JP6070141B2 - 車両挙動制御装置及び車両挙動制御方法 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載されている技術では、車両に作用する横力に基づいて、サスペンションに発生するフリクションを検出する。そして、車体の上屋挙動を抑制するための抑制目標値から、検出したフリクションを減算して、車体の上屋挙動を抑制するためにサスペンションで発生させるフリクションの目標値を算出する。また、サスペンションのショックアブソーバが発生する減衰力を変化させるアクチュエータの駆動を、車両に作用する横力に応じて制御し、サスペンションにフリクションを発生させる。
このため、フリクションの目標値と現在のフリクションとの差が大きい場合等には、サスペンションに発生するフリクションが目標値となるまでの時間が長期化し、フリクションを目標値とする制御の応答性が低下するという問題が発生するおそれがある。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、フリクションを目標値とする制御の応答性を向上させることが可能な、車両挙動制御装置及び車両挙動制御方法を提供することを目的とする。
ここで、制動力要求値は、車体の上下挙動を抑制するためのフリクションを車輪の制動力により各サスペンションに発生させるための指令値である。また、事前設定制動力指令値は、予め設定した制動力である。
これにより、フリクションの目標値と現在のフリクションとの差が大きい場合であっても、車輪に予め付与した制動力により、フリクションが目標値となるまでの時間を短縮して、フリクションを目標値とする制御の応答性を向上させることが可能となる。
(第一実施形態)
以下、本発明の第一実施形態(以下、本実施形態と記載する)について、図面を参照しつつ説明する。
(構成)
図1は、本実施形態の車両挙動制御装置1を備える車両Vの概略構成を示すブロック図である。
図1中に示すように、車両挙動制御装置1を備える車両Vは、Gセンサ2と、ヨーレートセンサ4と、操舵角センサ6と、ドライバブレーキ液圧センサ8と、アクセル開度センサ10を備える。これに加え、車両Vは、シフトポジションセンサ12と、ストロークセンサ14と、モードスイッチ16と、車輪速センサ18と、制駆動力コントローラ20と、ブレーキペダル22と、マスタシリンダ24を備える。さらに、車両Vは、ブレーキアクチュエータ26と、動力コントロールユニット28と、動力ユニット30と、ホイールシリンダ32と、車輪W(右前輪WFR、左前輪WFL、右後輪WRR、左後輪WRL)と、サスペンションSPを備える。
バネ上上下加速度センサの機能を有するブロックは、車両Vに対し、車体のバネ上部分における上下方向への加速度を検出する。そして、検出した加速度を含む情報信号(以降の説明では、「バネ上上下加速度信号」と記載する場合がある)を、制駆動力コントローラ20へ出力する。
横加速度センサの機能を有するブロックは、車両Vに対し、車体の横方向(車幅方向)への加速度(以降の説明では、「実測横加速度」と記載する場合がある)を検出する。そして、検出した実測横加速度を含む情報信号(以降の説明では、「実測横加速度信号」と記載する場合がある)を、制駆動力コントローラ20へ出力する。
ヨーレートセンサ4は、車両Vのヨーレート(車体が旋回する方向への回転角の変化速度)を検出し、検出したヨーレートを含む情報信号(以降の説明では、「ヨーレート信号」と記載する場合がある)を、制駆動力コントローラ20へ出力する。
また、操舵角センサ6は、中立位置を基準とした操舵操作子の現在の回転角度(操舵操作量)である、現在操舵角を検出する。そして、操舵角センサ6は、検出した現在操舵角を含む情報信号(以降の説明では、「現在操舵角信号」と記載する場合がある)を、制駆動力コントローラ20へ出力する。
シフトポジションセンサ12は、シフトノブやシフトレバー等、車両Vのギヤ位置(例えば、「P」、「D」、「R」等)を変更する部材の位置を検出する。そして、検出した位置を含む情報信号(以降の説明では、「ギヤ位置信号」と記載する場合がある)を、制駆動力コントローラ20へ出力する。
なお、図1中では、右前輪WFRの回転速度を検出する車輪速センサ18を、車輪速センサ18FRと示し、左前輪WFLの回転速度を検出する車輪速センサ18を、車輪速センサ18FLと示す。同様に、図1中では、右後輪WRRの回転速度を検出する車輪速センサ18を、車輪速センサ18RRと示し、左後輪WRLの回転速度を検出する車輪速センサ18を、車輪速センサ18RLと示す。また、以降の説明においても、各車輪Wや各車輪速センサ18を、上記のように示す場合がある。
また、制駆動力コントローラ20は、入力される各種の情報信号に基づいて後述する各種の処理を行い、ブレーキアクチュエータ26及び動力ユニット30を制御するための指示信号(制動力指令値、駆動力指令値)を出力する。
ブレーキペダル22は、車両Vの運転者が制動操作を行う際に踏込むペダルであり、運転者によるペダル踏力を、マスタシリンダ24に伝達する。
また、ブレーキアクチュエータ26は、車両Vが備えるシステムにより車輪Wに加わるブレーキ液圧の指令値を含む情報信号(以降の説明では、「付加機能ブレーキ液圧信号」と記載する場合がある)を、制駆動力コントローラ20へ出力する。
また、ブレーキアクチュエータ26は、上述したVDC制御により車輪Wに加わるブレーキ液圧の指令値を含む情報信号(図中では、「VDC液圧信号」と示す)を、制駆動力コントローラ20へ出力する。
また、動力コントロールユニット28は、前輪及び後輪に対するトルクの制御値(トルクコントロール値)を含む情報信号(以降の説明では、「トルクコントロール信号」と記載する場合がある)を、制駆動力コントローラ20へ出力する。
また、動力コントロールユニット28は、動力ユニット30(エンジン)が発生させている現在のトルク(エンジントルク)を含む情報信号(以降の説明では、「現在トルク信号」と記載する場合がある)を、制駆動力コントローラ20へ出力する。
ホイールシリンダ32は、ディスクブレーキを構成するブレーキパッド(図示せず)を、各車輪Wと一体に回転するディスクロータ(図示せず)に押し付けるための押圧力を発生する。
サスペンションSP(サスペンション装置)は、各車輪Wと車両Vの車体との間に設置した懸架装置である。
また、サスペンションSPは、具体的に、車体と各車輪W側の部材とを連結するリンク部材と、各車輪Wと車体との相対運動を緩衝させるバネと、各車輪Wと車体との相対運動を減衰させるショックアブソーバを有する。
次に、図1を参照しつつ、図2を用いて、ブレーキアクチュエータ26の構成を説明する。
図2は、ブレーキアクチュエータ26の構成を示すブロック図である。
ブレーキアクチュエータ26は、上述したABS制御、TCS制御、VDC制御等に用いる制動流体圧制御回路を用いて形成する。
また、ブレーキアクチュエータ26は、運転者のブレーキ操作に係らず、各ホイールシリンダ32FR、32FL、32RR、32RLの液圧を、増圧・保持・減圧可能に形成する。
プライマリ側は、第一ゲートバルブ122Aと、インレットバルブ124FLと、インレットバルブ124RRと、アキュムレータ126Aを備えている。これに加え、プライマリ側は、アウトレットバルブ128FLと、アウトレットバルブ128RRと、第二ゲートバルブ130Aと、ポンプ132と、ダンパー室134Aを備えている。
インレットバルブ124FLは、第一ゲートバルブ122Aとホイールシリンダ32FLとの間の流路を閉鎖可能な、ノーマルオープン型のバルブである。
アキュムレータ126Aは、シリンダのピストンに圧縮バネを対向させたバネ形のアキュムレータであり、ホイールシリンダ32FL及びホイールシリンダ32RRとインレットバルブ124FL及びインレットバルブ124RRとの間を連通している。
アウトレットバルブ128RRは、ホイールシリンダ32RRとアキュムレータ126との間の流路を開放可能な、ノーマルクローズ型のバルブである。
第二ゲートバルブ130Aは、マスタシリンダ24と第一ゲートバルブ122Aとの間と、アキュムレータ126とアウトレットバルブ128FL及びアウトレットバルブ128RRとの間と、を連通した流路を開放可能な、ノーマルクローズ型のバルブである。
また、ポンプ132は、アキュムレータ126とアウトレットバルブ128FL及びアウトレットバルブ128RRとの間に、吸入側を連通している。また、ポンプ132は、第一ゲートバルブ122Aとインレットバルブ124FL及びインレットバルブ124RRとの間に、吐出側を連通している。
セカンダリ側は、第一ゲートバルブ122Bと、インレットバルブ124FRと、インレットバルブ124RLと、アキュムレータ126Bを備えている。これに加え、セカンダリ側は、アウトレットバルブ128FRと、アウトレットバルブ128RLと、第二ゲートバルブ130Bと、ポンプ132と、ダンパー室134Bを備えている。すなわち、プライマリ側とセカンダリ側は、ポンプ132を共有している。また、セカンダリ側が備える各種の構成は、プライマリ側が備える構成と対応する。
また、各第一ゲートバルブ122及び各インレットバルブ124は、非励磁のノーマル位置で流路を開放し、各アウトレットバルブ128及び各第二ゲートバルブ130は、非励磁のノーマル位置で流路を閉鎖するように形成する。
そして、アキュムレータ126に流入した液圧は、ポンプ132によって吸入され、マスタシリンダ24に戻される。
したがって、制駆動力コントローラ20は、各第一ゲートバルブ122、各インレットバルブ124、各アウトレットバルブ128、各第二ゲートバルブ130、ポンプ132を駆動制御して、各ホイールシリンダ32の液圧を、増圧・保持・減圧する。
次に、図1及び図2を参照しつつ、図3から図12を用いて、フリクション検出ブロック34の構成を説明する。
図3は、フリクション検出ブロック34の概略構成を示すブロック図である。
図3中に示すように、フリクション検出ブロック34は、制動力算出部40と、駆動力算出部42と、サスペンション状態算出部44と、サスペンション横力算出部46を備える。これに加え、フリクション検出ブロック34は、制動力フリクション算出部48と、駆動力フリクション算出部50と、サスペンション状態フリクション算出部52と、横力フリクション算出部54と、総フリクション算出部56を備える。
図4中に示すように、制動力算出部40は、ブレーキ液圧合算部58と、ブレーキ液圧値選択部60と、車輪制動力算出部62を備える。
ここで、ブレーキ液圧合算部58、ブレーキ液圧値選択部60及び車輪制動力算出部62で行なう処理は、各車輪W(右前輪WFR、左前輪WFL、右後輪WRR、左後輪WRL)に対して個別に行なう。
なお、VDC液圧信号が含む指令値に応じた液圧を他の液圧に合算する際には、例えば、モードスイッチ16が出力したモード状態信号を参照する。そして、VDCの制御が「ON」である状態がモード状態信号に含まれている場合のみ、VDC液圧信号が含む指令値に応じた液圧を他の液圧に合算する処理を行ってもよい。
また、制動力算出部40は、車両Vの走行制御に基づく車輪Wの制動力を算出する。ここで、車両Vの走行制御とは、車両Vの運転者による制動力要求の制御と、運転者による駆動力要求の制御と、車両Vのシステム制御を含む。また、車両Vのシステム制御とは、例えば、上述した先行車追従走行制御や、車線維持走行制御(レーンキープ制御)等である。
図5中に示すように、駆動力算出部42は、推定トルク算出部64と、トルク値選択部66と、車輪駆動力算出部68を備える。
ここで、推定トルク算出部64、トルク値選択部66及び車輪駆動力算出部68で行なう処理は、各車輪Wに対して個別に行なう。
推定トルク算出部64は、アクセル開度センサ10から、アクセル開度信号(図中では、「アクセル開度」と示す)の入力を受ける。また、推定トルク算出部64は、動力コントロールユニット28から、現在トルク信号(図中では、「現在エンジントルク」と示す)と、トルクコントロール信号(図中では、「トルクコントロール機能」と示す)の入力を受ける。
以上により、駆動力算出部42は、各車輪Wに対し、その駆動力を個別に算出する。
また、駆動力算出部42は、車両Vの走行制御に基づく車輪Wの駆動力を算出する。なお、車両Vの走行制御とは、上述した制動力算出部40の説明と同様である。
図6中に示すように、サスペンション状態算出部44は、バネ上側積分処理部70と、バネ下側積分処理部72と、上下加速度加減算処理部74を備える。これに加え、サスペンション状態算出部44は、ストローク速度積分処理部76と、ストローク速度微分処理部78と、車輪ストローク選択部80と、車輪ストローク速度選択部82を備える。
ここで、車輪ストローク選択部80は、例えば、ストロークセンサ14に故障等の異常が発生している場合に、推定ストローク量をサスペンションSPのストローク量として選択する処理を行う。
以上により、サスペンション状態算出部44は、各サスペンションSP(サスペンションSPFR、サスペンションSPFL、サスペンションSPRR、サスペンションSPRL)に対し、そのストローク位置を個別に算出する。
また、サスペンション状態算出部44は、各サスペンションSPに対し、そのストローク速度を個別に算出する。
図7中に示すように、サスペンション横力算出部46は、車両状態算出部84と、横加速度選択部86と、第一車輪サスペンション横力算出部88と、第二車輪サスペンション横力算出部90と、横力決定部92を備える。
ここで、車両状態算出部84、横加速度選択部86、第一車輪サスペンション横力算出部88、第二車輪サスペンション横力算出部90、横力決定部92で行なう処理は、各サスペンションSPに対して個別に行なう。
車両状態算出部84は、車輪速センサ18から、車両Vの速度(車速)を検出するための車輪Wの回転速度を含む車輪速信号(図中では、「車速」と示す)の入力を受ける。また、車両状態算出部84は、操舵角センサ6から現在操舵角信号(図中では、「舵角」と示す)の入力を受ける。
ここで、推定横加速度の算出は、入力を受けた車速と操舵角を、予め記憶している運動方程式に代入して行なう。なお、運動方程式は、例えば、車両Vの構成が二輪駆動車(2WD)の場合と、四輪駆動車(4WD)の場合の二通りを記憶させておく。
第一車輪サスペンション横力算出部88は、横加速度選択部86から入力を受けた選択横方向加速度信号が含む横方向の加速度を、予め記憶している横力算出マップに適合させて、サスペンションSPの横力を算出する。そして、算出した各サスペンションSP別の横力を含む情報信号(以降の説明では、「第一個別車輪横力信号」と記載する場合がある)を、横力決定部92へ出力する。なお、第一個別車輪横力信号は、横力を算出したサスペンションSPを設置した車輪Wの個別IDを含む。
横力決定部92は、第一個別車輪横力信号が含む横力と、第二個別車輪横力信号が含む横力のうち少なくとも一方に基づき、各サスペンションSP別の横力を算出する。そして、算出した各サスペンションSP別の横力を含む情報信号(以降の説明では、「各輪横力信号」と記載する場合がある)を、横力フリクション算出部54へ出力する。
以上により、サスペンション横力算出部46は、各サスペンションSPに対し、その横力を個別に算出する。
なお、上述した制動力フリクション算出マップ、駆動力フリクション算出マップ、ストローク位置フリクション算出マップ、ストローク速度フリクション算出マップ、横力フリクション算出マップは、台上走行や路上走行等で計測したデータを用いて形成する。ここで、台上走行とは、例えば、シャシーダイナモメーター(chassis dynamometer)上の走行である。
次に、図1から図12を参照しつつ、図13を用いて、乗り心地制御ブロック36の構成を説明する。
図13は、乗り心地制御ブロック36の概略構成を示すブロック図である。
図13中に示すように、乗り心地制御ブロック36は、乗り心地制御側車両挙動算出部94と、挙動抑制フリクション算出部112と、乗り心地制御側目標フリクション算出部96を備える。これに加え、乗り心地制御ブロック36は、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98と、制動力要求値算出部114と、加速意思判定部116と、制動力要求値算出条件判定部118を備える。さらに、乗り心地制御ブロック36は、事前設定制動力指令値出力部120と、制動力指令値算出部100Aと、駆動力指令値算出部102Aを備える。
乗り心地制御側目標フリクション算出部96は、挙動抑制フリクション算出部112から挙動抑制フリクション信号の入力を受け、総フリクション算出部56から各輪総フリクション信号の入力を受ける。また、乗り心地制御側目標フリクション算出部96は、上述した車輪速信号の入力を受ける。
ここで、乗り心地制御用各輪目標フリクションとは、車両Vの上下挙動を抑制するために、各サスペンションSPに発生させるフリクションの目標値である。
ここで、過不足分の算出は、総フリクション算出部56が算出した総フリクションと、乗り心地制御側目標フリクション算出部96が算出した乗り心地制御用各輪目標フリクションに基づいて行なう。具体的には、例えば、総フリクションが乗り心地制御用各輪目標フリクション未満である場合に、乗り心地制御用各輪目標フリクションから総フリクションを減算して、乗り心地制御用各輪目標フリクションに対する総フリクションの不足分を算出する。
ここで、制駆動力分配指令値とは、制動力によるフリクション及び駆動力によるフリクションのうち少なくとも一方を、各サスペンションSPに発生させる指令値である。
ここで、乗り心地制御側制駆動力配分比とは、乗り心地制御用各輪目標フリクションに対する総フリクションの過不足分に相当するフリクションをサスペンションSPに発生させるために必要な、車輪Wの制動力と車輪Wの駆動力との配分比である。
なお、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98が乗り心地制御側制駆動力配分比を算出する処理の説明は、後述する。
ここで、制動力要求値は、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98が算出した車輪Wの制動力の配分比に基づくフリクションを、車輪Wの制動力によりサスペンションSPに発生させるための指令値である。また、制動力要求値は、後述するように、車両Vの上下挙動を抑制するためのフリクションを車輪Wの制動力により各サスペンションSPに発生させるための指令値となる。
また、加速意思判定部116は、アクセル開度信号が含むアクセルペダルの開度と、現在トルク信号が含むエンジントルクと、アクセル開度閾値と、エンジントルク閾値を用いて、車両Vの運転者に加速意思が有るか否かを判定する。そして、加速意思の有無を判定した結果を含む情報信号(以降の説明では、「加速意思判定結果信号」と記載する場合がある)を、事前設定制動力指令値出力部120へ出力する。
なお、加速意思判定部116が行なう処理の詳細な説明は、後述する。
また、抑制対象となる上下挙動とは、例えば、推定上下挙動が上下挙動閾値を超える回数が、予め設定した回数(例えば、推定上下挙動の算出を開始してから制動力要求値を算出するまでの間で2回)を超える上下挙動である。すなわち、抑制対象となる上下挙動とは、例えば、推定上下挙動が複数回に亘り上下挙動閾値を超える上下挙動である。
ここで、上下挙動閾値及び判定用頻度は、例えば、車両Vの諸元に応じて予め設定した値であり、制動力要求値算出部114に記憶する。なお、上下挙動閾値及び判定用頻度の詳細な説明は、後述する。
事前設定制動力指令値出力部120は、加速意思判定部116から加速意思判定結果信号の入力を受け、制動力要求値算出条件判定部118から制動力指令値算出条件判定結果信号の入力を受ける。そして、加速意思判定結果信号が含む判定結果と、制動力指令値算出条件判定結果信号が含む判定結果を参照する。
ここで、事前設定制動力指令値は、予め設定した制動力である事前設定制動力を車輪Wに付与するための指令値である。また、事前設定制動力は、車両Vの固有値であり、例えば、ブレーキアクチュエータ26で発生するブレーキ液圧の最小値に対応する制動力である。
なお、事前設定制動力指令値出力部120が行なう処理の詳細な説明は、後述する。
制動力指令値算出部100Aは、制動力要求値算出部114から制動力要求値信号の入力を受け、事前設定制動力指令値出力部120から事前設定制動力指令値信号の入力を受ける。
そして、制動力指令値算出部100Aは、制動力要求値が事前設定制動力指令値未満である場合は、事前設定制動力指令値に基づくフリクションを車輪Wの制動力によりサスペンションSPに発生させるための最終指令値として、制動力指令値を算出する。
さらに、制動力指令値算出部100Aは、事前設定制動力指令値信号の入力を受けていない場合は、制動力要求値に基づくフリクションを車輪Wの制動力によりサスペンションSPに発生させるための最終指令値として、制動力指令値を算出する。
なお、制動力指令値算出部100Aが行なう全般的な処理の説明と、制動力指令値を指令液圧に換算する処理の説明は、後述する。
ここで、駆動力指令値は、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98が算出した車輪Wの駆動力の配分比に基づくフリクションを、車輪Wの駆動力によりサスペンションSPに発生させるための最終指令値(車輪Wの駆動力の指令値)である。また、駆動力指令値は、後述するように、車両Vの上下挙動を抑制するためのフリクションを車輪Wの駆動力により各サスペンションSPに発生させるための最終指令値となる。
次に、図1から図13を参照しつつ、図14を用いて、操縦安定性制御ブロック38の構成を説明する。
図14は、操縦安定性制御ブロック38の概略構成を示すブロック図である。
図14中に示すように、操縦安定性制御ブロック38は、推定前後力算出部104と、操縦安定性制御側車両挙動算出部106と、操縦安定性制御側目標フリクション算出部108を備える。これに加え、操縦安定性制御ブロック38は、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部110と、制動力指令値算出部100Bと、駆動力指令値算出部102Bを備える。
また、推定前後力算出部104は、算出した推定前後力を含む情報信号(以降の説明では、「推定前後力信号」と記載する場合がある)を、操縦安定性制御側車両挙動算出部106へ出力する。
また、操縦安定性制御側車両挙動算出部106は、車速と現在操舵角を用いて、車両Vのロールレートの推定値である推定ロールレートを算出する。そして、算出した推定ロールレートを含む情報信号(以降の説明では、「推定ロールレート信号」と記載する場合がある)を、操縦安定性制御側目標フリクション算出部108へ出力する。なお、推定ロールレートを算出する処理は、車両諸元を参照して行なってもよい。
また、操縦安定性制御側車両挙動算出部106は、推定前後力を用いて、車両Vのピッチレートの推定値である推定ピッチレートを算出する。そして、算出した推定ピッチレートを含む情報信号(以降の説明では、「推定ピッチレート信号」と記載する場合がある)を、操縦安定性制御側目標フリクション算出部108へ出力する。なお、推定ピッチレートを算出する処理は、車両諸元を参照して行なってもよい。
そして、操縦安定性制御側目標フリクション算出部108は、推定ロールレートと、推定ピッチレートと、各輪総フリクションと、車速を用いて、操縦安定性制御用各輪目標フリクションを算出する。
さらに、操縦安定性制御側目標フリクション算出部108は、操縦安定性制御用各輪目標フリクションと各輪総フリクションとの差分値である操縦安定性制御用フリクション差分値を算出する。そして、算出した操縦安定性制御用フリクション差分値を含む情報信号(以降の説明では、「操縦安定性制御用フリクション差分値信号」と記載する場合がある)を、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部110へ出力する。
ここで、操縦安定性制御側制駆動力配分比とは、車両Vに発生する上屋挙動のうち、車両Vの操縦に関する挙動を抑制するための、車輪Wの制動力と車輪Wの駆動力との配分比である。すなわち、操縦安定性制御側制駆動力配分比は、操縦安定性制御用各輪目標フリクション(目標値)に対する各車輪Wのフリクション(実際値)の過不足分を補正するために、車輪Wの制動力及び駆動力を制御するための配分である。
制動力指令値算出部100Bは、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部110から入力を受けた操縦安定性制御側制駆動力配分比信号が含む操縦安定性制御側制駆動力配分比のうち、車輪Wの制動力の配分比に基づいて、制動力指令値を算出する。そして、算出した制動力指令値を、ブレーキアクチュエータ26へ出力する。なお、操縦安定性制御ブロック38が備える制動力指令値算出部100Bは、乗り心地制御ブロック36が備える制動力指令値算出部100Aと共用してもよく、また、別個の構成としてもよい。
以下、図1から図14を参照しつつ、図15及び図16を用いて、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98が乗り心地制御側制駆動力配分比を算出する処理について説明する。
まず、制動力によるフリクション及び駆動力によるフリクションのうち少なくとも一方を発生させるサスペンションSPに対し、過不足分のフリクションのうち、制動力によるフリクションと駆動力によるフリクションの配分比を算出する。なお、以降の説明では、上記の制動力によるフリクションを、「乗り心地制御用制動力フリクション」と記載する場合がある。同様に、以降の説明では、上記の駆動力によるフリクションを、「乗り心地制御用駆動力フリクション」と記載する場合がある。
ここで、制動力側挙動制御用フリクション算出マップは、図15中に示すように、横軸に車輪Wの制動力(図中では、「制動力」と示す)を示し、縦軸に過不足分のフリクション(図中では、「フリクション」と示す)を示すマップである。また、制動力側挙動制御用フリクション算出マップ中に示す制動力とフリクションとの関係は、車輪Wの制動力と車両Vの挙動との関連に応じて、その関係度合いが変化する。具体的には、車輪Wの制動力が増加しても、車両Vの挙動が急制動とならない限界値に近づくほど、車輪Wの制動力は、その増加度合いが減少する。なお、図15は、制動力側挙動制御用フリクション算出マップを示す図である。
乗り心地制御用駆動力フリクションは、過不足分のフリクションを、例えば、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98が予め記憶している駆動力側挙動制御用フリクション算出マップに適合させて算出する。
具体例としては、以下の式(1)から(3)が成立している状態では、過不足分のフリクションと、車輪Wの制動力と、車輪Wの駆動力との関係を、以下の式(4)で示す関係とする。
過不足分のフリクション< Kb×Fb_max+Ka×Fa_max … (1)
車輪Wの制動力<Fb_max … (2)
車輪Wの駆動力<Fa_max … (3)
車輪Wの制動力=車輪Wの駆動力= 過不足分のフリクション/Kb+Ka
… (4)
車輪Wの駆動力>Fa_max … (5)
車輪Wの駆動力=Fa_max … (6)
車輪Wの制動力=過不足分のフリクション−Fa_max/Kb … (7)
以上により、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98は、定常旋回時等、車両Vの減速度を「±0」に近づける処理を行う場合には、乗り心地制御側制駆動力配分比を、車輪Wの制動力と車輪Wの駆動力が均等となるように算出する。
以下、図1から図16を参照しつつ、図17を用いて、加速意思判定部116が行なう処理について説明する。
図17は、加速意思判定部116が行なう処理を示すフローチャートである。
図17中に示すように、加速意思判定部116が処理を開始(START)すると、まず、ステップS100において、アクセルペダルの開度がアクセル開度閾値を超えているか否かを判定する処理(図中に示す「アクセル開度>アクセル開度閾値?」)を行う。
ステップS100において、アクセルペダルの開度がアクセル開度閾値を超えている(図中に示す「Yes」)と判定した場合、加速意思判定部116で行なう処理は、ステップS102へ移行する。
ステップS102では、アクセルペダルの開度が加速状態の開度であると判定したフラグを生成しない処理(図中に示す「AccJudge=0」)を行なう。ステップS102において、アクセルペダルの開度が加速状態の開度であると判定したフラグを生成しない処理を行うと、加速意思判定部116で行なう処理は、ステップS106へ移行する。
ステップS106では、現在トルク信号が含むエンジントルクがエンジントルク閾値を超えているか否かを判定する処理(図中に示す「エンジントルク>エンジントルク閾値?」)を行う。
一方、ステップS106において、エンジントルクがエンジントルク閾値以下である(図中に示す「No」)と判定した場合、加速意思判定部116で行なう処理は、ステップS110へ移行する。
ステップS110では、エンジンの駆動状態が加速状態ではないと判定したフラグを生成する処理(図中に示す「EngJudge=1」)を行なう。ステップS110において、エンジンの駆動状態が加速状態ではないと判定したフラグを生成する処理を行うと、加速意思判定部116で行なう処理は、ステップS112へ移行する。
ステップS112において、運転者に加速意思が有ると判定したフラグを生成する処理(図中に示す「DrJudge=EngJudge&AccJudge」)を行うと、加速意思判定部116で行なう処理を終了(END)する。
以下、図1から図17を参照しつつ、図18から図22を用いて、制動力要求値算出条件判定部118が行なう処理について説明する。
まず、制動力要求値算出条件判定部118が行なう全般処理について説明する。
図18は、制動力要求値算出条件判定部118が行なう全般処理を示すフローチャートである。
図18中に示すように、制動力要求値算出条件判定部118が処理を開始(START)すると、まず、ステップS200において、推定上下挙動が上下挙動閾値を超えているフラグが成立しているか否かを判定する。
また、ステップS200では、具体的に、推定上下挙動のうち上方への挙動に対応する加速度(以降の説明では、「上方挙動加速度」と記載する場合がある)が上方側挙動閾値を超えているフラグを検出する。これに加え、推定上下挙動のうち下方への挙動に対応する加速度(以降の説明では、「下方挙動加速度」と記載する場合がある)が下方側挙動閾値未満である(下方に超えている)フラグを検出する。
一方、ステップS200において、上述した二つのフラグのうち少なくとも一方が成立している(図中に示す「No」)と判定した場合、制動力要求値算出条件判定部118が行なう全般処理は、ステップS202へ移行する。
ここで、判定用タイマーは、車両Vの走行路が悪路であるか否かを判定する処理(以降の説明では、「悪路判定処理」と記載する場合がある)に用いるタイマーであり、例えば、制動力要求値算出条件判定部118が備える。また、判定用タイマーは、予め設定した計測時間を計測する。なお、計測時間は、例えば、車両Vの諸元に応じて予め設定する。
ステップS204では、ステップS202で取得した判定用タイマーの状態を参照し、判定用タイマーの計測時間(計測開始からの経過時間)が「0」以下であるか否かを判定する処理(図中に示す「judge_timer≦0?」)を行う。
一方、ステップS204において、判定用タイマーの計測時間が「0」を超えている(図中に示す「No」)と判定した場合、制動力要求値算出条件判定部118が行なう全般処理は、ステップS500へ移行する。
ステップS400では、悪路判定処理を終了するための処理(図中に示す「悪路判定終了処理」)を行う。なお、ステップS400で行なう具体的な処理については、後述する。また、以降の説明では、悪路判定処理を終了するための処理を、「悪路判定終了処理」と記載する場合がある。
ステップS500では、悪路判定処理を継続するための処理(図中に示す「悪路判定継続処理」)を行う。なお、ステップS500で行なう具体的な処理については、後述する。また、以降の説明では、悪路判定処理を継続するための処理を、「悪路判定継続処理」と記載する場合がある。
ステップS600では、悪路判定開始処理、悪路判定処終了処理、悪路判定継続処理を確定させるための処理(図中に示す「悪路判定確定処理」)を行う。なお、ステップS600で行なう具体的な処理については、後述する。また、以降の説明では、悪路判定開始処理、悪路判定処終了処理、悪路判定継続処理を確定させるための処理を、「悪路判定確定処理」と記載する場合がある。
ステップS600において、悪路判定確定処理を行うと、制動力要求値算出条件判定部118が行なう全般処理を終了(END)する。
図19は、悪路判定開始処理を示すフローチャートである。
図19中に示すように、悪路判定開始処理を開始(START)すると、まず、ステップS302において、上方挙動加速度が上方側挙動閾値を超えているか否かを判定する処理(図中に示す「上方挙動加速度>上方側挙動閾値?」)を行う。
ステップS302において、上方挙動加速度が上方側挙動閾値を超えている(図中に示す「Yes」)と判定した場合、悪路判定開始処理は、ステップS304へ移行する。
ステップS304では、上方挙動加速度が上方側挙動閾値を超えているフラグを成立させる処理と、判定用タイマーによる計測を開始する処理と、判定用カウンタの計測回数を加算しない処理を行う。
ここで、判定用カウンタの計測回数とは、上方挙動加速度が上方側挙動閾値を超えているフラグが成立した回数と、下方挙動加速度が下方側挙動閾値未満であるフラグが成立した回数を計測した回数である。
ステップS306では、下方挙動加速度が下方側挙動閾値未満であるか否かを判定する処理(図中に示す「下方挙動加速度<下方側挙動閾値?」)を行う。
ステップS306において、下方挙動加速度が下方側挙動閾値未満である(図中に示す「Yes」)と判定した場合、悪路判定開始処理は、ステップS308へ移行する。
ステップS308では、下方挙動加速度が下方側挙動閾値未満であるフラグを成立させる処理と、判定用タイマーによる計測を開始する処理と、判定用カウンタの計測回数を加算しない処理を行う。
なお、図中では、下方挙動加速度が下方側挙動閾値未満であるフラグが成立している状態を、「G_du_over=1」と示す。
ステップS308において、上述した各種処理を行うと、悪路判定開始処理を終了(END)する。
図20は、悪路判定終了処理を示すフローチャートである。
図20中に示すように、悪路判定終了処理を開始(START)すると、ステップS402において、判定用タイマーによる計測を終了させる処理と、判定用カウンタの計測回数を加算しない処理を行う。
なお、図中では、判定用タイマーによる計測を終了させる処理を「judge_timer=0」と示す。
ステップS402において、上述した各種処理を行うと、悪路判定処理を開始するための処理を終了(END)する。
図21は、悪路判定継続処理を示すフローチャートである。
図21中に示すように、悪路判定継続処理を開始(START)すると、まず、ステップS502において、上方挙動加速度が上方側挙動閾値を超えているか否かを判定する処理(図中に示す「上方挙動加速度>上方側挙動閾値?」)を行う。
ステップS502において、上方挙動加速度が上方側挙動閾値を超えている(図中に示す「Yes」)と判定した場合、悪路判定継続処理は、ステップS504へ移行する。
ステップS504では、下方挙動加速度が下方側挙動閾値未満であるフラグが成立しているか否かを判定する処理(図中に示す「G_du_over=1?」)を行う。
ステップS504において、下方挙動加速度が下方側挙動閾値未満であるフラグが成立している(図中に示す「Yes」)と判定した場合、悪路判定継続処理は、ステップS508へ移行する。
ステップS506では、下方挙動加速度が下方側挙動閾値未満であるか否かを判定する処理(図中に示す「下方挙動加速度<下方側挙動閾値?」)を行う。
ステップS506において、下方挙動加速度が下方側挙動閾値未満である(図中に示す「Yes」)と判定した場合、悪路判定継続処理は、ステップS512へ移行する。
ステップS508では、上方挙動加速度が上方側挙動閾値を超えているフラグを成立させない処理と、下方挙動加速度が下方側挙動閾値未満であるフラグを成立させる処理を行う。これに加え、判定用タイマーによる計測を開始する処理と、判定用カウンタの計測回数を加算する処理を行う。
ステップS508において、上述した各種処理を行うと、悪路判定継続処理を終了(END)する。
ステップS510では、上方挙動加速度が上方側挙動閾値を超えているフラグを成立させる処理を行う。ステップS510において、上方挙動加速度が上方側挙動閾値を超えているフラグを成立させる処理を行うと、悪路判定継続処理を終了(END)する。
ステップS512において、上方挙動加速度が上方側挙動閾値を超えているフラグが成立している(図中に示す「Yes」)と判定した場合、悪路判定継続処理は、ステップS514へ移行する。
ステップS514では、上方挙動加速度が上方側挙動閾値を超えているフラグを成立させる処理と、下方挙動加速度が下方側挙動閾値未満であるフラグを成立させない処理を行う。これに加え、判定用タイマーによる計測を開始する処理と、判定用カウンタの計測回数を加算する処理を行う。
ステップS516では、下方挙動加速度が下方側挙動閾値未満であるフラグを成立させる処理を行う。ステップS516において、下方挙動加速度が下方側挙動閾値未満であるフラグを成立させる処理を行うと、悪路判定継続処理を終了(END)する。
図22は、悪路判定確定処理を示すフローチャートである。
図22中に示すように、悪路判定確定処理を開始(START)すると、まず、ステップS602において、判定用カウンタの計測回数が確定回数以上であるか否かを判定する処理(図中に示す「judgeCount≧確定回数?」)を行う。
ステップS602において、判定用カウンタの計測回数が確定回数未満である(図中に示す「No」)と判定した場合、悪路判定確定処理は、ステップS604へ移行する。
ステップS604では、車両Vの走行路が悪路であると判定したフラグを生成しない処理(図中に示す「RoadJudge=0」)を行なう。ステップS604において、車両Vの走行路が悪路であると判定したフラグを生成しない処理を行うと、悪路判定確定処理を終了(END)する。
ここで、本実施形態では、制動力要求値算出部114が制動力要求値を算出する条件を、制動力要求値算出条件判定部118が、車両Vの走行路が悪路であると判定した処理を行うこととしている。このため、車両Vの走行路が悪路であると判定したフラグを生成すると、制動力要求値算出部114が制動力要求値を算出する条件が成立することとなる。
すなわち、上述した判定用頻度は、判定用タイマーが計測する計測時間内に、上方挙動加速度が上方側挙動閾値を超えた回数、または、下方挙動加速度が下方側挙動閾値未満となった回数の積算値が、確定回数以上となる頻度である。
以下、図1から図22を参照しつつ、図23を用いて、事前設定制動力指令値出力部120が行なう処理について説明する。
図23は、事前設定制動力指令値出力部120が行なう処理を示すフローチャートである。
図23中に示す処理を開始(START)すると、まず、ステップS700において、運転者に加速意思が有ると判定したフラグが成立しているか否かを判定する処理(図中に示す「DrJudge=1?」)を行う。
一方、ステップS700において、運転者に加速意思が有ると判定したフラグが成立している(図中に示す「Yes」)と判定した場合、事前設定制動力指令値出力部120が行なう処理は、ステップS704へ移行する。
ステップS704において、車両Vの走行路が悪路であると判定したフラグが成立していない(図中に示す「No」)と判定した場合、事前設定制動力指令値出力部120が行なう処理は、ステップS702へ移行する。
ステップS706では、事前設定制動力指令値を制動力指令値算出部100Aへ出力する処理を行うフラグを生成する処理(図中に示す「プレ昇圧要求=1」)を行なう。ステップS706において、事前設定制動力指令値を制動力指令値算出部100Aへ出力する処理を行うフラグを生成する処理を行うと、事前設定制動力指令値出力部120が行なう処理を終了(END)する。
以下、図1から図23を参照しつつ、図24を用いて、乗り心地制御ブロック36が備える制動力指令値算出部100Aが行なう処理について説明する。
図24は、乗り心地制御ブロック36が備える制動力指令値算出部100Aが行なう処理を示すフローチャートである。
図24中に示す処理を開始(START)すると、まず、ステップS800において、制動力指令値算出部100Aからの制動力指令値の出力を許可するか否かを判定する処理(図中に示す「制動指令許可?」)を行う。
一方、ステップS800において、制動力指令値算出部100Aからの制動力指令値の出力を許可しない(図中に示す「No」)と判定した場合、制動力指令値算出部100Aが行なう処理を終了(END)する。
ステップS802において、制動力要求値が「0」ではない(図中に示す「No」)と判定した場合、制動力指令値算出部100Aが行なう処理は、ステップS804へ移行する。
ステップS804では、制御作動フラグが成立していないか否かと、事前設定制動力指令値を制動力指令値算出部100Aへ出力する処理を行うフラグが成立しているか否かを判定する処理(図中に示す「制動作動フラグ=0? & プレ昇圧要求=1?」)を行う。
なお、図中では、制御作動フラグが成立していない状態を、「制動作動フラグ=0」と示す。
ここで、制御作動フラグとは、例えば、ABS制御、TCS制御、VDC制御等、乗り心地制御ブロック36が行なう制御以外の制御のうち、制動力を用いた制御を作動させるフラグである。
一方、ステップS804において、二つのフラグのうち少なくとも一方が成立していない(図中に示す「No」)と判定した場合、制動力指令値算出部100Aが行なう処理は、ステップS810へ移行する。
ステップS812では、制動力要求値が事前設定制動力指令値を超えているか否かを判定する処理(図中に示す「制動力要求値>事前設定制動力指令値?」)を行う。
一方、ステップS812において、制動力要求値が事前設定制動力指令値以下である(図中に示す「No」)と判定した場合、制動力指令値算出部100Aが行なう処理を終了(END)する。
ステップS806では、事前設定制動力指令値を制動力指令値算出部100Aへ出力する処理を行うフラグが成立しているか否かを判定する処理(図中に示す「プレ昇圧要求=1?」)を行う。
一方、ステップS806において、事前設定制動力指令値を制動力指令値算出部100Aへ出力する処理を行うフラグが成立していない(図中に示す「No」)と判定した場合、制動力指令値算出部100Aが行なう処理を終了(END)する。
ステップS818では、制御作動フラグを生成しない処理(図中に示す「制御作動フラグ=0」)を行なう。ステップS818において、制御作動フラグを生成しない処理を行うと、制動力指令値算出部100Aが行なう処理を終了(END)する。
以下、図1から図24を参照しつつ、図25を用いて、制動力指令値を指令液圧に換算する処理について説明する。
制動力指令値を指令液圧に換算する際には、制動力指令値を、例えば、乗り心地制御ブロック36が備える制動力指令値算出部100Aが予め記憶している指令液圧換算マップに適合させる。
ここで、指令液圧換算マップは、図25中に示すように、横軸に制動力指令値を示し、縦軸に指令液圧を示すマップである。なお、図25は、指令液圧換算マップを示す図である。
また、指令液圧は、以下の式(8)で算出してもよい。
指令液圧=(制動力指令値[N]×タイヤ動半径[m])
/(4×パッドμ×パッド面積×有効径) … (8)
以下、図1から図25を参照しつつ、図26を用いて、駆動力指令値を駆動トルク補正値に換算する処理について説明する。
駆動力指令値を駆動トルク補正値に換算する際には、駆動力指令値を、例えば、乗り心地制御ブロック36が備える駆動力指令値算出部102Aが予め記憶している駆動トルク補正値換算マップに適合させる。
ここで、駆動トルク補正値換算マップは、図26中に示すように、横軸に駆動力指令値を示し、縦軸に駆動トルク補正値を示すマップである。なお、図26は、駆動トルク補正値換算マップを示す図である。
また、駆動トルク補正値は、以下の式(9)で算出してもよい。
駆動トルク補正値=(駆動力指令値[N]×タイヤ動半径[m]) … (9)
次に、図1から図26を参照しつつ、図27から図30を用いて、本実施形態の車両挙動制御装置1を用いて行なう動作の一例を説明する。
図27は、車両挙動制御装置1を用いて行なう動作のフローチャートである。なお、車両挙動制御装置1は、予め設定したサンプリング時間(例えば、50[msec])毎に、以下に説明する処理を行う。
図27中に示すように、車両挙動制御装置1が処理を開始(START)すると、まず、ステップS900において、フリクション検出ブロック34で総フリクションを算出する処理(図中に示す「推定フリクション算出」)を行う。ステップS30において総フリクションを算出する処理を行うと、車両挙動制御装置1が行なう処理は、ステップS902へ移行する。
ステップS902では、乗り心地制御側目標フリクション算出部96で乗り心地制御用各輪目標フリクションを算出する処理(図中に示す「目標フリクション算出」)を行なう。ステップS902において、乗り心地制御用各輪目標フリクションを算出する処理を行うと、車両挙動制御装置1が行なう処理は、ステップS904へ移行する。
ステップS908では、事前設定制動力指令値出力部120が、事前設定制動力指令値信号を制動力指令値算出部100Aへ出力するか否かを選択する処理(図中に示す「プレ昇圧判定処理」)を行なう。ステップS908において、事前設定制動力指令値信号を制動力指令値算出部100Aへ出力するか否かを選択する処理を行うと、車両挙動制御装置1が行なう処理は、ステップS910へ移行する。
このため、時点t2では、上述したステップS602の処理において、判定用カウンタの計測回数が確定回数以上であると判定し、車両Vの走行路が悪路であると判定したフラグを生成する処理を行なう。
時点t2の後、上方挙動加速度が上方側挙動閾値を超えた時点(図中に示す「t3」の時点)において、判定用カウンタの計測回数を加算(「2」→「3」)する処理を行う。
時点t3の後、制動力要求値が事前設定制動力指令値以上となった時点(図中に示す「t4」の時点)において、制動力指令値算出部100Aが、制動力要求値に基づくフリクションに対応する制動力指令値を算出する。そして、制動力指令値をブレーキアクチュエータ26へ出力する。これにより、挙動抑制フリクションをサスペンションSPに発生させる。
このため、図30中に示すように、時点t4以降に制動力要求値が事前設定制動力指令値を超えて増加する場合であっても、算出する制動力指令値は、事前設定制動力指令値と制動力要求値との差に基づくフリクションに対応する値となる。
そして、最後に下方挙動加速度が下方側挙動閾値未満となった時点(図中に示す「t5」の時点)から計測時間(横軸で十目盛り分)が経過すると、上述したステップS602の処理において、判定用カウンタの計測回数が確定回数未満であると判定する。このため、車両Vの走行路が悪路であると判定したフラグを生成しない処理を行なう。
ここで、図28から図30中に示すタイムチャートでは、時点t4以降、制動力要求値が事前設定制動力指令値未満となった時点(図中に示す「t7」の時点)が、時点t6よりも早い時点となっている。
また、時点t7から時点t6の間では、時点t2から時点t4の間と同様、事前設定制動力指令値に基づくフリクションに対応する制動力指令値が、ブレーキアクチュエータ26へ出力されている。
また、上述した乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98は、過不足分フリクション算出部及び制駆動力分配指令演算部に対応する。
また、上述したブレーキアクチュエータ26、マスタシリンダ24、各ホイールシリンダ32は、制動力付与部に対応する。
ここで、本実施形態の制動力付与部は、上述したように、運転者による制動力要求の制御に応じた制動力及び車両Vのシステム制御に応じた制動力に、制動力指令値に基づく制動力を合算して、車輪Wに制動力を付与する。
また、上述した動力コントロールユニット28、動力ユニット30は、駆動力付与部に対応する。
ここで、本実施形態の駆動力付与部は、上述したように、運転者による駆動力要求の制御に応じた駆動力及び車両Vのシステム制御に応じた駆動力に、駆動力指令値に基づく駆動力を合算して、車輪Wに制動力を付与する。
また、上述したサスペンション状態算出部44は、ストローク位置算出部と、ストローク速度算出部に対応する。
また、上述したサスペンション状態フリクション算出部52は、ストローク位置フリクション算出部と、ストローク速度フリクション算出部に対応する。
本実施形態の車両挙動制御装置1であれば、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
(1)制動力要求値算出条件判定部118が、制動力要求値算出部114が車体に発生した抑制対象となる上下挙動を抑制するために制動力要求値を算出する条件が成立することを判定すると、事前設定制動力指令値出力部120が、事前設定制動力指令値を出力する。また、制動力指令値算出部100Aが、事前設定制動力指令値の入力を受けると、制動力要求値が事前設定制動力指令値未満の場合は、事前設定制動力指令値に応じた制動力指令値を算出する。さらに、制動力指令値算出部100Aが、制動力要求値が事前設定制動力指令値以上の場合は、制動力要求値に応じた制動力指令値を算出する。
このため、制動力要求値が事前設定制動力指令値未満の場合に、事前設定制動力指令値に基づくフリクションを車輪Wの制動力によりサスペンションSPに発生させるための制動力指令値に基づいて、予め、車輪Wに制動力を付与することが可能となる。
その結果、フリクションの目標値と現在のフリクションとの差が大きい場合であっても、車輪Wに予め付与した制動力により、フリクションが目標値となるまでの時間を短縮して、フリクションを目標値とする制御の応答性を向上させることが可能となる。
このため、車両Vの走行路が車体に抑制対象となる上下挙動が発生する道路であり、さらに、制動力要求値が事前設定制動力指令値未満である場合に、予め、車輪Wに制動力を付与することが可能となる。
その結果、フリクションの目標値と現在のフリクションとの差が大きい場合であっても、車輪Wに予め付与した制動力により、フリクションが目標値となるまでの時間を短縮することが可能となる。
このため、挙動抑制フリクションを算出するために用いるセンサと、制動力要求値算出部114が制動力要求値を算出する条件が成立するか否かを制動力要求値算出条件判定部118が判定するために用いるセンサを共用することが可能となる。
その結果、車両挙動制御装置1の製造コスト及び構成要素の増加を抑制することが可能となる。
このため、運転者に加速意思が有り、車輪Wへの制動力の付与が適切ではない状況下では、事前設定制動力指令値に基づくフリクションを車輪Wの制動力によりサスペンションSPに発生させるための制動力指令値を算出しない。
その結果、車体の上下挙動に対し、運転者の加速意思に応じた制御を行なうことが可能となる。
その結果、車体のロール挙動を抑制するための制御を反映しない制動力に加え、車体のロール挙動を抑制するための制御を反映した制動力を、車輪Wに付与することが可能となる。
このため、横力が作用しにくい直進走行時等においても、車輪Wの制動力及び駆動力により、サスペンションSPが入力を受ける前後力に基づいて、サスペンションSPに発生するフリクションを適切に算出することが可能となる。
その結果、車両Vの走行状態に応じて適切に算出した、サスペンションSPに発生するフリクションを用いて、制動力指令値や駆動力指令値を算出することが可能となり、車両Vの走行状態に応じた挙動制御をより適切に行うことが可能となる。
このため、サスペンションSPが入力を受ける前後力に加え、車両Vの走行時に変化するサスペンションSPのストローク位置に基づいて、総フリクションを適切に算出することが可能となる。
その結果、サスペンションSPのストローク位置に基づいて車両Vの走行状態に応じた算出精度を向上させた総フリクションを用いて、制動力指令値や駆動力指令値を算出することが可能となる。
このため、サスペンションSPが入力を受ける前後力に加え、車両Vの走行時に変化するサスペンションSPのストローク速度に基づいて、総フリクションを適切に算出することが可能となる。
その結果、サスペンションSPのストローク速度に基づいて車両Vの走行状態に応じた算出精度を向上させた総フリクションを用いて、制動力指令値や駆動力指令値を算出することが可能となる。
このため、サスペンションSPが入力を受ける前後力に加え、車両Vの旋回走行時においてサスペンションSPに作用する横力に基づいて、総フリクションを適切に算出することが可能となる。
その結果、サスペンションSPに作用する横力に基づいて車両Vの走行状態に応じた算出精度を向上させた総フリクションを用いて、制動力指令値や駆動力指令値を算出することが可能となる。
その結果、乗り心地制御用各輪目標フリクションに対する総フリクションの過不足分に相当するフリクションを、車輪Wの制動力により制駆動力分配指令値に対応するサスペンションSPに発生させるために必要な制動力要求値を算出することが可能となる。
その結果、車体のロール挙動を抑制するための制御を反映しない車輪Wの制動力及び駆動力を算出することが可能となり、総フリクションを適切に算出することが可能となる。
その結果、車体のロール挙動を抑制するための制御を反映しない駆動力に加え、車体のロール挙動を抑制するための制御を反映した駆動力を、車輪Wに付与することが可能となる。
その結果、フリクションの目標値と現在のフリクションとの差が大きい場合であっても、車輪Wに予め付与した制動力により、フリクションが目標値となるまでの時間を短縮して、フリクションを目標値とする制御の応答性を向上させることが可能となる。
(1)本実施形態では、制動力要求値算出部114が制動力要求値を算出する条件を、制動力要求値算出条件判定部118が、推定上下挙動に基づいて、車両Vの走行路が悪路であると判定した処理を行う場合としたが、これに限定するものではない。すなわち、例えば、GPS(Global Positioning System)と地図データを組み合わせ、制動力要求値算出部114が制動力要求値を算出する条件を、車両Vの走行経路上に悪路が存在することを判定した処理を行うこととしてもよい。また、走行履歴を参照して、悪路を判定してもよい。
(3)本実施形態では、動力ユニット30を、エンジンを用いて形成したが、動力ユニット30の構成は、これに限定するものではない。すなわち、動力ユニット30を、例えば、モータを用いて形成してもよく、また、エンジン及びモータを用いて形成してもよい。
20 制駆動力コントローラ
24 マスタシリンダ
26 ブレーキアクチュエータ
28 動力コントロールユニット
30 動力ユニット
32 ホイールシリンダ
34 フリクション検出ブロック
36 乗り心地制御ブロック
38 操縦安定性制御ブロック
40 制動力算出部
42 駆動力算出部
44 サスペンション状態算出部
46 サスペンション横力算出部
48 制動力フリクション算出部
50 駆動力フリクション算出部
52 サスペンション状態フリクション算出部
54 横力フリクション算出部
56 総フリクション算出部
94 乗り心地制御側車両挙動算出部
96 乗り心地制御側目標フリクション算出部
98 乗り心地制御側制駆動力配分比算出部
112 挙動抑制フリクション算出部
100A 乗り心地制御ブロック36が備える制動力指令値算出部
102A 乗り心地制御ブロック36が備える駆動力指令値算出部
114 制動力要求値算出部
116 加速意思判定部
118 制動力要求値算出条件判定部
120 事前設定制動力指令値出力部
V 車両
W 車輪
SP サスペンション
Claims (13)
- 車体と、複数の車輪と、前記車体と各車輪とを連結するサスペンションと、を備える車両に対し、前記車体の上下挙動を制御する車両挙動制御装置であって、
前記上下挙動を抑制するためのフリクションを前記車輪の制動力により前記各サスペンションに発生させるための指令値である制動力要求値を算出する制動力要求値算出部と、
前記制動力要求値算出部が前記車体に発生した抑制対象となる上下挙動を抑制するために前記制動力要求値を算出する条件が成立するか否かを判定する制動力要求値算出条件判定部と、
前記制動力要求値算出条件判定部が前記条件が成立することを判定すると、予め設定した制動力である事前設定制動力を前記車輪に付与するための指令値である事前設定制動力指令値を出力する事前設定制動力指令値出力部と、
前記事前設定制動力指令値の入力を受けると、前記制動力要求値が前記事前設定制動力指令値未満の場合は事前設定制動力指令値に基づくフリクションを前記車輪の制動力により前記サスペンションに発生させるための最終指令値として制動力指令値を算出し、前記制動力要求値が前記事前設定制動力指令値以上の場合は制動力要求値に基づくフリクションを前記車輪の制動力により前記サスペンションに発生させるための最終指令値として制動力指令値を算出する制動力指令値算出部と、
前記制動力指令値算出部が算出した制動力指令値に基づいて、前記車輪に制動力を付与する制動力付与部と、を備えることを特徴とする車両挙動制御装置。 - 前記制動力要求値算出条件判定部は、前記車両の走行路が前記車体に前記抑制対象となる上下挙動が発生する道路であると判定すると、前記条件が成立すると判定することを特徴とする請求項1に記載した車両挙動制御装置。
- 前記車体の上下挙動を算出する上下挙動算出部を備え、
前記制動力要求値算出条件判定部は、前記上下挙動算出部が算出した上下挙動が予め設定した上下挙動閾値を超える頻度が予め設定した判定用頻度を超えると、前記条件が成立すると判定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載した車両挙動制御装置。 - 前記車両の運転者に加速意思が有るか否かを判定する加速意思判定部を備え、
前記事前設定制動力指令値出力部は、前記加速意思判定部が前記運転者に加速意思が有ると判定すると、前記事前設定制動力指令値を出力しないことを特徴とする請求項1から請求項3のうちいずれか1項に記載した車両挙動制御装置。 - 前記制動力付与部は、前記車両の運転者による制動力要求の制御に応じた制動力及び車両のシステム制御に応じた制動力に、前記制動力指令値算出部が算出した制動力指令値に基づく制動力を合算して、前記車輪に制動力を付与することを特徴とする請求項1から請求項4のうちいずれか1項に記載した車両挙動制御装置。
- 前記車輪の制動力を算出する制動力算出部と、
前記制動力算出部が算出した制動力に基づいて前記サスペンションに発生するフリクションである制動力フリクションを算出する制動力フリクション算出部と、
前記車輪の駆動力を算出する駆動力算出部と、
前記駆動力算出部が算出した駆動力に基づいて前記サスペンションに発生するフリクションである駆動力フリクションを算出する駆動力フリクション算出部と、
前記制動力フリクション算出部が算出した制動力フリクションと、前記駆動力フリクション算出部が算出した駆動力フリクションと、を合算して、前記サスペンションに発生するフリクションである総フリクションを、各サスペンションに対して個別に算出する総フリクション算出部と、を備えることを特徴とする請求項1から請求項5のうちいずれか1項に記載した車両挙動制御装置。 - 前記サスペンションのストローク位置を算出するストローク位置算出部と、
前記ストローク位置算出部が算出したストローク位置に基づいて前記サスペンションに発生するフリクションであるストローク位置フリクションを算出するストローク位置フリクション算出部と、を備え、
前記総フリクション算出部は、前記制動力フリクション算出部が算出した制動力フリクション及び前記駆動力フリクション算出部が算出した駆動力フリクションに、前記ストローク位置フリクション算出部が算出したストローク位置フリクションを合算して、前記総フリクションを各サスペンションに対して個別に算出することを特徴とする請求項6に記載した車両挙動制御装置。 - 前記サスペンションのストローク速度を算出するストローク速度算出部と、
前記ストローク速度算出部が算出したストローク速度に基づいて前記サスペンションに発生するフリクションであるストローク速度フリクションを算出するストローク速度フリクション算出部と、を備え、
前記総フリクション算出部は、前記制動力フリクション算出部が算出した制動力フリクション及び前記駆動力フリクション算出部が算出した駆動力フリクションに、前記ストローク速度フリクション算出部が算出したストローク速度フリクションを合算して、前記総フリクションを各サスペンションに対して個別に算出することを特徴とする請求項6または7に記載した車両挙動制御装置。 - 前記サスペンションの横力を算出するサスペンション横力算出部と、
前記サスペンション横力算出部が算出した横力に基づいて前記サスペンションに発生するフリクションである横力フリクションを算出するサスペンション横力フリクション算出部と、を備え、
前記総フリクション算出部は、前記制動力フリクション算出部が算出した制動力フリクション及び前記駆動力フリクション算出部が算出した駆動力フリクションに、前記サスペンション横力フリクション算出部が算出した横力フリクションを合算して、前記総フリクションを各サスペンションに対して個別に算出することを特徴とする請求項6から請求項8のうちいずれか1項に記載した車両挙動制御装置。 - 前記上下挙動を抑制するために前記各サスペンションで発生させるフリクションである挙動抑制フリクションを算出する挙動抑制フリクション算出部と、
前記総フリクション算出部が算出した総フリクションと、前記挙動抑制フリクション算出部が算出した挙動抑制フリクションと、に基づいて、前記上下挙動を抑制するために前記各サスペンションに発生させるフリクションの目標値である乗り心地制御用各輪目標フリクションを算出する乗り心地制御側目標フリクション算出部と、
前記総フリクション算出部が算出した総フリクションと、前記乗り心地制御側目標フリクション算出部が算出した乗り心地制御用各輪目標フリクションと、に基づいて、前記乗り心地制御用各輪目標フリクションに対する前記総フリクションの過不足分を算出する過不足分フリクション算出部と、
制動力によるフリクション及び駆動力によるフリクションのうち少なくとも一方を前記各サスペンションに発生させる指令値である制駆動力分配指令値を演算する制駆動力分配指令演算部と、
前記過不足分フリクション算出部が算出した過不足分と、前記制駆動力分配指令演算部が演算した制駆動力分配指令値と、に基づいて、前記過不足分フリクション算出部が算出した過不足分に相当するフリクションを前記制駆動力分配指令値に対応するサスペンションに発生させるために必要な、前記車輪の制動力と車輪の駆動力との配分比である乗り心地制御側制駆動力配分比を算出する乗り心地制御側制駆動力配分比算出部と、を備え、
前記制動力要求値算出部は、前記乗り心地制御側制駆動力配分比算出部が算出した前記車輪の制動力の配分比に基づいて前記制動力要求値を算出することを特徴とする請求項6から請求項9のうちいずれか1項に記載した車両挙動制御装置。 - 前記制動力算出部は、前記車両の走行制御に基づく前記車輪の制動力を算出し、
前記駆動力算出部は、前記車両の走行制御に基づく前記車輪の駆動力を算出することを特徴とする請求項6から請求項10のうちいずれか1項に記載した車両挙動制御装置。 - 前記上下挙動を抑制するためのフリクションを前記車輪の駆動力により前記各サスペンションに発生させるための最終指令値である駆動力指令値を算出する駆動力指令値算出部と、
前記駆動力指令値算出部が算出した駆動力指令値に基づいて、前記車輪に駆動力を付与する駆動力付与部と、を備え、
前記駆動力指令値算出部は、前記乗り心地制御側制駆動力配分比算出部が算出した前記車輪の駆動力の配分比に基づいて前記駆動力指令値を算出し、
前記駆動力付与部は、前記車両の運転者による駆動力要求の制御に応じた駆動力及び車両のシステム制御に応じた駆動力に、前記駆動力指令値算出部が算出した駆動力指令値に基づく駆動力を合算して、前記車輪に駆動力を付与することを特徴とする請求項10に記載した車両挙動制御装置。 - 車体と、複数の車輪と、前記車体と各車輪とを連結するサスペンションと、を備える車両に対し、前記車体の上下挙動を制御する車両挙動制御方法であって、
前記上下挙動を抑制するためのフリクションを前記車輪の制動力により前記各サスペンションに発生させるための指令値である制動力要求値を、前記車体に発生した抑制対象となる上下挙動を抑制するために算出する条件が成立するか否かを判定し、
前記条件が成立することを判定すると、前記制動力要求値を算出し、さらに、予め設定した制動力である事前設定制動力を前記車輪に付与するための指令値である事前設定制動力指令値を出力し、
前記事前設定制動力指令値を出力すると、前記制動力要求値が前記事前設定制動力指令値未満の場合は事前設定制動力指令値に基づくフリクションを前記車輪の制動力により前記サスペンションに発生させるための最終指令値として制動力指令値を算出し、前記制動力要求値が前記事前設定制動力指令値以上の場合は制動力要求値に基づくフリクションを前記車輪の制動力により前記サスペンションに発生させるための最終指令値として制動力指令値を算出し、
前記算出した制動力指令値に基づいて、前記車輪に制動力を付与することを特徴とする車両挙動制御方法。
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