CN110936939B - 车辆的转弯行为控制装置 - Google Patents

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Abstract

车辆的转弯行为控制装置(10)适用于车辆(11)，该车辆(11)具有分别具有抗点头及抗抬头的几何结构的前轮悬架(16FL、16FR)及后轮悬架(16RL、16RR)，且左右前轮(14FL、14FR)为转向轮，转弯行为控制装置(10)具有对制动装置(26)进行控制的控制单元(44)，控制单元构成为，在车辆以非制动进行转弯的状况下，在车辆的标准横摆率(Yrt)与实际横摆率(Yr)的偏差(ΔYr)超过偏差基准值(ΔYrc)且偏差的时间变化率(ΔYrd)超过开始基准值(ΔYrd1)时，向转弯内侧的驱动轮施加制动力。

Description

车辆的转弯行为控制装置
技术领域
本发明涉及汽车等车辆的转弯行为控制装置。
背景技术
作为汽车等车辆的控制装置，已知有以为了使车辆沿着目标轨迹行驶而自动地控制转向轮的舵角的方式构成的轨迹控制装置。例如，下述的专利文献1记载了一种轨迹控制装置，构成为基于车辆前方的行驶道路的信息来设定车辆的目标轨迹，求出用于使车辆沿目标轨迹行驶的转向轮的目标舵角，进行以使转向轮的舵角成为目标舵角的方式控制转向轮的舵角的轨迹控制。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-151048号公报
发明内容
〔发明要解决的课题〕
在轨迹控制中，如果车辆的目标轨迹与车辆的实际的轨迹的偏离增大，则通过将转向轮转舵来修正转向轮的舵角。例如，当车辆的实际的轨迹的转弯半径比车辆的目标轨迹的转弯半径大且它们之差增大时，即车辆成为转向不足状态时，通过将转向轮向打轮方向转舵而将转向轮的舵角向打轮方向修正。
然而，例如在转向轮为前轮且为驱动轮，并且由于与转弯相伴的车辆横向的载荷移动而转弯内侧前轮的接地载荷下降的状况下，即使将转弯内侧前轮向打轮方向转舵，该车轮的横向力也不会充分增加。因此，无法将所需的横摆力矩向车辆施加，无法使车辆的实际的轨迹有效地接近车辆的目标轨迹。
然而，在汽车等车辆中，为了减少制动减速时的车辆的俯仰姿势的变化，前轮悬架及后轮悬架分别具有抗点头及抗抬头的几何结构。因此，如果向车轮施加制动驱动力，则从车轮向车身赋予上下方向的力。如后文详细说明那样，如果向转弯内侧前轮或转弯内侧后轮施加制动力，则产生从转弯外侧前轮向转弯内侧前轮的载荷移动，转弯内侧前轮的接地载荷增大。由此，通过向转弯内侧前轮或转弯内侧后轮施加制动力，因转弯内侧前轮被向打轮方向转舵而产生的横向力增加，能够向车辆施加所需的转弯横摆力矩，减少转向不足状态的恶化的程度。
本发明的主要课题是在车辆以非制动进行转弯而车辆的转向不足状态恶化的状况下，通过使转弯内侧前轮的横向力增大来减少转向不足状态的恶化的程度。
〔用于解决课题的方案及发明的效果〕
根据本发明，提供一种车辆的转弯行为控制装置(10)，适用于车辆(11)，车辆(11)具有：前轮悬架(16FL及16FR)及后轮悬架(16RL及16RR)，分别具有抗点头及抗抬头的几何结构；及制动装置(26)，能够向左右前轮(14FL及14FR)及左右后轮(14RL及14RR)相互独立地施加制动力，车辆(11)的左右前轮为转向轮。
车辆的转弯行为控制装置(10)具有对制动装置进行控制的控制单元(44)，控制单元构成为，在车辆以非制动进行转弯的状况下，在车辆的标准横摆率(Yrt)与实际横摆率(Yr)的偏差(ΔYr)超过偏差基准值(ΔYrc)且偏差的时间变化率(ΔYrd)超过开始基准值(ΔYrd1)时，对制动装置进行控制而向转弯内侧的驱动轮施加制动力。
根据上述的结构，在车辆以非制动进行转弯的状况下，在车辆的标准横摆率与实际横摆率的偏差超过偏差基准值且偏差的时间变化率超过开始基准值时，向转弯内侧的驱动轮施加制动力。由此，产生从转弯外侧前轮向转弯内侧前轮的载荷移动，转弯内侧前轮的接地载荷增大。因此，转弯内侧前轮产生的横向力增大，向车辆施加的转弯横摆力矩增大，因此能够减少转向不足状态的恶化的程度及转向不足状态的程度。
需要说明的是，在车辆处于转向不足状态的状况下，如果向转弯内侧的驱动轮恒定地施加制动力，则该车轮的横向力反而下降，车辆的转弯稳定性下降。根据上述的结构，相对于转弯内侧的驱动轮的制动力的施加被限定为车辆的横摆率偏差超过偏差基准值且偏差的时间变化率超过开始基准值时。由此，能够避免以向内侧的驱动轮恒定地施加制动力而该车轮的横向力反而下降的情况为起因而车辆的转弯稳定性下降的情况。
此外，在向内侧的驱动轮施加制动力的状况下，如果内侧的驱动轮的制动力增大，则该车轮的横向力下降，车辆的转弯稳定性下降。根据上述的结构，相对于内侧的驱动轮的制动力的施加被限定为车辆以非制动进行转弯的状况，即向内侧的驱动轮不施加制动力而车辆转弯的状况。由此，能够避免以被施加制动力的内侧的驱动轮的制动力的增大为起因而该车轮的横向力下降且车辆的转弯稳定性下降的情况。
需要说明的是，在车辆为后轮驱动车的情况下，内侧的驱动轮是转弯内侧后轮，在车辆为前轮驱动车的情况下，内侧的驱动轮是转弯内侧前轮，在车辆为四轮驱动车的情况下，内侧的驱动轮是转弯内侧前轮及转弯内侧后轮中的至少一方。
〔发明的形态〕
在本发明的一个形态中，控制单元(44)构成为，以偏差的时间变化率(ΔYrd)越大则向转弯内侧的驱动轮施加的制动力的目标值越增大的方式，至少基于偏差的时间变化率来运算向转弯内侧的驱动轮施加的制动力的目标值，以向转弯内侧的驱动轮施加的制动力成为目标值的方式控制制动装置。
根据上述形态，以横摆率偏差的时间变化率越大则向转弯内侧的驱动轮施加的制动力的目标值越增大的方式至少基于横摆率偏差的时间变化率来运算向转弯内侧的驱动轮施加的制动力的目标值，并以向转弯内侧的驱动轮施加的制动力成为目标值的方式控制制动装置。由此，横摆率偏差的时间变化率越大，换言之车辆的转向不足状态的恶化的程度越高，则向转弯内侧的驱动轮施加的制动力越大。因此，例如与向转弯内轮施加的制动力与横摆率偏差的时间变化率无关地恒定的情况相比，能够有效且适当地减少转向不足状态的恶化的程度及转向不足的程度。
在本发明的另一个形态中，控制单元(44)构成为，在目标值的大小超过转弯内侧的驱动轮的驱动力的2倍时，将目标值的大小修正为转弯内侧的驱动轮的驱动力的2倍以下。
根据上述形态，在向转弯内侧的驱动轮施加的制动力的目标值的大小超过转弯内侧的驱动轮的驱动力的2倍时，将目标值的大小修正为转弯内侧的驱动轮的驱动力的2倍以下。由此，在目标值比转弯内侧的驱动轮的驱动力的2倍大时，能够防止基于该过大的目标值的制动力向转弯内侧的驱动轮施加的情况。因此，能够防止以转弯内侧的驱动轮的前后力增大而横向力下降的情况为起因而车辆的转弯行为进一步恶化的情况。
此外，在本发明的另一个形态中，控制单元(44)构成为，即使偏差超过偏差基准值，当偏差的时间变化率(ΔYrd)小于结束基准值(ΔYrd1)时，也结束向转弯内侧的驱动轮的制动力的施加。
根据上述形态，即使横摆率偏差超过偏差基准值，当横摆率偏差的时间变化率小于结束基准值时，向转弯内侧的驱动轮的制动力的施加也结束。由此，能够有效地防止向转弯内侧的驱动轮过度长时间地施加制动力的情况及以此为起因而车辆的转弯行为反而恶化的情况。
在上述说明中，为了有助于本发明的理解，对于与后述的实施方式对应的发明的结构，以带括弧的方式添加了该实施方式中使用的标号。然而，本发明的各构成要素没有限定为与以带括弧的方式添加的标号对应的实施方式的构成要素。本发明的其他的目的、其他的特征及附随的优点根据参照以下的附图并记述的关于本发明的实施方式的说明而容易理解。
附图说明
图1是表示适用于后轮驱动车的本发明的车辆的转弯行为控制装置的第一实施方式的概略构成图。
图2是表示第一实施方式的转弯行为控制例程的流程图。
图3是用于基于横摆率偏差ΔYr的时间变化率ΔYrd来运算向转弯内侧后轮应施加的目标制动力Fbrint的映射。
图4是表示在车辆以非制动进行转弯且车辆的标准横摆率Yrt在增大之后减少的状况下，车辆成为转向不足状态时的第一实施方式的工作的例子的图。
图5是表示适用于前轮驱动车的本发明的车辆的转弯行为控制装置的第二实施方式的概略构成图。
图6是表示第二实施方式的转弯行为控制例程的主要部分的流程图。
图7是用于基于横摆率偏差ΔYr的时间变化率ΔYrd来运算向转弯内侧前轮应施加的目标制动力Fbfint的映射。
图8是从车辆的后方观察车身侧倾的状况的说明图。
图9是从车辆的侧方观察车身俯仰的状况的说明图。
图10是表示在车辆以非制动状态进行左转弯的状况下，向转弯内侧前轮即左前轮施加制动力Fb时的左右轮间的载荷移动的图。
图11是表示在车辆以非制动状态进行左转弯的状况下，向转弯内侧后轮即左后轮施加制动力Fb时的左右轮间的载荷移动的图。
标号说明
10…转弯行为控制装置，11…车辆，14FL、14FR…前轮，14RL、14RR…后轮，16FL、16FR…前轮悬架，16RL、16RR…后轮悬架，24…驱动装置，26…制动装置，42…驱动用电子控制装置(驱动用ECU)，44…制动用电子控制装置(制动用ECU)，50…加速器开度传感器，66…转向角传感器，68…横摆率传感器，70…车速传感器。
具体实施方式
[在实施方式中采用的本发明的原理]
为了便于本发明的理解，在实施方式的说明之前，参照图8至图11，说明本发明的转弯行为控制的原理。
<侧倾力矩的平衡>
在图8中，车辆11具有车身12、左前轮14FL、右前轮14FR、左后轮14RL及右后轮14RR，左右的车轮间的距离，即轮距为d。车辆10的重心G的高度为hs，车身12(簧上)的质量为ms。前轮及后轮的车辆前后方向上的位置处的车身12的侧倾中心Cf及Cr的高度分别为hf及hr，前轮及后轮的车辆前后方向上的位置处的车身的侧倾刚性分别为
Figure BDA0002187724960000061
及
Figure BDA0002187724960000062
如图9所示，左前轮14FL及右前轮14FR分别通过前轮悬架16FL及16FR从车身12悬架起来。同样，左后轮14RL及右后轮14RR分别通过后轮悬架16RL及16RR从车身12悬架起来。左前轮14FL及右前轮14FR的瞬时中心18FL及18FR分别相对于左前轮及右前轮的接地点20FL及20FR而位于上方且车辆后方。由此，前轮悬架16FL及16FR具有抗点头的几何结构。另一方面，左后轮14RL及右后轮14RR的瞬时中心18RL及18RR分别相对于左后轮及右后轮的接地点20RL及20RR而位于上方且车辆前方。由此，后轮悬架16RL及16RR具有抗抬头的几何结构。
将车身12的侧倾角设为
Figure BDA0002187724960000071
车辆的横向加速度设为ay。侧倾角
Figure BDA0002187724960000072
及横向加速度ay在车辆的左转弯时及右转弯时分别成为正的值及负的值。将转弯内侧前轮及转弯外侧前轮的前后力分别设为Fxfi及Fxfo，转弯内侧后轮及转弯外侧后轮的前后力分别设为Fxri及Fxro。前后力Fxfi、Fxfo、Fxri及Fxro在为驱动力时成为正的值，在为制动力时成为负的值。
此外，如图9所示，将左前轮及右前轮为中立位置的瞬时中心18FL及18FR与接地点20FL及20FR连结的线段相对于水平方向所成的角度设为θf。同样，将左后轮及右后轮的瞬时中心18RL及18RR与接地点20RL及20RR连结的线段相对于水平方向所成的角度设为θr。在图9中，左前轮及右前轮回弹，但是左前轮及右前轮处于中立位置时的角度θf为抗点头角。而且，在图9中，左后轮及右后轮弹跳，但是左后轮及右后轮处于中立位置时的角度θr为抗抬头角。
根据以上的说明可知，前轮悬架16FL及16FR具有抗点头的几何结构。由此，在前后力Fxfi及Fxfo为制动力时，车身12从转弯内侧前轮及转弯外侧前轮受到向上的力Fxfitanθf及Fxfotanθf。在前后力Fxfi及Fxfo为驱动力时，车身12从转弯内侧前轮及转弯外侧前轮受到向下的力Fxfitanθf及Fxfotanθf。另一方面，后轮悬架16RL及16RR具有抗抬头的几何结构。由此，在前后力Fxri及Fxro为制动力时，车身12从转弯内侧后轮及转弯外侧后轮受到向下的力Fxritanθr及Fxrotanθr。在前后力Fxri及Fxro为驱动力时，车身12从转弯内侧后轮及转弯外侧后轮受到向上的力Fxritanθr及Fxrotanθr。
因此，车身12的侧倾方向的力矩的平衡由下述的式(1)表示。
Figure BDA0002187724960000081
<左右轮间的载荷移动量>
如果将左前轮14FL及右前轮14FR之间的载荷移动量设为ΔWf，则前轮的车辆前后方向上的位置处的绕车身12的侧倾中心Cf的力矩的平衡由下述的式(2)表示。同样，如果将左后轮14RL及右后轮14RR之间的载荷移动量设为ΔWr，则后轮的车辆前后方向上的位置处的绕车身12的侧倾中心Cr的力矩的平衡由下述的式(3)表示。需要说明的是，载荷移动量ΔWf及ΔWr在从转弯内轮向转弯外轮的载荷移动时成为正的值。
Figure BDA0002187724960000082
Figure BDA0002187724960000083
根据上述式(1)及(2)，左右前轮之间的载荷移动量ΔWf由下述的式(4)表示。同样，根据上述式(1)及(3)，左右后轮之间的载荷移动量ΔWr由下述的式(5)表示。
Figure BDA0002187724960000084
Figure BDA0002187724960000091
<俯仰力矩的平衡>
在图9中，将左右前轮的静态的接地载荷之和设为Pf，将左右后轮的静态的接地载荷之和设为Pr，将以车辆11的前后加速度ax为起因的前两轮与后两轮之间的载荷移动量设为ΔP。载荷移动量ΔP在载荷从前两轮向后两轮移动的情况下成为正的值。绕重心G的车身12的俯仰方向的力矩的平衡由下述的式(6)表示。需要说明的是，车辆11处于静止状态时的车身12的俯仰方向的力矩的平衡由下述的式(7)表示。
Lr(Pr+ΔP)＝Lf(Pf-ΔP)+hs(Fxfi+Fxfo+Fxri+Fxro)…(6)
PfLf＝PrLr…(7)
<由制动驱动而产生的载荷移动量>
由车辆11被制动驱动产生的左侧或右侧的前后轮之间的载荷移动量ΔP/2由下述的式(8)表示。
Figure BDA0002187724960000092
<俯仰方向及侧倾方向的载荷移动量>
由此，俯仰方向的载荷移动量，即前两轮与后两轮之间的载荷移动量ΔP由下述的式(9)表示。侧倾方向的载荷移动量，即从转弯内侧前轮向转弯外侧前轮的载荷移动量ΔWf及从转弯内侧后轮向转弯外侧后轮的载荷移动量ΔWr分别由下述的式(10)及(11)表示。
Figure BDA0002187724960000101
Figure BDA0002187724960000102
Figure BDA0002187724960000103
<由向转弯内侧前轮施加制动力而产生的载荷移动>
在车辆处于非制动状态，左右前轮的前后力Fxfi及Fxfo相互相同，且左右后轮的前后力Fxri及Fxro相互相同的状况下，如果向转弯内侧前轮施加制动力，则Fxri-Fxro仍为0，但是Fxfi-Fxfo成为负的值。由此，由上述式(10)表示的左右前轮之间的载荷移动量ΔWf减少，因此产生从转弯外侧前轮向转弯内侧前轮的载荷移动，转弯外侧前轮的接地载荷减少，转弯内侧前轮的接地载荷增大。反之，由上述(11)表示的左右后轮之间的载荷移动量ΔWr增大，因此产生从转弯内侧后轮向转弯外侧后轮的载荷移动，转弯内侧后轮的接地载荷减少，转弯外侧后轮的接地载荷增大。
图10示出在车辆11以非制动状态进行左转弯的状况下，向转弯内侧前轮即左前轮14FL施加制动力Fb时的左右轮间的载荷移动。如图10所示，在前轮中产生从转弯外侧前轮即右前轮14FR向转弯内侧前轮即左前轮14FL的载荷移动，在后轮中产生从转弯内侧后轮即左后轮14RL向转弯外侧后轮即右后轮14RR的载荷移动。
<由向转弯内侧后轮施加制动力而产生的载荷移动>
在车辆处于非制动状态，左右前轮的前后力Fxfi及Fxfo相互相同，且左右后轮的前后力Fxri及Fxro相互相同的状况下，如果向转弯内侧后轮施加制动力，则Fxfi-Fxfo仍为0，但是Fxri-Fxro成为负的值。由此，由上述式(10)表示的左右前轮之间的载荷移动量ΔWf减少，因此产生从转弯外侧前轮向转弯内侧前轮的载荷移动，转弯外侧前轮的接地载荷减少，转弯内侧前轮的接地载荷增大。反之，由上述(11)表示的左右后轮之间的载荷移动量ΔWr增大，因此产生从转弯内侧后轮向转弯外侧后轮的载荷移动，转弯内侧后轮的接地载荷减少，转弯外侧后轮的接地载荷增大。
图11示出在车辆11以非制动状态进行左转弯的状况下，向转弯内侧后轮即左后轮14RL施加制动力Fb时的左右轮间的载荷移动。如图11所示，在前轮中产生从转弯外侧前轮即右前轮14FR向转弯内侧前轮即左前轮14FL的载荷移动，在后轮中产生从转弯内侧后轮即左后轮14RL向转弯外侧后轮即右后轮14RR的载荷移动。
需要说明的是，以上的转弯内外轮之间的载荷移动与车辆的转弯方向无关地产生。而且，在向转弯外侧前轮及转弯外侧后轮施加制动力的情况下，产生与上述的载荷移动相反的方向的载荷移动。即，产生从转弯内侧前轮向转弯外侧前轮的载荷移动及从转弯外侧后轮向转弯内侧后轮的载荷移动。
<由制动力施加而产生的转向不足的程度的减少>
在车辆的转弯行为是转向不足状态时，前轮，特别是转弯内侧前轮的横向力与所需的横向力相比不足。由此，以转弯内侧前轮的接地载荷增大的方式产生载荷移动，由此能够使转弯内侧前轮的横向力增大而减少转向不足的程度。
<A>后轮驱动车的情况
在车辆为后轮驱动车的情况下，前轮为从动轮，因此不向转弯内侧前轮赋予驱动力。当由于向转弯内侧前轮赋予制动力而前后力增大时，转弯内侧前轮的横向力下降，转向不足状态反而可能会恶化。由此，优选通过向转弯内侧后轮施加制动力而增大转弯内侧前轮的接地载荷。
需要说明的是，转弯内侧后轮为驱动轮，因此向转弯内侧后轮赋予驱动力。当向转弯内侧后轮施加的制动力的大小超过向转弯内侧后轮赋予的驱动力的2倍时，转弯内侧后轮的前后力的大小增大。由此，为了避免以转弯内侧后轮的前后力的大小的增大为起因而转弯内侧后轮的横向力下降且车辆成为自旋状态的情况，优选将向转弯内侧后轮施加的制动力的大小限制为驱动力的2倍以下。
<B>前轮驱动车的情况
在车辆为前轮驱动车的情况下，后轮为从动轮，因此不向转弯内侧后轮赋予驱动力。当由于向转弯内侧后轮赋予制动力而前后力的大小增大时，转弯内侧后轮的横向力下降，车辆可能会成为自旋状态。由此，优选通过向转弯内侧前轮施加制动力而增大转弯内侧前轮的接地载荷。
需要说明的是，转弯内侧前轮为驱动轮，因此向转弯内侧前轮赋予驱动力。当向转弯内侧前轮施加的制动力的大小超过向转弯内侧前轮赋予的驱动力的2倍时，转弯内侧前轮的前后力的大小增大。由此，为了避免以转弯内侧前轮的前后力的大小的增大为起因而转弯内侧前轮的横向力下降且转向不足状态反而恶化的情况，优选将向转弯内侧前轮施加的制动力的大小限制为驱动力的2倍以下。
<C>四轮驱动车的情况
在车辆为四轮驱动车的情况下，四轮全部为驱动轮。由此，优选通过向转弯内侧前轮及转弯内侧后轮中的至少一方施加制动力而增大转弯内侧前轮的接地载荷。
需要说明的是，出于与后轮驱动车的情况及前轮驱动车的情况同样的理由，优选将向转弯内侧前轮及转弯内侧后轮中的至少一方施加的制动力限制为该车轮的驱动力的2倍以下。
<向转弯内轮施加的制动力>
车辆的标准横摆率与实际横摆率的偏差的时间变化率越高，则以转弯内侧前轮的横向力不足的情况为起因的转向不足状态越容易恶化。由此，优选以横摆率偏差的时间变化率越高则向转弯内轮施加的制动力越高的方式，基于横摆率偏差的时间变化率来控制向转弯内轮施加的制动力。
需要说明的是，如上所述，当向转弯内侧的驱动轮施加的制动力变得过大而该转弯内侧的驱动轮的前后力的大小增大时，车辆的转弯行为恶化。由此，优选将向转弯内侧的驱动轮施加的制动力限制为该内侧的驱动轮的驱动力的2倍以下。
[实施方式]
以下，参照附图，详细说明本发明的若干实施方式。
[第一实施方式]
如图1所示，本发明的第一实施方式的转弯行为控制装置10适用于作为后轮驱动车的车辆11。由此，分别通过前轮悬架16FL及16FR而从车身12悬架起来的左右的前轮14FL及14FR为从动轮且为转向轮。分别通过后轮悬架16RL及16RR而从车身12悬架起来的左右的后轮14RL及14RR为驱动轮且为非转向轮。如前所述，前轮悬架16FL及16FR具有抗点头的几何结构，后轮悬架16RL及16RR具有抗抬头的几何结构。虽然在图1中未示出，但是前轮14FL及14FR通过动力转向装置而经由系杆被转向，该动力转向装置是响应驾驶者对方向盘的转舵而被驱动的齿条齿轮式的动力转向装置。
车辆11具有产生用于驱动车辆的驱动力的驱动装置24和产生向车轮14FL、14FR、14RL及14RR施加的制动力的制动装置26。驱动装置24包含发动机28和包括变矩器30及齿轮式变速机构32的自动式变速器34。变速器34的输出向传动轴36传递。传动轴36的驱动力由差速器38向左后轮车轴40L及右后轮车轴40R传递，由此驱动作为驱动轮的左右的后轮14RL及14RR旋转。
需要说明的是，发动机28可以为汽油发动机及柴油发动机中的任一个，变速器可以为CVT(continuously variable transmission：无级变速器)。此外，驱动装置可以是电动机、作为发动机及电动机的组合的混合动力系统、或者燃料电池及电动机的组合。
基于驾驶者的驱动操作量而通过驱动用电子控制装置(以下称为“驱动用ECU”)42控制驱动装置24的发动机28及变速器34，由此控制车辆11的驱动力。在通常时，基于驾驶者的制动操作量而通过制动用电子控制装置(以下称为“制动用ECU”)44控制制动装置26，由此控制左右的前轮14FL、14FR及左右的后轮14RL、14RR的制动力。此外，通过制动用ECU44控制制动装置26，由此，根据需要而与驾驶者的制动操作无关地单独控制各车轮的制动力。
如图1所示，通过设置于加速踏板48的加速器开度传感器50来检测表示驾驶者的驱动操作量的加速器开度Acc，将表示加速器开度Acc的信号向驱动用ECU42输入。驱动用ECU42在通常时基于加速器开度Acc来运算车辆11的目标驱动力Fdt，并以使车辆11的驱动力成为目标驱动力Fdt的方式控制发动机28及变速器34。驱动用ECU42将表示目标驱动力Fdt的信号向制动用ECU22供给。
制动装置26包括：液压回路56；设置于车轮14FL～14RL的车轮制动缸58FR、58FL、58RR及58RL；及响应驾驶者对制动踏板60的踏入操作而压送制动油的主液压缸62。虽然在图1中未详细示出，但是液压回路56包括容器、油泵、各种阀装置等，作为制动执行器发挥功能。
在主液压缸62设有检测主液压缸压力Pm的压力传感器64，表示通过压力传感器64检测到的主液压缸压力Pm的信号向制动用ECU44输入。制动用ECU44基于主液压缸压力Pm来控制各车轮的制动压，即车轮制动缸58FL～58RR内的压力，由此根据制动踏板60的踏入操作量，即驾驶者的制动操作量来控制各车轮的制动力。而且，如后文详细说明的那样，制动用ECU44与制动踏板60的踏入量无关地根据需要而对各车轮的制动力相互独立地进行控制。
虽然图1未示出，但是在与方向盘一体连结的转向轴上设有检测该轴的旋转角度作为转向角St的转向角传感器66。转向角传感器66将与车辆11的直行对应的转向角设为0，将左转弯方向及右转弯方向的转向角分别设为正的值及负的值而检测转向角St。
从横摆率传感器68向制动用ECU44输入车辆11的实际横摆率Yr，从车速传感器70向制动用ECU44输入表示车速V的信号。横摆率传感器68与转向角传感器66同样，将与车辆11的直行对应的横摆率设为0，将左转弯方向及右转弯方向的横摆率分别设为正的值及负的值而检测实际横摆率Yr。
制动用ECU44基于转向角St及车速V以本技术领域中公知的要领来运算车辆11的标准横摆率Yrt，按照下述的式(12)来运算车辆11的横摆率偏差ΔYr。需要说明的是，在下述的式(12)中，signYr是实际横摆率Yr的标号。
ΔYr＝signYr(Yrt-Yr) (12)
制动用ECU44在下述的条件(A)及(B)成立时，向转弯内侧后轮施加制动力。向转弯内侧后轮施加的制动力以横摆率偏差ΔYr的时间变化率ΔYrd越大则越大的方式，根据时间变化率ΔYrd进行可变设定。
(A)车辆11为非制动下的转弯中。
(B)横摆率偏差ΔYr比偏差基准值ΔYrc(正的常数)大且横摆率偏差ΔYr的时间变化率ΔYrd比开始基准值ΔYr1(正的常数)大。
制动用ECU44在车辆11处于上述以外的行驶状态时，即上述条件(A)及(B)中的至少一方未成立时，运算用于确保车辆的行驶稳定性的车辆的目标横摆力矩Myt及目标减速度Gxt。此外，制动用ECU44基于目标横摆力矩Myt及目标减速度Gxt来运算左右前轮及左右后轮的目标制动力Fbti(i＝fl、fr、rl及rr)，以使各车轮的制动力分别成为对应的目标制动力Fbti的方式控制制动装置26。
<转弯行为控制例程>
接下来，参照图2所示的流程图，说明第一实施方式的转弯行为控制例程。需要说明的是，图2所示的流程图的控制在图中未示出的点火开关为接通时由制动用ECU44每规定的时间反复执行。
首先，在步骤10中，进行表示由转向角传感器66检测到的转向角St的信号等的读入。而且，从驱动用ECU42读入表示车辆11的目标驱动力Fdt的信号。
在步骤20中，基于转向角St及车速V以本技术领域中公知的要领来运算车辆11的标准横摆率Yrt，进而按照上述式(12)来运算车辆11的横摆率偏差ΔYr。
在步骤30中，进行是否车辆11处于非制动状态且转弯中的判别。在作出了否定判别时，转弯行为控制进入步骤90，在作出了肯定判别时，转弯行为控制进入步骤40。需要说明的是，除了后述的步骤80的相对于转弯内侧后轮的制动力的施加以外，在未通过制动装置26向车轮施加制动力时，可以判别为车辆11处于非制动状态。而且，在实际横摆率Yr的绝对值为转弯判定的基准值Yr 0(正的常数)以上时，可以判别为车辆11为转弯中。
在步骤40中，进行是否横摆率偏差ΔYr比偏差基准值ΔYrc大且横摆率偏差ΔYr的时间变化率ΔYrd比开始基准值ΔYrd1大的判别。在作出了否定判别时，转弯行为控制进入步骤90，在作出了肯定判别时，转弯行为控制进入步骤50。需要说明的是，时间变化率ΔYrd例如可以是横摆率偏差ΔYr的时间微分值。
在步骤50中，基于横摆率偏差ΔYr的时间变化率ΔYrd，通过参照图3中实线所示的映射来运算向转弯内侧后轮应施加的目标制动力Fbrint。如图3所示，在时间变化率ΔYrd为基准值ΔYrd1(正的常数)以下时，目标制动力Fbrint被运算为0，在时间变化率ΔYrd为基准值ΔYrd2(正的常数)以上时，目标制动力Fbrint被运算为最大值Fbrinmax(正的常数)。此外，在时间变化率ΔYrd比基准值ΔYrd1大且比基准值ΔYrd2小时，时间变化率ΔYrd越大，则目标制动力Fbrint被运算得越大。
在步骤60中，基于车辆11的目标驱动力Fdt来运算转弯内侧后轮的驱动力Fdrin，进行目标制动力Fbrint是否比转弯内侧后轮的驱动力Fdrin的2倍大的判别。即，进行当向转弯内侧后轮施加基于目标制动力Fbrint的制动力时是否转弯内侧后轮的前后力增大而横向力下降的判别。在作出了否定判别时，转弯行为控制直接进入步骤80，在作出了肯定判别时，转弯行为控制进入步骤70。
在步骤70中，将目标制动力Fbrint修正为转弯内侧后轮的驱动力Fdrin的2倍，然后，转弯行为控制进入步骤80。
在步骤80中，以向转弯内侧后轮施加与目标制动力Fbrint对应的制动力的方式控制制动装置26。
在步骤90中，基于横摆率偏差ΔYr来运算用于确保车辆的行驶稳定性的车辆的目标横摆力矩Myt及目标减速度Gxt。需要说明的是，目标横摆力矩Myt及目标减速度Gxt可以利用本技术领域中公知的任意的要领来运算。
在步骤100中，基于目标横摆力矩Myt及目标减速度Gxt来运算各车轮的目标制动力Fbti，在步骤110中，以各车轮的制动力分别成为对应的目标制动力Fbti的方式控制制动装置26。
<第一实施方式的工作>
根据以上的说明可知，在步骤20中，运算车辆11的标准横摆率Yrt，并运算车辆11的横摆率偏差ΔYr。在步骤30中，进行是否车辆11处于非制动状态且转弯中的判别，即上述条件(A)是否成立的判别。此外，在步骤40中，进行是否横摆率偏差ΔYr比偏差基准值ΔYrc大且横摆率偏差ΔYr的时间变化率ΔYrd比开始基准值ΔYrd1大的判别，即上述条件(B)是否成立的判别。
在上述条件(A)及(B)成立时，在步骤30及40中作出肯定判别，因此执行步骤50～80。即，在步骤50中，以横摆率偏差ΔYr的时间变化率ΔYrd越大则越增大的方式运算向转弯内侧后轮应施加的目标制动力Fbrint，在步骤80中，向转弯内侧后轮施加与目标制动力Fbrint对应的制动力。
由此，如前所述产生从转弯外侧前轮向转弯内侧前轮的载荷移动，由于转弯内侧前轮的接地载荷增大而转弯内侧前轮的横向力增大。因此，作用于车辆11的转弯横摆力矩增大，因此能够减少转向不足状态的恶化的程度及转向不足的程度。
例如，图4是表示在车辆11以非制动进行转弯且车辆的标准横摆率Yrt在增大之后减少的状况下，车辆成为转向不足状态时的第一实施方式的工作的例子的图。需要说明的是，在图4中，单点划线及双点划线表示未进行第一实施方式的相对于转弯内侧后轮的制动力的施加的情况(以往的情况)及进行第一实施方式的相对于转弯内侧后轮的制动力的施加的情况下的车辆的实际横摆率Yr等的变化。
如图4所示，设为在时间点t1，标准横摆率Yrt开始增大，在时间点t2，横摆率偏差ΔYr的时间变化率ΔYrd变得比开始基准值ΔYrd1大。而且，设为在时间点t3，横摆率偏差ΔYr变得比偏差基准值ΔYrc大，上述条件(B)成立。
在时间点t3，开始相对于转弯内侧后轮的与目标制动力Fbrint对应的制动力的施加，因此在时间点t3以后，车辆的实际横摆率Yr与以往的情况相比成为接近标准横摆率Yrt的值。由此，时间点t3以后的横摆率偏差ΔYr与以往的情况相比减小，车辆11的转向不足状态的恶化的程度及转向不足的程度减少。
另外，横摆率偏差ΔYr与以往的情况相比减小，因此若设为在时间点t5横摆率偏差ΔYr比基准值ΔYrc小，则时间点t5比以往的情况下的同样的时间点t5′早。换言之，车辆11的转向不足状态与以往的情况相比提前解除。
此外，横摆率偏差ΔYr的时间变化率ΔYrd的大小与以往的情况相比也减小。由此，若设为在时间点t4横摆率偏差ΔYr的时间变化率ΔYrd比开始基准值ΔYrd1小，则时间点t4比以往的情况下的同样的时间点t4′早。
特别是，根据第一实施方式，在目标制动力Fbrint比转弯内侧后轮的驱动力Fdrin的2倍大时，在步骤60中作出肯定判别，在步骤70中，将目标制动力Fbrint修正为转弯内侧后轮的驱动力Fdrin的2倍。由此，在目标制动力Fbrint比转弯内侧后轮的驱动力Fdrin的2倍大的情况下，能够防止基于目标制动力Fbrint的制动力向转弯内侧后轮的施加。因此，能够防止以转弯内侧后轮的前后力增大而横向力下降的情况为起因而车辆成为自旋状态的情况。
需要说明的是，在上述条件(A)及(B)中的至少一方未成立时，在步骤30或40中作出否定判别，因此执行步骤90～110。即，在步骤90中，运算用于确保车辆的行驶稳定性的车辆的目标横摆力矩Myt及目标减速度Gxt，在步骤100及110中，以实现目标横摆力矩Myt及目标减速度Gxt的方式控制各车轮的制动力。因此，即使在车辆11成为转向不足状态及过转向状态中的任一个的情况下，也能实现车辆的转弯行为的稳定化。
[第二实施方式]
图5是表示适用于前轮驱动车的本发明的车辆的转弯行为控制装置的第二实施方式的概略构成图。需要说明的是，在图5中，对于与图1所示的构件相同的构件，标注与图1中标注的标号相同的标号。而且，在图5中，图示出图1未示出的方向盘51。
在第二实施方式中，车辆11为前轮驱动车。由此，发动机28的驱动力经由变矩器30及变速器32向输出轴52传递，进而经由前轮用差速器53向驱动轴54FL及54FR传递，由此驱动左右前轮14FL及14FR旋转。左右前轮14FL及14FR通过根据驾驶者对方向盘51的旋转操作而被驱动的转向装置(未图示)来转向。由此，左右前轮14FL及14FR为驱动轮且为转向轮。相对于此，左右后轮14RL及14RR为从动轮且为非转向轮。
在车辆11为非制动下的转弯中，并且在横摆率偏差ΔYr比偏差基准值ΔYrc大且横摆率偏差ΔYr的时间变化率ΔYrd比开始基准值ΔYrd1大时，制动用ECU44向转弯内侧前轮施加制动力。向转弯内侧前轮施加的制动力以横摆率偏差的时间变化率ΔYrd越大则越大的方式，根据时间变化率ΔYrd进行可变设定。
制动用ECU44在车辆11处于上述以外的行驶状态时，与第一实施方式的情况同样，运算用于确保车辆的行驶稳定性的车辆的目标横摆力矩Myt及目标减速度Gxt，并基于此来运算左右前轮及左右后轮的目标制动力Fbti(i＝fl、fr、rl及rr)。此外，制动用ECU44以各车轮的制动力分别成为对应的目标制动力Fbti的方式控制制动装置26。
<转弯行为控制例程>
接下来，参照图6所示的流程图，说明第二实施方式的转弯行为控制例程。需要说明的是，图6所示的流程图的控制也在图中未示出的点火开关接通时由制动用ECU44每规定的时间反复执行。
根据图6与图2的比较可知，步骤10～40及步骤90～110分别与第一实施方式的对应的步骤同样地执行。
在步骤50中，基于横摆率偏差ΔYr的时间变化率ΔYrd而通过参照图7中的实线所示的映射来运算向转弯内侧前轮应施加的目标制动力Fbfint。如图7所示，在时间变化率ΔYrd为基准值ΔYrd1以下时，目标制动力Fbfint被运算为0，在时间变化率ΔYrd为基准值ΔYrd2以上时，目标制动力Fbfint被运算为最大值Fbfinmax(正的常数)。此外，在时间变化率ΔYrd比基准值ΔYrd1大且比基准值ΔYrd2小时，时间变化率ΔYrd越大，则目标制动力Fbfint被运算得越大。
在步骤60中，基于车辆11的目标驱动力Fdt来运算转弯内侧前轮的驱动力Fdfin，进行目标制动力Fbfint是否比转弯内侧前轮的驱动力Fdfin的2倍大的判别。即，进行当向转弯内侧前轮施加基于目标制动力Fbfint的制动力时是否转弯内侧前轮的前后力增大而横向力下降的判别。在作出了否定判别时，转弯行为控制直接进入步骤80，在作出了肯定判别时，转弯行为控制进入步骤70。
在步骤70中，将目标制动力Fbfint修正为转弯内侧前轮的驱动力Fdfin的2倍，然后转弯行为控制进入步骤80。
在步骤80中，以向转弯内侧前轮施加与目标制动力Fbfint对应的制动力的方式控制制动装置26。
根据以上的说明可知，根据第二实施方式，在上述条件(A)及(B)成立时，在步骤30及40中作出肯定判别，因此执行步骤50～80。即，在步骤50中，以横摆率偏差ΔYr的时间变化率ΔYrd越大则越增大的方式运算向转弯内侧前轮应施加的目标制动力Fbfint，在步骤80中，向转弯内侧前轮施加与目标制动力Fbfint对应的制动力。
由此，如前所述产生从转弯外侧前轮向转弯内侧前轮的载荷移动，由于转弯内侧前轮的接地载荷的增大而转弯内侧前轮的横向力增大。因此，与第一实施方式的情况同样，作用于车辆11的转弯横摆力矩增大，因此能够减少转向不足状态的恶化的程度及转向不足的程度。
特别是，根据第二实施方式，在目标制动力Fbfint比转弯内侧前轮的驱动力Fdfin的2倍大时，在步骤60中作出肯定判别，在步骤70中，将目标制动力Fbfint修正为转弯内侧前轮的驱动力Fdfin的2倍。由此，在目标制动力Fbfint比转弯内侧前轮的驱动力Fdfin的2倍大的情况下，能够防止向转弯内侧前轮施加基于目标制动力Fbfint的制动力的情况。因此，能够防止以转弯内侧前轮的前后力增大且横向力下降的情况为起因而车辆的转向不足状态进一步恶化的情况。
需要说明的是，根据第一及第二实施方式，以横摆率偏差ΔYr的时间变化率ΔYrd越大则越增大的方式运算目标制动力Fbrint及Fbfint。由此，横摆率偏差ΔYr的时间变化率ΔYrd越大，换言之车辆11的转向不足状态的恶化的程度越高，则向转弯内轮施加的制动力越增大。因此，与例如向转弯内轮施加的制动力与横摆率偏差ΔYr的时间变化率ΔYrd无关地恒定的情况相比，能够有效并适当地减少转向不足状态的恶化的程度及转向不足的程度。
此外，根据第一及第二实施方式，即使横摆率偏差ΔYr比偏差基准值ΔYrc大，当横摆率偏差ΔYr的时间变化率ΔYrd比基准值ΔYrd1(结束基准值)小时，也结束相对于转弯内轮的制动力的施加。由此，能够有效地防止对转弯内轮过度长时间地施加制动力的情况及以此为起因而车辆11的转弯行为反而恶化的情况。
需要说明的是，无论在第一及第二哪个实施方式中，都是在横摆率偏差ΔYr的时间变化率ΔYrd比基准值ΔYrd1(结束基准值)小时，在步骤40中作出否定判别，执行步骤90～110。由此，以实现用于确保车辆的行驶稳定性的车辆的目标横摆力矩Myt及目标减速度Gxt的方式控制各车轮的制动力，因此能减少车辆的转向不足状态，确保车辆的稳定的转弯行为。
以上，关于特定的实施方式而详细地说明了本发明，但是本发明没有限定为上述的实施方式，在本发明的范围内能够进行其他的各种实施方式的情况对于本领域技术人员来说不言自明。
例如，在上述的第一实施方式中，车辆11为后轮驱动车，在第二实施方式中，车辆11为前轮驱动车，但是本发明的转弯行为控制装置也可以适用于四轮驱动车。这种情况下，基于横摆率偏差ΔYr的时间变化率ΔYrd的制动力可以向转弯内侧前轮或转弯内侧后轮施加，也可以向转弯内侧前轮及转弯内侧后轮这两者施加。
另外，在上述的第一及第二实施方式中，用于判定横摆率偏差ΔYr的时间变化率ΔYrd的基准值，即用于判定制动力的施加开始的开始基准值ΔYrds及用于判定制动力的施加结束的结束基准值ΔYrde为相同的ΔYrd1。然而，上述的基准值可以互不相同，这种情况下，结束基准值ΔYrde优选比开始基准值ΔYrds小。
此外，在上述的第一及第二实施方式中，目标制动力Fbrint及Fbfint基于横摆率偏差的时间变化率ΔYrd来运算。然而，目标制动力Fbrint及Fbfint也可以是以车速V越高则越大的方式基于横摆率偏差的时间变化率ΔYrd及车速V来运算。
此外，在上述的第一及第二实施方式中，在横摆率偏差的时间变化率ΔYrd为基准值ΔYrd1以下时，目标制动力Fbrint及Fbfint为0。然而，例如图3及图7中如虚线所示，目标制动力Fbrint及Fbfint可以在时间变化率ΔYrd为基准值ΔYrd1以下时为正的值。
此外，在上述的第一及第二实施方式中，在步骤70中，目标制动力Fbrint及Fbfint分别被修正为对应的转弯内轮的驱动力Fdrin及Fdfin的2倍的值。然而，目标制动力Fbrint及Fbfint也可以分别被修正为比对应的转弯内轮的驱动力Fdrin及Fdfin的2倍小的值。换言之，在目标制动力Fbrint及Fbfint分别比对应的转弯内轮的驱动力Fdrin及Fdfin的2倍大时，只要分别修正为驱动力Fdrin及Fdfin的2倍以下的值即可。需要说明的是，即使在车辆为四轮驱动车的情况下，在目标制动力Fbrint或Fbfint分别比对应的转弯内轮的驱动力Fdrin或Fdfin的2倍大时，也优选将目标制动力Fbrint或Fbfint分别修正为对应的驱动力Fdrin或Fdfin的2倍以下的值。
此外，在上述的第一及第二实施方式中，在上述条件(A)及(B)中的至少一方不成立时，执行步骤90～110。即，运算用于确保车辆的行驶稳定性的车辆的目标横摆力矩Myt及目标减速度Gxt，以实现目标横摆力矩Myt及目标减速度Gxt的方式控制各车轮的制动力。然而，在上述条件(A)及(B)中的至少一方未成立时执行的转弯行为控制可以是本技术领域中公知的任意的转弯行为控制。

Claims (4)

1.一种车辆的转弯行为控制装置，适用于车辆，该车辆具有：前轮悬架及后轮悬架，分别具有抗点头及抗抬头的几何结构；及制动装置，构成为能够向左右前轮及左右后轮相互独立地施加制动力，该车辆的左右前轮为转向轮，其中，
所述车辆的转弯行为控制装置具有控制所述制动装置的控制单元，所述控制单元构成为，在车辆以非制动进行转弯的状况下，在车辆的标准横摆率与实际横摆率的偏差超过偏差基准值且所述偏差的时间变化率超过开始基准值时，控制所述制动装置而向转弯内侧的驱动轮施加制动力，所述开始基准值是用于判定制动力的施加开始的基准值。
2.根据权利要求1所述的车辆的转弯行为控制装置，其中，
所述控制单元构成为，以所述偏差的时间变化率越大则向所述转弯内侧的驱动轮施加的制动力的目标值越增大的方式，至少基于所述偏差的时间变化率来运算向所述转弯内侧的驱动轮施加的制动力的目标值，以向所述转弯内侧的驱动轮施加的制动力成为所述目标值的方式控制所述制动装置。
3.根据权利要求2所述的车辆的转弯行为控制装置，其中，
所述控制单元构成为，在所述目标值的大小超过所述转弯内侧的驱动轮的驱动力的2倍时，将所述目标值的大小修正为所述转弯内侧的驱动轮的驱动力的2倍以下。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的车辆的转弯行为控制装置，其中，
所述控制单元构成为，即使所述偏差超过所述偏差基准值，当所述偏差的时间变化率小于所述开始基准值以下的结束基准值时，也结束向转弯内侧的驱动轮的制动力的施加，所述结束基准值是用于判定制动力的施加结束的基准值。
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