JP3812017B2

JP3812017B2 - 車両の運動制御装置

Info

Publication number: JP3812017B2
Application number: JP30581096A
Authority: JP
Inventors: 憲司十津; 由行安井; 孝之伊藤; 憲雄山崎
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1996-10-30
Filing date: 1996-10-30
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2016-10-30
Also published as: DE19747754A1; US5913578A; JPH10129441A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、車両の旋回時等において、ブレーキペダルの操作に起因した制動状態にあるか否かに拘らず各車輪に対して制動力を付与することにより、過度のオーバーステア及び過度のアンダーステアを抑制制御する制動操舵制御機能と、制動時に車輪がロックしないように車輪に対する制動力を制御してスリップを防止するアンチスキッド制御機能を有する車両の運動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、車両の運動特性、特に旋回特性を制御する手段として、制動力の左右差制御により旋回モーメントを直接制御する手段が注目され、実用に供されつつある。例えば、特開平２−７０５６１号公報には、車両の横力の影響を補償する制動制御手段により車両の安定性を維持する運動制御装置が提案されている。同装置においては、実ヨーレイトと目標ヨーレイトの比較結果に応じて制動制御手段により車両に対する制動力を制御するように構成されており、例えばコーナリング時の車両の運動に対しても確実に安定性を維持することができる。これにより、ブレーキペダルの操作に起因した制動状態にあるか否かに拘らず各車輪に対して制動力が付与され、所謂制動操舵制御によって、オーバーステア抑制制御及びアンダーステア抑制制御が行なわれる。
【０００３】
また、特開平７−１１７６５４号公報には、各車輪に車両の運動状態に応じた制動力を付与して車両の挙動を立て直すようにした車両用制動力制御装置に関し、フィードフォワード制御を導入することにより、車両の挙動異常を迅速且つ高精度に立て直すことを課題とし、以下の手段を設けることとしている。即ち、目標スリップ率に応じたフィードフォワード制御信号を出力するフィードフォワード制御手段と、別途出力されたフィードバック制御信号にフィードフォワード制御信号を合成して油圧制御装置に出力する合成出力手段を備えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来より、車両の急制動時に車輪がロックしないように、各車輪の回転状態に応じてホイールシリンダに対するブレーキ液圧を制御して制動力を制御するアンチスキッド制御機能をはじめ種々の機能も具備しており、これらの機能に前述の操舵制御機能を組み合わせ、運動制御装置として有効に機能するように構成することができる。
【０００５】
この場合において、アンチキッド制御のための減圧作動時には、減圧量が過大となって車輪加速度及びコーナリングフォースの過度の低下を惹起することを防止するため、減圧量を補正する減圧補償処理が行なわれる。これに対し、減圧作動後の増圧制御に関し、それまでの総減圧量に応じて増圧する処理を増圧補償処理といい、例えば前回までの総減圧時間、車輪加速度、路面摩擦係数等に基づいて増圧量が補正される。
【０００６】
然し乍ら、車両の各車輪で実行し得る制御モードは一つであるので、例えば一つの車輪で制動操舵制御が行なわれているときにアンチスキッド制御モードが設定されると、アンチスキッド制御モードでは制動力の増大は出来ないので、減圧作動による操舵制御のみとなるが、減圧しすぎると制動力が低下するという背反事項がある。これは、制動操舵制御が車輪に対して制動力を付与する制御であるのに対し、アンチスキッド制御が、ロック傾向の車輪に対する制動力を低減する制御であることから生ずる。このような場合には、アンチスキッド制御モードを優先して処理する必要があるが、操舵制御機能を停止させることは望ましくない。
【０００７】
図１６は路面の摩擦係数μ及びコーナリングフォースＣＦとスリップ率Ｓとの関係を示すμ−Ｓ特性図である。また、図１７は一つの車輪に対するアンチスキッド制御状況を示すもので、図１６のμ−Ｓ曲線に付したａ乃至ｄの点に対応する時点にａ乃至ｄを付している。図１７において、Ｖso**は推定車体速度、Ｖw** は車輪速度、Ｗc** はホイールシリンダ液圧を表す。また、図１６及び図１７において、ｃ点は摩擦係数のピーク値（μピーク）で、アンチキッド制御開始時を表し、ｄ点は急減圧作動の終了時点、ａ点は保持（又は、減圧作動）から増圧作動に転じた時点、ｂ点は増圧補償処理を終了すべき時点を夫々表す。そして、図１７に示すように、ｃ点からａ点までが減圧補償処理が行なわれる領域で、ａ点からｂ点までが増圧補償処理が行なわれる領域である。
【０００８】
図１６から明らかなように、ａ点からｄ点に至る過程でコーナリングフォースＣＦが急激に減少するので、これを利用して操舵制御を行なうことができる。このとき、コーナリングフォースＣＦを迅速に減少させるためにはｃ点乃至ｄ点に迅速に到達させればよいが、アンチスキッド制御を損なわないよう、減圧作動後のａ点からｂ点への移行（増圧補償処理）を迅速に行なうことが肝要である。
【０００９】
而して、制御対象の車輪に対し制動操舵制御とアンチスキッド制御が同時に行なわれるとき、即ち、制御対象の車輪がアンチスキッド制御中に制動操舵制御が行なわれるとき、もしくは制動操舵制御中にアンチスキッド制御が行なわれるときには、コーナリングフォースを迅速に減少させることによって、アンチスキッド制御を損なうことなく操舵制御を行なうことができる。
【００１０】
一方、制動操舵制御に基づいて設定される目標スリップ率は、アンチスキッド制御の側からみれば過大となる場合があるので、制御対象の車輪に対しアンチスキッド制御が行なわれるときには、目標スリップ率に一定の制限を加える必要がある。
【００１１】
そこで、本発明は、車両の運動制御装置において、制御対象の車輪に対し制動操舵制御とアンチスキッド制御が同時に行なわれるときには、迅速にコーナリングフォースが減少するように制御し、両制御を円滑に行なうと共に、制御対象の車輪に対しアンチスキッド制御を実行中は、制動操舵制御に基づいて設定される目標スリップ率に制限を加え、適切にアンチスキッド制御を行ない得る構成とすることを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明の運動制御装置は、図１に構成の概要を示したように、車両の各車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに設けたホイールシリンダＷｆｌ，Ｗｆｒ，Ｗｒｌ，Ｗｒｒのブレーキ液圧を少くともブレーキペダルＢＰの操作に応じて制御し各車輪に対する制動力を制御するブレーキ液圧制御装置ＰＣと、車両の運動状態を判定する車両状態判定手段ＤＲと、この車両状態判定手段ＤＲの判定結果に基づきブレーキ液圧制御装置ＰＣを駆動制御し車両の各車輪に制動力を付与して車両の安定性を制御する制動操舵制御手段ＳＴと、車両状態判定手段ＤＲの判定結果に基づき車両の制動時の各車輪の回転状態に応じてブレーキ液圧制御装置ＰＣを駆動制御し各車輪に対する制動力を制御してスリップを防止するアンチスキッド制御手段ＡＢを備えている。そして、車両の各車輪のうち一つの制御対象の車輪に対し、アンチスキッド制御手段ＡＢによる制御と制動操舵制御手段ＳＴによる制御とが同時に行なわれるときには、ブレーキ液圧制御装置ＰＣによる減圧作動後のブレーキ液圧の増圧速度を、アンチスキッド制御手段ＡＢのみによる制御時の増圧速度より大に設定して制御する増圧補償手段ＰＭを設け、上記アンチスキッド制御手段ＡＢは、車両の制動時の各車輪に対する目標スリップ率を設定する目標スリップ率設定手段を備え、この目標スリップ率設定手段が設定した目標スリップ率に基づきブレーキ液圧制御装置ＰＣを駆動制御するように構成し、目標スリップ率設定手段は、アンチスキッド制御手段ＡＢによる制御と制動操舵制御手段ＳＴによる制御とが同時に行なわれるときの目標スリップ率を、アンチスキッド制御手段ＡＢによる制御での目標スリップ率の上限である所定値以下に制限するように構成したものである。
【００１７】
尚、ブレーキ液圧制御装置ＰＣは、後述の実施形態に示すように、ブレーキペダルＢＰの操作に応じてブレーキ液圧を出力するマスタシリンダのほか、例えば液圧ポンプ及びアキュムレータを備えた補助液圧源を含み、ブレーキペダルＢＰの非操作時にも補助液圧源からブレーキ液圧を出力するように構成することができる。車両状態判定手段ＤＲは、例えば各車輪の車輪速度、車輪加速度、車体横加速度、ヨーレイト等を検出し、これらの検出結果、並びに検出結果に基づいて演算した推定車体速度、車体横すべり角等に基づき、車両の運動状態を判定するように構成し、過度のオーバーステア及び過度のアンダーステアの発生、並びに車輪のロック状態を判定することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の望ましい実施の形態を図面を参照して説明する。図２は本発明の運動制御装置の一実施形態を示すもので、本実施形態のエンジンＥＧはスロットル制御装置ＴＨ及び燃料噴射装置ＦＩを備えた内燃機関で、スロットル制御装置ＴＨにおいてはアクセルペダルＡＰの操作に応じてメインスロットルバルブＭＴのメインスロットル開度が制御される。また、電子制御装置ＥＣＵの出力に応じて、スロットル制御装置ＴＨのサブスロットルバルブＳＴが駆動されサブスロットル開度が制御されると共に、燃料噴射装置ＦＩが駆動され燃料噴射量が制御されるように構成されている。本実施形態のエンジンＥＧは変速制御装置ＧＳ及びディファレンシャルギヤＤＦを介して車両後方の車輪ＲＬ，ＲＲに連結されており、所謂後輪駆動方式が構成されているが、本発明における駆動方式をこれに限定するものではない。
【００１９】
制動系については、車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに夫々ホイールシリンダＷｆｌ，Ｗｆｒ，Ｗｒｌ，Ｗｒｒが装着されており、これらのホイールシリンダＷｆｌ等にブレーキ液圧制御装置ＰＣが接続されている。このブレーキ液圧制御装置ＰＣについては図３を参照して後述する。尚、車輪ＦＬは運転席からみて前方左側の車輪を示し、以下車輪ＦＲは前方右側、車輪ＲＬは後方左側、車輪ＲＲは後方右側の車輪を示している。
【００２０】
図２に示すように、車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲには車輪速度センサＷＳ１乃至ＷＳ４が配設され、これらが電子制御装置ＥＣＵに接続されており、各車輪の回転速度、即ち車輪速度に比例するパルス数のパルス信号が電子制御装置ＥＣＵに入力されるように構成されている。更に、ブレーキペダルＢＰが踏み込まれたときオンとなるブレーキスイッチＢＳ、車両前方の車輪ＦＬ，ＦＲの舵角δf を検出する前輪舵角センサＳＳｆ、車両の横加速度を検出する横加速度センサＹＧ及び車両のヨーレイトを検出するヨーレイトセンサＹＳ等が電子制御装置ＥＣＵに接続されている。ヨーレイトセンサＹＳにおいては、車両重心を通る鉛直軸回りの車両回転角（ヨー角）の変化速度、即ちヨー角速度（ヨーレイト）が検出され、実ヨーレイトγとして電子制御装置ＥＣＵに出力される。
【００２１】
尚、従動輪側の左右の車輪（本実施形態では車両前方の車輪ＦＬ，ＦＲ）の車輪速度差Ｖfd（＝Ｖwfr −Ｖwfl ）に基づき実ヨーレイトγを推定することができるので、車輪速度センサＷＳ１及びＷＳ２の検出出力を利用することとすればヨーレイトセンサＹＳを省略することができる。更に、車輪ＲＬ，ＲＲ間に舵角制御装置（図示せず）を設けることとしてもよく、これによれば電子制御装置ＥＣＵの出力に応じてモータ（図示せず）によって車輪ＲＬ，ＲＲの舵角を制御することもできる。
【００２２】
本実施形態の電子制御装置ＥＣＵは、図２に示すように、バスを介して相互に接続されたプロセシングユニットＣＰＵ、メモリＲＯＭ，ＲＡＭ、入力ポートＩＰＴ及び出力ポートＯＰＴ等から成るマイクロコンピュータＣＭＰを備えている。上記車輪速度センサＷＳ１乃至ＷＳ４、ブレーキスイッチＢＳ、前輪舵角センサＳＳｆ、ヨーレイトセンサＹＳ、横加速度センサＹＧ等の出力信号は増幅回路ＡＭＰを介して夫々入力ポートＩＰＴからプロセシングユニットＣＰＵに入力されるように構成されている。また、出力ポートＯＰＴからは駆動回路ＡＣＴを介してスロットル制御装置ＴＨ及びブレーキ液圧制御装置ＰＣに夫々制御信号が出力されるように構成されている。マイクロコンピュータＣＭＰにおいては、メモリＲＯＭは図４乃至図８に示したフローチャートを含む種々の処理に供するプログラムを記憶し、プロセシングユニットＣＰＵは図示しないイグニッションスイッチが閉成されている間当該プログラムを実行し、メモリＲＡＭは当該プログラムの実行に必要な変数データを一時的に記憶する。尚、スロットル制御等の各制御毎に、もしくは関連する制御を適宜組合せて複数のマイクロコンピュータを構成し、相互間を電気的に接続することとしてもよい。
【００２３】
図３は本実施形態におけるブレーキ液圧制御装置ＰＣの一例を示すもので、マスタシリンダＭＣ及び液圧ブースタＨＢがブレーキペダルＢＰの操作に応じて駆動される。液圧ブースタＨＢには補助液圧源ＡＰが接続されており、これらはマスタシリンダＭＣと共に低圧リザーバＲＳに接続されている。
【００２４】
補助液圧源ＡＰは、液圧ポンプＨＰ及びアキュムレータＡccを有する。液圧ポンプＨＰは電動モータＭによって駆動され、低圧リザーバＲＳのブレーキ液を昇圧して出力し、このブレーキ液が逆止弁ＣＶ６を介してアキュムレータＡccに供給され、蓄圧される。電動モータＭは、アキュムレータＡcc内の液圧が所定の下限値を下回ることに応答して駆動され、またアキュムレータＡcc内の液圧が所定の上限値を上回ることに応答して停止する。尚、アキュムレータＡccと低圧リザーバＲＳとの間にはリリーフバルブＲＶが介装されている。而して、アキュムレータＡccから所謂パワー液圧が適宜液圧ブースタＨＢに供給される。液圧ブースタＨＢは、補助液圧源ＡＰの出力液圧を入力し、マスタシリンダＭＣの出力液圧をパイロット圧として、これに比例したブースタ液圧に調圧するもので、これによってマスタシリンダＭＣが倍力駆動される。
【００２５】
マスタシリンダＭＣと車両前方のホイールシリンダＷｆｒ，Ｗｆｌの各々を接続する前輪側の液圧路には、電磁切換弁ＳＡ１及びＳＡ２が介装されており、これらは制御通路Ｐｆｒ及びＰｆｌを介して夫々電磁開閉弁ＰＣ１，ＰＣ５及び電磁開閉弁ＰＣ２，ＰＣ６に接続されている。また、液圧ブースタＨＢとホイールシリンダＷｆｒ等の各々を接続する液圧路には電磁開閉弁ＳＡ３、給排制御用の電磁開閉弁ＰＣ１乃至ＰＣ８が介装されており、後輪側には比例減圧弁ＰＶが介装されている。そして、電磁開閉弁ＳＴＲを介して補助液圧源ＡＰが電磁開閉弁ＳＡ３の下流側に接続されている。図３では前輪の液圧制御系と後輪の液圧制御系に区分された前後配管が構成されているが、所謂Ｘ配管としてもよい。
【００２６】
前輪側液圧系において、電磁開閉弁ＰＣ１及びＰＣ２は電磁開閉弁ＳＴＲに接続されている。電磁開閉弁ＳＴＲは２ポート２位置の電磁開閉弁であり、非作動時の閉位置では遮断状態で、作動時の開位置では電磁開閉弁ＰＣ１及びＰＣ２を直接アキュムレータＡccに連通する。電磁切換弁ＳＡ１及び電磁切換弁ＳＡ２は３ポート２位置の電磁切換弁で、非作動時は図３に示す第１位置にあってホイールシリンダＷｆｒ，Ｗｆｌは何れもマスタシリンダＭＣに連通接続されているが、ソレノイドコイルが励磁され第２位置に切換わると、ホイールシリンダＷｆｒ，Ｗｆｌは何れもマスタシリンダＭＣとの連通が遮断され、夫々電磁開閉弁ＰＣ１及びＰＣ５、電磁開閉弁ＰＣ２及びＰＣ６と連通する。
【００２７】
これら電磁開閉弁ＰＣ１及びＰＣ２に対して並列に逆止弁ＣＶ１及びＣＶ２が接続されており、逆止弁ＣＶ１の流入側が制御通路Ｐｆｒに、逆止弁ＣＶ２の流入側が制御通路Ｐｆｌに夫々接続されている。逆止弁ＣＶ１は、電磁切換弁ＳＡ１が作動位置（第２位置）にある場合において、ブレーキペダルＢＰが開放されたときには、ホイールシリンダＷｆｒのブレーキ液圧を液圧ブースタＨＢの出力液圧の低下に迅速に追従させるために設けられたもので、液圧ブースタＨＢ方向へのブレーキ液の流れは許容されるが逆方向の流れは阻止される。尚、逆止弁ＣＶ２についても同様である。
【００２８】
次に、後輪側液圧系について説明すると、電磁開閉弁ＳＡ３は２ポート２位置の電磁開閉弁で、非作動時には図３に示す開位置にあって、電磁開閉弁ＰＣ３，ＰＣ４は比例減圧弁ＰＶを介して液圧ブースタＨＢと連通する。このとき、電磁開閉弁ＳＴＲは閉位置とされ、アキュムレータＡccとの連通が遮断される。電磁開閉弁ＳＡ３が作動時の閉位置に切換えられると、電磁開閉弁ＰＣ３，ＰＣ４は液圧ブースタＨＢとの連通が遮断され、比例減圧弁ＰＶを介して電磁開閉弁ＳＴＲに接続され、この電磁開閉弁ＳＴＲが作動時にアキュムレータＡccと連通する。
【００２９】
また、電磁開閉弁ＰＣ３及びＰＣ４に対して並列に逆止弁ＣＶ３及びＣＶ４が接続されており、逆止弁ＣＶ３の流入側がホイールシリンダＷｒｒに、逆止弁ＣＶ４の流入側がホイールシリンダＷｒｌに夫々接続されている。これらの逆止弁ＣＶ３，ＣＶ４は、ブレーキペダルＢＰが開放されたときには、ホイールシリンダＷｒｒ，Ｗｒｌのブレーキ液圧を液圧ブースタＨＢの出力液圧の低下に迅速に追従させるために設けられたもので、電磁開閉弁ＳＡ３方向へのブレーキ液の流れが許容され逆方向の流れは阻止される。更に、逆止弁ＣＶ５が電磁開閉弁ＳＡ３に並列に設けられており、電磁開閉弁ＳＡ３が閉位置にあるときにも、ブレーキペダルＢＰによる踏み増しが可能とされている。
【００３０】
上記電磁切換弁ＳＡ１，ＳＡ２及び電磁開閉弁ＳＡ３，ＳＴＲ並びに電磁開閉弁ＰＣ１乃至ＰＣ８は前述の電子制御装置ＥＣＵによって駆動制御され、アンチスキッド制御のみならず、制動操舵制御を初めとする各種制御が行なわれる。例えば、車両が旋回運動中において、過度のオーバーステアと判定されたときには、例えば旋回外側の前輪に制動力が付与され、車両に対し外向きのヨーモーメント、即ち車両を旋回外側に向けるヨーモーメントが生ずるように制御される。これをオーバーステア抑制制御と呼び、安定性制御とも呼ばれる。また、車両が旋回運動中に過度のアンダーステアと判定されたときには、本実施形態のように後輪駆動車の場合、旋回外側の前輪及び後二輪に制動力が付与され、車両に対し内向きのヨーモーメント、即ち車両を旋回内側に向けるヨーモーメントが生ずるように制御される。これはアンダーステア抑制制御と呼び、コーストレース性制御とも呼ばれる。そして、オーバーステア抑制制御とアンダーステア抑制制御は制動操舵制御と総称される。
【００３１】
而して、ブレーキペダルＢＰが操作されていない状態で行なわれる制動操舵制御時には、液圧ブースタＨＢ及びマスタシリンダＭＣからはブレーキ液圧が出力されないので、電磁切換弁ＳＡ１，ＳＡ２が第２位置とされ、電磁開閉弁ＳＡ３が閉位置とされ、そして電磁開閉弁ＳＴＲが開位置とされる。これにより、補助液圧源ＡＰの出力パワー液圧が電磁開閉弁ＳＴＲ並びに開状態の電磁開閉弁ＰＣ１乃至ＰＣ８を介してホイールシリンダＷｆｒ等に供給され得る状態となる。このように、電磁開閉弁ＰＣ１乃至ＰＣ８が適宜開閉駆動されることによって各ホイールシリンダ内のブレーキ液圧が急増圧、パルス増圧（緩増圧）、パルス減圧（緩減圧）、急減圧、及び保持状態とされ、上記のオーバーステア抑制制御及び／又はアンダーステア抑制制御が行なわれる。
【００３２】
上記のように構成された本実施形態においては、電子制御装置ＥＣＵにより制動操舵制御、アンチスキッド制御等の一連の処理が行なわれ、イグニッションスイッチ（図示せず）が閉成されると図４乃至図８等のフローチャートに対応したプログラムの実行が開始する。図４は車両の運動制御作動を示すもので、先ずステップ１０１にてマイクロコンピュータＣＭＰが初期化され、各種の演算値がクリアされる。次にステップ１０２において、車輪速度センサＷＳ１乃至ＷＳ４の検出信号が読み込まれると共に、前輪舵角センサＳＳｆの検出信号（舵角δf ）、ヨーレイトセンサＹＳの検出信号（実ヨーレイトγ）及び横加速度センサＹＧの検出信号（即ち、実横加速度であり、Ｇyaで表す）が読み込まれる。
【００３３】
続いてステップ１０３に進み、各車輪の車輪速度Ｖw** （**は各車輪FR等を表す）が演算されると共に、これらが微分され各車輪の車輪加速度ＤＶw** が求められる。続いて、ステップ１０４において各車輪の車輪速度Ｖw** の最大値が車両重心位置での推定車体速度Ｖsoとして演算される（Ｖso＝ＭＡＸ( Ｖw**)）。また、各車輪の車輪速度Ｖw** に基づき各車輪毎に推定車体速度Ｖso**が求められ、必要に応じ、車両旋回時の内外輪差等に基づく誤差を低減するため正規化が行われる。更に、推定車体速度Ｖsoが微分され、車両重心位置での推定車体加速度ＤＶsoが演算される。そして、ステップ１０５において、上記ステップ１０３及び１０４で求められた各車輪の車輪速度Ｖw** と推定車体速度Ｖso**（あるいは、正規化推定車体速度）に基づき各車輪の実スリップ率Ｓa** がＳa** ＝（Ｖso**−Ｖw** ）／Ｖso**として求められる。次に、ステップ１０６おいて、車両重心位置での推定車体加速度ＤＶsoと横加速度センサＹＧの検出信号の実横加速度Ｇyaに基づき、路面摩擦係数μが近似的に（ＤＶso²＋Ｇya²)^1/2として求められる。更に、路面摩擦係数を検出する手段として、直接路面摩擦係数を検出するセンサ等、種々の手段を用いることができる。
【００３４】
続いて、ステップ１０７にて車体横すべり角速度Ｄβが演算されると共に、ステップ１０８にて車体横すべり角βが演算される。この車体横すべり角βは、車両の進行方向に対する車体のすべりを角度で表したもので、次のように演算し推定することができる。即ち、車体横すべり角速度Ｄβは車体横すべり角βの微分値ｄβ／ｄｔであり、ステップ１０７にてＤβ＝Ｇy ／Ｖso−γとして求めることができ、これをステップ１０８にて積分しβ＝∫（Ｇy ／Ｖso−γ）ｄｔとして車体横すべり角βを求めることができる。尚、Ｇy は車両の横加速度、Ｖsoは車両重心位置での推定車体速度、γはヨーレイトを表す。あるいは、進行方向の車速Ｖx とこれに垂直な横方向の車速Ｖy の比に基づき、β＝ｔａｎ^-1（Ｖy ／Ｖx ）として求めることもできる。
【００３５】
そして、ステップ１０９に進み制動操舵制御処理が行なわれ、後述するように制動操舵制御に供する目標スリップ率が設定され、後述のステップ１１７の液圧サーボ制御により、車両の運転状態に応じてブレーキ液圧制御装置ＰＣが制御され各車輪に対する制動力が制御される。この制動操舵制御は、後述する全ての制御モードにおける制御に対し重畳される。この後ステップ１１０に進み、アンチスキッド制御開始条件を充足しているか否かが判定される。開始条件を充足し制動操舵時にアンチスキッド制御開始と判定されると、ステップ１１１にて制動操舵制御及びアンチスキッド制御の両制御を行なうための制御モードに設定される。
【００３６】
ステップ１１０にてアンチスキッド制御開始条件を充足していないと判定されたときには、ステップ１１２に進み前後制動力配分制御開始条件を充足しているか否かが判定され、制動操舵制御時に前後制動力配分制御開始と判定されるとステップ１１３に進み、制動操舵制御及び前後制動力配分制御の両制御を行なうための制御モードに設定され、充足していなければステップ１１４に進みトラクション制御開始条件を充足しているか否かが判定される。制動操舵制御時にトラクション制御開始と判定されるとステップ１１５にて制動操舵制御及びトラクション制御の両制御を行なうための制御モードに設定され、制動操舵制御時に何れの制御も開始と判定されていないときには、ステップ１１６にて制動操舵制御開始条件を充足しているか否かが判定される。制動操舵制御開始と判定されるとステップ１１７に進み制動操舵制御のみを行なう制御モードに設定される。そして、これらの制御モードに基づきステップ１１８にて液圧サーボ制御が行なわれ、ステップ１０２に戻る。ステップ１１６において制動操舵制御開始条件も充足していないと判定されると、ステップ１１９にて全ての電磁弁のソレノイドがオフとされた後ステップ１０２に戻る。尚、ステップ１１１，１１３，１１５，１１７に基づき、必要に応じ、車両の運転状態に応じてスロットル制御装置ＴＨのサブスロットル開度が調整されエンジンＥＧの出力が低減され、駆動力が制限されるように構成してもよい。
【００３７】
尚、アンチスキッド制御モードにおいては、前述のように、車両制動時に車輪がロックしないように、各車輪に付与する制動力が制御される。また、前後制動力配分制御モードにおいては、車両の制動時に車両の安定性を維持するように、後輪に付与する制動力の前輪に付与する制動力に対する配分が制御される。そして、トラクション制御モードにおいては、車両駆動時に駆動輪のスリップを防止するように、駆動輪に対し制動力が付与されると共にスロットル制御が行なわれ、これらの制御によって駆動輪に対する駆動力が制御される。
【００３８】
図５は、図４のステップ１０９の制動操舵制御処理における目標スリップ率の設定の具体的処理内容を示すもので、制動操舵制御にはオーバーステア抑制制御及びアンダーステア抑制制御が含まれ、各車輪に関しオーバーステア抑制制御及び／又はアンダーステア抑制制御に応じた目標スリップ率が設定される。先ず、ステップ２０１，２０２においてオーバーステア抑制制御及びアンダーステア抑制制御の開始・終了判定が行なわれる。
【００３９】
ステップ２０１で行なわれるオーバーステア抑制制御の開始・終了判定は、図９に斜線で示す制御領域にあるか否かに基づいて行なわれる。即ち、判定時における車体横すべり角βと車体横すべり角速度Ｄβの値に応じて制御領域に入ればオーバーステア抑制制御が開始され、制御領域を脱すればオーバーステア抑制制御が終了とされ、図９に矢印の曲線で示したように制御される。従って、制御領域と非制御領域の境界（図９に二点鎖線で示す）が、開始領域の境界に相当する。また、後述するように、図９に二点鎖線で示した境界から制御領域側に外れるに従って制御量が大となるように各車輪の制動力が制御される。
【００４０】
一方、ステップ２０２で行なわれるアンダーステア抑制制御の開始・終了判定は、図１０に斜線で示す制御領域にあるか否かに基づいて行なわれる。即ち、判定時において目標横加速度Ｇytに対する実横加速度Ｇyaの変化に応じて、一点鎖線で示す理想状態から外れて制御領域に入ればアンダーステア抑制制御が開始され、制御領域を脱すればアンダーステア抑制制御が終了とされ、図１０に矢印の曲線で示したように制御される。
【００４１】
続いて、ステップ２０３にてオーバーステア抑制制御が制御中か否かが判定され、制御中でなければステップ２０４にてアンダーステア抑制制御が制御中か否かが判定され、これも制御中でなければそのままメインルーチンに戻る。ステップ２０４にてアンダーステア抑制制御と判定されたときにはステップ２０５に進み、各車輪の目標スリップ率が後述するアンダーステア抑制制御用に設定される。ステップ２０３にてオーバーステア抑制制御と判定されると、ステップ２０６に進みアンダーステア抑制制御か否かが判定され、アンダーステア抑制制御でなければステップ２０７において各車輪の目標スリップ率は後述するオーバーステア抑制制御用に設定される。また、ステップ２０６でアンダーステア抑制制御が制御中と判定されると、オーバーステア抑制制御とアンダーステア抑制制御が同時に行なわれることになり、ステップ２０８にて同時制御用の目標スリップ率が設定される。
【００４２】
ステップ２０７におけるオーバーステア抑制制御用の目標スリップ率の設定には、車体横すべり角βと車体横すべり角速度Ｄβが用いられる。また、アンダーステア抑制制御における目標スリップ率の設定には、目標横加速度Ｇytと実横加速度Ｇyaとの差が用いられる。この目標横加速度ＧytはＧyt＝γ（θｆ）・Ｖsoに基づいて求められる。ここで、γ（θｆ）はγ（θｆ）＝｛θｆ／( Ｎ・Ｌ) ｝・Ｖso／（１＋Ｋh ・Ｖso²）として求められ、Ｋh はスタビリティファクタ、Ｎはステアリングギヤレシオ、Ｌはホイールベースを表す。
【００４３】
ステップ２０５における各車輪の目標スリップ率は、旋回外側の前輪がＳtufoに設定され、旋回外側の後輪がＳturoに設定され、旋回内側の後輪がＳturiに設定される。ここで示したスリップ率（Ｓ）の符号については "t"は「目標」を表し、後述の「実測」を表す "a"と対比される。 "u"は「アンダーステア抑制制御」を表し、 "r"は「後輪」を表し、 "o"は「外側」を、 "i"は「内側」を夫々表す。
【００４４】
ステップ２０７における各車輪の目標スリップ率は、旋回外側の前輪がＳtefoに設定され、旋回外側の後輪がＳteroに設定され、旋回内側の後輪がＳteriに設定される。ここで、 "e"は「オーバーステア抑制制御」を表す。そして、ステップ２０８においては、各車輪の目標スリップ率は、旋回外側の前輪がＳtefoに設定され、旋回外側の後輪がＳturoに設定され、旋回内側の後輪がＳturiに夫々設定される。即ち、オーバーステア抑制制御とアンダーステア抑制制御が同時に行なわれるときには、旋回外側の前輪はオーバーステア抑制制御の目標スリップ率と同様に設定され、後輪は何れもアンダーステア抑制制御の目標スリップ率と同様に設定される。尚、何れの場合も旋回内側の前輪（即ち、後輪駆動車における従動輪）は推定車体速度設定用のため非制御とされている。
【００４５】
オーバーステア抑制制御に供する旋回外側前輪の目標スリップ率Ｓtefoは、Ｓtefo＝Ｋ1 ・β＋Ｋ2 ・Ｄβとして設定され、旋回外側後輪の目標スリップ率ＳteroはＳtero＝Ｋ3 ・β＋Ｋ4 ・Ｄβとして設定され、目標スリップ率ＳteriはＳteri＝Ｋ5 ・β＋Ｋ6 ・Ｄβとして設定される。ここで、Ｋ1 乃至Ｋ6 は定数で、旋回外側の車輪に対する目標スリップ率Ｓtefo及びＳteroは、加圧方向（制動力を増大する方向）の制御を行なう値に設定される。これに対し、旋回内側の車輪に対する目標スリップ率Ｓteriは、減圧方向（制動力を低減する方向）の制御を行なう値に設定される。
【００４６】
一方、アンダーステア抑制制御に供する目標スリップ率は、目標横加速度Ｇytと実横加速度Ｇyaの偏差ΔＧy に基づいて以下のように設定される。即ち、旋回外側の前輪に対する目標スリップ率ＳtefoはＫ7 ・ΔＧy と設定され、定数Ｋ7 は加圧方向（もしくは減圧方向）の制御を行なう値に設定される。また、後輪に対する目標スリップ率Ｓturo及びＳturiは夫々Ｋ8 ・ΔＧy 及びＫ9 ・ΔＧy に設定され、定数Ｋ8 ，Ｋ9 は何れも加圧方向の制御を行なう値に設定される。
【００４７】
図６及び図７は図４のステップ１１８で行なわれる液圧サーボ制御の処理内容を示すもので、各車輪についてホイールシリンダ液圧のスリップ率サーボ制御が行なわれる。先ず、前述のステップ２０５，２０７又は２０８にて設定された目標スリップ率Ｓt** がステップ３０１にて読み出され、これらがそのまま各車輪の目標スリップ率Ｓt** として読み出される。次に、ステップ３０２に進みアンチスキッド制御中か否かが判定され、そうであればステップ３０３にて、目標スリップ率Ｓt** に対し、図１３に示すように所定の制限が課せられる。
【００４８】
即ち、制動操舵制御上の要請から車体横すべり角βに基づいて設定される目標スリップ率Ｓt** が２０％を超える場合には、アンチスキッド制御中であれば、２０％以下とされる。而して、ステップ３０４に進み、この目標スリップ率Ｓt** にアンチスキッド制御用のスリップ率補正量ΔＳs** が加算されて、目標スリップ率Ｓt** が更新される。アンチスキッド制御中でなければ、ステップ３０５に進み前後制動力配分制御中か否かが判定される。ステップ３０５で前後制動力配分制御中と判定されると、ステップ３０６にて目標スリップ率Ｓt** にスリップ率補正量ΔＳb** が加算されて更新され、そうでなければステップ３０７に進む。
【００４９】
ステップ３０７ではトラクション制御中か否かが判定され、そうであればステップ３０８にて目標スリップ率Ｓt** にスリップ率補正量ΔＳr** が加算されて更新される。ステップ３０４，３０６及び３０８で目標スリップ率Ｓt** が更新された後、あるいはステップ３０７にてトラクション制御中でもないと判定されたときにはそのままで、ステップ３０９に進み各車輪毎にスリップ率偏差ΔＳt** が演算されると共に、ステップ３１０にて車体加速度偏差ΔＤＶso**が演算される。尚、図６ではアンチスキッド制御、前後制動力配分制御及びトラクション制御を例示したが、図５及び図６に列挙した各制御についても同様に目標スリップ率Ｓt** が設定される。
【００５０】
上記ステップ３０９においては、各車輪の目標スリップ率Ｓt** と実スリップ率Ｓa** の差が演算されスリップ率偏差ΔＳt** が求められる（ΔＳt** ＝Ｓt** −Ｓa** ）。また、ステップ３１０においては車両重心位置での推定車体加速度ＤＶsoと制御対象の車輪における車輪加速度ＤＶw** の差が演算され、車体加速度偏差ΔＤＶso**が求められる。このときの各車輪の実スリップ率Ｓa** 及び車体加速度偏差ΔＤＶso**はアンチスキッド制御、トラクション制御等の制御モードに応じて演算が異なるが、これらについては説明を省略する。
【００５１】
続いて、ステップ３１１に進みスリップ率偏差ΔＳt** が所定値Ｋa と比較され、所定値Ｋa 以上であればステップ３１２にてスリップ率偏差ΔＳt** の積分値が更新される。即ち、今回のスリップ率偏差ΔＳt** にゲインＧI** を乗じた値が前回のスリップ率偏差積分値ＩΔＳt** に加算され、今回のスリップ率偏差積分値ＩΔＳt** が求められる。スリップ率偏差｜ΔＳt** ｜が所定値Ｋa を下回るときにはステップ３１３にてスリップ率偏差積分値ＩΔＳt** はクリア（０）される。次に、図７のステップ３１４乃至３１７において、スリップ率偏差積分値ＩΔＳt** が上限値Ｋb 以下で下限値Ｋc 以上の値に制限され、上限値Ｋb を超えるときはＫb に設定され、下限値Ｋc を下回るときはＫc に設定された後、ステップ３１８に進む。
【００５２】
ステップ３１８においては、各制御モードにおけるブレーキ液圧制御に供する一つのパラメータＹ**がＧs** ・（ΔＳt** ＋ＩΔＳt** ）として演算される。ここでＧs** はゲインであり、車体横すべり角βに応じて図１２に実線で示すように設定される。また、ステップ３１９において、ブレーキ液圧制御に供する別のパラメータＸ**がＧd** ・ΔＤＶso**として演算される。このときのゲインＧd** は図１２に破線で示すように一定の値である。
【００５３】
この後、ステップ３２０に進み、各車輪毎に、上記パラメータＸ**，Ｙ**に基づき、図１１に示す制御マップに従って液圧制御モードが設定される。図１１においては予め急減圧領域、パルス減圧領域、保持領域、パルス増圧領域及び急増圧領域の各領域が設定されており、ステップ３２０にてパラメータＸ**及びＹ**の値に応じて、何れの領域に該当するかが判定される。尚、非制御状態では、液圧制御モードは設定されない（ソレノイドオフ）。更に、ステップ３２０にて今回判定された領域が、前回判定された領域に対し、増圧から減圧もしくは減圧から増圧に切換わる場合には、ステップ３２１において増減圧補償処理が行われるが、これについては後述する。そして、ステップ３２２にて上記液圧制御モードに応じて、ブレーキ液圧制御装置ＰＣを構成する各電磁弁のソレノイドが駆動され、各車輪の制動力が制御される。
【００５４】
図８は上記ステップ３２１で実行される増減圧補償処理のうちの増圧補償処理の内容を示すもので、先ずステップ４０１において、制動操舵制御及びアンチスキッド制御の両制御を行なうための制御モード（図４のステップ１１１で設定）に設定されているか否かが判定される。「制動操舵制御＋アンチスキッド制御」の制御モードに設定されていると判定されると、ステップ４０２に進み、急増圧モードか否かが判定され、急増圧モードでなければ更にステップ４０３に進み、パルス増圧モードか否かが判定される。而して、急増圧モードであれば、ステップ４０４にて急増圧時間が修正され、パルス増圧モードであれば、ステップ４０５にて増圧勾配が修正される。
【００５５】
上記ステップ４０４において実行される急増圧時間の修正は、「制動操舵制御＋アンチスキッド制御」の制御モード時の急増圧時間を、アンチスキッド制御のみの制御モード時の急増圧時間より長く設定することによって行なわれる。例えば、前回までの総減圧時間に応じて設定されるホイールシリンダ液圧回復時の目標液圧係数がＫｔ倍とされる（例えば、Ｋｔ＝１．２）。具体的には、今回の急増圧時間がアンチスキッド制御のみの制御モード時のＫｔ倍とされる。
【００５６】
一方、上記ステップ４０５において実行されるパルス増圧モード時の増圧勾配の修正は、図１４及び図１５に基づき、「制動操舵制御＋アンチスキッド制御」の制御モード時のデューティ比を、アンチスキッド制御のみの制御モード時のデューティ比より大に設定することによって行なわれる。具体的には、パルス増圧の実行回数に応じて増圧時間（電磁弁のオン時間）が図１４に示すように設定される。また、マスタシリンダ液圧とホイールシリンダ液圧の液圧差に応じて、パルス増圧信号の周期が図１５に示すように設定される。
【００５７】
この後、ステップ４０６に進み、アンチスキッド制御のみの制御モードにおける増減圧補償処理、マスタシリンダ液圧及びホイールシリンダ液圧の変動に伴う増減圧補償処理等、種々の増減圧補償処理が行なわれる。尚、これらについては本願発明に直接関係しないので説明を省略する。
【００５８】
而して、上記ステップ４０４，４０５の処理によって急速に目標スリップ率Ｓt**が増大し、迅速に（μピークを超えて）図１６のｃ点乃至ｄ点に至り、コーナリングフォースＣＦを急減させることができ、これによりアンチスキッド制御中でも操舵制御が可能となる。しかも、ステップ３０３において目標スリップ率Ｓ t**の上限値が設定されているので、過剰な制御が防止される。
【００５９】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、本発明の車両の運動制御装置においては、増圧補償手段を備え、制御対象の車輪に対し、アンチスキッド制御手段による制御と制動操舵制御手段による制御とが同時に行なわれるときには、ブレーキ液圧制御装置による減圧作動後のブレーキ液圧の増圧速度を、アンチスキッド制御手段のみによる制御時の増圧速度より大に設定して制御するように構成されているので、アンチスキッド制御手段による制御と制動操舵制御手段による制御とが同時に行なわれるときでも、迅速にコーナリングフォースを減少させることができ、両制御を円滑に行なうことができ、しかも、目標スリップ率設定手段が、アンチスキッド制御手段による制御と制動操舵制御手段による制御とが同時に行なわれるときの目標スリップ率を、アンチスキッド制御手段による制御での目標スリップ率の上限である所定値以下に制限するように構成されているので、制動操舵制御手段による過剰な制御を防止し、適切にアンチスキッド制御を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両の運動制御装置の概要を示すブロック図である。
【図２】本発明の運動制御装置の一実施形態の全体構成図である。
【図３】本発明の一実施形態におけるブレーキ液圧制御装置の一例を示す構成図である。
【図４】本発明の一実施形態における車両の運動制御の全体を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態における制動操舵制御処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態における液圧サーボ制御の処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態における液圧サーボ制御の処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態における増減圧補償処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の一実施形態におけるオーバーステア抑制制御の開始・終了判定領域を示すグラフである。
【図１０】本発明の一実施形態におけるアンダーステア抑制制御の開始・終了判定領域を示すグラフである。
【図１１】本発明の一実施形態においてブレーキ液圧制御に供するパラメータと液圧制御モードとの関係を示すグラフである。
【図１２】本発明の一実施形態における車体横すべり角とパラメータ演算用のゲインとの関係を示すグラフである。
【図１３】本発明の一実施形態において、アンチスキッド制御時の車体横すべり角βと目標スリップ率Ｓt** との関係を示すグラフである。
【図１４】本発明の一実施形態において、パルス増圧の実行回数とパルス増圧信号の増圧時間との関係を示すグラフである。
【図１５】本発明の一実施形態において、マスタシリンダ液圧とホイールシリンダ液圧の液圧差と、パルス増圧信号の周期との関係を示すグラフである。
【図１６】路面摩擦係数とスリップ率の関係を示すグラフである。
【図１７】一つの車輪に対するアンチスキッド制御状況を示すグラフである。
【符号の説明】
ＢＰブレーキペダル
ＢＳブレーキスイッチ
ＭＣマスタシリンダ
ＨＢ液圧ブースタ
Ｗfr，Ｗfl，Ｗrr，Ｗrl ホイールシリンダ
ＷＳ１〜ＷＳ４車輪速度センサ
ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬ車輪
ＰＣブレーキ液圧制御装置
ＳＴサブスロットルバルブ
ＥＧエンジン
ＧＳ変速制御装置
ＹＳヨーレイトセンサ
ＹＧ横加速度センサ
ＦＩ燃料噴射装置
ＤＦディファレンシャルギヤ
ＳＳｆ前輪舵角センサ
ＣＭＰマイクロコンピュータ
ＩＰＴ入力ポート
ＯＰＴ出力ポート
ＥＣＵ電子制御装置

Claims

車両の各車輪に設けたホイールシリンダのブレーキ液圧を少くともブレーキペダルの操作に応じて制御し各車輪に対する制動力を制御するブレーキ液圧制御装置と、前記車両の運動状態を判定する車両状態判定手段と、前記ブレーキペダルの操作に起因した制動状態にあるか否かに拘らず前記車両状態判定手段の判定結果に基づき前記ブレーキ液圧制御装置を駆動制御し前記車両の各車輪に制動力を付与して前記車両の安定性を制御する制動操舵制御手段と、前記車両状態判定手段の判定結果に基づき前記車両の制動時の各車輪の回転状態に応じて前記ブレーキ液圧制御装置を駆動制御し各車輪に対する制動力を制御してスリップを防止するアンチスキッド制御手段とを備えた車両の運動制御装置において、前記車両の各車輪のうち一つの制御対象の車輪に対し、前記アンチスキッド制御手段による制御と前記制動操舵制御手段による制御とが同時に行なわれるときには、前記ブレーキ液圧制御装置による減圧作動後のブレーキ液圧の増圧速度を、前記アンチスキッド制御手段のみによる制御時の増圧速度より大に設定して制御する増圧補償手段を備え、前記アンチスキッド制御手段が、前記車両の制動時の各車輪に対する目標スリップ率を設定する目標スリップ率設定手段を備え、該目標スリップ率設定手段が設定した目標スリップ率に基づき前記ブレーキ液圧制御装置を駆動制御するように構成して成り、前記目標スリップ率設定手段が、前記アンチスキッド制御手段による制御と前記制動操舵制御手段による制御とが同時に行なわれるときの目標スリップ率を、前記アンチスキッド制御手段による制御での目標スリップ率の上限である所定値以下に制限するように構成したことを特徴とする車両の運動制御装置。