特許 7731812 車両制御装置および車両制御プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-08-22

(45)【発行日】2025-09-01

(54)【発明の名称】車両制御装置および車両制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   B60W 30/02 20120101AFI20250825BHJP

   B60W 60/00 20200101ALI20250825BHJP

【ＦＩ】

B60W30/02

B60W60/00

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2022013224

(22)【出願日】2022-01-31

(65)【公開番号】P2023111388

(43)【公開日】2023-08-10

【審査請求日】2024-12-16

(73)【特許権者】

【識別番号】301065892

【氏名又は名称】株式会社アドヴィックス

(73)【特許権者】

【識別番号】519373914

【氏名又は名称】株式会社Ｊ－ＱｕＡＤ ＤＹＮＡＭＩＣＳ

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(73)【特許権者】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(73)【特許権者】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】大森 陽介

【審査官】横山 幸弘

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－７１５４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１９７０７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１３２００７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／００４６２８７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｗ ３０／００－６０／００

Ｇ０８Ｇ １／００－ １／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の走行を支援する運転支援装置と、前記車両の前後方向に作用させる力を示す前後力を発生させる駆動アクチュエータおよび制動アクチュエータと、前記車両における車輪の舵角であるタイヤ角を調整する転舵アクチュエータと、を有している車両に適用され、前記運転支援装置から入力される要求に基づいて前記車両を制御することで前記車両を自動的に走行させる車両制御装置であって、
前記車両のヨーレートを含む状態量を算出する状態量算出部と、
前記車輪における横力の要求値として各輪横力要求値を前記要求に基づいて算出する車輪要求生成部と、
前記転舵アクチュエータを制御する指示値を前記各輪横力要求値に基づいて出力する指示値生成部と、を備え、
前記車両は、各車輪に作用させる前後力を各別に調整することで前記車両の横滑りを抑制する横滑り抑制機能を備えるものであり、
前記車輪要求生成部は、
前記横滑り抑制機能が失陥している場合に前記車両の挙動がオーバーステア状態であることを前記状態量が示しているとき、
前記車輪のうち後輪に作用し得る横力の限界値として前記車両の走行中に算出する値を第１横力制限値として、前記車輪のうち前輪について、当該前輪における前記各輪横力要求値である前輪横力要求値を前記第１横力制限値以下の大きさに制限する
車両制御装置。

【請求項2】

前記要求に基づいて、前記車両における前後力の要求値として車両前後力要求値を算出する制御要求生成部を備え、
前記車輪要求生成部は、前記車両前後力要求値に基づいて各車輪に作用させる前後力の要求値を各輪前後力要求値としてそれぞれ算出するものであり、
前記指示値生成部は、前記駆動アクチュエータを制御する指示値、および、前記制動アクチュエータを制御する指示値を前記各輪前後力要求値に基づいて出力するものであり、
前記車輪要求生成部は、
前記横滑り抑制機能が失陥している場合に前記車両の挙動がオーバーステア状態であることを前記状態量が示しているとき、
前記車輪のうち前記後輪に作用し得る前後力の限界値として前記車両の走行中に算出する値を第１前後力制限値として、前記車輪のうち前記車両の旋回中心からみて外側に位置する後輪を旋回外後輪として、
前記旋回外後輪に作用させる前後力が前記第１前後力制限値以下の大きさになるように前記車両前後力要求値の大きさを減少させる
請求項１に記載の車両制御装置。

【請求項3】

前記車輪要求生成部は、
前記横滑り抑制機能が失陥している場合に前記車両の挙動がアンダーステア状態であることを前記状態量が示しているとき、
前記車輪のうち前記前輪に作用し得る前後力の限界値として前記車両の走行中に算出する値を第２前後力制限値として、前記車輪のうち前記車両の旋回中心からみて外側に位置する前輪を旋回外前輪として、
前記旋回外前輪に作用させる前後力が前記第２前後力制限値以下の大きさになるように前記車両前後力要求値の大きさを減少させる
請求項２に記載の車両制御装置。

【請求項4】

前記車輪要求生成部は、
前記横滑り抑制機能が失陥している場合に前記車両の挙動がアンダーステア状態であることを前記状態量が示しているとき、
前記車輪のうち前記前輪に作用し得る横力の限界値として前記車両の走行中に算出する値を第２横力制限値として、前記車輪のうち前記前輪について、当該前輪における前記各輪横力要求値である前輪横力要求値を前記第２横力制限値以下の大きさに制限する
請求項１～３のいずれか一項に記載の車両制御装置。

【請求項5】

前記車輪要求生成部は、
前記車両の挙動がオーバーステア状態またはアンダーステア状態であることを前記状態量が示している継続時間が規定の指定時間よりも長い場合には、前記継続時間が前記指定時間以下である場合よりも前記車両前後力要求値の大きさを減少させ、
前記運転支援装置からの前記要求が前記車両の制動および前記車両の旋回のいずれを優先とするものであるかに基づいて、前記制動が優先される場合には前記旋回が優先される場合よりも前記指定時間を長くする
請求項２または３に記載の車両制御装置。

【請求項6】

車両の走行を支援する運転支援装置と、前記車両の前後方向に作用させる力を示す前後力を発生させる駆動アクチュエータおよび制動アクチュエータと、前記車両における車輪の舵角であるタイヤ角を調整する転舵アクチュエータと、を有している車両であり、各車輪に作用させる前後力を各別に調整することで前記車両の横滑りを抑制する横滑り抑制機能を備える前記車両を制御対象として、前記運転支援装置が出力する要求に基づいて前記車両を制御する支援制御を前記車両の制御装置に実行させることで前記車両を自動的に走行させる車両制御プログラムであって、
前記車両のヨーレートを含む状態量を算出する状態量算出処理と、
前記車輪における横力の要求値として各輪横力要求値を前記要求に基づいて算出する車輪要求生成処理と、
前記転舵アクチュエータを制御する指示値を前記各輪横力要求値に基づいて出力する指示値生成処理と、を前記制御装置に実行させるように構成され、
前記車輪要求生成処理では、
前記横滑り抑制機能が失陥している場合に前記車両の挙動がオーバーステア状態であることを前記状態量が示しているとき、
前記車輪のうち後輪に作用し得る横力の限界値として前記車両の走行中に算出する値を第１横力制限値として、前記車輪のうち前輪について、当該前輪における前記各輪横力要求値である前輪横力要求値を前記第１横力制限値以下の大きさに制限する
車両制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動で走行される車両の車両制御装置および車両制御プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

車両を自動で走行させる運転支援装置が知られている。特許文献１には、自動走行されている車両の挙動が不安定な状態が継続することを抑制する制御装置が開示されている。特許文献１に開示されている制御装置は、不安定な状態の解消を図る挙動安定化制御を行うように構成されている。挙動安定化制御は、具体的には、車両の挙動がオーバーステア状態またはアンダーステア状態である場合に、旋回内外輪の間に制動力差を生じさせることによって車両にヨーモーメントを発生させる。さらに、上記の挙動安定化制御を行っても車両の挙動が不安定な場合には、車速を減少させる構成が示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－１５７８９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

車速を減少させるために、車速を減少させる方向の力を車輪に作用させる際には、摩擦円の理論から次のことがいえる。車速を減少させる方向の力を大きくすることは、車輪をスリップさせることなく車輪に作用させることのできる横力が小さくなることを伴う。このため、車両の旋回中に車速を減少させる方向の力が大きくされている間は、車両を安定させるだけの横力を発生させることができないことがある。言い換えれば、車速を減少させる方向の力が大きくされている間は、車両の挙動が不安定な状態が解消されにくいという問題がある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するための車両制御装置は、車両の走行を支援する運転支援装置と、前記車両の前後方向に作用させる力を示す前後力を発生させる駆動アクチュエータおよび制動アクチュエータと、前記車両における車輪の舵角であるタイヤ角を調整する転舵アクチュエータと、を有している車両に適用され、前記運転支援装置から入力される要求に基づいて前記車両を制御することで前記車両を自動的に走行させる車両制御装置であって、前記車両のヨーレートを含む状態量を算出する状態量算出部と、前記車輪における横力の要求値として各輪横力要求値を前記要求に基づいて算出する車輪要求生成部と、前記転舵アクチュエータを制御する指示値を前記各輪横力要求値に基づいて出力する指示値生成部と、を備え、前記車両は、各車輪に作用させる前後力を各別に調整することで前記車両の横滑りを抑制する横滑り抑制機能を備えるものであり、前記車輪要求生成部は、前記横滑り抑制機能が失陥している場合に前記車両の挙動がオーバーステア状態であることを前記状態量が示しているとき、前記車輪のうち後輪に作用し得る横力の限界値として前記車両の走行中に算出する値を第１横力制限値として、前記車輪のうち前輪について、当該前輪における前記各輪横力要求値である前輪横力要求値を前記第１横力制限値以下の大きさに制限することをその要旨とする。

【0006】

上記構成によれば、横滑り抑制機能が失陥している場合に車両の挙動がオーバーステア状態であると、前輪横力要求値の大きさが制限される。この前輪横力要求値に基づいて前輪のタイヤ角が制御される。前輪横力要求値の大きさを制限する第１横力制限値は、走行中に後輪に作用し得る横力の限界値とされている。このため、オーバーステア状態である車両の前輪に作用する横力を、オーバーステア状態である車両の後輪を基準として制限することができる。このように制限された前輪横力要求値に従って前輪のタイヤ角が調整されることで、旋回中の車両における前輪の横力と後輪の横力との差を小さくすることができる。これによって、オーバーステア状態を抑制して、車両の挙動を安定させることができる。

【0007】

ところで、横滑り抑制機能によれば、オーバーステア状態を解消する方向のヨーモーメントを発生させることができる。上記構成では、こうした、オーバーステア状態を解消する方向のヨーモーメントを車両に作用させることを期待できない場合でも、オーバーステア状態を抑制して、車両の挙動を安定させることができる。

【0008】

上記課題を解決するための車両制御プログラムは、車両の走行を支援する運転支援装置と、前記車両の前後方向に作用させる力を示す前後力を発生させる駆動アクチュエータおよび制動アクチュエータと、前記車両における車輪の舵角であるタイヤ角を調整する転舵アクチュエータと、を有している車両であり、各車輪に作用させる前後力を各別に調整することで前記車両の横滑りを抑制する横滑り抑制機能を備える前記車両を制御対象として、前記運転支援装置が出力する要求に基づいて前記車両を制御する支援制御を前記車両の制御装置に実行させることで前記車両を自動的に走行させる車両制御プログラムであって、前記車両のヨーレートを含む状態量を算出する状態量算出処理と、前記車輪における横力の要求値として各輪横力要求値を前記要求に基づいて算出する車輪要求生成処理と、前記転舵アクチュエータを制御する指示値を前記各輪横力要求値に基づいて出力する指示値生成処理と、を前記制御装置に実行させるように構成され、前記車輪要求生成処理では、前記横滑り抑制機能が失陥している場合に前記車両の挙動がオーバーステア状態であることを前記状態量が示しているとき、前記車輪のうち後輪に作用し得る横力の限界値として前記車両の走行中に算出する値を第１横力制限値として、前記車輪のうち前輪について、当該前輪における前記各輪横力要求値である前輪横力要求値を前記第１横力制限値以下の大きさに制限することをその要旨とする。

【0009】

上記車両制御プログラムを制御装置に実行させることによって、上記車両制御装置と同様に、オーバーステア状態を抑制して、車両の挙動を安定させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、車両制御装置の一実施形態と、同車両制御装置の制御対象である車両と、を示すブロック図である。

【図2】図２は、同車両制御装置が車両を自動走行させる支援制御を行う際に実行する処理の流れを示すフローチャートである。

【図3】図３は、同車両制御装置が車輪要求を生成する際に実行する処理の流れを示すフローチャートである。

【図4】図４は、同車両制御装置が車両の挙動を判定するために用いる、前輪タイヤ角とヨーレートとの関係を示す図である。

【図5】図５は、同車両制御装置が車両の挙動を判定するために用いる、車両前後力のしきい値を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、車両制御装置の一実施形態である制御装置１０について、図１～図５を参照して説明する。
図１は、制御装置１０と、制御装置１０が適用される車両９０と、を示す。車両９０は、車両９０の走行を支援する運転支援装置２０を備えている。制御装置１０は、運転支援装置２０から入力される要求に基づいて車両９０を制御することで、車両９０を自動的に走行させる支援制御を行うことができる。本実施形態では、支援制御は、車両９０を前進させる制御として説明する。

【0012】

〈車両〉
車両９０は、たとえば、車輪として二つの前輪と二つの後輪とを備えている四輪の車両である。

【0013】

図１に示すように、車両９０は、車輪に駆動力を伝達する駆動システム３０を備えている。駆動システム３０は、駆動力を発生させる駆動アクチュエータを備えている。たとえば車両９０は、駆動アクチュエータの一例として、モータジェネレータを備えている。モータジェネレータを電動機として機能させることによって、駆動力を発生させることができる。駆動アクチュエータは、内燃機関でもよい。駆動アクチュエータとしてモータジェネレータおよび内燃機関を採用してもよい。駆動アクチュエータの他の例としては、インホイールモータがある。

【0014】

たとえば駆動システム３０は、全ての車輪に駆動力を伝達することができるように構成されている。駆動システム３０は、車輪のうち前輪に駆動力を伝達することができるように構成されていてもよいし、車輪のうち後輪に駆動力を伝達することができるように構成されていてもよい。

【0015】

車両９０は、車輪に制動力を付与する制動システム４０を備えている。制動システム４０は、制動力を発生させる制動アクチュエータを備えている。制動アクチュエータは、たとえば、摩擦制動装置および回生制動装置によって構成されている。

【0016】

摩擦制動装置としては、液圧制動装置がある。摩擦制動装置は、各車輪に対応した制動機構を備えている。制動機構は、車輪と一体回転する回転体と、回転体に対して押し付けることができる摩擦材と、液圧に応じて摩擦材を回転体に押し付けるホイールシリンダと、によって構成されている。制動機構の一例は、ディスクブレーキである。制動機構は、ドラムブレーキであってもよい。摩擦制動装置の他の例は、電動モータの駆動力を機械的に伝達して回転体に摩擦材を押し付ける電動制動装置である。

【0017】

回生制動装置の一例は、上記のモータジェネレータである。モータジェネレータを発電機として機能させることによって、車輪に回生制動力を作用させることができる。回生制動装置の他の例は、インホイールモータである。

【0018】

制動システム４０が実施することのできる制御として、回生協調制御がある。回生協調制御は、回生制動装置による回生制動力と摩擦制動装置による摩擦制動力との協調によって、所望の制動力を車両９０に作用させる制御である。

【0019】

なお、制動システム４０が備える制動アクチュエータは、摩擦制動装置および回生制動装置によって構成されていることに限らない。摩擦制動装置のみによって制動アクチュエータが構成されていてもよいし、回生制動装置のみによって制動アクチュエータが構成されていてもよい。

【0020】

車両９０は、車輪の舵角であるタイヤ角を調整することができる操舵システム５０を備えている。操舵システム５０は、車輪を転舵させる転舵アクチュエータを備えている。たとえば車両９０は、転舵アクチュエータとして前輪転舵装置を備えている。前輪転舵装置は、車輪のうち前輪のタイヤ角を変更することのできる転舵装置である。

【0021】

車両９０は、転舵アクチュエータとして、車輪のうち後輪のタイヤ角を変更することのできる後輪転舵装置を備えていてもよい。操舵システム５０が前輪転舵装置および後輪転舵装置によって構成されている場合の車両９０では、前輪のタイヤ角と後輪のタイヤ角とを各別に変更することができる。

【0022】

駆動システム３０は、駆動システム３０を統括する処理回路によって構成される駆動制御装置を備えていてもよい。制動システム４０は、制動システム４０を統括する処理回路によって構成される制動制御装置を備えていてもよい。操舵システム５０は、操舵システム５０を統括する処理回路によって構成される操舵制御装置を備えていてもよい。駆動制御装置、制動制御装置および操舵制御装置は、後述する指示値生成部１４が生成した指示値を受信することができる。

【0023】

〈前後力〉
前後力について説明する。前後力は、車両９０の前後方向に作用する力を示す。前後力は、値が正である場合には、車両９０を加速させる方向の力を示す。一方で、前後力は、値が負である場合には、車両９０を減速させる方向の力を示す。前後力は、値が「０」から離れているほど車両９０に作用させる力が大きいことを示す。すなわち、前後力の大きさが大きいほど、車両９０に作用させる力が大きいことを示す。駆動アクチュエータおよび制動アクチュエータは、前後力を発生させるアクチュエータである。駆動力と制動力との和が前後力に相当する。駆動アクチュエータと制動アクチュエータとを併せて前後力アクチュエータという。

【0024】

〈横力〉
横力について説明する。横力は、車両９０の横方向に作用する力を示す。横力は、旋回中の車両９０のタイヤ角に応じて各車輪に発生する。転舵アクチュエータは、横力を発生させるアクチュエータである。横力は、値が正である場合には、左方向の力を示す。一方で、横力は、値が負である場合には、右方向の力を示す。横力は、値が「０」から離れているほど車輪に作用させる力が大きいことを示す。すなわち、横力の大きさが大きいほど、車輪に作用させる力が大きいことを示す。

【0025】

〈車両挙動制御〉
車両９０は、車両９０の挙動を制御する機能を備えていてもよい。当該機能は、たとえば、駆動システム３０、制動システム４０および操舵システム５０のうち少なくとも一つのシステムによって実施することができる。当該機能は、たとえば処理回路のメモリに記憶されているプログラムがＣＰＵによって実行されることで実施される。当該機能の一例は、横滑り抑制機能である。その他、当該機能としては、アンチロックブレーキ制御、トラクション制御、電動パワーステアリング制御、後輪操舵制御およびダイレクトヨーモーメント制御等がある。

【0026】

横滑り抑制機能は、車両９０を旋回させる際に車輪のスリップ量を低下させることによって、車両９０の横滑りを抑制する機能である。具体的には、横滑り抑制機能では、駆動力および制動力の少なくとも一方の調整によって車輪に作用させる前後力を調整することを、各車輪について各別に実施する。たとえば、横滑り抑制機能では、前後力アクチュエータによって発生させる前後力を各車輪について各別に調整可能な機構が用いられる。こうした機構に異常が生じると、横滑り抑制機能が失陥することがある。

【0027】

アンチロックブレーキ制御は、車両９０を制動する際に制動力の調整を介して車輪のスリップ量を低下させることによって、車輪のロックを抑制する制御である。トラクション制御は、車輪のうち駆動輪の加速スリップを抑制することによって、駆動輪の空転を抑制する制御である。

【0028】

電動パワーステアリング制御は、車両９０の運転者による操舵操作部材の操作を補助するものである。後輪操舵制御は、後輪転舵装置を作動させることによって後輪のタイヤ角を調整するものである。ダイレクトヨーモーメント制御は、制動力および駆動力のうち少なくとも一方の制御によって左右の車輪で前後力に差を生じさせることで、車両９０のヨーモーメントを制御するものである。

【0029】

〈情報取得装置〉
車両９０は、情報取得装置８０を備えていてもよい。
情報取得装置８０は、車両９０の周囲の情報を取得するための装置である。情報取得装置８０は、車両９０の周囲に位置する他の車両および障害物等に対する車両９０との相対距離を取得することができる。情報取得装置８０は、車両９０が走行する道路の形状を取得したり、車線を認識したりすることもできる。情報取得装置８０の一例は、カメラである。情報取得装置８０の一例は、ＬｉＤＡＲ及びミリ波レーダ等の検出装置である。

【0030】

情報取得装置８０の他の例としては、測位衛星からの信号を受信するＧＮＳＳ受信機がある。ＧＮＳＳ受信機が受信した信号に基づいて、車両９０の現在位置を特定することができる。

【0031】

情報取得装置８０は、上記装置のうち一つの装置によって構成されていてもよいし、二つ以上の装置を組み合わせて構成されていてもよい。情報取得装置８０は、取得した情報を処理する処理回路を備えていてもよい。

【0032】

情報取得装置８０は、取得した情報を制御装置１０に出力することができる。情報取得装置８０は、取得した情報を運転支援装置２０に出力することもできる。
情報取得装置８０は、必ずしも車両９０に搭載されていなくてもよい。車両９０の外部に設けられている情報取得装置８０から信号を受信する装置を車両９０が備えていれば、制御装置１０および運転支援装置２０は、車両９０の周囲の情報を用いることができる。

【0033】

〈運転支援装置〉
運転支援装置２０は、車両９０を自動で運転させるための走行経路を設定することができる処理回路によって構成される。運転支援装置２０は、たとえば、情報取得装置８０によって得られる情報に基づいて走行経路を設定する。運転支援装置２０は、走行経路に従って車両９０を運転させるための要求を走行要求として出力することができる。

【0034】

走行要求は、たとえば、ヨーレートの目標値、前後加速度の目標値を含んでいる。走行要求は、車両９０の目標位置、車速の目標値等を含んでいてもよい。走行要求は、車両９０の制動および車両９０の旋回のいずれを優先とするものであるかを示す優先度合を含んでいてもよい。たとえば、制動優先度５０％であり、旋回優先度５０％である場合には、制動および旋回のどちらを優先するものでもない。たとえば、制動優先度６０％であり、旋回優先度４０％である場合には、制動を優先としている。たとえば、制動優先度７０％であり、旋回優先度３０％である場合には、制動優先度６０％の例と比較して制動をより優先している。

【0035】

〈各種センサ〉
車両９０は、各種センサを備えている。図１には、各種センサの一例として、ヨーレートセンサＳＥ１、加速度センサＳＥ２および車輪速センサＳＥ３を示している。各種センサからの検出信号は、制御装置１０に入力される。

【0036】

ヨーレートセンサＳＥ１は、車両９０のヨーレートを検出するセンサである。
加速度センサＳＥ２は、車両９０の前後方向における加速度を検出する前後加速度センサと、車両９０の横方向における加速度を検出する横加速度センサと、によって構成されている。

【0037】

車輪速センサＳＥ３は、車輪速度を検出するセンサである。車輪速センサＳＥ３は、各車輪のそれぞれに設けられている。
〈制御装置〉
制御装置１０は、駆動システム３０、制動システム４０および操舵システム５０を制御対象とする処理回路によって構成される。制御装置１０は、ＣＰＵとＲＯＭとを備えている。制御装置１０のＲＯＭには、ＣＰＵが各種の制御を実行するための各種のプログラムが記憶されている。

【0038】

制御装置１０は、駆動制御装置、制動制御装置および操舵制御装置と接続されている。制御装置１０と駆動制御装置と制動制御装置と操舵制御装置との間では、情報を送受信することができる。

【0039】

制御装置１０は、各種の制御を実行する複数の機能部によって構成されている。図１には、機能部の一例として、状態量算出部１１、制御要求生成部１２、車輪要求生成部１３および指示値生成部１４を示している。制御装置１０が備える各機能部は、互いに情報の送受信が可能である。

【0040】

〈状態量算出部〉
状態量算出部１１は、車両状態量を算出する。
以下において、各種記号等の末尾に付された添字は、各種記号等が車両９０の車輪のうちでいずれのものに対応するかを示す。具体的には、添字「ｆｌ」、「ｆｒ」、「ｒｌ」、「ｒｒ」は、順に左前輪、右前輪、左後輪、右後輪に対応している。また、添字「＊＊」は、全ての車輪に対応するものの総称であることを示す。添字「ｆ＊」は、前輪に対応するものの総称である。添字「ｒ＊」は、後輪に対応するものの総称である。

【0041】

状態量算出部１１が算出する車両状態量について例示する。
状態量算出部１１は、ヨーレートセンサＳＥ１からの検出信号に基づいてヨーレートγを算出することができる。

【0042】

状態量算出部１１は、加速度センサＳＥ２からの検出信号に基づいて前後加速度Ｇｘおよび横加速度Ｇｙを算出することができる。
状態量算出部１１は、車輪速センサＳＥ３からの検出信号に基づいて、各車輪の車輪速度Ｖｗ＊＊を算出することができる。状態量算出部１１は、各車輪速度Ｖｗ＊＊に基づいて車体速度Ｖｘを算出することができる。車体速度Ｖｘは、車両９０の走行速度を示す。

【0043】

状態量算出部１１は、各車輪に作用する前後力および横力をそれぞれ算出することもできる。横力は、たとえば、車両９０の重量ｍ、車両９０の重心高さ、横加速度Ｇｙ等に基づいて、全ての車輪に作用する横力の合計を算出できる。状態量算出部１１は、各車輪に対する配分比率を考慮して、横力の合計値から各車輪に作用する横力を算出できる。

【0044】

状態量算出部１１は、各車輪の路面摩擦係数μ＊＊を算出することができる。路面摩擦係数μ＊＊は、たとえば、横加速度Ｇｙに基づいて算出することができる。
状態量算出部１１は、各車輪の接地荷重ｗ＊＊を算出することができる。接地荷重ｗ＊＊は、たとえば、車両９０の重量ｍ、前後加速度Ｇｘ、横加速度Ｇｙ等に基づいて算出することができる。

【0045】

〈要求生成部〉
制御要求生成部１２は、運転支援装置２０から入力される要求に基づいて、車両９０に対する車両要求を生成する。制御要求生成部１２は、たとえば、車両９０における前後力の要求値として車両前後力要求値Ｆｘを算出する。制御要求生成部１２は、たとえば、車両９０に対するモーメントの要求値として要求モーメントＭｚを算出する。要求モーメントＭｚは、ヨー慣性モーメントと、ヨーレートの時間微分値と、の積によって表すことができる。制御要求生成部１２は、車両９０における横力の要求値として車両横力要求値Ｆｙを算出することもできる。

【0046】

車輪要求生成部１３は、車輪要求生成処理を実行する。車輪要求生成処理では、車両要求に基づいて、各車輪に対する車輪要求が生成される。たとえば、車輪要求生成部１３は、車両前後力要求値Ｆｘを各車輪に配分することによって、各車輪に作用させる前後力の要求値を各輪前後力要求値Ｆｘ＊＊としてそれぞれ算出する。車輪要求生成部１３は、要求モーメントＭｚを各車輪に配分することによって、各車輪に作用させる横力の要求値を各輪横力要求値Ｆｙ＊＊としてそれぞれ算出する。各輪横力要求値Ｆｙ＊＊は、車両横力要求値Ｆｙに基づいて算出することもできる。また、詳細は後述するが、車輪要求生成部１３は、車輪要求を生成する際に車両要求に対して補正を行うこともできる。

【0047】

〈指示値生成部〉
指示値生成部１４は、アクチュエータを作動させるための指示値を、車輪要求に基づいて生成する。具体的には、指示値生成部１４は、各輪前後力要求値Ｆｘ＊＊に基づいて、駆動アクチュエータを制御する指示値、および、制動アクチュエータを制御する指示値を算出する。指示値生成部１４は、各輪横力要求値Ｆｙ＊＊に基づいて、転舵アクチュエータを制御する指示値を算出する。

【0048】

指示値生成部１４は、算出した各指示値を出力することができる。各指示値は、駆動システム３０、制動システム４０および操舵システム５０のうち対応するシステムに入力される。駆動システム３０、制動システム４０および操舵システム５０は、各指示値に基づいて、それぞれのアクチュエータを作動させる。たとえば、指示値を受信した制動システム４０では、指示値に従って制動制御装置が制動アクチュエータを作動させる。

【0049】

〈指示値生成処理〉
制御装置１０は、車両９０の支援制御を行うための指示値生成処理を実行する。以下、図２および図３を用いてこの処理について説明する。制御装置１０が備えるＲＯＭには、図２および図３に示す処理を実行するためのプログラムである車両制御プログラムが記憶されている。図２および図３に示す処理は、ＲＯＭに記憶された車両制御プログラムをＣＰＵが実行することによって実現される。

【0050】

図２は、制御装置１０が実行する処理の流れを示す。本処理ルーチンは、支援制御の実行中に所定の周期毎に繰り返し実行される。
本処理ルーチンが開始されると、まずステップＳ１０１では、制御装置１０は、運転支援装置２０が出力する走行要求を取得する。たとえば、制御装置１０は、ヨーレートの目標値、前後加速度の目標値および優先度合を取得する。その後、制御装置１０は、処理をステップＳ１０２に移行する。

【0051】

ステップＳ１０２では、制御装置１０は、状態量算出部１１に車両状態量を算出させる。その後、制御装置１０は、処理をステップＳ１０３に移行する。
ステップＳ１０３では、制御装置１０は、制御要求生成部１２に車両要求を生成させる。たとえば、制御要求生成部１２は、車両前後力要求値Ｆｘおよび要求モーメントＭｚを算出する。その後、制御装置１０は、処理をステップＳ１０４に移行する。

【0052】

ステップＳ１０４では、制御装置１０は、車輪要求生成部１３に車輪要求生成処理を実行させることで車輪要求を生成させる。車輪要求生成部１３は、各輪前後力要求値Ｆｘ＊＊および各輪横力要求値Ｆｙ＊＊を算出する。車輪要求生成処理の詳細は後述する。その後、制御装置１０は、処理をステップＳ１０５に移行する。

【0053】

ステップＳ１０５では、制御装置１０は、指示値生成部１４に指示値を生成させる。指示値を生成すると、指示値生成部１４は、各システムの処理回路に指示値を出力する。この結果として、各システムでは、指示値に従ってアクチュエータが作動される。こうして、走行要求に従って車両９０が走行される。指示値生成部１４に指示値を生成させると、制御装置１０は、本処理ルーチンを終了する。

【0054】

〈車輪要求生成処理〉
図３は、車輪要求生成部１３が実行する処理の流れを示す。本処理ルーチンは、図２に示すステップＳ１０４の処理によって実行される。

【0055】

本処理ルーチンが開始されると、まずステップＳ２０１では、車輪要求生成部１３は、各輪横力要求値Ｆｙ＊＊を算出する。たとえば、車輪要求生成部１３は、要求モーメントＭｚを各車輪に配分することによって、各輪横力要求値Ｆｙ＊＊を算出する。配分比率の一例は、規定の値である。配分比率は、電動パワーステアリング制御、後輪操舵制御およびダイレクトヨーモーメント制御等の各車輪の横力に関する制御の実行状態によって変更してもよい。車輪要求生成部１３は、各輪横力要求値Ｆｙ＊＊を算出すると、処理をステップＳ２０２に移行する。

【0056】

ステップＳ２０２では、車輪要求生成部１３は、各輪前後力要求値Ｆｘ＊＊を算出する。たとえば、車輪要求生成部１３は、車両前後力要求値Ｆｘを各車輪に配分することによって、各輪前後力要求値Ｆｘ＊＊を算出する。配分比率の一例は、規定の値である。配分比率は、横滑り抑制機能等の各車輪の前後力に関する制御の実行状態によって変更してもよい。ここで、たとえば横滑り抑制機能が失陥している場合には、上記配分比率は、規定の値になる。車輪要求生成部１３は、各輪前後力要求値Ｆｘ＊＊を算出すると、処理をステップＳ２０３に移行する。

【0057】

ステップＳ２０３、およびステップＳ２０３に続くステップＳ２０４では、車輪要求生成部１３は、車両９０の挙動に関する情報を取得する。
ステップＳ２０３では、たとえば、車輪要求生成部１３は、車両９０の挙動がオーバーステア状態であるか否か、および、アンダーステア状態であるか否か、を車両９０の状態量に基づいて判定する。以下では、オーバーステア状態のことをＯＳ状態ということもある。アンダーステア状態のことをＵＳ状態ということもある。

【0058】

図４を用いて、ＯＳ状態にあるか否かおよびＵＳ状態にあるか否かを判定する方法の一例を説明する。図４に示す実線は、車両９０の挙動が安定している場合の前輪タイヤ角δｆとヨーレートγとの関係を示している。図４に示す一点鎖線は、ＯＳしきい値ＯＳｔｈを示している。ＯＳしきい値ＯＳｔｈは、図４に示す実線をオフセットしたものである。ＯＳしきい値ＯＳｔｈは、実線で示す関係に比して前輪タイヤ角δｆに対応するヨーレートγの値が大きくなるようにされている。図４に示す二点鎖線は、ＵＳしきい値ＵＳｔｈを示している。ＵＳしきい値ＵＳｔｈは、図４に示す実線をオフセットしたものである。ＵＳしきい値ＵＳｔｈは、実線で示す関係に比して前輪タイヤ角δｆに対応するヨーレートγの値が小さくなるようにされている。実線、一点鎖線および二点鎖線で示す各関係は、予め実験等によって定められている。実線の例に対する一点鎖線で示すＯＳしきい値ＯＳｔｈの関係は、走行中の車両９０の状態に応じて変更してもよい。たとえば、走行要求に含まれる優先度合に応じて変更することが考えられる。同様に、実線の例に対する二点鎖線で示すＵＳしきい値ＵＳｔｈの関係について変更してもよい。

【0059】

図４に例示するような関係を示す演算マップが、たとえば制御装置１０に記憶されている。車輪要求生成部１３は、当該演算マップに基づいて、算出された前輪タイヤ角δｆに対してヨーレートγがＯＳしきい値ＯＳｔｈよりも大きい場合には、ＯＳ状態にあると判定する。換言すれば、前輪タイヤ角δｆに対してヨーレートγがＯＳしきい値ＯＳｔｈよりも大きい場合には、車両９０の挙動がＯＳ状態であることを車両状態量が示している。車輪要求生成部１３は、当該演算マップに基づいて、算出された前輪タイヤ角δｆに対してヨーレートγがＵＳしきい値ＵＳｔｈよりも小さい場合には、ＵＳ状態にあると判定する。換言すれば、前輪タイヤ角δｆに対してヨーレートγがＵＳしきい値ＵＳｔｈよりも小さい場合には、車両９０の挙動がＵＳ状態であることを車両状態量が示している。

【0060】

なお、仮に横滑り抑制機能が作動していると、ＯＳ状態またはＵＳ状態のような挙動が抑制される方向に車両９０が制御される。このため、前輪タイヤ角δｆに対するヨーレートγが上記ＯＳしきい値ＯＳｔｈまたはＵＳしきい値ＵＳｔｈを超えるような場合には、横滑り抑制機能が失陥していることがある。図４に例示するような関係を示す演算マップによれば、横滑り抑制機能が失陥しているか否かを判定することができる。

【0061】

図３に戻り、車輪要求生成部１３は、ステップＳ２０３の処理を実行すると、処理をステップＳ２０４に移行する。ステップＳ２０４では、車輪要求生成部１３は、車輪のスリップ状態を取得する。たとえば、車輪要求生成部１３は、車輪が大スリップ状態であるか否かを判定する。大スリップ状態とは、車輪のスリップ量が過大な状態である。

【0062】

図５を用いて、大スリップ状態であるか否かを判定する方法の一例を説明する。図５に示す実線は、車両前後力要求値Ｆｘの時間推移を示す一例である。図５に示す一点鎖線は、大スリップしきい値ＳＬｔｈを示す。大スリップしきい値ＳＬｔｈは、実線を時間が経過する方向にオフセットしたものである。当該オフセット量は、予め実験等によって算出するとよい。当該オフセット量は、走行中の車両９０の状態に応じて変更してもよい。たとえば、走行要求に含まれる優先度合に応じて変更することが考えられる。図５に示す破線は、車両９０の実際の前後加速度Ｇｘから推定した車両前後力を例示したものである。図５に示す例では、破線は、時間の経過に伴って、実線で示す車両前後力要求値Ｆｘに対して車両前後力が小さくなる方向に乖離が進んでいる。車輪要求生成部１３は、破線で示すような推定した車両前後力が大スリップしきい値ＳＬｔｈよりも小さくなると、大スリップ状態にあると判定することができる。言い換えれば、車輪要求生成部１３は、実際の前後加速度Ｇｘから推定した車両前後力が車両前後力要求値Ｆｘから大きく乖離すると、大スリップ状態にあると判定することができる。

【0063】

図３に戻り、ステップＳ２０３およびステップＳ２０４において、車両９０の挙動に関する情報を取得すると、車輪要求生成部１３は、処理をステップＳ２０５に移行する。
ステップＳ２０５では、車輪要求生成部１３は、車両９０の挙動がＯＳ状態である場合には（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、処理をステップＳ２０６に移行する。

【0064】

ステップＳ２０６では、車輪要求生成部１３は、後輪横力限界値に基づいて、前輪横力要求値Ｆｙｆ＊を制限する。一例として、車輪要求生成部１３は、前輪横力要求値Ｆｙｆ＊を第１横力制限値Ｌｙ１以下の大きさに制限する。第１横力制限値Ｌｙ１は、たとえば以下のように算出することができる。

【0065】

まず、後輪横力限界値について説明する。後輪横力限界値は、後輪に作用し得る横力の限界値である。各車輪に関して、前後力の限界値および横力の限界値は、摩擦円の方程式に基づいて算出することができる。摩擦円の大きさは、路面摩擦係数μ＊＊と接地荷重ｗ＊＊との積によって定まる。各輪前後力限界値は、前後力と横力との合力が摩擦円を超えない範囲における前後力の大きさの最大値に相当する。各輪横力限界値は、前後力と横力との合力が摩擦円を超えない範囲における横力の大きさの最大値に相当する。各輪前後力限界値は、下記の関係式（式１）として表すことができる。各輪横力限界値は、下記の関係式（式２）として表すことができる。

【0066】

【数1】

【0067】

たとえば、左前輪前後力限界値｜Ｆｘｆｌｌｉｍ｜は、上記の関係式（式１）に基づいて、路面摩擦係数μｆｌと、接地荷重ｗｆｌと、左前輪横力要求値Ｆｙｆｌとを用いて算出することができる。

【0068】

車輪要求生成部１３は、下記の関係式（式３）から後輪横力限界値｜Ｆｙｒ＊ｌｉｍ｜に基づいて第１横力制限値Ｌｙ１を算出することができる。

【0069】

【数2】

【0070】

上記の関係式（式３）における後輪横力限界値｜Ｆｙｒ＊ｌｉｍ｜は、上記の関係式（式２）に基づいて算出することができる。上記の関係式（式３）において、「ｌｆ」は、前軸ホイールベースを示す。前軸ホイールベースは、車両９０の前後方向における車両重心と前輪が取り付けられている車軸との間の水平距離である。「ｌｒ」は、後軸ホイールベースを示す。後軸ホイールベースは、車両９０の前後方向における車両重心と後輪が取り付けられている車軸との間の水平距離である。前軸ホイールベースと後軸ホイールベースとの和は、車両９０のホイールベースに相当する。

【0071】

すなわち、ステップＳ２０６では、車輪要求生成部１３は、後輪横力限界値｜Ｆｙｒ＊ｌｉｍ｜を算出して、後輪横力限界値｜Ｆｙｒ＊ｌｉｍ｜に基づいて第１横力制限値Ｌｙ１を算出する。そして、車輪要求生成部１３は、ステップＳ２０１において算出した前輪横力要求値Ｆｙｆ＊の大きさが第１横力制限値Ｌｙ１よりも大きい場合には、前輪横力要求値Ｆｙｆ＊を補正する。すなわち、この場合に車輪要求生成部１３は、前輪横力要求値Ｆｙｆ＊の大きさが第１横力制限値Ｌｙ１以下になるように前輪横力要求値Ｆｙｆ＊を補正する。補正後の前輪横力要求値Ｆｙｆ＊の一例は、第１横力制限値Ｌｙ１と等しい値である。この結果として、前輪横力要求値Ｆｙｆ＊から算出される指示値に従って前輪のタイヤ角が調整される。車輪要求生成部１３は、前輪横力要求値Ｆｙｆ＊を制限すると、処理をステップＳ２０７に移行する。

【0072】

ステップＳ２０７では、車輪要求生成部１３は、旋回外後輪の前後力を制限するように車両前後力要求値Ｆｘを制限する。ここで、旋回外後輪とは、旋回している車両９０の旋回中心からみて外側に位置する後輪に対応する。たとえば、前進している車両９０が時計回りに旋回している場合には、左後輪が旋回外後輪である。

【0073】

一例として、車輪要求生成部１３は、旋回外後輪に作用させる前後力が第１前後力制限値Ｌｘ１以下の大きさになるように車両前後力要求値Ｆｘの大きさを減少させる。車輪要求生成部１３は、下記の関係式（式５）として表すように、後輪前後力限界値｜Ｆｘｒ＊ｌｉｍ｜を第１前後力制限値Ｌｘ１として設定する。

【0074】

【数3】

【0075】

すなわち、ステップＳ２０７では、車輪要求生成部１３は、後輪前後力限界値｜Ｆｘｒ＊ｌｉｍ｜を算出して、後輪前後力限界値｜Ｆｘｒ＊ｌｉｍ｜を第１前後力制限値Ｌｘ１に設定する。そして、車輪要求生成部１３は、ステップＳ２０２の処理で説明した各車輪に対しての配分比率を考慮して、旋回外後輪前後力要求値が第１前後力制限値Ｌｘ１以下の値として算出されるように、車両前後力要求値Ｆｘの大きさを減少させる。たとえば、旋回外後輪前後力要求値の大きさが第１前後力制限値Ｌｘ１よりも大きくなる場合には、当該旋回外後輪前後力要求値の大きさが第１前後力制限値Ｌｘ１以下になるように車両前後力要求値Ｆｘの大きさを減少させる。たとえば、旋回外後輪前後力要求値の大きさが第１前後力制限値Ｌｘ１と等しくなるように車両前後力要求値Ｆｘの大きさを減少させる。なお、ここで車輪要求生成部１３は、車両前後力要求値Ｆｘの正負を維持して大きさを減少させる。

【0076】

ステップＳ２０７において車両前後力要求値Ｆｘを制限すると、車輪要求生成部１３は、処理をステップＳ２１３に移行する。
一方、ステップＳ２０５の処理において車両９０の挙動がＯＳ状態ではない場合には（Ｓ２０５：ＮＯ）、車輪要求生成部１３は、処理をステップＳ２０８に移行する。車輪要求生成部１３は、車両９０の挙動がＵＳ状態である場合には（Ｓ２０８：ＹＥＳ）、処理をステップＳ２０９に移行する。

【0077】

ステップＳ２０９では、車輪要求生成部１３は、前輪横力限界値｜Ｆｙｆ＊ｌｉｍ｜に基づいて、前輪横力要求値Ｆｙｆ＊を制限する。一例として、車輪要求生成部１３は、前輪横力要求値Ｆｙｆ＊を第２横力制限値Ｌｙ２以下の大きさに制限する。前輪横力限界値｜Ｆｙｆ＊ｌｉｍ｜は、上記の関係式（式２）として表すことができる。車輪要求生成部１３は、上記の関係式（式４）として表すように、前輪横力限界値｜Ｆｙｆ＊ｌｉｍ｜を第２横力制限値Ｌｙ２として設定する。

【0078】

すなわち、ステップＳ２０９では、車輪要求生成部１３は、前輪横力限界値｜Ｆｙｆ＊ｌｉｍ｜を算出して、前輪横力限界値｜Ｆｙｆ＊ｌｉｍ｜を第２横力制限値Ｌｙ２に設定する。そして、車輪要求生成部１３は、ステップＳ２０１において算出した前輪横力要求値Ｆｙｆ＊の大きさが第２横力制限値Ｌｙ２よりも大きい場合には、前輪横力要求値Ｆｙｆ＊を補正する。すなわち、この場合に車輪要求生成部１３は、前輪横力要求値Ｆｙｆ＊の大きさが第２横力制限値Ｌｙ２以下になるように前輪横力要求値Ｆｙｆ＊を補正する。補正後の前輪横力要求値Ｆｙｆ＊の一例は、第２横力制限値Ｌｙ２と等しい値である。この結果として、前輪横力要求値Ｆｙｆ＊から算出される指示値に従って前輪のタイヤ角が調整される。車輪要求生成部１３は、前輪横力要求値Ｆｙｆ＊を制限すると、処理をステップＳ２１０に移行する。

【0079】

ステップＳ２１０では、車輪要求生成部１３は、旋回外前輪の前後力を制限するように車両前後力要求値Ｆｘを制限する。ここで、旋回外前輪とは、旋回している車両９０の旋回中心からみて外側に位置する前輪に対応する。たとえば、前進している車両９０が時計回りに旋回している場合には、左前輪が旋回外前輪である。

【0080】

一例として、車輪要求生成部１３は、旋回外前輪に作用させる前後力が第２前後力制限値Ｌｘ２以下の大きさになるように車両前後力要求値Ｆｘの大きさを減少させる。車輪要求生成部１３は、上記の関係式（式６）として表すように、前輪前後力限界値｜Ｆｘｆ＊ｌｉｍ｜を第２前後力制限値Ｌｘ２として設定する。

【0081】

すなわち、ステップＳ２１０では、車輪要求生成部１３は、前輪前後力限界値｜Ｆｘｆ＊ｌｉｍ｜を算出して、前輪前後力限界値｜Ｆｘｆ＊ｌｉｍ｜を第２前後力制限値Ｌｘ２に設定する。そして、車輪要求生成部１３は、ステップＳ２０２の処理で説明した各車輪に対しての配分比率を考慮して、旋回外前輪前後力要求値が第２前後力制限値Ｌｘ２以下の値として算出されるように、車両前後力要求値Ｆｘの大きさを減少させる。たとえば、旋回外前輪前後力要求値の大きさが第２前後力制限値Ｌｘ２よりも大きくなる場合には、当該旋回外前輪前後力要求値の大きさが第２前後力制限値Ｌｘ２以下になるように車両前後力要求値Ｆｘの大きさを減少させる。たとえば、旋回外前輪前後力要求値の大きさが第２前後力制限値Ｌｘ２と等しくなるように車両前後力要求値Ｆｘの大きさを減少させる。なお、ここで車輪要求生成部１３は、車両前後力要求値Ｆｘの正負を維持して大きさを減少させる。

【0082】

ステップＳ２１０において車両前後力要求値Ｆｘを制限すると、車輪要求生成部１３は、処理をステップＳ２１３に移行する。
一方、ステップＳ２０８の処理において車両９０の挙動がＵＳ状態ではない場合には（Ｓ２０８：ＮＯ）、車輪要求生成部１３は、処理をステップＳ２１１に移行する。車輪要求生成部１３は、車両９０の挙動が大スリップ状態ではない場合には（Ｓ２１１：ＮＯ）、本処理ルーチンを終了する。車輪要求生成部１３は、車両９０の挙動が大スリップ状態である場合には（Ｓ２１１：ＹＥＳ）、処理をステップＳ２１２に移行する。

【0083】

ステップＳ２１２では、車輪要求生成部１３は、各輪前後力制限値に基づいて車両前後力要求値Ｆｘを制限する。一例として、車輪要求生成部１３は、各輪前後力要求値Ｆｘ＊＊が第３前後力制限値Ｌｘ３以下の大きさになるように車両前後力要求値Ｆｘを制限する。車輪要求生成部１３は、上記の関係式（式７）として表すように、第３前後力制限値Ｌｘ３を設定する。関係式（式７）における「ｍｉｎ」は、引数のうち、いずれか小さい値を戻り値とする関数である。すなわち、各輪前後力限界値｜Ｆｘ＊＊ｌｉｍ｜のうち最小の値が第３前後力制限値Ｌｘ３である。

【0084】

すなわち、ステップＳ２１２では、車輪要求生成部１３は、各輪前後力限界値｜Ｆｘ＊＊ｌｉｍ｜を算出して、各輪前後力限界値｜Ｆｘ＊＊ｌｉｍ｜のうち最小の値を第３前後力制限値Ｌｘ３に設定する。そして、車輪要求生成部１３は、各輪前後力要求値Ｆｘ＊＊の全てが第３前後力制限値Ｌｘ３以下になるように車両前後力要求値Ｆｘの大きさを減少させる。たとえば、各輪前後力要求値Ｆｘ＊＊のうち最大の要求値の大きさが第３前後力制限値Ｌｘ３と等しくなるように車両前後力要求値Ｆｘの大きさを減少させる。なお、ここで車輪要求生成部１３は、車両前後力要求値Ｆｘの正負を維持して大きさを減少させる。

【0085】

ステップＳ２１２において車両前後力要求値Ｆｘを制限すると、車輪要求生成部１３は、処理をステップＳ２１３に移行する。
ステップＳ２１３では、車輪要求生成部１３は、継続時間Ｔのカウントを進める。たとえば、ステップＳ２０７から処理が移行された場合には、車輪要求生成部１３は、ＯＳ状態が継続している時間として継続時間Ｔをカウントする。ＯＳ状態が解消されると、車輪要求生成部１３は、継続時間Ｔを初期化して「０」にする。たとえば、ステップＳ２１０から処理が移行された場合には、車輪要求生成部１３は、ＵＳ状態が継続している時間として継続時間Ｔをカウントする。ＵＳ状態が解消されると、車輪要求生成部１３は、継続時間Ｔを初期化して「０」にする。たとえば、ステップＳ２１２から処理が移行された場合には、車輪要求生成部１３は、大スリップ状態が継続している時間として継続時間Ｔをカウントする。大スリップ状態が解消されると、車輪要求生成部１３は、継続時間Ｔを初期化して「０」にする。車輪要求生成部１３は、継続時間Ｔのカウントを進めると、処理をステップＳ２１４に移行する。

【0086】

ステップＳ２１４では、車輪要求生成部１３は、継続時間Ｔが指定時間Ｔｔｈよりも長いか否かを判定する。継続時間Ｔが指定時間Ｔｔｈ以下である場合には（Ｓ２１４：ＮＯ）、車輪要求生成部１３は、本処理ルーチンを終了する。一方、継続時間Ｔが指定時間Ｔｔｈよりも長い場合には（Ｓ２１４：ＹＥＳ）、車輪要求生成部１３は、処理をステップＳ２１５に移行する。

【0087】

指定時間Ｔｔｈについて説明する。指定時間Ｔｔｈは、ＯＳ状態、ＵＳ状態または大スリップ状態が解消されることなく継続している時間が長いか否かを判定するためのしきい値である。たとえば、指定時間Ｔｔｈは、予め実験等によって算出されている値が初期値として設定されている。車輪要求生成部１３は、指定時間Ｔｔｈを増減させることができる。たとえば、車輪要求生成部１３は、運転支援装置２０から入力される走行要求に含まれる優先度合が車両９０の制動および車両９０の旋回のいずれを優先とするものであるかに基づいて、指定時間Ｔｔｈを増減させることができる。一例として、車輪要求生成部１３は、制動が優先される場合には旋回が優先される場合よりも指定時間Ｔｔｈを長くする。指定時間Ｔｔｈを長くする場合に加算する量は、制動優先度の高さに応じて変更してもよい。たとえば、制動優先度７０％の場合には、制動優先度６０％の場合と比較して指定時間Ｔｔｈをより長くしてもよい。

【0088】

ステップＳ２１５では、車輪要求生成部１３は、車両前後力要求値Ｆｘの大きさをさらに減少させる。すなわち、車輪要求生成部１３は、継続時間Ｔが指定時間Ｔｔｈよりも長い場合には、継続時間Ｔが指定時間Ｔｔｈ以下である場合よりも車両前後力要求値Ｆｘの大きさを減少させる。その後、車輪要求生成部１３は、本処理ルーチンを終了する。

【0089】

本実施形態では、制御装置１０は、上記ステップＳ２０７、Ｓ２１０、Ｓ２１１およびＳ２１５において大きさが減少される車両前後力要求値Ｆｘを前後力に反映する処理について、次のように実施する。ここでは、制動アクチュエータが発生させる制動力を減少させることによって、車両前後力要求値Ｆｘの大きさの減少による前後力の調整を実現する。なお、車両要求である車両前後力要求値Ｆｘの大きさを減少させるものであるため、各車輪に付与する制動力の合計を減少させることになる。このように制動力を減少させる方法としては、車輪の全てを対象として制動力を減少させることが挙げられる。具体的には、回生協調制御を実施することによって、車両９０に付与される制動力を減少させることが挙げられる。

【0090】

〈作用および効果〉
本実施形態の作用および効果について説明する。
制御装置１０によれば、横滑り抑制機能が失陥している場合に車両９０の挙動がＯＳ状態であることを車両状態量が示しているときには（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、前輪横力要求値Ｆｙｆ＊の大きさが制限される（Ｓ２０６）。この前輪横力要求値Ｆｙｆ＊に基づいて前輪のタイヤ角が制御される。前輪横力要求値Ｆｙｆ＊の大きさを制限する第１横力制限値Ｌｙ１は、走行中に後輪に作用し得る横力の限界値とされている。このため、ＯＳ状態である車両９０の前輪に作用する横力を、ＯＳ状態である車両９０の後輪を基準として制限することができる。このように制限された前輪横力要求値Ｆｙｆ＊に従って前輪のタイヤ角が調整されることで、旋回中の車両９０における前輪の横力と後輪の横力との差を小さくすることができる。これによって、ＯＳ状態を抑制して、車両９０の挙動を安定させることができる。

【0091】

制御装置１０によれば、横滑り抑制機能が失陥している場合に車両９０の挙動がＯＳ状態であることを車両状態量が示しているときには（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、車両前後力要求値Ｆｘの大きさが制限される（Ｓ２０７）。具体的には、旋回外後輪に作用させる前後力が第１前後力制限値Ｌｘ１以下、すなわち後輪に作用し得る前後力の限界値以下に制限される。この結果として、ＯＳ状態である車両９０について、摩擦円を超えない範囲で旋回外後輪に前後力を作用させることによって旋回外後輪のグリップ力を確保することができる。これによって、ＯＳ状態を抑制して車両９０の挙動を安定させることができる。

【0092】

制御装置１０によれば、横滑り抑制機能が失陥している場合に車両９０の挙動がＵＳ状態であることを車両状態量が示しているときには（Ｓ２０８：ＹＥＳ）、車両前後力要求値Ｆｘの大きさが制限される（Ｓ２１０）。具体的には、旋回外前輪に作用させる前後力が第２前後力制限値Ｌｘ２以下、すなわち前輪に作用し得る前後力の限界値以下に制限される。この結果として、ＵＳ状態である車両９０について、摩擦円を超えない範囲で旋回外前輪に前後力を作用させることによって旋回外前輪のグリップ力を確保することができる。これによって、ＵＳ状態を抑制して車両９０の挙動を安定させることができる。

【0093】

制御装置１０によれば、横滑り抑制機能が失陥している場合に車両９０の挙動がＵＳ状態であることを車両状態量が示しているときには（Ｓ２０８：ＹＥＳ）、前輪横力要求値Ｆｙｆ＊の大きさが制限される（Ｓ２０９）。この前輪横力要求値Ｆｙｆ＊に基づいて前輪のタイヤ角が制御される。前輪横力要求値Ｆｙｆ＊の大きさを制限する第２横力制限値Ｌｙ２は、走行中に前輪に作用し得る横力の限界値とされている。この結果として、摩擦円を超えない範囲で大きな横力を前輪に作用させることによって、前輪のグリップ力を確保することができる。これによって、ＵＳ状態を抑制して車両９０の挙動を安定させることができる。

【0094】

制御装置１０によれば、走行要求に含まれる優先度合に基づいて、制動が優先される場合には旋回が優先される場合よりも指定時間Ｔｔｈが長くされる。この結果として、継続時間Ｔがより長くならない限りは、ステップＳ２１５の処理が実行されない。すなわち、継続時間Ｔがより長くならない限りは、車両前後力要求値Ｆｘの大きさが減少されない。換言すれば、制動が優先される場合には旋回が優先される場合に比して、車両前後力要求値Ｆｘの大きさが減少されにくい。これによって、制動が優先される場合には、より大きな制動力が付与されている期間を長くすることができる。

【0095】

制御装置１０によれば、横滑り抑制機能が失陥している場合に車両９０の挙動が大スリップ状態であることを車両状態量が示しているときには（Ｓ２１１：ＹＥＳ）、車両前後力要求値Ｆｘの大きさが制限される（Ｓ２１２）。具体的には、各車輪に作用させる前後力が第３前後力制限値Ｌｘ３以下、すなわち各輪前後力限界値｜Ｆｘ＊＊ｌｉｍ｜のうち最小の値以下に制限される。この結果として、大スリップ状態である車両９０について、摩擦円を超えない範囲で各車輪に前後力を作用させることができる。これによって、大スリップ状態を抑制して車両９０の挙動を安定させることができる。

【0096】

ところで、横滑り抑制機能によれば、ＯＳ状態、ＵＳ状態および大スリップ状態等の車両９０の挙動が不安定である状態を解消する方向のヨーモーメントを発生させることができる。制御装置１０によれば、こうした、車両９０の挙動が不安定である状態を解消する方向のヨーモーメントを車両９０に作用させることを期待できない場合でも、不安定な挙動を抑制して、車両９０の挙動を安定させることができる。

【0097】

（変更例）
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

【0098】

・上記実施形態では、車両前後力要求値Ｆｘの大きさを減少させた場合に、車両前後力要求値Ｆｘを前後力に反映する処理として、制動アクチュエータが発生させる制動力の減少を実施した。これに限らず、前後力アクチュエータを制御して前後力の大きさを減少させることができればよい。たとえば、前後力が「０」に近づくように駆動アクチュエータが発生させる駆動力を大きくしてもよい。

【0099】

・上記実施形態における図３に例示したステップＳ２１３～Ｓ２１５の処理は、省略してもよい。
・上記実施形態における図３に例示したステップＳ２１１およびＳ２１２の処理は、省略してもよい。この場合には、ステップＳ２０８の処理において否定判定がなされた場合に処理ルーチンを終了するとよい。

【0100】

・上記実施形態では、ＯＳ状態である場合には、ステップＳ２０６およびＳ２０７の処理を実行するように構成した。ＯＳ状態である場合には、後輪横力限界値に基づいて前輪横力要求値Ｆｙｆ＊を制限する処理を少なくとも実行すればよい。すなわち、ステップＳ２０７の処理は、省略することもできる。こうした場合でも、ＯＳ状態を抑制して車両９０の挙動を安定させることができる。

【0101】

・上記実施形態では、ＵＳ状態である場合には、ステップＳ２０９およびＳ２１０の処理を実行するように構成した。ＵＳ状態である場合には、たとえば、旋回外前輪の前後力を制限するように車両前後力要求値Ｆｘを制限する処理を少なくとも実行すれば、車両９０の挙動を安定させることができる。すなわち、ステップＳ２０９の処理は、省略することもできる。またたとえば、前輪横力限界値に基づいて前輪横力要求値Ｆｙｆ＊を制限する処理を少なくとも実行すれば、車両９０の挙動を安定させることができる。すなわち、ステップＳ２１０の処理を、省略することもできる。

【0102】

・上記実施形態では、車両９０を前進させる場合について説明した。すなわち上記実施形態において、「前輪」は、車両９０の進行方向に対して前側に位置する車輪である。このように進行方向に対して前側に位置する車輪を「第１車輪」とする。また、上記実施形態において、「後輪」は、車両９０の進行方向に対して後側に位置する車輪である。このように進行方向に対して後側に位置する車輪を「第２車輪」とする。上記実施形態における「前輪」を対象とする制御は、「第１車輪」を対象とする制御と言い換えることができる。上記実施形態における「後輪」を対象とする制御は、「第２車輪」を対象とする制御と言い換えることができる。

【0103】

ここで、車両９０を後進させる場合について考える。この場合には、車両９０の進行方向に対して前側に位置する車輪は、車両９０の後方に取り付けられている車輪、すなわち「後輪」である。すなわち、「後輪」が「第１車輪」に対応する。また同様に、車両９０の進行方向に対して後側に位置する車輪は、車両９０の前方に取り付けられている車輪、すなわち「前輪」である。すなわち、「前輪」が「第２車輪」に対応する。

【0104】

すなわち、車両９０を後進させる場合に上記実施形態における支援制御を適用する際であっても、「第１車輪」を対象とする制御と「第２車輪」を対象とする制御とを行うことによって、車両９０を前進させる場合と同様の効果を奏することができる。

【0105】

・処理回路である制御装置１０、駆動制御装置、制動制御装置、操舵制御装置および運転支援装置２０は、以下［ａ］～［ｃ］のいずれかの構成であればよい。［ａ］コンピュータプログラムに従って各種処理を実行する一つ以上のプロセッサを備える回路。プロセッサは、処理装置を備える。処理装置の例は、ＣＰＵ、ＤＳＰおよびＧＰＵ等である。プロセッサは、メモリを備える。メモリの例は、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびフラッシュメモリ等である。メモリは、処理を処理装置に実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。［ｂ］各種処理を実行する一つ以上のハードウェア回路を備える回路。ハードウェア回路の例は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）およびＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等である。［ｃ］各種処理の一部をコンピュータプログラムに従って実行するプロセッサと、各種処理のうち残りの処理を実行するハードウェア回路と、を備える回路。

【0106】

・駆動制御装置、制動制御装置、操舵制御装置および運転支援装置２０における処理回路が実現する機能の一部または全部は、制御装置１０によって実現されてもよい。
・制御装置１０が実現する機能の一部は、制御装置１０と接続されている他の処理回路によって実現されてもよい。

【0107】

（技術的思想）
上記実施形態および変更例から把握できる技術的思想について記載する。
［Ａ］車両の走行を支援する運転支援装置と、前記車両の前後方向に作用させる力を示す前後力を発生させる駆動アクチュエータおよび制動アクチュエータと、前記車両における車輪の舵角であるタイヤ角を調整する転舵アクチュエータと、を有している車両であり、各車輪に作用させる前後力を各別に調整することで前記車両の横滑りを抑制する横滑り抑制機能を備える前記車両を制御対象として、前記運転支援装置が出力する要求に基づいて前記車両を制御することで前記車両を自動的に走行させる車両制御方法であって、
前記車両のヨーレートを含む状態量を算出する状態量算出処理と、
前記車輪における横力の要求値として各輪横力要求値を前記要求に基づいて算出する車輪要求生成処理と、
前記転舵アクチュエータを制御する指示値を前記各輪横力要求値に基づいて出力する指示値生成処理と、を含むものであり、
前記車輪要求生成処理では、
前記横滑り抑制機能が失陥している場合に前記車両の挙動がオーバーステア状態であることを前記状態量が示しているとき、
前記車輪のうち後輪に作用し得る横力の限界値として前記車両の走行中に算出する値を第１横力制限値として、前記車輪のうち前輪について、当該前輪における前記各輪横力要求値である前輪横力要求値を前記第１横力制限値以下の大きさに制限する車両制御方法。

【符号の説明】

【0108】

１０…制御装置
１１…状態量算出部
１２…制御要求生成部
１３…車輪要求生成部
１４…指示値生成部
２０…運転支援装置
３０…駆動システム
４０…制動システム
５０…操舵システム
８０…情報取得装置
９０…車両

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】