JP5402478B2

JP5402478B2 - 車両運動制御装置

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Publication number: JP5402478B2
Application number: JP2009227195A
Authority: JP
Inventors: 淳池松; 平久加藤; 英章古藤
Original assignee: Advics Co Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 2009-09-30
Filing date: 2009-09-30
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2029-09-30
Also published as: JP2011073576A

Description

本発明は、車両の横転（ロールオーバー）を抑制するために横転抑制制御を行う車両運動制御装置に関するものである。

従来、特許文献１において、車両のローリング運動を抑制する運動運動制御装置が開示されている。この装置は、ローリング運動を表す横加速度などの第１状態量を取得すると共に、操舵角速度などの第２状態量を取得し、第２状態量を含む特性に基づいてロール増大傾向を判定して、車両がロール増大傾向と判定したときの第１状態量に基づき、制動力制御または駆動力制御を行うことでロール増大傾向を抑制している。

特開２００６−２９８２１０号公報

商用車などのように横転し易い車両やアクチュエータの応答性が低いハードウェア構成のシステムにおいて、特許文献１のような運動運動制御を行う場合、より早くから制御介入してロール増大傾向を抑制しなければならない。このため、第２状態量に基づいてロール増大傾向と判定する際の閾値を低く設定する必要がある。その場合において、例えば路面摩擦係数μが低い場合にまで閾値を低下させなければならないときには、本来横転に至らない状況であっても横転を防止するための制御が行われることになり、例えば強い制動力が付与されてしまう。路面摩擦係数μが高い場合であっても同様であり、設定される閾値によっては、本来横転に至らない状況であっても横転を防止するための制御が行われてしまう。

本発明は上記点に鑑みて、横転抑制制御を行う必要がないときにまで横転抑制制御が行われてしまうことを防止できる車両運動制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車両の横転傾向を表す物理量が所定の制御開始閾値（Ｇｓ）を超えているときに、当該車両の横転を抑制する横転抑制制御を開始する車両運動制御装置において、横転傾向取得手段（１００）にて車両横転抑制制御の開始から所定の待ち時間（Ｔ１）が経過したときの車両の横転傾向を表す物理量を取得し、制御中断手段（１２５〜１３５）にて、横転傾向取得手段により取得された横転傾向を表す物理量が所定の中断閾値（Ｇｄ）未満であるときに横転抑制制御を中断し、制御開始閾値（Ｇｓ）は横転抑制制御を中断する前のときには中断閾値（Ｇｄ）未満に設定されていることを特徴としている。

このように、横転抑制制御の開始条件が満たされることによって一旦横転抑制制御が開始されたとしても、横転抑制制御開始から待ち時間（Ｔ１）が経過した時点で横転抑制制御を継続するべきか中断すべきかを判定するようにしている。そして、横転抑制制御を中断すべきと判定されたときに、横転抑制制御の開始条件を満たしていてもそれを継続しないようにしている。これにより、本来横転に至らない状況まで横転抑制制御が継続されてしまうことを抑制することができる。

請求項２に記載の発明では、制御開始閾値変更手段（１４０）により、車両横転抑制制御の中断の開始から所定の閾値変更時間（Ｔ２）が経過するまでの期間に、制御開始閾値（Ｇｓ）を制御開始前に設定されていた第１値（Ｇ１）よりも大きな第２値（Ｇ２）に変更することを特徴としている。

これにより、横転抑制制御を一旦開始したものの、その後横転抑制制御を継続する必要が無くなって制御を中断したときに、直ぐに横転抑制制御が再開されてしまわないように制御開始閾値（Ｇｓ）を通常時に設定される第１値（Ｇ１）よりも大きな値にすることが可能となる。したがって、横転抑制制御を中断した後に直ぐに横転抑制制御が開始され、さらに再び横転抑制制御が中断されるような制御開始と中断が繰り返されるハンチングが発生することを防止することが可能となる。

請求項３に記載の発明では、閾値設定手段（２１０）にて車載重量が大きいほど第２値（Ｇ２）が小さな値に設定されるようにし、制御開始閾値変更手段（１４０）では、車両横転抑制制御の中断から所定の閾値変更時間（Ｔ２）が経過するまでの期間に、制御開始閾値（Ｇｓ）を閾値設定手段（２１０）で設定された第２値（Ｇ２）にすることを特徴としている。

これにより、車載重量に応じた横転抑制制御を行うことが可能になると共に、横転抑制制御の継続の必要性がないと判定されて一旦中断されたとしても、横転抑制制御を再開する必要が生じたときには、それを応答性良く検知し、早期に横転抑制制御を再開することが可能となる。これにより、車載重量が大きい場合であっても、車両の横転傾向が大きくなり過ぎる前に横転抑制制御を再開でき、車両が不安定になることをより抑制することが可能となる。

また、請求項４に記載の発明のように、実行時間変更手段（２２０）により車両重量が大きいほど閾値変更時間（Ｔ２）を短くすることもできる。このようにしても、請求項３と同様の効果を得ることができる。

さらに、請求項５に記載の発明のように、待ち時間変更手段（２３０）により車両重量が大きいほど待ち時間（Ｔ１）を短くしても良い。車両重量が大きいほど、横転傾向が強くなるため、待ち時間を短くしても、横転抑制制御を継続すべきか中断すべきかを正確に判定することが可能である。よって、請求項５に記載の発明によれば、横転抑制制御を継続すべきでない場合に、早期に横転抑制制御を中止することができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の第１実施形態にかかる車両運動制御を実現する車両用のブレーキ制御システム１の全体構成を示す図である。ブレーキＥＣＵ７０の信号の入出力の関係を示すブロック図である。ブレーキＥＣＵ７０が実行する横転抑制制御処理の詳細を示したフローチャートである。横転抑制制御処理を行った場合のタイミングチャートである。各種値変更処理の詳細を示したフローチャートである。（ａ）は、トラックなどの貨物車両への積載重量Ｗと重心位置Ｘとの関係を示した模式図、（ｂ）は、その関係を示したグラフである。積載重量推定処理の詳細を示したフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態にかかる車両運動制御を実現する車両用のブレーキ制御システム１の全体構成を示したものである。本実施形態では、このブレーキ制御システム１によって、横転抑制制御を含む車両運動制御を行う場合について説明する。

図１において、ドライバがブレーキペダル１１を踏み込むと、倍力装置１２にて踏力が倍力され、Ｍ／Ｃ１３に配設されたマスタピストン１３ａ、１３ｂを押圧する。これにより、これらマスタピストン１３ａ、１３ｂによって区画されるプライマリ室１３ｃとセカンダリ室１３ｄとに同圧のＭ／Ｃ圧が発生する。Ｍ／Ｃ圧は、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ５０を通じて各Ｗ／Ｃ１４、１５、３４、３５に伝えられる。

ここで、Ｍ／Ｃ１３は、プライマリ室１３ｃおよびセカンダリ室１３ｄそれぞれと連通する通路を有するマスタリザーバ１３ｅを備える。

ブレーキ液圧制御用アクチュエータ５０は、第１配管系統５０ａと第２配管系統５０ｂとを有している。第１配管系統５０ａは、左前輪ＦＬと右後輪ＲＲに加えられるブレーキ液圧を制御し、第２配管系統５０ｂは、右前輪ＦＲと左後輪ＲＬに加えられるブレーキ液圧を制御する。

第１配管系統５０ａと第２配管系統５０ｂとは、同様の構成であるため、以下では第１配管系統５０ａについて説明し、第２配管系統５０ｂについては説明を省略する。

第１配管系統５０ａは、上述したＭ／Ｃ圧を左前輪ＦＬに備えられたＷ／Ｃ１４及び右後輪ＲＲに備えられたＷ／Ｃ１５に伝達し、Ｗ／Ｃ圧を発生させる主管路となる管路Ａを備える。

また、管路Ａは、連通状態と差圧状態に制御できる第１差圧制御弁１６を備えている。この第１差圧制御弁１６は、ドライバがブレーキペダル１１の操作を行う通常ブレーキ時（車両運動制御が実行されていない時）には連通状態となるように弁位置が調整されており、第１差圧制御弁１６に備えられるソレノイドコイルに電流が流されると、この電流値が大きいほど大きな差圧状態となるように弁位置が調整される。

この第１差圧制御弁１６が差圧状態のときには、Ｗ／Ｃ１４、１５側のブレーキ液圧がＭ／Ｃ圧よりも所定以上高くなった際にのみ、Ｗ／Ｃ１４、１５側からＭ／Ｃ１３側へのみブレーキ液の流動が許容される。このため、常時Ｗ／Ｃ１４、１５側がＭ／Ｃ１３側よりも所定圧力以上高くならないように維持される。

そして、管路Ａは、この第１差圧制御弁１６よりも下流になるＷ／Ｃ１４、１５側において、２つの管路Ａ１、Ａ２に分岐する。管路Ａ１にはＷ／Ｃ１４へのブレーキ液圧の増圧を制御する第１増圧制御弁１７が備えられ、管路Ａ２にはＷ／Ｃ１５へのブレーキ液圧の増圧を制御する第２増圧制御弁１８が備えられている。

第１、第２増圧制御弁１７、１８は、連通・遮断状態を制御できる２位置電磁弁により構成されている。

第１、第２増圧制御弁１７、１８は、第１、第２増圧制御弁１７、１８に備えられるソレノイドコイルへの制御電流がゼロとされる時（非通電時）には連通状態となり、ソレノイドコイルに制御電流が流される時（通電時）に遮断状態に制御されるノーマルオープン型となっている。

管路Ａにおける第１、第２増圧制御弁１７、１８及び各Ｗ／Ｃ１４、１５の間と調圧リザーバ２０とを結ぶ減圧管路としての管路Ｂには、連通・遮断状態を制御できる２位置電磁弁により構成される第１減圧制御弁２１と第２減圧制御弁２２とがそれぞれ配設されている。そして、これら第１、第２減圧制御弁２１、２２はノーマルクローズ型となっている。

調圧リザーバ２０と主管路である管路Ａとの間には還流管路となる管路Ｃが配設されている。この管路Ｃには調圧リザーバ２０からＭ／Ｃ１３側あるいはＷ／Ｃ１４、１５側に向けてブレーキ液を吸入吐出するモータ６０によって駆動される自吸式のポンプ１９が設けられている。モータ６０は図示しないモータリレーに対する通電が制御されることで駆動される。

そして、調圧リザーバ２０とＭ／Ｃ１３の間には補助管路となる管路Ｄが設けられている。この管路Ｄを通じ、ポンプ１９にてＭ／Ｃ１３からブレーキ液を吸入し、管路Ａに吐出することで、車両運動制御時において、Ｗ／Ｃ１４、１５側にブレーキ液を供給し、対象となる車輪のＷ／Ｃ圧を加圧する。なお、ここでは第１配管系統５０ａについて説明したが、第２配管系統５０ｂも同様の構成であり、第１配管系統５０ａに備えられた各構成と同様の構成を第２配管系統５０ｂも備えている。具体的には、第１差圧制御弁１６と対応する第２差圧制御弁３６、第１、第２増圧制御弁１７、１８と対応する第３、第４増圧制御弁３７、３８、第１、第２減圧制御弁２１、２２と対応する第３、第４減圧制御弁４１、４２、ポンプ１９と対応するポンプ３９、リザーバ２０と対応するリザーバ４０、管路Ａ〜Ｄと対応する管路Ｅ〜Ｈがある。

また、ブレーキＥＣＵ７０は、ブレーキ制御システム１の制御系を司る本発明の車両運動制御装置に相当するもので、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを備えた周知のマイクロコンピュータによって構成され、ＲＯＭなどに記憶されたプログラムに従って各種演算などの処理を実行する。図２は、ブレーキＥＣＵ７０の信号の入出力の関係を示すブロック図である。

図２に示すように、ブレーキＥＣＵ７０は、各車輪ＦＬ〜ＲＲに備えられた車輪速度センサ７１〜７４、舵角センサ７５、ヨーレートセンサ７６および横加速度センサ７７からの検出信号を受け取り、各種物理量の演算や横転抑制制御等の車両運動制御を実行する。

例えば、ブレーキＥＣＵ７０は、各検出信号に基づいて各車輪ＦＬ〜ＲＲの車輪速度や車速（推定車体速度）、各車輪のスリップ率、舵角、ヨーレート、横加速度などを求めている。また、これらに基づいて横転抑制制御を実行するか否かを判定すると共に、横転抑制制御を実行する場合の制御対象輪を判別したり、制御量、すなわち制御対象輪のＷ／Ｃに発生させるＷ／Ｃ圧を求める。その結果に基づいて、ブレーキＥＣＵ７０が各制御弁１６〜１８、２１、２２、３６〜３８、４１、４２への電流供給制御およびポンプ１９、３９を駆動するためのモータ６０の電流量制御を実行する。

例えば、左前輪ＦＬを制御対象輪としてＷ／Ｃ圧を発生させる場合には、第１差圧制御弁１６を差圧状態にしてモータ６０を駆動することによってポンプ１９を作動させる。これにより、第１差圧制御弁１６の下流側（Ｗ／Ｃ側）のブレーキ液圧は第１差圧制御弁１６で発生させられる差圧により高くなる。このとき、非制御対象輪となる右後輪ＲＲに対応する第２増圧制御弁１８を遮断状態とすることで、Ｗ／Ｃ１５が加圧されないようにしつつ、制御対象輪となる左前輪ＦＬに対応する第１増圧制御弁１７と第１減圧制御弁２１を制御することで、Ｗ／Ｃ１４に所望のＷ／Ｃ圧を発生させる。

具体的には、第１増圧制御弁１７を遮断状態にしつつ第１減圧制御弁２１の連通遮断をデューティ制御することでＷ／Ｃ圧の減圧を行う減圧モードと、第１増圧制御弁１７および第１減圧制御弁２１を共に遮断状態にしてＷ／Ｃ圧を保持する保持モードと、第１減圧制御弁２１を遮断状態にしつつ第１増圧制御弁１７の連通遮断をデューティ制御することでＷ／Ｃ圧を増圧する増圧モードとを適宜切り替え、Ｗ／Ｃ圧を調整する。これにより、所望の目標Ｗ／Ｃ圧が得られるようにＷ／Ｃ圧が調整され、制動力が制御される。

なお、モータ６０によりポンプ３９も駆動されるが、第２差圧制御弁３６を差圧状態にしていなければ、ブレーキ液が循環するだけでＷ／Ｃ３４、３５は加圧されない。

続いて、上記のように構成されるブレーキ制御システム１に備えられたブレーキＥＣＵ７０が実行する車両運動制御の詳細について説明する。なお、ブレーキＥＣＵ７０で実行可能な車両運動制御としては、トラクション制御等もあるが、ここでは本発明の特徴とする横転抑制制御についてのみ説明する。

図３は、ブレーキＥＣＵ７０が実行する横転抑制制御処理の詳細を示したフローチャートである。この図に示される横転抑制制御処理は、例えば、図示しないイグニッションスイッチがオンされたときに所定の制御周期毎に実行される。

まず、ステップ１００で、横加速度センサ７７の検出信号に基づいて横加速度Ｇｙを取得したのち、ステップ１０５に進み、ステップ１００で取得した横加速度Ｇｙが制御開始閾値Ｇｓを超えているか否かを判定する。制御開始閾値Ｇｓとは、横転抑制制御の開始条件を設定する基準値であり、車両状態が横転傾向にあると想定される値に設定される。この制御開始閾値Ｇｓは、後述するように車両状態が真に横転抑制制御を実行すべきであるほど横転傾向にあるか否か等に応じて、第１値Ｇ１と第２値Ｇ２のいずれかとされる。第１値Ｇ１は、通常時に制御開始閾値Ｇｓとして設定される値であり、横転抑制制御を最初に実行するときなどに設定される基準値である。第２値Ｇ２は、横転抑制制御を一旦開始したものの、その後横転抑制制御を継続する必要が無くなって制御を中断したときに、直ぐに横転抑制制御が再開されてしまわないように、制御開始閾値Ｇｓを第１値Ｇ１よりも大きな値とするために設けられている。これら第１値Ｇ１および第２値Ｇ２が設定されるタイミングに関しては、後で詳細に説明する。

そして、ステップ１０５で肯定判定されれば、ステップ１１０に進み、横転抑制制御が実行中であるか否かを判定する。この判定は、後述するステップ１１５において横転抑制制御の実行が開始されたときにセットされる横転抑制制御実行中を示すフラグを確認することにより行われる。ここで否定判定されればステップ１１５に進んで横転抑制制御を開始すると同時に、横転抑制制御開始からの時間を計測し始める。ここで実行される横転抑制制御の詳細に関しては、従来と同様であり、上述したように制御対象輪を決定し、例えばその制御対象輪が左前輪ＦＬであれば、左前輪ＦＬに対応する第１増圧制御弁１７と第１減圧制御弁２１を制御することで、Ｗ／Ｃ１４に所望のＷ／Ｃ圧を発生させる。そして、減圧モード、保持モード、増圧モードを適宜切り替えることにより、目標Ｗ／Ｃ圧が得られるようにする。

また、ステップ１１０で既に横転抑制制御が実行中であると判定されたとき、および、ステップ１１５で横転抑制制御を開始したら、その後ステップ１２０に進む。そして、ステップ１２０で横転抑制制御開始からの経過時間が待ち時間Ｔ１に至ったか否かを判定する。待ち時間Ｔ１とは、車両状態が横転傾向と判定されたときに、真に横転抑制制御を実行すべき状況であるか否かを判定するための基準時間である。すなわち、横転抑制制御開始からの経過時間が待ち時間Ｔ１に至った時に、真に横転抑制制御を実行すべきであったか否かを判定できるように、本ステップの判定処理を行っている。

ここで肯定判定されれば、ステップ１２５に進み、ステップ１００で取得した横加速度Ｇｙが横転抑制制御の中断閾値Ｇｄ未満であるか否かを判定する。中断閾値Ｇｄとは、横加速度Ｇｙが横転抑制制御を中断すべきと考えられるほど小さい値であることを示す基準値である。すなわち、車両状態が横転傾向にあったために横転抑制制御を開始したものの、制御開始後に横転抑制制御を継続するほど横転傾向が大きくない状態になっていれば、横転抑制制御を行う必要がないのに横転抑制制御が行われてしまった状況であると言える。このため、このような状況であるか否かをステップ１２５で判定している。

そして、ステップ１２５で肯定判定されればステップ１３０に進み、横転抑制制御が中断中であるか否かを判定する。この処理は、後述するステップ１３５において横転抑制制御を中断したときにセットされる横転抑制制御の中断中を示すフラグを確認することにより行われる。このとき、否定判定されれば、横転抑制制御を継続する必要が無いと判定されたものの、まだ横転抑制制御を中断していない状況であるため、ステップ１３５に進み、横転抑制制御を中断すると共に、中断中であることを示すフラグをセットする。また、横転抑制制御の中断を開始してからの経過時間を計測し始める。

この後、ステップ１４０に進み、制御開始閾値Ｇｓを第２値Ｇ２に設定する。このように、横転抑制制御の中断が開始されるときをタイミングとして、制御開始閾値Ｇｓを第２値Ｇ２に変更している。これにより、横転抑制制御を一旦開始したものの、その後横転抑制制御を継続する必要が無くなって制御を中断したときに、直ぐに横転抑制制御が再開されてしまわないように制御開始閾値Ｇｓを通常時に設定される第１値Ｇ１よりも大きな値にすることが可能となる。したがって、横転抑制制御を中断した後に直ぐに横転抑制制御が再開され、さらに再び横転抑制制御が中断されるような制御開始と中断が繰り返されるハンチングが発生することを防止することが可能となる。

一方、ステップ１３０で肯定判定されればステップ１４５に進み、横転抑制制御の中断開始からの経過時間が閾値変更時間Ｔ２に至ったか否かを判定する。閾値変更時間Ｔ２とは、横転抑制制御を中断したときに制御開始閾値Ｇｓとして第２値Ｇ２を設定したが、それを再び第１値Ｇ１に戻すために設定された時間である。横転抑制制御が中断された後、ハンチングの発生を抑制するために制御開始閾値Ｇｓとして第２値Ｇ２を設定することで横転抑制制御が再開され難くなるようにしたが、前回横転抑制制御が開始されてからある程度時間が経過すると、車両状態の横転傾向に変化が生じていて、再び横転抑制制御を開始すべき状態になっている可能性もある。このような状況において、横転抑制制御が開始され難くなったままにしておくのは好ましくない。このため、横転抑制制御の中断開始からの経過時間が閾値変更時間Ｔ２に至った場合に、制御開始閾値Ｇｓとして第２値Ｇ２を設定すべき時間が経過したと判定するようにしている。

したがって、ステップ１４５で肯定判定されたときにはステップ１５０に進んで制御開始閾値Ｇｓを第１値Ｇ１に戻して処理を終了し、否定判定されたときには制御開始閾値Ｇｓを第２値Ｇ２にしたまま処理を終了する。これにより、ハンチング防止を行うべき期間中には制御開始閾値Ｇｓとして第２値Ｇ２が設定され、その期間を過ぎれば再び制御開始閾値Ｇｓが第１値Ｇ１に戻るようにすることができる。

一方、上述したステップ１２０もしくはステップ１２５で否定判定されたときには、ステップ１５５に進み、ステップ１００で取得した横加速度Ｇｙが制御終了閾値Ｇｅ未満に低下しているか否かを判定する。制御終了閾値Ｇｅは、横転傾向が収まって車両状態が横転抑制制御を継続する必要がない程度まで安定したことを判定するための基準値である。このステップで肯定判定された場合には、横転抑制制御を継続する必要がないことから、ステップ１６０に進んで横転抑制制御を終了し、続けてステップ１６５に進み、否定判定された場合には、まだ横転抑制制御を継続する必要があることから、そのままステップ１６５に進む。

そして、上述したステップ１０５やステップ１５５で否定判定された場合、および、ステップ１６０で横転抑制制御を終了した場合には、次回横転抑制制御が開始されるときの制御開始閾値Ｇｓを通常時のものにしておくために、改めて制御開始閾値Ｇｓとして第１値Ｇ１を設定し、処理を終了する。

このようにして、本実施形態のブレーキＥＣＵ７０が実行する横転抑制制御処理が完了する。図４は、上記のような横転抑制制御処理を行った場合のタイミングチャートであり、図４（ａ）は横加速度Ｇｙのタイミングチャート、図４（ｂ）は、横転抑制制御時の制動力のタイミングチャートである。なお、図４（ａ）、（ｂ）中実線は、横転抑制制御を開始したものの横転抑制制御を継続するほど横転傾向が大きくならなかった場合を示しており、図中破線は、横転抑制制御を開始したのち横転抑制制御を継続する必要がある程度に横転傾向が大きくなった場合を示している。

図４に示されるように、旋回時などにおいて横加速度Ｇｙが増大し、時点ｔ１において制御開始閾値Ｇｓに至ると、横転抑制制御が開始される（ステップ１０５〜１１５参照）。このときには、まだ横転抑制制御開始前であるため、制御開始閾値Ｇｓとして第１値Ｇ１が設定されている
その後、時点ｔ２において待ち時間Ｔ１が経過したときに、横加速度Ｇｙが中断閾値Ｇｄ未満であるか否かが判定される（ステップ１２０、１２５参照）。そして、横加速度Ｇｙがあまり増加しておらず、横転抑制制御を継続する必要がなくなっていれば、横転抑制制御が中断されると共に制御開始閾値Ｇｓが第１値Ｇ１よりも大きな第２値Ｇ２に変更される（ステップ１３５、１４０参照）。

これにより、横転抑制制御の中断中に横加速度Ｇｙが第１値Ｇ１を超えていたとしても、第２値Ｇ２を超えない限りは、不必要に横転抑制制御が再開されないようにすることができる。このため、横転抑制制御により制御対象輪に発生させられていた制動力が徐々に低下させられる。そして、さらに時点ｔ３において閾値変更時間Ｔ２を経過すると、再び制御開始閾値Ｇｓが第２値Ｇ２から第１値Ｇ１に戻され、時点ｔ４において横転抑制制御により制御対象輪に発生させられていた制動力が０になる。

一方、時点ｔ２において待ち時間Ｔ１が経過した時に、横加速度Ｇｙが中断閾値Ｇｄ以上であれば、横転抑制制御が中断されることなく継続される。このため、横転抑制制御によって制御対象輪のＷ／Ｃ圧が増減させられ、継続的に制動力が発生させられる。なお、この場合には、制御開始閾値Ｇｓが第１値Ｇ１のままとなり、第２値Ｇ１に変更されない。

以上説明したように、本実施形態の車両用のブレーキ制御システム１において実行される横転抑制制御処理では、横転抑制制御の開始条件（Ｇｙ＞Ｇｓ）が満たされることによって一旦横転抑制制御が開始されたとしても、横転抑制制御開始から待ち時間Ｔ１が経過した時点で横転抑制制御を継続するべきか中断すべきかを判定するようにしている。そして、横転抑制制御を中断すべきと判定されたときに、横転抑制制御の開始条件を満たしていてもそれを継続しないようにしている。これにより、本来横転に至らない状況まで横転抑制制御が継続されてしまうことを抑制することができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態では、第１実施形態に対して、積載重量に基づいて制御開始閾値Ｇｓや閾値変更時間Ｔ２および待ち時間Ｔ１を設定するようにしたものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

本実施形態では、第１実施形態で説明した横転抑制制御処理とは別フローとして、各種値変更処理を行うことで、横転抑制制御処理で用いている制御開始閾値Ｇｓや閾値変更時間Ｔ２および待ち時間Ｔ１を設定している。なお、横転抑制制御処理自体については、第１実施形態と同様であるため、ここでは各種値変更処理について説明する。

図５は、各種値変更処理の詳細を示したフローチャートである。この処理は、例えばイグニッションスイッチがオフからオンに投入されたとき、もしくは、車両が所定時間停車して積載重量が変動した可能性がある場合に、ブレーキＥＣＵ７０により所定の演算周期毎に実行される。

まず、ステップ２００では、積載重量推定処理を実行する。この積載重量推定処理は、以下の説明する積載重量推定の考え方に基づいて行われる。

まず、車両が旋回運動するときの挙動について検討してみると、ドライバがステアリングを操作することにより操舵が為されると、それに伴ってラックおよびピニオンを介してタイヤ角度、すなわち車両前後方向に対するタイヤの角度である舵角が調整される。このタイヤ角の調整に伴ってヨーが発生するため、ヨーレートが発生する。つまり、操舵→舵角調整→ヨーレート発生の順に挙動が生じる。

そして、舵角が発生してからヨーレートが発生する際に、操舵が緩やかに行われたときには舵角の調整後、直ぐに追従してヨーレートが発生するが、操舵が速やかに行われたときには舵角の調整後に遅れてヨーレートが発生することになる。このため、操舵の速度を表す舵角速度と、舵角の調整からヨーレートが発生するまでの時間との間に相関関係があることになる。舵角の調整からヨーレートが発生するまでの時間は、舵角とヨーレートとの位相差にて表されるため、舵角速度に対する舵角とヨーレートとの位相差の関係をマップもしくは関数式にて設定することができる。

さらに、操舵の速度や路面状態が同じであると仮定した場合、車両挙動は車両総重量が大きいほど位相遅れが生じる。そして、車両総重量は、一定重量である空車時の車両重量に対して変動重量である積載重量を加算した値であるため、車両挙動の位相遅れは、積載重量に依存していると言える。したがって、積載重量に応じて舵角とヨーレートとの位相差も変化し、積載重量が大きくなればなるほど舵角とヨーレートとの位相差も大きくなる関係となる。よって、舵角速度に対する舵角とヨーレートとの位相差の関係を積載重量別に予め実験などによって求めておけば、その関係と舵角センサ７５やヨーレートセンサ７６の検出信号から得られる舵角速度や舵角およびヨーレートの位相差に基づいて、つまり車両が旋回運動するときの挙動に基づいて積載重量を推定することができる。

次に、車両の重心位置について検討してみる。図６は、車両への積載重量Ｗと重心位置Ｘとの関係を調べたものであり、図６（ａ）は、トラックなどの貨物車両への積載重量Ｗと重心位置Ｘとの関係を示した模式図、図６（ｂ）は、その関係を示したグラフである。

図６（ａ）に示されるように、貨物車両に対して荷物を載せる場合、車室の後方に位置している荷台に載せまた、過去に載せた荷物の上方位置に載せることになるため、荷物を載せれば載せるほど、重心位置が後方へ移動する。このため、例えば、荷物の積載がない空車時の重心位置を初期の重心位置Ｘ₀とすると、荷物を積載重量Ｗ₁だけ載せたときの重心位置Ｘ₁は、重心位置Ｘ₀よりも後方に移動する。さらに、荷物を積載重量Ｗ₁よりも大きい積載重量Ｗ₂だけ乗せたときの重心位置Ｘ₂は、さらに重心位置Ｘ₁よりも後方に移動する。このため、図６（ｂ）に示すように、重心位置Ｘと積載重量Ｗとの間には、積載重量Ｗが大きくなるほど重心位置Ｘの車両後方への移動量も大きくなるという関係が成り立つ。このため、重心位置Ｘを検出することで、積載重量Ｘを推定することができる。

重心位置Ｘについては、サスペンションなどに備えられる荷重センサにて検出することもできるが、例えば、ヨーレートと横加速度との関係に基づいて検出することもできる。すなわち、重心位置Ｘが移動した場合、車両に発生するヨーモーメントはあまり影響を受けないため、ヨーレートに変化は無い。しかしながら、横加速度については、重心位置Ｘの移動に伴って影響を受ける。一般的に、横加速度センサは、空車時の重心位置Ｘ₀の近傍に設置されるため、ヨーモーメントの影響を受けず、検出信号にヨー成分が含まれないが、重心位置Ｘが移動すると、横加速度センサが重心位置Ｘから離れて配置された状態になるため、ヨーモーメントの影響を受けることになり、検出信号にヨー成分が重畳される。

このため、ヨー角加速度に対するヨーレートと横加速度との位相差の関係が重心位置Ｘの移動、つまり積載重量Ｗの変動に伴って変化する。よって、ヨー角加速度に対するヨーレートと横加速度との位相差の関係を積載重量別に予め実験などによって求めておけば、その関係とヨーレートセンサ７６および横加速度センサ７７の検出信号から得られるヨーレートやその微分値から得られるヨー角加速度および横加速度Ｇｙとに基づいて、つまり重心位置Ｘに基づいて積載重量Ｗを推定することができる。

以上の知見に基づいて、積載重量推定を行うことができる。続いて、上記のような考え方に基づく積載重量推定処理について説明する。図７は、積載重量推定処理の詳細を示したフローチャートである。

まず、ステップ３００では、舵角センサ７５、ヨーレートセンサ７６および横加速度センサ７７の検出信号に基づいて舵角、ヨーレートおよび横加速度Ｇｙを演算する。具体的には、舵角を時間微分することにより舵角の微分値で表される舵角速度を演算する。また、ヨーレートを時間微分することによりヨーレートの微分値で表されるヨー角加速度を演算する。さらに、舵角とヨーレートとの位相差やヨーレートと横加速度Ｇｙとの位相差を演算する。舵角とヨーレートとの位相差は、例えば舵角の検出波形とヨーレートの検出波形、例えばピーク値同士を比較し、その遅れ時間を演算することにより求められる。同様に、ヨーレートと横加速度Ｇｙとの位相差は、例えばヨーレートの検出波形と横加速度Ｇｙの検出波形、例えばピーク値同士を比較し、その遅れ時間を演算することにより求められる。

次に、ステップ３１０に進み、車両が旋回運動するときの挙動に基づいて積載重量を推定する。具体的には、ステップ３００で演算した舵角速度および舵角とヨーレートとの位相差と、予め実験などによって求めて記憶しておいた舵角速度に対する舵角とヨーレートとの位相差の関係に基づいて、積載重量を推定する。ここでは、図７中に示したように、予め実験などによって、舵角速度に対する舵角とヨーレートとの位相差の関係を示すマップ（ＭＡＰ１）を求めて記憶してある。このため、ステップ３００で演算した舵角速度および舵角とヨーレートとの位相差が図中に記載したマップのどの位置（舵角速度をＸ軸、舵角とヨーレートとの位相差をＹ軸と見立てたときの演算値のＸＹ座標）に対応するかを判別することにより、積載重量を推定する。

すなわち、図中に示したように、舵角速度に対する舵角とヨーレートとの位相差の関係を積載重量別に三本の線で示すことで、積載重量が無（空車時）、小、中、大の４つの領域に区画してある。したがって、ステップ３００で演算した舵角速度および舵角とヨーレートとの位相差がマップのどの領域に位置しているかにより、積載が無い状態か、積載重量が小〜大のいずれであるかを判別する。このとき判別された積載重量をＭＡＰ１の積載重量として記憶する。

なお、ここでは三本の線しか示していないが、更に複数の線を示しておくことで、より具体的な積載重量の絶対値を求めることもできる。勿論、舵角速度に対する舵角とヨーレートとの位相差の関係を示す関数式に対して、舵角速度および舵角とヨーレートとの位相差を代入することで、積載が無い状態か、積載重量が小〜大のいずれであるかを判別することもできるし、積載重量の絶対値を求めることも可能である。

続いて、ステップ３２０に進み、重心位置に基づいて積載重量を推定する。具体的には、ステップ３００で演算したヨー角加速度およびヨーレートと横加速度との位相差と、予め実験などによって求めて車両の重心位置別に記憶しておいたヨー角加速度に対するヨーレートと横加速度との位相差の関係に基づいて、積載重量を推定する。ここでは、図７中に示したように、予め実験などによって、ヨー角加速度に対するヨーレートと横加速度との位相差の関係を車両の重心位置別に示すマップが作成され、前述のようにこのマップは車両の積載重量別に示したマップであるとみなされることより、ヨー角加速度に対するヨーレートと横加速度との位相差の関係を車両重量別に示すマップ（ＭＡＰ２）を求めて記憶してある。このため、ステップ３００で演算したヨー角加速度およびヨーレートと横加速度との位相差が図中に記載したマップのどの位置（ヨー角加速度をＸ軸、ヨーレートと横加速度との位相差をＹ軸と見立てたときの演算値のＸＹ座標が積載重量別に区画されたどの範囲内）に対応するかを判別することにより、積載重量を推定する。

すなわち、図中に示したように、ヨー角加速度に対するヨーレートと横加速度との位相差の関係を積載重量別に三本の線で示すことで、積載重量が無（空車時）、小、中、大の４つの領域に区画してある。したがって、ステップ３００で演算したヨー角加速度およびヨーレートと横加速度との位相差がマップのどの領域に位置しているかにより、積載が無い状態か、積載重量が小〜大のいずれであるかを判別する。このとき判別された積載重量をＭＡＰ２の積載重量として記憶する。

なお、ここでは三本の線しか示していないが、更に複数の線を示しておくことで、より具体的な積載重量の絶対値を求めることもできる。勿論、ヨー角加速度に対するヨーレートと横加速度との位相差の関係を示す関数式に対して、ステップ３００で演算したヨー角加速度およびヨーレートと横加速度との位相差を代入することで、積載が無い状態か、積載重量が小〜大のいずれであるかを判別することもできるし、積載重量の絶対値を求めることも可能である。

そして、ステップ３３０に進み、ステップ３１０で記憶したＭＡＰ１の積載重量とステップ３２０で記憶したＭＡＰ２の積載重量とを比較し、いずれか小さい方を最終的な積載重量として決定する（積載重量＝ＭＩＮ（ＭＡＰ１，ＭＡＰ２））。このとき、ＭＡＰ１とＭＡＰ２の積載重量のいずれか小さい方ではなく、それらの平均値やいずれか大きい方を採用する等のように、ＭＡＰ１とＭＡＰ２の積載重量に基づく他の手法によって最終的な積載重量を決定することもできる。しかし、積載重量が推定されるたびに積載重量が更新され、最終的には、実際の積載重量に近い値に更新されていくことになるため、最初からＭＡＰ１とＭＡＰ２の積載重量いずれか大きい方の積載重量を選択するのではなく、いずれか小さい方を選択することで、ノイズ的に積載重量が大きく変化する場合などを除外できるようにしている。

このように、車両が旋回運動するときの挙動に基づいて積載重量を推定している。すなわち、予め求めておいた舵角速度に対する舵角とヨーレートとの位相差の関係と、各センサ７５〜７７の検出信号から演算した舵角速度および舵角とヨーレートとの位相差に基づいて、積載重量を推定している。これら各センサ７５〜７７の検出信号から演算した舵角速度および舵角とヨーレートとの位相差は、制動トルクが加わったり、４輪にスリップが発生した時、さらには振動発生時や微小時間に路面変化が生じる場合などの外乱要因が発生した場合であっても、その外乱要因が加味された値となっている。このため、外乱要因が発生しても正確な積載重量を推定することができる。

また、ここでは、重心位置に基づいて積載重量を推定している。すなわち、予め求めておいたヨー角加速度に対するヨーレートと横加速度との位相差の関係と、各センサ７５〜７７の検出信号から演算した舵角速度および舵角とヨーレートとの位相差に基づいて、積載重量を推定している。この場合にも、各センサ７５〜７７の検出信号から演算したヨー角加速度およびヨーレートと横加速度との位相差は、制動トルクが加わったり、４輪にスリップが発生した時、さらには振動発生時や微小時間に路面変化が生じる場合などの外乱要因が発生した場合であっても、その外乱要因が加味された値となっている。このため、外乱要因が発生しても正確な積載重量を推定することができる。さらに、回運動するときの挙動に基づく積載重量の推定と、重心位置に基づく積載重量の推定の双方を行っているため、より正確な積載重量を推定することが可能となる。

このようにして、積載重量推定が完了するとステップ２１０〜２３０に進み、ステップ２００で推定した積載重量に基づいて制御開始閾値Ｇｓの設定に用いられる第２値Ｇ２や閾値変更時間Ｔ２および待ち時間Ｔ１を設定する。

まず、ステップ２１０では、制御開始閾値設定処理を行う。具体的には、推定した積算重量に基づいて制御開始閾値Ｇｓの設定に用いられる第２値Ｇ２を設定する。すなわち、積載重量が大きくなるほど横転し易くなるため、一旦横転抑制制御を中断したとしても、その後に車両の横転傾向が増大した場合には、それを応答性良く検知して、中断されていた横転抑制制御を開始させられるようにすることが望まれる。したがって、図中のマップに示したように、ステップ２００で推定した積算重量が大きくなるほど第２値Ｇ２が小さくなるように設定することで次の横転抑制制御に備えるようにしている。なお、積載重量に対する第２値Ｇ２の関係としては、予め実験などによって求めることができる。

次に、ステップ２２０では、実行時間変更処理を行う。具体的には、推定した積算重量に基づいて閾値変更時間Ｔ２を設定する。上記したように、積載重量が大きくなるほど横転し易くなるため、一旦横転抑制制御を中断したとしても、その後に車両の横転傾向が増大した場合には、それを応答性良く検知して、中断されていた横転抑制制御を開始させられるようにすることが望まれる。そして、車載重量が大きければ、短時間しか経過していなかったとしても大きな横加速度Ｇｙが発生し得る。したがって、図中のマップに示したように、ステップ２００で推定した積載重量が大きくなるほど閾値変更時間Ｔ２が短くなるように設定するようにしている。この積載重量に対する閾値変更時間Ｔ２の関係も、予め実験などによって求めることができる。

そして、ステップ２３０では、待ち時間変更処理を行う。具体的には、推定した積算重量に基づいて待ち時間Ｔ１を設定する。具体的には、ステップ３３０で検出された積載重量に基づいて待ち時間Ｔ１を設定している。待ち時間Ｔ１の変更に対しても、車載重量が大きければ、短時間しか経過していなかったとしても大きな横加速度Ｇｙが発生し得る。したがって、図中のマップに示したように、ステップ２００で推定した積載重量が大きくなるほど待ち時間Ｔ１が短くなるように設定することで、次の横転抑制制御に備えるようにしている。この積載重量に対する待ち時間Ｔ１の関係も、予め実験などによって求めることができる。

以上説明したように、車載重量を推定し、推定した車載重量に基づいて制御開始閾値Ｇｓの設定に用いられる第２値Ｇ２や閾値変更時間Ｔ２および待ち時間Ｔ１を変更するようにしている。このため、車載重量に応じた横転抑制制御を行うことが可能になると共に、横転抑制制御の継続の必要性がないと判定されて一旦中断されたとしても、横転抑制制御を再開する必要が生じたときには、それを応答性良く検知し、早期に横転抑制制御を再開することが可能となる。これにより、車載重量が大きい場合であっても、車両の横転傾向が大きくなり過ぎる前に横転抑制制御を再開でき、車両が不安定になることをより抑制することが可能となる。

（他の実施形態）
上記各実施形態では、横加速度Ｇｙを車両の横転傾向を表す物理量として用いているが、車両の横転傾向を示す物理量として他のものを用いてもかまわない。例えば、ロール角センサを用いて、ロール角を直接検出し、横方向運動量としてロール角を用いるようにしても良い。また、舵角やヨーレートおよび横加速度のいずれかに基づいて、横転傾向を検出することもできる。例えば、舵角と横加速度Ｇｙとから周知の手法によって推定した目標ヨーレートとヨーレートセンサ７６で検出される実際のヨーレートとの差も横転傾向を表す物理量として用いることができる。

上記第２実施形態では、積載重量に基づいて制御開始閾値Ｇｓの設定に用いられる第２値Ｇ２や閾値変更時間Ｔ２および待ち時間Ｔ１を変更する場合について説明したが、必ずしもこれらすべてを車載重量に基づいて変更する必要は無い。すなわち、これらのうち少なくとも１つを車載重量に基づいて変更すれば、横転抑制制御を再開する必要が生じたときに、それを応答性良く検知し、早期に横転抑制制御を再開することが可能になるという効果を得ることができる。

なお、各図中に示したステップは、各種処理を実行する手段に対応するものである。すなわち、ブレーキＥＣＵ７０のうちステップ１００の処理を実行する部分が横転傾向取得手段、ステップ１２５〜１３５の処理を実行する部分が制御中断手段、ステップ１４０の処理を実行する部分が制御開始閾値変更手段、ステップ２１０の処理を実行する部分が閾値設定手段、ステップ２２０の処理を実行する部分が実行時間変更手段、ステップ２３０の処理を実行する部分が待ち時間変更手段に相当する。

１…ブレーキ制御システム、５０…ブレーキ液圧制御用アクチュエータ、７０…ブレーキＥＣＵ、７５…舵角センサ、７５〜…各センサ、７６…ヨーレートセンサ、７７…横加速度センサ

Claims

車両の横転傾向を表す物理量が所定の制御開始閾値（Ｇｓ）を超えているときに、当該車両の横転を抑制する横転抑制制御を開始する車両運動制御装置において、
前記車両横転抑制制御の開始から所定の待ち時間（Ｔ１）が経過したときの前記車両の前記横転傾向を表す物理量を取得する横転傾向取得手段（１００）と、
前記横転傾向取得手段により取得された前記横転傾向を表す物理量が所定の中断閾値（Ｇｄ）未満であるときに前記横転抑制制御を中断する制御中断手段（１２５〜１３５）と、を備えており、
前記制御開始閾値（Ｇｓ）は、前記横転抑制制御を中断する前のときには前記中断閾値（Ｇｄ）未満に設定されていることを特徴とする車両運動制御装置。
車両の横転傾向を表す物理量が所定の制御開始閾値（Ｇｓ）を超えているときに、当該車両の横転を抑制する横転抑制制御を開始する車両運動制御装置において、
前記車両横転抑制制御の開始から所定の待ち時間（Ｔ１）が経過したときの前記車両の前記横転傾向を表す物理量を取得する横転傾向取得手段（１００）と、
前記横転傾向取得手段により取得された前記横転傾向を表す物理量が所定の中断閾値（Ｇｄ）未満であるときに前記横転抑制制御を中断する制御中断手段（１２５〜１３５）と、
前記車両横転抑制制御の中断の開始から所定の閾値変更時間（Ｔ２）が経過するまでの期間に、前記制御開始閾値（Ｇｓ）を制御開始前に設定されていた第１値（Ｇ１）よりも大きな第２値（Ｇ２）に変更する制御開始閾値変更手段（１４０）を備えていることを特徴とする車両運動制御装置。
車載重量が大きくなるほど前記第２値（Ｇ２）を小さな値に設定する閾値設定手段（２１０）を有し、
前記制御開始閾値変更手段（１４０）は、前記車両横転抑制制御の中断から所定の閾値変更時間（Ｔ２）が経過するまでの期間に、前記制御開始閾値（Ｇｓ）を前記閾値設定手段（２１０）で設定された前記第２値（Ｇ２）にすることを特徴とする請求項２に記載の車両運動制御装置。
車両重量が大きいほど前記閾値変更時間（Ｔ２）を短くする実行時間変更手段（２２０）を備えていることを特徴とする請求項２または３に記載の車両運動制御装置。
車両重量が大きいほど前記待ち時間（Ｔ１）を短くする待ち時間変更手段（２３０）を備えていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両運動制御装置。