JP2004268870A - Motion control device of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の各車輪に付与される制動力を制御することにより同車両の運動を制御する車両の運動制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、車両が旋回状態にあるとき、車両に過大なロール角が発生することにより車両の旋回状態が不安定にならないように車両の運動を制御することが要求されている。このロール角の大きさは、車両に働く加速度の車体左右方向の成分である実横加速度の大きさ等に依存し、同実横加速度の増加に応じて大きくなる。一方、車両に働く実横加速度の大きさは、車両の旋回方向と反対方向にヨーイングモーメントを発生させることにより、又は車両を減速させることにより小さくなる。
【0003】
以上のことから、例えば、特許文献1に開示された車両の運動制御装置(制動装置)は、車両が旋回状態にあって車両に働く実横加速度(の絶対値)が所定の横転防止閾値を越えたとき、同車両の旋回方向における外側の車輪に所定の制動力を付与する制御を実行するようになっている。これによれば、前記所定の制動力により車両の旋回方向と反対方向のヨーイングモーメントが同車両に対して付与されるから、車両に働く実横加速度の大きさが減少させられて、その結果、車両に過大なロール角が発生することが防止され得る。
【0004】
【特許文献1】
特開平10−81215号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、車両は車体の前後方向に所定距離だけ離れてそれぞれ配置された前輪としての一対の操舵輪と後輪としての一対の非操舵輪とを備えている。かかる車両において、車両が前進走行しているときに一対の操舵輪が転舵された場合、車両の進行方向における前側部分(即ち、車両の前輪(操舵輪)側部分)が車両に働く遠心力(車体左右方向のうち旋回方向外側の向きに働く力)に対抗しながら同一対の操舵輪の方向(従って、旋回方向内側の方向)に向けて進行していくことで車両が旋回状態になる。従って、前記遠心力の作用により旋回方向のヨーイングモーメントが比較的発生し難い傾向(従って、実横加速度の大きさが増加し難い傾向)がある。
【0006】
一方、車両が後進走行しているときに一対の操舵輪が転舵された場合、車両の進行方向における後側部分(即ち、車両の前輪(操舵輪)側部分)が車両に働く遠心力に助勢されながら同一対の操舵輪の方向(従って、旋回方向外側の方向)に向けて進行していくことで車両が旋回状態になる。従って、この場合、前記遠心力の作用により、前記車両が前進走行する場合に比して旋回方向のヨーイングモーメントが発生し易い傾向(従って、実横加速度の大きさが増加し易い傾向)がある。
【0007】
以上のことから、操舵輪の転舵角(及び車両の速度)が同一の条件で変化したとき、車両に発生するロール角は、車両が前進走行しながら旋回する場合よりも車両が後進走行しながら旋回する場合の方がより早い段階で、且つ大きく発生する。換言すれば、車両が前進走行しながら(従って、操舵輪が進行方向における前側の車輪となる状態で走行しながら)旋回する場合よりも車両が後進走行しながら(従って、非操舵輪が進行方向における前側の車輪となる状態で走行しながら)旋回する場合の方がより同車両に過大なロール角が発生し易い。
【0008】
しかしながら、前記開示された装置においては、車両が前進走行する場合と後進走行する場合とで過大なロール角の発生を防止する程度(具体的には、前記所定の横転防止閾値)に差が設けられていない。従って、例えば、前記所定の横転防止閾値が車両が前進走行する場合に最適な値となるように設定されているとき、車両が後進走行する場合において前記所定の制動力を付与する制御の開始時期が遅れることから同車両に過大なロール角が発生する可能性がある。
【0009】
一方、例えば、前記所定の横転防止閾値が車両が後進走行する場合に最適な値となるように設定されているとき、車両が前進走行する場合において不必要に早い段階から前記所定の制動力を付与する制御が開始されることから同所定の制動力を付与するためのエネルギーが不必要に消費されてしまうという問題がある。
【0010】
従って、本発明の目的は、車両が前進走行する場合か後進走行する場合かに拘わらず車両に過大なロール角が発生することを適切に防止できる車両の運動制御装置を提供することにある。
【0011】
【発明の概要】
本発明の特徴は、車体の前後方向に所定距離だけ離れてそれぞれ配置された一対の操舵輪と一対の非操舵輪とを少なくとも備えた車両に適用されるとともに、前記車両に過大なロール角が発生する傾向の程度を示す過大ロール角発生傾向指標値を取得する指標値取得手段と、前記車両が旋回状態にあって、前記取得された過大ロール角発生傾向指標値により示される前記車両に過大なロール角が発生する傾向の程度が所定の程度以上となったとき同車両に対して同車両の旋回方向と反対の方向にヨーイングモーメントを発生させるための制動力を前記各車輪のうちの所定の車輪に付与する制動力制御手段とを備えた車両の運動制御装置が、前記車両が前記一対の操舵輪が同車両の進行方向における前側の車輪となる状態で走行しているか前記一対の非操舵輪が同進行方向における前側の車輪となる状態で走行しているかを判定する進行方向判定手段を備え、前記制動力制御手段は、前記車両が前記一対の非操舵輪が前記進行方向における前側の車輪となる状態で走行していると判定された場合、同車両が前記一対の操舵輪が同進行方向における前側の車輪となる状態で走行していると判定された場合に比して前記所定の程度を小さくするように構成されたことにある。
【0012】
この場合、前記指標値取得手段が取得する過大ロール角発生傾向指標値は、前記車両に働く加速度の車体左右方向の成分である横加速度、同車両に働くヨーレイト、同車両に発生するロール角、同ロール角の時間的変化率であるロール角速度、前記一対の操舵輪の転舵角を変更するステアリングの操作量、及び同ステアリングの操作速度の少なくとも一つに基づいた値であることが好適である。また、「非操舵輪」は、所謂4輪操舵車両等のように、低速走行時における車両の旋回性能の向上、高速走行時における走行安定性の向上等を図るために(主)操舵輪とは別に比較的小さい転舵可能角度範囲で転舵可能な副操舵輪を有する車両における同副操舵輪をも含む。
【0013】
これによれば、車両が一対の非操舵輪が進行方向における前側の車輪となる状態で走行していると判定された場合(例えば、一対の操舵輪が前輪であり一対の非操舵輪が後輪である車両のときには同車両が後進走行していると判定された場合)、同車両が一対の操舵輪が同進行方向における前側の車輪となる状態で走行していると判定された場合(例えば、一対の操舵輪が前輪であり一対の非操舵輪が後輪である車両のときには同車両が前進走行していると判定された場合)に比して前記所定の程度が小さく設定される。
【0014】
従って、車両に過大なロール角が発生し易い状態である一対の非操舵輪が進行方向における前側の車輪となる状態で同車両が走行していると判定された場合においては、同車両に過大なロール角が比較的発生し難い状態である一対の操舵輪が同進行方向における前側の車輪となる状態で同車両が走行していると判定された場合に比して、より早い段階から車両の旋回方向と反対方向のヨーイングモーメントを発生させるための制動力を前記所定の車輪に付与開始することが可能となる。
【0015】
この結果、車両が一対の操舵輪が進行方向における前側の車輪となる状態で走行している場合(例えば、前進走行している場合)に適用される前記所定の程度と、同車両が一対の非操舵輪が進行方向における前側の車輪となる状態で走行している場合(例えば、後進走行している場合)に適用される同所定の程度とを、個別に最適な程度に設定し得るから、車両が前進走行する場合か後進走行する場合かに拘わらず車両に過大なロール角が発生することを適切に防止することができる。
【0016】
また、上記何れかの車両の運動制御装置は、前記車両が前記一対の非操舵輪が前記進行方向における前側の車輪となる状態で走行していると判定された場合、前記制動力制御手段が前記車両の旋回方向と反対の方向にヨーイングモーメントを発生させるための制動力を付与する前記所定の車輪が、同一対の非操舵輪のうち前記旋回方向における外側の車輪(のみ)となるように構成されることが好適である。
【0017】
車両の旋回方向における外側の車輪に制動力が付与されると同車両の旋回方向と反対の方向のヨーイングモーメントが同車両に発生する。また、車両が減速する状態にあるとき同車両に働く慣性力によって同車両の進行方向における前側の車輪に働く荷重が増大するから、車両の進行方向における前側の車輪に制動力を付与すれば同制動力が車両を減速させる減速力として効果的に機能し得る。
【0018】
従って、上記のように、車両の進行方向における前側の車輪となる一対の非操舵輪のうち車両の旋回方向における外側の車輪に(のみ)制動力を付与するように構成すれば、一対の非操舵輪が車両の進行方向における前側の車輪となる状態で車両が走行している場合(例えば、車両が後進走行している場合)、前記車両の旋回方向と反対の方向のヨーイングモーメントの作用と前記減速力の作用とが相俟って、車両に働く実横加速度がより一層低減せしめられて同車両に過大なロール角が発生することがより一層確実に防止できる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による車両の運動制御装置の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図1は、本発明の実施形態に係る車両の運動制御装置10を搭載した車両の概略構成を示している。この車両は、操舵輪であり且つ非駆動輪である一対の前輪(左前輪FL及び右前輪FR)と、非操舵輪であり且つ駆動輪である一対の後輪(左後輪RL及び右後輪RR)を備えた2輪操舵・後輪駆動方式の4輪車両である。従って、この車両の場合、一対の操舵輪が同車両の進行方向における前側の車輪となる状態で走行することは前進走行することに対応するとともに、一対の非操舵輪が同車両の進行方向における前側の車輪となる状態で走行することは後進走行することに対応する。
【0020】
この車両の運動制御装置10は、操舵輪FL,FRを転舵するための前輪転舵機構部20と、駆動力を発生するとともに同駆動力を駆動輪RL,RRに伝達する駆動力伝達機構部30と、各車輪にブレーキ液圧によるブレーキ力を発生させるためのブレーキ液圧制御装置40と、各種センサから構成されるセンサ部50と、電気式制御装置60とを含んで構成されている。
【0021】
前輪転舵機構部20は、ステアリング21と、同ステアリング21と一体的に回動可能なコラム22と、同コラム22に連結された転舵アクチュエータ23と、同転舵アクチュエータ23により車体左右方向に移動させられるタイロッドを含むとともに同タイロッドの移動により操舵輪FL,FRを転舵可能なリンクを含んだリンク機構部24とから構成されている。これにより、ステアリング21が中立位置(基準位置)から回転することで操舵輪FL,FRの転舵角が車両が直進する基準角度から変更されるようになっている。
【0022】
転舵アクチュエータ23は、所謂公知の油圧式パワーステアリング装置を含んで構成されており、ステアリング21、即ちコラム22の回転トルクに応じてタイロッドを移動させる助成力を発生し、同ステアリング21の中立位置からのステアリング角度θsに応じて同助成力によりタイロッドを中立位置から車体左右方向へ変位させるものである。なお、かかる転舵アクチュエータ23の構成及び作動は周知であるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
【0023】
駆動力伝達機構部30は、駆動力を発生するエンジン31と、同エンジン31の吸気管31a内に配置されるとともに吸気通路の開口断面積を可変とするスロットル弁THの開度を制御するDCモータからなるスロットル弁アクチュエータ32と、エンジン31の図示しない吸気ポート近傍に燃料を噴射するインジェクタを含む燃料噴射装置33と、エンジン31の出力軸に接続されたトランスミッション34と、同トランスミッション34から伝達される駆動力を適宜分配して後輪RR,RLに伝達するディファレンシャルギヤ35とを含んで構成されている。
【0024】
ブレーキ液圧制御装置40は、その概略構成を表す図2に示すように、高圧発生部41と、ブレーキペダルBPの操作力に応じたブレーキ液圧を発生するブレーキ液圧発生部42と、各車輪FR,FL,RR,RLにそれぞれ配置されたホイールシリンダWfr,Wfl,Wrr,Wrlに供給するブレーキ液圧をそれぞれ調整可能なFRブレーキ液圧調整部43,FLブレーキ液圧調整部44,RRブレーキ液圧調整部45,RLブレーキ液圧調整部46とを含んで構成されている。
【0025】
高圧発生部41は、電動モータMと、同電動モータMにより駆動されるとともにリザーバRS内のブレーキ液を昇圧する液圧ポンプHPと、液圧ポンプHPの吐出側にチェック弁CVHを介して接続されるとともに同液圧ポンプHPにより昇圧されたブレーキ液を貯留するアキュムレータAccとを含んで構成されている。
【0026】
電動モータMは、アキュムレータAcc内の液圧が所定の下限値を下回ったとき駆動され、同アキュムレータAcc内の液圧が所定の上限値を上回ったとき停止されるようになっており、これにより、アキュムレータAcc内の液圧は常時所定の範囲内の高圧に維持されるようになっている。
【0027】
また、アキュムレータAccとリザーバRSとの間にリリーフ弁RVが配設されており、アキュムレータAcc内の液圧が前記高圧より異常に高い圧力になったときに同アキュムレータAcc内のブレーキ液がリザーバRSに戻されるようになっている。これにより、高圧発生部41の液圧回路が保護されるようになっている。
【0028】
ブレーキ液圧発生部42は、ブレーキペダルBPの作動により応動するハイドロブースタHBと、同ハイドロブースタHBに連結されたマスタシリンダMCとから構成されている。ハイドロブースタHBは、液圧高圧発生部41から供給される前記高圧を利用してブレーキペダルBPの操作力を所定の割合で助勢し同助勢された操作力をマスタシリンダMCに伝達するようになっている。
【0029】
マスタシリンダMCは、前記助勢された操作力に応じたマスタシリンダ液圧を発生するようになっている。また、ハイドロブースタHBは、マスタシリンダ液圧を入力することによりマスタシリンダ液圧と略同一の液圧である前記助勢された操作力に応じたレギュレータ液圧を発生するようになっている。これらマスタシリンダMC及びハイドロブースタHBの構成及び作動は周知であるので、ここではそれらの詳細な説明を省略する。このようにして、マスタシリンダMC及びハイドロブースタHBは、ブレーキペダルBPの操作力に応じたマスタシリンダ液圧及びレギュレータ液圧をそれぞれ発生するようになっている。
【0030】
マスタシリンダMCとFRブレーキ液圧調整部43の上流側及びFLブレーキ液圧調整部44の上流側の各々との間には、3ポート2位置切換型の電磁弁である制御弁SA1が介装されている。同様に、ハイドロブースタHBとRRブレーキ液圧調整部45の上流側及びRLブレーキ液圧調整部46の上流側の各々との間には、3ポート2位置切換型の電磁弁である制御弁SA2が介装されている。また、高圧発生部41と制御弁SA1及び制御弁SA2の各々との間には、2ポート2位置切換型の常閉電磁開閉弁である切換弁STRが介装されている。
【0031】
制御弁SA1は、図2に示す第1の位置(非励磁状態における位置)にあるときマスタシリンダMCとFRブレーキ液圧調整部43の上流部及びFLブレーキ液圧調整部44の上流部の各々とを連通するとともに、第2の位置(励磁状態における位置)にあるときマスタシリンダMCとFRブレーキ液圧調整部43の上流部及びFLブレーキ液圧調整部44の上流部の各々との連通を遮断して切換弁STRとFRブレーキ液圧調整部43の上流部及びFLブレーキ液圧調整部44の上流部の各々とを連通するようになっている。
【0032】
制御弁SA2は、図2に示す第1の位置(非励磁状態における位置)にあるときハイドロブースタHBとRRブレーキ液圧調整部45の上流部及びRLブレーキ液圧調整部46の上流部の各々とを連通するとともに、第2の位置(励磁状態における位置)にあるときハイドロブースタHBとRRブレーキ液圧調整部45の上流部及びRLブレーキ液圧調整部46の上流部の各々との連通を遮断して切換弁STRとRRブレーキ液圧調整部45の上流部及びRLブレーキ液圧調整部46の上流部の各々とを連通するようになっている。
【0033】
これにより、FRブレーキ液圧調整部43の上流部及びFLブレーキ液圧調整部44の上流部の各々には、制御弁SA1が第1の位置にあるときマスタシリンダ液圧が供給されるとともに、制御弁SA1が第2の位置にあり且つ切換弁STRが第2の位置(励磁状態における位置)にあるとき高圧発生部41が発生する高圧が供給されるようになっている。
【0034】
同様に、RRブレーキ液圧調整部45の上流部及びRLブレーキ液圧調整部46の上流部の各々には、制御弁SA2が第1の位置にあるときレギュレータ液圧が供給されるとともに、制御弁SA2が第2の位置にあり且つ切換弁STRが第2の位置にあるとき高圧発生部41が発生する高圧が供給されるようになっている。
【0035】
FRブレーキ液圧調整部43は、2ポート2位置切換型の常開電磁開閉弁である増圧弁PUfrと、2ポート2位置切換型の常閉電磁開閉弁である減圧弁PDfr
とから構成されており、増圧弁PUfrは、図2に示す第1の位置(非励磁状態における位置)にあるときFRブレーキ液圧調整部43の上流部とホイールシリンダWfrとを連通するとともに、第2の位置(励磁状態における位置)にあるときFRブレーキ液圧調整部43の上流部とホイールシリンダWfrとの連通を遮断するようになっている。減圧弁PDfrは、図2に示す第1の位置(非励磁状態における位置)にあるときホイールシリンダWfrとリザーバRSとの連通を遮断するとともに、第2の位置(励磁状態における位置)にあるときホイールシリンダWfrとリザーバRSとを連通するようになっている。
【0036】
これにより、ホイールシリンダWfr内のブレーキ液圧は、増圧弁PUfr及び減圧弁PDfrが共に第1の位置にあるときホイールシリンダWfr内にFRブレーキ液圧調整部43の上流部の液圧が供給されることにより増圧され、増圧弁PUfrが第2の位置にあり且つ減圧弁PDfrが第1の位置にあるときFRブレーキ液圧調整部43の上流部の液圧に拘わらずその時点の液圧に保持されるとともに、増圧弁PUfr及び減圧弁PDfrが共に第2の位置にあるときホイールシリンダWfr内のブレーキ液がリザーバRSに戻されることにより減圧されるようになっている。
【0037】
また、増圧弁PUfrにはブレーキ液のホイールシリンダWfr側からFRブレーキ液圧調整部43の上流部への一方向の流れのみを許容するチェック弁CV1が並列に配設されており、これにより、制御弁SA1が第1の位置にある状態で操作されているブレーキペダルBPが開放されたときホイールシリンダWfr内のブレーキ液圧が迅速に減圧されるようになっている。
【0038】
同様に、FLブレーキ液圧調整部44,RRブレーキ液圧調整部45及びRLブレーキ液圧調整部46は、それぞれ、増圧弁PUfl及び減圧弁PDfl,増圧弁PUrr及び減圧弁PDrr,増圧弁PUrl及び減圧弁PDrlから構成されており、これらの各増圧弁及び各減圧弁の位置が制御されることにより、ホイールシリンダWfl,ホイールシリンダWrr及びホイールシリンダWrl内のブレーキ液圧をそれぞれ増圧、保持、減圧できるようになっている。また、増圧弁PUfl,PUrr及びPUrlの各々にも、上記チェック弁CV1と同様の機能を達成し得るチェック弁CV2,CV3及びCV4がそれぞれ並列に配設されている。
【0039】
また、制御弁SA1にはブレーキ液の上流側から下流側への一方向の流れのみを許容するチェック弁CV5が並列に配設されており、同制御弁SA1が第2の位置にあってマスタシリンダMCとFRブレーキ液圧調整部43及びFLブレーキ液圧調整部44の各々との連通が遮断されている状態にあるときに、ブレーキペダルBPを操作することによりホイールシリンダWfr,Wfl内のブレーキ液圧が増圧され得るようになっている。また、制御弁SA2にも、上記チェック弁CV5と同様の機能を達成し得るチェック弁CV6が並列に配設されている。
【0040】
以上、説明した構成により、ブレーキ液圧制御装置40は、全ての電磁弁が第1の位置にあるときブレーキペダルBPの操作力に応じたブレーキ液圧を各ホイールシリンダに供給できるようになっている。また、この状態において、例えば、増圧弁PUrr及び減圧弁PDrrをそれぞれ制御することにより、ホイールシリンダWrr内のブレーキ液圧のみを所定量だけ減圧することができるようになっている。
【0041】
また、ブレーキ液圧制御装置40は、ブレーキペダルBPが操作されていない状態(開放されている状態)において、例えば、制御弁SA1,切換弁STR及び増圧弁PUflを共に第2の位置に切換るとともに増圧弁PUfr及び減圧弁PDfrをそれぞれ制御することにより、ホイールシリンダWfl内のブレーキ液圧を保持した状態で高圧発生部41が発生する高圧を利用してホイールシリンダWfr内のブレーキ液圧のみを所定量だけ増圧することもできるようになっている。このようにして、ブレーキ液圧制御装置40は、ブレーキペダルBPの操作に拘わらず、各車輪のホイールシリンダ内のブレーキ液圧をそれぞれ独立して制御し、各車輪毎に独立して所定のブレーキ力を付与することができるようになっている。
【0042】
再び図1を参照すると、センサ部50は、各車輪FL,FR,RL及びRRが所定角度回転する度にパルスを有する信号をそれぞれ出力するロータリーエンコーダから構成される車輪速度センサ51fl,51fr,51rl及び51rrと、ステアリング21の中立位置からの回転角度を検出し、ステアリング角度θs(deg)を示す信号を出力するステアリング操作量取得手段としてのステアリング角度センサ52と、運転者により操作されるアクセルペダルAPの操作量を検出し、同アクセルペダルAPの操作量Accpを示す信号を出力するアクセル開度センサ53と、車両に働く実際の加速度の車体左右方向の成分である過大ロール角発生傾向指標値としての実横加速度を検出し、実横加速度Gy(m/s2)を示す信号を出力する指標値取得手段としての横加速度センサ54と、運転者によりブレーキペダルBPが操作されているか否かを検出し、ブレーキ操作の有無を示す信号を出力するブレーキスイッチ55と、各車輪FL,FR,RL及びRRの近傍における車体の特定部位の各々(各車輪部)の路面からの高さを検出し、各車輪部の車高Hfl,Hfr,Hrl,Hrrを示す信号をそれぞれ出力する車高センサ56fl,56fr,56rl及び56rrと、運転者により操作されるシフトレバーSLの位置を検出し、シフトレバーSLの位置を示す信号を出力する進行方向判定手段としてのシフト位置センサ57とから構成されている。
【0043】
ステアリング角度θsは、ステアリング21が中立位置にあるときに「0」となり、同中立位置からステアリング21を(運転者から見て)反時計まわりの方向へ回転させたときに正の値、同中立位置から同ステアリング21を時計まわりの方向へ回転させたときに負の値となるように設定されている。また、実横加速度Gyは、車両が(車両上方から見て)反時計まわりの方向へ旋回しているときに(車両が前進走行しているか後進走行しているかに拘わらず)正の値、車両が(車両上方から見て)時計まわりの方向へ旋回しているときに(車両が前進走行しているか後進走行しているかに拘わらず)負の値となるように設定されている。
【0044】
また、シフトレバーSLは、少なくとも車両を後進させるためのR(リバース)位置、及び、車両を前進させるためのD(ドライブ)位置に移動できるようになっていて、シフト位置センサ57は、シフトレバーSLがR位置にあるとき「R信号」を出力し、シフトレバーSLがD位置にあるときは「D信号」を出力するようになっている。
【0045】
電気式制御装置60は、互いにバスで接続されたCPU61、CPU61が実行するルーチン(プログラム)、テーブル(ルックアップテーブル、マップ)、定数等を予め記憶したROM62、CPU61が必要に応じてデータを一時的に格納するRAM63、電源が投入された状態でデータを格納するとともに同格納したデータを電源が遮断されている間も保持するバックアップRAM64、及びADコンバータを含むインターフェース65等からなるマイクロコンピュータである。インターフェース65は、前記センサ51〜57と接続され、CPU61にセンサ51〜57からの信号を供給するとともに、同CPU61の指示に応じてブレーキ液圧制御装置40の各電磁弁及びモータM、スロットル弁アクチュエータ32、及び燃料噴射装置33に駆動信号を送出するようになっている。
【0046】
これにより、スロットル弁アクチュエータ32は、スロットル弁THの開度がアクセルペダルAPの操作量Accpに応じた開度になるように同スロットル弁THを駆動するとともに、燃料噴射装置33は、スロットル弁THの開度に応じた吸入空気量に対して所定の目標空燃比(理論空燃比)を得るために必要な量の燃料を噴射するようになっている。
【0047】
(本発明による車両の運動制御の概要)
本発明による車両の運動制御装置10は、車両の運動モデルから導かれる所定の規則としての理論式である下記数1に基づいて目標横加速度Gyt(m/s2)を算出する。この目標横加速度Gytは、ステアリング角度θsが正の値のとき(即ち、車両が前進走行しながら(車両上方から見て)反時計まわりの方向へ旋回しているとき、及び、車両が後進走行しながら(車両上方から見て)時計まわりの方向へ旋回しているとき)に正の値となり、ステアリング角度θsが負の値のとき(即ち、車両が前進走行しながら時計まわりの方向へ旋回しているとき、及び、車両が後進走行しながら反時計まわりの方向へ旋回しているとき)に負の値となるように設定される。なお、この理論式は、ステアリング角度及び車体速度が共に一定である状態で車両が旋回するとき(定常円旋回時)に車両に働く横加速度の理論値を算出する式である。
【0048】
【数1】
Gyt=(Vso2・θs)/(n・l)・(1/(1+Kh・Vso2))
【0049】
上記数1において、Vsoは後述するように算出される推定車体速度(m/s)である。また、nは操舵輪FL,FRの転舵角度の変化量に対するステアリング21の回転角度の変化量の割合であるギヤ比(一定値)であり、lは車体により決定される一定値である車両のホイールベース(m)(一対の操舵輪FL,FRの車軸と一対の非操舵輪RL,RRの車軸との間の(所定)距離)であり、Khは車体により決定される一定値であるスタビリティファクタ(s2/m2)である。
【0050】
また、本装置は、下記数2に基づいて、上述したように計算した目標横加速度Gytの絶対値と横加速度センサ54が検出する実横加速度Gyの絶対値との偏差である横加速度偏差ΔGy(m/s2)を算出する。
【0051】
【数2】
ΔGy=|Gyt|−|Gy|
【0052】
<アンダーステア抑制制御>
そして、この横加速度偏差ΔGyの値が正の所定値Gy1以上であるとき、車両は目標横加速度Gytが同車両に発生していると仮定したときの旋回半径よりも同旋回半径が大きくなる状態(以下、「アンダーステア状態」と称呼する。)にあるから、本装置は、車両の旋回状態がアンダーステア状態にあると判定し、アンダーステア状態を抑制するためのアンダーステア抑制制御(以下、「US抑制制御」とも云うこともある。)を実行する。
【0053】
具体的には、本装置は、旋回方向内側の進行方向における後側の車輪にのみ上記横加速度偏差ΔGyの値に応じた所定のブレーキ力を発生させて車両に対して旋回方向のヨーイングモーメントを強制的に発生させる。これにより、実横加速度Gyの絶対値が大きくなり、実横加速度Gyが目標横加速度Gytに近づくように制御される。
【0054】
<オーバーステア抑制制御>
これに対し、横加速度偏差ΔGyの値が負の所定値−Gy1以下であるとき、車両は目標横加速度Gytが同車両に発生していると仮定したときの旋回半径よりも同旋回半径が小さくなる状態(以下、「オーバーステア状態」と称呼する。)にあるから、本装置は、車両の旋回状態がオーバーステアの状態にあると判定し、オーバーステア状態を抑制するためのオーバーステア抑制制御(以下、「OS抑制制御」とも云うこともある。)を実行する。
【0055】
具体的には、本装置は、旋回方向外側の進行方向における前側の車輪にのみ上記横加速度偏差ΔGyの値に応じた所定のブレーキ力を発生させて車両に対して旋回方向と反対方向のヨーイングモーメントを強制的に発生させる。これにより、実際の横加速度Gyの絶対値が小さくなり、実際の横加速度Gyが目標横加速度Gytに近づくように制御される。
【0056】
このようにして、アンダーステア抑制制御又はオーバーステア抑制制御を実行することにより、本装置は、各車輪に付与すべきブレーキ力を制御して、実際の横加速度Gyが上記数1に従って計算される目標横加速度Gytに近づく方向に車両に対して所定のヨーイングモーメントを発生させる。
【0057】
<横転防止制御>
また、本装置は、横加速度センサ54が検出する実横加速度Gyの絶対値(車両に過大なロール角が発生する傾向の程度)が横転防止制御開始基準値Gyth(所定の程度)以上であるとき、車両に過大なロール角が発生する傾向があるから、同実横加速度Gyの絶対値に応じて発生するロール角を小さくするための横転防止制御を実行する。なお、この横転防止制御が実行されるとき(即ち、実横加速度Gyの絶対値が横転防止制御開始基準値Gyth以上であるとき)、前述したアンダーステア抑制制御及びオーバーステア抑制制御は実行されない。換言すれば、横転防止制御は、アンダーステア抑制制御及びオーバーステア抑制制御に優先して実行されるようになっている。
【0058】
具体的には、本装置は、横転防止制御が実行される場合における車両の各車輪に付与されるブレーキ力の一例を示す図3に示すように、旋回方向外側の所定の車輪に実横加速度Gyの絶対値に応じた所定のブレーキ力を発生させて車両に対して旋回方向と反対方向のヨーイングモーメントを強制的に発生させる。これにより、実横加速度Gyの絶対値が小さくなり、車体に発生するロール角が小さくなるように制御される。ここで、かかる横転防止制御時において前記所定のブレーキ力が発生せしめられる所定の車輪、及び同所定のブレーキ力の大きさは、以下に説明するように、車両が前進走行しているか後進走行しているかに応じて異なる。
【0059】
先ず、車両が前進走行している場合について説明すると、車両が前進走行しながら(車両上方から見て)反時計まわりの方向へ旋回している状態にあって横転防止制御が実行される場合における旋回方向外側の前輪FR,後輪RRに付与されるブレーキ力の一例をそれぞれ表す図3(a),(b)に示すように、車両が前進走行している場合、旋回方向外側の前後輪(所定の車輪)にのみそれぞれ所定のブレーキ力が付与される。
【0060】
より具体的に述べると、図3(a)に示すように、旋回方向外側の前輪(車輪FR)に発生するブレーキ力は、実加速度偏差Gyの絶対値が前記横転防止制御開始基準値Gythである前進時基準値Gyfから増加するに従い、「0」から前進時前輪側上限値ffに到達するまで所定の勾配をもって増加するとともに、前進時前輪側上限値ffに到達した後は同実横加速度Gyの絶対値が増加しても同前進時前輪側上限値ff一定になるように設定される。
【0061】
また、図3(b)に示すように、旋回方向外側の後輪(車輪RR)に発生するブレーキ力は、実加速度偏差Gyの絶対値が前記横転防止制御開始基準値Gythである前記前進時基準値Gyfから増加するに従い、「0」から(前記前進時前輪側上限値ffよりも小さい)前進時後輪側上限値fbに到達するまで所定の勾配をもって増加するとともに、前進時後輪側上限値fbに到達した後は同実横加速度Gyの絶対値が増加しても同前進時後輪側上限値fb一定になるように設定される。
【0062】
次に、車両が後進走行している場合について説明すると、車両が後進走行しながら(車両上方から見て)時計まわりの方向へ旋回している状態にあって横転防止制御が実行される場合における旋回方向外側の後輪RRに付与されるブレーキ力の一例を表す図3(c)に示すように、車両が後進走行している場合、旋回方向外側の進行方向における前側の車輪である後輪(所定の車輪、一対の非操舵輪のうち旋回方向における外側の車輪)にのみ所定のブレーキ力が付与される。
【0063】
より具体的に述べると、図3(c)に示すように、旋回方向外側の後輪(車輪RR)に発生するブレーキ力は、実加速度偏差Gyの絶対値が前記横転防止制御開始基準値Gythであって前記前進時基準値Gyfよりも小さい後進時基準値Gybから増加するに従い、「0」から後進時後輪側上限値frに到達するまで所定の勾配をもって増加するとともに後進時後輪側上限値frに到達した後は同実横加速度Gyの絶対値が増加しても同後進時後輪側上限値fr一定になるように設定される。
【0064】
以上のように、横転防止制御時においては、本装置は、車両が後進走行する場合、車両が前進走行する場合に比して前記所定の程度に相当する前記横転防止制御開始基準値Gythを小さくなるように設定する。また、本装置は、車両が前進走行する場合には旋回方向外側の前後輪にそれぞれ所定のブレーキ力を付与し、車両が後進走行する場合には旋回方向外側の後輪にのみ所定のブレーキ力を付与することで、車両の旋回方向と反対の方向のヨーイングモーメントを発生させて車両に過大なロール角が発生することを防止する。
【0065】
このようにして、本装置は、US抑制制御、OS抑制制御、及び横転防止制御(以下、これらを併せて「旋回時安定性制御」と総称する。)を実行して車両の安定性が確保されるように各車輪に所定の制動力を付与する。また、旋回時安定性制御を実行する際に、後述するアンチスキッド制御、前後制動力配分制御、及びトラクション制御のうちのいずれか一つも併せて実行する必要があるとき、本装置は、同いずれか一つの制御を実行するために各車輪に付与すべきブレーキ力をも考慮して各車輪に付与すべきブレーキ力を最終的に決定する。以上が、本発明による車両の運動制御の概要である。
【0066】
(実際の作動)
次に、以上のように構成された本発明による車両の運動制御装置10の実際の作動について、電気式制御装置60のCPU61が実行するルーチンをフローチャートにより示した図4〜図9を参照しながら説明する。なお、各種変数・フラグ・符号等の末尾に付された「**」は、同各種変数・フラグ・符号等が各車輪FR等のいずれに関するものであるかを示すために同各種変数・フラグ・符号等の末尾に付される「fl」,「fr」等の包括表記であって、例えば、車輪速度Vw**は、左前輪速度Vwfl, 右前輪速度Vwfr, 左後輪速度Vwrl, 右後輪速度Vwrrを包括的に示している。
【0067】
CPU61は、図4に示した車輪速度Vw**等の計算を行うルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、CPU61はステップ400から処理を開始し、ステップ405に進んで各車輪FR等の車輪速度(各車輪の外周の速度)Vw**(m/s)をそれぞれ算出する。具体的には、CPU61は各車輪速度センサ51**が出力する信号が有するパルスの時間間隔に基づいて各車輪FR等の車輪速度Vw**をそれぞれ算出する。従って、車輪速度Vw**の値は、車両が前進走行しているか後進走行しているかに拘わらず「0」以上の値に設定される。
【0068】
次いで、CPU61はステップ410に進み、各車輪FR等の車輪速度Vw**のうちの最大値を推定車体速度Vsoとして算出する。なお、各車輪FR等の車輪速度Vw**の平均値を推定車体速度Vsoとして算出してもよい。
【0069】
次に、CPU61はステップ415に進み、ステップ410にて算出した推定車体速度Vsoの値と、ステップ405にて算出した各車輪FR等の車輪速度Vw**の値と、ステップ415内に記載した式とに基づいて各車輪毎の実際のスリップ率Sa**を算出する。この実際のスリップ率Sa**は、後述するように、各車輪に付与すべきブレーキ力を計算する際に使用される。
【0070】
次に、CPU61はステップ420に進んで、下記数3に基づいて推定車体速度Vsoの時間微分値である推定車体加速度DVsoを算出する。下記数3において、Vso1は前回の本ルーチン実行時にステップ410にて算出した前回の推定車体速度であり、Δtは本ルーチンの演算周期に相当する上記所定時間である。
【0071】
【数3】
DVso=(Vso−Vso1)/Δt
【0072】
次いで、CPU61はステップ425に進み、横加速度センサ54が検出する実横加速度Gyの値が「0」以上であるか否かを判定し、実際の横加速度Gyの値が「0」以上である場合には同ステップ425にて「Yes」と判定してステップ430に進み、旋回方向表示フラグLの値を「1」に設定してからステップ440に進む。また、ステップ425の判定において実横加速度Gyの値が負の値である場合、CPU61は同ステップ425にて「No」と判定してステップ435に進み、旋回方向表示フラグLの値を「0」に設定してからステップ440に進む。
【0073】
ここで、旋回方向表示フラグLは、その値が「1」のとき車両が(車両上方から見て)反時計まわりの方向へ旋回していることを示し、その値が「0」のとき同車両が(車両上方から見て)時計まわりの方向へ旋回していることを示す。従って、旋回方向表示フラグLの値により車両の旋回方向が特定される。
【0074】
CPU61はステップ440に進むと、シフトレバーSLがR位置にあるか否かを判定する。具体的には、シフト位置センサ57が「R信号」を出力しているか否かが判定される。その結果、CPU61はシフトレバーSLがR位置にあると判定したとき、ステップ440にて「Yes」と判定してステップ445に進んで後進表示フラグBACKの値を「1」に設定するとともに、続くステップ450にて前記後進時基準値Gybを前記横転防止制御開始基準値Gythとして格納した後、ステップ495に進んで本ルーチンを一旦終了する。一方、ステップ440の判定においてシフトレバーSLがR位置にないと判定したとき、CPU61はステップ440にて「No」と判定してステップ455に進み、後進表示フラグBACKの値を「0」に設定するとともに、続くステップ460にて前記前進時基準値Gyfを前記横転防止制御開始基準値Gythとして格納した後、ステップ495に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【0075】
ここで、後進表示フラグBACKは、その値が「1」のとき車両が後進走行していることを示し、その値が「0」のとき同車両が前進走行していることを示す。従って、後進表示フラグBACKの値により車両の進行方向が特定される。
【0076】
次に、横加速度偏差の算出について説明すると、CPU61は図5に示したルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、CPU61はステップ500から処理を開始し、ステップ505に進んで、ステアリング角度センサ52が検出するステアリング角度θsの値と、図4のステップ410にて算出した推定車体速度Vsoの値と、上記数1の右辺に対応するステップ505内に記載した式とに基づいて目標横加速度Gytを算出する。ここで、ステップ505は、目標横加速度関連量算出手段に対応している。
【0077】
次に、CPU61はステップ510に進んで、ステップ505にて算出した目標横加速度Gytの値と、横加速度センサ54が検出する実横加速度Gyの値と、上記数2の右辺に対応するステップ510内に記載した式とに基づいて横加速度偏差ΔGyを算出する。そして、CPU61はステップ595に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【0078】
次に、上述のOS−US抑制制御のみを実行する際に各車輪に付与すべきブレーキ力を決定するために必要となる各車輪の目標スリップ率の算出について説明すると、CPU61は図6に示したルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、CPU61はステップ600から処理を開始し、ステップ605に進んで、横加速度センサ54が検出する実横加速度Gyの絶対値がステップ450又はステップ460の何れかにて設定された横転防止制御開始基準値Gythよりも小さいか否かを判定し、「No」と判定する場合、ステップ695に直ちに進んで本ルーチンを一旦終了する。この場合がOS−US抑制制御が実行されない場合に相当する。
【0079】
いま、実横加速度Gyの絶対値が横転防止制御開始基準値Gythよりも小さいものとして説明を続けると、CPU61はステップ605にて「Yes」と判定してステップ610に進み、図5のステップ510にて算出した横加速度偏差ΔGyの絶対値と、ステップ610内に記載したテーブルとに基づいてOS−US抑制制御により車両に発生させるべきヨーイングモーメントの大きさに応じた制御量Gを算出する。
【0080】
ステップ610内に記載したテーブルに示すように、制御量Gは、横加速度偏差ΔGyの絶対値が値Gy1以下のときには「0」になるように設定され、横加速度偏差ΔGyの絶対値が値Gy1以上であって値Gy2以下のときには同横加速度偏差ΔGyの絶対値が値Gy1から値Gy2まで増加するに従い「0」から正の一定値G1まで線形的に増加するように設定され、横加速度偏差ΔGyの絶対値が値Gy2以上のときには正の一定値G1に維持されるように設定される。換言すれば、横加速度偏差ΔGyの絶対値が値Gy1以下のときにはOS−US抑制制御が実行されない一方で、横加速度偏差ΔGyの絶対値が値Gy1以上のときにはステップ610内に記載したテーブルに基づき、制御量Gが横加速度偏差ΔGyの絶対値に応じて決定される。
【0081】
次に、CPU61はステップ615に進み、図5のステップ510にて算出した横加速度偏差ΔGyの値が「0」以上であるか否かを判定する。ここで、横加速度偏差ΔGyの値が「0」以上である場合(実際には、横加速度偏差ΔGyの値が値Gy1以上である場合)には、CPU61は先に説明したように車両がアンダーステア状態にあると判定し、上記アンダーステア抑制制御を実行する際の各車輪の目標スリップ率を計算するためステップ620以降に進む。
【0082】
CPU61はステップ620に進むと、後進表示フラグBACKの値が「1」であるか否かを判定し、同ステップ620にて「Yes」と判定する場合ステップ625に進んで旋回方向表示フラグLの値が「1」であるか否かを判定するとともに、同ステップ625にて「Yes」と判定する場合(即ち、車両が後進走行しながら反時計まわりの方向へ旋回している場合)、ステップ630に進んで、正の一定値である係数Kbにステップ610にて計算した制御量Gを乗じた値を右前輪FRの目標スリップ率Stfrとして設定するとともに、その他の車輪FL,RL,RRの目標スリップ率Stfl,Strl,Strrを総て「0」に設定し、ステップ695に進んで本ルーチンを一旦終了する。これにより、車両が後進走行しながら反時計まわりの方向へ旋回している場合において、旋回方向内側の進行方向における後側の車輪(前輪)に対応する右前輪FRにのみ、旋回方向と同一方向のヨーイングモーメントを発生させるための横加速度偏差ΔGyの絶対値に応じた目標スリップ率が設定される。
【0083】
一方、ステップ625の判定において旋回方向表示フラグLが「0」であるとき、CPU61は同625にて「No」と判定してステップ635進んで、前記係数Kbに前記制御量Gを乗じた値を左前輪FLの目標スリップ率Stflとして設定するとともに、その他の車輪FR,RL,RRの目標スリップ率Stfr,Strl,Strrを総て「0」に設定し、ステップ695に進んで本ルーチンを一旦終了する。これにより、車両が後進走行しながら時計まわりの方向へ旋回している場合において、旋回方向内側の進行方向における後側の車輪(前輪)に対応する左前輪FLにのみ、旋回方向と同一方向のヨーイングモーメントを発生させるための横加速度偏差ΔGyの絶対値に応じた目標スリップ率が設定される。
【0084】
また、ステップ620の判定において後進表示フラグBACKの値が「0」である場合、CPU61は同ステップ620にて「No」と判定してステップ640に進んで旋回方向表示フラグLの値が「1」であるか否かを判定するとともに、同ステップ640にて「Yes」と判定する場合(即ち、車両が前進走行しながら反時計まわりの方向へ旋回している場合)、ステップ645に進んで、前記係数Kbに前記制御量Gを乗じた値を左後輪RLの目標スリップ率Strlとして設定するとともに、その他の車輪FL,FR,RRの目標スリップ率Stfl,Stfr,Strrを総て「0」に設定し、ステップ695に進んで本ルーチンを一旦終了する。これにより、車両が前進走行しながら反時計まわりの方向へ旋回している場合において、旋回方向内側の進行方向における後側の車輪(後輪)に対応する左後輪RLにのみ、旋回方向と同一方向のヨーイングモーメントを発生させるための横加速度偏差ΔGyの絶対値に応じた目標スリップ率が設定される。
【0085】
一方、ステップ640の判定において旋回方向表示フラグLが「0」であるとき、CPU61は同640にて「No」と判定してステップ650に進んで、前記係数Kbに前記制御量Gを乗じた値を右後輪RRの目標スリップ率Strrとして設定するとともに、その他の車輪FL,FR,RLの目標スリップ率Stfl,Stfr,Strlを総て「0」に設定し、ステップ695に進んで本ルーチンを一旦終了する。これにより、車両が前進走行しながら時計まわりの方向へ旋回している場合において、旋回方向内側の進行方向における後側の車輪(後輪)に対応する右後輪RRにのみ、旋回方向と同一方向のヨーイングモーメントを発生させるための横加速度偏差ΔGyの絶対値に応じた目標スリップ率が設定される。
【0086】
他方、ステップ615の判定において、横加速度偏差ΔGyの値が負の値である場合(実際には、横加速度偏差ΔGyの値が値−Gy1以下である場合)には、CPU61は先に説明したように車両がオーバーステア状態にあると判定し、上記オーバーステア抑制制御を実行する際の各車輪の目標スリップ率を計算するためステップ655以降に進む。
【0087】
ステップ655〜ステップ685の処理は前述したステップ620〜ステップ650の処理に相当する処理であり、CPU61は、ステップ665に進む場合(即ち、車両が後進走行しながら反時計まわりの方向へ旋回している場合)、正の一定値である係数Kf(>係数Kb)にステップ610にて計算した制御量Gを乗じた値を左後輪RLの目標スリップ率Strlとして設定するとともに、その他の車輪FL,FR,RRの目標スリップ率Stfl,Stfr,Strrを総て「0」に設定し、ステップ695に進んで本ルーチンを一旦終了する。これにより、車両が後進走行しながら反時計まわりの方向へ旋回している場合において、旋回方向外側の進行方向における前側の車輪(後輪)に対応する左後輪RLにのみ、旋回方向と反対方向のヨーイングモーメントを発生させるための横加速度偏差ΔGyの絶対値に応じた目標スリップ率が設定される。
【0088】
また、CPU61は、ステップ670に進む場合(即ち、車両が後進走行しながら時計まわりの方向へ旋回している場合)、前記係数Kfに前記制御量Gを乗じた値を右後輪RRの目標スリップ率Strrとして設定するとともに、その他の車輪FL,FR,RLの目標スリップ率Stfl,Stfr,Strlを総て「0」に設定し、ステップ695に進んで本ルーチンを一旦終了する。これにより、車両が後進走行しながら時計まわりの方向へ旋回している場合において、旋回方向外側の進行方向における前側の車輪(後輪)に対応する右後輪RRにのみ、旋回方向と反対方向のヨーイングモーメントを発生させるための横加速度偏差ΔGyの絶対値に応じた目標スリップ率が設定される。
【0089】
また、CPU61は、ステップ680に進む場合(即ち、車両が前進走行しながら反時計まわりの方向へ旋回している場合)、前記係数Kfに前記制御量Gを乗じた値を右前輪FRの目標スリップ率Stfrとして設定するとともに、その他の車輪FL,RL,RRの目標スリップ率Stfl,Strl,Strrを総て「0」に設定し、ステップ695に進んで本ルーチンを一旦終了する。これにより、車両が前進走行しながら反時計まわりの方向へ旋回している場合において、旋回方向外側の進行方向における前側の車輪(前輪)に対応する右前輪FRにのみ、旋回方向と反対方向のヨーイングモーメントを発生させるための横加速度偏差ΔGyの絶対値に応じた目標スリップ率が設定される。
【0090】
また、CPU61は、ステップ685に進む場合(即ち、車両が前進走行しながら時計まわりの方向へ旋回している場合)、前記係数Kfに前記制御量Gを乗じた値を左前輪FLの目標スリップ率Stflとして設定するとともに、その他の車輪FR,RL,RRの目標スリップ率Stfr,Strl,Strrを総て「0」に設定し、ステップ695に進んで本ルーチンを一旦終了する。これにより、車両が前進走行しながら時計まわりの方向へ旋回している場合において、旋回方向外側の進行方向における前側の車輪(前輪)に対応する左前輪FLにのみ、旋回方向と反対方向のヨーイングモーメントを発生させるための横加速度偏差ΔGyの絶対値に応じた目標スリップ率が設定される。以上のようにして、OS−US抑制制御のみを実行する際に各車輪に付与すべきブレーキ力を決定するために必要となる各車輪の目標スリップ率が決定される。
【0091】
次に、上述の横転防止制御のみを実行する際に各車輪に付与すべきブレーキ力を決定するために必要となる各車輪の目標スリップ率の算出について説明すると、CPU61は図7に示したルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、CPU61はステップ700から処理を開始し、ステップ705に進んで、横加速度センサ54が検出する実横加速度Gyの絶対値がステップ450又はステップ460の何れかにて設定された横転防止制御開始基準値Gyth以上であるか否かを判定し、「No」と判定する場合、ステップ795に直ちに進んで本ルーチンを一旦終了する。この場合、横転防止制御は実行されない(OS−US抑制制御は実行され得る)。
【0092】
いま、実横加速度Gyの絶対値が横転防止制御開始基準値Gyth以上であるものとして説明を続けると、CPU61はステップ705にて「Yes」と判定してステップ710に進み、横加速度センサ54が検出する実横加速度Gyの絶対値と、図3に示した各グラフに相当するステップ710内に記載したテーブルとに基づいて横転防止制御により車両に発生させるべきヨーイングモーメントの大きさに応じた制御量Gを算出する。
【0093】
ステップ710内に記載したテーブルに示すように、制御量Gは、後進表示フラグBACKの値が「0」である場合(即ち、車両が前進走行している場合。前述の図3(a),(b)に対応する場合)、実横加速度Gyの絶対値が前記横転防止制御開始基準値Gythである前進時基準値Gyfから増加するに従い、「0」から正の一定値G2に到達するまで所定の勾配をもって増加するとともに、正の一定値G2に到達した後は同実横加速度Gyの絶対値が増加しても同正の一定値G2一定になるように設定される一方で、後進表示フラグBACKの値が「1」である場合(即ち、車両が後進走行している場合。前述の図3(c)に対応する場合)、実横加速度Gyの絶対値が前記横転防止制御開始基準値Gythである後進時基準値Gyb(<Gyf)から増加するに従い、「0」から前記正の一定値G2に到達するまで所定の勾配をもって増加するとともに、同正の一定値G2に到達した後は同実横加速度Gyの絶対値が増加しても同正の一定値G2一定になるように設定される。換言すれば、実横加速度Gyの絶対値が横転防止制御開始基準値Gyth以下のときには横転防止制御が実行されない一方で、実横加速度Gyの絶対値が横転防止制御開始基準値Gyth以上のときにはステップ710内に記載したテーブルに基づき、制御量Gが実横加速度Gyの絶対値に応じて決定される。
【0094】
次に、CPU61はステップ715に進み、後進表示フラグBACKの値が「1」であるか否かを判定し、同ステップ715にて「Yes」と判定する場合ステップ720に進んで旋回方向表示フラグLの値が「1」であるか否かを判定するとともに、同ステップ720にて「Yes」と判定する場合(即ち、車両が後進走行しながら反時計まわりの方向へ旋回している場合)、ステップ725に進んで、正の一定値である係数Krにステップ710にて計算した制御量Gを乗じた値を左後輪RLの目標スリップ率Strlとして設定するとともに、その他の車輪FL,FR,RRの目標スリップ率Stfl,Stfr,Strrを総て「0」に設定し、ステップ795に進んで本ルーチンを一旦終了する。これにより、車両が後進走行しながら反時計まわりの方向へ旋回している場合において、旋回方向外側の進行方向における前側の車輪(後輪)に対応する左後輪RLにのみ、旋回方向と反対方向のヨーイングモーメントを発生させるための実横加速度Gyの絶対値に応じた目標スリップ率が設定される。
【0095】
一方、ステップ720の判定において旋回方向表示フラグLが「0」であるとき、CPU61は同720にて「No」と判定してステップ730進んで、前記係数Krに前記制御量Gを乗じた値を右後輪RRの目標スリップ率Strrとして設定するとともに、その他の車輪FL,FR,RLの目標スリップ率Stfl,Stfr,Strlを総て「0」に設定し、ステップ795に進んで本ルーチンを一旦終了する。これにより、車両が後進走行しながら時計まわりの方向へ旋回している場合において、旋回方向外側の進行方向における前側の車輪(後輪)に対応する右後輪RRにのみ、旋回方向と反対方向のヨーイングモーメントを発生させるための実横加速度Gyの絶対値に応じた目標スリップ率が設定される。
【0096】
他方、ステップ715の判定において後進表示フラグBACKの値が「0」である場合、CPU61は同ステップ715にて「No」と判定してステップ735に進んで旋回方向表示フラグLの値が「1」であるか否かを判定するとともに、同ステップ735にて「Yes」と判定する場合(即ち、車両が前進走行しながら反時計まわりの方向へ旋回している場合)、ステップ740に進んで、前記係数Kfにステップ710にて計算された制御量Gを乗じた値を右前輪FRの目標スリップ率Stfrとして設定するとともに前記係数Kbに同制御量Gを乗じた値を右後輪RRの目標スリップ率Strrとして設定し、その他の車輪FL,RLの目標スリップ率Stfl,Strlを共に「0」に設定し、ステップ795に進んで本ルーチンを一旦終了する。これにより、車両が前進走行しながら反時計まわりの方向へ旋回している場合において、旋回方向外側の前後輪に対応する右前輪FR及び右後輪RRにのみ、旋回方向と反対方向のヨーイングモーメントを発生させるための実横加速度Gyの絶対値に応じた目標スリップ率が設定される。
【0097】
一方、ステップ735の判定において旋回方向表示フラグLが「0」であるとき、CPU61は同735にて「No」と判定してステップ745に進んで、前記係数Kfに前記制御量Gを乗じた値を左前輪FLの目標スリップ率Stflとして設定するとともに前記係数Kbに同制御量Gを乗じた値を左後輪RLの目標スリップ率Strlとして設定し、その他の車輪FR,RRの目標スリップ率Stfr,Strrを共に「0」に設定し、ステップ795に進んで本ルーチンを一旦終了する。これにより、車両が前進走行しながら時計まわりの方向へ旋回している場合において、旋回方向外側の前後輪に対応する左前輪FL及び左後輪RLにのみ、旋回方向と反対方向のヨーイングモーメントを発生させるための実横加速度Gyの絶対値に応じた目標スリップ率が設定される。以上のようにして、横転防止制御のみを実行する際に各車輪に付与すべきブレーキ力を決定するために必要となる各車輪の目標スリップ率が決定される。
【0098】
次に、車両の制御モードの設定について説明すると、CPU61は図8に示したルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、CPU61はステップ800から処理を開始し、ステップ805に進んで、現時点においてアンチスキッド制御が必要であるか否かを判定する。アンチスキッド制御は、ブレーキペダルBPが操作されている状態において特定の車輪がロックしている場合に、同特定の車輪のブレーキ力を減少させる制御である。アンチスキッド制御の詳細については周知であるので、ここではその詳細な説明を省略する。
【0099】
具体的には、CPU61はステップ805において、ブレーキスイッチ55によりブレーキペダルBPが操作されていることが示されている場合であって、且つ図4のステップ415にて算出した特定の車輪の実際のスリップ率Sa**の値が正の所定値以上となっている場合に、アンチスキッド制御が必要であると判定する。
【0100】
ステップ805の判定にてアンチスキッド制御が必要であると判定したとき、CPU61はステップ810に進んで、旋回時安定性制御とアンチスキッド制御とを重畳して実行する制御モードを設定するため変数Modeに「1」を設定し、続くステップ850に進む。
【0101】
一方、ステップ805の判定にてアンチスキッド制御が必要でないと判定したとき、CPU61はステップ815に進んで、現時点において前後制動力配分制御が必要であるか否かを判定する。前後制動力配分制御は、ブレーキペダルBPが操作されている状態において車両の前後方向の減速度の大きさに応じて前輪のブレーキ力に対する後輪のブレーキ力の比率(配分)を減少させる制御である。前後制動力配分制御の詳細については周知であるので、ここではその詳細な説明を省略する。
【0102】
具体的には、CPU61はステップ815において、ブレーキスイッチ55によりブレーキペダルBPが操作されていることが示されている場合であって、且つ図4のステップ420にて算出した推定車体加速度DVsoの値が負の値であり同推定車体加速度DVsoの絶対値が所定値以上となっている場合に、前後制動力配分制御が必要であると判定する。
【0103】
ステップ815の判定にて前後制動力配分制御が必要であると判定したとき、CPU61はステップ820に進んで、旋回時安定性制御と前後制動力配分制御とを重畳して実行する制御モードを設定するため変数Modeに「2」を設定し、続くステップ850に進む。
【0104】
ステップ815の判定にて前後制動力配分制御が必要でないと判定したとき、CPU61はステップ825に進んで、現時点においてトラクション制御が必要であるか否かを判定する。トラクション制御は、ブレーキペダルBPが操作されていない状態において特定の車輪がエンジン31の駆動力が発生している方向にスピンしている場合に、同特定の車輪のブレーキ力を増大させる制御又はエンジン31の駆動力を減少させる制御である。トラクション制御の詳細については周知であるので、ここではその詳細な説明を省略する。
【0105】
具体的には、CPU61はステップ825において、ブレーキスイッチ55によりブレーキペダルBPが操作されていないことが示されている場合であって、且つ図4のステップ415にて算出した特定の車輪の実際のスリップ率Sa**の値が負の値であり同実際のスリップ率Sa**の絶対値が所定値以上となっている場合に、トラクション制御が必要であると判定する。
【0106】
ステップ825の判定にてトラクション制御が必要であると判定したとき、CPU61はステップ830に進んで、旋回時安定性制御とトラクション制御とを重畳して実行する制御モードを設定するため変数Modeに「3」を設定し、続くステップ850に進む。
【0107】
ステップ825の判定にてトラクション制御が必要でないと判定したとき、CPU61はステップ835に進んで、現時点において上記旋回時安定性制御が必要であるか否かを判定する。具体的には、CPU61はステップ835において、横加速度センサ54が検出する実横加速度Gyの絶対値が横転防止制御開始基準値Gyth未満であって、且つ前記図5のステップ510にて算出した横加速度偏差ΔGyの絶対値が前記値Gy1以上となっている場合(即ち、OS−US抑制制御が実行される場合)、並びに、同実横加速度Gyの絶対値が同横転防止制御開始基準値Gyth以上となっている場合(即ち、横転防止制御が実行される場合)、図6又は図7にて設定された目標スリップ率St**の値が「0」でない特定の車輪が存在するから旋回時安定性制御が必要であると判定する。
【0108】
ステップ835の判定にて旋回時安定性制御が必要であると判定したとき、CPU61はステップ840に進んで、旋回時安定性制御(実際には、OS−US抑制制御、又は横転防止制御の何れか一方)のみを実行する制御モードを設定するため変数Modeに「4」を設定し、続くステップ850に進む。一方、ステップ835の判定にて旋回時安定性制御が必要でないと判定したとき、CPU61はステップ845に進んで、車両の運動制御を実行しない非制御モードを設定するため変数Modeに「0」を設定し、続くステップ850に進む。この場合、制御すべき特定の車輪は存在しない。
【0109】
CPU61はステップ850に進むと、制御対象車輪に対応するフラグCONT**に「1」を設定するとともに、制御対象車輪でない非制御対象車輪に対応するフラグCONT**に「0」を設定する。なお、このステップ850における制御対象車輪は、図2に示した対応する増圧弁PU**及び減圧弁PD**の少なくとも一方を制御する必要がある車輪である。
【0110】
従って、例えば、ブレーキペダルBPが操作されていない状態であって上述した図6のステップ630(又はステップ680)に進む場合等、右前輪FRのホイールシリンダWfr内のブレーキ液圧のみを増圧する必要がある場合、図2に示した制御弁SA1,切換弁STR及び増圧弁PUflを共に第2の位置に切換るとともに増圧弁PUfr及び減圧弁PDfrをそれぞれ制御することにより、ホイールシリンダWfl内のブレーキ液圧をその時点での液圧に保持した状態で高圧発生部41が発生する高圧を利用してホイールシリンダWfr内のブレーキ液圧のみを増圧することになる。従って、この場合における制御対象車輪には、右前輪FRのみならず左前輪FLが含まれる。そして、CPU61はステップ850を実行した後、ステップ895に進んで本ルーチンを一旦終了する。このようにして、制御モードが特定されるとともに、制御対象車輪が特定される。
【0111】
次に、各車輪に付与すべきブレーキ力の制御について説明すると、CPU61は図9に示したルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、CPU61はステップ900から処理を開始し、ステップ905に進んで、変数Modeが「0」でないか否かを判定し、変数Modeが「0」であればステップ905にて「No」と判定してステップ910に進み、各車輪に対してブレーキ制御を実行する必要がないのでブレーキ液圧制御装置40における総ての電磁弁をOFF(非励磁状態)にした後、ステップ995に進んで本ルーチンを一旦終了する。これにより、ドライバーによるブレーキペダルBPの操作力に応じたブレーキ液圧が各ホイールシリンダW**に供給される。
【0112】
一方、ステップ905の判定において変数Modeが「0」でない場合、CPU61はステップ905にて「Yes」と判定してステップ915に進み変数Modeが「4」であるか否かを判定する。そして、変数Modeが「4」でない場合(即ち、旋回時安定性制御以外のアンチスキッド制御等が必要である場合)、CPU61はステップ915にて「No」と判定してステップ920に進み、図8のステップ850にてフラグCONT**の値が「1」に設定された制御対象車輪に対して図6又は図7にて既に設定した旋回時安定性制御のみを実行する際に必要となる各車輪の目標スリップ率St**の値を補正した後ステップ925に進む。これにより、旋回時安定性制御に重畳される変数Modeの値に対応する制御を実行する際に必要となる各車輪の目標スリップ率分だけ図6又は図7にて既に設定した各車輪の目標スリップ率St**の値が制御対象車輪毎に補正される。
【0113】
ステップ915の判定において変数Modeが「4」である場合、CPU61はステップ915にて「Yes」と判定し、図6又は図7にて既に設定した各車輪の目標スリップ率St**を補正する必要がないので直接ステップ925に進む。CPU61はステップ925に進むと、図8のステップ850にてフラグCONT**の値が「1」に設定された制御対象車輪に対して、目標スリップ率St**の値と、図4のステップ415にて算出した実際のスリップ率Sa**の値と、ステップ925内に記載の式とに基づいて制御対象車輪毎にスリップ率偏差ΔSt**を算出する。
【0114】
次いで、CPU61はステップ930に進み、上記制御対象車輪に対して同制御対象車輪毎に液圧制御モードを設定する。具体的には、CPU61はステップ925にて算出した制御対象車輪毎のスリップ率偏差ΔSt**の値と、ステップ930内に記載のテーブルとに基づいて、制御対象車輪毎に、スリップ率偏差ΔSt**の値が所定の正の基準値を超えるときは液圧制御モードを「増圧」に設定し、スリップ率偏差ΔSt**の値が所定の負の基準値以上であって前記所定の正の基準値以下であるときは液圧制御モードを「保持」に設定し、スリップ率偏差ΔSt**の値が前記所定の負の基準値を下回るときは液圧制御モードを「減圧」に設定する。
【0115】
次に、CPU61はステップ935に進み、ステップ930にて設定した制御対象車輪毎の液圧制御モードに基づいて、図2に示した制御弁SA1,SA2、切換弁STRを制御するとともに制御対象車輪毎に同液圧制御モードに応じて増圧弁PU**及び減圧弁PD**を制御する。
【0116】
具体的には、CPU61は液圧制御モードが「増圧」となっている車輪に対しては対応する増圧弁PU**及び減圧弁PD**を共に第1の位置(非励磁状態における位置)に制御し、液圧制御モードが「保持」となっている車輪に対しては対応する増圧弁PU**を第2の位置(励磁状態における位置)に制御するとともに対応する減圧弁PD**を第1の位置に制御し、液圧制御モードが「減圧」となっている車輪に対しては対応する増圧弁PU**及び減圧弁PD**を共に第2の位置(励磁状態における位置)に制御する。
【0117】
これにより、液圧制御モードが「増圧」となっている制御対象車輪のホイールシリンダW**内のブレーキ液圧は増大し、また、液圧制御モードが「減圧」となっている制御対象車輪のホイールシリンダW**内のブレーキ液圧は減少することで、各制御車輪の実際のスリップ率Sa**が目標スリップ率St**に近づくようにそれぞれ制御され、この結果、図8に設定した制御モードに対応する制御が達成される。
【0118】
なお、図8のルーチンの実行により設定された制御モードがトラクション制御を実行する制御モード(変数Mode=3)又は旋回時安定性制御のみを実行する制御モード(変数Mode=4)であるときには、エンジン31の駆動力を減少させるため、CPU61は必要に応じて、スロットル弁THの開度がアクセルペダルAPの操作量Accpに応じた開度よりも所定量だけ小さい開度になるようにスロットル弁アクチュエータ32を制御する。そして、CPU61はステップ995に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【0119】
以上、説明したように、本発明による車両の運動制御装置によれば、横転防止制御時において、車両が後進走行している場合、車両が前進走行している場合に比して前記所定の程度に相当する横転防止制御開始基準値Gythが小さくなるように設定される。従って、車両が同車両に過大なロール角が発生し易い状態である後進走行状態にある場合、同車両が同車両に過大なロール角が比較的発生し難い状態である前進走行状態にある場合に比して、より早い段階から車両の旋回方向と反対方向のヨーイングモーメントを発生させるための制動力が旋回方向外側の車輪に付与開始される。この結果、前進走行している場合に適用される前記横転防止制御開始基準値Gyth(即ち、前記前進時基準値Gyf)と、後進走行している場合に適用される同横転防止制御開始基準値Gyth(即ち、前記後進時基準値Gyb)とを、個別に最適な値に設定し得るから、車両が前進走行する場合か後進走行する場合かに拘わらず車両に過大なロール角が発生することを適切に防止することができた。
【0120】
また、横転防止制御時において、車両が後進走行している場合、車両の旋回方向と反対方向のヨーイングモーメントを発生させるための制動力が車両を減速させる減速力としても効果的に機能し得るように旋回方向外側の進行方向における前側の車輪(即ち、後輪)に付与される。従って、車両の旋回方向と反対の方向のヨーイングモーメントの作用と前記減速力の作用とが相俟って、車両に働く実横加速度Gyの絶対値がより一層低減せしめられて同車両に過大なロール角が発生することがより一層確実に防止できた。
【0121】
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記実施形態においては、車両の各車輪に付与されるブレーキ力を制御するための制御目標として各車輪のスリップ率を使用しているが、例えば、各車輪のホイールシリンダW**内のブレーキ液圧等、各車輪に付与されるブレーキ力に応じて変化する物理量であればどのような物理量を制御目標としてもよい。
【0122】
また、上記実施形態においては、図6のステップ610にて算出される制御量Gの最大値G1と図7のステップ710にて算出される制御量Gの最大値G2とを互いに異ならせているが、同制御量Gの最大値G1と同制御量Gの最大値G2とを同一の値としてもよい。
【0123】
また、上記実施形態においては、シフト位置センサ57の出力に基づいて車両が前進走行しているか後進走行しているかを判定しているが、ステアリング角度センサ52の出力値が示すステアリング角度θsの符号(正の値であるか負の値であるか)と横加速度センサ54の出力値が示す実横加速度Gyの符号との関係に基づいて車両が前進走行しているか後進走行しているかを判定してもよい。具体的には、前記ステアリング角度θsの符号と前記実横加速度Gyの符号とが同一の符号となっている場合、車両が前進走行していると判定され、同ステアリング角度θsの符号と同実横加速度Gyの符号とが互いに異なる符号となっている場合、車両が後進走行していると判定され得る。
【0124】
また、上記実施形態においては、横転防止制御時において、車両が後進走行している場合、車両の旋回方向と反対方向のヨーイングモーメントを発生させるための制動力が旋回方向外側の進行方向における前側の車輪(即ち、後輪)にのみ付与されるように構成されているが、同制動力が旋回方向外側の前後輪にのみ付与されるように構成されていてもよい。
【0125】
また、上記実施形態においては、図7のステップ710に示すように、横加速度センサ54の出力値が示す過大ロール角発生傾向指標値としての実横加速度Gyの絶対値に応じて横転防止制御時における制御量Gを決定しているが、過大ロール角発生傾向指標値としての車両に発生するロール角θrollの絶対値に応じて横転防止制御時における制御量Gを決定するように構成してもよい。
【0126】
この場合の具体的な処理を述べると、CPU61は図10に示したロール角θrollを算出するためのルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行する。従って、所定のタイミングになると、CPU61はステップ1000から処理を開始し、ステップ1005に進んで、車高センサ56fl,56fr,56rl及び56rrにより得られる各車輪部の車高Hfl,Hfr,Hrl,Hrrの各値と、ステップ1005内に記載の式とに基づいて車体左側部と車体右側部との車高差ΔHを算出する。
【0127】
ここで、車高差ΔHは、車体左前部と車体右前部との車高差と、車体左後部と車体右後部との車高差の平均値である。また、車高差ΔHは、車体左側部の車高が車体右側部の車高より高いとき、即ち車両が(車両上方から見て)反時計まわりの方向へ旋回しているときに正の値となり、車体左側部の車高が車体右側部の車高より低いとき、即ち車両が(車両上方から見て)時計まわりの方向へ旋回しているときに負の値となるように設定される。
【0128】
次に、CPU61はステップ1010に進んで、ステップ1005にて算出した車高差ΔHの値と、左右輪(例えば、左右後輪RL,RR)の各タイヤ踏面の路面との接触面の中心間の車体左右方向の距離であるホイールトレッドTの値と、ステップ1010内に記載の式とに基づいて車体のロール角θrollを算出した後、ステップ1095に進んで本ルーチンを一旦終了する。ここで、ステップ1010内に記載の式から明らかなように、ロール角θrollの符号は車高差ΔHの符号と同一となるので、ロール角θrollは、車両が(車両上方から見て)反時計まわりの方向へ旋回しているときに正の値となり、車両が(車両上方から見て)時計まわりの方向へ旋回しているときに負の値となるように設定される。
【0129】
そして、CPU61は、図7のステップ710内に記載のテーブルの横軸を実横加速度Gyの絶対値の代わりに図10のステップ1010にて算出したロール角θrollの絶対値とし、前進時基準値Gyf及び後進時基準値Gybをそれらに対応する前進時基準値θrollf及び後進時基準値θrollbに代えて制御量Gを算出する。このようにして、横転防止制御時における制御量G(従って、横転防止制御において所定の車輪に付与されるブレーキ力)が車両に発生するロール角θrollの絶対値に応じて変更される。また、前記計算したロール角θrollを時間微分した値であるロール角速度θ’rollを過大ロール角発生傾向指標値として使用し、同ロール角速度θ’rollの絶対値に応じて図7のステップ710にて算出される横転防止制御時における制御量Gを決定するように構成してもよい。
【0130】
また、図7のステップ710にて算出される制御量Gを過大ロール角発生傾向指標値としての車両に発生する図示しないヨーレイトセンサが検出する実際のヨーレイトの絶対値に応じて変更するように構成してもよい。また、図7のステップ710にて算出される制御量Gを過大ロール角発生傾向指標値としてのステアリング角度センサ52が取得するステアリング角度θs(ステアリング操作量)の絶対値に応じて変更するように構成してもよい。また、図7のステップ710にて算出される制御量Gを、過大ロール角発生傾向指標値としてのステアリング21の回転速度(ステアリングの操作速度)の絶対値に応じて変更するように構成してもよい。この場合、ステアリング回転速度θ’sは下記数4にて算出される。
【0131】
【数4】
θ’s=(θs−θs1)/Δt
【0132】
上記数4において、θs1は前回、図5のステップ505の処理の実行時にステアリング角度センサ52により取得した前回のステアリング角度であり、Δtは各ルーチンの演算周期である上記所定時間である。
【0133】
また、「過大ロール角発生傾向指標値」は、実横加速度Gyの絶対値、実際のヨーレイトの絶対値、ロール角θrollの絶対値、ロール角速度θ’roll、ステアリング角度θs、及びステアリング回転速度θ’sの絶対値の総和であってもよいし、これら各絶対値にそれぞれ所定の係数を乗算した値(重み付けした値)の総和であってもよい。また、これら各絶対値のうちで、前記横転防止制御開始基準値Gythに対応する基準値を超えた値となっているもの(各絶対値のうちで前記対応する基準値を超えた値となっているものが複数存在する場合、同対応する基準値からの偏差の程度が最も大きいもの)を「過大ロール角発生傾向指標値」として採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る車両の運動制御装置を搭載した車両の概略構成図である。
【図2】図1に示したブレーキ液圧制御装置の概略構成図である。
【図3】横転防止制御が実行される場合における車両の各車輪に付与されるブレーキ力の一例を車両が前進している場合と後進している場合とで分けて示した図である。
【図4】図1に示したCPUが実行する車輪速度等を算出するためのルーチンを示したフローチャートである。
【図5】図1に示したCPUが実行する横加速度偏差を算出するためのルーチンを示したフローチャートである。
【図6】図1に示したCPUがOS−US抑制制御時における目標スリップ率を算出するためのルーチンを示したフローチャートである。
【図7】図1に示したCPUが横転防止制御時における目標スリップ率を算出するためのルーチンを示したフローチャートである。
【図8】図1に示したCPUが制御モードを設定するためのルーチンを示したフローチャートである。
【図9】図1に示したCPUが各車輪に付与するブレーキ力を制御するためのルーチンを示したフローチャートである。
【図10】図1に示した実施形態の変形例に係る車両の運動制御装置のCPUがロール角を算出するためのルーチンを示したフローチャートである。
【符号の説明】
10…車両の運動制御装置、20…前輪転舵機構部、30…駆動力伝達機構部、40…ブレーキ液圧制御装置、50…センサ部、51**…車輪速度センサ、52・・・ステアリング角度センサ、54・・・横加速度センサ、57・・・シフト位置センサ、60…電気式制御装置、61…CPU[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle motion control device that controls the motion of a vehicle by controlling a braking force applied to each wheel of the vehicle.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when the vehicle is in a turning state, it is required to control the motion of the vehicle so that the turning state of the vehicle does not become unstable due to the occurrence of an excessive roll angle in the vehicle. The magnitude of the roll angle depends on the magnitude of the actual lateral acceleration, which is a component of the acceleration acting on the vehicle in the lateral direction of the vehicle body, and increases as the actual lateral acceleration increases. On the other hand, the magnitude of the actual lateral acceleration acting on the vehicle is reduced by generating a yawing moment in a direction opposite to the turning direction of the vehicle or by decelerating the vehicle.
[0003]
From the above, for example, in the vehicle motion control device (braking device) disclosed in
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-10-81215
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In general, a vehicle includes a pair of steered wheels as front wheels and a pair of non-steered wheels as rear wheels which are arranged at a predetermined distance in the front-rear direction of the vehicle body. In such a vehicle, when a pair of steered wheels is steered while the vehicle is traveling forward, a front portion in a traveling direction of the vehicle (that is, a front wheel (steered wheel) side portion of the vehicle) is subjected to centrifugal force acting on the vehicle. The vehicle enters a turning state by advancing toward the same pair of steered wheels (accordingly, in the turning direction inside) while opposing (the force acting in the turning direction outside direction of the vehicle body left-right direction). . Therefore, there is a tendency that a yawing moment in the turning direction is relatively unlikely to occur due to the action of the centrifugal force (therefore, the magnitude of the actual lateral acceleration tends to hardly increase).
[0006]
On the other hand, when the pair of steered wheels is steered while the vehicle is traveling backward, the rear portion in the traveling direction of the vehicle (that is, the front wheel (steered wheels) side portion of the vehicle) is subjected to centrifugal force acting on the vehicle. The vehicle enters a turning state by traveling in the direction of the same pair of steered wheels (accordingly, in the direction outside the turning direction) while being assisted. Therefore, in this case, the action of the centrifugal force tends to generate a yawing moment in the turning direction more easily than when the vehicle travels forward (therefore, the magnitude of the actual lateral acceleration tends to increase). .
[0007]
From the above, when the steered angle of the steered wheels (and the speed of the vehicle) changes under the same conditions, the roll angle generated in the vehicle is such that the vehicle travels backward as compared with the case where the vehicle turns while traveling forward. In the case of turning while the vehicle is turning, it occurs earlier and greatly. In other words, the vehicle is traveling backward (thus, the non-steered wheels are moving in the traveling direction) than when the vehicle is turning forward while traveling forward (and thus traveling while the steered wheels are the front wheels in the traveling direction). In this case, an excessive roll angle is more likely to occur in the vehicle when the vehicle turns (while traveling in a state of being the front wheel).
[0008]
However, in the disclosed device, there is a difference in the degree (specifically, the predetermined rollover prevention threshold) that prevents the occurrence of an excessive roll angle when the vehicle travels forward and when the vehicle travels backward. Not been. Therefore, for example, when the predetermined rollover prevention threshold is set to be an optimal value when the vehicle travels forward, the start timing of the control for applying the predetermined braking force when the vehicle travels backwards Is delayed, there is a possibility that an excessive roll angle occurs in the vehicle.
[0009]
On the other hand, for example, when the predetermined rollover prevention threshold is set to be an optimal value when the vehicle travels backward, the predetermined braking force is applied from an unnecessarily early stage when the vehicle travels forward. There is a problem that the energy for applying the predetermined braking force is unnecessarily consumed since the control to be applied is started.
[0010]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a vehicle motion control device that can appropriately prevent an excessive roll angle from being generated in a vehicle regardless of whether the vehicle is traveling forward or traveling backward.
[0011]
Summary of the Invention
The feature of the present invention is applied to a vehicle having at least a pair of steered wheels and a pair of non-steered wheels that are arranged at a predetermined distance in the front-rear direction of the vehicle body, and the vehicle has an excessive roll angle. An index value obtaining means for obtaining an excessive roll angle occurrence tendency index value indicating the degree of tendency to occur; and an excessively large roll angle occurrence tendency index value when the vehicle is in a turning state. When the degree of tendency to generate a large roll angle becomes equal to or more than a predetermined degree, a braking force for generating a yawing moment in a direction opposite to a turning direction of the vehicle with respect to the same vehicle is applied to a predetermined one of the wheels. A motion control device for a vehicle, comprising: a braking force control unit that applies to the wheels of the vehicle, wherein the vehicle is traveling with the pair of steered wheels being front wheels in the traveling direction of the vehicle. A traveling direction determining unit that determines whether the pair of non-steered wheels is running in a state of being a front wheel in the same traveling direction, wherein the braking force control unit determines that the pair of non-steered wheels are traveling in the forward direction. When it is determined that the vehicle is running with the front wheels in the same direction, the vehicle is compared with when it is determined that the pair of steered wheels are running with the front wheels in the same traveling direction. Thus, the predetermined degree is reduced.
[0012]
In this case, the excessive roll angle occurrence tendency index value obtained by the index value obtaining means is a lateral acceleration that is a component of the acceleration acting on the vehicle in a lateral direction of the vehicle body, a yaw rate acting on the vehicle, a roll angle generated on the vehicle, It is preferable that the value is based on at least one of a roll angular velocity which is a temporal change rate of the roll angle, a steering operation amount for changing a turning angle of the pair of steered wheels, and an operation speed of the steering wheel. is there. The “non-steered wheels” are used as (main) steered wheels in order to improve the turning performance of the vehicle at low speeds and to improve the running stability at high speeds, such as so-called four-wheel steering vehicles. Separately, it also includes a sub-steering wheel in a vehicle having a sub-steering wheel that can be steered in a relatively small steerable angle range.
[0013]
According to this, when it is determined that the vehicle is traveling with the pair of non-steered wheels serving as front wheels in the traveling direction (for example, the pair of steered wheels is the front wheel and the pair of non-steered wheels is (When it is determined that the vehicle is traveling backward when the vehicle is a wheel), when it is determined that the vehicle is traveling with a pair of steered wheels serving as front wheels in the same traveling direction ( For example, when the pair of steered wheels is a front wheel and the pair of non-steered wheels is a rear wheel, the predetermined degree is set to be smaller than when the vehicle is determined to be traveling forward. .
[0014]
Therefore, if it is determined that the vehicle is running with a pair of non-steered wheels serving as front wheels in the traveling direction in a state where an excessive roll angle is likely to occur in the vehicle, the vehicle is determined to have an excessively large roll angle. The vehicle rolls from an earlier stage as compared to the case where it is determined that the vehicle is traveling in a state where a pair of steered wheels that are relatively unlikely to generate a roll angle become front wheels in the same traveling direction. It is possible to start applying a braking force for generating a yawing moment in the direction opposite to the turning direction to the predetermined wheel.
[0015]
As a result, the predetermined degree applied when the vehicle is traveling in a state where the pair of steered wheels are front wheels in the traveling direction (for example, when the vehicle is traveling forward), and the vehicle has a pair of steered wheels. The predetermined degree applied when the non-steered wheel is running in a state of being the front wheel in the traveling direction (for example, when the vehicle is running backward) can be individually set to an optimum degree. In addition, it is possible to appropriately prevent the vehicle from generating an excessive roll angle regardless of whether the vehicle is traveling forward or traveling backward.
[0016]
Further, the motion control device for any one of the above-mentioned vehicles, when it is determined that the vehicle is running in a state where the pair of non-steered wheels are front wheels in the traveling direction, the braking force control means The predetermined wheel that applies a braking force for generating a yawing moment in a direction opposite to the turning direction of the vehicle is an outer wheel (only) of the same pair of non-steered wheels in the turning direction. Preferably, it is configured.
[0017]
When a braking force is applied to the outer wheels in the turning direction of the vehicle, a yawing moment in a direction opposite to the turning direction of the vehicle is generated in the vehicle. Further, when the vehicle is in a decelerating state, the load acting on the front wheel in the traveling direction of the vehicle increases due to the inertial force acting on the vehicle, and therefore the same applies if the braking force is applied to the front wheel in the traveling direction of the vehicle. The braking force can effectively function as a deceleration force for decelerating the vehicle.
[0018]
Therefore, as described above, if the braking force is applied (only) to the outer wheel in the turning direction of the vehicle, of the pair of non-steered wheels serving as the front wheels in the traveling direction of the vehicle, When the vehicle is traveling with the steered wheels being the front wheels in the traveling direction of the vehicle (for example, when the vehicle is traveling backward), the action of the yawing moment in the direction opposite to the turning direction of the vehicle and In combination with the action of the deceleration force, the actual lateral acceleration acting on the vehicle is further reduced, and the occurrence of an excessive roll angle in the vehicle can be more reliably prevented.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a vehicle motion control device according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of a vehicle equipped with a vehicle
[0020]
The vehicle
[0021]
The front
[0022]
The steering
[0023]
The driving
[0024]
As shown in FIG. 2 showing a schematic configuration of the brake fluid
[0025]
The high-
[0026]
The electric motor M is driven when the fluid pressure in the accumulator Acc falls below a predetermined lower limit, and is stopped when the fluid pressure in the accumulator Acc exceeds a predetermined upper limit. The hydraulic pressure in the accumulator Acc is always maintained at a high pressure within a predetermined range.
[0027]
A relief valve RV is provided between the accumulator Acc and the reservoir RS. When the hydraulic pressure in the accumulator Acc becomes abnormally higher than the high pressure, the brake fluid in the accumulator Acc is supplied to the reservoir RS. Is to be returned to. As a result, the hydraulic circuit of the high-
[0028]
The brake fluid
[0029]
The master cylinder MC generates a master cylinder hydraulic pressure according to the assisted operating force. The hydraulic booster HB is configured to generate a regulator hydraulic pressure corresponding to the assisted operating force, which is substantially the same as the master cylinder hydraulic pressure, by inputting the master cylinder hydraulic pressure. Since the configurations and operations of the master cylinder MC and the hydro booster HB are well known, a detailed description thereof will be omitted here. Thus, the master cylinder MC and the hydraulic booster HB generate the master cylinder hydraulic pressure and the regulator hydraulic pressure according to the operating force of the brake pedal BP, respectively.
[0030]
A control valve SA1, which is a three-port two-position switching type solenoid valve, is interposed between the master cylinder MC and each of the upstream side of the FR brake hydraulic
[0031]
When the control valve SA1 is at the first position (the position in the non-excited state) shown in FIG. 2, each of the master cylinder MC and the upstream portion of the FR brake fluid
[0032]
When the control valve SA2 is at the first position shown in FIG. 2 (the position in the non-excited state), each of the upstream portion of the hydro booster HB and the RR brake fluid
[0033]
Thus, the master cylinder hydraulic pressure is supplied to each of the upstream portion of the FR brake hydraulic
[0034]
Similarly, when the control valve SA2 is at the first position, the regulator fluid pressure is supplied to each of the upstream portion of the RR brake fluid
[0035]
The FR brake fluid
When the pressure-intensifying valve PUfr is in a first position (a position in a non-excited state) shown in FIG. 2, the pressure-intensifying valve PUfr connects the upstream portion of the FR brake fluid
[0036]
As a result, as for the brake fluid pressure in the wheel cylinder Wfr, when both the pressure increasing valve PUfr and the pressure reducing valve PDfr are at the first position, the fluid pressure of the upstream portion of the FR brake
[0037]
In addition, a check valve CV1 that allows only one-way flow of the brake fluid from the wheel cylinder Wfr side to the upstream portion of the FR brake fluid
[0038]
Similarly, the FL brake fluid
[0039]
A check valve CV5 that allows only one-way flow of the brake fluid from the upstream side to the downstream side is provided in parallel with the control valve SA1, and the control valve SA1 is located at the second position and the master valve SA1 is in the master position. When the communication between the cylinder MC and each of the FR brake fluid
[0040]
With the configuration described above, the brake fluid
[0041]
Further, when the brake pedal BP is not operated (opened), the brake fluid
[0042]
Referring to FIG. 1 again, the
[0043]
The steering angle θs is “0” when the
[0044]
The shift lever SL can be moved to at least an R (reverse) position for moving the vehicle backward and a D (drive) position for moving the vehicle forward. An "R signal" is output when the SL is at the R position, and a "D signal" is output when the shift lever SL is at the D position.
[0045]
The electric control device 60 includes a
[0046]
Accordingly, the
[0047]
(Overview of Vehicle Motion Control According to the Present Invention)
The vehicle
[0048]
(Equation 1)
Gyt = (Vso 2 ・ Θs) / (n ・ l) ・ (1 / (1 + Kh ・ Vso) 2 ))
[0049]
In the
[0050]
In addition, the present apparatus provides a lateral acceleration deviation ΔGy which is a deviation between the absolute value of the target lateral acceleration Gyt calculated as described above and the absolute value of the actual lateral acceleration Gy detected by the
[0051]
(Equation 2)
ΔGy = | Gyt | − | Gy |
[0052]
<Understeer suppression control>
When the value of the lateral acceleration deviation ΔGy is equal to or greater than the positive predetermined value Gy1, the vehicle has a state where the turning radius is larger than the turning radius when it is assumed that the target lateral acceleration Gyt is generated in the vehicle. (Hereinafter referred to as "understeer state"), the present apparatus determines that the turning state of the vehicle is in the understeer state, and performs understeer suppression control (hereinafter, "US suppression control") for suppressing the understeer state. Is also referred to as ".").
[0053]
Specifically, the present device generates a predetermined braking force in accordance with the value of the lateral acceleration deviation ΔGy only on the rear wheel in the traveling direction inside the turning direction to generate a yawing moment in the turning direction with respect to the vehicle. Force it to occur. As a result, the absolute value of the actual lateral acceleration Gy increases, and control is performed so that the actual lateral acceleration Gy approaches the target lateral acceleration Gyt.
[0054]
<Oversteer suppression control>
On the other hand, when the value of the lateral acceleration deviation ΔGy is equal to or less than the negative predetermined value −Gy1, the turning radius of the vehicle is smaller than the turning radius when it is assumed that the target lateral acceleration Gyt is generated in the vehicle. (Hereinafter referred to as "oversteer state"), the present apparatus determines that the turning state of the vehicle is in an oversteer state, and performs oversteer suppression control for suppressing the oversteer state. (Hereinafter also referred to as “OS suppression control”).
[0055]
Specifically, the present device generates a predetermined braking force in accordance with the value of the lateral acceleration deviation ΔGy only on the front wheels in the traveling direction outside the turning direction to yaw the vehicle in the direction opposite to the turning direction. Force the moment. As a result, the absolute value of the actual lateral acceleration Gy is reduced, and control is performed so that the actual lateral acceleration Gy approaches the target lateral acceleration Gyt.
[0056]
By executing the understeer suppression control or the oversteer suppression control in this way, the present apparatus controls the braking force to be applied to each wheel, and sets the actual lateral acceleration Gy according to the above equation (1). A predetermined yawing moment is generated for the vehicle in a direction approaching the lateral acceleration Gyt.
[0057]
<Overturn prevention control>
Further, in the present device, the absolute value of the actual lateral acceleration Gy detected by the lateral acceleration sensor 54 (the degree to which an excessive roll angle tends to occur in the vehicle) is equal to or greater than the rollover prevention control start reference value Gyth (a predetermined degree). At this time, since an excessive roll angle tends to occur in the vehicle, rollover prevention control for reducing the roll angle generated according to the absolute value of the actual lateral acceleration Gy is executed. When the anti-rollover control is executed (ie, when the absolute value of the actual lateral acceleration Gy is equal to or more than the anti-rollover control start reference value Gyth), the above-described understeer suppression control and oversteer suppression control are not executed. In other words, the rollover prevention control is executed prior to the understeer suppression control and the oversteer suppression control.
[0058]
Specifically, as shown in FIG. 3, the present device applies an actual lateral acceleration to a predetermined wheel on the outside in the turning direction, as shown in FIG. 3, which shows an example of a braking force applied to each wheel of the vehicle when the rollover prevention control is executed. A predetermined braking force corresponding to the absolute value of Gy is generated to forcibly generate a yawing moment in the direction opposite to the turning direction on the vehicle. Thus, the absolute value of the actual lateral acceleration Gy is reduced, and the roll angle generated on the vehicle body is controlled to be reduced. Here, the predetermined wheel at which the predetermined braking force is generated during the rollover prevention control, and the magnitude of the predetermined braking force are determined by whether the vehicle is traveling forward or backward, as described below. It depends on what you are doing.
[0059]
First, the case where the vehicle is traveling forward will be described. In the case where the anti-rollover control is executed in a state where the vehicle is turning counterclockwise while traveling forward (as viewed from above the vehicle). As shown in FIGS. 3A and 3B, each of which shows an example of the braking force applied to the front wheel FR and the rear wheel RR outside the turning direction, when the vehicle is traveling forward, the front and rear wheels outside the turning direction. A predetermined braking force is applied only to (a predetermined wheel).
[0060]
More specifically, as shown in FIG. 3A, the absolute value of the actual acceleration deviation Gy is determined by the braking force generated on the front wheel (wheel FR) outside the turning direction based on the rollover prevention control start reference value Gyth. As it increases from a certain forward reference value Gyf, it increases with a predetermined gradient from "0" to the forward front wheel side upper limit value ff, and after reaching the forward front wheel side upper limit value ff, the same actual lateral acceleration. Even if the absolute value of Gy increases, the front wheel upper limit value ff at the time of forward movement is set to be constant.
[0061]
Further, as shown in FIG. 3B, the braking force generated on the rear wheel (wheel RR) outside the turning direction is the same as the braking force generated during the forward running when the absolute value of the actual acceleration deviation Gy is the rollover prevention control start reference value Gyth. As the value increases from the reference value Gyf, it increases with a predetermined gradient from "0" to reach a forward rear wheel side upper limit value fb (smaller than the forward front wheel side upper limit value ff). After reaching the upper limit value fb, the rear wheel upper limit value fb is set to be constant during forward movement even if the absolute value of the actual lateral acceleration Gy increases.
[0062]
Next, a description will be given of a case where the vehicle is traveling backward. In a case where the vehicle is turning backward and clockwise (as viewed from above the vehicle) and the rollover prevention control is executed. As shown in FIG. 3C showing an example of the braking force applied to the rear wheel RR outside the turning direction, when the vehicle is traveling backward, the rear wheel which is the front wheel in the traveling direction outside the turning direction. A predetermined braking force is applied only to (a predetermined wheel, an outer wheel in a turning direction of a pair of non-steered wheels).
[0063]
More specifically, as shown in FIG. 3 (c), the absolute value of the actual acceleration deviation Gy is the braking force generated on the rear wheel (wheel RR) outside the turning direction. As it increases from the reference value Gyb at the time of reverse movement which is smaller than the reference value Gyf at the time of forward movement, it increases with a predetermined gradient from "0" to reach the rear wheel upper limit value fr at the time of reverse movement, and the rear wheel side at the time of reverse movement. After reaching the upper limit fr, even if the absolute value of the actual lateral acceleration Gy increases, the rear wheel side upper limit fr during the backward travel is set to be constant.
[0064]
As described above, during the rollover prevention control, the present device reduces the rollover prevention control start reference value Gyth, which corresponds to the predetermined degree, when the vehicle travels backward, compared to when the vehicle travels forward. Set to be. Further, the present device applies a predetermined braking force to the front and rear wheels on the outside in the turning direction when the vehicle travels forward, and applies the predetermined braking force only to the rear wheels on the outside in the turning direction when the vehicle travels backward. , The yaw moment in the direction opposite to the turning direction of the vehicle is generated to prevent the vehicle from generating an excessive roll angle.
[0065]
In this way, the present device executes the US suppression control, the OS suppression control, and the rollover prevention control (hereinafter, these are collectively referred to as “turning stability control”) to secure the stability of the vehicle. Thus, a predetermined braking force is applied to each wheel. Also, when performing the turning stability control, when it is necessary to also execute any one of anti-skid control, front-rear braking force distribution control, and traction control described later, The braking force to be applied to each wheel is finally determined in consideration of the braking force to be applied to each wheel in order to execute the one control. The outline of the vehicle motion control according to the present invention has been described above.
[0066]
(Actual operation)
Next, regarding the actual operation of the vehicle
[0067]
The
[0068]
Next, the
[0069]
Next, the
[0070]
Next, the
[0071]
[Equation 3]
DVso = (Vso−Vso1) / Δt
[0072]
Next, the
[0073]
Here, when the value of the turning direction display flag L is “1”, it indicates that the vehicle is turning in a counterclockwise direction (as viewed from above the vehicle), and when the value is “0”, the turning direction display flag L is the same. Indicates that the vehicle is turning clockwise (as viewed from above the vehicle). Therefore, the turning direction of the vehicle is specified by the value of the turning direction display flag L.
[0074]
When proceeding to step 440, the
[0075]
Here, when the value of the reverse display flag BACK is "1", it indicates that the vehicle is traveling backward, and when the value is "0", it indicates that the vehicle is traveling forward. Accordingly, the traveling direction of the vehicle is specified by the value of the reverse display flag BACK.
[0076]
Next, the calculation of the lateral acceleration deviation will be described. The
[0077]
Next, the
[0078]
Next, the calculation of the target slip ratio of each wheel, which is necessary to determine the braking force to be applied to each wheel when executing only the above-described OS-US suppression control, will be described. The routine is repeatedly executed every elapse of a predetermined time. Therefore, at a predetermined timing, the
[0079]
Now, assuming that the absolute value of the actual lateral acceleration Gy is smaller than the rollover prevention control start reference value Gyth, the
[0080]
As shown in the table described in
[0081]
Next, the
[0082]
When the
[0083]
On the other hand, when the turning direction display flag L is “0” in the determination at
[0084]
If the value of the reverse display flag BACK is “0” in the determination at
[0085]
On the other hand, when the turning direction display flag L is “0” in the determination at
[0086]
On the other hand, if it is determined in
[0087]
The processing of
[0088]
When the process proceeds to step 670 (that is, when the vehicle is turning clockwise while traveling backward), the
[0089]
When the process proceeds to step 680 (that is, when the vehicle is turning in the counterclockwise direction while traveling forward), the
[0090]
When the process proceeds to step 685 (that is, when the vehicle is turning in the clockwise direction while traveling forward), the
[0091]
Next, the calculation of the target slip ratio of each wheel required to determine the braking force to be applied to each wheel when executing only the above-described rollover prevention control will be described. The
[0092]
Now, assuming that the absolute value of the actual lateral acceleration Gy is equal to or larger than the rollover prevention control start reference value Gyth, the
[0093]
As shown in the table described in
[0094]
Next, the
[0095]
On the other hand, when the turning direction display flag L is “0” in the determination in
[0096]
On the other hand, if the value of the reverse display flag BACK is “0” in the determination of
[0097]
On the other hand, when the turning direction display flag L is “0” in the determination of
[0098]
Next, the control mode setting of the vehicle will be described. The
[0099]
Specifically, the
[0100]
If it is determined in
[0101]
On the other hand, when it is determined in
[0102]
More specifically, the
[0103]
When it is determined in
[0104]
If it is determined in
[0105]
Specifically, the
[0106]
When it is determined in
[0107]
When it is determined in
[0108]
When it is determined in
[0109]
When the
[0110]
Therefore, for example, when the brake pedal BP is not operated and the process proceeds to step 630 (or step 680) in FIG. 6 described above, only the brake fluid pressure in the wheel cylinder Wfr of the right front wheel FR needs to be increased. In this case, the control valve SA1, the switching valve STR, and the pressure-intensifying valve PUfl shown in FIG. 2 are both switched to the second position, and the pressure-increasing valve PUfr and the pressure-reducing valve PDfr are controlled, respectively. With the hydraulic pressure maintained at the current hydraulic pressure, only the brake hydraulic pressure in the wheel cylinder Wfr is increased using the high pressure generated by the high-
[0111]
Next, the control of the braking force to be applied to each wheel will be described. The
[0112]
On the other hand, if the variable Mode is not “0” in the determination of
[0113]
If the variable Mode is “4” in the determination in
[0114]
Next, the
[0115]
Next, the
[0116]
Specifically, the
[0117]
As a result, the brake hydraulic pressure in the wheel cylinder W ** of the control target wheel whose hydraulic pressure control mode is set to “increase pressure” increases, and the control target whose hydraulic pressure control mode is set to “decrease pressure” As the brake fluid pressure in the wheel cylinder W ** of the wheel decreases, the actual slip ratio Sa ** of each control wheel is controlled so as to approach the target slip ratio St **. As a result, FIG. Control corresponding to the set control mode is achieved.
[0118]
When the control mode set by executing the routine of FIG. 8 is the control mode for executing traction control (variable Mode = 3) or the control mode for executing only turning stability control (variable Mode = 4), In order to reduce the driving force of the
[0119]
As described above, according to the vehicle motion control device according to the present invention, during the rollover prevention control, when the vehicle is traveling backward, the predetermined degree is smaller than when the vehicle is traveling forward. Is set so that the anti-lateral overturn control start reference value Gyth corresponding to. Therefore, when the vehicle is in a reverse running state in which an excessive roll angle is likely to occur in the vehicle, or when the vehicle is in a forward running state in which an excessive roll angle is relatively unlikely to occur in the vehicle. The braking force for generating a yawing moment in the direction opposite to the turning direction of the vehicle is started from an earlier stage as compared with the case of the first embodiment. As a result, the rollover prevention control start reference value Gyth applied when the vehicle is traveling forward (ie, the forward reference value Gyf) and the rollover prevention control start reference value applied when the vehicle is traveling backward. Gyth (that is, the reverse reference value Gyb) can be individually set to an optimum value, so that an excessive roll angle occurs in the vehicle regardless of whether the vehicle is traveling forward or backward. Was properly prevented.
[0120]
Further, when the vehicle is running backward during the rollover prevention control, the braking force for generating the yawing moment in the direction opposite to the turning direction of the vehicle can effectively function as a deceleration force for decelerating the vehicle. To the front wheels (ie, rear wheels) in the traveling direction outside the turning direction. Therefore, the action of the yawing moment in the direction opposite to the turning direction of the vehicle and the action of the deceleration force are combined, so that the absolute value of the actual lateral acceleration Gy acting on the vehicle is further reduced, and the vehicle has an excessively large absolute value. The occurrence of a roll angle was more reliably prevented.
[0121]
The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be adopted within the scope of the present invention. For example, in the above embodiment, the slip ratio of each wheel is used as a control target for controlling the braking force applied to each wheel of the vehicle. Any physical quantity that changes according to the braking force applied to each wheel, such as brake fluid pressure, may be used as the control target.
[0122]
In the above embodiment, the maximum value G1 of the control amount G calculated in
[0123]
In the above embodiment, whether the vehicle is traveling forward or backward is determined based on the output of the
[0124]
In the above-described embodiment, when the vehicle is traveling backward during the rollover prevention control, the braking force for generating the yawing moment in the direction opposite to the turning direction of the vehicle is increased by the braking force on the front side in the traveling direction outside the turning direction. Although the braking force is applied only to the wheels (that is, the rear wheels), the braking force may be applied only to the front and rear wheels on the outside in the turning direction.
[0125]
Further, in the above embodiment, as shown in
[0126]
More specifically, the
[0127]
Here, the vehicle height difference ΔH is an average value of the vehicle height difference between the front left portion of the vehicle body and the front right portion of the vehicle body, and the vehicle height difference between the rear left portion of the vehicle body and the rear right portion of the vehicle body. The vehicle height difference ΔH is a positive value when the vehicle height on the left side of the vehicle body is higher than the vehicle height on the right side of the vehicle body, that is, when the vehicle is turning counterclockwise (as viewed from above the vehicle). When the vehicle height on the left side of the vehicle body is lower than the vehicle height on the right side of the vehicle body, that is, when the vehicle is turning clockwise (as viewed from above the vehicle), the value is set to be a negative value. .
[0128]
Next, the
[0129]
Then, the
[0130]
Further, the control amount G calculated in
[0131]
(Equation 4)
θ ′s = (θs−θs1) / Δt
[0132]
In the
[0133]
The “excessive roll angle occurrence tendency index value” is an absolute value of the actual lateral acceleration Gy, an absolute value of the actual yaw rate, an absolute value of the roll angle θroll, a roll angular velocity θ′roll, a steering angle θs, and a steering rotation velocity θ. It may be the sum of absolute values of 's, or the sum of values (weighted values) obtained by multiplying each of these absolute values by a predetermined coefficient. Among these absolute values, those having a value exceeding the reference value corresponding to the rollover prevention control start reference value Gyth (values exceeding the corresponding reference value among the absolute values) If there are a plurality of roll angles, the degree of deviation from the corresponding reference value is the greatest) may be adopted as the “excessive roll angle occurrence tendency index value”.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle equipped with a vehicle motion control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a brake fluid pressure control device shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a braking force applied to each wheel of the vehicle when a rollover prevention control is executed, separately for a case where the vehicle is moving forward and a case where the vehicle is moving backward.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a routine for calculating a wheel speed and the like executed by a CPU illustrated in FIG. 1;
FIG. 5 is a flowchart showing a routine for calculating a lateral acceleration deviation executed by a CPU shown in FIG. 1;
FIG. 6 is a flowchart showing a routine for the CPU shown in FIG. 1 to calculate a target slip ratio during OS-US suppression control.
FIG. 7 is a flowchart illustrating a routine for the CPU shown in FIG. 1 to calculate a target slip ratio during rollover prevention control.
FIG. 8 is a flowchart showing a routine for the CPU shown in FIG. 1 to set a control mode.
FIG. 9 is a flowchart showing a routine for controlling a braking force applied to each wheel by the CPU shown in FIG. 1;
FIG. 10 is a flowchart showing a routine for calculating a roll angle by a CPU of a vehicle motion control device according to a modification of the embodiment shown in FIG. 1;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記車両に過大なロール角が発生する傾向の程度を示す過大ロール角発生傾向指標値を取得する指標値取得手段と、
前記車両が旋回状態にあって、前記取得された過大ロール角発生傾向指標値により示される前記車両に過大なロール角が発生する傾向の程度が所定の程度以上となったとき同車両に対して同車両の旋回方向と反対の方向にヨーイングモーメントを発生させるための制動力を前記各車輪のうちの所定の車輪に付与する制動力制御手段と、を備えた車両の運動制御装置であって、
前記車両が前記一対の操舵輪が同車両の進行方向における前側の車輪となる状態で走行しているか前記一対の非操舵輪が同進行方向における前側の車輪となる状態で走行しているかを判定する進行方向判定手段を備え、
前記制動力制御手段は、前記車両が前記一対の非操舵輪が前記進行方向における前側の車輪となる状態で走行していると判定された場合、同車両が前記一対の操舵輪が同進行方向における前側の車輪となる状態で走行していると判定された場合に比して前記所定の程度を小さくするように構成された車両の運動制御装置。The present invention is applied to a vehicle having at least a pair of steered wheels and a pair of non-steered wheels arranged at a predetermined distance apart in the longitudinal direction of the vehicle body,
Index value obtaining means for obtaining an excessive roll angle occurrence tendency index value indicating the degree of tendency of the vehicle to generate an excessive roll angle,
When the vehicle is in a turning state and the degree of the tendency of the vehicle to generate an excessive roll angle indicated by the obtained excessive roll angle occurrence tendency index value is equal to or greater than a predetermined degree, Braking force control means for applying a braking force for generating a yawing moment in a direction opposite to the turning direction of the vehicle to predetermined wheels of the wheels, a vehicle motion control device comprising:
It is determined whether the vehicle is traveling with the pair of steered wheels being front wheels in the traveling direction of the vehicle or the pair of non-steered wheels is traveling with front wheels in the traveling direction of the vehicle. Traveling direction determining means,
The braking force control unit may determine that the vehicle is traveling in a state where the pair of non-steered wheels are the front wheels in the traveling direction. The motion control device for a vehicle configured to reduce the predetermined degree as compared with a case where it is determined that the vehicle is running in a state of being a front wheel in the vehicle.
前記指標値取得手段が取得する過大ロール角発生傾向指標値は、前記車両に働く加速度の車体左右方向の成分である横加速度、同車両に働くヨーレイト、同車両に発生するロール角、同ロール角の時間的変化率であるロール角速度、前記一対の操舵輪の転舵角を変更するステアリングの操作量、及び同ステアリングの操作速度の少なくとも一つに基づいた値である車両の運動制御装置。The vehicle motion control device according to claim 1,
The excessive roll angle occurrence tendency index value acquired by the index value acquiring means is a lateral acceleration which is a component of the acceleration acting on the vehicle in a lateral direction of the vehicle, a yaw rate acting on the vehicle, a roll angle occurring on the vehicle, a roll angle occurring on the vehicle. A motion control device for a vehicle, which is a value based on at least one of a roll angular velocity which is a temporal change rate of a steering wheel, a steering operation amount for changing a steering angle of the pair of steered wheels, and an operation speed of the steering wheel.
前記車両が前記一対の非操舵輪が前記進行方向における前側の車輪となる状態で走行していると判定された場合、前記制動力制御手段が前記車両の旋回方向と反対の方向にヨーイングモーメントを発生させるための制動力を付与する前記所定の車輪は、同一対の非操舵輪のうち前記旋回方向における外側の車輪である車両の運動制御装置。The motion control device for a vehicle according to claim 1 or 2,
When it is determined that the vehicle is running in a state where the pair of non-steered wheels are front wheels in the traveling direction, the braking force control unit generates a yawing moment in a direction opposite to a turning direction of the vehicle. The motion control device for a vehicle, wherein the predetermined wheel that applies the braking force to generate is an outer wheel in the turning direction among the same pair of non-steered wheels.
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