JP2008049753A

JP2008049753A - 車両挙動安定化制御装置

Info

Publication number: JP2008049753A
Application number: JP2006225752A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kanayama; 浩之金山
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-08-22
Filing date: 2006-08-22
Publication date: 2008-03-06

Abstract

【課題】スピン状態に陥った車両の挙動を極力安定化することができる車両挙動安定化制御装置を提供する。
【解決手段】車両のスピン状態が判定されると（Ｓ２）、車両の全輪がロック状態に制御され（Ｓ３）、車両の制動力が最大限に発揮されるため、スピン状態に陥った車両の挙動が極力安定化される。また、車両が重心移動方向に回頭する挙動が検出された際には（Ｓ５）、全輪のブレーキ力が徐々に低減され（Ｓ６）、全輪の回転により車両は重心移動方向に向かって前進可能となり、スピン状態から復帰可能となる。そして、ドライバのハンドル操作が車両のスピン状態からの復帰に適合する際には（Ｓ８）、全輪のロック状態が解除され（Ｓ９）、その全輪の回転により車両はスピン状態から容易に復帰可能となる。
【選択図】図４

Description

本発明は、スピン状態に陥った車両の挙動を安定化させる車両挙動安定化制御装置に関するものである。

ドライバのブレーキ操作に伴い車両を確実に制動する技術として、急ブレーキ操作時などにおける車輪のロックを防止するアンチブレーキシステム（ＡＢＳ：Antilock Brake System）や、緊急ブレーキ操作に応じて車輪のブレーキ力を増大させるブレーキアシスト（ＢＡ：Brake Assist）などの技術が従来一般に知られている。また、車両の旋回時における挙動を安定化する技術として、車輪のブレーキ力を個別に制御して車両のアンダーステア、オーバーステア、スピンなどを防止するＶＣＳ（Vehicle Stability Controle）などの技術も従来一般に知られている。

一方、特許文献１には、ＶＣＳに相当する姿勢制御とＢＡに相当する緊急ブレーキ制御とが併用される車両を対象として、姿勢制御と緊急ブレーキ制御とが同時に作動する場合に、緊急ブレーキ制御による制動性能を確保して制動距離を短縮する技術が開示されている。

ここで、特許文献１に開示された技術は、例えば車両の右旋回走行中にスピンが発生する際に、左前輪ＦＬのスリップ率を高めに設定してその横力を低減することでスピンを抑制すると共に、その他の車輪ＦＬ，ＲＬ，ＲＲのスリップ率を最大制動力が得られるように設定するものである。
特開平１１−２６３２０２号公報（要約）

ところで、特許文献１に記載されたような従来技術は、車両がスピン状態に陥らないように車両の横滑りを抑制するものであり、車両が一旦スピン状態に陥った以後においてその車両の挙動を安定化することは難しい。

そこで、本発明は、スピン状態に陥った車両の挙動を極力安定化することができる車両挙動安定化制御装置を提供することを課題とする。

本発明に係る車両挙動安定化制御装置は、車両のスピン状態を判定するスピン状態判定手段と、ドライバの緊急ブレーキ操作に応じてブレーキ力を増大させるブレーキアシスト手段とを備え、スピン判定手段により車両のスピン状態が判定された際には、ブレーキアシスト手段により車両の全輪をロック状態に制御することを特徴とする。

本発明に係る車両挙動安定化制御装置では、スピン状態判定手段により車両のスピン状態が判定されると、ブレーキアシスト手段により車両の全輪がロック状態に制御されて車両のブレーキ力が最大限に発揮されるため、スピン状態に陥った車両の挙動が極力安定化される。

ここで、本発明の車両挙動安定化制御装置は、車両のスピン状態における挙動を検出する車両挙動検出手段を備え、この車両挙動検出手段により車両が重心移動方向に回頭する挙動が検出された際には、ブレーキアシスト手段による全輪のブレーキ力を徐々に低減するように構成されているのが好ましい。この場合、ブレーキ力が徐々に低減された全輪の回転により、車両は重心移動方向に向かって前進可能となり、スピン状態から復帰可能となる。

また、本発明の車両挙動安定化制御装置は、ドライバのハンドル操作の状態を検出するハンドル操作検出手段を備え、このハンドル操作検出手段により検出されたドライバのハンドル操作が車両のスピン状態からの復帰に適合する際には、ブレーキアシスト手段による全輪のロック状態を解除するように構成されているのが好ましい。この場合、ロック状態が解除された全輪の回転により、車両はスピン状態から容易に復帰可能となる。

本発明に係る車両挙動安定化制御装置によれば、スピン状態判定手段により車両のスピン状態が判定されると、ブレーキアシスト手段により車両の全輪がロック状態に制御されて車両のブレーキ力が最大限に発揮されるため、スピン状態に陥った車両の挙動を極力安定化することができる。

また、本発明に係る車両挙動安定化制御装置が車両のスピン状態における挙動を検出する車両挙動検出手段を備え、車両挙動検出手段により車両が重心移動方向に回頭する挙動が検出された際には、ブレーキアシスト手段による全輪のブレーキ力を徐々に低減するように構成されている場合、ブレーキ力が徐々に低減された全輪の回転により、車両は重心移動方向に向かって前進可能となり、スピン状態から復帰可能となる。

さらに、本発明に係る車両挙動安定化制御装置がドライバのハンドル操作の状態を検出するハンドル操作検出手段を備え、このハンドル操作検出手段により検出されたドライバのハンドル操作が車両のスピン状態からの復帰に適合する際には、ブレーキアシスト手段による全輪のロック状態を解除するように構成されている場合、ロック状態が解除された全輪の回転により、車両はスピン状態から容易に復帰可能となる。

以下、図面を参照して本発明に係る車両挙動安定化制御装置の最良の実施形態を説明する。参照する図面において、図１は一実施形態に係る車両挙動安定化制御装置を備えた車両を模式的に示す平面図、図２は図１に示した車両に装備されるブレーキシステムの油圧回路図、図３は図１に示したブレーキＥＣＵの構成を示すブロック図である。

一実施形態に係る車両挙動安定化制御装置は、車両が何らかの原因（例えば凍結路面や濡れた路面などにおける急旋回や急ブレーキ）でスピン状態に陥った際に、その車両の挙動を極力安定化させるための制御装置であって、例えば図１に模式的に示すような車両１に適用される。

この車両１には、前後左右の車輪２fl，２fr，２rl，２rrに個別にブレーキ力を付与可能なブレーキシステム３（図２参照）と、このブレーキシステム３の作動を制御するためのブレーキＥＣＵ（Electric Control Unit）４とが装備されている。

また、ブレーキＥＣＵ４に検出信号を出力するセンサ類として、車輪２fl，２fr，２rl，２rrと共に回転するディスクロータ５fl，５fr，５rl，５rrの回転数をそれぞれ個別に検出する一群の車輪速センサ６fl，６fr，６rl，６rr、ブレーキペダル３Ａの踏込みストロークを検出するストロークセンサ７、ステアリングホイール８による操舵角を検出する操舵角センサ９、車両１の位置情報を受信するＧＰＳ受信機１０、車両１のヨーレートを検出するヨーレートセンサ１１、車両１の横加速度を検出する横加速度センサ１２、車両１の前後加速度を検出する前後加速度センサ１３などが車両１に装備されている。

図２に示すブレーキシステム３には、ドライバによるブレーキペダル３Ａの急ブレーキ操作時などにおける車輪２fl，２fr，２rl，２rrのロックを防止するアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ：Antilock Brake System）と、ドライバによるブレーキペダル３Ａの緊急ブレーキ操作に応じて車輪２fl，２fr，２rl，２rrのブレーキ力を増大させるブレーキアシスト（ＢＡ：Brake Assist）とが組み込まれている。

このブレーキシステム３は、車輪２fl，２fr，２rl，２rr側にそれぞれ配設されたホイールシリンダ３Ｃfl，３Ｃfr，３Ｃrl，３Ｃrrと、これらに対しリザーバタンク３Ｂから供給されるブレーキオイルを媒体としてブレーキ油圧を供給するマスターシリンダ３Ｄおよびアキュムレータ３Ｅとを備えている。

マスターシリンダ３Ｄは、ブレーキペダル３Ａの踏力を増大するためのハイドロリックブースタを内蔵しており、このハイドロリックブースタにリンク機構を介してブレーキペダル３Ａが接続されている。このマスターシリンダ３Ｄは、ハイドロリックブースタが発生する油圧で助勢されたマスター油圧の供給ポートと、アキュムレータ３Ｅから導入された高圧のアキュムレータ油圧をブレーキペダル３Ａの踏力に応じて調圧したレギュレータ油圧の供給ポートとを有する。

一方、アキュムレータ３Ｅは、リザーバタンク３Ｂから供給されるブレーキオイルを加圧する電動ポンプ３Ｆに接続されており、この電動ポンプ３Ｆで加圧された高圧のブレーキオイルを貯留する。そして、このアキュムレータ３Ｅは、マスターシリンダ３Ｄにレギュレータ油圧を調圧するため高圧のアキュムレータ油圧を供給する。

このようなマスターシリンダ３Ｄおよびアキュムレータ３Ｅと一群のホイールシリンダ３Ｃfl〜３Ｃrrとの間には、ブレーキ油圧を供給するための油圧回路が構成されている。そして、この油圧回路には、ブレーキシステム３の作動モードとして設定されている通常作動モード、ＢＡ（ブレーキアシスト）作動モード、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）作動モードおよびスピン状態作動モードに対応して供給油圧を切り替えるようにそれぞれ開閉制御される一群の油圧切替用ソレノイドバルブ３Ｆ１，３Ｆ２，３Ｆ３，３Ｆ４が配設されている。

また、このような油圧回路には、アンチロックブレーキシステムＡＢＳの減圧状態でのみ開放制御される常閉のリニアソレノイドバルブからなる一群の減圧用ソレノイドバルブ３Ｇfl，３Ｇfr，３Ｇrl，３Ｇrrと、アンチロックブレーキシステムＡＢＳの保持状態でのみ閉止制御される常開のリニアソレノイドバルブからなる一群の保持用ソレノイドバルブ３Ｈfl，３Ｈfr，３Ｈrl，３Ｈrrとが配設されている。

ここで、油圧切替用ソレノイドバルブ３Ｆ１は、その開放状態でマスターシリンダ３Ｄから前輪側のホイールシリンダ３Ｃfl，３Ｃfrにレギュレータ油圧を供給可能とする常開のリニアソレノイドバルブであり、その第１ポートがマスターシリンダ３Ｄのマスター油圧供給ポートに接続され、その第２ポートが前輪側の保持用ソレノイドバルブ３Ｈfl，３Ｈfrの第１ポート側にそれぞれ接続されている。

油圧切替用ソレノイドバルブ３Ｆ２は、その開放状態でマスターシリンダ３Ｄから後輪側のホイールシリンダ３Ｃrl，３Ｃrrにレギュレータ油圧を供給可能とする常開のリニアソレノイドバルブであり、その第１ポートがマスターシリンダ３Ｄのレギュレータ油圧供給ポートに接続され、その第２ポートが後輪側の保持用ソレノイドバルブ３Ｈrl，３Ｈrrの第１ポート側にそれぞれ接続されている。

油圧切替用ソレノイドバルブ３Ｆ３は、その開放状態でアキュムレータ３Ｅから少なくとも後輪側のホイールシリンダ３Ｃrl，３Ｃrrに高圧のアキュムレータ油圧を供給可能とする常閉のリニアソレノイドバルブであり、その第１ポートがアキュムレータ３Ｅに接続され、その第２ポートが後輪側の保持用ソレノイドバルブ３Ｈrl，３Ｈrrの第１ポート側にそれぞれ接続されている。

油圧切替用ソレノイドバルブ３Ｆ４は、その開放状態でアキュムレータ３Ｅから前輪側のホイールシリンダ３Ｃfl，３Ｃfrに高圧のアキュムレータ油圧を供給可能とする常閉のリニアソレノイドバルブであり、その第１ポートが油圧切替用ソレノイドバルブ３Ｆ３の第２ポート側に接続され、その第２ポートが前輪側の保持用ソレノイドバルブ３Ｈfl，３Ｈfrの第１ポート側にそれぞれ接続されている。

また、この油圧切替用ソレノイドバルブ３Ｆ４は、その開放状態でマスターシリンダ３Ｄから前輪側のホイールシリンダ３Ｃfl，３Ｃfrにレギュレータ油圧を供給可能とするため、その第１ポートが油圧切替用ソレノイドバルブ３Ｆ２の第２ポート側にも接続されている。

一方、アンチロックブレーキシステムＡＢＳの作動状態を切り替える一群の保持用ソレノイドバルブ３Ｈfl〜３Ｈrrの第２ポートは、一群のホイールシリンダ３Ｃfl〜３Ｃrrの接続ポートにそれぞれ接続されており、このホイールシリンダ３Ｃfl〜３Ｃrrの接続ポートは、一群の減圧用ソレノイドバルブ３Ｇfl〜３Ｇrrの第１ポート側にそれぞれ接続されている。そして、この減圧用ソレノイドバルブ３Ｇfl〜３Ｇrrの第２ポートがそれぞれリザーバタンク３Ｂ側に接続されている。

ここで、図１に示したブレーキＥＣＵ４は、入出力インターフェースＩ／Ｏ、Ａ／Ｄコンバータ、プログラムおよびデータを記憶したＲＯＭ(Read Only Memory)、入力データ等を一時記憶するＲＡＭ(Random Access Memory)、プログラムを実行するＣＰＵ(Central Processing Unit)等を備えたマイクロコンピュータのハードウェアおよびソフトウェアを利用して構成されている。

このブレーキＥＣＵ４には、図３に示すように、車輪スリップ検出部４Ａ、緊急ブレーキ操作判定部４Ｂ、車両スピン状態判定部４Ｃ、車両挙動検出部４Ｄ、ハンドル操作検出部４Ｅ、ＡＢＳ作動モード制御部４Ｆ、ＢＡ作動モード制御部４Ｇ、スピン状態作動モード制御部４Ｈがソフトウェアとして構成されている。

車輪スリップ検出部４Ａには、一群の車輪速センサ６fl〜６rrからディスクロータ５fl〜５rrの回転数Ｎfl〜Ｎrrの検出信号が入力される。この車輪スリップ検出部４Ａは、回転数Ｎfl〜Ｎrrの偏差に基づいて車輪２fl〜２rrのスリップ状態を検出し、そのスリップ状態の検出情報をＡＢＳ作動モード制御部４Ｆに出力する。

緊急ブレーキ操作判定部４Ｂには、ストロークセンサ７からブレーキペダル３Ａの踏込みストロークｌの検出信号が入力される。この緊急ブレーキ操作判定部４Ｂは、ブレーキペダル３Ａの踏込みストロークｌと、これを時間微分したブレーキペダル３Ａの踏込み速度ｄｌとに基づき、ブレーキペダル３Ａの踏込みストロークｌが所定値以上であって、ブレーキペダル３Ａの踏込み速度ｄｌが所定の閾値を超えた際、ブレーキペダル３Ａが緊急ブレーキ操作されたものと判定してその判定信号をＢＡ作動モード制御部４Ｇに出力する。

車両スピン状態判定部４Ｃには、車輪速センサ６fl〜６rrから出力される回転数Ｎfl〜Ｎrrの検出信号、操舵角センサ９から出力される車輪の操舵角θの検出信号、ＧＰＳ受信機１０から出力される車両１の位置情報Ｌの受信信号、ヨーレートセンサ１１から出力される車両１の実際のヨーレートＹｒの検出信号、横加速度センサ１２から出力される車両１の横加速度Ｇｙの検出信号、前後加速度センサ１３から出力される車両１の前後加速度Ｇｘの検出信号などが入力される。

この車両スピン状態判定部４Ｃは、例えば車輪速センサ６fl〜６rrから入力される回転数Ｎfl〜Ｎrrの検出信号に基づいて演算した車速Ｖと、ＧＰＳ受信機１０から順次入力される車両１の位置情報Ｌの受信信号から演算した車両１の移動軌跡とに基づいて車両１の目標ヨーレートＹｒｔを演算し、この目標ヨーレートＹｒｔとヨーレートセンサ１１から入力される実際のヨーレートＹｒとの偏差が所定の閾値を超えるとき、車両１がスピン状態に陥ったものと判定してその判定信号をスピン状態作動モード制御部４Ｈに出力する。

なお、車両スピン状態判定部４Ｃは、車輪の操舵角θの検出信号に基づく車輪のスリップ角が所定の閾値を超えたとき、車両１がスピン状態に陥ったものと判定してその判定信号をスピン状態作動モード制御部４Ｈに出力してもよいし、あるいは車両１の横加速度Ｇｙや前後加速度Ｇｘが急激に変化した際に、車両１がスピン状態に陥ったものと判定してその判定信号をスピン状態作動モード制御部４Ｈに出力してもよい。

車両挙動検出部４Ｄには、ＧＰＳ受信機１０から出力される車両１の位置情報Ｌの受信信号、ヨーレートセンサ１１から出力される車両１の実際のヨーレートＹｒの検出信号、横加速度センサ１２から出力される車両１の横加速度Ｇｙの検出信号、前後加速度センサ１３から出力される車両１の前後加速度Ｇｘの検出信号などが入力される。

この車両挙動検出部４Ｄは、例えばＧＰＳ受信機１０から順次入力される車両１の位置情報Ｌの受信信号から車両１の重心移動方向を演算する。その際、ヨーレートセンサ１１から入力される車両１のヨーレートＹｒの方向が車両１の重心移動方向に向かうものであり、前後加速度センサ１３から入力される車両１の前後加速度Ｇｘが増大傾向にあり、横加速度センサ１２から入力される車両１の横加速度Ｇｙが減少傾向にあるとき、車両１が重心移動方向に回頭する挙動を示しているものと判定してその判定信号をスピン状態作動モード制御部４Ｈに出力する。

ハンドル操作検出部４Ｅには、操舵角センサ９からステアリングホイール８の操作状態に応じた操舵角θの検出信号が入力されると共に、車両挙動検出部４Ｄから車両１の重心移動方向の演算情報が入力される。

このハンドル操作検出部４Ｅは、操舵角センサ９から入力される操舵角θの検出信号に基づいてステアリングホイール８の操作方向を検出し、その操作方向が車両１の重心移動方向に向かって車両１を操舵するものであるとき、ドライバのハンドル操作が車両１のスピン状態からの復帰に適合するものと判定してその判定信号をスピン状態作動モード制御部４Ｈに出力する。

ＡＢＳ作動モード制御部４Ｆは、図２に示したブレーキシステム３をＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）の作動モードに制御するものであり、車輪スリップ検出部４Ａから車輪２fl〜２rrのスリップ状態の検出情報が入力されると、全ホイールシリンダ３Ｃfl〜３Ｃrrにマスターシリンダ３Ｄのレギュレータ油圧を作用させるように、常開の油圧切替用ソレノイドバルブ３Ｆ１を閉止制御すると共に、常閉の油圧切替用ソレノイドバルブ３Ｆ４を開放制御する。そして、スリップ状態にある車輪２fl〜２rrのロックを防止するように、ＡＢＳ作動モード制御部４Ｆは、一群の保持用ソレノイドバルブ３Ｈfl〜３Ｈrrおよび一群の減圧用ソレノイドバルブ３Ｇfl〜３Ｇrrの開閉を制御する。

ここで、例えば右後車輪２rrのスリップ状態の検出情報が入力されると、ＡＢＳ作動モード制御部４Ｆは、右後車輪２rrに対応するホイールシリンダ３Ｃrr内のブレーキ油圧を減圧するように、常開の保持用ソレノイドバルブ３Ｈrrを閉止制御すると共に、常閉の減圧用ソレノイドバルブ３Ｇrrを開放制御してホイールシリンダ３Ｃrrとリザーバタンク３Ｂとを連通させる。そして、右後車輪２rrのスリップ状態が回復すると、ＡＢＳ作動モード制御部４Ｆは、ホイールシリンダ３Ｃrr内のブレーキ油圧を保持するように、減圧用ソレノイドバルブ３Ｇrrの開放制御を解除してそれらを閉止状態に復帰させる。

その際、ホイールシリンダ３Ｃrr内のブレーキ油圧を増大させる必要があるときには、ＡＢＳ作動モード制御部４Ｆは、保持用ソレノイドバルブ３Ｈrrの閉止制御を解除して開放状態に復帰させ、マスターシリンダ３Ｄのレギュレータ油圧を常開の油圧切替用ソレノイドバルブ３Ｆ２を介してホイールシリンダ３Ｃrrに作用させる。そして、このような保持用ソレノイドバルブ３Ｈrrおよび減圧用ソレノイドバルブ３Ｇrrの開閉制御がＡＢＳ作動モード制御部４Ｆにより繰り返えされることにより、例えば右後車輪２rrのロックが未然に防止される。

ＢＡ作動モード制御部４Ｇは、図２に示したブレーキシステム３をＢＡ（ブレーキアシスト）の作動モードに制御するものであり、緊急ブレーキ操作判定部４Ｂからブレーキペダル３Ａの緊急ブレーキ操作の判定信号が入力されると、全車輪２fl〜２rrのブレーキ力を増大させるように一群の油圧切替用ソレノイドバルブ３Ｆ１〜３Ｆ４の開閉を制御する。

すなわち、ＢＡ作動モード制御部４Ｇは、常開の油圧切替用ソレノイドバルブ３Ｆ１，３Ｆ２を閉止制御すると共に、常閉の油圧切替用ソレノイドバルブ３Ｆ３，３Ｆ４を所定の開度に開放制御する。これにより、アキュムレータ３Ｅ内の高圧のアキュムレータ油圧が油圧切替用ソレノイドバルブ３Ｆ３，３Ｆ４の開度に応じて調圧され、この調圧された高圧のアキュムレータ油圧が常開の一群の保持用ソレノイドバルブ３Ｈfl〜３Ｈrrを介して全ホイールシリンダ３Ｃfl〜３Ｃrrに作用するのであり、全車輪２fl〜２rrのブレーキ力が増大制御される。

スピン状態作動モード制御部４Ｈは、図２に示したブレーキシステム３をスピン状態の作動モードに制御するものであり、車両スピン状態判定部４Ｃから車両１のスピン状態の判定信号が入力されると、常開の油圧切替用ソレノイドバルブ３Ｆ１，３Ｆ２を閉止制御すると共に、常閉の油圧切替用ソレノイドバルブ３Ｆ３，３Ｆ４を全開に開放制御する。これにより、アキュムレータ３Ｅ内の高圧のアキュムレータ油圧がそのまま常開の一群の保持用ソレノイドバルブ３Ｈfl〜３Ｈrrを介して全ホイールシリンダ３Ｃfl〜３Ｃrrに作用するようになり、全車輪２fl〜２rrが最大のブレーキ力によって強制的にロック状態とされる。

また、スピン状態作動モード制御部４Ｈは、車両１が重心移動方向に回頭する挙動を示しているとの判定信号が車両挙動検出部４Ｄから入力されると、油圧切替用ソレノイドバルブ３Ｆ３，３Ｆ４の開度を全開状態から徐々に減少させる。これにより、全車輪２fl〜２rrのブレーキ力が最大値から徐々に低減される。

さらに、スピン状態作動モード制御部４Ｈは、ドライバのハンドル操作が車両１のスピン状態からの復帰に適合するものであるとの判定信号がハンドル操作検出部４Ｅから入力されると、油圧切替用ソレノイドバルブ３Ｆ３，３Ｆ４の開放制御を解除してそれらを全閉状態に復帰させると共に、油圧切替用ソレノイドバルブ３Ｆ１，３Ｆ２の閉止制御を解除してそれらを全開状態に復帰させる。これにより、ブレーキシステム３は通常の作動モードとなり、全車輪２fl〜２rrのロック状態が解除される。

以上のように構成された一実施形態の車両挙動安定化制御装置では、車両１に装備されたブレーキシステム３は、通常、図２に示すような通常作動モードにある。このため、ブレーキペダル３Ａが踏み込み操作されると、マスターシリンダ３Ｄのマスター油圧が常開の油圧切替用ソレノイドバルブ３Ｆ１および常開の保持用ソレノイドバルブ３Ｈfl，３Ｈfrを介してホイールシリンダ３Ｃfl，３Ｃfrに供給される。同時にマスターシリンダ３Ｄのレギュレータ油圧が常開の油圧切替用ソレノイドバルブ３Ｆ２および常開の保持用ソレノイドバルブ３Ｈrl，３Ｈrrを介してホイールシリンダ３Ｃrl，３Ｃrrに供給される。

従って、ブレーキシステム３の通常作動モードでは、ホイールシリンダ３Ｃfl，３Ｃfrに作用するマスター油圧に応じたブレーキ力で前車輪２fl，２frが制動され、ホイールシリンダ３Ｃrl，３Ｃrrに作用するレギュレータ油圧に応じたブレーキ力で後車輪２rl，２rrが制動される。

ここで、ブレーキＥＣＵ４の車輪スリップ検出部４ＡからＡＢＳ作動モード制御部４Ｆに車輪２fl〜２rrのスリップ状態の検出情報が入力されると、ブレーキシステム３が通常作動モードからＡＢＳ作動モードに切り替わる。このＡＢＳ作動モードでは、常開の油圧切替用ソレノイドバルブ３Ｆ１が閉止制御され、常閉の油圧切替用ソレノイドバルブ３Ｆ４が開放制御されるため、全ホイールシリンダ３Ｃfl〜３Ｃrrにはマスターシリンダ３Ｄのレギュレータ油圧が供給されることとなる。

従って、ブレーキシステム３のＡＢＳ作動モードでは、全ホイールシリンダ３Ｃfl〜３Ｃrrに供給されるマスターシリンダ３Ｄのレギュレータ油圧が一群の減圧用ソレノイドバルブ３Ｇfl〜３Ｇrrおよび一群の保持用ソレノイドバルブ３Ｈfl〜３Ｈrrの開閉に応じて減圧、保持、増圧の各状態に制御され、こうしてスリップ状態にある車輪２fl〜２rrのロックが未然に防止される。

一方、ブレーキＥＣＵ４の緊急ブレーキ操作判定部４ＢからＢＡ作動モード制御部４Ｇにブレーキペダル３Ａの緊急ブレーキ操作の判定信号が入力されると、ブレーキシステム３がＢＡ作動モードに切り替わる。このＢＡ作動モードでは、常開の油圧切替用ソレノイドバルブ３Ｆ１，３Ｆ２が閉止制御され、常閉の油圧切替用ソレノイドバルブ３Ｆ３，３Ｆ４が所定の開度に開放制御されるため、その開度に応じて調圧された高圧のアキュムレータ油圧が常開の一群の保持用ソレノイドバルブ３Ｈfl〜３Ｈrrを介して全ホイールシリンダ３Ｃfl〜３Ｃrrに供給される。

従って、ブレーキシステム３のＢＡ作動モードでは、全ホイールシリンダ３Ｃfl〜３Ｃrrに作用する高圧のアキュムレータ油圧により全車輪２fl〜２rrのブレーキ力が増大されるのであり、ブレーキペダル３Ａの踏力が不足する場合にも、自動的に増大された大きなブレーキ力で全車輪２fl〜２rrが確実に制動される。

ここで、一実施形態の車両挙動安定化制御装置においては、ブレーキＥＣＵ４の車両スピン状態判定部４Ｃからスピン状態作動モード制御部４Ｈに車両１のスピン状態の判定信号が入力されると、ブレーキシステム３がスピン状態作動モードに切り替わる。

以下、スピン状態作動モードにおいて図３に示したブレーキＥＣＵ４の車両スピン状態判定部４Ｃ、車両挙動検出部４Ｄ、ハンドル操作検出部４Ｅおよびスピン状態作動モード制御部４Ｈが実行する制御の処理手順を図４のフローチャートに沿って説明する。

まず、ステップＳ１では、車両１がスピン状態に陥っているか否かを判定するためのスピン判定情報を車両スピン状態判定部４Ｃが取得する。すなわち、車輪速センサ６fl〜６rrが出力する回転数Ｎfl〜Ｎrrの検出信号、操舵角センサ９が出力する車輪の操舵角θの検出信号、ＧＰＳ受信機１０が出力する車両１の位置情報Ｌの受信信号、ヨーレートセンサ１１が出力する車両１の実際のヨーレートＹｒの検出信号、横加速度センサ１２が出力する車両１の横加速度Ｇｙの検出信号、前後加速度センサ１３が出力する車両１の前後加速度Ｇｘの検出信号などのスピン判定情報を車両スピン状態判定部４Ｃが取得する。

続くステップＳ２では、車両１がスピン状態に陥っているか否かを車両スピン状態判定部４Ｃが判定する。ここで、車両スピン状態判定部４Ｃは、回転数Ｎfl〜Ｎrrの検出信号に基づいて演算した車速Ｖと、車両１の位置情報Ｌの受信信号から演算した車両１の移動軌跡とに基づいて車両１の目標ヨーレートＹｒｔを演算し、この目標ヨーレートＹｒｔと実際のヨーレートＹｒとの偏差が所定の閾値を超えるとき、車両１がスピン状態に陥ったものと判定する。

ステップＳ２の判定結果ＮＯであればステップＳ１の処理に戻るが、判定結果ＹＥＳであれば車両スピン状態判定部４ＣがＹＥＳの判定信号をスピン状態作動モード制御部４Ｈに出力してステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、スピン状態作動モード制御部４Ｈがブレーキアシスト手段による全輪ロック制御を実行する。すなわち、スピン状態作動モード制御部４Ｈが図２に示したブレーキシステム３の常開の油圧切替用ソレノイドバルブ３Ｆ１，３Ｆ２を閉止制御すると共に、常閉の油圧切替用ソレノイドバルブ３Ｆ３，３Ｆ４を全開に開放制御する。

これにより、アキュムレータ３Ｅ内の高圧のアキュムレータ油圧がそのまま常開の一群の保持用ソレノイドバルブ３Ｈfl〜３Ｈrrを介して全ホイールシリンダ３Ｃfl〜３Ｃrrに作用するようになり、全車輪２fl〜２rrが最大のブレーキ力によって強制的にロック状態とされる。その結果、スピン状態に陥った車両１の挙動が極力安定化される。

つぎのステップＳ４では、スピン状態に陥っている車両１の挙動情報を車両挙動検出部４Ｄが取得する。すなわち、ＧＰＳ受信機１０が出力する車両１の位置情報Ｌの受信信号、ヨーレートセンサ１１が出力する車両１の実際のヨーレートＹｒの検出信号、横加速度センサ１２が出力する車両１の横加速度Ｇｙの検出信号、前後加速度センサ１３が出力する車両１の前後加速度Ｇｘの検出信号などの車両挙動情報を車両挙動検出部４Ｄが取得する。

続くステップＳ５では、車両１が重心移動方向に回頭する挙動を示している否かを車両挙動検出部４Ｄが判定する。ここで、車両挙動検出部４Ｄは、車両１の位置情報Ｌの受信信号から車両１の重心移動方向を演算する。その際、車両１のヨーレートＹｒの方向が車両１の重心移動方向に向かうものであり、車両１の前後加速度Ｇｘが増大傾向にあり、車両１の横加速度Ｇｙが減少傾向にあるとき、車両１が重心移動方向に回頭する挙動を示しているものと判定する。

ステップＳ５の判定結果ＮＯであればステップＳ４の処理に戻るが、判定結果ＹＥＳであれば車両挙動検出部４ＤがＹＥＳの判定信号をスピン状態作動モード制御部４Ｈに出力してステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、スピン状態作動モード制御部４Ｈがブレーキアシスト手段によるブレーキ力低減制御を実行する。すなわち、スピン状態作動モード制御部４Ｈが図２に示したブレーキシステム３の油圧切替用ソレノイドバルブ３Ｆ３，３Ｆ４の開度を全開状態から徐々に減少させる。

これにより、最大のブレーキ力によりロック状態に制御されていた全車輪２fl〜２rrのブレーキ力が徐々に低減される。その結果、車両１は全車輪２fl〜２rrの回転により重心移動方向に向かって前進可能となり、スピン状態から復帰可能となる。

つぎのステップＳ７では、車両１のハンドル操作情報として、操舵角センサ９が出力するステアリングホイール８の操作状態に応じた操舵角θの検出信号をハンドル操作検出部４Ｅが取得する。その際、ハンドル操作検出部４Ｅは、車両挙動検出部４Ｄから車両１の重心移動方向の演算情報を取得する。

続くステップＳ８では、ドライバによる車両１のハンドル操作が車両１のスピン状態からの復帰に適合しているか否かをハンドル操作検出部４Ｅが判定する。ここで、ハンドル操作検出部４Ｅは、操舵角θの検出信号に基づいてステアリングホイール８の操作方向を検出し、その操作方向が車両１の重心移動方向に向かって車両１を操舵するものであるとき、車両１のハンドル操作が車両１のスピン状態からの復帰に適合しているものと判定する。

ステップＳ８の判定結果ＮＯであればステップＳ３の処理に戻り、再度、スピン状態作動モード制御部４Ｈがブレーキアシスト手段による全輪ロック制御を実行するが、判定結果ＹＥＳであればハンドル操作検出部４ＥがＹＥＳの判定信号をスピン状態作動モード制御部４Ｈに出力してステップＳ９に進む。

ステップＳ９では、スピン状態作動モード制御部４Ｈがブレーキアシスト手段によるロック解除制御を実行する。すなわち、スピン状態作動モード制御部４Ｈが図２に示したブレーキシステム３の油圧切替用ソレノイドバルブ３Ｆ３，３Ｆ４の開放制御を解除してそれらを全閉状態に復帰させると共に、油圧切替用ソレノイドバルブ３Ｆ１，３Ｆ２の閉止制御を解除してそれらを全開状態に復帰させる。

これにより、ブレーキシステム３は通常の作動モードとなり、全車輪２fl〜２rrのロック状態が解除される。その結果、車両１は全車輪２fl〜２rrの回転によりスピン状態から復帰可能となる。

つぎのステップＳ１０では、車両１がスピン状態から復帰したか否かを判定するためにハンドル操作検出部４Ｅが再度ハンドル操作情報を取得する。すなわち、操舵角センサ９が出力する操舵角θの検出信号をハンドル操作検出部４Ｅが取得する。その際、ハンドル操作検出部４Ｅは、車両挙動検出部４Ｄから車両１の重心移動方向の演算情報を取得する。

続くステップＳ１１では、車両１がスピン状態から復帰したか否かをハンドル操作検出部４Ｅが判定する。ここで、ハンドル操作検出部４Ｅは、操舵角θの検出信号に基づく前車輪２fl，２frの前後方向の向きと車両１の重心移動方向との間の角度が±１０度以内となり、前車輪２fl，２frのスリップ角が徐々に減少するとき、車両１がスピン状態から復帰したものと判定する。

ステップＳ１１の判定結果ＮＯであればステップＳ７の処理に戻るが、判定結果ＹＥＳであれば車両１がスピン状態から復帰したものとして一連の制御処理を終了する。

本発明の一実施形態に係る車両挙動安定化制御装置を備えた車両を模式的に示す平面図である。図１に示した車両に装備されるブレーキシステムの油圧回路図である。図１に示したブレーキＥＣＵの構成を示すブロック図である。図３に示したブレーキＥＣＵのスピン状態作動モード制御部により実行される制御の処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１…車両、２fl〜２rr…車輪、３…ブレーキシステム、３Ａ…ブレーキペダル、３Ｂ…リザーバタンク、３Ｃfl〜３Ｃrr…ホイールシリンダ、３Ｄ…マスタシリンダ、３Ｅ…アキュムレータ、３Ｆ１〜３Ｆ４…切替用ソレノイドバルブ、３Ｇfl〜３Ｇrr…減圧用ソレノイドバルブ、３Ｈfl〜３Ｈrr…保持用ソレノイドバルブ、４…ブレーキＥＣＵ、４Ａ…車輪スリップ検出部、４Ｂ…緊急ブレーキ操作判定部、４Ｃ…車両スピン状態判定部、４Ｄ…車両挙動検出部、４Ｅ…ハンドル操作検出部、４Ｆ…ＡＢＳ作動モード制御部、４Ｇ…ＢＡ作動モード制御部、４Ｈ…スピン状態作動モード制御部、５fl〜５rr…ディスクロータ、６fl〜６rr…車輪速センサ、７…ストロークセンサ、８…ステアリングホイール、９…操舵角センサ、１０…ＧＰＳ受信機、１１…ヨーレートセンサ、１２…横加速度センサ、１３…前後加速度センサ。

Claims

車両のスピン状態を判定するスピン状態判定手段と、ドライバの緊急ブレーキ操作に応じてブレーキ力を増大させるブレーキアシスト手段とを備え、前記スピン判定手段により車両のスピン状態が判定された際には、前記ブレーキアシスト手段により車両の全輪をロック状態に制御することを特徴とする車両挙動安定化制御装置。
請求項１に記載の車両挙動安定化制御装置であって、車両のスピン状態における挙動を検出する車両挙動検出手段を備え、この車両挙動検出手段により車両が重心移動方向に回頭する挙動が検出された際には、前記ブレーキアシスト手段によるブレーキ力を徐々に低減させることを特徴とする車両挙動安定化制御装置。
請求項２に記載の車両挙動安定化制御装置であって、ドライバのハンドル操作の状態を検出するハンドル操作検出手段を備え、このハンドル操作検出手段により検出されたドライバのハンドル操作が車両のスピン状態からの復帰に適合する際には、前記ブレーキアシスト手段による全輪のロック状態を解除することを特徴とする車両挙動安定化制御装置。