WO2004012973A1 - 車両の運動制御装置 - Google Patents

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WO2004012973A1
WO2004012973A1 PCT/JP2003/009624 JP0309624W WO2004012973A1 WO 2004012973 A1 WO2004012973 A1 WO 2004012973A1 JP 0309624 W JP0309624 W JP 0309624W WO 2004012973 A1 WO2004012973 A1 WO 2004012973A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lateral acceleration
vehicle
value
wheel
target
Prior art date
Application number
PCT/JP2003/009624
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Toshihisa Kato
Junya Nagaya
Tokio Yakushijin
Original Assignee
Advics Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Advics Co., Ltd. filed Critical Advics Co., Ltd.
Publication of WO2004012973A1 publication Critical patent/WO2004012973A1/ja

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1755Brake regulation specially adapted to control the stability of the vehicle, e.g. taking into account yaw rate or transverse acceleration in a curve
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2270/00Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
    • B60T2270/30ESP control system
    • B60T2270/313ESP control system with less than three sensors (yaw rate, steering angle, lateral acceleration)

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle motion control device that controls the motion of a vehicle by controlling the braking force applied to each of a front wheel and a rear wheel of the vehicle.
  • a vehicle speed sensor for detecting a vehicle speed is provided, and the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor is detected.
  • the vehicle using the feedback feedback control can stabilize the turning state of the vehicle.
  • Motion control devices are known.
  • one of the physical quantities other than the above-mentioned rate and which can be used as an index value indicating the turning state of the vehicle is a lateral acceleration which is a component of the acceleration acting on the vehicle in the lateral direction of the vehicle body.
  • the magnitude of the lateral acceleration can be an index indicating, for example, the degree of the roll generated on the vehicle body with higher accuracy than the rate.
  • the lateral acceleration feedback control is performed so that the actual lateral acceleration acting on the vehicle approaches the predetermined target lateral acceleration, the turning state of the vehicle can be more accurately determined than when the above-mentioned feedback feedback control is performed. It can be expected to be stable.
  • a vehicle motion control device using such lateral acceleration feedback control has not yet been known.
  • Target lateral acceleration calculating means for calculating a target value of the lateral acceleration as a target lateral acceleration in accordance with a predetermined rule; and a front wheel and a rear wheel of the vehicle so that the actual lateral acceleration approaches the target lateral acceleration.
  • Braking force control means for controlling the applied braking force.
  • the target lateral acceleration calculating means based on a predetermined rule based on a theoretical equation derived from a motion model of the vehicle, the vehicle speed acquired by the vehicle speed acquiring means, and the steering operation amount acquiring means Obtained steering operation amount (for example, by operating (rotating) from the reference position, the steering angle of the steered wheels of the vehicle is changed from the reference angle at which the vehicle goes straight ahead. By using the rotation angle)) and predetermined actual specifications of the vehicle (for example, gear ratio, speed factor), the lateral acceleration that should be applied to the vehicle to stabilize the turning state of the vehicle can be set. Calculate as lateral acceleration.
  • the braking force control means controls the braking force applied to each of the front wheels and the rear wheels of the vehicle such that the actual lateral acceleration acquired by the actual lateral acceleration acquiring means approaches the target lateral acceleration that can be set as described above. Control. Therefore, according to the above configuration, it is possible to execute the lateral acceleration feedback control, and as described above, it is possible to stabilize the turning state of the vehicle with higher precision than in the case of executing the feedback feedback control. Can be expected.
  • the vehicle motion control device includes: a road surface friction coefficient acquisition unit that acquires a road surface friction coefficient that is a friction coefficient between a road surface on which the vehicle is traveling and a tire of the vehicle;
  • the target lateral acceleration limit value is set accordingly, and when the absolute value of the target lateral acceleration is greater than the target lateral acceleration limit value, the target lateral acceleration limit value is set so that the absolute value of the target lateral acceleration becomes the target lateral acceleration limit value.
  • the “acceleration limit value” may be a value having a predetermined width.
  • the maximum value of the lateral acceleration that can occur in a vehicle depends on the value of the road surface friction coefficient of the road surface on which the vehicle is traveling, and becomes smaller as the value of the road surface friction coefficient becomes smaller. Therefore, if the target lateral acceleration calculation means calculates the target lateral acceleration without considering the value of the road surface friction coefficient, the target lateral acceleration may vary depending on the driving condition of the vehicle, such as when turning on a road surface having a small road surface friction coefficient. The magnitude of the lateral acceleration may exceed the range of lateral acceleration that can occur at that time depending on the value of the road surface friction coefficient.
  • the absolute value of the target lateral acceleration becomes the target lateral acceleration limit value.
  • the target lateral acceleration is configured to be limited to the absolute value of the target lateral acceleration, the absolute value of the target lateral acceleration can be limited to a value within the range of the lateral acceleration that can be generated in the vehicle at that time.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle equipped with a vehicle motion control device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a routine for calculating a wheel speed and the like executed by the CPU shown in FIG.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a routine for calculating a lateral acceleration deviation executed by the CPU shown in FIG.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a routine for the CPU shown in FIG. 1 to calculate a target slip ratio.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a routine for controlling the braking force applied to each wheel by the CPU shown in FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the vehicle motion control device 10 includes a front wheel turning mechanism 20 for turning the steered wheels FL and FR, and a driving force that generates a driving force and transmits the driving force to the driving wheels RL and RR.
  • the front wheel steering mechanism 20 includes a steering 21, a column 22 that can rotate integrally with the steering 21, and a steering actuator 23 connected to the column 22.
  • the link mechanism 24 includes a rod that can be moved in the left and right direction of the vehicle body by the steering actuator 23 and a link that can steer the steered wheels FL and FR by moving the tie rod.
  • the steering actuator 23 includes a so-called known hydraulic power steering device, which generates an assisting force to move the rod according to the rotation torque of the steering 21, that is, the column 22.
  • the steering 2 1 moves the tie rod from the neutral position to the left of the vehicle with the assistance force in proportion to the steering angle 0 s from the neutral position. It is displaced to the right. Since the configuration and operation of the steering actuator 23 are well known, a detailed description thereof will be omitted here.
  • the brake fluid pressure control device 40 includes a high-pressure generating portion 41 and a brake fluid pressure Part 4 2 and FR brake fluid pressure adjustment unit that can adjust the brake fluid pressure supplied to the wheel cylinders W fr, W ⁇ , Wrr, Wr 1 respectively arranged on the wheels FR, FL, RR, RL 4 3, FL brake fluid pressure regulator 44, RR brake fluid pressure regulator 45, RL brake fluid pressure regulator 46.
  • the high-pressure generating section 41 includes an electric motor M, a hydraulic pump HP that is driven by the electric motor M and boosts the brake fluid in the reservoir RS, and a discharge side of the hydraulic pump HP. It includes an accumulator Acc that is connected via a check valve CVH and that stores the brake fluid pressurized by the hydraulic pump HP.
  • the electric motor M is driven when the fluid pressure in the accumulator Acc falls below a predetermined lower limit, and stopped when the fluid pressure in the accumulator Acc exceeds the prescribed upper limit. As a result, the hydraulic pressure in the accumulator Acc is always maintained at a high pressure within a predetermined range.
  • the brake fluid pressure generating section 42 is composed of a hide booth HB which is responsive to the operation of the brake pedal BP, and a master cylinder MC connected to the hydraulic booster HB.
  • the hide port booster HB assists the operating force of the brake pedal BP at a predetermined ratio by using the high pressure supplied from the hydraulic high pressure generating section 41 and transmits the assisted operating force to the master cylinder MC. It has become.
  • the master cylinder MC generates a master cylinder pressure corresponding to the assisted operating force.
  • the hide port booster HB generates a regulator fluid pressure corresponding to the assisted operating force, which is substantially the same fluid pressure as the master cylinder fluid pressure, by inputting the master cylinder fluid pressure. I have. Since the configurations and operations of the master cylinder MC and the hydraulic booth HB are well known, detailed description thereof will be omitted here. In this way, the master cylinder MC and the hydro booster HB generate the master cylinder hydraulic pressure and the regulatable hydraulic pressure according to the operating force of the brake pedal BP, respectively.
  • a control valve that is a three-port two-position switching type solenoid valve between the master cylinder MC and each of the upstream side of the FR brake fluid pressure adjustment unit 43 and the upstream side of the FL brake fluid pressure adjustment unit 43.
  • SA ⁇ is interposed.
  • a 3-port 2-position switching type solenoid valve is provided between the hydro booth HB and each of the upstream of the RR brake fluid pressure adjustment unit 45 and the upstream of the RL brake fluid pressure adjustment unit 46.
  • the control valve SA 2 is interposed.
  • a switching valve STR which is a two-port two-position switching type normally closed solenoid on-off valve, is interposed between the high-pressure generating part 41 and each of the control valve S A1 and the control valve S A2.
  • the master cylinder MC and the upstream portion of the FR brake fluid pressure adjusting portion 43 and the FL brake fluid pressure adjusting portion 44 It communicates with each of the upstream parts, and when it is in the second position (position in the excited state), the upstream part of the mass cylinder MC and FR brake fluid pressure regulator 43 and the FL brake fluid pressure regulator The communication with each of the upstream portions of 4 and 4 is cut off to connect the switching valve STR with the upstream portion of the FR brake fluid pressure adjusting portion 43 and each of the upstream portions of the FL brake fluid pressure adjusting portion 44. ing.
  • the master cylinder hydraulic pressure is supplied to each of the upstream portion of the FR brake hydraulic pressure adjusting portion 43 and the upstream portion of the FL brake hydraulic pressure adjusting portion 44 when the control valve SA1 is at the first position.
  • the control valve SA 1 is at the second position and the switching valve STR is at the second position (the position in the excited state)
  • the high pressure generated by the high-pressure generating unit 41 is supplied.
  • the control valve SA 2 when the control valve SA 2 is at the first position, the upstream fluid of the RR brake fluid pressure adjusting unit 45 and the upstream fluid of the RL brake fluid pressure regulating unit 46 are supplied with the regulating fluid pressure, respectively.
  • the control valve SA 2 When the control valve SA 2 is in the second position and the switching valve STR is in the second position, the high pressure generated by the high pressure generating unit 41 is supplied.
  • the FR brake fluid pressure adjustment unit 43 is composed of a pressure booster valve PUfr, a 2-port 2-position switching normally open solenoid valve, and a pressure reducing valve PDfr, a 2-port 2-position switching normally closed solenoid valve.
  • the pressure-intensifying valve PUfr When the pressure-intensifying valve PUfr is in the first position (position in the non-excited state) shown in FIG. 2, the pressure-intensifying valve PUfr connects the upstream portion of the FR brake fluid pressure adjusting section 43 to the wheel cylinder Wfr, and When in the second position (the position in the excited state), the communication between the upstream portion of the FR brake fluid pressure adjusting section 43 and the wheel cylinder Wfr is cut off.
  • the pressure reducing valve PDfr When the pressure reducing valve PDfr is in the first position (the position in the non-excited state) shown in FIG. 2, the communication between the wheel cylinder Wfr and the reservoir RS is cut off, and the second position (in the excited state). ), The wheel cylinder Wfr communicates with the reservoir RS.
  • the brake fluid pressure in the wheel cylinder Wfr is supplied by the fluid pressure upstream of the FR brake fluid pressure regulator 43 into the wheel cylinder Wfr when both the pressure increasing valve PUfr and the pressure reducing valve PDfr are in the first position.
  • the FR brake hydraulic pressure is increased.
  • the hydraulic pressure at that time is maintained irrespective of the hydraulic pressure in the upstream part of the adjusting unit 43, and when the pressure increasing valve PU fr and the pressure reducing valve PD fr are both in the second position, the brake fluid in the wheel cylinder Wfr is discharged. The pressure is reduced by returning to the reservoir RS.
  • a check valve CV1 that allows only one-way flow of the brake fluid from the wheel cylinder Wir side to the upstream of the FR brake fluid pressure adjustment unit 43 is arranged in parallel with the booster valve PUfr.
  • the FL brake fluid pressure regulator 44, the RR brake fluid pressure regulator 45, and the RL brake fluid pressure regulator 46 are provided with a pressure increasing valve PUfl and a pressure reducing valve PDfl, a pressure increasing valve PU rr and a pressure reducing valve PDrr, respectively. It consists of a pressure valve P Url and a pressure reducing valve PD rl, and the position of each pressure increasing valve and each pressure reducing valve is controlled, whereby the brake fluid in the wheel cylinder Wf1, the wheel cylinder Wrr and the wheel cylinder Wrl is controlled. The pressure can be increased, maintained, and reduced, respectively.
  • Check valves CV2, CV3, and CV4 that can achieve the same function as the check valve CV1 are also provided in parallel with each of the booster valves PUfl, PUrr, and PUrl.
  • a check valve CV5 that allows only one-way flow of the brake fluid from the upstream side to the downstream side is provided in parallel with the control valve SA1, and the control valve SA1 is located at the second position.
  • the brake cylinder MC and the FR brake fluid pressure regulator 43 and the FL brake fluid pressure regulator 44 are in communication with each other, the wheel cylinder Wfr is operated by operating the brake pedal BP. , The brake fluid pressure in Wfl can be increased.
  • the control valve SA2 is also provided with a check valve CV6 that can achieve the same function as the check valve CV5 in parallel.
  • the brake pedal BP When the brake pedal BP is not operated (opened), for example, the control valve SA1, the switching valve STR, and the booster valve PU fl
  • the wheel By switching to the position and controlling the pressure-intensifying valve PU fr and the pressure-reducing valve PD fr, respectively, the wheel utilizes the high pressure generated by the high pressure generating section 41 while maintaining the brake fluid pressure in the wheel cylinder Wfl. Only the brake fluid pressure in the cylinder Wfr can be increased by a predetermined amount.
  • the brake fluid pressure control device 40 independently controls the brake fluid pressure in the wheel cylinders of each wheel, independently of the operation of the brake pedal BP, and independently controls each wheel. Referring again to FIG.
  • the sensor unit 50 generates a signal having a pulse every time each of the wheels FL, F, RL, and RR rotates by a predetermined angle. , 5 1 fr, 5 1 rl and 5 1 rr, and the rotation angle from the neutral position of the steering wheel 21 are detected, and the steering angle is 0 s.
  • a steering angle sensor 52 as a steering operation amount obtaining means for outputting a signal indicating the operation amount of the accelerator pedal AP operated by the driver is detected, and a signal indicating the operation amount Accp of the accelerator pedal AP is output.
  • Out Accelerator opening sensor 53 that applies force and lateral acceleration, which is a component of the actual acceleration acting on the vehicle in the lateral direction of the vehicle, and obtains the actual lateral acceleration that outputs a signal indicating the lateral acceleration Gy (m / s 2 )
  • a steering system comprising: a lateral acceleration sensor 54 as a means; and a pre-switch 55 for detecting whether or not the driver has operated the brake pedal BP and outputting a signal indicating the presence or absence of a brake operation.
  • the angle 0 s is “0” when the steering wheel 21 is in the neutral position, and is a positive value when the steering wheel 21 is rotated counterclockwise (as viewed from the driver) from the neutral position.
  • the steering wheel 21 is set to have a negative value when the steering wheel 21 is rotated clockwise from the neutral position.
  • the lateral acceleration Gy is set to a positive value when the vehicle is turning to the left, and to be a negative value when the vehicle is turning to the right.
  • the electrical control device 60 is a ROM 61 that stores in advance the CPU 61 and the routines (programs), tables (look-up tables, maps), constants, and the like that are executed by the CPU 61 and the CPU 61 that are connected to each other via a bus. 2.
  • RAM 63 in which the CPU 61 temporarily stores data as needed, stores data while the power is on, and retains the stored data while the power is off.
  • a microcomputer including an interface 65 including an AD converter.
  • the interface 65 is connected to the sensors 51 to 55, supplies signals from the sensors 51 to 55 to the CPU 61, and controls the brake fluid pressure control device 40 according to the instruction of the CPU 61.
  • a drive signal is transmitted to each solenoid valve, motor M, throttle valve actuator 32, and fuel injection device 33.
  • the throttle valve actuator 32 drives the throttle valve TH so that the opening of the throttle valve TH becomes an opening corresponding to the operation amount Ac cp of the accelerator pedal AP, and the fuel injection device 33 In addition, fuel is injected in an amount necessary to obtain a predetermined target air-fuel ratio (stoichiometric air-fuel ratio) with respect to the intake air amount according to the opening of the throttle valve TH.
  • the vehicle motion control device 10 calculates the target lateral acceleration Gyt (m / s 2 ) based on the following formula (1), which is a theoretical formula as a predetermined rule derived from a vehicle motion model. .
  • This target lateral acceleration Gyt has a positive value when the vehicle is turning left (when the steering angle 0s (deg) is a positive value), and has a positive value when the vehicle is turning right (steering angle). (When 0 s is a negative value).
  • This theoretical equation is an equation for calculating the theoretical value of the lateral acceleration acting on the vehicle when the vehicle turns while the steering angle and the vehicle speed are both constant (at the time of steady circular turning).
  • DVso is the estimated vehicle acceleration (m / s 2 ) calculated as described later
  • Gy is Is the actual lateral acceleration (m / s 2 ) obtained by the lateral acceleration sensor 54.
  • the device shown in FIG. 3 which represents the relation between the (2) and the value of the estimated road surface friction coefficient ⁇ by formula, the road surface friction coefficient / and the target lateral acceleration limit value Gytlimit (m / s 2)
  • the target lateral acceleration limit value Gytlimit is calculated based on the table.
  • the target lateral acceleration limit value Gytlimit is calculated so as to increase linearly as the road surface friction coefficient increases.
  • the gradient of the characteristic diagram shown in FIG. 3 is determined by obtaining a value near the maximum value of the lateral acceleration that can occur at that time according to the value of the road surface friction coefficient through various experiments and the like.
  • the absolute value of the target lateral acceleration Gyi calculated by the above equation (1) is larger than the target lateral acceleration limit value Gytlimit calculated as described above, the absolute value of the target lateral acceleration Gyt is set to the target lateral acceleration. Limit the target lateral acceleration Gyt to the limit value Gytlimit.
  • the present apparatus calculates the deviation between the absolute value of the target lateral acceleration Gyt calculated as described above based on the following equation (3) and the absolute value of the actual lateral acceleration Gy obtained by the lateral acceleration sensor 54. Calculate the lateral acceleration deviation ⁇ Gy (m / s 2 ).
  • the present apparatus sets the understeer state to the understeer state.
  • An understeer suppression control for suppression is executed. Specifically, the present device generates a predetermined braking force in accordance with the value of the lateral acceleration deviation A Gy on the rear wheel inside the turning direction to apply a jowing moment to the vehicle in the same direction as the turning direction. Force it to occur.
  • the absolute value of the actual lateral acceleration Gy increases, and control is performed so that the actual lateral acceleration Gy approaches the target lateral acceleration Gyt.
  • the vehicle is in a state where the turning radius is smaller than the turning radius when the target lateral acceleration Gyt is assumed to be generated in the vehicle (hereinafter, referred to as “oversteer state.” Therefore, the present apparatus executes oversteer suppression control for suppressing the oversteer state.
  • the present device generates a predetermined braking force in accordance with the value of the lateral acceleration deviation A Gy on the front wheels on the outer side of the turning direction to force the vehicle to change the jog moment in the direction opposite to the turning direction. Is generated. As a result, the absolute value of the actual lateral acceleration Gy is reduced, and control is performed so that the actual lateral acceleration Gy approaches the target lateral acceleration Gyt.
  • the present device can determine the braking force to be applied to each wheel.
  • a predetermined jowing moment is generated for the vehicle in a direction in which the actual lateral acceleration Gy approaches the target lateral acceleration Gyt calculated as described above.
  • the braking force to be applied to each wheel is finally determined in consideration of the braking force to be applied to each wheel in order to execute one control.
  • the outline of the vehicle motion control according to the present invention has been described above.
  • step 410 the CPU 61 proceeds to step 410, and calculates the maximum value of the wheel speeds Vw ** of the wheels FR and the like as the estimated vehicle speed Vso. Note that the average value of the wheel speeds Vw of the wheels FR and the like may be calculated as the estimated vehicle speed Vso.
  • step 410 corresponds to vehicle speed acquisition means.
  • step 415 in which the value of the estimated vehicle speed Vso calculated in step 410, the value of the wheel speed Vw ** of each wheel FR etc. calculated in step 405, and the step The actual slip ratio Sa ** for each wheel is calculated based on the equation described in 415.
  • the actual slip ratio Saw is used when calculating the braking force to be applied to each wheel, as described later.
  • step 420 the CPU 61 proceeds to step 420, and calculates an estimated vehicle acceleration DVso which is a time differential value of the estimated vehicle speed Vso based on the following equation (4).
  • Vsol the previous estimated vehicle speed calculated in step 410 when the previous routine was executed
  • At is the main vehicle speed. This is the above-mentioned predetermined time, which is one calculation cycle.
  • step 425 calculates the value of the estimated vehicle acceleration DVso calculated in step 420 and the actual lateral acceleration obtained by the lateral acceleration sensor 54.
  • the road surface friction coefficient is estimated based on the value of Gy and the expression described in step 425 corresponding to the right side of the above expression (2).
  • step 425 corresponds to a road surface friction coefficient acquiring means.
  • the value of the estimated vehicle body acceleration DVso and the value of the actual lateral acceleration Gy used in the calculation in step 425 are the values of the values obtained from the execution of this routine a predetermined number of times ago to the current execution of this routine, respectively. The maximum value may be adopted. Then, the CPU 61 proceeds to step 495 and ends this routine once.
  • the CPU 61 repeatedly executes the routine shown in FIG. 5 every predetermined time. Accordingly, at a predetermined timing, the CPU 61 starts processing from step 500, proceeds to step 505, and calculates the value of the steering angle 0 s obtained by the steering angle sensor 52 and the value calculated in step 410 in FIG.
  • the target lateral acceleration Gyt is calculated based on the value of the estimated vehicle speed Vso and the expression described in step 505 corresponding to the right side of the above expression (1).
  • step 505 corresponds to the target lateral acceleration calculation means.
  • step 510 in which the value of the road surface friction coefficient ⁇ estimated in step 425 in FIG. 4 and the value in step 510 which is the same table as the table shown in FIG.
  • the target lateral acceleration limit value Gytlimit which is a positive value, is calculated based on the table described in.
  • step 520 corresponds to the target lateral acceleration limiting means.
  • the CPU 61 proceeds to step 525, where the value of the target lateral acceleration Gyt and the lateral The lateral acceleration deviation A Gy is calculated based on the value of the actual lateral acceleration Gy obtained by the acceleration sensor 54 and the expression described in Step 525 corresponding to the right side of the above expression (3). Then, the CPU 61 proceeds to step 595 to temporarily end this routine. Next, the calculation of the target slip ratio of each wheel required to determine the braking force to be applied to each wheel when executing only the above-described braking steering control will be described. The indicated routine is repeatedly executed every predetermined time.
  • the CPU 61 starts the processing from step 600, proceeds to step 605, and the value of the actual lateral acceleration Gy obtained by the lateral acceleration sensor 54 becomes “0”. If the actual lateral acceleration Gy value is equal to or greater than “0”, it is determined as “Yes” in step 605, and the process proceeds to step 610. Set the turning direction display flag L to “1”. If the actual value of the lateral acceleration Gy is a negative value, “No” is determined in step 605 and the process proceeds to step 615, where the turning direction display flag L is set to “0”. Set to.
  • the turning direction display flag L is a flag indicating whether the vehicle is turning left or right, and when the value is ⁇ 1 '', the vehicle is turning left. When the value is “0”, it indicates that the vehicle is turning right. Therefore, the turning direction of the vehicle is specified by the value of the turning direction display flag L.
  • the CPU 61 proceeds to step 620, and performs braking based on the absolute value of the lateral acceleration deviation A Gy calculated in step 525 of FIG. 5 and the table described in step 620.
  • the absolute value of the lateral acceleration deviation A Gy changes linearly from ⁇ 0 '' to a constant positive value G1 as the absolute value changes from Gyl to Gy2.
  • the value is set to be maintained at a constant positive value G1.
  • the control amount G is determined according to the absolute value of the lateral acceleration deviation AGy.
  • the CPU 61 proceeds to step 625, and determines whether or not the value of the lateral acceleration deviation AGy calculated in step 525 of FIG. 5 is “0” or more.
  • the CPU 61 determines that the vehicle is in the understeer state, as described above, and determines whether the vehicle is in the understeer suppression control. Proceeding to step 630 to calculate the target slip ratio of the wheel, it is determined whether or not the value of the turning direction display flag L is "1".
  • the CPU 61 proceeds to step 635, and multiplies the coefficient Kr, which is a constant positive value, by the value of the control amount G calculated in step 620.
  • the value is set as the target slip ratio Strl of the left rear wheel RL, and the target slip ratios Stfl, Stfr, Strr of the other wheels FL, FR, RR are all set to “0”. Terminate the routine once.
  • the target slip ratio according to the absolute value of the lateral acceleration deviation AGy is set only for the left rear wheel RL corresponding to the rear wheel inside the turning direction when the vehicle is turning left.
  • step 630 the CPU 61 proceeds to step 640, and multiplies the coefficient Kr by the value of the control amount G calculated in step 620. Is set as the target slip ratio Strr of the right rear wheel RR, and the target slip ratios Stfl, Stfr, and Strl of the other wheels FL, FR, and RL are all set to “0”. Is temporarily terminated. As a result, the target slip ratio according to the absolute value of the lateral acceleration deviation AGy is set only for the right rear wheel RR corresponding to the rear wheel inside the turning direction when the vehicle is turning right.
  • step 625 determines that the vehicle is in the over-steer state as described above, and the over-steer suppression is performed. Proceeding to step 645 to calculate the target slip ratio of each wheel when executing the control, it is determined whether or not the value of the turning direction display flag L is "1". When the turning direction display flag is “1” in the determination at step 645, the CPU 61 proceeds to step 650, and multiplies the coefficient Kf, which is a positive constant value, by the value of the control amount G calculated at step 620.
  • the set value is set as the target slip ratio Stfr of the right front wheel FR, and the target slip ratios Stfl, Strl, Strr of the other wheels FL, RL, RR are all set to “0”. Terminate the routine once. As a result, the target slip rate corresponding to the absolute value of the lateral acceleration deviation AGy is applied to only the right front wheel FR corresponding to the front wheel on the outer side in the turning direction when the vehicle is turning left.
  • the CPU 61 proceeds to step 655, and multiplies the coefficient Kf by the value of the control amount G calculated at step 620.
  • the target slip rate SU1 of the left front wheel FL is set as the target slip rate SU1
  • the target slip rates Stfr, Strl, and Strr of the other wheels FR, RL, and RR are all set to “0”
  • the routine proceeds to step 695 to temporarily execute this routine. finish.
  • the target slip ratio according to the absolute value of the lateral acceleration deviation AGy is set only for the left front wheel FL corresponding to the front wheel on the outside in the turning direction when the vehicle is turning right.
  • the CPU 61 repeatedly executes the routine shown in FIG. 7 every time a predetermined time elapses. Therefore, when a predetermined evening comes, the CPU 61 starts the process from step 700 and proceeds to step 705 to determine whether anti-skid control is necessary at the present time.
  • the anti-skid control is a control for reducing the braking force of a specific wheel when a specific wheel is locked while the brake pedal BP is operated. Since the details of the anti-skid control are well known, a detailed description thereof will be omitted here.
  • the CPU 61 determines in step 705 that the brake switch BP is being operated by the brake switch 55, and the CPU 61 determines the position calculated in step 415 of FIG. It is determined that anti-skid control is necessary when the actual slip ratio SaW of the wheel of I do.
  • step 7105 If it is determined in step 7105 that anti-skid control is necessary, the CPU 61 proceeds to step 710 and sets a control mode in which the braking steering control and the anti-skid control are performed in an overlapping manner. Set the variable Mode to “1” and proceed to the next step 750.
  • step 705 determines whether the anti-skid control is not required.
  • the front-rear braking force distribution control is a control that reduces the ratio (distribution) of the rear-wheel braking force to the front-wheel braking force according to the magnitude of the vehicle's longitudinal deceleration while the brake pedal BP is operated. is there. Since the details of the longitudinal braking force distribution control are well known, a detailed description thereof will be omitted here.
  • the CPU 61 determines in step 715 that the brake switch 555 indicates that the brake pedal BP is being operated, and the CPU 61 determines in step 420 of FIG. If the value of the estimated vehicle body acceleration DVso calculated in the above is a negative value and the absolute value of the estimated vehicle body acceleration DVso is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that the longitudinal braking force distribution control is necessary.
  • step 7 15 When it is determined in step 7 15 that the longitudinal braking force distribution control is necessary, the CPU 61 proceeds to step 7 20 and superimposes and executes the braking steering control and the longitudinal braking force distribution control. Set the variable Mode to "2" to set the control mode, and proceed to the next step 750.
  • Traction control is a control to increase the braking force of a specific wheel when a specific wheel is spinning in a direction in which the driving force of the engine 31 is generated in a state where the brake pedal BP is not operated. This is control for reducing the driving force of the engine 31. Since the details of the fraction control are well known, a detailed description thereof will be omitted here.
  • the CPU 61 switches to the brake switch 55 in step 7 25. This is a case in which it is indicated that the brake pedal BP is not operated, and the value of the actual slip ratio Sa «of the specific wheel calculated in step 4 15 in FIG. 4 is a negative value. If the absolute value of the actual slip ratio Sa ** is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that the fraction control is necessary.
  • the CPU 61 proceeds to a step 730 to set a control mode in which the braking steering control and the traction control are executed in a superimposed manner. Set the variable Mode to “3” and proceed to the following step 750.
  • step 735 determines whether the above-described braking steering control is necessary at the present time. Specifically, in step 735, the CPU 61 sets the absolute value of the lateral acceleration deviation A Gy calculated in step 5 25 in FIG. 5 to the value in the table described in step 6 20 in FIG. If the value is equal to or more than Gyl, it is determined that the brake steering control is necessary because there is a specific wheel where the value of the target slip ratio St ** set in FIG. 6 is not “0”.
  • Step 740 When it is determined that the braking steering control is necessary in the determination of Step 735, the CPU 61 proceeds to Step 740, and sets the variable Mode to ⁇ 4 '' in order to set the control mode for executing only the braking steering control. ”And proceed to the following step 750.
  • step 745 the CPU 61 proceeds to step 745 to set the non-control mode in which the vehicle motion control is not executed. Set the variable Mode to “0” and proceed to the following step 750. In this case, there is no specific wheel to control.
  • step 750 When the CPU 61 proceeds to step 750, it sets the flag C0NT ** corresponding to the controlled wheel to ⁇ 1 '' and sets the flag corresponding to the non-controlled wheel that is not the controlled wheel to ⁇ 0 ''. I do.
  • the wheels to be controlled in this step 750 are wheels that need to control at least one of the corresponding pressure increasing valve PU and the pressure reducing valve shown in FIG.
  • step 65 in FIG. 6 the brake in the wheel cylinder Wfr of the right front wheel FR is used.
  • the wheels to be controlled in this case include not only the right front wheel FR but also the left front wheel FL.
  • the CPU 61 proceeds to step 795 and terminates this routine once. In this way, the control mode is specified and the wheel to be controlled is specified.
  • the CPU 61 repeatedly executes the routine shown in FIG. 8 every time a predetermined time elapses. Accordingly, at a predetermined timing, the CPU 61 starts the process from step 800, proceeds to step 805, determines whether the variable Mode is not “0”, and
  • step 805 If it is "0”, it is determined as "No” in step 805, and the process proceeds to step 810. It is not necessary to execute the brake control for each wheel.
  • step 895 the routine is temporarily terminated.
  • the brake fluid pressure corresponding to the operation force of the brake pedal BP by the driver is supplied to each wheel cylinder W.
  • the variable Mode is not “0” in the judgment in step 805, the CPU 6
  • step 825 the value of the target slip ratio St «for the controlled wheel for which the value of the flag C0NT « is set to “1” in step 750 of FIG.
  • the slip ratio deviation ⁇ St is calculated for each wheel to be controlled based on the value of the actual slip ratio Sa ** calculated in step 415 and the formula described in step 825.
  • the CPU 61 proceeds to step 830, and sets a hydraulic pressure control mode for each of the control target wheels with respect to the control target wheel. Specifically, the CPU 61 determines the slip ratio deviation for each controlled wheel based on the value of the slip ratio deviation AS * for each controlled wheel calculated in step 825 and the table described in step 830. If the value of ASt ** exceeds the predetermined positive reference value, set the hydraulic control mode to ⁇ Pressure increase '', and if the value of the slip ratio deviation AS * is equal to or greater than the predetermined negative reference value and If the value is less than or equal to the positive reference value, the hydraulic pressure control mode is set to ⁇ hold ''.
  • the CPU 61 sets the corresponding pressure-intensifying valve and pressure-reducing valve PD to the first position (the position in the non-excited state) for the wheel in which the hydraulic pressure control mode is “pressure increasing”.
  • the corresponding pressure increasing valve PU is controlled to the second position (the position in the excited state) and the corresponding pressure reducing valve is moved to the first position.
  • the hydraulic pressure control mode is set to “decrease”
  • both the corresponding pressure increasing valve PU and pressure reducing valve PD are controlled to the second position (the position in the excitation state).
  • step 835 corresponds to the braking force control means.
  • the target lateral acceleration Gyt which is the lateral acceleration to be applied to the vehicle.
  • the target slip ratio S t of each wheel of the vehicle is set so that the actual lateral acceleration Gy approaches the target lateral acceleration Gyt.
  • the braking force of each wheel is controlled such that the slip ratio Sa «of the vehicle becomes the target slip ratio S t **. Therefore, the lateral acceleration feedback control is performed, and control capable of stabilizing the turning state of the vehicle with higher accuracy than in the case of performing the feedback feedback control was performed.
  • the absolute value of the target lateral acceleration Gyt when the absolute value of the target lateral acceleration Gyt is larger than the target lateral acceleration limit value Gytl imi t set according to the road surface friction coefficient, the absolute value of the target lateral acceleration Gyt becomes the target lateral acceleration limit value Gyt l imi
  • the target lateral acceleration Gyt is limited so that it becomes t. Therefore, since the absolute value of the target lateral acceleration Gyt is limited to a value within a range of the lateral acceleration that can be generated in the vehicle at that time, the target lateral acceleration when the vehicle turns on a road surface having a small road surface friction coefficient /. The deviation between Gyt and the actual lateral acceleration Gy did not become excessively large. As a result, the vehicle was prevented from becoming unstable due to excessive braking force on each wheel.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be adopted within the scope of the present invention.
  • the speed of each wheel of the vehicle is controlled.
  • the lip rate is used, for example, any physical quantity that changes according to the braking force applied to each wheel, such as the brake fluid pressure in the wheel cylinder ⁇ * of each wheel, is set as the control target. Is also good.
  • the target lateral acceleration limit value Gyt limi t is calculated so as to increase linearly as the road surface friction coefficient increases as shown in FIG. 3, but as the road surface friction coefficient n increases, 'If the lateral acceleration limit value Gy U init is set to be large, the relationship between the road surface friction coefficient and the target lateral acceleration limit value Gyt limi t may be any relationship.

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Description

明 細 書 車両の蓮動制御装置 技 術 分 野
本発明は、 車両の前輪及び後輪の各車輪に付与される制動力を制御することに より同車両の運動を制御する車両の運動制御装置に関する。 背 景 技 術
従来より、 例えば特開 2 0 0 1 - 8 0 4 9 1号公報等に記載されているように 、 車両の実ョーレイトを検出するョ一レイトセンサを備え、 ョーレイトセンサに より検出された実ョーレイトが所定の目標ョーレイ卜に近づくように車両の前輪 及び後輪の各車輪に付与される制動力を制御することにより、 車両の旋回状態を 安定させることができるョーレイトフィードバック制御を用いた車両の運動制御 装置が知られている。
ところで、 上記したョ一レイト以外の物理量であって車両の旋回状態を示す指 標値として使用され得る物理量の一つとして車両に働く加速度の車体左右方向の 成分である横加速度がある。 この横加速度の大きさは、 例えば、 車体に発生して いるロールの程度をョ一レイトよりも高精度に示す指標となり得る。
従って、 車両に働く実横加速度を所定の目標横加速度に近づけるような横加速 度フィードバック制御を実行すれば、 上記したョーレイトフイードバック制御を 実行する場合よりもより高精度に車両の旋回状態を安定させ得ることが期待でき る。 しかしながら、 かかる横加速度フィードバック制御を用いた車両の運動制御 装置は未だ知られていない。
発 明 の 開 示
従って、 本発明の目的は、 横加速度フィードバック制御を用いて車両の旋回状 態を安定させることができる車両の運動制御装置を提供することにある。 本発明の特徴は、 車両の運動制御装置が、 車両の車体速度を取得する車体速度 取得手段と、 前記車両の操舵輪の転舵角を変更するステアリングの操作量を取得 するステアリング操作量取得手段と、 前記車両に働く加速度の車体左右方向の成 分である横加速度の実際値を実横加速度として取得する実横加速度取得手段と、 少なくとも前記車体速度及び前記ステアリング操作量に基いて予め定められた所 定の規則に従って前記横加速度の目標値を目標横加速度として算出する目標横加 速度算出手段と、 前記実横加速度が前記目標横加速度に近づくように前記車両の 前輪及び後輪の各車輪に付与される制動力を制御する制動力制御手段とを備えた ことにある。
これによれば、 例えば、 目標横加速度算出手段は、 車両の運動モデルから導か れる理論式による予め定められた所定の規則に従って、 車体速度取得手段により 取得された車体速度、 ステアリング操作量取得手段により取得されたステアリン グ操作量 (例えば、 基準位置から (回転) 操作されることにより車両の操舵輪の 転舵角を同車両が直進する基準角度から変更するステアリングの同基準位置から の操作量 (回転角度))、 及び車両の所定の実際の諸元値 (例えば、 ギヤ比、 ス夕 ピリティファクタ) を使用することにより、 車両の旋回状態を安定させるために 車両に働くべき横加速度を目標横加速度として算出する。
そして、 制動力制御手段は、 実横加速度取得手段により取得された実横加速度 が上記のように設定され得る目標横加速度に近づくように車両の前輪及び後輪の 各車輪に付与される制動力を制御する。 従って、 上記構成によれば、 横加速度フ イードバック制御を実行でき、 先に説明したように、 ョーレイトフィードバック 制御を実行する場合よりもより高精度に車両の旋回状態を安定させ得ることが期 待できる。
この場合、 上記車両の運動制御装置が、 前記車両が走行している路面と同車両 のタイヤとの間の摩擦係数である路面摩擦係数を取得する路面摩擦係数取得手段 と、 前記路面摩擦係数に応じて目標横加速度制限値を設定するとともに前記目標 横加速度の絶対値が同目標横加速度制限値より大きいとき同目標横加速度の絶対 値が同目標横加速度制限値になるように同目標横加速度を制限する目標横加速度 制限手段とを備えるように構成されることが好適である。ここにおいて、 「目標横 加速度制限値」 は、 所定の幅を有する値であってもよい。
一般に、 車両に発生し得る横加速度の最大値は、 車両が走行している路面の路 面摩擦係数の値に依存し路面摩擦係数の値が小さくなるほど小さくなる。 従って 、 路面摩擦係数の値を考慮せずに目標横加速度算出手段が目標横加速度を算出す ると、 路面摩擦係数が小さい路面を旋回走行する場合等、 車両の運転状態によつ ては目標横加速度の大きさが路面摩擦係数の値に依存するその時点で発生し得る 横加速度の範囲を超える場合がある。
このような場合、 例えば、 実横加速度を目標横加速度に近づけるために目標横 加速度と実横加速度との偏差に応じた制動力を車両の各車輪に付与しょうとする と、 同偏差が過度に大きいとき各車輪に過度の制動力が働いて各車輪がロックす ること等により車両の旋回状態が不安定になることがある。
これに対し、 上記のように、 目標横加速度の絶対値が路面摩擦係数に応じて設 定される目標横加速度制限値より大きいとき目標横加速度の絶対値が目標横加速 度制限値になるように目標横加速度を制限するように構成すれば、 目標横加速度 の絶対値がその時点で車両に発生し得る横加速度の範囲内の値に制限され得るの で、 路面摩擦係数が小さい路面を車両が旋回走行する際に目標横加速度と実横加 速度との偏差が過度に大きくなることがなく、 その結果、 各車輪に過度の制動力 が発生して車両の旋回状態が不安定になることが防止され得る。 図 面 の 簡 単 な 説 明
図 1は、 本発明の実施形態に係る車両の運動制御装置を搭載した車両の概略構 成図である。
図 2は、 図 1に示したブレーキ液圧制御装置の概略構成図である。
図 3は、 図 1に示した C P Uが目標横加速度を計算する際に使用する目標横加 速度制限値と路面摩擦係数との関係を示したテーブルである。
図 4は、 図 1に示した C P Uが実行する車輪速度等を算出するためのルーチン を示したフロ一チヤ一トである。
図 5は、 図 1に示した C P Uが実行する横加速度偏差を算出するためのルーチ ンを示したフローチャートである。 図 6は、 図 1に示した C P Uが目標スリップ率を算出するためのルーチンを示 したフローチヤ一卜である。
図 7は、 図 1に示した C P Uが制御モ一ドを設定するためのルーチンを示した フローチヤ一卜である。
図 8は、 図 1に示した C P Uが各車輪に付与するブレーキ力を制御するための ルーチンを示したフローチヤ一トである。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明による車両の運動制御装置の一実施形態について図面を参照しつ つ説明する。 図 1は、 本発明の実施形態に係る車両の運動制御装置 1 0を搭載し た車両の概略構成を示している。 この車両は、 操舵輪であり且つ非駆動輪である 前 2輪 (左前輪 FL及び右前輪 FR) と、 駆動輪である後 2輪 (左後輪 RL及び右後輪 R R) を備えた後輪駆動方式の 4輪車両である。
この車両の運動制御装置 1 0は、 操舵輪 FL,FRを転舵するための前輪転舵機構 部 2 0と、 駆動力を発生するとともに同駆動力を駆動輪 RL,RRに伝達する駆動力 伝達機構部 3 0と、 各車輪にブレーキ液圧によるブレーキ力を発生させるための ブレーキ液圧制御装置 4 0と、 各種センサから構成されるセンサ部 5 0と、 電気 式制御装置 6 0とを含んで構成されている。
前輪転舵機構部 2 0は、 ステアリング 2 1と、 同ステアリング 2 1と一体的に 回動可能なコラム 2 2と、 同コラム 2 2に連結された転舵ァクチユエ一夕 2 3と 、 同転舵ァクチユエ一夕 2 3により車体左右方向に移動させられる夕イロッドを 含むとともに同タイロッドの移動により操舵輪 FL, FRを転舵可能なリンクを含ん だリンク機構部 2 4とから構成されている。 これにより、 ステアリング 2 1が中 立位置 (基準位置) から回転することで操舵輪 FL,FRの転舵角が車両が直進する 基準角度から変更されるようになっている。
転舵ァクチユエ一夕 2 3は、 所謂公知の油圧式パワーステアリング装置を含ん で構成されており、 ステアリング 2 1、 即ちコラム 2 2の回転トルクに応じて夕 イロッドを移動させる助成力を発生し、 同ステアリング 2 1の中立位置からのス テアリング角度 0 s に比例して同助成力によりタイロッドを中立位置から車体左 右方向へ変位させるものである。 なお、 かかる転舵ァクチユエ一タ 2 3の構成及 び作動は周知であるので、 ここでは、 その詳細な説明を省略する。
駆動力伝達機構部 3 0は、 駆動力を発生するエンジン 3 1と、 同エンジン 3 1 の吸気管 3 1 a内に配置されるとともに吸気通路の開口断面積を可変とするスロ ットル弁 ΊΉ の開度を制御する D Cモータからなるスロットル弁ァクチユエ一夕 3 2と、 エンジン 3 1の図示しない吸気ポート近傍に燃料を噴射するインジェク 夕を含む燃料噴射装置 3 3と、 エンジン 3 1の'出力軸に接続されたトランスミツ シヨン 3 4と、 同トランスミッション 3 4から伝達される駆動力を適宜分配して 後輪 RR, RLに伝達するディファレンシャルギヤ 3 5とを含んで構成されている。 ブレーキ液圧制御装置 4 0は、 その概略構成を表す図 2に示すように、 高圧発 生部 4 1と、 ブレーキペダル B Pの操作力に応じたブレーキ液圧を発生するブレ 一キ液圧発生部 4 2と、 各車輪 FR, FL, RR, RLにそれぞれ配置されたホイールシリ ンダ W f r , W Π, Wr r , Wr 1に供給するブレーキ液圧をそれぞれ調整可能な FRブレーキ 液圧調整部 4 3 , FL ブレーキ液圧調整部 4 4, RR ブレーキ液圧調整部 4 5 , RL ブレーキ液圧調整部 4 6とを含んで構成されている。
高圧発生部 4 1は、 電動モータ Mと、 同電動モ一夕 Mにより駆動されるととも にリザ一バ R S内のブレーキ液を昇圧する液圧ポンプ H Pと、 液圧ポンプ H Pの 吐出側にチェック弁 C V Hを介して接続されるとともに同液圧ポンプ H Pにより 昇圧されたブレ一キ液を貯留するアキュムレータ A c cとを含んで構成されてい る。
電動モー夕 Mは、 アキュムレータ A c c内の液圧が所定の下限値を下回ったと き駆動され、 同アキュムレ一夕 A c c内の液圧が所定の上限値を上回ったとき停 止されるようになつており、 これにより、 アキュムレータ A c c内の液圧は常時 所定の範囲内の高圧に維持されるようになっている。
また、 アキュムレータ A c cとリザ一バ R Sとの間にリリーフ弁 R Vが配設さ れており、 アキュムレータ A c c内の液圧が前記高圧より異常に高い圧力になつ たときに同アキュムレータ A c c内のブレーキ液がリザ一バ R Sに戻されるよう になっている。 これにより、 高圧発生部 4 1の液圧回路が保護されるようになつ ている。 03 009624
ブレーキ液圧発生部 4 2は、 ブレーキペダル B Pの作動により応動するハイド 口ブース夕 H Bと、 同ハイドロブースタ H Bに連結されたマスタシリンダ M Cと から構成されている。 ハイド口ブースタ H Bは、 液圧高圧発生部 4 1から供給さ れる前記高圧を利用してブレーキペダル B Pの操作力を所定の割合で助勢し同助 勢された操作力をマスタシリンダ M Cに伝達するようになっている。
マス夕シリンダ M Cは、 前記助勢された操作力に応じたマスタシリンダ液圧を 発生するようになっている。 また、 ハイド口ブースタ H Bは、 マスタシリンダ液 圧を入力することによりマスタシリンダ液圧と略同一の液圧である前記助勢され た操作力に応じたレギユレ一タ液圧を発生するようになっている。 これらマスタ シリンダ M C及びハイドロブース夕 H Bの構成及び作動は周知であるので、 ここ ではそれらの詳細な説明を省略する。 このようにして、 マスタシリンダ M C及び ハイドロブースタ H Bは、 ブレーキペダル B Pの操作力に応じたマスタシリンダ 液圧及ぴレギユレ一夕液圧をそれぞれ発生するようになっている。 ' マスタシリンダ M Cと FRブレーキ液圧調整部 4 3の上流側及び FLブレーキ液 圧調整部 4 4の上流側の各々との間には、 3ポー卜 2位置切換型の電磁弁である 制御弁 S A Γが介装されている。同様に、ハイドロブース夕 H Bと RRブレーキ液 圧調整部 4 5の上流側及び RL ブレーキ液圧調整部 4 6の上流側の各々との間に は、 3ポート 2位置切換型の電磁弁である制御弁 S A 2が介装されている。 また 、 高圧発生部 4 1と制御弁 S A 1及び制御弁 S A 2の各々との間には、 2ポート 2位置切換型の常閉電磁開閉弁である切換弁 S T Rが介装されている。
制御弁 S A 1は、 図 2に示す第 1の位置 (非励磁状態における位置) にあると きマスタシリンダ M Cと FRブレーキ液圧調整部 4 3の上流部及び FLブレーキ液 圧調整部 4 4の上流部の各々とを連通するとともに、 第 2の位置 (励磁状態にお ける位置)にあるときマス夕シリンダ M Cと FRブレ一キ液圧調整部 4 3の上流部 及び FL ブレーキ液圧調整部 4 4の上流部の各々との連通を遮断して切換弁 S T Rと FRブレーキ液圧調整部 4 3の上流部及び FLブレーキ液圧調整部 4 4の上流 部の各々とを連通するようになっている。
制御弁 S A 2は、 図 2に示す第 1の位置 (非励磁状態における位置) にあると きハイドロブースタ H Bと RRブレーキ液圧調整部 4 5の上流部及び RLブレーキ 液圧調整部 46の上流部の各々とを連通するとともに、 第 2の位置 (励磁状態に おける位置)にあるときハイドロブースタ HBと RRブレーキ液圧調整部 45の上 流部及び RL ブレーキ液圧調整部 46の上流部の各々との連通を遮断して切換弁 STRと RRブレーキ液圧調整部 45の上流部及び RLブレーキ液圧調整部 46の 上流部の各々とを連通するようになっている。
これにより、 FRブレーキ液圧調整部 43の上流部及び FLブレーキ液圧調整部 44の上流部の各々には、 制御弁 S A 1が第 1の位置にあるときマスタシリンダ 液圧が供給されるとともに、 制御弁 S A 1が第 2の位置にあり且つ切換弁 S T R が第 2の位置 (励磁状態における位置) にあるとき高圧発生部 41が発生する高 圧が供給されるようになっている。
同様に、 RRブレーキ液圧調整部 45の上流部及び RLブレーキ液圧調整部 46 の上流部の各々には、 制御弁 S A 2が第 1の位置にあるときレギュレー夕液圧が 供給されるとともに、 制御弁 S A 2が第 2の位置にあり且つ切換弁 S T Rが第 2 の位置にあるとき高圧発生部 41が発生する高圧が供給されるようになっている
FRブレーキ液圧調整部 43は、 2ポ一ト 2位置切換型の常開電磁開閉弁である 増圧弁 PUfrと、 2ポート 2位置切換型の常閉電磁開閉弁である減圧弁 PDfr とから構成されており、 増圧弁 PUfrは、 図 2に示す第 1の位置 (非励磁状態に おける位置)にあるとき FRブレ一キ液圧調整部 43の上流部とホイールシリンダ Wfrとを連通するとともに、 第 2の位置 (励磁状態における位置) にあるとき FR ブレーキ液圧調整部 43の上流部とホイールシリンダ Wfrとの連通を遮断するよ うになつている。 減圧弁 PDfrは、 図 2に示す第 1の位置 (非励磁状態における 位置) にあるときホイ一ルシリンダ Wfrとリザ一バ RSとの連通を遮断するとと もに、 第 2の位置 (励磁状態における位置) にあるときホイールシリンダ Wfrと リザ一バ R Sとを連通するようになっている。
これにより、 ホイ一ルシリンダ Wfr内のブレーキ液圧は、 増圧弁 PUfr及び減 圧弁 PDfrが共に第 1の位置にあるときホイールシリンダ Wfr内に FRブレーキ 液圧調整部 43の上流部の液圧が供給されることにより増圧され、 増圧弁 PUfr が第 2の位置にあり且つ減圧弁 PDfrが第 1の位置にあるとき FRブレーキ液圧 調整部 43の上流部の液圧に拘わらずその時点の液圧に保持されるとともに、 増 圧弁 P U f r及び減圧弁 P D f rが共に第 2の位置にあるときホイールシリンダ Wf r 内のブレーキ液がリザーバ R Sに戻されることにより減圧されるようになってい る。
また、 増圧弁 PUfrにはブレーキ液のホイールシリンダ Wir側から FRブレ一 キ液圧調整部 43の上流部への一方向の流れのみを許容するチェック弁 CV 1が 並列に配設されており、 これにより、 制御弁 SA1が第 1の位置にある状態で操 作されているブレーキペダル B Pが開放されたときホイールシリンダ Wfr内のブ レーキ液圧が迅速に減任されるようになつている。
同様に、 FLブレーキ液圧調整部 44, RRブレーキ液圧調整部 45及び RLブレ 一キ液圧調整部 46は、 それぞれ、 増圧弁 PUfl及び減圧弁 PDfl, 増圧弁 PU rr及び減圧弁 PDrr, 増圧弁 P Url及び減圧弁 P D rlから構成されており、 こ れらの各増圧弁及び各減圧弁の位置が制御されることにより、 ホイールシリンダ Wf 1,ホイールシリンダ Wrr及びホイールシリンダ Wrl内のブレーキ液圧をそれぞ れ増圧、 保持、 減圧できるようになつている。 また、 増圧弁 PUfl, PUrr及び PUrlの各々にも、上記チヱック弁 CV 1と同様の機能を達成し得るチェック弁 C V 2, CV 3及び CV 4がそれぞれ並列に配設されている。
また、 制御弁 S A 1にはブレーキ液の上流側から下流側への一方向の流れのみ を許容するチェック弁 C V 5が並列に配設されており、 同制御弁 S A 1が第 2の 位置にあってマス夕シリンダ MCと FRブレーキ液圧調整部 43及び FLブレーキ 液圧調整部 44の各々との連通が遮断されている状態にあるときに、 ブレーキべ ダル B Pを操作することによりホイールシリンダ Wfr, Wfl内のブレーキ液圧が増 圧され得るようになつている。 また、 制御弁 SA2にも、 上記チェック弁 CV 5 と同様の機能を達成し得るチェック弁 CV 6が並列に配設されている。
以上、 説明した構成により、 ブレーキ液圧制御装置 40は、 全ての電磁弁が第 1の位置にあるときブレーキペダル B Pの操作力に応じたブレーキ液圧を各ホイ ールシリンダに供給できるようになつている。 また、 この状態において、 例えば 、増圧弁 PUrr及び減圧弁 PDrrをそれぞれ制御することにより、ホイールシリ ンダ Wrr内のブレーキ液圧のみを所定量だけ減圧することができるようになって いる。
また、 ブレーキ液圧制御装置 4 0は、 ブレーキペダル B Pが操作されていない 状態 (開放されている状態) において、 例えば、 制御弁 S A 1, 切換弁 S T R及 び増圧弁 P U f l を共に第 2の位置に切換るとともに増圧弁 P U fr 及び減圧弁 P D f rをそれぞれ制御することにより、ホイ一ルシリンダ Wf l内のブレーキ液圧を 保持した状態で高圧発生部 4 1が発生する高圧を利用してホイールシリンダ Wf r 内のブレーキ液圧のみを所定量だけ増圧することもできるようになつている。 こ のようにして、 ブレーキ液圧制御装置 4 0は、 ブレーキペダル B Pの操作に拘わ らず、 各車輪のホイールシリンダ内のブレーキ液圧をそれぞれ独立して制御し、 各車輪毎に独立して所定のブレーキ力を付与することができるようになつている 再び図 1を参照すると、 センサ部 5 0は、 各車輪 FL, F , RL及び RRが所定角 度回転する度にパルスを有する信号をそれぞれ出力するロータリーエンコーダか ら構成される車輪速度センサ 5 1 Π , 5 1 f r, 5 1 r l及び 5 1 rrと、 ステアリン グ 2 1の中立位置からの回転角度を検出し、 ステアリング角度 0 s を示す信号を 出力するステアリング操作量取得手段としてのステアリング角度センサ 5 2と、 運転者により操作されるアクセルペダル A Pの操作量を検出し、 同アクセルぺダ ル A Pの操作量 Accpを示す信号を出力するアクセル開度センサ 5 3と、車両に働 く実際の加速度の車体左右方向の成分である横加速度を検出し、 横加速度 Gy (m/s2)を示す信号を出力する実横加速度取得手段としての横加速度センサ 5 4 と、 運転者によりブレーキペダル B Pが操作されているか否かを検出し、 ブレー キ操作の有無を示す信号を出力するプレ一キスィツチ 5 5とから構成されている ステアリング角度 0 s は、 ステアリング 2 1が中立位置にあるときに 「0」 と なり、 同中立位置からステアリング 2 1を (ドライバ一から見て) 反時計まわり の方向へ回転させたときに正の値、 同中立位置から同ステアリング 2 1を時計ま わりの方向へ回転させたときに負の値となるように設定されている。 また、 横加 速度 Gyは、車両が左方向へ旋回しているときに正の値、車両が右方向へ旋回して いるときに負の値となるように設定されている。 電気式制御装置 6 0は、 互いにバスで接続された C PU 6 1、 CPU6 1が実 行するルーチン (プログラム)、 テ一ブル (ルックアップテーブル、 マップ)、 定 数等を予め記憶した ROM 6 2、 CPU 6 1が必要に応じてデータを一時的に格 納する RAM6 3、 電源が投入された状態でデータを格納するとともに同格納し たデ—タを電源が遮断されている間も保持するバックアップ R A M 64、 及び A Dコンバータを含むィンターフェ一ス 6 5等からなるマイクロコンピュータであ る。 インターフェース 6 5は、 前記センサ 5 1〜5 5と接続され、 CPU 6 1に センサ 5 1〜5 5からの信号を供給するとともに、 同 CPU 6 1の指示に応じて ブレーキ液圧制御装置 40の各電磁弁及びモー夕 M、 スロットル弁ァクチユエ一 夕 32、 及び燃料噴射装置 3 3に駆動信号を送出するようになっている。
これにより、スロットル弁ァクチユエ一夕 3 2は、スロットル弁 THの開度がァ クセルペダル A Pの操作量 Ac cpに応じた開度になるように同スロットル弁 THを 駆動するとともに、燃料噴射装置 33は、スロットル弁 THの開度に応じた吸入空 気量に対して所定の目標空燃比 (理論空燃比) を得るために必要な量の燃料を噴 射するようになっている。
(本発明による車両の運動制御の概要)
本発明による車両の運動制御装置 1 0は、 車両の運動モデルから導かれる所定 の規則としての理論式である下記(1)式に基いて目標横加速度 Gyt(m/s2)を算出す る。 この目標横加速度 Gytは、 車両が左方向へ旋回しているとき (ステアリング 角度 0s(deg)が正の値のとき) に正の値、 車両が右方向へ旋回しているとき (ス テアリング角度 0 s が負の値のとき) に負の値となるように設定される。 なお、 この理論式は、 ステアリング角度及び車体速度が共に一定である状態で車両が旋 回するとき (定常円旋回時) に車両に働く横加速度の理論値を算出する式である
Gyt二 (Vso2- Θ s)/(n-l) · (l/(l+Kh-Vso2)) · · · (1) 上記(1)式において、 Vso は後述するように算出される推定車体速度 (m/s)であ る。 また、 nは操舵輪 FL,FRの転舵角度の変化量に対するステアリング 2 1の回 転角度の変化量の割合であるギヤ比 (一定値) であり、 1 は車体により決定され る一定値である車両のホイールベース(m)であり、 Kh は車体により決定される一 定値であるスタピリティファクタ(s2/in2)である。
また、 本装置は、 下記(2)式に基いて、 現時点で走行している路面の路面摩擦係 数 を推定する。 = (DVso2 + Gy2) 1/2 '··(2) 上記(2)式において、 DVso は後述するように算出される推定車体加速度(m/s2) であり、 Gyは上述したように横加速度センサ 54により得られる実際の横加速度 (m/s2)である。
また、 本装置は、 上記(2)式により推定した路面摩擦係数^の値と、 路面摩擦係 数/ と目標横加速度制限値 Gytlimit (m/s2)との関係を表す図 3に示したテーブル とに基いて目標横加速度制限値 Gytlimitを算出する。 このとき、図 3に示すよう に、目標横加速度制限値 Gytlimitは路面摩擦係数 が大きくなるほど線形的に大 きくなるように算出される。 この図 3に示した特性線図の勾配は、 路面摩擦係数 の値に応じてその時点で発生し得る横加速度の最大値近傍の値を各種実験等に より求めることにより決定される。
ここで、本装置は、上記(1)式により算出した目標横加速度 Gyiの絶対値が上記 のように算出した目標横加速度制限値 Gytlimit より大きいとき、 目標横加速度 Gytの絶対値が目標横加速度制限値 Gytlimitになるように目標横加速度 Gytを制 限する。
次に、 本装置は、 下記(3)式に基いて、 上述したように計算した目標横加速度 Gytの絶対値と横加速度センサ 54により得られる実際の横加速度 Gyの絶対値と の偏差である横加速度偏差△ Gy (m/s2)を算出する。
AGy=|Gyt|-|Gy| · · · (3) そして、 この横加速度偏差 AGyの値が正の値であるとき、 車両は目標横加速度 Gy t が同車両に発生していると仮定したときの旋回半径よりも同旋回半径が大き くなる状態 (以下、 「アンダーステア状態」 と称呼する。) にあるので、 本装置は 、 アンダーステア状態を抑制するためのアンダーステア抑制制御を実行する。 具 体的には、 本装置は、 旋回方向内側の後輪に上記横加速度偏差 A Gyの値に応じた 所定のブレーキ力を発生させて車両に対して旋回方向と同一方向のョーイングモ —メントを強制的に発生させる。 これにより、実際の横加速度 Gyの絶対値が大き くなり、 実際の横加速度 Gyが目標横加速度 Gytに近づくように制御される。 また、 横加速度偏差 A Gyの値が負の値であるとき、 車両は目標横加速度 Gytが 同車両に発生していると仮定したときの旋回半径よりも同旋回半径が小さくなる 状態 (以下、 「ォ一バーステア状態」 と称呼する。) にあるので、 本装置は、 ォ一 バーステア状態を抑制するためのオーバ一ステア抑制制御を実行する。 具体的に は、 本装置は、 旋回方向外側の前輪に上記横加速度偏差 A Gyの値に応じた所定の ブレーキ力を発生させて車両に対して旋回方向と反対方向のョ Γングモーメン トを強制的に発生させる。 これにより、実際の横加速度 Gyの絶対値が小さくなり 、 実際の横加速度 Gyが目標横加速度 Gytに近づくように制御される。
このようにして、 アンダーステア抑制制御又はォ一バーステア抑制制御 (以下 、 これらを併せて 「制動操舵制御」 と総称する。) を実行することにより、 本装置 は、各車輪に付与すべきブレーキ力を制御して実際の横加速度 Gyが上記のように 計算される目標横加速度 Gytに近づく方向に車両に対して所定のョーイングモ一 メントを発生させる。 また、 制動操舵制御を実行する際に、 後述するアンチスキ ッド制御、 前後制動力配分制御、 及びトラクシヨン制御のうちのいずれか一つも 併せて実行する必要があるとき、 本装置は、 同いずれか一つの制御を実行するた めに各車輪に付与すべきブレーキ力をも考慮して各車輪に付与すべきブレーキ力 を最終的に決定する。 以上が、 本発明による車両の運動制御の概要である。
(実際の作動)
次に、 以上のように構成された本発明による車両の運動制御装置 1 0の実際の 作動について、 電気式制御装置 6 0の C P U 6 1が実行するルーチンをフローチ ャ一トにより示した図 4〜図 8を参照しながら説明する。 なお、 各種変数, フラ グ ·符号等の末尾に付された 「 」 は、 同各種変数 ·フラグ ·符号等が各車輪 FR 等のいずれに関するものであるかを示すために同各種変数 · フラグ ·符号等の末 尾に付される 「fl」, rfrj 等の包括表記であって、 例えば、 車輪速度 Vw**は、 左 前輪速度 Vwfl, 右前輪速度 Vwfr, 左後輪速度 Vwrl, 右後輪速度 Vwrrを包括的に 示している。
CPU6 1は、図 4に示した車輪速度 Vw 等の計算を行うルーチンを所定時間 の経過毎に繰り返し実行している。 従って、 所定のタイミングになると、 CPU 6 1はステップ 400から処理を開始し、ステップ 405に進んで各車輪 FR等の 車輪速度 (各車輪の外周の速度) Vw をそれぞれ算出する。 具体的には、 CPU 6 1は各車輪速度センサ 5 1 が出力する信号が有するパルスの時間間隔に基い て各車輪 FR等の車輪速度 Vw**をそれぞれ算出する。
次いで、 C PU 61はステップ 41 0に進み、 各車輪 FR等の車輪速度 Vw**の うちの最大値を推定車体速度 Vsoとして算出する。なお、各車輪 FR等の車輪速度 Vw の平均値を推定車体速度 Vsoとして算出してもよい。 ここで、 ステップ 41 0は車体速度取得手段に対応している。
次に、 C PU 61はステップ 41 5に進み、 ステップ 41 0にて算出した推定 車体速度 Vsoの値と、 ステップ 40 5にて算出した各車輪 FR等の車輪速度 Vw** の値と、 ステップ 41 5内に記載した式とに基いて各車輪毎の実際のスリップ率 Sa**を算出する。 この実際のスリップ率 Sawは、 後述するように、 各車輪に付与 すべきブレーキ力を計算する際に使用される。
次に、 CPU61はステップ 420に進んで、下記(4)式に基いて推定車体速度 Vsoの時間微分値である推定車体加速度 DVsoを算出する。
DVso= (Vso-Vsol) /Δί · · · (4) 上記(4)式において、 Vsol は前回の本ルーチン実行時にステップ 41 0にて算 出した前回の推定車体速度であり、 At は本ル一チンの演算周期である上記所定 時間である。
そして、 C PU 6 1はステップ 425に進み、 ステップ 420にて算出した推 定車体加速度 DVso の値と、 横加速度センサ 54により得られる実際の横加速度 Gy の値と、 上記(2)式の右辺に対応するステップ 425内に記載した式とに基い て路面摩擦係数 を推定する。 ここで、 ステップ 425は、 路面摩擦係数取得手 段に対応している。
なお、ステップ 425における計算に使用される推定車体加速度 DVsoの値及び 実際の横加速度 Gyの値として、それぞれ、所定回前の本ルーチン実行時から今回 の本ルーチン実行時までに取得された値のうちの最大値を採用してもよい。 そし て、 C PU 61はステップ 495に進んで本ルーチンを一旦終了する。
次に、 横加速度偏差の算出について説明すると、 CPU6 1は図 5に示したル 一チンを所定時間の経過毎に繰り返し実行している。 従って、 所定のタイミング になると、 CPU6 1はステップ 500から処理を開始し、 ステップ 50 5に進 んで、 ステアリング角度センサ 52により得られるステアリング角度 0 s の値と 、図 4のステップ 410にて算出した推定車体速度 Vsoの値と、上記(1)式の右辺 に対応するステップ 505内に記載した式とに基いて目標横加速度 Gytを算出す る。 ここで、 ステップ 505は、 目標横加速度算出手段に対応している。
次に、 C PU 6 1はステップ 5 10に進み、 図 4のステップ 425にて推定し た路面摩擦係数^の値と、 上述した図 3に示したテーブルと同一のテーブルであ るステップ 510内に記載したテーブルとに基いて正の値である目標横加速度制 限値 Gytlimitを算出する。
次に、 C PU6 1はステップ 5 1 5に進んで、 ステップ 505にて算出した目 標横加速度 Gyi の絶対値がステップ 5 1 0にて算出した目標横加速度制限値 Gytlimit以下であるか否かを判定する。 そして、 目標横加速度 Gytの絶対値が目 標横加速度制限値 Gytlimit を超えていれば、 CPU 6 1はステップ 5 1 5にて 「No」 と判定してステップ 520に進み、 目標横加速度制限値 Gytlimitに現時 点での目標横加速度 Gytの符号を付した値を目標横加速度 Gyi として格納した後 ステップ 525に進む。一方、ステップ 5 1 5の判定において、 目標横加速度 Gyt の絶対値が目標横加速度制限値 Gytlimit以下であればステップ 51 5にて「Ye s」 と判定して直接ステップ 52 5に進む。 ここで、 ステップ 520は、 目標横 加速度制限手段に対応している。
次いで、 CPU 6 1はステップ 525に進んで、 目標横加速度 Gytの値と、 横 加速度センサ 5 4により得られる実際の横加速度 Gyの値と、 上記(3)式の右辺に 対応するステップ 5 2 5内に記載した式とに基いて横加速度偏差 A Gy を算出す る。 そして、 C P U 6 1はステップ 5 9 5に進んで本ルーチンを一旦終了する。 次に、 上記した制動操舵制御のみを実行する際に各車輪に付与すべきブレーキ 力を決定するために必要となる各車輪の目標スリップ率の算出について説明する と、 C P U 6 1は図 6に示したルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行して いる。 従って、 所定のタイミングになると、 C P U 6 1はステップ 6 0 0から処 理を開始し、 ステップ 6 0 5に進んで、 横加速度センサ 5 4により得られる実際 の横加速度 Gyの値が 「0」 以上であるか否かを判定し、 実際の横加速度 Gyの値 が 「0」 以上である場合には同ステップ 6 0 5にて 「Y e s」 と判定してステツ プ 6 1 0に進み、 旋回方向表示フラグ Lを 「1」 に設定する。 また、 実際の横加 速度 Gyの値が負の値である場合には同ステップ 6 0 5にて「N o」 と判定してス テツプ 6 1 5に進み、 旋回方向表示フラグ Lを 「0」 に設定する。
ここで、 旋回方向表示フラグ Lは、 車両が左方向に旋回しているか右方向に旋 回しているかを示すフラグであり、 その値が 「1」 のときは車両が左方向に旋回 していることを示し、 その値が 「0」 のときは車両が右方向に旋回していること を示している。 従って、 旋回方向表示フラグ Lの値により車両の旋回方向が特定 される。
次いで、 C P U 6 1はステップ 6 2 0に進み、 図 5のステップ 5 2 5にて算出 した横加速度偏差 A Gyの絶対値と、ステップ 6 2 0内に記載したテ一ブルとに基 いて制動操舵制御により車両に発生させるべきョ一ィングモーメントの大きさに 応じた制御量 Gを算出する。 ステップ 6 2 0内に記載したテーブルに示すように 、 制御量 Gは、 横加速度偏差 A Gyの絶対値が値 Gyl以下のときには 「0」 になる ように設定され、横加速度偏差 A Gyの絶対値が値 Gyl以上であって値 Gy2以下の ときには同横加速度偏差 A Gy の絶対値が値 Gyl から値 Gy2 まで変化するに従い 「0」 から正の一定値 G 1まで線形的に変化するように設定され、 横加速度偏差 △ Gyの絶対値が値 Gy2以上のときには正の一定値 G 1に維持されるように設定さ れる。 換言すれば、 横加速度偏差 A Gyの絶対値が値 Gyl以下のときには制動操舵 制御が実行されない一方で、横加速度偏差 A Gyの絶対値が値 Gyl以上のときには 620内に記載したテーブルに基き、制御量 Gが横加速度偏差 AGyの絶 対値に応じて決定される。
次に、 CPU 6 1はステップ 625に進んで、 図 5のステップ 52 5にて算出 した横加速度偏差 AGyの値が 「0」 以上であるか否かを判定する。 ここで、 横加 速度偏差 AGyの値が 「0」 以上である場合には、 CPU 61は先に説明したよう に車両がアンダーステア状態にあると判定し、 上記アンダーステア抑制制御を実 行する際の各車輪の目標スリップ率を計算するためステップ 630に進んで、 旋 回方向表示フラグ Lの値が 「1」 であるか否かを判定する。
ステップ 630の判定において旋回方向表示フラグ が 「1」 であるとき、 C PU 61はステップ 635に進んで、正の一定値である係数 Krにステップ 620 にて計算した制御量 Gの値を乗算した値を左後輪 RLの目標スリップ率 Strl とし て設定するとともに、 その他の車輪 FL, FR, RRの目標スリップ率 Stfl, Stfr, Strrを総て 「0」 に設定し、 ステップ 695に進んで本ル一チンを一旦終了する 。 これにより、 車両が左方向に旋回している場合における旋回方向内側の後輪に 対応する左後輪 RLにのみ横加速度偏差 AGyの絶対値に応じた目標スリップ率が 設定される。
一方、 ステップ 630の判定において旋回方向表示フラグ が 「0」 であると き、 C PU 6 1はステップ 640進んで、上記係数 Krにステップ 62 0にて計算 した制御量 Gの値を乗算した値を右後輪 RRの目標スリップ率 Strrとして設定す るとともに、 その他の車輪 FL, FR, RLの目標スリップ率 Stfl, Stfr, Strlを総 て 「0」 に設定し、 ステップ 695に進んで本ルーチンを一旦終了する。 これに より、 車両が右方向に旋回している場合における旋回方向内側の後輪に対応する 右後輪 RRにのみ横加速度偏差 AGyの絶対値に応じた目標スリップ率が設定され る。
他方、 ステップ 625の判定において、 横加速度偏差 AGyの値が負の値である 場合には、 CPU 6 1は先に説明したように車両がオーバ一ステア状態にあると 判定し、 上記オーバーステア抑制制御を実行する際の各車輪の目標スリップ率を 計算するためステップ 645に進んで、 旋回方向表示フラグ Lの値が 「1」 であ るか否かを判定する。 ステップ 645の判定において旋回方向表示フラグしが 「1」 であるとき、 C PU6 1はステップ 650に進んで、正の一定値である係数 Kf にステップ 620 にて計算した制御量 Gの値を乗算した値を右前輪 FRの目標スリップ率 Stfrとし て設定するとともに、 その他の車輪 FL, RL, RRの目標スリップ率 Stfl, Strl, Strrを総て 「0」 に設定し、 ステップ 695に進んで本ルーチンを一旦終了する 。 これにより、 車両が左方向に旋回している場合における旋回方向外側の前輪に 対応する右前輪 FRにのみ横加速度偏差 AGyの絶対値に応じた目標スリップ率が fik疋 れる。
一方、 ステップ 645の判定において旋回方向表示フラグ が 「0」 であると き、 C PU 6 1はステップ 655進んで、上記係数 Kf にステップ 620にて計算 した制御量 Gの値を乗算した値を左前輪 FLの目標スリップ率 SU1 として設定す るとともに、 その他の車輪 FR, RL, RRの目標スリップ率 Stfr, Strl, Strrを総 て 「0」 に設定し、 ステップ 695に進んで本ルーチンを一旦終了する。 これに より、 車両が右方向に旋回している場合における旋回方向外側の前輪に対応する 左前輪 FLにのみ横加速度偏差 AGyの絶対値に応じた目標スリップ率が設定され る。 以上のようにして、 制動操舵制御のみを実行する際に各車輪に付与すべきブ レーキ力を決定するために必要と.なる各車輪の目標スリップ率が決定される。 次に、 車両の制御モードの設定について説明すると、 CPU6 1は図 7に示し たルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行している。 従って、 所定の夕イミ ングになると、 C PU 6 1はステップ 700から処理を開始し、 ステップ 705 に進んで、 現時点においてアンチスキッド制御が必要であるか否かを判定する。 アンチスキッド制御は、 ブレーキペダル B Pが操作されている状態において特定 の車輪がロックしている場合に、 同特定の車輪のブレーキ力を減少させる制御で ある。 アンチスキッド制御の詳細については周知であるので、 ここではその詳細 な説明を省略する。
具体的には、 C PU6 1はステップ 705において、 ブレーキスィッチ 55に よりブレーキペダル B Pが操作されていることが示されている場合であって、 且 つ図 4のステップ 41 5にて算出した特定の車輪の実際のスリップ率 SaWの値 が正の所定値以上となっている場合に、 アンチスキッド制御が必要であると判定 する。
ステップ 7 0 5の判定にてアンチスキッド制御が必要であると判定したとき、 C P U 6 1はステップ 7 1 0に進んで、 制動操舵制御とアンチスキッド制御とを 重畳して実行する制御モードを設定するため変数 Modeに 「1」 を設定し、 続くス テツプ 7 5 0に進む。
一方、 ステップ 7 0 5の判定にてアンチスキッド制御が必要でないと判定した とき、 C P U 6 1はステップ 7 1 5に進んで、 現時点において前後制動力配分制 御が必要であるか否かを判定する。 前後制動力配分制御は、 ブレーキペダル B P が操作されている状態において車両の前後方向の減速度の大きさに応じて前輪の ブレーキ力に対する後輪のブレーキ力の比率 (配分) を減少させる制御である。 前後制動力配分制御の詳細については周知であるので、 ここではその詳細な説明 を省略する。
具体的には、 C P U 6 1はステップ 7 1 5において、 ブレーキスィッチ 5 5に よりブレーキペダル B Pが操作されていることが示されている場合であって、 且 つ図 4のステップ 4 2 0にて算出した推定車体加速度 DVso の値が負の値であり 同推定車体加速度 DVsoの絶対値が所定値以上となっている場合に、前後制動力配 分制御が必要であると判定する。
ステップ 7 1 5の判定にて前後制動力配分制御が必要であると判定したとき、 C P U 6 1はステップ 7 2 0に進んで、 制動操舵制御と前後制動力配分制御とを 重畳して実行する制御モ一ドを設定するため変数 Modeに 「2」 を設定し、 続くス テツプ 7 5 0に進む。
ステップ 7 1 5の判定にて前後制動力配分制御が必要でないと判定したとき、 C P U 6 1はステップ 7 2 5に進んで、 現時点においてトラクシヨン制御が必要 であるか否かを判定する。 トラクシヨン制御は、 ブレーキペダル B Pが操作され ていない状態において特定の車輪がエンジン 3 1の駆動力が発生している方向に スピンしている場合に、 同特定の車輪のブレーキ力を増大させる制御又はェンジ ン 3 1の駆動力を減少させる制御である。 トラクシヨン制御の詳細については周 知であるので、 ここではその詳細な説明を省略する。
具体的には、 C P U 6 1はステップ 7 2 5において、 ブレーキスィッチ 5 5に よりブレーキペダル B Pが操作されていないことが示されている場合であつて、 且つ図 4のステップ 4 1 5にて算出した特定の車輪の実際のスリップ率 Sa«の 値が負の値であり同実際のスリップ率 Sa**の絶対値が所定値以上となっている 場合に、 トラクシヨン制御が必要であると判定する。
ステップ 7 2 5の判定にてトラクシヨン制御が必要であると判定したとき、 C P U 6 1はステップ 7 3 0に進んで、 制動操舵制御とトラクシヨン制御とを重畳 して実行する制御モードを設定するため変数 Modeに 「3」 を設定し、続くステツ プ 7 5 0に進む。
ステップ 7 2 5の判定にてトラクシヨン制御が必要でないと判定したとき、 C P U 6 1はステップ 7 3 5に進んで、 現時点において上記制動操舵制御が必要で あるか否かを判定する。 具体的には、 C P U 6 1はステップ 7 3 5において、 図 5のステップ 5 2 5にて算出した横加速度偏差 A Gy の絶対値が図 6のステップ 6 2 0内に記載のテ一ブルにおける値 Gyl以上となっている場合に、 図 6にて設 定された目標スリップ率 St **の値が 「0」 でない特定の車輪が存在するので制動 操舵制御が必要であると判定する。
ステップ 7 3 5の判定にて制動操舵制御が必要であると判定したとき、 C P U 6 1はステップ 7 4 0に進んで、 制動操舵制御のみを実行する制御モードを設定 するため変数 Modeに 「4」 を設定し、 続くステップ 7 5 0に進む。 一方、 ステツ プ 7 3 5の判定にて制動操舵制御が必要でないと判定したとき、 C P U 6 1はス テツプ 7 4 5に進んで、 車両の運動制御を実行しない非制御モードを設定するた め変数 Modeに 「0」 を設定し、 続くステップ 7 5 0に進む。 この場合、 制御すベ き特定の車輪は存在しない。
C P U 6 1はステップ 7 5 0に進むと、制御対象車輪に対応するフラグ C0NT** に 「1」 を設定するとともに、 制 対象車輪でない非制御対象車輪に対応するフ ラグ に 「0」 を設定する。 なお、 このステップ 7 5 0における制御対象車 輪は、 図 2に示した対応する増圧弁 P U«及び減圧弁 の少なくとも一方を 制御する必要がある車輪である。
従って、 例えば、 ブレーキペダル B Pが操作されていない状態であって上述し た図 6のステップ 6 5 0に進む場合等、右前輪 FRのホイールシリンダ Wf r内のブ レ一キ液圧のみを増圧する必要がある場合、 図 2に示した制御弁 SA 1, 切換弁 STR及び増圧弁 PU を共に第 2の位置に切換るとともに増圧弁 PUfr 及び 減圧弁 PDfrをそれぞれ制御することにより、ホイールシリンダ W 内のブレー キ液圧を保持した状態で高圧発生部 41が発生する高圧を利用してホイールシリ ンダ Wfr内のブレーキ液圧のみを増圧することになる。 従って、 この場合におけ る制御対象車輪には、 右前輪 FRのみならず左前輪 FLが含まれる。 そして、 CP U 6 1はステップ 7 50を実行した後、 ステップ 795に進んで本ルーチンを一 旦終了する。 このようにして、 制御モードが特定されるとともに、 制御対象車輪 が特定される。
次に、 各車輪に付与すべきブレーキ力の制御について説明すると、 CPU6 1 は図 8に示したルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行している。 従って、 所定のタイミングになると、 C PU 6 1はステップ 800から処理を開始し、 ス テツプ 805に進んで、 変数 Modeが 「0」 でないか否かを判定し、 変数 Modeが
「0」 であればステップ 80 5にて 「No」 と判定してステップ 8 1 0に進み、 各車輪に対してブレ一キ制御を実行する必要がないのでブレーキ液圧制御装置 4
0における総ての電磁弁を OF F (非励磁状態) にした後、 ステップ 895に進 んで本ル一チンを一旦終了する。 これにより、 ドライバ一によるブレーキペダル B Pの操作力に応じたブレーキ液圧が各ホイールシリンダ W に供給される。 一方、 ステップ 80 5の判定において変数 Modeが 「0」 でない場合、 CPU 6
1はステップ 80 5にて 「Y e s」 と判定してステップ 8 1 5に進み変数 Mode が 「4」 であるか否かを判定する。 そして、 変数 Modeが 「4」 でない場合 (即ち 、制動操舵制御以外のアンチスキッド制御等が必要である場合)、 CPU6 1はス テツプ 815にて 「No」 と判定してステップ 820に進み、 図 7のステップ 7
50にてフラグ C0NT の値が 「1」 に設定された制御対象車輪に対して図 6にて 既に設定した制動操舵制御のみを実行する際に必要となる各車輪の目標スリップ 率 St**を補正した後ステップ 825に進む。 これにより、 制動操舵制御に重畳さ れる変数 Mode の値に対応する制御を実行する際に必要となる各車輪の目標スリ ップ率分だけ図 6にて既に設定した各車輪の目標スリップ率 が制御対象車 輪毎に補正される。 ステップ 8 1 5の判定において変数 Modeが「4」 である場合、 C PU 6 1はス テツプ 8 1 5にて 「Ye s」 と判定し、 図 6にて既に設定した各車輪の目標スリ ップ率 St**を補正する必要がないので直接ステップ 825に進む。 CPU 6 1は ステップ 82 5に進むと、 図 7のステップ 7 50にてフラグ C0NT«の値が 「1」 に設定された制御対象車輪に対して、 目標スリップ率 St«の値と、 図 4のステツ プ 41 5にて算出した実際のスリップ率 Sa**の値と、ステツプ 825内に記載の 式とに基いて制御対象車輪毎にスリップ率偏差 Δ St を算出する。
次いで、 C PU 6 1はステップ 830に進み、 上記制御対象車輪に対して同制 御対象車輪毎に液圧制御モードを設定する。 具体的には、 CPU6 1はステップ 825にて算出した制御対象車輪毎のスリップ率偏差 AS *の値と、 ステップ 8 30内に記載のテーブルとに基いて、 制御対象車輪毎に、 スリップ率偏差 ASt** の値が所定の正の基準値を超えるときは液圧制御モードを 「増圧」 に設定し、 ス リップ率偏差 AS *の値が所定の負の基準値以上であって前記所定の正の基準値 以下であるときは液圧制御モードを 「保持」 に設定し、 スリップ率偏差 AS *の 値が前記所定の負の基準値を下回るときは液圧制御モードを 「減圧」 に設定する 次に、 C PU 6 1はステップ 835に進み、 ステップ 830にて設定した制御 対象車輪毎の液圧制御モードに基いて、 図 2に示した制御弁 SA1, SA2、 切 換弁 S T Rを制御するとともに制御対象車輪毎に同液圧制御モードに応じて増圧 弁 及び減圧弁 を制御する。
具体的には、 CPU 61は液圧制御モードが 「増圧」 となっている車輪に対し ては対応する増圧弁 及び減圧弁 PD を共に第 1の位置 (非励磁状態にお ける位置) に制御し、 液圧制御モードが 「保持」 となっている車輪に対しては対 応する増圧弁 PU を第 2の位置 (励磁状態における位置) に制御するとともに 対応する減圧弁 を第 1の位置に制御し、 液圧制御モードが 「減圧」 となつ ている車輪に対しては対応する増圧弁 P U 及び減圧弁 P D を共に第 2の位置 (励磁状態における位置) に制御する。
これにより、 液圧制御モードが 「増圧」 となっている制御対象車輪のホイール シリンダ 内のブレーキ液圧は増大し、 また、 液圧制御モードが 「減圧」 とな つている制御対象車輪のホイールシリンダ WW内のブレーキ液圧は減少すること で、各制御車輪の実際のスリップ率 Sa が目標スリップ率 S t «に近づくようにそ れぞれ制御され、 この結果、 図 7に設定した制御モードに対応する制御が達成さ れる。 ここで、 ステップ 8 3 5は、 制動力制御手段に対応している。
なお、 図 7のルーチンの実行により設定された制御モードがトラクシヨン制御 を実行する制御モード (変数 Mode== 3 ) 又は制動操舵制御のみを実行する制御モ ード (変数 Mode = 4 ) であるときには、 エンジン 3 1の駆動力を減少させるため 、 C P U 6 1は必要に応じて、スロットル弁 THの開度がアクセルペダル A Pの操 作量 Accp に応じた開度よりも所定量だけ小さい開度になるようにスロットル弁 ァクチユエ一夕 3 2を制御する。 そして、 C P U 6 1はステップ 8 9 5に進んで 本ルーチンを一旦終了する。
以上、 説明したように、 本発明による車両の運動制御装置によれば、 車両の運 動モデルから導かれる理論式である上記(1)式に基いて、車両の旋回状態を安定さ せるために車両に働くべき横加速度である目標横加速度 Gytが算出され、 実際の 横加速度 Gyが目標横加速度 Gyt に近づくように車両の各車輪の目標スリップ率 S t が設定されるとともに、各車輪の実際のスリップ率 Sa«が同目標スリップ率 S t **になるように同各車輪のブレーキ力が制御される。 従って、 横加速度フィ一 ドバック制御が実行され、 ョ一レイトフィードバック制御を実行する場合よりも より高精度に車両の旋回状態を安定させ得る制御を行うことができた。
また、 上記目標横加速度 Gytの絶対値が路面摩擦係数 に応じて設定される目 標横加速度制限値 Gy t l imi tより大きいとき、目標横加速度 Gytの絶対値が目標横 加速度制限値 Gyt l imi tになるように目標横加速度 Gytが制限される。従って、 目 標横加速度 Gytの絶対値がその時点で車両に発生し得る横加速度の範囲内の値に 制限されるので、 路面摩擦係数 /が小さい路面を車両が旋回走行する際に目標横 加速度 Gyt と実横加速度 Gyとの偏差が過度に大きくなることがなく、 その結果、 各車輪に過度の制動力が発生して車両が不安定になることが防止された。
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、 本発明の範囲内において種々 の変形例を採用することができる。 例えば、 上記実施形態においては、 実際の横 加速度 Gyを目標横加速度 Gytに近づけるための制御目標として車両の各車輪のス リップ率を使用しているが、例えば、各車輪のホイールシリンダ^ *内のブレーキ 液圧等、 各車輪に付与されるブレーキ力に応じて変化する物理量であればどのよ うな物理量を制御目標としてもよい。
また、 上記実施形態においては、 目標横加速度制限値 Gyt l imi tは図 3に示すよ うに路面摩擦係数 が大きくなるほど線形的に大きくなるように算出されるが、 路面摩擦係数 nが大きくなるほど目標'横加速度制限値 Gy U iini tが大きくなるよう に設定されれば、 路面摩擦係数 と目標横加速度制限値 Gyt l imi tとの関係はどの ような関係であってもよい。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 車両の車体速度を取得する車体速度取得手段と、
前記車両の操舵輪の転舵角を変更するステアリングの操作量を取得するステア リング操作量取得手段と、
前記車両に働く加速度の車体左右方向の成分である横加速度の実際値を実横加 速度として取得する実横加速度取得手段と、
少なくとも前記車体速度及び前記ステアリング操作量に基いて予め定められた 所定の規則に従って前記横加速度の目標値を目標横加速度として算出する目標横 加速度算出手段と、
前記実横加速度が前記目標横加速度に近づくように前記車両の前輪及び後輪の 各車輪に付与される制動力を制御する制動力制御手段と、
を備えた車両の運動制御装置。
2 . 請求の範囲 1に記載の車両の運動制御装置であって、
前記車両が走行している路面と同車両のタイヤとの間の摩擦係数である路面摩 擦係数を取得する路面摩擦係数取得手段と、
前記路面摩擦係数に応じて目標横加速度制限値を設定するとともに前記目標横 加速度の絶対値が同目標横加速度制限値より大きいとき同目標横加速度の絶対値 が同目標横加速度制限値になるように同目標横加速度を制限する目標横加速度制 限手段と、
を備えた車両の運動制御装置。
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