JP2007030833A - 車輌の走行運動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アクティブスタビライザ装置が正常であるか否かを考慮して目標ヨーレートを適正な値に演算し、アクティブスタビライザ装置が異常である場合にも車輌の走行運動の制御を適正に行う。
【解決手段】前輪側アクティブスタビライザ装置１６は正常であるが後輪側アクティブスタビライザ装置１８が異常であるときには（Ｓ２０、５０）、後輪側アクティブスタビライザ装置１８の作動が中止されると共に、目標ヨーレートγt演算用のスタビリティファクタＫhが二つのアクティブスタビライザ装置が正常である場合の値Ｋh0以上のＫh1に設定され（Ｓ２２０、２４０、２５０）、後輪側アクティブスタビライザ装置１８は正常であるが前輪側アクティブスタビライザ装置１６が異常であるときには（Ｓ２０、５０）、スタビリティファクタＫhがＫh1よりも大きいＫh2に設定され（Ｓ２２０、２４０、２６０）、目標ヨーレートγtの大きさが小さくされる。
【選択図】図３

Description

本発明は、車輌のヨーレートが目標ヨーレートになるよう各車輪の制駆動力を制御する車輌の走行運動制御装置に係り、更に詳細には車輌に付与されるアンチロールモーメントを増減するアンチロールモーメント増減装置を備えた車輌の走行運動制御装置に係る。

自動車等の車輌の走行運動を制御する走行運動制御装置の一つとして、例えば下記の特許文献１に記載されている如く、操舵角等に基づいて車輌の目標ヨーレートを演算し、車輌のヨーレートが目標ヨーレートになるよう各車輪の制動力を制御することによりスピン状態やドリフトアウト状態を抑制して車輌の走行運動を安定化させる走行運動制御装置はよく知られている。

また自動車等の車輌の旋回時に於けるロール挙動を制御すべく車輌に付与されるアンチロールモーメントを増減するアンチロールモーメント増減装置の一つとして、二分割のスタビライザと、該スタビライザのトーションバーを相対回転させるアクチュエータと、アクチュエータを制御する制御装置とを有し、車輌の旋回時の如く車輌に高いロールモーメントが作用する状況に於いてはアクチュエータによって二つのトーションバーを相対回転させ、車輌に付与されるアンチロールモーメントを増大させるよう構成されたアクティブスタビライザ装置が従来より知られている。

上述の如き走行運動制御装置によれば、各車輪の制動力の制御によって車輌のヨーレートを目標ヨーレートにすることができるので、スピン状態やドリフトアウト状態を抑制して車輌の走行安定性を向上させることができ、またアクティブスタビライザ装置によれば、車輌に高いロールモーメントが作用する状況に於いて車輌に付与されるアンチロールモーメントを増大させることができるので、スタビライザが通常のスタビライザである場合に比して、車輌の直進走行時の乗り心地性を悪化することなく旋回時の車輌のロールを低減し、車輌の操縦安定性を向上させることができる。
特許３１７８２７３号公報

一般に、車輌のヨーレートが目標ヨーレートになるよう各車輪の制動力又は駆動力を制御する走行運動制御装置に於いては、目標ヨーレートは周知の如く操舵角及び車速と共に車輌のスタビリティファクタに基づいて演算され、車輌にアクティブスタビライザ装置が搭載されている場合には、スタビリティファクタはアクティブスタビライザ装置が正常に作動することを前提として決定された値に設定される。

しかし車輌に所要のアンチロールモーメントを付与することができない異常がアクティブスタビライザ装置に発生すると、車輌のスタビリティファクタはアクティブスタビライザ装置が正常であることを前提として予め設定された値とは異なる値になるため、目標ヨーレートが適正な値に演算されなくなり、そのため走行運動制御装置による走行運動の制御が適正に行われなくなるという問題がある。尚この問題はアンチロールモーメント増減装置が各車輪の接地荷重を増減制御するアクティブサスペンション装置である場合も同様に発生する。

本発明は、アクティブスタビライザ装置の如きアンチロールモーメント増減装置を備えた車輌の走行運動制御装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、アンチロールモーメント増減装置が正常であるか否かを考慮して目標ヨーレートを適正な値に演算することにより、アンチロールモーメント増減装置に異常が生じた場合にも車輌の走行運動の制御を適正に行うことである。

上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項１の構成、即ち車輌の目標ヨーレートを設定する目標ヨーレート設定手段と、車輌のヨーレートが前記目標ヨーレートになるよう各車輪の制駆動力を制御する制駆動力制御手段と、車輌に付与されるアンチロールモーメントを増減するアンチロールモーメント増減装置とを有する車輌の走行運動制御装置に於いて、前記目標ヨーレート設定手段は車輌に所要のアンチロールモーメントを付与することができない異常が前記アンチロールモーメント増減装置に生じているときには前記アンチロールモーメント増減装置が正常であるときに比して前記目標ヨーレートの大きさを小さくすることを特徴とする車輌の走行運動制御装置によって達成される。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記目標ヨーレート設定手段は少なくともスタビリティファクタに基づいて前記目標ヨーレートを演算し、前記アンチロールモーメント増減装置が異常であるときには前記アンチロールモーメント増減装置が正常であるときに比して前記スタビリティファクタを大きくすることにより前記目標ヨーレートの大きさを小さくするよう構成される（請求項２の構成）。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項２の構成に於いて、前記アンチロールモーメント増減装置は前輪側アンチロールモーメント増減装置と後輪側アンチロールモーメント増減装置とよりなり、前記目標ヨーレート設定手段は前記前輪側アンチロールモーメント増減装置及び前記後輪側アンチロールモーメント増減装置の何れが異常であるかに応じて前記スタビリティファクタを異なる値に設定するよう構成される（請求項３の構成）。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１乃至３の構成に於いて、前記アンチロールモーメント増減装置は前輪側アンチロールモーメント増減装置と後輪側アンチロールモーメント増減装置とよりなり、前記前輪側アンチロールモーメント増減装置が異常であるときには、前記後輪側アンチロールモーメント増減装置の作動が停止され、前記後輪側アンチロールモーメント増減装置が異常であるときには、前記前輪側アンチロールモーメント増減装置の制御量が低減されるよう構成される（請求項４の構成）。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項４の構成に於いて、前記目標ヨーレート設定手段は、前記前輪側アンチロールモーメント増減装置が異常であり前記後輪側アンチロールモーメント増減装置の作動が停止されているときには、前記後輪側アンチロールモーメント増減装置が異常であり前記前輪側アンチロールモーメント増減装置の制御量が低減されているときに比して、前記目標ヨーレートの大きさを小さくするよう構成される（請求項５の構成）。

一般に、アクティブスタビライザ装置の如きアンチロールモーメント増減装置を備えた車輌に於いて、車輌に所要のアンチロールモーメントを付与することができない異常がアンチロールモーメント増減装置に生じると、アンチロールモーメント増減装置が正常である場合に比して車輌のスタビリティファクタが大きくなるので、車輌の目標ヨーレートが予め設定されたスタビリティファクタに基づいて演算されると、車輌の目標ヨーレートの大きさが本来あるべき値よりも大きくなって車輌のヨーレートと目標ヨーレートとの偏差の大きさが大きくなる。そのため車輌のヨーレートが目標ヨーレートになるよう制駆動力制御手段によって各車輪の制駆動力が制御されると、制駆動力制御手段の制御量が過剰になって車輌の旋回状態がオーバーステア状態になり易い。

上記請求項１の構成によれば、車輌に所要のアンチロールモーメントを付与することができない異常がアンチロールモーメント増減装置に生じているときにはアンチロールモーメント増減装置が正常であるときに比して目標ヨーレートの大きさが小さくされるので、車輌のヨーレートと目標ヨーレートとの偏差の大きさを小さくすることができ、これにより制駆動力制御手段の制御量が過剰になることに起因して車輌の旋回状態がオーバーステア状態になることを確実に防止することができる。

また上記請求項２の構成によれば、目標ヨーレートは少なくともスタビリティファクタに基づいて演算され、アンチロールモーメント増減装置が異常であるときにはアンチロールモーメント増減装置が正常であるときに比してスタビリティファクタを大きくすることにより目標ヨーレートの大きさが小さくされるので、アンチロールモーメント増減装置が異常であるときにはアンチロールモーメント増減装置が正常であるときに比して目標ヨーレートの大きさを確実に小さくすることができる。

また一般に、アンチロールモーメント増減装置が前輪側アンチロールモーメント増減装置と後輪側アンチロールモーメント増減装置とよりなる場合には、前輪側アンチロールモーメント増減装置及び後輪側アンチロールモーメント増減装置の何れが異常であるかによって車輌の前後輪のロール剛性配分比が異なり、アンチロールモーメント増減装置が正常である場合に比して車輌の目標ヨーレートの大きさが過剰になる度合も異なる。

上記請求項３の構成によれば、前輪側アンチロールモーメント増減装置及び後輪側アンチロールモーメント増減装置の何れが異常であるかに応じてスタビリティファクタが異なる値に設定されるので、前輪側アンチロールモーメント増減装置及び後輪側アンチロールモーメント増減装置の何れが異常であるかに応じて目標ヨーレートの大きさの低減を適正に行うことができる。

また一般に、前輪側アンチロールモーメント増減装置及び後輪側アンチロールモーメント増減装置を備えた車輌に於いて、前輪側アンチロールモーメント増減装置が異常になると、前輪側に比して後輪側のロール剛性が高くなるため、車輌の旋回状態がオーバーステア状態になり易く、逆に後輪側アンチロールモーメント増減装置が異常になると、後輪側に比して前輪側のロール剛性が高くなるため、車輌の旋回状態が過剰にアンダーステア状態になり易い。

上記請求項４の構成によれば、前輪側アンチロールモーメント増減装置が異常であるときには、後輪側アンチロールモーメント増減装置の作動が停止され、後輪側アンチロールモーメント増減装置が異常であるときには、前輪側アンチロールモーメント増減装置の制御量が低減されるので、前輪側アンチロールモーメント増減装置が異常であるときに車輌の旋回状態がオーバーステア状態になることを確実に防止することができ、また後輪側アンチロールモーメント増減装置が異常であるときに車輌の旋回状態が過剰にアンダーステア状態になることを確実に防止することができ、これによりかかるアンチロールモーメント増減装置の制御が行われない場合に比して、車輌の旋回時の走行安定性を確実に向上させることができる。

また上記請求項５の構成によれば、前輪側アンチロールモーメント増減装置が異常であり後輪側アンチロールモーメント増減装置の作動が停止されているときには、後輪側アンチロールモーメント増減装置が異常であり前輪側アンチロールモーメント増減装置の制御量が低減されているときに比して、目標ヨーレートの大きさが小さくされるので、前輪側アンチロールモーメント増減装置が異常であり後輪側アンチロールモーメント増減装置の作動が停止されている状況に於いて、制駆動力制御手段による各車輪の制駆動力の制御に起因して車輌の旋回状態が過剰にオーバーステア状態になることを一層確実に防止することができる。

［課題解決手段の好ましい態様］
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至５の構成に於いて、アンチロールモーメント増減装置はアンチロールモーメントを車輌に付与するアンチロールモーメント付与手段と、車輌に作用するロールモーメントを推定するロールモーメント推定手段と、推定されたロールモーメントに応じてアンチロールモーメント付与手段を制御し車輌に付与されるアンチロールモーメントを増減する制御手段とを有するよう構成される（好ましい態様１）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様１の構成に於いて、アンチロールモーメント付与手段は二分割のスタビライザと該スタビライザのトーションバーを相対回転させるアクチュエータとを有するアクティブスタビライザを含むよう構成される（好ましい態様２）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様２の構成に於いて、アクチュエータの目標回転角度と実際の回転角度との偏差の大きさが回転角度基準値以上であるときにアンチロールモーメント増減装置が異常であると判定されるよう構成される（好ましい態様３）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項５及び上記好ましい態様１乃至３の構成に於いて、目標ヨーレートは少なくともスタビリティファクタに基づいて演算され、前輪側アンチロールモーメント増減装置が異常であり後輪側アンチロールモーメント増減装置の作動が停止されているときには、目標ヨーレートの演算に供されるスタビリティファクタが第一の値に設定され、後輪側アンチロールモーメント増減装置が異常であり前輪側アンチロールモーメント増減装置の制御量が低減されているときには、目標ヨーレートの演算に供されるスタビリティファクタが第二の値に設定され、第一の値は第二の値よりも小さいよう構成される（好ましい態様４）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項５及び上記好ましい態様４の構成に於いて、前輪側及び後輪側のアンチロールモーメント増減装置が異常であるときには、目標ヨーレートの演算に供されるスタビリティファクタは第一の値に設定されるよう構成される（好ましい態様６）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項３乃至５及び上記好ましい態様１乃至６の構成に於いて、前輪側及び後輪側のアンチロールモーメント増減装置が正常であるときには、目標ヨーレートの演算に供されるスタビリティファクタは前輪側及び後輪側のアンチロールモーメント増減装置の作動により変化する前後輪のロール剛性比に応じて可変設定されるよう構成される（好ましい態様７）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項２乃至５及び上記好ましい態様１乃至７の構成に於いて、前輪側若しくは後輪側のアンチロールモーメント増減装置が正常な状態より異常な状態に変化したときには、目標ヨーレートの演算に供されるスタビリティファクタは前輪側若しくは後輪側のアンチロールモーメント増減装置が正常な状態であるときの値より前輪側若しくは後輪側のアンチロールモーメント増減装置が異常な状態であるときの値まで漸次変化するよう構成される（好ましい態様８）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様１乃至３の構成に於いて、アンチロールモーメント付与手段は車輪の支持荷重を増減可能なアクティブサスペンションを含むよう構成される（好ましい態様９）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様９の構成に於いて、何れかの車輪の目標支持荷重と実際の支持荷重との偏差の大きさが支持荷重基準値以上であるときにアンチロールモーメント増減装置が異常であると判定されるよう構成される（好ましい態様１０）。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を好ましい実施例について詳細に説明する。

図１は前輪側及び後輪側にアクティブスタビライザ装置が設けられた車輌に適用された本発明による車輌の走行運動制御装置の一つの実施例を示す概略構成図である。

図１に於いて、１０FL及び１０FRはそれぞれ車輌１２の従動輪である左右の前輪を示し、１０RL及び１０RRはそれぞれ車輌１２の駆動輪である左右の後輪を示している。操舵輪でもある左右の前輪１０FL及び１０FRは運転者による図には示されていないステアリングホイールが運転者により転舵されることに応答して駆動される図には示されていないパワーステアリング装置によりタイロッドを介して操舵される。

左右の前輪１０FL及び１０FRの間にはアクティブスタビライザ装置１６が設けられ、左右の後輪１０RL及び１０RRの間にはアクティブスタビライザ装置１８が設けられている。アクティブスタビライザ装置１６は車輌の横方向に延在する軸線に沿って互いに同軸に整合して延在する一対のトーションバー部分１６TL及び１６TRと、それぞれトーションバー部分１６TL及び１６TRの外端に一体に接続された一対のアーム部１６AL及び１６ARとを有している。トーションバー部分１６TL及び１６TRはそれぞれ図には示されていないブラケットを介して図には示されていない車体に自らの軸線の回りに回転可能に支持されている。アーム部１６AL及び１６ARはそれぞれトーションバー部分１６TL及び１６TRに対し交差するよう車輌前後方向に延在し、アーム部１６AL及び１６ARの外端はそれぞれ図には示されていないゴムブッシュ装置を介して左右前輪１０FL及び１０FRの車輪支持部材又はサスペンションアームに連結されている。

アクティブスタビライザ装置１６はトーションバー部分１６TL及び１６TRの間にアクチュエータ２０Fを有している。アクチュエータ２０Fは必要に応じて一対のトーションバー部分１６TL及び１６TRを互いに逆方向へ回転駆動することにより、左右の前輪１０FL及び１０FRが互いに逆相にてバウンド、リバウンドする際に捩り応力により車輪のバウンド、リバウンドを抑制する力を変化し、これにより左右前輪の位置に於いて車輌に付与されるアンチロールモーメントを増減し、前輪側の車輌のロール剛性を可変制御する。

同様に、アクティブスタビライザ装置１８は車輌の横方向に延在する軸線に沿って互いに同軸に整合して延在する一対のトーションバー部分１８TL及び１８TRと、それぞれトーションバー部分１８TL及び１８TRの外端に一体に接続された一対のアーム部１８AL及び１８ARとを有している。トーションバー部分１８TL及び１８TRはそれぞれ図には示されていないブラケットを介して図には示されていない車体に自らの軸線の回りに回転可能に支持されている。アーム部１８AL及び１８ARはそれぞれトーションバー部分１８TL及び１８TRに対し交差するよう車輌前後方向に延在し、アーム部１８AL及び１８ARの外端はそれぞれ図には示されていないゴムブッシュ装置を介して左右後輪１０RL及び１０RRの車輪支持部材又はサスペンションアームに連結されている。

アクティブスタビライザ装置１８はトーションバー部分１８TL及び１８TRの間にアクチュエータ２０Rを有している。アクチュエータ２０Rは必要に応じて一対のトーションバー部分１８TL及び１８TRを互いに逆方向へ回転駆動することにより、左右の後輪１０RL及び１０RRが互いに逆相にてバウンド、リバウンドする際に捩り応力により車輪のバウンド、リバウンドを抑制する力を変化し、これにより左右後輪の位置に於いて車輌に付与されるアンチロールモーメントを増減し、後輪側の車輌のロール剛性を可変制御する。

尚アクティブスタビライザ装置１６及び１８自体は本発明の要旨をなすものではないので、車輌のロール剛性を可変制御し得るものである限り当技術分野に於いて公知の任意の構成のものであってよいが、例えば本願出願人の出願にかかる特開２００５−８８７２２の公開公報に記載のアクティブスタビライザ装置、即ち一方のトーションバー部分の内端に固定され駆動歯車が取り付けられた回転軸を有する電動機と、他方のトーションバー部分の内端に固定され駆動歯車に噛合する従動歯車とを有し、駆動歯車及び従動歯車は駆動歯車の回転を従動歯車へ伝達するが、従動歯車の回転を駆動歯車へ伝達しない歯車であるアクティブスタビライザ装置であることが好ましい。

図示の如く、アクティブスタビライザ装置１６及び１８のアクチュエータ２０F及び２０Rは電子制御装置２４により制御される。尚図１には詳細に示されていないが、電子制御装置２４はそれぞれＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭと入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続されたマイクロコンピュータ及び駆動回路よりなっていてよい。

また図１に示されている如く、左右の前輪１０FL、１０FR及び左右の後輪１０RL、１０RRの制動力は制動装置２８の油圧回路３０により対応するホイールシリンダ３２FL、３２FR、３２RL、３２RRの制動圧が制御されることによって制御される。図には示されていないが、油圧回路３０はリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含み、各ホイールシリンダの制動圧力は通常時には運転者によるブレーキペダル３４の踏み込み量及びブレーキペダル３４の踏み込みに応じて駆動されるマスタシリンダ３６の圧力に応じて制御され、また必要に応じてオイルポンプや種々の弁装置が制動力制御用の電子制御装置３８によって制御されることにより、運転者によるブレーキペダル３４の踏み込み量に関係なく制御される。

尚図１には詳細に示されていないが、制動力制御用の電子制御装置３８もマイクロコンピュータと駆動回路とよりなり、マイクロコンピュータは例えばＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭと、入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的な構成のものであってよい。

図１に示されている如く、電子制御装置２４には横加速度センサ２５より車輌の横加速度Ｇyを示す信号及び回転角度センサ２６F、２６Rにより検出されたアクチュエータ２０F及び２０Rの実際の回転角度φF、φRを示す信号が入力される。他方電子制御装置３８にはヨーレートセンサ４０により検出された車輌のヨーレートγを示す信号、車速センサ４２により検出された車速Ｖを示す信号、操舵角センサ４４により検出された操舵角θを示す信号が入力され、また圧力センサ４６よりマスタシリンダ圧力Ｐmを示す信号、圧力センサ４８FL〜４８RRより対応する車輪の制動圧（ホイールシリンダ圧力）Ｐbi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を示す信号が入力される。

尚電子制御装置２４及び３８は必要に応じて相互に信号の授受を行う。また横加速度センサ２５、回転角度センサ２６F、２６R、ヨーレートセンサ４０、操舵角センサ４４はそれぞれ車輌の左旋回時に生じる値を正として車輌の横加速度Ｇy、回転角度φF、φR、車輌のヨーレートγ、操舵角θを検出する。

電子制御装置２４は、図２に示されたフローチャートに従い、車輌の横加速度Ｇyに基づき車輌に作用するロールモーメントを推定し、前後輪の目標ロール剛性を演算し、ロールモーメントを打ち消す方向のアンチロールモーメントが増大するようロールモーメント及び目標ロール剛性に基づいてアクティブスタビライザ装置１６及び１８のアクチュエータ２０F及び２０Rの目標回転角度φFt、φRtを演算し、アクチュエータ２０F及び２０Rの回転角度φF、φRがそれぞれ対応する目標回転角度φFt、φRtになるよう制御し、これにより旋回時等に於ける車輌のロールを低減する。

従ってアクティブスタビライザ装置１６及び１８はそれぞれ前輪側及び後輪側にて車輌にアンチロールモーメントを付与する前輪側及び後輪側アンチロールモーメント付与装置として機能する。またアクティブスタビライザ装置１６及び１８、電子制御装置２６、横加速度センサ６０等は、車輌に過大なロールモーメントが作用するときにはアンチロールモーメントを増大させて車輌のロールを低減するアンチロールモーメント増減装置として機能する。

また電子制御装置２４は、所要のアンチロールモーメントを発生することができない異常がアクティブスタビライザ装置１６、１８等よりなるアンチロールモーメント増減装置に生じているか否かを判定し、アンチロールモーメント増減装置に異常が生じているか否か及び前後輪の目標ロール剛性比を示す信号を電子制御装置３８に対し出力する。

尚アクティブスタビライザ装置１６、１８等よりなるアンチロールモーメント増減装置に生じているか否かの判定自体は本発明の要旨をなすものではないので、当技術分野に於いて公知の任意の要領にて行われてよい。

例えばsignφfをアクティブスタビライザ装置１６のアクチュエータ２０Fの回転角度φfの符号として、signφf（φft−φf）にて表される回転角度の偏差Δφfが演算されると共に、回転角度の偏差Δφfが基準値Δφfo以上であるか否かの判別によりアクティブスタビライザ装置１６が異常であるか否かが判別され、同様の要領にてアクティブスタビライザ装置１８が異常であるか否かが判別されてよい。この場合基準値Δφfo（及びΔφro）は定数であってもよいが、車輌の横加速度Ｇyの大きさ又は操舵角θ及び車速Ｖに基づいて推定される車輌の推定横加速度Ｇyhの大きさが大きいほど大きくなるよう、車輌の横加速度Ｇy又は推定横加速度Ｇyhの大きさに基づいて可変設定されてもよい。

他方電子制御装置３８は、後述の如く図３に示されたフローチャートに従い、アンチロールモーメント増減装置に異常が生じているか否か及び前後輪の目標ロール剛性比に応じて車輌のスタビリティファクタＫhを演算し、車輌の操舵角θ、車速Ｖ、スタビリティファクタＫhに基づき車輌の目標ヨーレートγtを演算し、ヨーレートセンサ４０により検出された実ヨーレート（検出ヨーレート）γと目標ヨーレートγtとの偏差Δγを演算し、ヨーレート偏差Δγに基づきヨーレート偏差Δγを０にするための各車輪の目標制動圧Ｐtiを演算し、各車輪の制動圧Ｐiが目標制動圧Ｐtiになるよう制動装置２８を制御することにより車輌の走行運動制御のための制動力の制御を実行する。

次に図２に示されたフローチャートを参照して実施例１に於いて電子制御装置２４により達成されるアクティブスタビライザ装置の制御ルーチンについて説明する。尚図２に示されたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。

まずステップ１０に於いては車速センサ４２により検出された車速Ｖを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ２０に於いては前輪のアクティブスタビライザ装置１６が正常であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ５０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ３０へ進む。

ステップ３０に於いては前輪のアクティブスタビライザ装置１６の制御が中止されることによってその作動が中止され、ステップ４０に於いてはフラグＦsfが２にセットされると共にフラグＦsfが２であることを示す信号が電子制御装置３８へ送信される。

ステップ５０に於いては後輪のアクティブスタビライザ装置１８が正常であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ６０に於いてフラグＦsfが０にセットされると共にフラグＦsfが０であることを示す信号が電子制御装置３８へ送信され、否定判別が行われたときにはステップ７０に於いてフラグＦsfが１にセットされると共にフラグＦsfが１であることを示す信号が電子制御装置３８へ送信される。

ステップ８０に於いては車輌の横加速度Ｇyの大きさが大きいほど目標アンチロールモーメントＭatが大きくなるよう、車輌の横加速度Ｇyに基づき目標アンチロールモーメントＭatが演算される。尚目標アンチロールモーメントＭatは車速Ｖ及び操舵角θに基づいて演算される車輌の推定横加速度Ｇyhに基づいて演算されてもよく、車輌の横加速度Ｇy及び推定横加速度Ｇyhに基づいて演算されてもよい。

ステップ９０に於いてはフラグＦsfが０であるか否かの判別、即ち前輪のアクティブスタビライザ装置１６及び後輪のアクティブスタビライザ装置１８の両者が正常であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１４０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１００へ進む。

ステップ１００に於いては当技術分野に於いて公知の要領にて前輪の目標ロール剛性配分比Ｒsft（０＜Ｒsft＜１）が演算されると共に、前輪の目標ロール剛性配分比Ｒsftを示す信号が電子制御装置３８へ送信される。

ステップ１１０に於いてはそれぞれ下記の式１及び２に従って前輪の目標アンチロールモーメントＭaft及び後輪の目標アンチロールモーメントＭartが演算される。
Ｍaft＝Ｒsdt・Ｍat ……（１）
Ｍart＝（１−Ｒsdt）Ｍat ……（２）

ステップ１２０に於いてはそれぞれ前輪の目標アンチロールモーメントＭaft及び後輪の目標アンチロールモーメントＭartに基づきアクティブスタビライザ装置１６及び１８のアクチュエータ２０F及び２０Rの目標回転角φft及びφrtが演算され、ステップ１３０に於いてはそれぞれアクチュエータ２０F及び２０Rの回転角φf及びφrがそれぞれ目標回転角φft及びφrtになるよう制御される。

次に図３に示されたフローチャートを参照して実施例に於いて電子制御装置３８により達成される制動力の制御による車輌の走行運動の制御ルーチンについて説明する。尚図３に示されたフローチャートによる制御も図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。

まずステップ２１０に於いては車速センサ４２により検出された車速Ｖを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ２２０に於いてはフラグＦsfが０であるか否かの判別、即ち前輪のアクティブスタビライザ装置１６及び後輪のアクティブスタビライザ装置１８の両者が正常であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ２４０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ２３０へ進む。

ステップ２３０に於いては前輪の目標ロール剛性配分比Ｒsftに対する後輪の目標ロール剛性配分比（１−Ｒsft）の比としてロール剛性の目標前後輪配分比Ｒfr＝（１−Ｒsft）／Ｒsftが演算されると共に、ロール剛性の目標前後輪配分比Ｒfrが高いほどスタビリティファクタＫhが大きくなるよう、ロール剛性の目標前後輪配分比Ｒfrに基づき車輌の目標ヨーレートγtの演算に供されるスタビリティファクタＫhが演算され、しかる後ステップ２７０へ進む。

ステップ２４０に於いてはフラグＦsfが１であるか否かの判別、即ち前輪のアクティブスタビライザ装置１６が正常で後輪のアクティブスタビライザ装置１８が異常であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ２５０に於いて車輌の目標ヨーレートγtの演算に供されるスタビリティファクタＫhがＫh1に設定された後ステップ２７０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ２６０に於いて車輌の目標ヨーレートγtの演算に供されるスタビリティファクタＫhがＫh2に設定された後ステップ２７０へ進む。

尚この場合、スタビリティファクタＫh１及びＫh2は予め設定された一定値であってよく、前輪のアクティブスタビライザ装置１６及び後輪のアクティブスタビライザ装置１８の両者が正常である場合に演算されるスタビリティファクタＫhをＫh0として、スタビリティファクタＫh１及びＫh2はＫh0以上の値である。またスタビリティファクタＫh2はスタビリティファクタＫh１よりも大きい値である。即ちこれらのスタビリティファクタの大小関係はＫh0≦Ｋh１＜Ｋh2である。

ステップ２７０に於いては操舵角θ等に基づき車輌が旋回状態にあるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ３１０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ２８０へ進む。

ステップ２８０に於いてはフラグＦsfの変化があったか否かの判別、即ち前輪のアクティブスタビライザ装置１６若しくは後輪のアクティブスタビライザ装置１８の正常、異常の変化があったか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ３００へ進み、否定判別が行われたときにはステップ２９０へ進む。

ステップ２９０に於いては後述のステップ３００に於けるスタビリティファクタＫhの漸近処理が完了したか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ３１０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ３００に於いて目標ヨーレートγtの演算に供されるスタビリティファクタＫhの値がフラグＦsfの変化前の値よりフラグＦsfの変化後の値へ漸次変化するようスタビリティファクタＫhの漸近処理が行われ、しかる後ステップ３１０へ進む。

ステップ３１０に於いてはＨをホイールベースとし、Ｒgをステアリングギヤ比として、車速Ｖ、操舵角θ、スタビリティファクタＫhに基づき下記の式３に従って基準ヨーレートγeが演算されると共に、Ｔを時定数としｓをラプラス演算子として、下記の式４に従って車輌の目標ヨーレートγtが演算される。尚基準ヨーレートγeは動的なヨーレートを考慮すべく車輌の横加速度Ｇyを加味して演算されてもよい。
γe＝Ｖ・（θ／Ｒg）／｛（１＋ＫhＶ²）Ｈ｝ ……（３）
γt＝γe／（１＋Ｔｓ） ……（４）

ステップ３２０に於いてはヨーレートγと目標ヨーレートγtとの偏差Δγが演算され、ステップ３３０に於いてはヨーレート偏差Δγに基づきヨーレート偏差Δγを０にするための各車輪の目標制動圧Ｐtiが当技術分野に於いて公知の要領にて演算され、ステップ３４０に於いては各車輪の制動圧Ｐiがステップ２９０に於いて演算された目標制動圧Ｐtiになるよう制動装置２８が制御されることにより車輌の走行運動制御のための制動力の制御が実行される。

かくして図示の実施例によれば、前輪側アクティブスタビライザ装置１６及び後輪側アクティブスタビライザ装置１８が正常であるときには、図２に示されたアクティブスタビライザ装置の制御ルーチンのステップ２０、５０、８０に於いて肯定判別が行われ、ステップ８０及びステップ１００〜１３０に於いて前輪側アクティブスタビライザ装置１６及び後輪側アクティブスタビライザ装置１８によって車輌に付与されるアンチロールモーメントにより車輌に作用するロールモーメントが少なくとも部分的に相殺され、これにより車輌の旋回時の車輌のロールが効果的に抑制される。

これに対し前輪側アクティブスタビライザ装置１６は正常であるが、後輪側アクティブスタビライザ装置１８が異常であるときには、ステップ２０に於いて肯定判別が行われると共に、ステップ５０及び９０に於いて否定判別が行われ、ステップ８０及びステップ１４０〜１６０に於いて後輪側アクティブスタビライザ装置１８の作動が中止されると共に、前輪側アクティブスタビライザ装置１６によって車輌に付与されるアンチロールモーメントにより車輌に作用するロールモーメントが少なくとも部分的に相殺され、これにより車輌の旋回時の車輌のロールが抑制される。

尚この場合前輪側アクティブスタビライザ装置１６によって車輌に付与されるアンチロールモーメントの大きさは前輪側アクティブスタビライザ装置１６及び後輪側アクティブスタビライザ装置１８が正常である場合に場合前輪側アクティブスタビライザ装置１６によって車輌に付与されるアンチロールモーメントの大きさよりも小さい。

また後輪側アクティブスタビライザ装置１８は正常であるが、前輪側アクティブスタビライザ装置１６が異常であるときには、ステップ２０に於いて否定判別が行われ、ステップ３０に於いて前輪側アクティブスタビライザ装置１６及び後輪側アクティブスタビライザ装置１８の作動が中止され、後輪側アクティブスタビライザ装置１８によって車輌にアンチロールモーメントは付与されず、これにより後輪側のロール剛性が過大になって車輌の旋回状態が過剰にオーバーステア状態になることが確実に防止される。

尚前輪側アクティブスタビライザ装置１６及び後輪側アクティブスタビライザ装置１８が正常であるか否かに関係なく、ステップ４０、６０、７０に於いてフラグＦsfを示す信号が電子制御装置３８へ送信されることにより、前輪側アクティブスタビライザ装置１６及び後輪側アクティブスタビライザ装置１８が正常であるか否かの情報が電子制御装置３８へ送信される。また前輪側アクティブスタビライザ装置１６及び後輪側アクティブスタビライザ装置１８が正常であるときには、ステップ１００に於いて前輪の目標ロール剛性配分比Ｒsftを示す信号が電子制御装置３８へ送信される。

また図示の実施例によれば、前輪側アクティブスタビライザ装置１６及び後輪側アクティブスタビライザ装置１８が正常であるときには、図３に示された制動力の制御による車輌の走行運動の制御ルーチンのステップ２２０に於いて肯定判別が行われ、ステップ２３０に於いて前輪の目標ロール剛性配分比Ｒsftに基づきロール剛性の目標前後輪配分比Ｒfr＝（１−Ｒsft）／Ｒsftが演算されると共に、ロール剛性の目標前後輪配分比Ｒfrが高いほど目標ヨーレートγtの演算に供されるスタビリティファクタＫhが大きくなるよう、ロール剛性の目標前後輪配分比Ｒfrに基づき車輌のスタビリティファクタＫhが演算される。

これに対し前輪側アクティブスタビライザ装置１６は正常であるが、後輪側アクティブスタビライザ装置１８が異常であるときには、ステップ２２０に於いて否定判別が行われると共に、ステップ２４０に於いて肯定判別が行われ、ステップ２５０に於いて目標ヨーレートγtの演算に供されるスタビリティファクタＫhがＫh0以上のＫh1に設定される。また後輪側アクティブスタビライザ装置１８は正常であるが、前輪側アクティブスタビライザ装置１６が異常であるときには、ステップ２２０及び２４０に於いて否定判別が行われ、ステップ２６０に於いて目標ヨーレートγtの演算に供されるスタビリティファクタＫhがＫh1よりも大きいＫh2に設定される。

そしてステップ３１０に於いて車速Ｖ、操舵角θ、スタビリティファクタＫhに基づき車輌の目標ヨーレートγtが演算され、ステップ３２０〜３４０に於いて車輌のヨーレートγが目標ヨーレートγtになるよう各車輪の制動力が制御される。

従って図示の実施例によれば、前輪側アクティブスタビライザ装置１６若しくは後輪側アクティブスタビライザ装置１８が異常であるときには、二つのアクティブスタビライザ装置が正常である場合に比してスタビリティファクタＫhが大きい値に設定されることにより、目標ヨーレートγtの大きさが小さくされるので、車輌のヨーレートγと目標ヨーレートγtとの偏差Δγの大きさを確実に小さくすることができ、これにより制動力の制御量が過剰になることに起因して車輌の旋回状態がオーバーステア状態になることを確実に防止することができる。

特に図示の実施例によれば、前輪側アクティブスタビライザ装置１６は正常であるが、後輪側アクティブスタビライザ装置１８が異常であるときには、スタビリティファクタＫhがＫh0以上のＫh1に設定され、また後輪側アクティブスタビライザ装置１８は正常であるが、前輪側アクティブスタビライザ装置１６が異常であるときには、スタビリティファクタＫhがＫh1よりも大きいＫh2に設定されるので、前輪側アクティブスタビライザ装置１６及び後輪側アクティブスタビライザ装置１８の何れが異常であるかに応じて目標ヨーレートγtの大きさを最適に小さくすることができる。

また図示の実施例によれば、前輪側アクティブスタビライザ装置１６若しくは後輪側のアンチロールモーメント増減装置１８が正常な状態より異常な状態に変化したときには、目標ヨーレートγtの演算に供されるスタビリティファクタＫhが前輪側アクティブスタビライザ装置１６若しくは後輪側のアンチロールモーメント増減装置１８が正常な状態であるときの値より前輪側アクティブスタビライザ装置１６若しくは後輪側のアンチロールモーメント増減装置１８が異常な状態であるときの値まで漸次変化するよう、ステップ２７０乃至２９０に於いてスタビリティファクタＫhの漸近処理が行われる。

従って前輪側アクティブスタビライザ装置１６若しくは後輪側のアンチロールモーメント増減装置１８が正常な状態より異常な状態に変化したときにスタビリティファクタＫhが急変し、これに伴って目標ヨーレートγtが急変することを確実に防止することができ、これにより車輌の走行運動を制御するための各車輪の制動力の制御量が急変すること及びこれに起因する車輌の走行運動の急変を確実に防止することができる。

また図示の実施例によれば、ステップ２７０に於いて車輌が旋回状態にあるか否かの判別が行われ、車輌が旋回状態にあるときにのみステップ２８０〜３００によりスタビリティファクタＫhの漸近処理が行われるので、スタビリティファクタＫhの変化により目標ヨーレートγtが変化しても車輌の走行運動が急変する虞れがない車輌の直進時にスタビリティファクタＫhの漸近処理が無駄に行われることを確実に防止することができる。

また図示の実施例によれば、前輪側アクティブスタビライザ装置１６及び後輪側のアンチロールモーメント増減装置１８が正常であるときには、ロール剛性の目標前後輪配分比Ｒfrが高いほどスタビリティファクタＫhが大きくなるよう、ロール剛性の目標前後輪配分比Ｒfrに基づいてスタビリティファクタＫhが演算されるので、前輪側アクティブスタビライザ装置１６及び後輪側のアンチロールモーメント増減装置１８の制御によるロール剛性の前後輪配分比に応じて目標ヨーレートγtを最適な値に演算することができ、これにより車輌の走行運動の制御に起因して車輌の旋回状態がオーバーステア状態になったりアンダーステア状態になったりすることを確実に防止することができる。

以上に於いては本発明を特定の実施例について詳細に説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

例えば上述の実施例に於いては、アクティブスタビライザ装置によりアンチロールモーメントを増大させて車輌のロールを低減するようになっているが、アンチロールモーメントを増大させる手段は例えばアクティブサスペンションの如く車輪の接地荷重を増減可能な当技術分野に於いて公知の任意の手段であってよい。

また上述の実施例に於いては、前輪の目標ロール剛性配分比Ｒsftに基づき目標ロール剛性の前後輪配分比Ｒfrが演算され、目標ロール剛性の前後輪配分比Ｒfrが高いほど目標ヨーレートγtの演算に供されるスタビリティファクタＫhが大きくなるよう、目標ロール剛性の前後輪配分比Ｒfrに基づき車輌のスタビリティファクタＫhが演算されるようになっているが、アクチュエータ２０F及び２０Rの回転角φf及びφrに基づきロール剛性の前後輪配分比が演算され、ロール剛性の前後輪配分比が高いほどスタビリティファクタＫhが大きくなるよう、ロール剛性の前後輪配分比に基づきスタビリティファクタＫhが演算されるよう修正されてもよい。

また上述の実施例に於いては、ステップ２０に於いて前輪のアクティブスタビライザ装置１６が異常であると判別されると、ステップ３０に於いて前輪のアクティブスタビライザ装置１６の制御が中止されることによってその作動が中止され、ステップ２４０に於いて否定判別が行われることによりステップ２６０に於いて車輌の目標ヨーレートγtの演算に供されるスタビリティファクタＫhがＫh2に設定されるようになっているが、前輪のアクティブスタビライザ装置１６が異常であると判別されると、後輪のアクティブスタビライザ装置１８が異常であるか否かの判別が行われ、前輪及び後輪のアクティブスタビライザ装置が異常であると判別されると、制動力の制御による車輌の走行運動の制御が中止されるよう修正されてもよい。

また上述の実施例に於いては、前輪側アクティブスタビライザ装置１６若しくは後輪側のアンチロールモーメント増減装置１８が正常な状態より異常な状態に変化したときには、スタビリティファクタＫhの漸近処理が行われるようになっているが、この漸近処理は省略されてもよい。

また上述の実施例に於いては、アクティブスタビライザ装置が正常であるか否かの判別はアクチュエータ２０F、２０Rの回転角度に基づいて判別されるようになっているが、トーションバー部分のトルクが検出され、検出されたトルクとアクティブスタビライザ装置のアクチュエータに対する制御指令値との関係に基づいて判定されてもよい。

また上述の実施例に於いては、車輌の走行運動の制御は各車輪の制動力が制御されることにより実行されるようになっているが、各車輪の制動力及び駆動力が制御されることにより実行されるよう修正されてもよい。

前輪側及び後輪側にアクティブスタビライザ装置が設けられた車輌に適用された本発明による車輌の走行運動制御装置の一つの実施例を示す概略構成図である。 実施例に於けるアクティブスタビライザ装置の制御ルーチンを示すフローチャートである。 実施例に於ける車輌の走行運動の制御ルーチンを示すフローチャートである。

符号の説明

１６、１８ アクティブスタビライザ装置
２４、２６ 電子制御装置
２５ 横加速度センサ
２６F、２６R 回転角センサ
２８ 制動装置
４０ ヨーレートセンサ
４２ 車速センサ
４４ 操舵角センサ

Claims (5)

1. 車輌の目標ヨーレートを設定する目標ヨーレート設定手段と、車輌のヨーレートが前記目標ヨーレートになるよう各車輪の制駆動力を制御する制駆動力制御手段と、車輌に付与されるアンチロールモーメントを増減するアンチロールモーメント増減装置とを有する車輌の走行運動制御装置に於いて、前記目標ヨーレート設定手段は車輌に所要のアンチロールモーメントを付与することができない異常が前記アンチロールモーメント増減装置に生じているときには前記アンチロールモーメント増減装置が正常であるときに比して前記目標ヨーレートの大きさを小さくすることを特徴とする車輌の走行運動制御装置。
2. 前記目標ヨーレート設定手段は少なくともスタビリティファクタに基づいて前記目標ヨーレートを演算し、前記アンチロールモーメント増減装置が異常であるときには前記アンチロールモーメント増減装置が正常であるときに比して前記スタビリティファクタを大きくすることにより前記目標ヨーレートの大きさを小さくすることを特徴とする請求項１に記載の車輌の走行運動制御装置。
3. 前記アンチロールモーメント増減装置は前輪側アンチロールモーメント増減装置と後輪側アンチロールモーメント増減装置とよりなり、前記目標ヨーレート設定手段は前記前輪側アンチロールモーメント増減装置及び前記後輪側アンチロールモーメント増減装置の何れが異常であるかに応じて前記スタビリティファクタを異なる値に設定することを特徴とする請求項２に記載の車輌の走行運動制御装置。
4. 前記アンチロールモーメント増減装置は前輪側アンチロールモーメント増減装置と後輪側アンチロールモーメント増減装置とよりなり、前記前輪側アンチロールモーメント増減装置が異常であるときには、前記後輪側アンチロールモーメント増減装置の作動が停止され、前記後輪側アンチロールモーメント増減装置が異常であるときには、前記前輪側アンチロールモーメント増減装置の制御量が低減されることを特徴とする請求項１乃至３に記載の車輌の走行運動制御装置。
5. 前記目標ヨーレート設定手段は、前記前輪側アンチロールモーメント増減装置が異常であり前記後輪側アンチロールモーメント増減装置の作動が停止されているときには、前記後輪側アンチロールモーメント増減装置が異常であり前記前輪側アンチロールモーメント増減装置の制御量が低減されているときに比して、前記目標ヨーレートの大きさを小さくすることを特徴とする請求項４に記載の車輌の走行運動制御装置。
   

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