JP6205841B2 - 車両挙動制御装置及び車両挙動制御方法 - Google Patents

車両挙動制御装置及び車両挙動制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、サスペンションに発生するフリクションを用い、走行路面の状態に応じて車両の上屋挙動を制御する車両挙動制御装置及び車両挙動制御方法に関する。
従来、車両の上屋挙動(車体の挙動)を制御する技術として、例えば、特許文献1に記載されている技術がある。
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。
特開2010−137796号公報
しかしながら、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を検出し、さらに、検出した横力に応じてアクチュエータの駆動を制御する。ここで、サスペンションにフリクションを発生させるアクチュエータとしては、車輪の駆動源を形成する駆動用モータを用いる場合がある。
上記のように、車輪の駆動源及びフリクションを発生させるアクチュエータとして駆動用モータを用いると、駆動用モータを車輪の駆動源のみに用いる場合と比較して、駆動用モータの負荷や作動時間が増加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、駆動用モータの負荷や作動時間を低減させるとともに、サスペンションに目標値のフリクションを発生させる制御が可能な、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。
上記課題を解決するために、本発明は、車体の挙動を抑制するためのフリクションをサスペンションに発生させるために必要な、車輪の制動力と車輪の駆動力との制駆動力配分比を算出する。さらに、算出した車輪の駆動力の配分比に基づくフリクションをサスペンションに発生させるための車輪に対する最終指令値として駆動力指令値を算出する。そして、算出した車輪の制動力の配分比に応じた制動力指令値が、車輪の制動力を発生可能な摩擦ブレーキの制動液圧を保持または減圧させる指令値であると、車輪の駆動源を形成する駆動用モータを、運転者の加減速要求及び駆動力指令値に応じて駆動用モータが作動している状態であれば加減速要求及び駆動力指令値よりも優先させて停止させる。また、制動力指令値が制動液圧を保持または減圧させる指令値であると、駆動用モータが停止している状態であれば駆動用モータの停止状態を継続させる。これに加え、算出した制動力指令値に基づいて、車輪に制動力を付与する。
本発明によれば、制動力指令値が摩擦ブレーキの制動液圧を保持または減圧させる指令値であると、フリクションを発生させるアクチュエータとして駆動用モータを用いることなく、車体の挙動を抑制するためのフリクションをサスペンションに発生させる。
これにより、駆動用モータの負荷や作動時間を低減させるとともに、サスペンションに目標値のフリクションを発生させる制御を行なうことが可能となる。
本発明の第一実施形態の車両挙動制御装置を備える車両の概略構成を示すブロック図である。 ブレーキアクチュエータの構成を示すブロック図である。 フリクション検出ブロックの概略構成を示すブロック図である。 制動力算出部の概略構成を示すブロック図である。 駆動力算出部の概略構成を示すブロック図である。 サスペンション状態算出部の概略構成を示すブロック図である。 サスペンション横力算出部の概略構成を示すブロック図である。 制動力フリクション算出マップを示す図である。 駆動力フリクション算出マップを示す図である。 ストローク位置フリクション算出マップを示す図である。 ストローク速度フリクション算出マップを示す図である。 横力フリクション算出マップを示す図である。 乗り心地制御ブロックの概略構成を示すブロック図である。 操縦安定性制御ブロックの概略構成を示すブロック図である。 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。 駆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。 指令液圧換算マップを示す図である。 駆動トルク補正値換算マップを示す図である。 車両挙動制御装置を用いて行なう動作のフローチャートである。 車両挙動制御装置を用いて行なう動作のフローチャートであり、駆動用モータを停止させるか否かを判定する処理と、モータ動作指令信号及び制動力指令値を出力する処理を示すフローチャートである。 車両の走行中において、車両挙動制御装置が行なう処理を示すタイムチャートである。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
(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、走行支援モードスイッチ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。
Gセンサ2は、バネ上上下加速度センサの機能を有するブロックと、バネ下上下加速度センサの機能を有するブロックと、横加速度センサの機能を有するブロックと、前後加速度センサの機能を有するブロックを備える。
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。
バネ下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、車体のバネ下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、「バネ下上下加速度信号」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。
前後加速度センサの機能を有するブロックは、車両Vに対し、車体の前後方向(車両前後方向)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、「前後加速度信号」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。
操舵角センサ6は、例えば、図示しない操舵操作子(例えば、ステアリングホール)を回転可能に支持するステアリングコラム(図示せず)に設ける。
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。
ドライバブレーキ液圧センサ8は、マスタシリンダ24で発生する液圧(ブレーキ液圧)のうち、運転者によるブレーキペダル22の踏込み操作により発生する液圧(ドライバブレーキ液圧)を検出する。そして、検出したドライバブレーキ液圧を含む情報信号(以降の説明では、「ドライバブレーキ液圧信号」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。
アクセル開度センサ10は、図示しないアクセルペダルの開度を検出し、検出した開度を含む情報信号(以降の説明では、「アクセル開度信号」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。
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。
ストロークセンサ14は、サスペンションSPの実測ストローク量(実測変位量)を検出し、検出した実測ストローク量を含む情報信号(以降の説明では、「実測ストローク量信号」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、ストロークセンサ14は、各車輪Wに対して設置したサスペンションSPの実測ストローク量を、それぞれ個別に検出して、実測ストローク量信号を生成する。
走行支援モードスイッチ16は、VDCの制御及びTCSの制御の「ON」または「OFF」を、運転者の操作により、それぞれ、個別に切り替えるスイッチである。また、走行支援モードスイッチ16は、VDCの制御及びTCSの制御が「ON」または「OFF」である状態を含む情報信号(以降の説明では、「走行支援モード状態信号」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、VDCとは、「Vehicle Dynamics Control」の略称であり、TCSとは、「Traction Control System」の略称である。
車輪速センサ18は、車輪Wの回転速度を検出し、検出した回転速度を含む情報信号(以降の説明では、「車輪速信号」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。
制駆動力コントローラ20は、車両V全体を制御するものであり、マイクロコンピュータで構成する。なお、マイクロコンピュータは、例えば、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等を備えた構成である。
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。すなわち、制駆動力コントローラ20は、車両Vの運転者による加減速要求に応じて、駆動用モータ及び摩擦ブレーキを制御する。
また、制駆動力コントローラ20は、フリクション検出ブロック34と、乗り心地制御ブロック36と、操縦安定性制御ブロック38を備える。なお、フリクション検出ブロック34、乗り心地制御ブロック36、操縦安定性制御ブロック38の構成については、後述する。
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。
マスタシリンダ24は、運転者のペダル踏力に応じて、二系統の液圧を生成する(タンデム式)。なお、本実施形態では、一例として、マスタシリンダ24が、プライマリ側を左前輪・右後輪のホイールシリンダ32に伝達し、セカンダリ側を右前輪・左後輪のホイールシリンダ32に伝達する方式(ダイアゴナルスプリット方式)を用いる場合を説明する。
ブレーキアクチュエータ26は、マスタシリンダ24と各ホイールシリンダ32との間に介装した液圧制御装置である。また、ブレーキアクチュエータ26は、制駆動力コントローラ20から入力を受けた制動指令信号に応じて、各ホイールシリンダ32の油圧を変化させ、各車輪Wに制動力を付与する。なお、ブレーキアクチュエータ26の具体的な構成については、後述する。
また、ブレーキアクチュエータ26は、ABS制御が作動しているか否かを示すフラグ情報信号(以降の説明では、「ABS作動フラグ信号」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、ABSとは、「Antilocked Braking System」の略称である。
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。
なお、車両Vが備えるシステムとは、例えば、先行車追従走行制御を行なうシステムであり、車両Vと先行車との車間距離を、車両Vの車速に応じた距離に制御するためのシステムである。
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。
動力コントロールユニット28は、制駆動力コントローラ20から入力を受けた駆動指令信号に応じて、動力ユニット30が発生させる駆動力を制御する。
なお、本実施形態では、後述するように、動力ユニット30を、駆動用モータを用いて形成する。このため、動力コントロールユニット28は、駆動用モータが発生させる駆動力に関する値(例えば、モータ駆動トルク、モータ回転数)を制御する。
また、動力コントロールユニット28は、上述したTCS制御が作動しているか否かを示すフラグ情報信号(以降の説明では、「TCS作動フラグ信号」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、前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。
なお、前輪に対するトルクの制御値とは、例えば、右前輪WFRと左前輪WFLに対し、動力ユニット30が発生させているトルクを配分する比率である。また、前輪に対するトルクの制御値とは、例えば、上述したVDC制御により右前輪WFRと左前輪WFLに加わるトルクである。すなわち、本実施形態の車両Vは、右前輪WFR及び左前輪WFLが駆動輪であり、右後輪WRR及び左後輪WRLが従動輪である二輪駆動(2WD:Two Wheel Drive)車である。
また、動力コントロールユニット28は、動力ユニット30が発生させている現在の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。
動力ユニット30は、車両Vの駆動力を発生させる構成であり、駆動用モータを備える。すなわち、本実施形態の車両挙動制御装置1を備える車両Vは、車輪Wの駆動源を駆動用モータにより形成する、電気自動車(EV:Electric Vehicle)である。
また、動力ユニット30は、駆動用モータが発生させる駆動力を、ドライブシャフト(図示せず)等を介して、車輪Wに付与する。
駆動用モータは、例えば、ロータに永久磁石を埋設し、ステータにステータコイルを巻き付けた同期型モータを用いて形成する。また、駆動用モータは、動力コントロールユニット28から入力を受けた制御指令に基づき、インバータ(図示せず)で作り出した三相交流を印加することで制御可能である。さらに、駆動用モータは、バッテリ(図示せず)からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作することも可能である(この状態を「力行」と呼ぶ)。
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。
なお、図1中では、右前輪WFRに対して配置したホイールシリンダ32を、ホイールシリンダ32FRと示し、左前輪WFLに対して配置したホイールシリンダ32を、ホイールシリンダ32FLと示す。同様に、図1中では、右後輪WRRに対して配置したホイールシリンダ32を、ホイールシリンダ32RRと示し、左後輪WRLに対して配置したホイールシリンダ32を、ホイールシリンダ32RLと示す。また、以降の説明においても、各ホイールシリンダ32を、上記のように示す場合がある。
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。
なお、図1中では、右前輪WFRに対して設置したサスペンションSPを、サスペンションSPFRと示し、左前輪WFLに対して設置したサスペンションSPを、サスペンションSPFLと示す。同様に、図1中では、右後輪WRRに対して設置したサスペンションSPを、サスペンションSPRRと示し、左後輪WRLに対して設置したサスペンションSPを、サスペンションSPRLと示す。また、以降の説明においても、各サスペンションSPを、上記のように示す場合がある。
(ブレーキアクチュエータの構成)
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。
また、ブレーキアクチュエータ26は、P(プライマリ)系統とS(セカンダリ)系統との二系統を有しており、いわゆる、X配管と呼ばれる配管構造である。なお、図2中及び以降の説明では、P系統を「プライマリ側」と記載し、S系統を「セカンダリ側」と記載する場合がある。
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1と、ポンプ132と、ダンパー室134Aを備えている。
第一ゲートバルブ122Aは、マスタシリンダ24とホイールシリンダ32FL及びホイールシリンダ32RR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。
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。
インレットバルブ124RRは、第一ゲートバルブ122Aとホイールシリンダ32RR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128FLは、ホイールシリンダ32FL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。
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1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。
ポンプ132は、負荷圧力に係りなく略一定の吐出量を確保可能な、歯車ポンプ、ピストンポンプ等、容積形のポンプを用いて形成する。
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。
ダンパー室134Aは、ポンプ132の吐出側に配設されており、ポンプ132から吐出されたブレーキ液の脈動を抑制して、ペダル振動を低減させる。
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。
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は、それぞれ、2ポート2ポジション切換・シングルソレノイド・スプリングオフセット式の電磁操作弁である。
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。
以上の構成により、プライマリ側を例に説明すると、マスタシリンダ24からの液圧が、ダイレクトにホイールシリンダ32FL及び32RRに伝達されて、通常ブレーキとなる。これは、第一ゲートバルブ122A、インレットバルブ124FL及び124RR)、アウトレットバルブ128FL及び128RR、第二ゲートバルブ1が全て非励磁のノーマル位置である状態で発生する。
また、ブレーキペダルが非操作状態であっても、マスタシリンダ24内のブレーキ液を、第二ゲートバルブ1を介して吸入する。さらに、吐出される液圧を、インレットバルブ124FL及び124RRを介して、ホイールシリンダ32FL及び32RRに伝達して、増圧させることが可能である。これは、インレットバルブ124FL及び124RRと、アウトレットバルブ128FL及び128RRを非励磁のノーマル位置にしたまま、第一ゲートバルブ122Aを励磁して閉鎖する。これに加え、第二ゲートバルブ1を励磁して開放し、更にポンプ132を駆動することで可能となる。
また、ホイールシリンダ32FL及び32RRから、マスタシリンダ24及びアキュムレータ126へのそれぞれの流路を遮断して、ホイールシリンダ32FL及び32RRの液圧を保持することが可能となる。これは、第一ゲートバルブ122Aと、アウトレットバルブ128FL及び128RRと、第二ゲートバルブ1が非励磁のノーマル位置にあるときに、インレットバルブ124FL及び124RRを励磁して閉鎖すると可能である。
さらに、ホイールシリンダ32FL及び32RRの液圧をアキュムレータ126に流入させて減圧させることが可能となる。これは、第一ゲートバルブ122A及び第二ゲートバルブ1が非励磁のノーマル位置にあるときに、インレットバルブ124FL及び124RRを励磁して閉鎖すると共に、アウトレットバルブ128FL及び128RRを励磁して開放すると可能となる。
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。
なお、セカンダリ側に関しても、通常ブレーキ・増圧・保持・減圧の動作は、上述したプライマリ側の動作と同様であるため、その説明は省略する。
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。
(フリクション検出ブロック34の構成)
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は、制動力算出部40の概略構成を示すブロック図である。
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。
ブレーキ液圧合算部58は、ドライバブレーキ液圧センサ8から、ドライバブレーキ液圧信号(図中では、「ドライバブレーキ液圧」と示す)の入力を受ける。また、ブレーキ液圧合算部58は、ブレーキアクチュエータ26から、付加機能ブレーキ液圧信号(図中では、「付加機能ブレーキ液圧」と示す)と、VDC液圧信号(図中では、「VDC液圧」と示す)の入力を受ける。
そして、ブレーキ液圧合算部58は、入力を受けたドライバブレーキ液圧信号が含む液圧と、付加機能ブレーキ液圧信号及びVDC液圧信号が含む指令値に応じた液圧を合算する。そして、合算した液圧を含む情報信号(以降の説明では、「液圧合算値信号」と記載する場合がある)を、ブレーキ液圧値選択部60へ出力する。
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、走行支援モードスイッチ16が出力した走行支援モード状態信号を参照する。そして、VDCの制御が「ON」である状態が走行支援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。
ブレーキ液圧値選択部60は、例えば、マルチプレクサ(multiplexer)回路を用いて形成する。また、ブレーキ液圧値選択部60は、ブレーキアクチュエータ26から、ABS作動フラグ信号(図中では、「ABS作動フラグ」と示す)の入力を受ける。また、ブレーキ液圧値選択部60は、ブレーキ液圧合算部58から、液圧合算値信号の入力を受ける。また、ブレーキ液圧値選択部60は、予め記憶しているブレーキ液圧が「0」である場合の液圧値を示す情報信号(図中では、「液圧ゼロ」と示す)の入力を受ける。
そして、ABS作動フラグ信号が、ABS制御が作動している(「ON」)フラグ情報信号である場合、ブレーキ液圧が「0」である場合の液圧値を示す情報信号を選択する。一方、ABS作動フラグ信号が、ABS制御が作動していない(「OFF」)フラグ情報信号である場合、液圧合算値信号を選択する。さらに、選択した信号を、現在のブレーキ液圧を示す情報信号(以降の説明では、「現在液圧信号」と記載する場合がある)として、車輪制動力算出部62へ出力する。
車輪制動力算出部62は、ブレーキ液圧値選択部60から入力を受けた現在液圧信号が含むブレーキ液圧を、予め記憶している制動力算出マップに適合させて、車輪Wの制動力を算出する。そして、算出した各車輪W別の制動力と、制動力を算出した車輪Wの個別ID(右前輪、左前輪、右後輪、左後輪)を含む情報信号(以降の説明では、「個別車輪制動力信号」と記載する場合がある)を、制動力フリクション算出部48へ出力する。さらに、個別車輪制動力信号を、操縦安定性制御ブロック38へ出力する。
ここで、制動力算出マップは、図中に示すように、横軸にブレーキ液圧(図中では、「液圧」と示す)を示し、縦軸に車輪Wの制動力(図中では、「制動力」と示す)を示すマップである。また、制動力算出マップ中に示すブレーキ液圧と車輪Wの制動力との関係は、車輪Wを形成するタイヤのグリップ能力に応じて、その関係度合いが変化する。具体的には、ブレーキ液圧が増加して、車輪Wの制動力がタイヤのグリップ能力の限界に近づくほど、車輪Wの制動力は、その増加度合いが減少する。
以上により、制動力算出部40は、各車輪Wに対し、その制動力を個別に算出する。
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は、駆動力算出部42の概略構成を示すブロック図である。
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。
そして、推定トルク算出部64は、入力を受けたアクセル開度信号が含むアクセル開度と、現在トルク信号が含むトルクと、トルクコントロール信号が含むトルクに基づき、推定トルクを算出する。そして、算出した推定トルクを含む情報信号(以降の説明では、「推定トルク信号」と記載する場合がある)を、トルク値選択部66へ出力する。
トルク値選択部66は、例えば、ブレーキ液圧値選択部60と同様、マルチプレクサ回路を用いて形成する。また、トルク値選択部66は、動力コントロールユニット28から、TCS作動フラグ信号(図中では、「TCS作動フラグ」と示す)の入力を受ける。また、トルク値選択部66は、推定トルク算出部64から、推定トルク信号の入力を受ける。また、トルク値選択部66は、予め記憶しているトルクが「0」である状態を示す情報信号(図中では、「トルクゼロ」と示す)の入力を受ける。
そして、TCS作動フラグ信号が、TCS制御が作動している(「ON」)フラグ情報信号である場合、トルクが「0」である情報信号を選択する。一方、TCS作動フラグ信号が、TCS制御が作動していない(「OFF」)フラグ情報信号である場合、推定トルク信号を選択する。さらに、選択した信号を、現在のトルクを示す情報信号(以降の説明では、「現在トルク信号」と記載する場合がある)として、車輪駆動力算出部68へ出力する。
車輪駆動力算出部68は、トルク値選択部66から入力を受けた現在トルク信号が含むトルクを、予め記憶している駆動力算出マップに適合させて、右前輪WFR及び左前輪WFLの駆動力を算出する。そして、算出した車輪W別の駆動力と、駆動力を算出した車輪Wの個別IDを含む情報信号(以降の説明では、「個別車輪駆動力信号」と記載する場合がある)を、駆動力フリクション算出部50及び操縦安定性制御ブロック38へ出力する。
ここで、駆動力算出マップは、図中に示すように、横軸にトルクを示し、縦軸に車輪Wの駆動力(図中では、「駆動力」と示す)を示すマップである。また、駆動力算出マップ中に示すトルクと車輪Wの駆動力との関係は、車輪Wを形成するタイヤのグリップ能力に応じて、その関係度合いが変化する。具体的には、トルクが増加して、車輪Wの駆動力がタイヤのグリップ能力の限界に近づくほど、車輪Wの駆動力は、その増加度合いが減少する。
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は、サスペンション状態算出部44の概略構成を示すブロック図である。
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、バネ上側積分処理部70、バネ下側積分処理部72、上下加速度加減算処理部74、ストローク速度積分処理部76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。これに加え、ストローク速度微分処理部78、車輪ストローク選択部80、車輪ストローク速度選択部82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。
バネ上側積分処理部70は、バネ上上下加速度センサの機能を有するブロック(図中では、「バネ上上下Gセンサ」と示す)から、バネ上上下加速度信号の入力を受ける。そして、バネ上側積分処理部70は、入力を受けたバネ上上下加速度信号が含むバネ上部分における上下方向への加速度を積分し、バネ上部分における上下方向へのサスペンションSPの変位速度を算出する。そして、算出したバネ上部分における上下方向へのサスペンションSPの変位速度を含む情報信号(以降の説明では、「バネ上上下速度信号」と記載する場合がある)を、上下加速度加減算処理部74へ出力する。
バネ下側積分処理部72は、バネ下上下加速度センサの機能を有するブロック(図中では、「バネ下上下Gセンサ」と示す)から、バネ下上下加速度信号の入力を受ける。そして、バネ下側積分処理部72は、入力を受けたバネ下上下加速度信号が含むバネ下部分における上下方向への加速度を積分し、バネ下部分における上下方向へのサスペンションSPの変位速度を算出する。さらに、算出したバネ下部分における上下方向へのサスペンションSPの変位速度を含む情報信号(以降の説明では、「バネ下上下速度信号」と記載する場合がある)を、上下加速度加減算処理部74へ出力する。
上下加速度加減算処理部74は、バネ上側積分処理部70からバネ上上下速度信号の入力を受け、バネ下側積分処理部72からバネ下上下速度信号の入力を受ける。そして、入力を受けたバネ上上下速度信号が含む変位速度から、入力を受けたバネ下上下速度信号が含む変位速度を減算し、サスペンションSPの推定ストローク速度を算出する。さらに、算出した推定ストローク速度を含む情報信号(以降の説明では、「推定ストローク速度信号」と記載する場合がある)を、ストローク速度積分処理部76及び車輪ストローク速度選択部82へ出力する。
ストローク速度積分処理部76は、上下加速度加減算処理部74から入力を受けた推定ストローク速度信号が含む推定ストローク速度を積分し、サスペンションSPの推定ストローク量(推定変位量)を算出する。そして、算出したサスペンションSPの推定ストローク量を含む情報信号(以降の説明では、「推定ストローク量信号」と記載する場合がある)を、車輪ストローク選択部80へ出力する。
ストローク速度微分処理部78は、ストロークセンサ14から入力を受けた実測ストローク量信号が含むサスペンションSPの実測ストローク量を単位時間で微分し、サスペンションSPの実測ストローク速度を算出する。そして、算出したサスペンションSPの実測ストローク速度を含む情報信号(以降の説明では、「実測ストローク速度信号」と記載する場合がある)を、車輪ストローク速度選択部82へ出力する。
車輪ストローク選択部80は、実測ストローク量信号が含む実測ストローク量と、推定ストローク量信号が含む推定ストローク量のうち一方を、サスペンションSPのストローク量として選択する。そして、選択したストローク量とサスペンションSPの中立位置に基づき、サスペンションSPのストローク位置を算出する。ここで、サスペンションSPの中立位置とは、無負荷の状態におけるサスペンションSPの位置である。また、サスペンションSPのストローク位置とは、無負荷の状態におけるサスペンションSPの位置を基準として、選択したストローク量だけ変位した位置である。
さらに、車輪ストローク選択部80は、算出したストローク位置を含む情報信号(以降の説明では、「サスペンションストローク位置信号」と記載する場合がある)を、サスペンション状態フリクション算出部52へ出力する。なお、サスペンションストローク位置信号は、ストローク量を選択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。
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。
車輪ストローク速度選択部82は、推定ストローク速度信号が含む推定ストローク速度と、実測ストローク速度信号が含む実測ストローク速度のうち一方を、サスペンションSPのストローク速度として選択する。そして、選択したストローク速度を含む情報信号(以降の説明では、「サスペンションストローク速度信号」と記載する場合がある)を、サスペンション状態フリクション算出部52へ出力する。なお、サスペンションストローク速度信号は、ストローク速度を選択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。
ここで、車輪ストローク速度選択部82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、推定ストローク速度をサスペンションSPのストローク速度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は、サスペンション横力算出部46の概略構成を示すブロック図である。
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。
そして、車両状態算出部84は、車輪速信号が含む車輪Wの回転速度に基づく車速と、現在操舵角信号が含む現在操舵角を用いて、推定横加速度を算出する。そして、算出した推定横加速度を含む情報信号(以降の説明では、「推定横加速度信号」と記載する場合がある)を、横加速度選択部86へ出力する。
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。
また、車両状態算出部84は、車輪速信号が含む車輪Wの回転速度に基づく車速と、現在操舵角信号が含む現在操舵角を用いて、例えば、車輪Wに対し、予め設定した荷重当たりのスリップ角を、車両状態として算出する。そして、算出した車両状態を含む情報信号(以降の説明では、「算出車両状態信号」と記載する場合がある)を、第二車輪サスペンション横力算出部90へ出力する。
横加速度選択部86は、車両状態算出部84から推定横加速度信号の入力を受け、横加速度センサの機能を有するブロック(図中では、「横Gセンサ」と示す)から実測横加速度信号の入力を受ける。そして、推定横加速度信号が含む推定横加速度と、実測横加速度信号が含む実測横加速度のうち一方を、車体の横方向の加速度として選択する。さらに、選択した横方向の加速度を含む情報信号(以降の説明では、「選択横方向加速度信号」と記載する場合がある)を、第一車輪サスペンション横力算出部88へ出力する。
ここで、横加速度選択部86は、例えば、Gセンサ2(横加速度センサの機能を有するブロック)に故障等の異常が発生している場合に、推定横加速度を車体の横方向の加速度として選択する処理を行う。
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。
ここで、横力算出マップは、図中に示すように、横軸に横方向の加速度(図中では、「横G」と示す)を示し、縦軸にサスペンションSPの横力(図中では、「サスペンション横力」と示す)を示すマップである。また、横力算出マップ中に示す横方向の加速度と横力との関係は、車輪Wを形成するタイヤのグリップ能力に応じて、その関係度合いが変化する。具体的には、トルクが増加して、サスペンションSPの横力がタイヤのグリップ能力の限界に近づくほど、サスペンションSPの横力は、その増加度合いが減少する。
第二車輪サスペンション横力算出部90は、車両状態算出部84から入力を受けた算出車両状態信号が含む車両状態を、予め記憶している車輪Wの諸元(タイヤモデル)に代入して、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、「第二個別車輪横力信号」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、第二個別車輪横力信号と同様、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。
なお、第二車輪サスペンション横力算出部90に記憶している車輪Wの諸元は、車両Vの走行距離等に応じて更新・変更してもよい。
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。
ここで、横力決定部92が行なう処理では、例えば、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一方を、各サスペンションSP別の横力として算出してもよい。また、二つの横力の平均値を、各サスペンションSP別の横力として算出してもよい。
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。
制動力フリクション算出部48は、制動力算出部40から入力を受けた個別車輪制動力信号が含む制動力を、予め記憶している制動力フリクション算出マップに適合させる。これにより、制動力によって、各サスペンションSPに発生するフリクションを算出する。そして、算出した各サスペンションSP別のフリクションを含む情報信号(以降の説明では、「制動力フリクション信号」と記載する場合がある)を、総フリクション算出部56へ出力する。なお、以降の説明では、制動力によりサスペンションSPに発生するフリクションを、「制動力フリクション」と記載する場合がある。
ここで、制動力フリクション算出マップは、図8中に示すように、横軸に車輪Wの制動力(図中では、「制動力[N]」と示す)を示すマップである。さらに、制動力フリクション算出マップは、縦軸に、制動力によりサスペンションSPに発生するフリクション(図中では、「フリクション‐制動力[N]」と示す)を示すマップである。なお、図8は、制動力フリクション算出マップを示す図である。また、図8中では、制動力により前輪WFと車体とを連結するサスペンションSP(サスペンションSPFR、サスペンションSPFL)に発生するフリクションを実線(図中では、「フリクション‐前軸制動力[N]」と示す)で示す。また、図8中では、制動力により後輪WRと車体とを連結するサスペンションSP(サスペンションSPRR、サスペンションSPRL)に発生するフリクションを破線(図中では、「フリクション‐後軸制動力[N]」と示す)で示す。
以上により、制動力フリクション算出部48は、制動力算出部40が算出した制動力に基づいて発生する制動力フリクションを、各サスペンションSPに対して個別に算出する。なお、制動力フリクションは、制動力算出部40が算出した制動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の推定値である。
駆動力フリクション算出部50は、駆動力算出部42から入力を受けた個別車輪駆動力信号が含む駆動力を、予め記憶している駆動力フリクション算出マップに適合させる。これにより、駆動力によって、各サスペンションSPに発生するフリクションを算出する。そして、算出した各サスペンションSP別のフリクションを含む情報信号(以降の説明では、「駆動力フリクション信号」と記載する場合がある)を、総フリクション算出部56へ出力する。なお、以降の説明では、駆動力によりサスペンションSPに発生するフリクションを、「駆動力フリクション」と記載する場合がある。
ここで、駆動力フリクション算出マップは、図9中に示すように、横軸に車輪Wの駆動力(図中では、「駆動力[N]」と示す)を示すマップである。さらに、駆動力フリクション算出マップは、縦軸に、駆動力によりサスペンションSPに発生するフリクション(図中では、「フリクション‐駆動力[N]」と示す)を示すマップである。なお、図9は、駆動力フリクション算出マップを示す図である。また、図9中では、駆動力により前輪WFと車体とを連結するサスペンションSP(サスペンションSPFR、サスペンションSPFL)に発生するフリクションを実線(図中では、「フリクション‐前軸駆動力[N]」と示す)で示す。
また、二輪駆動車の構成としては、右前輪WFR及び左前輪WFLが従動輪であり、右後輪WRR及び左後輪WRLが駆動輪である構成とすることも可能である。このため、図9中では、駆動力により後輪WRと車体とを連結するサスペンションSP(サスペンションSPRR、サスペンションSPRL)に発生するフリクションを破線(図中では、「フリクション‐後軸駆動力[N]」と示す)で示す。さらに、図9中に示す駆動力フリクション算出マップでは、マップの右半分を加速状態の領域として用い、マップの左半分を回生制動状態の領域として用いる。
以上により、駆動力フリクション算出部50は、駆動力算出部42が算出した駆動力に基づいて発生する駆動力フリクションを、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)に対して個別に算出する。なお、駆動力フリクションは、駆動力算出部42が算出した駆動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の推定値である。
サスペンション状態フリクション算出部52は、サスペンション状態算出部44から入力を受けたサスペンションストローク位置信号が含むストローク位置を、予め記憶しているストローク位置フリクション算出マップに適合させる。これにより、サスペンション状態フリクション算出部52は、ストローク位置に応じてサスペンションSPに発生するフリクションを算出する。そして、算出した各サスペンションSP別のフリクションを含む情報信号(以降の説明では、「ストローク位置フリクション信号」と記載する場合がある)を、総フリクション算出部56へ出力する。なお、以降の説明では、ストローク位置に応じてサスペンションSPに発生するフリクションを、「ストローク位置フリクション」と記載する場合がある。
ここで、ストローク位置フリクション算出マップは、図10中に示すように、横軸にサスペンションSPのストローク位置(図中では、「ストローク位置[mm]」と示す)を示すマップである。さらに、ストローク位置フリクション算出マップは、縦軸に、ストローク位置に応じてサスペンションSPに発生するフリクション(図中では、「フリクション‐ストローク位置[N]」と示す)を示すマップである。なお、図10は、ストローク位置フリクション算出マップを示す図である。また、図10中では、ストローク位置に応じて前輪WFと車体とを連結するサスペンションSP(サスペンションSPFR、サスペンションSPFL)に発生するフリクションを実線(図中では、「フリクション‐前軸ストローク位置[mm]」と示す)で示す。また、ストローク位置に応じて後輪WRと車体とを連結するサスペンションSP(サスペンションSPRR、サスペンションSPRL)に発生するフリクションを破線(図中では、「フリクション‐後軸ストローク位置[mm]」と示す)で示す。さらに、図10中に示すストローク位置フリクション算出マップでは、マップの右半分を上方への変位を示す領域として用い、マップの左半分を下方への変位を示す領域として用いる。
また、サスペンション状態フリクション算出部52は、サスペンション状態算出部44から入力を受けたサスペンションストローク速度信号が含むストローク速度を、予め記憶しているストローク速度フリクション算出マップに適合させる。これにより、サスペンション状態フリクション算出部52は、ストローク速度に応じてサスペンションSPに発生するフリクションを算出する。そして、算出した各サスペンションSP別のフリクションを含む情報信号(以降の説明では、「ストローク速度フリクション信号」と記載する場合がある)を、総フリクション算出部56へ出力する。なお、以降の説明では、ストローク速度に応じてサスペンションSPに発生するフリクションを、「ストローク速度フリクション」と記載する場合がある。
ここで、ストローク速度フリクション算出マップは、図11中に示すように、横軸にサスペンションSPのストローク速度(図中では、「ストローク速度[m/s]」と示す)を示すマップである。さらに、ストローク速度フリクション算出マップは、縦軸に、ストローク速度に応じてサスペンションSPに発生するフリクション(図中では、「フリクション‐ストローク速度[N]」と示す)を示すマップである。なお、図11は、ストローク速度フリクション算出マップを示す図である。また、図11中では、ストローク速度に応じて前輪WFと車体とを連結するサスペンションSP(サスペンションSPFR、サスペンションSPFL)に発生するフリクションを実線(図中では、「フリクション‐前軸ストローク速度[m/s]」と示す)で示す。また、ストローク速度に応じて後輪WRと車体とを連結するサスペンションSP(サスペンションSPRR、サスペンションSPRL)に発生するフリクションを破線(図中では、「フリクション‐後軸ストローク速度[m/s]」と示す)で示す。さらに、図11中に示すストローク速度フリクション算出マップでは、マップの右半分を上方への変位を示す領域として用い、マップの左半分を下方への変位を示す領域として用いる。
以上により、サスペンション状態フリクション算出部52は、サスペンション状態算出部44が算出したストローク位置に基づいて発生するストローク位置フリクションを、各サスペンションSPに対して個別に算出する。なお、ストローク位置フリクションは、サスペンション状態算出部44が算出したストローク位置に基づいてサスペンションSPに発生するフリクションの推定値である。
また、サスペンション状態フリクション算出部52は、サスペンション状態算出部44が算出したストローク速度に基づいて発生するストローク速度フリクションを、各サスペンションSPに対して個別に算出する。なお、ストローク速度フリクションは、サスペンション状態算出部44が算出したストローク速度に基づいてサスペンションSPに発生するフリクションの推定値である。
横力フリクション算出部54は、サスペンション横力算出部46から入力を受けた各輪横力信号が含む各サスペンションSP別の横力を、予め記憶している横力フリクション算出マップに適合させる。これにより、横力フリクション算出部54は、横力に応じてサスペンションSPに発生するフリクションを算出する。そして、算出した各サスペンションSP別のフリクションを含む情報信号(以降の説明では、「横力フリクション信号」と記載する場合がある)を、総フリクション算出部56へ出力する。なお、以降の説明では、横力に応じてサスペンションSPに発生するフリクションを、「横力フリクション」と記載する場合がある。
ここで、横力フリクション算出マップは、図12中に示すように、横軸に、サスペンションSPの横力(図中では、「横力[N]」と示す)を示すマップである。さらに、横力フリクション算出マップは、縦軸に、横力に応じてサスペンションSPに発生するフリクション(図中では、「フリクション‐横力[N]」と示す)を示すマップである。なお、図12は、横力フリクション算出マップを示す図である。また、図12中では、横力に応じて前輪WFと車体とを連結するサスペンションSP(サスペンションSPFR、サスペンションSPFL)に発生するフリクションを実線(図中では、「フリクション‐前軸横力[N]」と示す)で示す。また、横力に応じて後輪WRと車体とを連結するサスペンションSP(サスペンションSPRR、サスペンションSPRL)に発生するフリクションを破線(図中では、「フリクション‐後軸横力[N]」と示す)で示す。さらに、図12中に示す横力フリクション算出マップでは、マップの右半分を、車両Vを車両前後方向後方から見た右側への横力に対応した領域として用い、マップの左半分を、車両Vを車両前後方向後方から見た左側への横力に対応した領域として用いる。
以上により、横力フリクション算出部54は、サスペンション横力算出部46が算出した横力に基づいて発生する横力フリクションを、各サスペンションSPに対して個別に算出する。なお、横力フリクションは、サスペンション横力算出部46が算出した横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の推定値である。
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。
総フリクション算出部56は、制動力フリクション算出部48から制動力フリクション信号の入力を受け、駆動力フリクション算出部50から駆動力フリクション信号の入力を受ける。これに加え、サスペンション状態フリクション算出部52からストローク位置フリクション信号及びストローク速度フリクション信号の入力を受け、横力フリクション算出部54から横力フリクション信号の入力を受ける。そして、制動力フリクションと、駆動力フリクションと、ストローク位置フリクションと、ストローク速度フリクションと、横力フリクションを合算する。
これにより、一つのサスペンションSPの総フリクション(以降の説明では、「各輪総フリクション」と記載する場合がある)を算出する。さらに、算出した各輪総フリクションを含む情報信号(以降の説明では、「各輪総フリクション信号」と記載する場合がある)を、乗り心地制御ブロック36及び操縦安定性制御ブロック38へ出力する。
(乗り心地制御ブロック36の構成)
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、制動力指令値算出部100Aと、モータ停止判定処理部101Aと、駆動力指令値算出部102Aを備える。
乗り心地制御側車両挙動算出部94は、上述した車輪速信号(図中では、「車速」と示す)、現在操舵角信号(図中では、「舵角」と示す)の入力を受ける。これに加え、乗り心地制御側車両挙動算出部94は、バネ上上下加速度信号、バネ下上下加速度信号及び実測ストローク量信号(図中では、「サスペンション」と示す)の入力を受ける。また、乗り心地制御側車両挙動算出部94には、予め、車両Vの諸元(車重、車重のバランス等、以降の説明では、「車両諸元」と記載する場合がある)を記憶させてある。
また、乗り心地制御側車両挙動算出部94は、バネ上上下加速度、バネ下上下加速度、実測ストローク量を用いて、車両Vの上下方向への挙動の推定値である、推定上下挙動を算出する。そして、算出した推定上下挙動を含む情報信号(以降の説明では、「推定上下挙動信号」と記載する場合がある)を、挙動抑制フリクション算出部112へ出力する。なお、推定上下挙動を算出する処理は、車両諸元を参照して行なってもよい。すなわち、乗り心地制御側車両挙動算出部94は、車体に発生する上下方向への挙動である、車体の上下挙動を算出する。
また、乗り心地制御側車両挙動算出部94は、車速と現在操舵角を用いて、車両Vのヨーレートの推定値である、推定ヨーレートを算出する。そして、算出した推定ヨーレートを含む情報信号(以降の説明では、「推定ヨーレート信号」と記載する場合がある)を、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98へ出力する。なお、推定ヨー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。
挙動抑制フリクション算出部112は、乗り心地制御側車両挙動算出部94から推定上下挙動信号の入力を受け、推定上下挙動信号が含む推定上下挙動を、予め記憶している目標フリクション算出マップに適合させて、挙動抑制フリクションを算出する。そして、算出した挙動抑制フリクションを含む情報信号(以降の説明では、「挙動抑制フリクション信号」と記載する場合がある)を、乗り心地制御側目標フリクション算出部96へ出力する。
ここで、目標フリクション算出マップは、図中に示すように、横軸に推定上下挙動(図中では、「上下挙動」と示す)を示し、縦軸に挙動抑制フリクション(図中では、「フリクション」と示す)を示すマップである。また、目標フリクション算出マップに示す推定上下挙動と挙動抑制フリクションとの関係は、予め、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。
また、挙動抑制フリクションとは、車両Vの上下挙動を抑制するために必要な、各サスペンションSPに発生させるフリクションである。
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。
そして、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と、各輪総フリクションと、車速を用いて、乗り心地制御用各輪目標フリクションを算出する。具体的には、挙動抑制フリクションから各輪総フリクションを減算したフリクションを、乗り心地制御用各輪目標フリクションとして算出する。
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。
さらに、乗り心地制御側目標フリクション算出部96は、乗り心地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乗り心地制御用フリクション差分値を算出する。そして、算出した乗り心地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、「乗り心地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、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98へ出力する。
乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98は、乗り心地制御側目標フリクション算出部96から乗り心地制御用フリクション差分値信号の入力を受け、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、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98は、乗り心地制御側車両挙動算出部94から推定ヨーレート信号の入力を受ける。
そして、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98は、各輪総フリクション及び乗り心地制御用各輪目標フリクションを用いて、全てのサスペンションSPに対し、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を個別に算出する。
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。
また、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98は、推定ヨーレート、各輪総フリクション及び乗り心地制御用各輪目標フリクションを用いて、制駆動力分配指令値を演算する。
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。
また、駆動力によるフリクションには、駆動用モータが発生させる駆動力によるフリクションがある。なお、以降の説明では、駆動用モータが発生させる駆動力によるフリクションを、「モータフリクション」と記載する場合がある。
さらに、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98は、制駆動力分配指令値と過不足分のフリクションに基づき、フリクションを発生させるサスペンションSPにおける、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。これにより、乗り心地制御側制駆動力配分比を算出する。
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。
したがって、乗り心地制御用各輪目標フリクションは目標値であり、乗り心地制御用各輪目標フリクションに対する各車輪Wのフリクションは実際値である。また、上述した過不足分の補正は、車輪Wの制動力及び車輪Wの駆動力のうち少なくとも一方によりサスペンションSPに発生させるフリクションで行う。
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。
さらに、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98は、算出した乗り心地制御側制駆動力配分比を含む情報信号(以降の説明では、「乗り心地制御側制駆動力配分比信号」と記載する場合がある)を、制動力指令値算出部100Aへ出力する。これに加え、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98は、乗り心地制御側制駆動力配分比信号を、駆動力指令値算出部102Aへ出力する。
制動力指令値算出部100Aは、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98から入力を受けた乗り心地制御側制駆動力配分比信号が含む乗り心地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、乗り心地制御側駆動力指令値を算出する。
ここで、乗り心地制御側制動力指令値は、乗り心地制御側制駆動力配分比信号が含む乗り心地制御側制駆動力配分比に基づくフリクションをサスペンションSPに発生させるための、車輪Wに対する制動力の最終指令値である。
乗り心地制御側制動力指令値を算出した制動力指令値算出部100Aは、算出した乗り心地制御側制動力指令値を指令液圧(ブレーキ液圧)に換算する。そして、換算した指令液圧を含む情報信号である制動指令信号を、モータ停止判定処理部101Aへ出力する。
なお、乗り心地制御側制動力指令値を指令液圧に換算する処理の説明については、後述する。
モータ停止判定処理部101Aは、制動力指令値算出部100Aから入力を受けた制動指令信号が含む指令液圧を参照する。そして、参照した指令液圧が、前回の処理で参照した指令液圧を保持または減圧させる値である場合、駆動用モータの停止要求を含むモータ動作指令信号を生成する。そして、駆動用モータの停止要求を含むモータ動作指令信号を、動力コントロールユニット28へ出力する。これに加え、参照した指令液圧が、前回の処理で参照した指令液圧を保持または減圧させる値である場合、制動力指令値算出部100Aから入力を受けた制動指令信号が含む指令液圧を、前回の処理で参照した指令液圧に変更した制動指令信号を生成する。そして、指令液圧に変更した制動指令信号を、ブレーキアクチュエータ26へ出力する。
すなわち、モータ停止判定処理部101Aは、上記のように参照した指令液圧が、前回の処理で参照した指令液圧を増圧させる値である場合、駆動用モータの停止要求を含まないモータ動作指令信号を生成する。そして、駆動用モータの停止要求を含まないモータ動作指令信号を、動力コントロールユニット28へ出力する。これに加え、上記のように参照した指令液圧が、前回の処理で参照した指令液圧を増圧させる値である場合、制動力指令値算出部100Aから入力を受けた制動指令信号を、変更せずにブレーキアクチュエータ26へ出力する。
ここで、「駆動用モータの停止要求」とは、駆動用モータが停止している状態(停止状態)であれば、その停止状態を継続させる要求を含む。同様に、駆動用モータが作動している状態(作動状態)であれば、作動状態の駆動用モータを停止状態とする要求を含む。
駆動力指令値算出部102Aは、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98から入力を受けた乗り心地制御側制駆動力配分比信号が含む乗り心地制御側制駆動力配分比を参照する。そして、乗り心地制御側制駆動力配分比のうち、車輪Wの駆動力が含む、駆動用モータで発生させる駆動力の配分比を取得する。
次に、取得した配分比に基づいて乗り心地制御側モータ駆動力指令値を算出し、この算出した乗り心地制御側モータ駆動力指令値を、駆動用モータで発生させる駆動トルクの補正値(モータ駆動トルク補正値)に換算する。さらに、換算したモータ駆動トルク補正値を含む情報信号である駆動指令信号を、動力コントロールユニット28へ出力する。
ここで、モータ停止判定処理部101Aが出力するモータ動作指令信号は、駆動力指令値算出部102Aが出力する駆動指令信号よりも優先して扱う。したがって、制動力指令値が摩擦ブレーキの制動液圧を保持または減圧させる指令値であると、運転者による加減速要求よりも優先させて、駆動用モータを停止させることとなる。
なお、乗り心地制御側モータ駆動力指令値をモータ駆動トルク補正値に換算する処理の説明は、後述する。
ここで、乗り心地制御側駆動力指令値は、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サスペンションSPに発生させるための、車輪Wに対する駆動力の最終指令値(車輪Wの駆動力の指令値)である。また、乗り心地制御側駆動力指令値は、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各サスペンションSPに発生させるための、車輪Wに対する駆動力の最終指令値となる。
(操縦安定性制御ブロック38の構成)
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、モータ停止判定処理部101Bと、駆動力指令値算出部102Bを備える。
推定前後力算出部104は、制動力算出部40から個別車輪制動力信号の入力を受け、駆動力算出部42から個別車輪駆動力信号の入力を受ける。そして、算出した各車輪W別の制動力及び個別IDと、算出した各車輪W別の駆動力及び個別IDを用いて、車両Vに作用する力のうち、車両前後方向への力の推定値である、推定前後力を算出する。
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。
操縦安定性制御側車両挙動算出部106は、上述した車輪速信号(図中では、「車速」と示す)、現在操舵角信号(図中では、「舵角」と示す)、推定前後力信号の入力を受ける。また、操縦安定性制御側車両挙動算出部106には、予め、車両諸元を記憶させてある。
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。
操縦安定性制御側目標フリクション算出部108は、操縦安定性制御側車両挙動算出部106から推定ロールレート信号及び推定ピッチレート信号の入力を受け、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、操縦安定性制御側目標フリクション算出部108は、上述した車輪速信号の入力を受ける。
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。
ここで、操縦安定性制御用各輪目標フリクションとは、運転者の運転操作や上述したTCS制御等により車両Vに発生する上屋挙動(ピッチ挙動、ロール挙動)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。
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。
操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部110は、操縦安定性制御側目標フリクション算出部108から操縦安定性制御用フリクション差分値信号の入力を受け、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。
そして、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部110は、各輪総フリクション及び操縦安定性制御用各輪目標フリクションを用いて、操縦安定性制御側制駆動力配分比を算出する。
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(ピッチ挙動、ロール挙動)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。
さらに、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部110は、算出した操縦安定性制御側制駆動力配分比を含む情報信号(以降の説明では、「操縦安定性制御側制駆動力配分比信号」と記載する場合がある)を、制動力指令値算出部100Bへ出力する。これに加え、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部110は、操縦安定性制御側制駆動力配分比信号を、駆動力指令値算出部102Bへ出力する。
なお、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部110が操縦安定性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。
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、操縦安定性制御側制動力指令値を算出する。
ここで、操縦安定性制御側制動力指令値は、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に基づくフリクションをサスペンションSPに発生させるための、車輪Wに対する制動力の最終指令値である。
操縦安定性制御側制動力指令値を算出した制動力指令値算出部100Bは、算出した操縦安定性制御側制動力指令値を指令液圧(ブレーキ液圧)に換算する。そして、換算した指令液圧を含む情報信号である制動指令信号を、モータ停止判定処理部101B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。
なお、操縦安定性制御側制動力指令値を指令液圧に換算する処理の説明については、後述する。
モータ停止判定処理部101Bは、制動力指令値算出部100Bから入力を受けた制動指令信号が含む指令液圧を参照する。そして、参照した指令液圧が、前回の処理で参照した指令液圧を保持または減圧させる値である場合、駆動用モータの停止要求を含むモータ動作指令信号を生成する。そして、駆動用モータの停止要求を含むモータ動作指令信号を、動力コントロールユニット28へ出力する。これに加え、参照した指令液圧が、前回の処理で参照した指令液圧を保持または減圧させる値である場合、制動力指令値算出部100Bから入力を受けた制動指令信号が含む指令液圧を、前回の処理で参照した指令液圧に変更した制動指令信号を生成する。そして、指令液圧に変更した制動指令信号を、ブレーキアクチュエータ26へ出力する。
すなわち、モータ停止判定処理部101Bは、上記のように参照した指令液圧が、前回の処理で参照した指令液圧を増圧させる値である場合、駆動用モータの停止要求を含まないモータ動作指令信号を生成する。そして、駆動用モータの停止要求を含まないモータ動作指令信号を、動力コントロールユニット28へ出力する。これに加え、上記のように参照した指令液圧が、前回の処理で参照した指令液圧を増圧させる値である場合、制動力指令値算出部100Bから入力を受けた制動指令信号を、変更せずに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が備えるモータ停止判定処理部101Bは、乗り心地制御ブロック36が備えるモータ停止判定処理部101Aと共用してもよく、また、別個の構成としてもよい。
駆動力指令値算出部102B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を参照する。そして、操縦安定性制御側制駆動力配分比のうち、車輪Wの駆動力が含む、駆動用モータで発生させる駆動力の配分比を取得する。
次に、取得した配分比に基づいて操縦安定性制御側モータ駆動力指令値を算出し、この算出した操縦安定性制御側モータ駆動力指令値を、モータ駆動トルク補正値に換算する。さらに、換算したモータ駆動トルク補正値を含む情報信号である駆動指令信号を、動力コントロールユニット28へ出力する。なお、操縦安定性制御ブロック38が備える駆動力指令値算出部102Bは、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と共用してもよく、また、別個の構成としてもよい。
ここで、モータ停止判定処理部101Bが出力するモータ動作指令信号は、駆動力指令値算出部102Bが出力する駆動指令信号よりも優先して扱う。したがって、制動力指令値が摩擦ブレーキの制動液圧を保持または減圧させる指令値であると、運転者による加減速要求よりも優先させて、駆動用モータを停止させることとなる。
なお、操縦安定性制御側モータ駆動力指令値をモータ駆動トルク補正値に換算する処理の説明は、後述する。
ここで、操縦安定性制御側駆動力指令値は、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部110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サスペンションSPに発生させるための、車輪Wに対する駆動力の最終指令値(車輪Wの駆動力の指令値)である。また、操縦安定性制御側駆動力指令値は、後述するように、車両Vの操縦に関する挙動(ピッチ挙動、ロール挙動)を抑制するためのフリクションを各サスペンションSPに発生させるための、車輪Wに対する駆動力の最終指令値となる。
(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、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部110が操縦安定性制御側制駆動力配分比を算出する処理)
以下、図1から図14を参照しつつ、図15から図18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。なお、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部110が操縦安定性制御側制駆動力配分比を算出する処理も同様であるため、以下の説明では、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みを記載する。
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。
乗り心地制御用制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制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。
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。
また、乗り心地制御用制動力フリクションは、車輪Wの制動力に、制動力側挙動制御用フリクション算出マップ中に示す係数Kbを乗算した値である。ここで、係数Kbは、車輪Wの制動力が予め設定した制動力の限界値であるFb_max以下の領域における、車輪Wの制動力と過不足分のフリクションとの関係を示す傾きである。なお、Fb_max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基づき、予め、台上走行や路上走行等で計測したデータを用いて設定する。
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。
ここで、駆動力側挙動制御用フリクション算出マップは、図16中に示すように、横軸に車輪Wの駆動力(図中では、「駆動力」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、駆動力側挙動制御用フリクション算出マップ中に示す駆動力とフリクションとの関係は、車輪Wの駆動力と車両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の駆動力が増加しても、車両Vの挙動が急加速とならない限界値に近づくほど、車輪Wの駆動力は、その増加度合いが減少する。なお、図16は、駆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。
また、乗り心地制御用駆動力フリクションは、車輪Wの駆動力に、駆動力側挙動制御用フリクション算出マップ中に示す係数Kaを乗算した値である。ここで、係数Kaは、車輪Wの駆動力が予め設定した駆動力の限界値であるFa_max以下の領域における、車輪Wの駆動力と過不足分のフリクションとの関係を示す傾きである。なお、Fa_maxは、車輪Wの駆動力が増加しても、車両Vの挙動が急加速とならない限界値に基づき、予め、台上走行や路上走行等で計測したデータを用いて設定する。
また、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際には、例えば、車輪Wの制動力が、車輪Wの駆動力以上となるように、乗り心地制御側制駆動力配分比を算出する処理を行う。
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)
また、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、以下の式(5)が成立している状態において、車輪Wの駆動力を、以下の式(6)で示す関係とする。そして、過不足分のフリクションと車輪Wの制動力との関係を、以下の式(7)で示す関係とする。
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、本実施形態の乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98は、車体の挙動を抑制するためのフリクションをサスペンションSPに発生させるフリクション発生源を選択する処理と、乗り心地制御側制駆動力配分比を算出する処理を行なう。
ここで、フリクション発生源としては、摩擦ブレーキ(ブレーキアクチュエータ26)及び駆動用モータのうち少なくとも駆動用モータを選択する。また、フリクション発生源を選択する処理と、乗り心地制御側制駆動力配分比を算出する処理は、車体の挙動を抑制するためのフリクションである目標フリクションに応じて行なう。
また、本実施形態の乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98は、車体の挙動を抑制するためのフリクションを車輪Wの制動力に換算した制動力換算値が、予め設定した制動力最小閾値未満であると、フリクション発生源として駆動用モータのみを選択する。さらに、乗り心地制御側制駆動力配分比を算出する。なお、制動力最小閾値の説明は、後述する。
一方、制動力換算値が制動力最小閾値以上であると、フリクション発生源として摩擦ブレーキ及び駆動用モータを選択し、乗り心地制御側制駆動力配分比を算出する。
なお、上記の処理は、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部110も同様である。
(制動力指令値を指令液圧に換算する処理)
以下、図1から図16を参照しつつ、図17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17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17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)
(駆動力指令値をモータ駆動トルク補正値に換算する処理)
以下、図1から図17を参照しつつ、図18を用いて、駆動力指令値をモータ駆動トルク補正値に換算する処理について説明する。
駆動力指令値をモータ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18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18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)
(動作)
次に、図1から図18を参照しつつ、図19から図21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19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19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S100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S100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S102へ移行する。
なお、ステップS100では、例えば、制動力フリクション算出部48により制動力フリクションを算出する処理と、駆動力フリクション算出部50により駆動力フリクションを算出する処理を行う。これに加え、ステップS100では、例えば、サスペンション状態フリクション算出部52によりストローク位置フリクション及びストローク速度フリクションを算出する処理を行う。さらに、ステップS100では、例えば、各輪フリクションサスペンション横力算出部46により横力フリクションを算出する処理と、上記の算出した各種フリクションを総フリクションへ加算する演算を許可するか否かを判定する処理を行う。
また、ステップS100の処理は、予め、車両Vの状態を示す情報(各加速度、ヨーレート、現在操舵角等の情報)を取得する処理と、車両Vの挙動(各車輪Wの制動力、駆動力等の挙動)を算出する処理を行った状態で実施してもよい。
ステップS102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し、操縦安定性制御側目標フリクション算出部108で操縦安定性制御用各輪目標フリクションを算出する。これにより、ステップS102では、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S102において、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S104へ移行する。
ステップS104では、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98により、乗り心地制御側制駆動力配分比を算出し、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部110により、操縦安定性制御側制駆動力配分比を算出する。これに加え、ステップS104では、乗り心地制御側制駆動力配分比信号を、制動力指令値算出部100A及び駆動力指令値算出部102Aへ出力する。さらに、ステップS104では、操縦安定性制御側制駆動力配分比信号を、制動力指令値算出部100B及び駆動力指令値算出部102Bへ出力する。これにより、ステップS104では、制駆動力配分比を演算する処理(図中に示す「制駆動力配分比演算」)を行なう。ステップS104において、制駆動力配分比を演算する処理を行うと、車両挙動制御装置1が行なう処理は、ステップS106へ移行する。
なお、ステップS104で行なう具体的な処理についての説明は、後述する。
ステップS106では、駆動力指令値算出部102A及び駆動力指令値算出部102Bにより、駆動力指令値を算出する処理(図中に示す「駆動力指令値算出」)を行なう。さらに、ステップS106では、駆動力指令値を動力コントロールユニット28へ出力する処理を行う。ステップS106において、駆動力指令値の算出及び出力を行なうと、車両挙動制御装置1が行なう処理は、ステップS108へ移行する。
ステップS108では、制動力指令値算出部100A及び制動力指令値算出部100Bにより、制動力指令値を算出する処理(図中に示す「制動力指令値算出」)を行なう。ステップS108において、制動力指令値の算出を行うと、車両挙動制御装置1が行なう処理は、ステップS110へ移行する。
ステップS110では、ステップS108で算出した制動力指令値に基づき、駆動用モータを停止させるか否かを判定する処理(図中に示す「モータ停止判定」)を行なう。さらに、ステップS110では、駆動用モータを停止させるか否かの判定結果に応じたモータ動作指令信号を、動力コントロールユニット28へ出力する処理を行う。これに加え、ステップS110では、駆動用モータを停止させるか否かの判定結果に応じた制動力指令値を、ブレーキアクチュエータ26へ出力する処理を行う。
ステップS110において、駆動用モータを停止させるか否かの判定と、判定結果に応じたモータ動作指令信号及び制動力指令値を出力する処理を行うと、車両挙動制御装置1が行なう処理を終了(END)する。
次に、図1から図19を参照しつつ、図20を用いて、ステップS110で行なう具体的な処理を説明する。
図20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り、駆動用モータを停止させるか否かを判定する処理と、モータ動作指令信号及び制動力指令値を出力する処理を示すフローチャートである。なお、以降の説明では、駆動用モータを停止させるか否かを判定する処理を「停止判定処理」と記載し、モータ動作指令信号及び制動力指令値を出力する処理を「指令出力処理」と記載する場合がある。
図20中に示すように、停止判定処理及び指令出力処理を開始(START)すると、まず、ステップS200の処理を行う。
ステップS200では、上述したステップS108で算出した制動力指令値、すなわち、現在の制動力指令値が「0」であるか否かを判定する処理(図中に示す「制動力指令値=0?」)を行う。
ステップS200において、現在の制動力指令値が「0」である(図中に示す「Yes」)と判定した場合、停止判定処理及び指令出力処理は、ステップS202へ移行する。
一方、ステップS200において、現在の制動力指令値が「0」ではない(図中に示す「No」)と判定した場合、停止判定処理及び指令出力処理は、ステップS204へ移行する。
ステップS202では、駆動用モータの停止要求を含まないモータ動作指令信号を出力する処理(図中に示す「モータ停止要求=0」)を行う。ステップS202において、駆動用モータの停止要求を含まないモータ動作指令信号を出力する処理を行うと、停止判定処理及び指令出力処理を終了(END)する。
ステップS204では、上述したステップS108で算出した制動力指令値、すなわち、現在の制動力指令値から、前回の処理で算出した制動力指令値(以降の説明では、「制動力指令前回値」と記載する)を減算した値と、制動力指令閾値とを比較する。
さらに、ステップS204では、現在の制動力指令値から制動力指令前回値を減算した値が、制動力指令閾値を超えているか否かを判定する処理(図中に示す「(制動力指令値−制動力指令前回値)>制動力指令閾値?」)を行う。
ここで、制動力指令閾値は、例えば、駆動用モータの最小分解能に応じた値であり、駆動用モータを含む車両Vの性能等に応じて予め設定し、モータ停止判定処理部101A及びモータ停止判定処理部101Bに記憶させておく。
ステップS204において、現在の制動力指令値から制動力指令前回値を減算した値が、制動力指令閾値を超えている(図中に示す「Yes」)と判定した場合、停止判定処理及び指令出力処理は、ステップS206へ移行する。
一方、ステップS204において、現在の制動力指令値から制動力指令前回値を減算した値が、制動力指令閾値以下である(図中に示す「No」)と判定した場合、停止判定処理及び指令出力処理は、ステップS208へ移行する。
ステップS206では、駆動用モータの停止要求を含まないモータ動作指令信号を出力する処理(図中に示す「モータ停止要求=0」)を行う。これに加え、ステップS206では、ブレーキアクチュエータ26へ出力する制動力指令値を、制動力指令前回値に設定して出力する処理(図中に示す「制動力指令値=制動力指令前回値」)を行う。ステップS206において、モータ動作指令信号を出力する処理と、制動力指令値を制動力指令前回値に設定して出力する処理を行うと、停止判定処理及び指令出力処理を終了(END)する。
ステップS208では、駆動用モータの停止要求を含むモータ動作指令信号を出力する処理(図中に示す「モータ停止要求=1」)を行う。これに加え、ステップS208では、ブレーキアクチュエータ26へ出力する制動力指令値を、制動力指令前回値に設定して出力する処理(図中に示す「制動力指令値=制動力指令前回値」)を行う。ステップS208において、モータ動作指令信号を出力する処理と、制動力指令値を制動力指令前回値に設定して出力する処理を行うと、停止判定処理及び指令出力処理を終了(END)する。
上記のように、停止判定処理及び指令出力処理では、現在の制動力指令値から制動力指令前回値を減算した値が、制動力指令閾値以下であると、運転者による加減速要求よりも優先させて、駆動用モータを停止させる処理を行う。
次に、図1から図20を参照しつつ、図21を用いて、車両挙動制御装置1が行なう処理の具体例を、タイムチャートを用いて説明する。なお、図21は、車両Vの走行中において、車両挙動制御装置1が行なう処理を示すタイムチャートである。また、図21(a)は、制動力指令値の変化を示す図であり、図21(b)は、制動液圧の変化を示す図である。また、図21(c)は、駆動用モータの回転数(モータ回転数)の変化を示す図であり、図21(d)は、モータ動作指令信号の状態(駆動用モータの停止要求を含むか否か)を示す図である。
図21中に示すように、車両挙動制御装置1が行なう処理では、車両Vの走行中に、制動力指令値が「0」を超えた時点(図中に示す「t1」の時点)において、制動液圧を増圧させるとともに、駆動用モータを始動させる。
ここで、摩擦ブレーキの応答性は、駆動用モータの応答性よりも低いため、時点t1以降は、まず、応答性の高い駆動用モータの回転数が増加し、次に、駆動用モータよりも応答性が低い摩擦ブレーキの制動液圧が増圧する。
そして、時点t1から制動液圧を増圧させている制動力指令値が制動液圧の保持を開始した時点(図中に示す「t2」の時点)において、駆動用モータの停止要求を含むモータ動作指令信号を、動力コントロールユニット28へ出力する。また、時点t2以降は、制動液圧を保持する。これにより、時点t2以降は、駆動用モータを停止させるとともに、制動液圧を保持する。
次に、時点t2から制動液圧を保持させている制動力指令値が制動液圧の減圧を開始した時点(図中に示す「t3」の時点)において、制動液圧を減少させる。また、時点t3では、時点t2と同様、駆動用モータの停止要求を含むモータ動作指令信号を、動力コントロールユニット28へ出力する。これにより、時点t3では、駆動用モータを停止状態に保持する。
時点t3から減圧した制動液圧が「0」となった時点に(図中に示す「t4」の時点)おいて、時点t2及び時点t3で出力していたモータ動作指令信号を、駆動用モータの停止要求を含まないモータ動作指令信号として生成する。そして、この生成したモータ動作指令信号を、動力コントロールユニット28へ出力する。
時点t4以降、制動力指令値が「0」を超えた時点(図中に示す「t5」の時点)において、時点t1と同様、制動液圧を増圧させるとともに、駆動用モータを始動させる。
そして、時点t5から制動液圧を増圧させている制動力指令値が制動液圧の保持を開始した時点(図中に示す「t6」の時点)において、時点t2と同様、駆動用モータの停止要求を含むモータ動作指令信号を、動力コントロールユニット28へ出力する。また、時点t6以降は、時点t2以降と同様、制動液圧を保持する。これにより、時点t6以降は、駆動用モータを停止させるとともに、制動液圧を保持する。
次に、時点t6から保持している制動液圧の増圧を開始した時点(図中に示す「t7」の時点)において、時点t1と同様、制動液圧を増圧させる。これに加え、時点t6において出力した駆動用モータの停止要求を含むモータ動作指令信号を、駆動用モータの停止要求を含まないモータ動作指令信号に変更して、動力コントロールユニット28へ出力する。これにより、時点t6で停止させた駆動用モータを始動させる。
なお、時点t6から時点t7における状態のように、保持している制動液圧を増圧させる状態は、発明者等が調査・検討した結果、車両Vの走行時に発生する確率が少ないことが判明している。このため、時点t7における状態のように、保持している制動液圧を増圧させる時点で、停止状態の駆動用モータを始動させた場合であっても、車両Vの挙動に与える影響は微小なものとなる。
そして、時点t7から制動液圧を増圧させている制動力指令値が制動液圧の保持を開始した時点(図中に示す「t8」の時点)において、時点t2と同様、駆動用モータの停止要求を含むモータ動作指令信号を、動力コントロールユニット28へ出力する。また、時点t8以降は、時点t2以降と同様、制動液圧を保持する。これにより、時点t8以降は、駆動用モータを停止させるとともに、制動液圧を保持する。
次に、時点t8から制動液圧を保持させている制動力指令値が制動液圧の減圧を開始した時点(図中に示す「t9」の時点)において、制動液圧を減少させる。また、時点t9では、時点t8と同様、駆動用モータの停止要求を含むモータ動作指令信号を、動力コントロールユニット28へ出力する。これにより、時点t9では、駆動用モータを停止状態に保持する。
以上により、本実施形態では、摩擦ブレーキの制動液圧を保持または減圧させる状態において、運転者による加減速要求よりも優先させて駆動用モータを停止させる。これに加え、車体の挙動を抑制するためのフリクションを、摩擦ブレーキが発生させる車輪Wの制動力により、サスペンションに発生させる。
なお、上述したモータ停止判定処理部101A、モータ停止判定処理部101B、動力コントロールユニット28は、駆動用モータ停止処理部に対応する。
また、上述した制駆動力コントローラ20は、制駆動力制御部に対応する。
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。
なお、運転者による制動力要求の制御に応じた制動力とは、運転者によるブレーキペダル22の操作に応じて制御する制動力である。また、車両Vのシステム制御に応じた制動力とは、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等に応じて制御する制動力である。
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。
なお、運転者による駆動力要求の制御に応じた駆動力とは、運転者によるアクセルペダルの操作に応じて制御する駆動力である。また、車両Vのシステム制御に応じた駆動力とは、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等に応じて制御する駆動力である。
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。
また、上述したように、本実施形態の車両挙動制御装置1の動作で実施する車両挙動制御方法では、制駆動力配分比を算出し、制動力指令値が制動液圧を保持または減圧させる指令値であると、運転者による加減速要求よりも優先させて、駆動用モータを停止させる。これに加え、算出した制動力指令値に基づいて、車輪Wに制動力を付与する。
(第一実施形態の効果)
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)モータ停止判定処理部101及び動力コントロールユニット28が、制動力指令値算出部100が算出した制動力指令値が、摩擦ブレーキの制動液圧を保持または減圧させる指令値であると、運転者の加減速要求よりも優先させて、駆動用モータを停止させる。
このため、制動力指令値が摩擦ブレーキの制動液圧を保持または減圧させる指令値であると、フリクションを発生させるアクチュエータとして駆動用モータを用いることなく、車体の挙動を抑制するためのフリクションをサスペンションSPに発生させる。
その結果、上述したVDC制御等を用いて車体の挙動を抑制する車両Vにおいて、駆動用モータの負荷や作動時間を低減させるとともに、サスペンションSPに目標値のフリクションを発生させる制御を行なうことが可能となる。
また、制動力指令値が摩擦ブレーキの制動液圧を増圧させる指令値である状態のみ、駆動用モータを作動させるため、上述したVDC制御等、制動力を用いた制御時における減速違和感の発生を抑制することが可能となる。これは、以下に記載する理由による。
制動力指令値が制動液圧を保持させる指令値である状態において駆動用モータを作動させていると、制動力指令値が保持している制動液圧を増圧させる指令値へ変化した際に、作動状態の駆動用モータが発生させている駆動力に応じて制動力を増加させることとなる。このため、制動力指令値が制動液圧を保持させる指令値である状態において駆動用モータを停止させている場合と比較して、制動力の増加量が大きくなる。これにより、制動力指令値が保持している制動液圧を増圧させる状態は、制動力指令値を「0」から増圧させる状態よりも制動力の増加量が異なることとなり、減速違和感が発生することとなる。
(2)モータ停止判定処理部101及び動力コントロールユニット28が、制動力指令値から制動力指令前回値を減算した値が制動力指令閾値以下であると、駆動用モータを停止させる。また、制動力指令閾値を、駆動用モータの最小分解能に応じた値とする。
このため、駆動用モータの最小分解能に応じ、駆動用モータが許容可能な制動力指令値の変化量に基づいて、駆動用モータを停止させることが可能となる。
その結果、駆動用モータの性能に応じ、上述したVDC制御等を用いて車体の挙動を抑制する車両Vにおいて、駆動用モータの負荷や作動時間を低減させるとともに、サスペンションSPに目標値のフリクションを発生させる制御を行なうことが可能となる。
(3)総フリクション算出部56が、制動力フリクション算出部48が算出した制動力フリクションと、駆動力フリクション算出部50が算出した駆動力フリクションとを合算する。そして、サスペンションSPに発生する総フリクションを、各サスペンションSPに対して個別に算出する。
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。
(4)総フリクション算出部56が、制動力フリクション及び駆動力フリクションに、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、総フリクションを各サスペンションSPに対して個別に算出する。
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。
(5)総フリクション算出部56が、制動力フリクション及び駆動力フリクションに、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、総フリクションを各サスペンションSPに対して個別に算出する。
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。
(6)総フリクション算出部56が、制動力フリクション及び駆動力フリクションに、サスペンション横力フリクション算出部54が算出した横力フリクションを合算して、総フリクションを各サスペンションSPに対して個別に算出する。
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。
(7)制動力算出部40が、車両Vの走行制御に基づく車輪Wの制動力を算出し、駆動力算出部42が、車両Vの走行制御に基づく車輪Wの駆動力を算出する。
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。
(8)制動力付与部が、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。
その結果、車体の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。
(9)駆動力付与部が、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に駆動力を付与する。
その結果、車体の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。
(10)本実施形態の車両挙動制御装置1の動作で実施する車両挙動制御方法では、制駆動力配分比を算出し、制動力指令値が制動液圧を保持または減圧させる指令値であると、運転者による加減速要求よりも優先させて、駆動用モータを停止させる。これに加え、算出した制動力指令値に基づいて、車輪Wに制動力を付与する。
このため、制動力指令値が摩擦ブレーキの制動液圧を保持または減圧させる指令値であると、フリクションを発生させるアクチュエータとして駆動用モータを用いることなく、車体の挙動を抑制するためのフリクションをサスペンションSPに発生させることとなる。
その結果、上述したVDC制御等を用いて車体の挙動を抑制する車両Vにおいて、駆動用モータの負荷や作動時間を低減させるとともに、サスペンションSPに目標値のフリクションを発生させる制御を行なうことが可能となる。
また、制動力指令値が摩擦ブレーキの制動液圧を増圧させる指令値である状態のみ、駆動用モータを作動させるため、上述したVDC制御等、制動力を用いた制御時における減速違和感の発生を抑制することが可能となる。
(変形例)
(1)本実施形態では、車両Vの構成を、前輪のみが駆動輪である二輪駆動車としたが、車両Vの構成は、これに限定するものではない。すなわち、車両Vの構成を、全ての車輪(右前輪WFR、左前輪WFL、右後輪WRR、左後輪WRL)が駆動輪である全輪駆動車としてもよい。
(2)本実施形態では、車両Vを電気自動車としたが、車両Vは、これに限定するものではなく、車輪Wの駆動源を駆動用モータ30及びエンジンにより形成する、ハイブリッド(HEV:Hybrid Electric Vehicle)車両としてもよい。
(3)本実施形態では、制動力フリクション、駆動力フリクション、ストローク位置フリクション、ストローク速度フリクション、横力フリクションを合算して、総フリクションを算出したが、これに限定するものではない。すなわち、少なくとも、制動力フリクション及び駆動力フリクションに基づいて、総フリクションを算出すればよい。
1 車両挙動制御装置
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
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
100B 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
101A 乗り心地制御ブロック36が備えるモータ停止判定処理部
101B 操縦安定性制御ブロック38が備えるモータ停止判定処理部
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
102B 操縦安定性制御ブロック38が備える駆動力指令値算出部
106 操縦安定性制御側車両挙動算出部
108 操縦安定性制御側目標フリクション算出部
110 操縦安定性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
V 車両
W 車輪
SP サスペンション

Claims (10)

  1. 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、前記車輪の駆動源を形成する駆動用モータと、前記車輪の制動力を発生可能な摩擦ブレーキと、運転者の加減速要求に応じて前記駆動用モータ及び摩擦ブレーキを制御する制駆動力制御部と、を備える車両に対し、前記車体の挙動を制御する車両挙動制御装置であって、
    前記挙動を抑制するためのフリクションを前記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制駆動力配分比を算出する制駆動力配分比算出部と、
    前記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くフリクションを前記サスペンションに発生させるための車輪に対する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くフリクションを前記サスペンションに発生させるための車輪に対する最終指令値として駆動力指令値を算出する駆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、
    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、
    前記制動力指令値算出部が算出した制動力指令値が前記摩擦ブレーキの制動液圧を保持または減圧させる指令値であると、前記加減速要求及び前記駆動力指令値に応じて前記駆動用モータが作動している状態であれば加減速要求及び駆動力指令値よりも優先させて前記駆動用モータを停止させ、前記駆動用モータが停止している状態であれば駆動用モータの停止状態を継続させる駆動用モータ停止処理部と、を備えることを特徴とする車両挙動制御装置。
  2. 前記駆動用モータ停止処理部は、前記制動力指令値算出部が算出した制動力指令値から制動力指令値算出部が前回の処理で算出した制動力指令値である制動力指令前回値を減算した値が予め設定した制動力指令閾値以下であると、前記加減速要求よりも優先させて前記駆動用モータを停止させ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。
  3. 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または請求項2に記載した車両挙動制御装置。
  4. 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3に記載した車両挙動制御装置。
  5. 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3または4に記載した車両挙動制御装置。
  6. 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3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。
  7. 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3から請求項6のうちいずれか1項に記載した車両挙動制御装置。
  8. 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前記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7のうちいずれか1項に記載した車両挙動制御装置。
  9. 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前記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1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。
  10. 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、前記車輪の駆動源を形成する駆動用モータと、前記車輪の制動力を発生可能な摩擦ブレーキと、運転者の加減速要求に応じて前記駆動用モータ及び摩擦ブレーキを制御する制駆動力制御部と、を備える車両に対し、前記車体の挙動を制御する車両挙動制御方法であって、
    前記挙動を抑制するためのフリクションを前記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制駆動力配分比を算出し、
    前記算出した前記車輪の制動力の配分比に基づくフリクションを前記サスペンションに発生させるための車輪に対する最終指令値として制動力指令値を算出し、当該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し、
    前記算出した前記車輪の駆動力の配分比に基づくフリクションを前記サスペンションに発生させるための車輪に対する最終指令値として駆動力指令値を算出し、当該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し、
    前記算出した制動力指令値が前記摩擦ブレーキの制動液圧を保持または減圧させる指令値であると、前記加減速要求及び前記駆動力指令値に応じて前記駆動用モータが作動している状態であれば加減速要求及び駆動力指令値よりも優先させて前記駆動用モータを停止させ、前記駆動用モータが停止している状態であれば駆動用モータの停止状態を継続させることを特徴とする車両挙動制御方法。
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