以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態に係る車両の運動制御装置の全体構成を示す。車両の運動制御装置(以下、「本装置」という)は、マスタシリンダMC、ホイールシリンダWC**、液圧路(制動液圧路)LC#、リニア調圧弁SS#、切換弁SZ**、回避制御手段MKQ、安定化制御手段MES、及び、制動制御手段MBCを備える。
なお、各種記号等の末尾に付された添字「**」は、各種記号等が車両の前後左右の4輪のうちの何れかに関するものであるかを示し、「fl」は左前輪、「fr」は右前輪、「rl」は左後輪、「rr」は右後輪を示す。例えば、ホイールシリンダWC**は、左前輪ホイールシリンダWCfl,右前輪ホイールシリンダWCfr,左後輪ホイールシリンダWCrl,右後輪ホイールシリンダWCrrを包括的に示す。また、添字「#」は、2つの制動液圧路系統(配管系統ともいう)のうちの何れかに関するものであるかを示し、「1」は第1液圧路系統(第1配管系統)、「2」は第2液圧路系統(第2配管系統)を示す。
車両には、マスタシリンダMCとホイールシリンダWC**(ホイールシリンダCA,CB,CC,CD)が備えられる。運転者の制動操作部材(例えば、ブレーキペダルBP)の操作に応じてマスタシリンダMCに制動液圧が発生される。この制動液圧は、2つの制動液圧路LC#を通じて、車両の前後左右の各車輪に備えられたホイールシリンダWC**に伝達される。各車輪のブレーキキャリパBC**に設けられたホイールシリンダWC**に制動液圧が与えられることにより、ブレーキパッドPD**がブレーキロータRT**に押し付けられ、その摩擦力によって制動トルクが与えられる。ホイールシリンダWC**の制動液圧を制御するために、電気モータMT、液圧ポンプOP#、及びリニア調圧弁SS#(SS1,SS2),切換弁(増圧切換弁)SZ**(切換弁ZA,ZB,ZC,ZD)が備えられる。
液圧ポンプOP#は、電気モータMTによって駆動され、マスタシリンダMCからブレーキ液を液圧路(管路)LC#に移動させる。これにより、液圧路LC#の制動液圧がマスタシリンダMCの制動液圧よりも増加する。そして、液圧路LC#の制動液圧は、リニア調圧弁SS#によって制御される。リニア調圧弁SS#は、液圧を連続的に調整することができる。
液圧路(管路)LC#とホイールシリンダWC**との間には、液圧路LC#とホイールシリンダWC**との連通を遮断することができる切換弁SZ**が設けられる。液圧路LC#の液圧は、液圧ポンプOP#とリニア調圧弁SS#によってマスタシリンダMCの液圧よりも増加されるが、この液圧増加に伴うホイールシリンダWC**の液圧増加は切換弁SZ**によって調整される。ここで、切換弁SZ**は所謂オン・オフ弁であり、液圧路LC#とホイールシリンダWC**との間の接続状態を、連通状態及び遮断状態のうちの何れかが選択される。
回避制御手段MKQは、車両の緊急状態(例えば、障害物との衝突の可能性、道路からの逸脱の可能性)を回避する回避制御を実行するために、4つのホイールシリンダWC**に付与する制動液圧に相当する目標量Qt**を出力する。回避制御目標量Qt**は、障害物との衝突を回避するために必要な減速度を得るための目標量として演算され得る。また、目標量Qt**は、車両前方のカーブを安定して通過するために必要な減速度を得るための目標量として演算され得る。回避制御では車両減速が必要であるため、各車輪の目標量Qt**は同一の値として演算され得る。
安定化制御手段MESは、車両のヨーイング安定性を確保する安定化制御を実行するために、先ず、選択ホイールシリンダ決定演算SWKによって4つのホイールシリンダWC**のうちから制動液圧を制御する選択ホイールシリンダWCsを決定する。そして、安定化制御手段MESは、目標量Qt**を参照して、選択ホイールシリンダWCsに付与する制動液圧に相当する目標量Et**を出力する。
制動制御手段MBCは、調整演算ATGと駆動手段DRVとで構成され、回避制御の実行中に安定化制御の実行が開始される場合のリニア調圧弁SS#及び切換弁SZ**を制御する駆動信号Dr#及びDs**を出力する。調整演算ATGは、非選択ホイールシリンダ演算NLW及び選択ホイールシリンダ演算SLWで構成され、目標量Qt**と目標量Et**とを調節して、最終的な目標量Pt**を演算する。選択ホイールシリンダ演算SLWは、安定化制御手段MESの選択ホイールシリンダ決定演算SWKにて決定された選択ホイールシリンダWCsの目標量Pt**を演算する。非選択ホイールシリンダ演算NLWは、選択ホイールシリンダWCs以外のホイールシリンダ(非選択ホイールシリンダ)の目標量Pt**を演算する。駆動手段DRVは、目標量Pt**に基づいてリニア調圧弁SS#及び切換弁SZ**を駆動するための信号Dr#及びDs**を演算する。
例えば、ホイールシリンダCCが選択ホイールシリンダWCsとして決定されたことを想定する。制動制御手段MBCは、選択ホイールシリンダWCsとは接続しない第1液圧路LC1におけるホイールシリンダCA,CBの液圧制御をリニア調圧弁SS1によって行う。このとき、切換弁ZA,ZBは非通電状態とされ、連通状態とされる。第1液圧路LC1の液圧が、目標量Qt**に基づいて増加して調整される。併せて、制動制御手段MBCは、選択ホイールシリンダWCsと接続する第2液圧路LC2におけるホイールシリンダCC,CDの液圧制御をリニア調圧弁SS2及び切換弁ZC,ZDによって行う。先ず、第2液圧路LC2の液圧が、目標量Et**に基づいて、第1液圧路LC1の液圧よりも高い圧力に増加して調整される。第2液圧路LC2の液圧は、予め設定されている所定圧力にまで上昇される。この所定圧力は、乾燥アスファルト路面で車輪(タイヤ)をロックさせ得る値である。第2液圧路LC2における選択ホイールシリンダCCとは異なるホイールシリンダCDに対応する切換弁ZDに通電が行われて、遮断状態とされる。即ち、安定化制御の実行が開始されたときに切換弁ZDが遮断状態とされる。選択ホイールシリンダCCに対応する切換弁ZCの通電状態が制御されて、連通状態と遮断状態とが交互に切り換えられて、選択ホイールシリンダCCに対してパルス増圧が行われる。
回避制御から安定化制御へ単純に制御が切り換えられるのではなく、回避制御に必要な制動液圧が確保された上で、車両の安定化に必要な制動液圧が与えられるため、車両の十分な減速が確保されつつ、車両安定性が維持される。回避制御が主としてリニア調圧弁を用いて実行され、安定化制御が主として切換弁(オン・オフ弁)を用いて実行され、ブレーキアクチュエータの構成が簡略化され得る。
図2は、本発明の実施形態に係る車両の運動制御装置(「本装置」という)を備えた車両の全体構成を示す図である。
本装置は、車両の動力源であるエンジンEGと、ブレーキアクチュエータBRと、電子制御ユニットECUと、ナビゲーション装置NV、前方監視装置ZPとを備える。
エンジンEGは、例えば、内燃機関である。即ち、運転者によるアクセルペダル(加速操作部材)APの操作に応じてスロットルアクチュエータTHによりスロットル弁TVの開度が調整される。スロットル弁TVの開度に応じて調整される吸入空気量に比例した量の燃料が燃料噴射アクチュエータFI(インジェクタ)により噴射される。これにより、運転者によるアクセルペダルAPの操作に応じた出力トルクが得られる。
ブレーキアクチュエータBRは、複数の電磁弁、液圧ポンプ、モータ等を備えた構成を有している。ブレーキアクチュエータBRは、ブレーキ制御の非実行時では、運転者によるブレーキペダル(制動操作部材)BPの操作に応じた制動圧力(制動液圧)を車輪WH**のホイールシリンダWC**にそれぞれ供給する。ブレーキ制御の実行時では、ブレーキペダルBPの操作(及びアクセルペダルAPの操作)とは独立してホイールシリンダWC**内の制動圧力を車輪毎に調整できる。
本装置は、車輪WH**の車輪速度Vw**を検出する車輪速度センサWS**と、ホイールシリンダWC**内の制動圧力Psa**を検出する制動液圧センサPS**と、ステアリングホイールSWの(中立位置からの)回転角度θswを検出するステアリングホイール角度センサSAと、車体のヨーレイトYraを検出するヨーレイトセンサYRと、車体前後方向の加速度(減速度)Gxaを検出する前後加速度センサGXと、車体横方向の加速度(横加速度)Gyaを検出する横加速度センサGYと、エンジンEGの出力軸の回転速度Neを検出するエンジン回転速度センサNEと、アクセルペダルAPの操作量Asを検出する加速操作量センサASと、ブレーキペダルBPの操作量Bsを検出する制動操作量センサBSと、スロットル弁TVの開度Tsを検出するスロットル弁開度センサTSを備える。
電子制御ユニットECUは、パワートレイン系及びシャシー系を電子制御するマイクロコンピュータである。電子制御ユニットECUは、上述の各種アクチュエータ、及び上述の各種センサと電気的に接続され、又はネットワークで通信される。電子制御ユニットECUは、互いに通信バスCBで接続された複数の制御ユニット(ECUb等)から構成される。
電子制御ユニットECU内のECUbは、車輪ブレーキ制御ユニットであり、車輪速度センサWS**、前後加速度センサGX、横加速度センサGY、ヨーレイトセンサYR等からの信号に基づいてブレーキアクチュエータBRを制御する。ブレーキ制御ユニットECUbは、車両のステア特性(アンダステア、オーバステア)を適正に維持する安定化制御(ESC制御)、車両の緊急状態を回避するために車両を減速する緊急回避制御、アンチスキッド制御(ABS制御)、トラクション制御(TCS制御)等の制動液圧制御を実行する。また、ECUbは、車輪速度センサWS**の検出結果である車輪速度Vw**と公知の方法に基づいて、実際の車両速度(車速)Vxaを演算する。
電子制御ユニットECU内のECUeは、エンジン制御ユニットであり、加速操作量センサAS等からの信号に基づいてスロットルアクチュエータTH及び燃料噴射アクチュエータFIを制御することでエンジンEGの出力トルク制御(エンジン制御)を実行する。
ナビゲーション装置NVは、ナビゲーション処理用の電子制御ユニットECUnを備えている。電子制御ユニットECUnは、記憶部MPを備え、車両位置検出手段(グローバル・ポジショニング・システム)GP、ヨーレイトジャイロYG、入力部NY、及び表示部(ディスプレー)MRと電気的に接続されている。ナビゲーション装置NV(電子制御ユニットECUn)は、電子制御ユニットECUと、電気的に接続され、又は無線で通信する。
車両位置検出手段GPは、人工衛星からの測位信号を利用した周知の手法の一つにより車両の位置(緯度、経度等)を検出する。ヨーレイトジャイロYGは、車体のヨー角速度(ヨーレイト)を検出する。入力部NYは、運転者によるナビゲーション機能に係わる操作を入力する。記憶部MPは、地図情報、道路情報等の各種情報を記憶する。電子制御ユニットECUnは、車両位置検出手段GP、ヨーレイトジャイロYG、入力部NY、及び記憶部MPからの信号を総合的に処理し、その処理結果(ナビゲーション機能に係わる情報)を表示部MRに表示する。
前方監視装置ZPは、車両の前方を監視するための前方監視用の電子制御ユニットECUzを備えている。電子制御ユニットECUzは、レーダセンサRS、及びカメラ(前方監視カメラ)CMと電気的に接続されている。前方監視装置ZP(電子制御ユニットECUz)は、電子制御ユニットECUと、電気的に接続され、又は無線で通信する。
レーダセンサRSは、車両前方の障害物(例えば、先行車両)に向けて、車幅方向の所定角度範囲に、レーザ光(或いは、ミリ波等の電波)をスキャン照射し、その反射を受光する。前方監視用電子制御ユニットECUzは、その反射に基づいて、障害物の有無、障害物が存在する角度、及び障害物までの距離を検出する。カメラCMは、車両前方の映像を取得する。前方監視用電子制御ユニットECUzは、カメラCMからの映像に基づいて、車両前方の障害物(例えば、先行車両)の有無、障害物までの距離、車両前方のカーブ半径を演算する。
図3は、ブレーキアクチュエータBRの全体構成を示す図である。マスタシリンダMCは、車両の運転者に操作に応じて制動液圧を発生させる。運転者が制動操作部材(例えば、ブレーキペダル)BPを踏み込むと、倍力装置VBにて踏力が倍力され、マスタシリンダMCに設けられたマスタピストンが押される。これにより、マスタピストンによって区画される第1室と第2室とに同じ圧力のマスタシリンダ圧Pmcが発生する。マスタシリンダ圧Pmcは、ブレーキアクチュエータBRを通じて各車輪WH**のホイールシリンダWC**に与えられる。
ブレーキアクチュエータBRは、マスタシリンダMCの第1室に接続される第1液圧路系統(第1配管系統)HP1と、マスタシリンダMCの第2室に接続される第2液圧路系統(第2配管系統)HP2とを有している。第1液圧路系統HP1(LA1,LB1,LC1,LD1等)と、第2液圧路系統HP2(LA2,LB2,LC2,LD2等)とは液圧的に分離されている。第1液圧路(LC1等)は、マスタシリンダMCとホイールシリンダWC**のうちの2つのホイールシリンダ(例えば、車両前方の2つの車輪の夫々に設けられたホイールシリンダ)を連通接続する。第1液圧路系統HP1は、前輪WHfl、WHfrに加えられる制動液圧(単に液圧ともいう)を伝達する。第2液圧路(LC2等)は、マスタシリンダMCと第1液圧路LC1に接続する2つのホイールシリンダとは異なる(残りの)2つのホイールシリンダ(例えば、車両後方の2つの車輪の夫々に設けられたホイールシリンダ)を連通接続する。第2液圧路系統HP2は、後輪WHrl、WHrrに加えられる制動液圧を伝達する。第1液圧路系統HP1と第2液圧路系統HP2とは、同様の構成である。
なお、記号末尾の添字「1」或いは「2」は、2つの制動液圧路系統(配管系統ともいう)のうちの何れかに関するものであるかを示し、「1」は第1液圧路系統(第1配管系統)、「2」は第2液圧路系統(第2配管系統)を示す。また、添字「#」は、「1」及び「2」を包括的に表す。
第1液圧路系統(第1配管系統)HP1は、ホイールシリンダWCfl,WCfrに制動液圧(ホイールシリンダ内の液圧)を発生させる液圧路LA1を備える。この液圧路LA1には、連通状態と差圧状態に制御される第1リニア調圧弁(差圧弁、吸入弁、或いはインテーク弁ともいう)SS1が備えられる。運転者がブレーキペダルBPの操作を行う通常ブレーキ時(ブレーキ制御が実行されていないとき)には、この第1リニア調圧弁SS1が連通状態(弁位置の開状態)に調整される。そして、マスタシリンダ圧Pmcが、左前輪WHflに備えられたホイールシリンダWCfl、及び右前輪WHfrに備えられたホイールシリンダWCfrに伝達される。第1リニア調圧弁(差圧弁)SS1に通電が行われると、連通状態から差圧状態に切り換えられる。第1リニア調圧弁SS1の通電状態(電流値、電圧デューティ)が制御されることによって、液圧路LA1の液圧と液圧路LC1の液圧との圧力差(差圧)が連続的に制御される。
液圧路LA1は、第1リニア調圧弁(差圧弁)SS1よりもホイールシリンダWCfl,WCfrの側において、2つの液圧路LAfl,LAfrに分岐する。液圧路LAflにはホイールシリンダWCflへの制動液圧の増加を制御する第1の増圧切換弁(切換弁に相当、インレット弁ともいう)SZflが備えられる。液圧路LAfrにはホイールシリンダWCfrへの制動液圧の増圧を制御する第2の増圧切換弁SZfrが備えられる。第1及び第2増圧切換弁SZfl,SZfrは、連通状態(弁位置が開位置)と遮断状態(弁位置が閉位置)とを制御できる2位置の電磁弁により構成される。第1及び第2増圧切換弁SZfl,SZfrは、供給電流が「0」のとき(非通電時)には連通状態となり、電流が流されるとき(通電時)に遮断状態に制御される。第1及び第2増圧切換弁SZfl,SZfrは、所謂ノーマルオープン型である。第1及び第2増圧切換弁SZfl,SZfrへの通電状態(電流値、電圧値)が制御されることによって、ホイールシリンダWCfl,WCfrの制動液圧の増加状態が調整される。第1及び第2増圧切換弁SZfl,SZfrが連通状態と遮断状態とで交互に切り換えられることによって、ホイールシリンダWCfl,WCfrの液圧が液圧路LC1の液圧にまで徐々に増加され得る。また、第1及び第2増圧切換弁SZfl,SZfrが遮断状態に保持されることで、ホイールシリンダWCfl,WCfrの液圧の増加が遮断される。
液圧路LB1は、第1及び第2増圧切換弁SZfl,SZfr、及び、ホイールシリンダWCfl,WCfrの間と調圧リザーバRR1とを結ぶ減圧用の液圧路である。液圧路LB1には、第1の減圧切換弁(アウトレット弁ともいう)SGflと、第2の減圧切換弁SGfrとが設けられる。第1及び第2減圧切換弁SGfl,SGfrは、通電状態が制御されることで連通状態と遮断状態とを制御できる2位置の電磁弁により構成される。第1及び第2減圧切換弁SGfl,SGfrは、非通電時には遮断状態となり、通電時には連通状態となる、所謂ノーマルクローズ型である。第1及び第2減圧切換弁SGfl,SGfrが連通状態とされることで、ホイールシリンダWCfl,WCfrの液圧が液圧路LA1の液圧にまで減少される。
調圧リザーバRR1と液圧路LA1との間には、液圧路LC1が配設される。液圧路LC1には、液圧ポンプOP1が設けられる。液圧ポンプOP1によって、ブレーキ液が調圧リザーバRR1からを吸入され、マスタシリンダMC、或いは、ホイールシリンダWCfl,WCfrに向けて吐出される。液圧ポンプOP1は、電気モータMTによって駆動される。調圧リザーバRR1とマスタシリンダMCの間には液圧路LD1が設けられている。車両安定化制御やトラクション制御等の自動加圧が行われるとき、液圧ポンプOP1によってブレーキ液が液圧路LD1を通してマスタシリンダMCから吸入され、液圧路LC1,LAfl,LAfrに吐出される。これにより、ブレーキ液がホイールシリンダWCfl,WCfrに供給され、対象となる車輪のホイールシリンダWC**の液圧が、液圧路LA1の液圧より高い値に増大される。さらに、第1リニア調圧弁SS1の通電量(電流値、或いは電圧デューティ)が制御されることによって、制動液圧の増大量(液圧路LA1の液圧に対する液圧路LC1の液圧、差圧)が調整される。
第2液圧路系統(第2配管系統)HP2については、上述の説明で「前輪」を「後輪」、添字「1」を「2」(例えば、液圧路「LA1」を「LA2」)、添字「fl」を「rl」、及び添字「fr」を「rr」に置き換えることで説明される。
図3のブレーキ液圧路構成は前後型液圧路であるが、ブレーキの液圧路構成はダイアゴナル型液圧路(X型液圧路ともいう)であってもよい。ダイアゴナル型液圧路の場合は、第1液圧路系統(第1配管系統)HP1に左前輪、及び右後輪に対応する部位(液圧路、電磁弁、ホイールシリンダ等)が設けられ、第2液圧路系統(第2配管系統)HP2に右前輪、及び左後輪に対応する部位が設けられる。すなわち、図3に示される構成において、角括弧内の記号で示されるように、第1液圧路系統(第1配管系統)HP1における右前輪「fr」に対応する部位(液圧路、電磁弁、ホイールシリンダ等)が右後輪「rr」に対応する部位に置き換えられるとともに、第2液圧路系統(第2配管系統)HP2における右後輪「rr」に対応する部位が右前輪「fr」に対応する部位に置き換えられる。
図4は、本実施形態における車両の運動制御の処理例を示す機能ブロック図である。図1の「手段」と同じ記号を有する機能ブロックは、該手段と同様の機能を備える。
緊急状態取得演算ブロックKQJにて、通信バスCBを介して得られるセンサ信号、及び/又は、他の電子制御ユニットの内部演算値に基づいて、緊急状態量Kqが取得される。緊急状態量Kqは、車両の緊急状態を表す状態量である。例えば、車両緊急状態が、障害物との衝突の可能性である場合、緊急状態量Kqとして、障害物と自車両との距離と相対速度に基づいて演算される衝突回避車速(障害物との衝突を回避するための目標車速)Vxsと、自車両の速度Vxaとの偏差が演算される。障害物と自車両との距離及び相対速度は、周知の方法によって、レーザセンサ、或いは、カメラ映像に基づいて演算される。また、緊急状態が自車両前方のカーブを逸脱する可能性である場合、緊急状態量Kqとして、カーブ半径に基づいて演算される適正車速(カーブを逸脱せずに安定して通過するための目標車速)Vxtと、実際の車両速度Vxaとの偏差が演算される。カーブ半径は、周知の方法によって、ナビゲーション装置、或いは、カメラ映像に基づいて演算される。緊急状態量Kqの値が大きい程、車両の緊急状態が高い状態にある。緊急状態量Kqは、障害物との衝突を回避するために必要な減速度(目標値)として演算され得る。また、緊急状態量Kqはカーブを安定して通過するために必要な減速度(目標値)として演算され得る。
回避制御目標量演算ブロックFTGにて、予め設定された演算マップを用いて、緊急状態量Kqに基づいて(回避制御)目標量Qt**が演算される。この演算マップは、特性Ck1で示されるように、緊急状態量Kqが所定値kq1未満では目標量Qt**が「0(回避制御の非実行)」に維持され、緊急状態量Kqが所定値kq1以上且つ所定値kq2未満の範囲では緊急状態量Kqの増加に従い目標量Qt**が「0」から増大され、緊急状態量Kqが所定値kq2以上では所定値qt1(上限値)とされる特性として設定される。また、特性Ck2(破線)で示されるように、緊急状態量Kqが所定値kq1未満では目標量Qt**が「0」に維持され、緊急状態量Kqが所定値kq1以上の範囲では目標量Qt**が所定値qt1(上限値)とされる特性として設定され得る。緊急状態量Kqが所定値kq1の場合に、目標量Qt**が「0」から増加するため、所定値kq1が回避制御の実行の開始条件となる。
ステア特性量取得演算ブロックSCHにて、通信バスCBを介して得られるセンサ信号、及び/又は、他の電子制御ユニットの内部演算値に基づいて、ステア特性量Schが取得される。ステア特性量Schは、車両のオーバステア傾向、及び/又は、アンダステア傾向の程度を表す状態量である。ステア特性量Schは、目標旋回量Jrt、及び、実旋回量Jraに基づいて演算される。実旋回量Jraと目標旋回量Jrtとが比較されることによって、ステア特性量(車両のオーバステアやアンダステアの程度を表す状態量)Schが演算される。例えば、車速Vxa、及び、ステアリングホイール角θsw(或いは、前輪舵角δfa)に基づいて目標ヨーレイトYrtが演算され、目標ヨーレイトYrtと実ヨーレイトYraとの偏差ΔYr(=Yra−Yrt,ヨーレイト偏差)が、ステア特性量Schとして演算される。ステア特性量Schは、単一の状態量ではなく、複数の状態量の相互関係として演算され得る。例えば、実横滑り角βaと目標横滑り角βtとの偏差Δβ(=βa−βt,横滑り角偏差)、及び、ヨーレイト偏差ΔYrとの相互関係に基づいて、ステア特性量Sch(=K1・Δβ+K2・ΔYr,ここでK1、K2は係数)が演算され得る。旋回量として横滑り角、或いは、横滑り角速度が用いられる場合、それらの目標値を定数(例えば、目標値を「0」)とすることができる。そのため、ステア特性量Schの演算では、目標旋回量Jrtが省略され、実旋回量Jraのみに基づいてステア特性量Schが演算され得る。
ステア特性量Schの演算においては、オーバステア傾向の程度を表すステア特性量(オーバステア特性量)Sch_osと、アンダステア傾向の程度を表すステア特性量(アンダステア特性量)Sch_usとが別個の演算方法に基づいて演算され得る。例えば、ステア特性量Sch_usがヨーレイト偏差ΔYrに基づいて演算され、ステア特性量Sch_osが横滑り角と横滑り角速度との相互関係に基づいて演算される。
選択ホイールシリンダ決定演算ブロックSWKにて、ステア特性量Schに基づいて安定化制御を実行するために制動液圧を付与すべきホイールシリンダである選択ホイールシリンダWCsが決定される。ステア特性量Schがオーバステア傾向を示す場合には、旋回外側の前輪に対応するホイールシリンダが選択ホイールシリンダWCsに決定される。ステア特性量Schがアンダステア傾向を示す場合には、旋回内側の後輪に対応するホイールシリンダが選択ホイールシリンダWCsに決定される。なお、ホイールシリンダのうちで、選択ホイールシリンダWCsではないホイールシリンダ(選択ホイールシリンダとは異なるホイールシリンダ)を非選択ホイールシリンダと称呼する。
安定化制御目標量演算ブロックSTGにて、回避制御の目標量Qt**及びステア特性量Schに基づいて(安定化制御)目標量Et**が演算される。選択ホイールシリンダ決定演算ブロックSWKにて決定された選択ホイールシリンダに対する目標量Et**が、ステア特性量Sch(Sch_os、Sch_us)に基づいて決定される。
車両がオーバステア傾向を示す場合には、予め設定された演算マップを用いて、目標量Qt**及びステア特性量Sch_osに基づいて目標量Et**が演算される。この演算マップは、特性Chjoで示されるように、ステア特性量Sch_osが所定値so1未満では目標量Et**が「回避制御の目標量Qt**」に維持され、ステア特性量Sch_osが所定値so1以上且つ所定値so2未満の範囲ではステア特性量Sch_osの増加に従い目標量Et**が「Qt**」から増大され、ステア特性量Sch_osが所定値so2以上では所定値eo1(上限値)とされる特性として設定される。ステア特性量Sch_osがso1以下で、目標量Et**が目標量Qt**と一致することは安定化制御の非実行を表す。また、特性Chso(一点鎖線)で示されるように、ステア特性量Sch_osが所定値so1未満では目標量Et**が「Qt**」に維持され、ステア特性量Sch_osが所定値so1以上の範囲では目標量Et**が所定値qt1(上限値)とされる特性として設定され得る。ステア特性量Sch_osが所定値so1の場合に、目標量Et**が「Qt**」から増加するため、所定値so1が安定化制御(オーバステア抑制制御)の実行の開始条件となる。
車両がアンダステア傾向を示す場合には、予め設定された演算マップを用いて、目標量Qt**及びステア特性量Sch_usに基づいて目標量Et**が演算される。この演算マップは、特性Chjuで示されるように、ステア特性量Sch_usが所定値su1未満では目標量Et**が「Qt**」に維持され、ステア特性量Sch_usが所定値su1以上且つ所定値su2未満の範囲ではステア特性量Sch_usの増加に従い目標量Et**が「0」から増大され、ステア特性量Sch_usが所定値su2以上では所定値eu1(上限値)とされる特性として設定される。ステア特性量Sch_usがsu1以下で、目標量Et**が目標量Qt**と一致することは安定化制御の非実行を表す。また、特性Chsu(二点鎖線)で示されるように、ステア特性量Sch_usが所定値su1未満では目標量Et**が「Qt**」に維持され、ステア特性量Sch_usが所定値su1以上の範囲では目標量Et**が所定値qt1(上限値)とされる特性として設定され得る。ステア特性量Sch_usが所定値su1の場合に、目標量Et**が「Qt**」から増加するため、所定値su1が安定化制御(アンダステア抑制制御)の実行の開始条件となる。
制動制御演算ブロックMBCにて、リニア調圧弁SS#を制御するための駆動信号Dr#、及び切換弁SZ**を制御するための駆動信号Ds**が演算される。制動制御演算ブロックMBCは、目標量調節演算ブロックATG、及び駆動手段DRVで構成される。
目標量調節演算ブロックATGでは、回避制御が実行されているときに安定化制御が開始され実行される場合の目標量Pt**が演算される。目標量調節演算ブロックATGは、非選択ホイールシリンダ演算ブロックNLWと選択ホイールシリンダ演算ブロックSLWとで構成される。非選択ホイールシリンダ演算ブロックNLWにて、回避制御の目標量Qt**が、非選択ホイールシリンダ(選択ホイールシリンダとは異なるホイールシリンダ)の目標量Pt**として演算される。選択ホイールシリンダ演算ブロックSLWにて、安定化制御の目標量Et**が、選択ホイールシリンダの目標量Pt**として演算される。
駆動手段DRVにて、目標量Pt**に基づいて、信号Dr#及びDs**が演算される。信号Dr#は、電気モータMTを駆動し、リニア調圧弁SS#を制御する駆動信号である。信号Ds**は、切換弁SZ**を制御する駆動信号である。ホイールシリンダWC**にはセンサが設けられ、実際量Pa**と目標量Pt**と一致されるように、駆動手段DRVによってサーボ制御される。
選択ホイールシリンダ(安定化制御によって液圧が増加されるホイールシリンダ)を含まない液圧路の制動液圧は、駆動信号Dr#に応じて制御されるリニア調圧弁SS#を用いて調整される。このとき、駆動信号Dr#は、目標量Qt**に基づいて決定される。
選択ホイールシリンダを含む液圧路の制動液圧は、駆動信号Dr#に応じて制御されるリニア調圧弁SS#、及び、駆動信号Ds**に応じて制御される切換弁SZ**を用いて調整される。このとき、駆動信号Dr#及びDs**は、目標量Et**に基づいて決定される。
回避制御の実行中に安定化制御の実行が開始され2つの制御が同時に実行される状態になり、ホイールシリンダCCが選択ホイールシリンダとして演算された場合を想定する。
選択ホイールシリンダCCに接続されない液圧路LC1の液圧が、リニア調圧弁SS1によって液圧路LA1の液圧Pmcよりも増加して調整される。リニア調圧弁SS1は、目標量Qt**に基づいて演算される信号Dr1に応じて駆動される。このとき、切換弁ZA,ZBは非通電状態であり、連通状態(開位置)を維持する。
選択ホイールシリンダCCに接続される液圧路LC2の液圧が、リニア調圧弁SS2によって液圧路LC1の液圧よりも、更に増加して調整される。リニア調圧弁SS2は、目標量Et**に基づいて演算される信号Dr2に応じて駆動される。液圧路LC2の液圧は、車輪をロックさせ得る予め設定された液圧(ロック液圧という)にまで増加され得る。液圧路LC2にある非選択ホイールシリンダCDに対応する切換弁ZDが、目標量Et**に基づいて演算される信号Ds**に応じて通電状態とされ、遮断状態(閉位置)とされる。即ち、安定化制御化開始されたときに切換弁ZDが遮断状態にされる。選択ホイールシリンダCCに対応する切換弁ZCの通電状態が目標量Et**に基づいて演算される信号Ds**に応じて切り換えられ、連通状態と遮断状態が交互に切り換えられる。これにより、選択ホイールシリンダCCの液圧が、液圧路LC2の液圧に向かって徐々に増加される。
図5を用いて、ブレーキアクチュエータBRとして前後型液圧路(前後型配管)を備えた車両において、本発明の実施形態の作動を説明する。ここで、旋回方向として左旋回を想定する。したがって、旋回外側とは車両の進行方向に対して右側であり、旋回内側とは車両の進行方向に対して左側である。
なお、各種記号等の末尾に付された「**」は、何れの車輪に対応するかを示す包括表記であり、「fl」は左前輪、「fr」は右前輪、「rl」は左後輪、「rr」は右後輪を示す。また、記号末尾の添字「#」は、何れの液圧路系統に対応するかを示す包括表記であり、「1」は第1液圧路系統(第1配管系統)、「2」は第2液圧路系統(第2配管系統)を示す。
回避制御の単独実行の場合(安定化制御が非実行、且つ、回避制御が実行)、回避制御の目標量Qt**が目標量Pt**として出力される。目標量Pt**に基づいて信号Dr#が演算される。信号Dr#に基づいて、液圧路LC#に備えられるリニア調圧弁(リニア調圧弁)SS#が制御される。リニア調圧弁SS#によって、液圧路LA#と液圧路LC#との差圧が連続的に調整され、液圧路LC#の制動液圧が液圧路LA#の制動液圧(マスタシリンダ圧Pmc)よりも高い圧力に調整される。切換弁SZ**の全ては連通状態とされ、ホイールシリンダWC**の全ての液圧は同じ圧力とされる。
回避制御の実行中に安定化制御の実行が開始されて同時実行となり、且つ、ステア特性量Schがオーバステア傾向である場合、旋回外側前輪のホイールシリンダWCfrが選択ホイールシリンダWCsに決定される。選択ホイールシリンダWCfrを含む液圧路として液圧路LC1が決定され、選択ホイールシリンダWCfrを含まない液圧路として液圧路LC2が決定される。目標量Qt**に基づいて制御されるリニア調圧弁SS2によって、液圧路LC2の液圧が調圧される。液圧路LC2の液圧は、液圧路LA2の液圧よりも高い値に調圧される。このとき、液圧路LC2にある切換弁SZrl,SZrrは連通状態(弁位置が開位置)とされ、ホイールシリンダWCrl及びWCrrの液圧は、液圧路LC2の液圧と同じ圧力とされる。
目標量Et**に基づいて制御されるリニア調圧弁SS1によって、液圧路LC1の液圧が調圧される。液圧路LC1の液圧は、液圧路LC2の液圧よりも高い液圧に制御される。選択ホイールシリンダWCfrを含む液圧路LC1において、非選択ホイールシリンダWCflに対応する切換弁SZflが、安定化制御の開始時に、遮断状態(弁位置が閉位置)にされ得る。これにより、ホイールシリンダWCflの液圧は、安定化制御の実行が開始される直前の圧力に維持され得る。
回避制御による液圧が確保された上で、旋回外側前輪に位置するホイールシリンダWCfrの液圧が増加される。そのため、回避制御による車両減速が確保され、前輪制動力の左右差、及び前輪コーナリングフォースの減少によって、車両のオーバステア傾向が抑制され得る。
目標量Et**に基づいてリニア調圧弁SS1が制御され、液圧路LC1の液圧が予め設定された十分高い液圧(乾燥アスファルト路面において車輪をロックさせ得る制動液圧で、ロック液圧という)にまで増加され得る。選択ホイールシリンダWCfrの液圧が、目標量Et**に基づいて制御される切換弁SZfrによって調整される。このとき、切換弁SZfrの連通状態と遮断状態とが交互に切り換えられ、所謂パルス増圧が行われる。
安定化制御では、回避制御に比較して高い液圧応答性が要求される。予め高い液圧を確保して、この液圧を基にして切換弁SZ**によって調圧することで、旋回方向が切り換わる(即ち、選択ホイールシリンダが切り換わる)場合についても、高い液圧応答性が確保され得る。
回避制御中に安定化制御の実行が開始されて同時実行となり、且つ、ステア特性量Schがアンダステア傾向である場合、旋回内側後輪のホイールシリンダWCrlが選択ホイールシリンダWCsに決定される。選択ホイールシリンダWCrlを含む液圧路として液圧路LC2が決定され、選択ホイールシリンダWCrlを含まない液圧路として液圧路LC1が決定される。目標量Qt**に基づいて制御されるリニア調圧弁SS1によって、液圧路LC1の液圧が調圧される。液圧路LC1の液圧は、液圧路LA1の液圧よりも高い値に調圧される。このとき、液圧路LC1にある切換弁SZfl,SZfrが連通状態とされ、ホイールシリンダWCfl及びWCfrの液圧は、液圧路LC1の液圧と同じ圧力とされる。
目標量Et**に基づいて制御されるリニア調圧弁SS2によって、液圧路LC2の液圧が調圧される。液圧路LC2の液圧は、液圧路LC1の液圧よりも高い値に制御される。選択ホイールシリンダWCrlを含む液圧路LC2において、非選択ホイールシリンダWCrrに対応する切換弁SZrrが、安定化制御の開始時に、遮断状態(閉位置)にされる。これにより、ホイールシリンダWCrrの液圧は、安定化制御の実行が開始される直前の圧力に維持され得る。
回避制御による液圧が確保された上で、旋回内側後輪に位置するホイールシリンダWCrlの液圧のみが増加される。そのため、回避制御による車両減速が確保され、後輪制動力の左右差、及び後輪コーナリングフォースの減少によって、車両のアンダステア傾向が抑制される。
目標量Et**に基づいてリニア調圧弁SS2が制御され、液圧路LC2の液圧が予め設定されたロック液圧にまで増加され得る。選択ホイールシリンダWCrlの液圧が、目標量Et**に基づいて制御される切換弁SZrlによって調整される。このとき、切換弁SZrlの連通状態と遮断状態とが交互に切り換えられ、所謂パルス増圧が行われる。
上述のオーバステア傾向の場合と同様に、安定化制御では、回避制御に比較して高い液圧応答性が要求される。予め高い液圧を確保して、この液圧を基にして切換弁SZ**によって調圧することで、旋回方向が切り換わる(即ち、選択ホイールシリンダが切り換わる)場合についても、高い液圧応答性が確保され得る。
図6を用いて、ブレーキアクチュエータBRとしてダイアゴナル型液圧路(ダイアゴナル型配管)を備えた車両において、本発明の実施形態の作動を説明する。前後型液圧路の場合と同様に、旋回方向として左旋回を想定する。
回避制御中に安定化制御の実行が開始されて同時実行となり、且つ、ステア特性量Schがオーバステア傾向である場合、右前輪(旋回外側前輪)のホイールシリンダWCfrが選択ホイールシリンダに決定される。選択ホイールシリンダWCfrを含む液圧路として液圧路LC2が決定され、選択ホイールシリンダWCfrを含まない液圧路として液圧路LC1が決定される。目標量Qt**に基づいて制御されるリニア調圧弁SS1によって、液圧路LC1の液圧が調圧される。液圧路LC1の液圧は、液圧路LA1の液圧よりも高い値に調圧される。このとき、液圧路LC1にある切換弁SZfl,SZrrは連通状態(開位置)とされ、ホイールシリンダWCfl及びWCrrの液圧は、液圧路LC1の液圧と同じ圧力とされる。
目標量Et**に基づいて制御されるリニア調圧弁SS2によって、液圧路LC2の液圧が調圧される。液圧路LC2の液圧は、液圧路LC1の液圧よりも高い値に制御される。非選択ホイールシリンダWCrlに対応する切換弁SZrlが、安定化制御の開始時に、遮断状態(閉位置)にされ、ホイールシリンダWCrlの液圧は安定化制御の開始直前の圧力に維持される。切換弁SZfrは連通状態(開位置)とされ、ホイールシリンダWCfrの液圧は液圧路LC2の液圧と同じ圧力とされる。
回避制御による制動液圧が確保された上で、旋回外側前輪に位置するホイールシリンダWCfrの液圧が増加される。そのため、回避制御による車両減速が確保され、前輪制動力の左右差、及び前輪コーナリングフォースの減少によって、車両のオーバステア傾向が抑制される。
目標量Et**に基づいてリニア調圧弁SS2が制御され、液圧路LC2の液圧が予め設定された十分高い液圧(乾燥アスファルト路面において車輪ロックを発生させ得る制動液圧で、ロック液圧という)にまで増加される。選択ホイールシリンダWCfrの液圧が、目標量Et**に基づいて制御される切換弁SZfrによって調整される。切換弁SZfrの連通状態と遮断状態とが交互に切り換えられ、所謂パルス増圧が行われる。
上述するように、旋回方向が切り換わる場合等に要求される高い液圧応答性が確保され得る。
回避制御中に安定化制御の実行が開始されて同時実行となり、且つ、ステア特性量Schがアンダステア傾向である場合、左後輪(旋回内側後輪)のホイールシリンダWCrlが選択ホイールシリンダに決定される。選択ホイールシリンダWCrlを含む液圧路として液圧路LC2が決定され、選択ホイールシリンダWCrlを含まない液圧路として液圧路LC1が決定される。目標量Qt**に基づいて制御されるリニア調圧弁SS1によって、液圧路LC1の液圧が調圧される。液圧路LC1の液圧は、液圧路LA1の液圧よりも高い値に調圧される。このとき、液圧路LC1にある切換弁SZfl,SZrrは連通状態(開位置)とされ、ホイールシリンダWCfl及びWCrrの液圧は、液圧路LC1の液圧と同じ圧力とされる。
目標量Et**に基づいて制御されるリニア調圧弁SS2によって、液圧路LC2の液圧が調圧される。液圧路LC2の液圧は、液圧路LC1の液圧よりも高い値に制御される。非選択ホイールシリンダWCfrに対応する切換弁SZfrが、安定化制御の開始時に、遮断状態(閉位置)にされ、ホイールシリンダWCfrの液圧は安定化制御の開始直前の圧力に維持される。切換弁SZrlは連通状態(開位置)とされ、ホイールシリンダWCrlの液圧は液圧路LC2の液圧と同じ圧力とされる。
回避制御による制動液圧が確保された上で、旋回内側後輪に位置するホイールシリンダWCrlの液圧が増加さる。そのため、回避制御による車両減速が確保され、後輪制動力の左右差、及び旋回内側後輪コーナリングフォースの減少によって、車両のアンダステア傾向が抑制される。
目標量Et**に基づいてリニア調圧弁SS2が制御され、液圧路LC2の液圧が予め設定されたロック液圧にまで増加される。選択ホイールシリンダWCrlの液圧が、目標量Et**に基づいて制御される切換弁SZrlによって調整される。切換弁SZrlの連通状態と遮断状態とが交互に切り換えられ、所謂パルス増圧が行われる。
上述と同様に、旋回方向が切り換わる場合等に要求される高い液圧応答性が確保され得る。
図7を用いて、本発明の実施形態の作用・効果について説明する。
時間t0にて、緊急状態量Kqに基づいて回避制御の実行が開始される。緊急状態量Kqに基づいて演算される目標量Qt**に応じてホイールシリンダWC**の液圧が値q1にまで増加される。液圧q1によって車両が減速されて、車両の緊急状態が回避される。
時間t2にて、ステア特性量Schに基づいて安定化制御の実行が開始され、同時実行の状態となる。選択ホイールシリンダ(安定化制御の液圧が付与されるホイールシリンダ)を含まない液圧路の圧力は、目標量Qt**に応じて制御される(値q1に維持される)。選択ホイールシリンダを含む液圧路の液圧は、目標量Et**に基づいて値q1よりも更に増加される。
回避制御による制動液圧が維持された上に、安定化制御による制動液圧が更に増加される。そのため、2つの制御の干渉が抑制され、車両の減速を十分に確保し、車両安定性が維持され得る。
選択ホイールシリンダを含む液圧路の液圧は、目標量Qt**を参照して演算される目標量Et**に応じて値s1に増加される。液圧s1は、回避制御の液圧q1に安定化制御の液圧e1が反映されている。選択ホイールシリンダに対応する切換弁SZ**は連通状態にされる。安定化制御の実行が開始されるときに、非選択ホイールシリンダ(選択ホイールシリンダとは異なるホイールシリンダ)に対応する切換弁SZ**は遮断状態にされる。波形Pwnで表されるように、非選択ホイールシリンダの液圧は、安定化制御の開始直前の液圧に維持され得る。
選択ホイールシリンダを含む液圧路のホイールシリンダ間の制動液圧差によってヨーイングモーメントが、効率的に発生され得る。安定化制御の液圧制御が、切換弁(オン・オフ弁)を用いて実行されるので、各車輪にリニア調圧弁を備える必要がなく、ブレーキアクチュエータの構成が簡略化され得る。
波形Plcで表されるように、安定化制御の実行が開始されるときに、目標量Et**に基づいて選択ホイールシリンダを含む液圧路の液圧が予め設定された液圧e2まで増加される。液圧e2は、乾燥路面において車輪(タイヤ)をロックさせるために必要且つ十分に高い圧力である。非選択ホイールシリンダの切換弁SZ**は遮断状態にされ、安定化制御の開始直前の液圧に維持され得る(波形Pwnを参照)。選択ホイールシリンダの切換弁SZ**では、目標量Et**に基づいて、連通状態と遮断状態とが交互に繰り返される。これにより、選択ホイールシリンダの液圧が、波形Pwsで表されるように調整される。
安定化制御では、回避制御に比較して高い液圧応答性が要求される。予め高い液圧(ロック液圧)が確保され、この液圧を基にして切換弁によってホイールシリンダの液圧が調整され得る。例えば、スラローム操舵等の旋回方向が切り換わる(即ち、選択ホイールシリンダが切り換わる)場合についても、高い液圧応答性が確保され、車両安定性が確実に維持され得る。
以上、ブレーキアクチュエータBRとして、前後型液圧路、及びダイアゴナル型液圧路を備えた車両について説明した。ブレーキアクチュエータBRとして、2つの液圧的に分離された液圧路(制動配管)を備えるブレーキ・バイ・ワイヤの構成が用いられ得る。この場合、マスタシリンダMCが省略されて、代わりにブレーキシュミレータが設けられる。ブレーキ制御が実行されていない場合には、制動操作量センサBSによって検出される、制動操作部材BPの操作量Bsに基づいて、各液圧路系統に備えられた各リニア調圧弁が制御される。2つのリニア調圧弁と各ホイールシリンダWC**との間には切換弁SZ**が設けられる。
回避制御の実行中に安定化制御の実行が開始される場合には、上述と同様に、非選択ホイールシリンダを含まない液圧路の液圧が、目標量Qt**に基づいて制御されるリニア調圧弁によって調整される。選択ホイールシリンダを含む液圧路の液圧が、目標量Et**に基づいて制御されるリニア調圧弁によって、非選択ホイールシリンダを含まない液圧路の液圧よりも高い値に調整される。
非選択ホイールシリンダを含む液圧路の非選択ホイールシリンダの切換弁SZ**は、安定化制御の実行開始時に、遮断状態とされる。非選択ホイールシリンダを含む液圧路の液圧が、安定化制御の実行開始時に予め設定された十分に高い圧力(ロック液圧)にまで増加され、選択ホイールシリンダの切換弁SZ**によって選択ホイールシリンダの液圧がパルス増圧されて調整され得る。