる。
メモリ４８は、情報を記憶する不揮発性の情報記憶装置である。メモリ４８には、演算装置４９が実行するプログラムおよび車両１の情報として目標すべり角等が記憶されている。目標すべり角はメモリ４８に記憶されることにより設定される。したがって、メモリ４８に記憶された目標すべり角を書き換えることにより、目標すべり角の再設定が可能である。
【００４０】
演算装置４９は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）により構成される集積回路である。演算装置４９は、メモリ４８に記憶されているプログラムに基づいて車両姿勢制御処理を実行する。また、車両姿勢制御処理において、演算装置４９は、前輪制御装置６または後輪制御装置７に信号を出力することにより、ヨーレート増加制御またはヨーレート減少制御を行う。
【００４１】
前輪制御装置６は、操舵ハンドル１１の舵角と連動せずに前輪３１，３２の舵角を制御することが可能なアクティブステアリング装置である。前輪制御装置６には、舵角センサ４７が内蔵されている。
【００４２】
後輪制御装置７は、後輪３３，３４の駆動力の配分比率を制御する左右駆動力配分装置である。後輪制御装置７により、左後輪３３の駆動力と右後輪３４の駆動力の比率が制御される。
【００４３】
図２を参照して、車両１の姿勢制御に用いられる物理量等について説明する。
図中の一点鎖線Ｃは、車両１の左右中心軸（以下、「左右中心軸Ｃ」）を示している。左右中心軸Ｃは前後方向に平行である。また、図中の二点鎖線Ｒ２は、後輪３３，３４の回転面に平行な方向を示している。
【００４４】
図中の点Ｒは、車両１および車体２の回転中心（旋回中心）を示している。この回転中心は、前軸ＡＦ上および後軸ＡＲ上の横すべり角の度合いに応じて変化する。前軸ＡＦ上および後軸ＡＲ上の横すべり角は、図中の角δが示す前輪３１，３２の舵角（以下、「舵角δ」）、および後輪３３，３４の転蛇角もしくは左右駆動力差が生じることにより発生する。前輪３１，３２の舵角δは、図中の一点鎖線Ｒ１で示す前輪３１，３２の回転面に平行な方向と前後方向とのなす角である。
【００４５】
図中の矢印ＤＦは、車両１の進行方向（以下、「進行方向ＤＦ」）を示している。一点鎖線Ｄで示す進行方向軸Ｄは、左右中心軸Ｃ上の任意の点Ｇを通り進行方向ＤＦに平行な軸である。また、図中の矢印ＢＦは、目標方向（以下、「目標方向ＢＦ」）を示している。一点鎖線Ｂで示す目標方向軸Ｂは、左右中心軸Ｃ上の任意の点Ｇを通り車両１の目標方向ＢＦに平行な軸である。
【００４６】
図２中の矢印γは、図中の点Ｒを中心とした車両１の回転方向（旋回方向）を示している。ヨーレートセンサ４６を用いて検出される車両１のヨーレート（以下、「実ヨーレートγ」）は、図中の矢印γに沿った方向の車両１の加速度を示す。実ヨーレートγについては、図２中の矢印γが示す方向である反時計回り方向を正の方向とする。すなわち、図２においては実ヨーレートγの負の方向は時計回り方向である。
【００４７】
図中の角βは、車体すべり角推定装置５により推定される車体２の横すべり角（以下、「車体すべり角β」）である。車体すべり角βは、任意の点Ｇにおいて進行方向ＤＦが左右中心軸Ｃに対してなす角である。すなわち、車体すべり角βは、車両１の進行方向ＤＦと車両１の左右中心軸Ｃに平行な方向とのなす角であって、車両１の左右中心軸Ｃ上のある任意の点Ｇにおける横すべり角である。車体すべり角βについては、左右中心軸Ｃに平行な方向から反時計回り方向を正の方向とする。図２における車体すべり角βの符号は「正」である。
【００４８】
車両姿勢制御処理に用いられる目標すべり角β＊は、任意の点Ｇにおいて目標方向ＢＦが左右中心軸Ｃに対してなす角である。目標すべり角β＊についても、車体すべり角βと同様に左右中心軸Ｃに平行な方向から反時計回り方向を正の方向とする。
【００４９】
また、車両姿勢制御処理において算出される角度差Δβは、目標すべり角β＊と車体すべり角βとの差（β＊−β）である。目標方向軸Ｂと進行方向軸Ｄとが一致していないとき、すなわち進行方向ＤＦが目標方向ＢＦと一致していないときは、角度差Δβの符号は「正」または「負」である。目標すべり角β＊と車体すべり角βは、左右中心軸Ｃに平行な方向から反時計回りを正の方向として、図２における車体すべり角βの大きさは目標すべり角β＊よりも大きいため、図２における角度差Δβの符号は「負」である。
【００５０】
図３を参照して、車両姿勢制御装置４が実行する「車両姿勢制御処理」について説明する。図３に示す一連の処理は、ステップＳ１を除いて、演算装置４９により実行される。
ステップＳ１では、車体すべり角推定装置５が車体すべり角βを推定する。車体すべり角βの推定結果は車体すべり角推定装置５から演算装置４９に入力される。
【００５１】
ステップＳ２では、予め設定されている目標すべり角β＊とステップＳ１で推定した車体すべり角βとの差（β＊−β）である角度差Δβを算出する。
ステップＳ３ではヨーレートセンサ４６を用いて車両１の実ヨーレートγを検出する。
【００５２】
ステップＳ４では、ステップＳ２で算出された角度差Δβの符号と、ステップＳ３で検出された車両１の実ヨーレートγの符号とに基づいて、車両姿勢状態が車両姿勢角不足状態であるか否かを判定する。具体的には、「Δβ・γ＜０」の数式を満たすとき、すなわち、角度差Δβの符号と車両１の実ヨーレートγの符号とが互いに異なる符号のとき、車両姿勢状態が車両姿勢角不足状態である旨判定される。
【００５３】
ステップＳ４で車両姿勢状態が車両姿勢角不足状態である旨判定したとき、ステップＳ５で、車両姿勢角不足状態を解消するために、角度差Δβに応じて実ヨーレートγを増加させるヨーレート増加制御を行う。
【００５４】
ステップＳ４で車両姿勢状態が車両姿勢角不足状態でない旨判定したとき、ステップＳ６で、ステップＳ２で算出された角度差Δβの符号と、ステップＳ３で検出された車両１の実ヨーレートγの符号とに基づいて、車両姿勢状態が車両姿勢角過剰状態であるか否かを判定する。具体的には、「Δβ・γ＞０」の数式を満たすとき、すなわち、角度差Δβの符号と車両１の実ヨーレートγの符号とが互いに同じ符号のとき、車両姿勢状態が車両姿勢角過剰状態である旨判定する。
【００５５】
ステップＳ６で車両姿勢状態が車両姿勢角過剰状態である旨判定したとき、ステップＳ７で、車両姿勢角過剰状態を解消するために、角度差Δβに応じて実ヨーレートγを減少させるヨーレート減少制御を行う。
【００５６】
図４を参照して、ヨーレート増加制御について説明する。
車両姿勢角不足状態においては、進行方向軸Ｄのうちの任意の点Ｇにおける左右中心軸Ｃとの交点よりも前方の部分が、回転中（旋回中）の車両１の目標方向ＢＦに対して旋回方向側に位置している。すなわち、目標方向ＢＦは、進行方向ＤＦに対して旋回方向とは反対側に位置している。よって、車両１の進行方向ＤＦを目標方向ＢＦに一致させるためには、車両１を矢印γの方向にさらに回転させればよい。
【００５７】
ここで、車両姿勢状態が車両姿勢角不足状態のときは、車両姿勢状態が車両姿勢角過剰状態のときに比べて、車両１の回転中心は車両１の後側に位置する。つまり、前輪３１，３２の車軸Ａ、すなわち前軸ＡＦ上の横すべり角（図示略）が、目標方向ＢＦと進行方向ＤＦとが一致する横すべり角の大きさを超え、かつ後輪３３，３４の車軸Ａ、すなわち後軸ＡＲ上の横すべり角（図示略）が、目標方向ＢＦと進行方向ＤＦとが一致する横すべり角の大きさに達していない。この場合、目標方向ＢＦと進行方向ＤＦとを一致させるためには、後輪３３，３４の車軸Ａ、すなわち、後軸ＡＲ上の横すべり角を増やさなければならない。
【００５８】
従って、車両姿勢角不足状態においては、後輪３３，３４を制御して車両の姿勢を制御することが有効であるため、後輪制御装置７を用いて、車体すべり角βの角度を目標すべり角β＊の角度に近づける、すなわち角度差Δβを「０」に近づける車両１の姿勢制御が行われる。後輪制御装置７は、図４中の二点鎖線の矢印で示すように、左後輪３３の駆動力に比べて、右後輪３４の駆動力を大きくすることにより、角度差Δβを「０」に近づける。
【００５９】
図５を参照して、ヨーレート減少制御について説明する。
車両姿勢角過剰状態においては、進行方向軸Ｄのうちの任意の点Ｇにおける左右中心軸Ｃとの交点よりも前方の部分が、回転中の車両１の目標方向ＢＦに対して旋回方向とは反対側に位置している。すなわち、目標方向ＢＦは、進行方向ＤＦに対して旋回方向側に位置している。よって、車両１の進行方向ＤＦを目標方向ＢＦに一致させるためには、車両１を矢印γの逆方向に回転させればよい。
【００６０】
ここで、車両姿勢状態が車両姿勢角過剰状態のときは、車両姿勢状態が車両姿勢角不足状態のときに比べて、車両１の回転中心は車両１の前側に位置する。つまり、後輪３３，３４の車軸Ａ、すなわち後軸ＡＲ上の横すべり角が、目標方向ＢＦと進行方向ＤＦとが一致する横すべり角の大きさを超え、かつ前輪３１，３２の車軸Ａである前軸ＡＦ上の横すべり角が、目標方向ＢＦと進行方向ＤＦとが一致する横すべり角の大きさに達していない。この場合、目標方向ＢＦと進行方向ＤＦとを一致させるためには、前軸ＡＦ上の横すべり角を増やさなければならない。
【００６１】
従って、車両姿勢角過剰状態においては、前輪３１，３２を制御して車両の姿勢を制御することが有効であるため、前輪制御装置６を用いて、車体すべり角βの角度を目標すべり角β＊の角度に近づける、すなわち角度差Δβを「０」に近づける車両１の姿勢制御が行われる。前輪制御装置６は、図５中の二点鎖線で示すように、前輪３１，３２の回転面を、車両１の旋回方向の反対方向に回転させることにより、角度差Δβを「０」に近づける。
【００６２】
車両姿勢制御装置４は車両１の姿勢に次のように作用する。
車両姿勢角不足状態において、後輪３３，３４によってヨーレート増加制御が行われることにより、進行方向ＤＦが目標方向ＢＦと一致するように車両１の車両姿勢状態が制御される。また、車両姿勢角過剰状態において、ヨーレート減少制御が行われることにより、進行方向ＤＦが目標方向ＢＦと一致するように車両１の車両姿勢状態が制御される。
【００６３】
本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）車両姿勢制御装置４は、角度差Δβの符号と車両１の実ヨーレートγの符号との関係に応じて車両１の前輪３１，３２および後輪３３，３４の少なくとも一方を制御するため、車両姿勢状態が車両姿勢角不足状態または車両姿勢角過剰状態のとき、進行方向ＤＦを目標方向ＢＦに近づけることができる。また、角度差Δβの符号と車両の実ヨーレートγの符号との関係、すなわち規範ヨーレートを算出することなく車両姿勢状態に応じて車両１の姿勢を制御する。このため、一般の車両姿勢制御装置に比べて、タイヤのグリップ状態およびスリップ状態の双方において、車両仕様の変更による影響を受けることなく、目標方向ＢＦに対する車両１の進行方向ＤＦのずれを小さくすることができる。
【００６４】
（２）車両姿勢制御装置４は、角度差Δβの符号と実ヨーレートγの符号との関係が車両姿勢状態について車両姿勢角不足状態を示しているとき、後輪３３，３４を制御する。このため、車両姿勢状態が車両姿勢角不足状態のときに前輪３１，３２のみを制御する構成ではできない車両１の回転中心を前方へ移動させることを可能にする。これにより、目標方向ＢＦに対する車両１の進行方向ＤＦのずれを速やかに小さくすることができる。
【００６５】
（３）車両姿勢制御装置４は、角度差Δβの符号と実ヨーレートγの符号との関係が車両姿勢状態について車両姿勢角不足状態を示しているとき、前輪３１，３２および後輪３３，３４のうちの後輪３３，３４のみを制御する。このため、車両姿勢角不足状態のときに前輪３１，３２および後輪３３，３４の双方の制御により車両の姿勢が制御される構成と比較して、目標方向ＢＦに対する車両１の進行方向ＤＦのずれを小さくするための演算の負荷が小さくなる。
【００６６】
（４）車両姿勢制御装置４は、角度差Δβの符号と実ヨーレートγの符号との関係が車両姿勢状態について車両姿勢角過剰状態を示しているとき、前輪３１，３２を制御する。このため、車両姿勢状態が車両姿勢角過剰状態のときに後輪３３，３４のみを制御する構成と比較して、車両１の進行方向ＤＦが速やかに変化する。これにより、目標方向ＢＦに対する車両１の進行方向ＤＦのずれを速やかに小さくすることができる。
【００６７】
（５）車両姿勢制御装置４は、角度差Δβの符号と実ヨーレートγの符号との関係が車両姿勢状態について車両姿勢角過剰状態を示しているとき、前輪３１，３２および後輪３３，３４のうちの前輪３１，３２のみを制御する。このため、車両姿勢角過剰状態のときに前輪３１，３２および後輪３３，３４の双方の制御により車両の姿勢が制御される構成と比較して、目標方向ＢＦに対する車両１の進行方向ＤＦのずれを小さくするための演算の負荷が小さくなる。
【００６８】
（６）車両姿勢角不足状態および車両姿勢角過剰状態のときに目標方向ＢＦに対する車両１の進行方向ＤＦのずれが小さくなる。このため、車両姿勢状態が車両姿勢角不足状態または車両姿勢角過剰状態のいずれかのときに前輪３１，３２および後輪３３，３４の制御が行なわれない構成と比較して、多様な車両姿勢状態に対応して車両１の進行方向ＤＦを目標方向ＢＦに近づけることができる。
【００６９】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態では、第１実施形態のヨーレート減少制御で使用する車輪３を変更したものである。その他の点については第１実施形態と同様の構成が採用されている。このため、以下では第１実施形態の車両姿勢制御装置４と異なる部分について詳細に説明するとともに、同実施形態と共通する構成については同一の符号を付してその説明の一部または全部を省略する。
【００７０】
第１実施形態では、車両姿勢角過剰状態のときに前輪３１，３２を制御しているが、本実施形態の車両姿勢制御装置４は、車両姿勢角過剰状態のときに前輪３１，３２に代えて後輪３３，３４を制御することにより車両姿勢状態を制御する。
【００７１】
図６に示すように、後輪制御装置７は、車両姿勢角過剰状態である旨判定された後のヨーレート減少制御（ステップＳ７）で、図６中の二点鎖線の矢印で示すように、右後輪３４の駆動力に比べて、左後輪３３の駆動力を大きくすることにより、角度差Δβを「０」に近づける。
【００７２】
本実施形態によれば、車両姿勢制御装置４は、前輪３１，３２を用いずに車両１の姿勢を制御することができる。また、上記第１実施形態の（１）〜（３）および（６）に記載の効果を得ることができる。
【００７３】
（その他の実施形態）
本発明の実施態様は上記実施態様にて例示した態様に限られるものではなく、例えば以下に示すように変更して実施することもできる。また以下の変形例は、上記実施形態についてのみ適用されるものではなく、変形例同士を組み合わせて実施してもよい。
【００７４】
・（変形例１）第１および第２実施形態（図５および図６）では車両姿勢角過剰状態のときに前輪３１，３２または後輪３３，３４を制御することによりヨーレート減少制御を行っているが、車両姿勢角過剰状態のときに前輪３１，３２及び後輪３３，３４の双方を制御することによりヨーレート減少制御を行うこともできる。このような構成によれば、前輪３１，３２および後輪３３，３４の制御により車両１の姿勢が制御されるため、前輪３１，３２および後輪３３，３４のうちの一方の制御のみにより車両１の姿勢が制御される構成と比較して、目標方向ＢＦに対する車両１の進行方向ＤＦのずれを速やかに小さくすることができる。
【００７５】
・（変形例２）第１および第２実施形態（図５および図６）では車両姿勢角過剰状態のときにヨーレート減少制御を行っているが、車両姿勢角過剰状態のときにヨーレート減少制御を行わない構成に変更することもできる。
【００７６】
・（変形例３）第１実施形態（図４）では車両姿勢角不足状態のときに後輪３３，３４のみを制御することによりヨーレート増加制御を行っているが、車両姿勢角不足状態のときに行うヨーレート増加制御において前輪３１，３２及び後輪３３，３４の双方を制御する構成に変更することもできる。本変形例のヨーレート増加制御においては、前輪制御装置６は、図７中の二点鎖線で示すように、前輪３１，３２の回転面を、車両１の旋回方向に回転させることにより、角度差Δβを「０」に近づける。このような構成によれば、前輪３１，３２および後輪３３，３４の制御により車両１の姿勢が制御されるため、前輪３１，３２および後輪３３，３４のうちの一方の制御のみにより車両１の姿勢を制御する構成と比較して、目標方向ＢＦに対する車両１の進行方向ＤＦのずれを速やかに小さくすることができる。
【００７７】
・（変形例４）第２実施形態において、変形例３と同様に、車両姿勢角不足状態のときに行うヨーレート増加制御において前輪３１，３２及び後輪３３，３４の双方を制御する構成に変更することもできる。
【００７８】
・（変形例５）変形例１において、変形例３と同様に、車両姿勢角不足状態のときに行うヨーレート増加制御において前輪３１，３２及び後輪３３，３４の双方を制御する構成に変更することもできる。
【００７９】
・（変形例６）変形例２において、変形例３と同様に、車両姿勢角不足状態のときに行うヨーレート増加制御において前輪３１，３２及び後輪３３，３４の双方を制御する構成に変更することもできる。
【００８０】
・（変形例７）第１実施形態では、車両姿勢角不足状態のときに後輪３３，３４のみを制御しているが、車両姿勢角不足状態のときに後輪３３，３４に代えて前輪３１，３２のみを制御することにより車両姿勢状態を制御することもできる。すなわち、変形例３におけるヨーレート増加制御で、後輪３３，３４の制御を行なわずに前輪３１，３２のみを制御する構成に変更することもできる。この構成によれば、車両姿勢状態が車両姿勢角不足状態のときに前輪３１，３２および後輪３３，３４の制御が行なわれない構成と比較して、多様な車両姿勢状態に対応して車両１の進行方向ＤＦを目標方向ＢＦに近づけることができる。
【００８１】
・（変形例８）第２実施形態において、変形例７と同様に、車両姿勢角不足状態のときに行うヨーレート増加制御において前輪３１，３２のみを制御する構成に変更することもできる。
【００８２】
・（変形例９）変形例１において、変形例７と同様に、車両姿勢角不足状態のときに行うヨーレート増加制御において前輪３１，３２のみを制御する構成に変更することもできる。
【００８３】
・（変形例１０）変形例２において、変形例７と同様に、車両姿勢角不足状態のときに行うヨーレート増加制御において前輪３１，３２のみを制御する構成に変更することもできる。
【００８４】
・（変形例１１）実施形態（図４）では車両姿勢角不足状態のときにヨーレート増加制御を行っているが、車両姿勢角不足状態のときにヨーレート増加制御を行わない構成に変更することもできる。
【００８５】
・（変形例１２）第２実施形態において、変形例１１と同様に、車両姿勢角不足状態のときにヨーレート増加制御を行わない構成に変更することもできる。
・（変形例１３）変形例１において、変形例１１と同様に、車両姿勢角不足状態のときにヨーレート増加制御を行わない構成に変更することもできる。
【００８６】
第１実施形態、第２実施形態、変形例１〜１３について、車両姿勢角不足状態および車両姿勢角過剰状態において車両姿勢制御装置４により制御される車輪３を下記表に示す。
【００８７】
【表１】
・第１実施形態（図１）等では、後輪制御装置７は左右駆動力配分装置であるが、後輪制御装置７を独立駆動装置により構成することもできる。また、後輪制御装置７を後輪３３，３４の舵角を制御することができる後輪ステアリング装置により構成することもできる。
【００８８】
図８を参照して、後輪制御装置７が後輪ステアリング装置であって車両姿勢角不足状態のときに行われる後輪３３，３４の制御について説明する。図８に示す車両姿勢角不足状態においては、後輪制御装置７は、図８中の二点鎖線で示すように、後輪３３，３４の回転面を、車両１の回転方向の逆方向に回転させることにより、横すべり角βの角度を「０」に近づける。
【００８９】
図９を参照して、後輪制御装置７が後輪ステアリング装置であって車両姿勢角過剰状態のときに行われる後輪３３，３４の制御について説明する。図９に示す車両姿勢角過剰状態においては、後輪制御装置７は、図９中の二点鎖線で示すように、後輪３３，３４の回転面を、車両１の回転方向に回転させることにより、横すべり角βの角度を「０」に近づける。
【００９０】
以上のように、後輪制御装置７を後輪ステアリング装置により構成しても本発明の効果を得ることができる。すなわち、後輪制御装置７は、後輪３３，３４の駆動力の比率を制御する駆動力配分装置に限られるものではない。
【００９１】
・第１実施形態（図１）等では前輪制御装置６はアクティブステアリング装置であるが、前輪制御装置６を、前輪３１，３２の駆動力の各々を異ならせることができる独立駆動装置または左右駆動力分配装置により構成することもできる。なお、この場合にも、前輪３１，３２の舵角は変化させることができる。
【００９２】
図１０を参照して、前輪制御装置６が左右駆動力分配装置であって車両姿勢角過剰状態のときに行われる前輪３１，３２の制御について説明する。図１０に示す車両姿勢角過剰状態においては、前輪制御装置６は、図１０中の二点鎖線で示すように、右前輪３２の駆動力に比べて、左前輪３１の駆動力を大きくすることにより、角度差Δβを「０」に近づける。
【００９３】
以上のように、前輪制御装置６を左右駆動力配分装置により構成しても本発明の効果を得ることができる。すなわち、前輪制御装置６は、前輪３１，３２の舵角を制御する差動機構装置またはステアバイワイヤ装置等のアクティブステアリング装置に限られるものではない。
【００９４】
・第１および第２実施形態では目標方向軸Ｂと左右中心軸Ｃとは異なる軸であったが、目標方向軸Ｂが左右中心軸Ｃであってもよい。すなわち目標方向ＢＦが左右中心軸Ｃに対してなす角である目標すべり角β＊が「０」であってもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１…車両、２…車体、３…車輪、４…車両姿勢制御装置、５…車体すべり角推定装置、６…前輪制御装置、７…後輪制御装置、１１…操舵ハンドル、１２…パワーステアリング装置、３１…左前輪、３２…右前輪、３３…左後輪、３４…右後輪、４１〜４４…車輪速センサ、４５…加速度センサ、４６…ヨーレートセンサ、４７…舵角センサ、４８…メモリ、４９…演算装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の目標方向に対する車両の進行方向の角度を制御するために、前記車両の姿勢を制御する車両姿勢制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両姿勢制御装置として、操縦安定性の向上のために規範ヨーレートに基づいて前輪および後輪を制御する装置が知られている。一般的な車両姿勢制御装置においては、車速および操舵角等の情報に基づいて規範ヨーレートを算出し、この規範ヨーレートとヨーレートセンサの出力との差に基づいて前輪および後輪を制御する。
【０００３】
特許文献１には、操舵ハンドルの操舵角および車速をそれぞれセンサにより検出し、車体スリップ角が「０」となるようにセンサの出力に基づいて車両のヨーレートの目標値、いわゆる規範ヨーレートを算出する車両姿勢制御装置が記載されている。この制御装置は、ヨーレートの目標値に基づいて目標転舵角を算出し、目標転舵角に基づいて転蛇アクチュエータを制御することにより、前輪および後輪の舵角を目標転舵角に近づける制御を行なう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−７００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、規範ヨーレートに基づく車両姿勢制御を実行しても、所定の目標方向に対する車両の進行方向のずれが小さくならないケースがある。これは次の理由によるものと考えられる。
【０００６】
一般に、規範ヨーレートは、タイヤ特性が線形領域の車両モデル、すなわち線形車両モデルに基づいて算出され、かつタイヤが路面をグリップして走行するグリップ状態におけるヨーレートセンサの出力に応じたものとなるように設定されている。したがって、規範ヨーレートとヨーレートセンサの出力とに偏差が生じる場合、すなわちタイヤがスリップしているスリップ状態において、大きく乱れた車両姿勢を制御する車両姿勢制御が実行される。しかし、規範ヨーレートとヨーレートセンサの出力とに偏差が生じない場合、すなわちグリップ状態においては、車両姿勢制御が実行されない。よって、タイヤのグリップ状態およびスリップ状態の双方において、目標方向に対する車両の進行方向のずれを小さくすることができないという問題がある。
【０００７】
また、ユーザによる車両部品交換、または乗車人数もしくは積荷の変化等の車両仕様に応じて車両モデルを変更しなければ、適切な規範ヨーレートを算出することはできない。すなわち、車両仕様の変更による影響を受けることなく、目標方向に対する車両の進行方向のずれを小さくすることができないという問題がある。車両仕様を検出するセンサを設け、このセンサの出力に基づいて車両仕様の変更に応じた規範ヨーレートの算出を行うことも考えられるが、車両仕様を検出するために多数のセンサを設ける必要があり現実的ではない。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、タイヤのグリップ状態およびスリップ状態の双方において、車両仕様の変更による影響を受けることなく、目標方向に対する車両の進行方向のずれを小さくすることのできる車両姿勢制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための手段を以下に記載する。
（１）第１の手段は請求項１に記載の事項、すなわち所定の目標方向に対する車両の進行方向の角度を制御するために、前記車両の姿勢を制御する車両姿勢制御装置において、前記車両に設けられたヨーレートセンサによって検出されるヨーレートを「実ヨーレートγ」とし、前記車両の左右中心軸上に存在する任意の基準点において、前記進行方向が前記車両の左右中心軸のうち前記基準点よりも前方の部分に対してなす角を「車体すべり角β」とし、前記目標方向が前記車両の左右中心軸のうち前記基準点よりも前方の部分に対してなす角を「目標すべり角β＊」とし、前記目標すべり角β＊と前記車体すべり角βとの差（β＊−β）を「角度差Δβ」として、前記角度差Δβの符号と前記実ヨーレートγの符号との関係に応じて前記車両の前輪および後輪の少なくとも一方を制御することを要旨とする。
【００１０】
車両姿勢状態が車両姿勢角不足状態のとき、角度差Δβの符号および実ヨーレートγの符号が互いに異なる符号となると、車両姿勢状態が車両姿勢角過剰状態のとき、角度差Δβの符号および実ヨーレートγの符号が互いに同じ符号となる。すなわち、角度差Δβの符号と実ヨーレートγの符号との関係には目標方向に対する車両姿勢状態が反映される。
【００１１】
上記発明によれば、角度差Δβの符号と車両の実ヨーレートγの符号との関係に応じて車両の前輪および後輪の少なくとも一方を制御するため、目標方向に対する車両姿勢状態が車両姿勢角不足状態または車両姿勢角過剰状態のとき、車両の進行方向を目標方向に近づけることができる。また、角度差Δβの符号と車両の実ヨーレートγの符号との関係、すなわち規範ヨーレートを算出することなく車両姿勢状態に応じて車両の姿勢を制御するため、タイヤのグリップ状態およびスリップ状態の双方において、車両仕様の変更による影響を受けることなく、目標方向に対する車両の進行方向のずれを小さくすることができる。
【００１２】
（２）第２の手段は請求項２に記載の事項、すなわち請求項１に記載の車両姿勢制御装置において、前記角度差Δβの符号と前記実ヨーレートγの符号との関係が車両姿勢状態について車両姿勢角不足状態を示しているとき、前記後輪を制御することを要旨とする。
【００１３】
車両姿勢状態が車両姿勢角不足状態のとき、すなわち例えば「γ＞０」かつ「Δβ＜０」のとき、任意の基準点から延びる目標方向と車両の進行方向とを比較した場合に、目標方向が、車両の進行方向に対して車両の旋回方向とは反対側に位置している。このときの車両の回転中心は、車両姿勢状態が車両姿勢角過剰状態のときの回転中心よりも車両の後方側に位置している。つまり、前輪の車軸上の横すべり角が、目標方向と進行方向とが一致する横すべり角の大きさを超え、かつ後輪の車軸上の横すべり角が、目標方向と進行方向とが一致する横すべり角の大きさに達していない。この場合、目標方向と進行方向とを一致させるためには、後輪の車軸上の横すべり角を増やさなければならない。
【００１４】
このため上記発明によれば、車両姿勢状態が車両姿勢角不足状態のときに前輪のみを制御する構成ではできない車両の回転中心を前方へ移動させることを可能とする。これにより、後輪の車軸上の横すべり角を増やして、目標方向に対する車両の進行方向のずれを速やかに小さくすることができる。
【００１５】
（３）第３の手段は請求項３に記載の事項、すなわち請求項２に記載の車両姿勢制御装置において、前記角度差Δβの符号と前記実ヨーレートγの符号との関係が車両姿勢状態について車両姿勢角不足状態を示しているとき、前記前輪および前記後輪を制御することを要旨とする。
【００１６】
上記発明によれば、前輪および後輪の制御により車両の姿勢を制御する、すなわち車両の回転中心を前方および後方に移動させる２自由度の制御を有するため、前輪および後輪のうちの一方の制御のみにより車両の姿勢を制御する構成と比較して、目標方向に対する車両の進行方向のずれを速やかに小さくすることができる。
【００１７】
（４）第４の手段は請求項４に記載の事項、すなわち請求項２に記載の車両姿勢制御装置において、前記角度差Δβの符号と前記実ヨーレートγの符号との関係が車両姿勢状態について車両姿勢角不足状態を示しているとき、前記前輪および前記後輪のうちの前記後輪のみを制御することを要旨とする。
【００１８】
上記発明によれば、車両姿勢角不足状態のときに前輪および後輪の双方の制御により車両の姿勢を制御する構成と比較して、目標方向に対する車両の進行方向のずれを小さくするための演算の負荷が小さくなる。
【００１９】
（５）第５の手段は請求項５に記載の事項、すなわち請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両姿勢制御装置において、前記角度差Δβの符号と前記実ヨーレートγの符号との関係が車両姿勢状態について車両姿勢角過剰状態を示しているとき、前記前輪を制御することを要旨とする。
【００２０】
上記発明によれば、車両姿勢角過剰状態のときに目標方向に対する車両の進行方向のずれを小さくすることができる。このため、車両姿勢状態が車両姿勢角過剰状態のときに前輪および後輪の制御を行わない構成と比較して、多様な車両姿勢状態に対応して車両の進行方向を目標方向に近づけることができる。
【００２１】
また、車両姿勢状態が車両姿勢角過剰状態のとき、すなわち例えば「γ＞０」かつ「Δβ＞０」のとき、任意の基準点から延びる目標方向と車両の進行方向とを比較した場合に、目標方向が、車両の進行方向に対して車両の旋回方向側に位置している。このときの車両の回転中心は、車両姿勢状態が車両姿勢角不足状態のときの回転中心よりも車両の前方側に位置している。つまり、後輪の車軸上の横すべり角が、目標方向と進行方向とが一致する横すべり角の大きさを超え、かつ前輪の車軸上の横すべり角が、目標方向と進行方向とが一致する横すべり角の大きさに達していない。この場合、目標方向と進行方向とを一致させるためには、前輪の車軸上の横すべり角を増やさなければならない。
【００２２】
このため上記発明によれば、車両姿勢状態が車両姿勢角過剰状態のときに後輪のみを制御する構成ではできない車両の回転中心を後方へ移動させることを可能とする。これにより、前輪の車軸上の横すべり角を増やして、目標方向に対する車両の進行方向のずれを速やかに小さくすることができる。
【００２３】
（６）第６の手段は請求項６に記載の事項、すなわち請求項５に記載の車両姿勢制御装置において、前記角度差Δβの符号と前記実ヨーレートγの符号との関係が車両姿勢状態について車両姿勢角過剰状態を示しているとき、前記前輪および前記後輪を制御することを要旨とする。
【００２４】
上記発明によれば、前輪および後輪の制御により車両の姿勢を制御する、すなわち車両の回転中心を前方および後方に移動させる２自由度の制御を有するため、前輪および後輪のうちの一方の制御のみにより車両の姿勢を制御する構成と比較して、目標方向に対する車両の進行方向のずれを速やかに小さくすることができる。
【００２５】
（７）第７の手段は請求項７に記載の事項、すなわち請求項５に記載の車両姿勢制御装置において、前記角度差Δβの符号と前記実ヨーレートγの符号との関係が車両姿勢状態について車両姿勢角過剰状態を示しているとき、前記前輪および前記後輪のうちの前記前輪のみを制御することを要旨とする。
【００２６】
上記発明によれば、車両姿勢角過剰状態のときに前輪および後輪の双方の制御により車両の姿勢を制御する構成と比較して、目標方向に対する車両の進行方向のずれを小さくするための演算の負荷が小さくなる。
【００２７】
（８）第８の手段は請求項８に記載の事項、すなわち請求項１〜７のいずれか一項に記載の車両姿勢制御装置において、前記角度差Δβの符号と前記実ヨーレートγの符号とが互いに異なる符号のとき、車両姿勢状態が車両姿勢角不足状態にある旨判定することを要旨とする。
【００２８】
（９）第９の手段は請求項９に記載の事項、すなわち請求項１〜８のいずれか一項に記載の車両姿勢制御装置において、前記角度差Δβの符号と前記実ヨーレートγの符号とが互いに同じ符号のとき、車両姿勢状態が車両姿勢角過剰状態にある旨判定することを要旨とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、タイヤのグリップ状態およびスリップ状態の双方において、車両仕様の変更による影響を受けることなく、目標方向に対する車両の進行方向のずれを小さくすることのできる車両姿勢制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態の車両姿勢制御装置について、その全体構造を模式的に示す模式図。
【図２】同実施形態の車両姿勢制御装置について、車両を模式的に示す模式図。
【図３】同実施形態の車両姿勢制御装置により実行される「車両姿勢制御」について、その手順を示すフローチャート。
【図４】同実施形態の車両姿勢制御装置について、車両姿勢角不足状態におけるヨーレート増加制御を示す模式図。
【図５】同実施形態の車両姿勢制御装置について、車両姿勢角過剰状態におけるヨーレート減少制御を示す模式図。
【図６】本発明の第２実施形態の車両姿勢制御装置について、車両姿勢角過剰状態におけるヨーレート減少制御を示す模式図。
【図７】本発明の車両姿勢制御装置の変形例について、車両姿勢角不足状態におけるヨーレート増加制御を示す模式図。
【図８】本発明の車両姿勢制御装置が備える後輪制御装置の変形例について、車両姿勢角不足状態におけるヨーレート増加制御を示す模式図。
【図９】本発明の車両姿勢制御装置が備える後輪制御装置の変形例について、車両姿勢角過剰状態におけるヨーレート減少制御を示す模式図。
【図１０】本発明の車両姿勢制御装置が備える前輪制御装置の変形例について、車両姿勢角過剰状態におけるヨーレート減少制御を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
（第１実施形態）
図１〜図５を参照して、本発明の一実施形態について説明する。なお、図中の矢印Ｘは、前方および後方を含む前後方向を示す。また、図中の矢印Ｙは、左方および右方を含む左右方向を示す。前後方向と左右方向は互いに直交する直線方向である。前後方向および左右方向に直交する直線方向を、上方および下方を含む上下方向とする。前後方向および左右方向および上下方向は、車両１に固定された座標系の方向を示している。
【００３２】
図１に、車体２と車輪３と車両姿勢制御装置４とを備えた車両１の全体構成を示す。
車体２の左前側部位には左前輪３１が設けられ、車体２の右前側部位には右前輪３２が設けられている。前側の車輪３である前輪３１，３２は、前側の車軸Ａである前軸ＡＦを回転中心軸として回転する。
【００３３】
車体２の左後側部位には左後輪３３が設けられ、車体２の右後側部位には右後輪３４が設けられている。後側の車輪３である後輪３３，３４は、後側の車軸Ａである後軸ＡＲを回転中心軸として回転する。
【００３４】
ステアリング装置１２には、前輪３１，３２の舵角を制御する操舵ハンドル１１が接続されている。すなわち、前輪３１，３２の舵角は、操舵ハンドル１１が操舵されることによって変化する。一方、後輪３３，３４の舵角は変化しない。
【００３５】
車両姿勢制御装置４は、車体すべり角推定装置５と、車輪速センサ４１〜４４と、加速度センサ４５と、ヨーレートセンサ４６と、舵角センサ４７と、メモリ４８と、演算装置４９と、前輪制御装置６と、後輪制御装置７とを備えている。
【００３６】
車体すべり角推定装置５は、車体２の横すべり角を推定する。車体２の横すべり角は、例えば、車両１のヨーレートおよび加速度と、路面の摩擦係数とに基づいて算出される。なお、路面の摩擦係数の推定精度が低いとき、横すべり角の推定精度が低くなる。このため、路面の摩擦係数に代えて車輪３に作用する横力に基づいて横すべり角を算出することが好ましい。車輪３に作用する横力は、タイヤ横力センサ（図示略）により検出される。
【００３７】
車輪速センサ４１は、左前輪３１の回転速度を検出する。車輪速センサ４２は、右前輪３２の回転速度を検出する。車輪速センサ４３は、左後輪３３の回転速度を検出する。車輪速センサ４４は、右後輪３４の回転速度を検出する。車輪速センサ４１〜４４により検出された車輪３の回転速度である車輪速に基づいて、車両１の進行方向に進む速度である車速が算出される。
【００３８】
加速度センサ４５としては、前後方向および左右方向および上下方向の加速度を検出する３軸加速度センサが設けられている。
ヨーレートセンサ４６は、上下方向を回転中心軸とする車両１の回転速度であるヨーレートを検出する。ヨーレートセンサ４６によって検出されるヨーレートは、左右方向における車両１の回転速度である。
【００３９】
舵角センサ４７は、前輪３１，３２の舵角を検出する。舵角センサ４７により検出される舵角は、前輪３１，３２の実舵角を示し、操舵ハンドル１１の操舵角とは異なる。
メモリ４８は、情報を記憶する不揮発性の情報記憶装置である。メモリ４８には、演算装置４９が実行するプログラムおよび車両１の情報として目標すべり角等が記憶されている。目標すべり角はメモリ４８に記憶されることにより設定される。したがって、メモリ４８に記憶された目標すべり角を書き換えることにより、目標すべり角の再設定が可能である。
【００４０】
演算装置４９は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）により構成される集積回路である。演算装置４９は、メモリ４８に記憶されているプログラムに基づいて車両姿勢制御処理を実行する。また、車両姿勢制御処理において、演算装置４９は、前輪制御装置６または後輪制御装置７に信号を出力することにより、ヨーレート増加制御またはヨーレート減少制御を行う。
【００４１】
前輪制御装置６は、操舵ハンドル１１の舵角と連動せずに前輪３１，３２の舵角を制御することが可能なアクティブステアリング装置である。前輪制御装置６には、舵角センサ４７が内蔵されている。
【００４２】
後輪制御装置７は、後輪３３，３４の駆動力の配分比率を制御する左右駆動力配分装置である。後輪制御装置７により、左後輪３３の駆動力と右後輪３４の駆動力の比率が制御される。
【００４３】
図２を参照して、車両１の姿勢制御に用いられる物理量等について説明する。
図中の一点鎖線Ｃは、車両１の左右中心軸（以下、「左右中心軸Ｃ」）を示している。左右中心軸Ｃは前後方向に平行である。また、図中の二点鎖線Ｒ２は、後輪３３，３４の回転面に平行な方向を示している。
【００４４】
図中の点Ｒは、車両１および車体２の回転中心（旋回中心）を示している。この回転中心は、前軸ＡＦ上および後軸ＡＲ上の横すべり角の度合いに応じて変化する。前軸ＡＦ上および後軸ＡＲ上の横すべり角は、図中の角δが示す前輪３１，３２の舵角（以下、「舵角δ」）、および後輪３３，３４の転蛇角もしくは左右駆動力差が生じることにより発生する。前輪３１，３２の舵角δは、図中の一点鎖線Ｒ１で示す前輪３１，３２の回転面に平行な方向と前後方向とのなす角である。
【００４５】
図中の矢印ＤＦは、車両１の進行方向（以下、「進行方向ＤＦ」）を示している。一点鎖線Ｄで示す進行方向軸Ｄは、左右中心軸Ｃ上の任意の点Ｇを通り進行方向ＤＦに平行な軸である。また、図中の矢印ＢＦは、目標方向（以下、「目標方向ＢＦ」）を示している。一点鎖線Ｂで示す目標方向軸Ｂは、左右中心軸Ｃ上の任意の点Ｇを通り車両１の目標方向ＢＦに平行な軸である。
【００４６】
図２中の矢印γは、図中の点Ｒを中心とした車両１の回転方向（旋回方向）を示している。ヨーレートセンサ４６を用いて検出される車両１のヨーレート（以下、「実ヨーレートγ」）は、図中の矢印γに沿った方向の車両１の加速度を示す。実ヨーレートγについては、図２中の矢印γが示す方向である反時計回り方向を正の方向とする。すなわち、図２においては実ヨーレートγの負の方向は時計回り方向である。
【００４７】
図中の角βは、車体すべり角推定装置５により推定される車体２の横すべり角（以下、「車体すべり角β」）である。車体すべり角βは、任意の点Ｇにおいて進行方向ＤＦが左右中心軸Ｃに対してなす角である。すなわち、車体すべり角βは、車両１の進行方向ＤＦと車両１の左右中心軸Ｃに平行な方向とのなす角であって、車両１の左右中心軸Ｃ上のある任意の点Ｇにおける横すべり角である。車体すべり角βについては、左右中心軸Ｃに平行な方向から反時計回り方向を正の方向とする。図２における車体すべり角βの符号は「正」である。
【００４８】
車両姿勢制御処理に用いられる目標すべり角β＊は、任意の点Ｇにおいて目標方向ＢＦが左右中心軸Ｃに対してなす角である。目標すべり角β＊についても、車体すべり角βと同様に左右中心軸Ｃに平行な方向から反時計回り方向を正の方向とする。
【００４９】
また、車両姿勢制御処理において算出される角度差Δβは、目標すべり角β＊と車体すべり角βとの差（β＊−β）である。目標方向軸Ｂと進行方向軸Ｄとが一致していないとき、すなわち進行方向ＤＦが目標方向ＢＦと一致していないときは、角度差Δβの符号は「正」または「負」である。目標すべり角β＊と車体すべり角βは、左右中心軸Ｃに平行な方向から反時計回りを正の方向として、図２における車体すべり角βの大きさは目標すべり角β＊よりも大きいため、図２における角度差Δβの符号は「負」である。
【００５０】
図３を参照して、車両姿勢制御装置４が実行する「車両姿勢制御処理」について説明する。図３に示す一連の処理は、ステップＳ１を除いて、演算装置４９により実行される。
ステップＳ１では、車体すべり角推定装置５が車体すべり角βを推定する。車体すべり角βの推定結果は車体すべり角推定装置５から演算装置４９に入力される。
【００５１】
ステップＳ２では、予め設定されている目標すべり角β＊とステップＳ１で推定した車体すべり角βとの差（β＊−β）である角度差Δβを算出する。
ステップＳ３ではヨーレートセンサ４６を用いて車両１の実ヨーレートγを検出する。
【００５２】
ステップＳ４では、ステップＳ２で算出された角度差Δβの符号と、ステップＳ３で検出された車両１の実ヨーレートγの符号とに基づいて、車両姿勢状態が車両姿勢角不足状態であるか否かを判定する。具体的には、「Δβ・γ＜０」の数式を満たすとき、すなわち、角度差Δβの符号と車両１の実ヨーレートγの符号とが互いに異なる符号のとき、車両姿勢状態が車両姿勢角不足状態である旨判定される。
【００５３】
ステップＳ４で車両姿勢状態が車両姿勢角不足状態である旨判定したとき、ステップＳ５で、車両姿勢角不足状態を解消するために、角度差Δβに応じて実ヨーレートγを増加させるヨーレート増加制御を行う。
【００５４】
ステップＳ４で車両姿勢状態が車両姿勢角不足状態でない旨判定したとき、ステップＳ６で、ステップＳ２で算出された角度差Δβの符号と、ステップＳ３で検出された車両１の実ヨーレートγの符号とに基づいて、車両姿勢状態が車両姿勢角過剰状態であるか否かを判定する。具体的には、「Δβ・γ＞０」の数式を満たすとき、すなわち、角度差Δβの符号と車両１の実ヨーレートγの符号とが互いに同じ符号のとき、車両姿勢状態が車両姿勢角過剰状態である旨判定する。
【００５５】
ステップＳ６で車両姿勢状態が車両姿勢角過剰状態である旨判定したとき、ステップＳ７で、車両姿勢角過剰状態を解消するために、角度差Δβに応じて実ヨーレートγを減少させるヨーレート減少制御を行う。
【００５６】
図４を参照して、ヨーレート増加制御について説明する。
車両姿勢角不足状態においては、進行方向軸Ｄのうちの任意の点Ｇにおける左右中心軸Ｃとの交点よりも前方の部分が、回転中（旋回中）の車両１の目標方向ＢＦに対して旋回方向側に位置している。すなわち、目標方向ＢＦは、進行方向ＤＦに対して旋回方向とは反対側に位置している。よって、車両１の進行方向ＤＦを目標方向ＢＦに一致させるためには、車両１を矢印γの方向にさらに回転させればよい。
【００５７】
ここで、車両姿勢状態が車両姿勢角不足状態のときは、車両姿勢状態が車両姿勢角過剰状態のときに比べて、車両１の回転中心は車両１の後側に位置する。つまり、前輪３１，３２の車軸Ａ、すなわち前軸ＡＦ上の横すべり角（図示略）が、目標方向ＢＦと進行方向ＤＦとが一致する横すべり角の大きさを超え、かつ後輪３３，３４の車軸Ａ、すなわち後軸ＡＲ上の横すべり角（図示略）が、目標方向ＢＦと進行方向ＤＦとが一致する横すべり角の大きさに達していない。この場合、目標方向ＢＦと進行方向ＤＦとを一致させるためには、後輪３３，３４の車軸Ａ、すなわち、後軸ＡＲ上の横すべり角を増やさなければならない。
【００５８】
従って、車両姿勢角不足状態においては、後輪３３，３４を制御して車両の姿勢を制御することが有効であるため、後輪制御装置７を用いて、車体すべり角βの角度を目標すべり角β＊の角度に近づける、すなわち角度差Δβを「０」に近づける車両１の姿勢制御が行われる。後輪制御装置７は、図４中の二点鎖線の矢印で示すように、左後輪３３の駆動力に比べて、右後輪３４の駆動力を大きくすることにより、角度差Δβを「０」に近づける。
【００５９】
図５を参照して、ヨーレート減少制御について説明する。
車両姿勢角過剰状態においては、進行方向軸Ｄのうちの任意の点Ｇにおける左右中心軸Ｃとの交点よりも前方の部分が、回転中の車両１の目標方向ＢＦに対して旋回方向とは反対側に位置している。すなわち、目標方向ＢＦは、進行方向ＤＦに対して旋回方向側に位置している。よって、車両１の進行方向ＤＦを目標方向ＢＦに一致させるためには、車両１を矢印γの逆方向に回転させればよい。
【００６０】
ここで、車両姿勢状態が車両姿勢角過剰状態のときは、車両姿勢状態が車両姿勢角不足状態のときに比べて、車両１の回転中心は車両１の前側に位置する。つまり、後輪３３，３４の車軸Ａ、すなわち後軸ＡＲ上の横すべり角が、目標方向ＢＦと進行方向ＤＦとが一致する横すべり角の大きさを超え、かつ前輪３１，３２の車軸Ａである前軸ＡＦ上の横すべり角が、目標方向ＢＦと進行方向ＤＦとが一致する横すべり角の大きさに達していない。この場合、目標方向ＢＦと進行方向ＤＦとを一致させるためには、前軸ＡＦ上の横すべり角を増やさなければならない。
【００６１】
従って、車両姿勢角過剰状態においては、前輪３１，３２を制御して車両の姿勢を制御することが有効であるため、前輪制御装置６を用いて、車体すべり角βの角度を目標すべり角β＊の角度に近づける、すなわち角度差Δβを「０」に近づける車両１の姿勢制御が行われる。前輪制御装置６は、図５中の二点鎖線で示すように、前輪３１，３２の回転面を、車両１の旋回方向の反対方向に回転させることにより、角度差Δβを「０」に近づける。
【００６２】
車両姿勢制御装置４は車両１の姿勢に次のように作用する。
車両姿勢角不足状態において、後輪３３，３４によってヨーレート増加制御が行われることにより、進行方向ＤＦが目標方向ＢＦと一致するように車両１の車両姿勢状態が制御される。また、車両姿勢角過剰状態において、ヨーレート減少制御が行われることにより、進行方向ＤＦが目標方向ＢＦと一致するように車両１の車両姿勢状態が制御される。
【００６３】
本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）車両姿勢制御装置４は、角度差Δβの符号と車両１の実ヨーレートγの符号との関係に応じて車両１の前輪３１，３２および後輪３３，３４の少なくとも一方を制御するため、車両姿勢状態が車両姿勢角不足状態または車両姿勢角過剰状態のとき、進行方向ＤＦを目標方向ＢＦに近づけることができる。また、角度差Δβの符号と車両の実ヨーレートγの符号との関係、すなわち規範ヨーレートを算出することなく車両姿勢状態に応じて車両１の姿勢を制御する。このため、一般の車両姿勢制御装置に比べて、タイヤのグリップ状態およびスリップ状態の双方において、車両仕様の変更による影響を受けることなく、目標方向ＢＦに対する車両１の進行方向ＤＦのずれを小さくすることができる。
【００６４】
（２）車両姿勢制御装置４は、角度差Δβの符号と実ヨーレートγの符号との関係が車両姿勢状態について車両姿勢角不足状態を示しているとき、後輪３３，３４を制御する。このため、車両姿勢状態が車両姿勢角不足状態のときに前輪３１，３２のみを制御する構成ではできない車両１の回転中心を前方へ移動させることを可能にする。これにより、目標方向ＢＦに対する車両１の進行方向ＤＦのずれを速やかに小さくすることができる。
【００６５】
（３）車両姿勢制御装置４は、角度差Δβの符号と実ヨーレートγの符号との関係が車両姿勢状態について車両姿勢角不足状態を示しているとき、前輪３１，３２および後輪３３，３４のうちの後輪３３，３４のみを制御する。このため、車両姿勢角不足状態のときに前輪３１，３２および後輪３３，３４の双方の制御により車両の姿勢が制御される構成と比較して、目標方向ＢＦに対する車両１の進行方向ＤＦのずれを小さくするための演算の負荷が小さくなる。
【００６６】
（４）車両姿勢制御装置４は、角度差Δβの符号と実ヨーレートγの符号との関係が車両姿勢状態について車両姿勢角過剰状態を示しているとき、前輪３１，３２を制御する。このため、車両姿勢状態が車両姿勢角過剰状態のときに後輪３３，３４のみを制御する構成と比較して、車両１の進行方向ＤＦが速やかに変化する。これにより、目標方向ＢＦに対する車両１の進行方向ＤＦのずれを速やかに小さくすることができる。
【００６７】
（５）車両姿勢制御装置４は、角度差Δβの符号と実ヨーレートγの符号との関係が車両姿勢状態について車両姿勢角過剰状態を示しているとき、前輪３１，３２および後輪３３，３４のうちの前輪３１，３２のみを制御する。このため、車両姿勢角過剰状態のときに前輪３１，３２および後輪３３，３４の双方の制御により車両の姿勢が制御される構成と比較して、目標方向ＢＦに対する車両１の進行方向ＤＦのずれを小さくするための演算の負荷が小さくなる。
【００６８】
（６）車両姿勢角不足状態および車両姿勢角過剰状態のときに目標方向ＢＦに対する車両１の進行方向ＤＦのずれが小さくなる。このため、車両姿勢状態が車両姿勢角不足状態または車両姿勢角過剰状態のいずれかのときに前輪３１，３２および後輪３３，３４の制御が行なわれない構成と比較して、多様な車両姿勢状態に対応して車両１の進行方向ＤＦを目標方向ＢＦに近づけることができる。
【００６９】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態では、第１実施形態のヨーレート減少制御で使用する車輪３を変更したものである。その他の点については第１実施形態と同様の構成が採用されている。このため、以下では第１実施形態の車両姿勢制御装置４と異なる部分について詳細に説明するとともに、同実施形態と共通する構成については同一の符号を付してその説明の一部または全部を省略する。
【００７０】
第１実施形態では、車両姿勢角過剰状態のときに前輪３１，３２を制御しているが、本実施形態の車両姿勢制御装置４は、車両姿勢角過剰状態のときに前輪３１，３２に代えて後輪３３，３４を制御することにより車両姿勢状態を制御する。
【００７１】
図６に示すように、後輪制御装置７は、車両姿勢角過剰状態である旨判定された後のヨーレート減少制御（ステップＳ７）で、図６中の二点鎖線の矢印で示すように、右後輪３４の駆動力に比べて、左後輪３３の駆動力を大きくすることにより、角度差Δβを「０」に近づける。
【００７２】
本実施形態によれば、車両姿勢制御装置４は、前輪３１，３２を用いずに車両１の姿勢を制御することができる。また、上記第１実施形態の（１）〜（３）および（６）に記載の効果を得ることができる。
【００７３】
（その他の実施形態）
本発明の実施態様は上記実施態様にて例示した態様に限られるものではなく、例えば以下に示すように変更して実施することもできる。また以下の変形例は、上記実施形態についてのみ適用されるものではなく、変形例同士を組み合わせて実施してもよい。
【００７４】
・（変形例１）第１および第２実施形態（図５および図６）では車両姿勢角過剰状態のときに前輪３１，３２または後輪３３，３４を制御することによりヨーレート減少制御を行っているが、車両姿勢角過剰状態のときに前輪３１，３２及び後輪３３，３４の双方を制御することによりヨーレート減少制御を行うこともできる。このような構成によれば、前輪３１，３２および後輪３３，３４の制御により車両１の姿勢が制御されるため、前輪３１，３２および後輪３３，３４のうちの一方の制御のみにより車両１の姿勢が制御される構成と比較して、目標方向ＢＦに対する車両１の進行方向ＤＦのずれを速やかに小さくすることができる。
【００７５】
・（変形例２）第１および第２実施形態（図５および図６）では車両姿勢角過剰状態のときにヨーレート減少制御を行っているが、車両姿勢角過剰状態のときにヨーレート減少制御を行わない構成に変更することもできる。
【００７６】
・（変形例３）第１実施形態（図４）では車両姿勢角不足状態のときに後輪３３，３４のみを制御することによりヨーレート増加制御を行っているが、車両姿勢角不足状態のときに行うヨーレート増加制御において前輪３１，３２及び後輪３３，３４の双方を制御する構成に変更することもできる。本変形例のヨーレート増加制御においては、前輪制御装置６は、図７中の二点鎖線で示すように、前輪３１，３２の回転面を、車両１の旋回方向に回転させることにより、角度差Δβを「０」に近づける。このような構成によれば、前輪３１，３２および後輪３３，３４の制御により車両１の姿勢が制御されるため、前輪３１，３２および後輪３３，３４のうちの一方の制御のみにより車両１の姿勢を制御する構成と比較して、目標方向ＢＦに対する車両１の進行方向ＤＦのずれを速やかに小さくすることができる。
【００７７】
・（変形例４）第２実施形態において、変形例３と同様に、車両姿勢角不足状態のときに行うヨーレート増加制御において前輪３１，３２及び後輪３３，３４の双方を制御する構成に変更することもできる。
【００７８】
・（変形例５）変形例１において、変形例３と同様に、車両姿勢角不足状態のときに行うヨーレート増加制御において前輪３１，３２及び後輪３３，３４の双方を制御する構成に変更することもできる。
【００７９】
・（変形例６）変形例２において、変形例３と同様に、車両姿勢角不足状態のときに行うヨーレート増加制御において前輪３１，３２及び後輪３３，３４の双方を制御する構成に変更することもできる。
【００８０】
・（変形例７）第１実施形態では、車両姿勢角不足状態のときに後輪３３，３４のみを制御しているが、車両姿勢角不足状態のときに後輪３３，３４に代えて前輪３１，３２のみを制御することにより車両姿勢状態を制御することもできる。すなわち、変形例３におけるヨーレート増加制御で、後輪３３，３４の制御を行なわずに前輪３１，３２のみを制御する構成に変更することもできる。この構成によれば、車両姿勢状態が車両姿勢角不足状態のときに前輪３１，３２および後輪３３，３４の制御が行なわれない構成と比較して、多様な車両姿勢状態に対応して車両１の進行方向ＤＦを目標方向ＢＦに近づけることができる。
【００８１】
・（変形例８）第２実施形態において、変形例７と同様に、車両姿勢角不足状態のときに行うヨーレート増加制御において前輪３１，３２のみを制御する構成に変更することもできる。
【００８２】
・（変形例９）変形例１において、変形例７と同様に、車両姿勢角不足状態のときに行うヨーレート増加制御において前輪３１，３２のみを制御する構成に変更することもできる。
【００８３】
・（変形例１０）変形例２において、変形例７と同様に、車両姿勢角不足状態のときに行うヨーレート増加制御において前輪３１，３２のみを制御する構成に変更することもできる。
【００８４】
・（変形例１１）実施形態（図４）では車両姿勢角不足状態のときにヨーレート増加制御を行っているが、車両姿勢角不足状態のときにヨーレート増加制御を行わない構成に変更することもできる。
【００８５】
・（変形例１２）第２実施形態において、変形例１１と同様に、車両姿勢角不足状態のときにヨーレート増加制御を行わない構成に変更することもできる。
・（変形例１３）変形例１において、変形例１１と同様に、車両姿勢角不足状態のときにヨーレート増加制御を行わない構成に変更することもできる。
【００８６】
第１実施形態、第２実施形態、変形例１〜１３について、車両姿勢角不足状態および車両姿勢角過剰状態において車両姿勢制御装置４により制御される車輪３を下記表に示す。
【００８７】
【表１】
・第１実施形態（図１）等では、後輪制御装置７は左右駆動力配分装置であるが、後輪制御装置７を独立駆動装置により構成することもできる。また、後輪制御装置７を後輪３３，３４の舵角を制御することができる後輪ステアリング装置により構成することもできる。
【００８８】
図８を参照して、後輪制御装置７が後輪ステアリング装置であって車両姿勢角不足状態のときに行われる後輪３３，３４の制御について説明する。図８に示す車両姿勢角不足状態においては、後輪制御装置７は、図８中の二点鎖線で示すように、後輪３３，３４の回転面を、車両１の回転方向の逆方向に回転させることにより、横すべり角βの角度を「０」に近づける。
【００８９】
図９を参照して、後輪制御装置７が後輪ステアリング装置であって車両姿勢角過剰状態のときに行われる後輪３３，３４の制御について説明する。図９に示す車両姿勢角過剰状態においては、後輪制御装置７は、図９中の二点鎖線で示すように、後輪３３，３４の回転面を、車両１の回転方向に回転させることにより、横すべり角βの角度を「０」に近づける。
【００９０】
以上のように、後輪制御装置７を後輪ステアリング装置により構成しても本発明の効果を得ることができる。すなわち、後輪制御装置７は、後輪３３，３４の駆動力の比率を制御する駆動力配分装置に限られるものではない。
【００９１】
・第１実施形態（図１）等では前輪制御装置６はアクティブステアリング装置であるが、前輪制御装置６を、前輪３１，３２の駆動力の各々を異ならせることができる独立駆動装置または左右駆動力分配装置により構成することもできる。なお、この場合にも、前輪３１，３２の舵角は変化させることができる。
【００９２】
図１０を参照して、前輪制御装置６が左右駆動力分配装置であって車両姿勢角過剰状態のときに行われる前輪３１，３２の制御について説明する。図１０に示す車両姿勢角過剰状態においては、前輪制御装置６は、図１０中の二点鎖線で示すように、右前輪３２の駆動力に比べて、左前輪３１の駆動力を大きくすることにより、角度差Δβを「０」に近づける。
【００９３】
以上のように、前輪制御装置６を左右駆動力配分装置により構成しても本発明の効果を得ることができる。すなわち、前輪制御装置６は、前輪３１，３２の舵角を制御する差動機構装置またはステアバイワイヤ装置等のアクティブステアリング装置に限られるものではない。
【００９４】
・第１および第２実施形態では目標方向軸Ｂと左右中心軸Ｃとは異なる軸であったが、目標方向軸Ｂが左右中心軸Ｃであってもよい。すなわち目標方向ＢＦが左右中心軸Ｃに対してなす角である目標すべり角β＊が「０」であってもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１…車両、２…車体、３…車輪、４…車両姿勢制御装置、５…車体すべり角推定装置、６…前輪制御装置、７…後輪制御装置、１１…操舵ハンドル、１２…パワーステアリング装置、３１…左前輪、３２…右前輪、３３…左後輪、３４…右後輪、４１〜４４…車輪速センサ、４５…加速度センサ、４６…ヨーレートセンサ、４７…舵角センサ、４８…メモリ、４９…演算装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の目標方向に対する車両の進行方向の角度を制御するために、前記車両の姿勢を制御する車両姿勢制御装置において、
前記車両に設けられたヨーレートセンサによって検出されるヨーレートを「実ヨーレートγ」とし、前記車両の左右中心軸上に存在する任意の基準点において、前記進行方向が前記車両の左右中心軸のうち前記基準点よりも前方の部分に対してなす角を「車体すべり角β」とし、前記目標方向が前記車両の左右中心軸のうち前記基準点よりも前方の部分に対してなす角を「目標すべり角β＊」とし、前記目標すべり角β＊と前記車体すべり角βとの差（β＊−β）を「角度差Δβ」として、
前記角度差Δβの符号と前記実ヨーレートγの符号との関係に応じて前記車両の前輪および後輪の少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする車両姿勢制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両姿勢制御装置において、
前記角度差Δβの符号と前記実ヨーレートγの符号との関係が車両姿勢状態について車両姿勢角不足状態を示しているとき、前記後輪を制御する
ことを特徴とする車両姿勢制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両姿勢制御装置において、
前記角度差Δβの符号と前記実ヨーレートγの符号との関係が車両姿勢状態について車両姿勢角不足状態を示しているとき、前記前輪および前記後輪を制御する
ことを特徴とする車両姿勢制御装置。
【請求項４】
請求項２に記載の車両姿勢制御装置において、
前記角度差Δβの符号と前記実ヨーレートγの符号との関係が車両姿勢状態について車両姿勢角不足状態を示しているとき、前記前輪および前記後輪のうちの前記後輪のみを制御する
ことを特徴とする車両姿勢制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両姿勢制御装置において、
前記角度差Δβの符号と前記実ヨーレートγの符号との関係が車両姿勢状態について車両姿勢角過剰状態を示しているとき、前記前輪を制御する
ことを特徴とする車両姿勢制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の車両姿勢制御装置において、
前記角度差Δβの符号と前記実ヨーレートγの符号との関係が車両姿勢状態について車両姿勢角過剰状態を示しているとき、前記前輪および前記後輪を制御する
ことを特徴とする車両姿勢制御装置。
【請求項７】
請求項５に記載の車両姿勢制御装置において、
前記角度差Δβの符号と前記実ヨーレートγの符号との関係が車両姿勢状態について車両姿勢角過剰状態を示しているとき、前記前輪および前記後輪のうちの前記前輪のみを制御する
ことを特徴とする車両姿勢制御装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の車両姿勢制御装置において、
前記角度差Δβの符号と前記実ヨーレートγの符号とが互いに異なる符号のとき、車両姿勢状態が車両姿勢角不足状態にある旨判定する
ことを特徴とする車両姿勢制御装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の車両姿勢制御装置において、
前記角度差Δβの符号と前記実ヨーレートγの符号とが互いに同じ符号のとき、車両姿勢状態が車両姿勢角過剰状態にある旨判定する
ことを特徴とする車両姿勢制御装置。
【請求項１】
所定の目標方向に対する車両の進行方向の角度を制御するために、前記車両の姿勢を制御する車両姿勢制御装置において、
前記車両に設けられたヨーレートセンサによって検出されるヨーレートを「実ヨーレートγ」とし、前記車両の左右中心軸上に存在する任意の基準点において、前記進行方向が前記車両の左右中心軸のうち前記基準点よりも前方の部分に対してなす角を「車体すべり角β」とし、前記目標方向が前記車両の左右中心軸のうち前記基準点よりも前方の部分に対してなす角を「目標すべり角β＊」とし、前記目標すべり角β＊と前記車体すべり角βとの差（β＊−β）を「角度差Δβ」として、
前記角度差Δβの符号と前記実ヨーレートγの符号との関係に応じて前記車両の前輪および後輪の少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする車両姿勢制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両姿勢制御装置において、
前記角度差Δβの符号と前記実ヨーレートγの符号との関係が車両姿勢状態について車両姿勢角不足状態を示しているとき、前記後輪を制御する
ことを特徴とする車両姿勢制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両姿勢制御装置において、
前記角度差Δβの符号と前記実ヨーレートγの符号との関係が車両姿勢状態について車両姿勢角不足状態を示しているとき、前記前輪および前記後輪を制御する
ことを特徴とする車両姿勢制御装置。
【請求項４】
請求項２に記載の車両姿勢制御装置において、
前記角度差Δβの符号と前記実ヨーレートγの符号との関係が車両姿勢状態について車両姿勢角不足状態を示しているとき、前記前輪および前記後輪のうちの前記後輪のみを制御する
ことを特徴とする車両姿勢制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両姿勢制御装置において、
前記角度差Δβの符号と前記実ヨーレートγの符号との関係が車両姿勢状態について車両姿勢角過剰状態を示しているとき、前記前輪を制御する
ことを特徴とする車両姿勢制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の車両姿勢制御装置において、
前記角度差Δβの符号と前記実ヨーレートγの符号との関係が車両姿勢状態について車両姿勢角過剰状態を示しているとき、前記前輪および前記後輪を制御する
ことを特徴とする車両姿勢制御装置。
【請求項７】
請求項５に記載の車両姿勢制御装置において、
前記角度差Δβの符号と前記実ヨーレートγの符号との関係が車両姿勢状態について車両姿勢角過剰状態を示しているとき、前記前輪および前記後輪のうちの前記前輪のみを制御する
ことを特徴とする車両姿勢制御装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の車両姿勢制御装置において、
前記角度差Δβの符号と前記実ヨーレートγの符号とが互いに異なる符号のとき、車両姿勢状態が車両姿勢角不足状態にある旨判定する
ことを特徴とする車両姿勢制御装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の車両姿勢制御装置において、
前記角度差Δβの符号と前記実ヨーレートγの符号とが互いに同じ符号のとき、車両姿勢状態が車両姿勢角過剰状態にある旨判定する
ことを特徴とする車両姿勢制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−５６５９０（Ｐ２０１３−５６５９０Ａ）
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９５２９３（Ｐ２０１１−１９５２９３）
【出願日】平成２３年９月７日（２０１１．９．７）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月７日（２０１１．９．７）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
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