JP6003523B2 - 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、さらに、車両の車体の横方向への加速度に応じて、車両の車体に発生するロール方向への挙動であるロール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。
特開2010−137796号公報
ところで、サスペンションにフリクションを発生させる要素としては、車両に作用する横力以外にも、車輪の制動力及び駆動力により、サスペンションに入力される前後力がある。しかしながら、特許文献1に記載されている技術では、横力のみを用いてフリクションを検出するため、横力が作用しにくい直進走行時等には、サスペンションに発生するフリクションを適切に検出することが困難であるという問題が発生するおそれがある。このため、車体に発生する挙動、特に、ロール方向への挙動であるロール挙動を抑制するために発生させるフリクションの目標値を適切に算出することが困難である。
また、特許文献1に記載されている技術では、旋回走行時等に発生する車体の横方向への加速度を考慮せずに抑制目標値を算出するため、車体の横方向への加速度の大きさによって異なる走行状態に応じた抑制目標値を、適切に算出することが困難である。したがって、従来の技術では、車体の横方向への加速度の大きさによって異なる車両の走行状態に応じて、車体のロール挙動を抑制するための制御を行うことが困難であった。
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、車体のロール挙動を抑制するための制御を、車両の走行状態に応じて適切に行なうことが可能な、車両挙動制御装置及び車両挙動制御方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は、車体のロール挙動を抑制するために各サスペンションで発生させるフリクションである挙動抑制フリクションを算出する。これに加え、挙動抑制フリクションに対する総フリクションの過不足分を算出する。さらに、車体の横方向への加速度に基づいて、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に発生させる指令値である制駆動力分配指令値を演算する。そして、算出した過不足分に相当するフリクションを制駆動力分配指令値に対応するサスペンションに発生させるために必要な、車輪の制動力と車輪の駆動力との配分比である操縦安定性制御側制駆動力配分比を算出する。さらに、算出した操縦安定性制御側制駆動力配分比に基づいて、車輪に制動力及び駆動力を付与する。ここで、総フリクションは、サスペンションに発生するフリクションである。
本発明によれば、横力が作用しにくい直進走行時等においても、サスペンションが入力を受ける前後力に基づいて、各サスペンションに発生する総フリクションを、適切に算出することが可能となる。これに加え、車体の横方向への加速度の大きさに応じて、車体の挙動を抑制するための抑制目標値に関する制駆動力分配指令値を演算することが可能となる。
これにより、車体のロール挙動を抑制するために発生させるフリクションの目標値を適切に算出して、車体のロール挙動を抑制するための制御を、車体の横方向への加速度の大きさによって異なる車両の走行状態に応じて、適切に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。 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。 挙動抑制フリクション算出部が行なう処理のうち、初期ロールを抑制するための挙動抑制フリクションを算出する処理を示す図である。 挙動抑制フリクション算出部が行なう処理のうち、ロール挙動をダンピング制御により抑制するための挙動抑制フリクションを算出する処理を示す図である。 ダンピング制御用抑制フリクション算出部で行なう処理を示す図である。 操縦安定性制御側制駆動力配分比算出ブロックの構成を示すブロック図である。 高G判定部で行なう処理を示す図である。 横Gレベル設定部で行なう処理を示す図である。 低中横G制御フラグの入力を受けた場合に制駆動力分配指令演算部が行なう処理を示す図である。 高横G制御フラグの入力を受けた場合に制駆動力分配指令演算部が行なう処理を示す図である。 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。 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うち、挙動抑制フリクションに基づくサスペンションのフリクション制御を許可するか否かを判定する処理を示す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うち、駆動力指令値算出部からの駆動力指令値の出力を許可するか否かを判定する処理を示す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うち、制動力指令値算出部からの制動力指令値の出力を許可するか否かを判定する処理を示す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を示す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を示すフローチャートである。 前進走行中の車両が左側へ旋回している状態において、挙動抑制フリクションを算出する処理を示すタイムチャートである。 各サスペンションに発生させるフリクションを、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に区分して示すタイムチャートである。 前進走行中の車両が左側へ旋回している状態において、挙動抑制フリクションを算出する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、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。
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、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、「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。
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力指令値に応じて、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。
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力指令値に応じて、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、エンジンを用いて形成するため、動力コントロールユニット28は、エンジンが発生させる駆動力に関する値(例えば、駆動トルク、回転数、トランスミッションのギヤ比)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、前輪及び後輪に対するトルクの制御値(トルクコントロール値)を含む情報信号(以降の説明では、「トルクコントロール信号」と記載する場合がある)を、制駆動力コントローラ20へ出力する。
なお、前輪及び後輪に対するトルクの制御値とは、例えば、前輪(右前輪WFR、左前輪WFL)及び後輪(右後輪WRR、左後輪WRL)に対し、動力ユニット30(エンジン)が発生させているトルクを配分する比率である。また、前輪及び後輪に対するトルクの制御値とは、例えば、上述したVDC制御により各車輪Wに加わるトルクである。
また、動力コントロールユニット28は、動力ユニット30(エンジン)が発生させている現在のトルク(エンジントルク)を含む情報信号(以降の説明では、「現在トルク信号」と記載する場合がある)を、制駆動力コントローラ20へ出力する。
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、ドライブシャフト(図示せず)等を介して、各車輪Wに駆動力を付与する。なお、本実施形態では、一例として、動力ユニット30を、エンジンを用いて形成した場合について説明する。
ホイールシリンダ32は、ディスクブレーキを構成するブレーキパッド(図示せず)を、各車輪Wと一体に回転するディスクロータ(図示せず)に押し付けるための押圧力を発生する。
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。
(フリクション検出ブロック34の構成)
次に、図1を参照しつつ、図2から図11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2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2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3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3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、モードスイッチ16が出力したモード状態信号を参照する。そして、VDCの制御が「ON」である状態がモード状態信号に含まれている場合のみ、VDC液圧信号が含む指令値に応じた液圧を他の液圧に合算する処理を行ってもよい。
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4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4中に示すように、駆動力算出部42は、推定トルク算出部64と、トルク値選択部66と、車輪駆動力算出部68を備える。
ここで、推定トルク算出部64、トルク値選択部66及び車輪駆動力算出部68で行なう処理は、各車輪Wに対して個別に行なう。
推定トルク算出部64は、アクセル開度センサ10から、アクセル開度信号(図中では、「アクセル開度」と示す)の入力を受ける。また、推定トルク算出部64は、動力コントロールユニット28から、現在トルク信号(図中では、「現在エンジントルク」と示す)と、トルクコントロール信号(図中では、「トルクコントロール機能」と示す)の入力を受ける。
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、推定エンジントルクを算出する。そして、算出した推定エンジントルクを含む情報信号(以降の説明では、「推定エンジントルク信号」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、推定エンジン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、推定エンジン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、車輪Wの駆動力を算出する。そして、算出した各車輪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5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5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。そして、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6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6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。そして、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7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7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7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、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8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8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8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、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8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、マップの左半分をエンジンブレーキ作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9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9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9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9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10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10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10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11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11は、横力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、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11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11を参照しつつ、図12を用いて、乗り心地制御ブロック36の構成を説明する。
図12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12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、乗り心地制御側目標フリクション算出部96と、乗り心地制御側制駆動力配分比算出ブロック98と、制動力指令値算出部100と、駆動力指令値算出部102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、乗り心地制御側目標フリクション算出部96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。
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ブロック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。
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、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、推定上下挙動と、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。そして、算出した乗り心地制御用各輪目標フリクションを含む情報信号(以降の説明では、「乗り心地制御用各輪目標フリクション信号」と記載する場合がある)を、乗り心地制御側制駆動力配分比算出ブロック98へ出力する。
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。
乗り心地制御側制駆動力配分比算出ブロック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各輪目標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、乗り心地制御側制駆動力配分比算出ブロック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ブロック98では、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、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、車両Vの上下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、乗り心地制御側制駆動力配分比は、乗り心地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比である。
さらに、乗り心地制御側制駆動力配分比算出ブロック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100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ブロック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102へ出力する。
制動力指令値算出部100は、乗り心地制御側制駆動力配分比算出ブロック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制駆動力配分比のうち、車輪Wの制動力の配分比を用いて、制動力指令値を算出する。そして、算出した制動力指令値を、ブレーキアクチュエータ26へ出力する。
駆動力指令値算出部102は、乗り心地制御側制駆動力配分比算出ブロック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制駆動力配分比のうち、車輪Wの駆動力の配分比を用いて、駆動力指令値を算出する。そして、算出した駆動力指令値を、動力コントロールユニット28へ出力する。
(操縦安定性制御ブロック38の構成)
次に、図1から図12を参照しつつ、図13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13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13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、挙動抑制フリクション算出部112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ブロック110と、制動力指令値算出部100と、駆動力指令値算出部102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、推定横Gを算出する。ここで、横Gとは、車体の横方向への加速度であり、推定横Gとは、車体の横方向への加速度の推定値である。
また、推定横Gを算出する際には、例えば、車速が、予め設定した一定の範囲内である条件下において検出した現在操舵角の大きさを、推定横Gとして算出する。なお、推定横Gの算出には、Gセンサ2が備える横加速度センサの機能を有するブロックが検出した車体の横方向への加速度を用いてもよい。
そして、操縦安定性制御側車両挙動算出部106は、算出した推定横Gを含む情報信号(以降の説明では、「推定横G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ブロック110へ出力する。なお、推定横G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、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、挙動抑制フリクション算出部112へ出力する。なお、推定ロールレート信号には、後述する推定ロール角の情報を含む。また、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。
ここで、推定ロールレートを算出する際には、例えば、以下の式(1)から(3)を用いる。
Figure 0006003523
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、挙動抑制フリクション算出部112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。
挙動抑制フリクション算出部112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、推定ロールレートを用いて、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、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、挙動抑制フリクション算出部112が行なう処理については、後述する。
ここで、挙動抑制フリクションとは、車両Vのロール挙動を抑制するために必要な、サスペンションSPに発生させるフリクションである。
操縦安定性制御側目標フリクション算出部108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、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。
以下、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、すなわち、挙動抑制フリクションを、「操縦安定性制御用各輪目標フリクション」と表記する。
そして、操縦安定性制御側目標フリクション算出部108は、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、操縦安定性制御用各輪目標フリクションを算出する。そして、算出した操縦安定性制御用各輪目標フリクションを含む情報信号(以降の説明では、「操縦安定性制御用各輪目標フリクション信号」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ブロック110へ出力する。
操縦安定性制御側制駆動力配分比算出ブロック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各輪目標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、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出ブロック110は、操縦安定性制御側車両挙動算出部106から推定横G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ブロック110では、推定横G、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、操縦安定性制御用各輪目標フリクションに対する総フリクションの過不足分に相当するフリクションをサスペンションSPに発生させるために必要な、車輪Wの制動力と車輪Wの駆動力との配分比である。
なお、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出ブロック110の具体的な構成については、後述する。
したがって、操縦安定性制御用各輪目標フリクションは目標値であり、操縦安定性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。
さらに、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出ブロック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100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信号を、駆動力指令値算出部102へ出力する。
制動力指令値算出部100は、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出ブロック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の制動力の配分比を用いて、制動力指令値を算出する。そして、算出した制動力指令値を、ブレーキアクチュエータ26へ出力する。なお、操縦安定性制御ブロック38が備える制動力指令値算出部100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100と共用してもよく、また、別個の構成としてもよい。
ここで、制動力指令値は、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出ブロック110で算出した車輪Wの制動力の配分比に基づくフリクションを、車輪Wの制動力によりサスペンションSPに発生させるための指令値(車輪Wの制動力の指令値)である。
駆動力指令値算出部102は、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出ブロック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の駆動力の配分比を用いて、駆動力指令値を算出する。そして、算出した駆動力指令値を、動力コントロールユニット28へ出力する。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102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102と共用してもよく、また、別個の構成としてもよい。
ここで、駆動力指令値は、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出ブロック110で算出した車輪Wの駆動力の配分比に基づくフリクションを、車輪Wの駆動力によりサスペンションSPに発生させるための指令値(車輪Wの駆動力の指令値)である。
(挙動抑制フリクション算出部112が行なう処理)
以下、図1から図13を参照しつつ、図14から図16を用いて、挙動抑制フリクション算出部112が行なう処理について説明する。
挙動抑制フリクション算出部112が行なう処理は、初期ロールを抑制するための挙動抑制フリクションを算出する処理と、ロール挙動をダンピング制御により抑制するための挙動抑制フリクションを算出する処理である。
図14は、挙動抑制フリクション算出部112が行なう処理のうち、初期ロールを抑制するための挙動抑制フリクションを算出する処理(以降の説明では、「初期ロール抑制フリクション算出処理」と記載する場合がある)を示す図である。
図14中に示すように、初期ロール抑制フリクション算出処理では、推定ロールレートの絶対値を微分し、その微分値と、予め設定したロール開始閾値とを比較する。
そして、推定ロールレートの絶対値がロール開始閾値を超える場合に、車両Vに初期ロールが発生していると判定し、初期ロールフラグを出力する(図中に示す「初期ロールフラグON」)。
なお、初期ロールとは、車両Vに発生しているロール挙動のうち、発生直後のロール挙動である。
一方、推定ロールレートの絶対値がロール開始閾値以下である場合には、車両Vに初期ロールが発生していないと判定し、初期ロールフラグを出力しない(図中に示す「初期ロールフラグOFF」)。
また、初期ロール抑制フリクション算出処理では、推定ロールレートの絶対値に予め設定したロールフリクションゲインを乗算して、初期ロールを抑制するための挙動抑制フリクションを算出する。
そして、初期ロールフラグを出力している場合、算出した挙動抑制フリクションを、左側の車輪Wに設けたサスペンションSP(SPFL、SPRL)に発生させるか、右側の車輪Wに設けたサスペンションSP(SPFR、SPRR)に発生させるかを設定する。
算出した挙動抑制フリクションを発生させる各サスペンションSPの設定は、推定ロールレートの符合を参照し、この参照した符合から、車両Vに発生しているロールの方向(車幅方向に沿った方向)を判定する。
この判定では、例えば、推定ロールレートの符合が「−」である場合は、車両Vに発生しているロールの方向が、車両Vを車両前後方向後方から見て右側であると判定する。この場合、左側の車輪Wが、右側の車輪Wよりも沈まない伸び側の車輪(伸び輪)となるため、算出した挙動抑制フリクションを発生させるサスペンションSPを、左側の車輪Wに設けたサスペンションSPに設定する。
具体的には、算出した挙動抑制フリクションを左側の車輪Wに設けたサスペンションSPに発生させるか否かを選択するマルチプレクサ回路(図中で「左輪」と示す回路)において、算出した挙動抑制フリクションの出力を選択する。これにより、左前輪WFL及び左後輪WRLの個別IDを、初期ロールを抑制するための挙動抑制フリクションを含む挙動抑制フリクション信号に紐付けて、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、図中では、算出した挙動抑制フリクションを左側の車輪Wに設けたサスペンションSPに発生させるか否かを選択するマルチプレクサ回路を、「右輪」と示す。
図15は、挙動抑制フリクション算出部112が行なう処理のうち、ロール挙動をダンピング制御により抑制するための挙動抑制フリクションを算出する処理(以降の説明では、「ダンピング制御用抑制フリクション算出処理」と記載する場合がある)を示す図である。
図15中に示すように、ダンピング制御用抑制フリクション算出処理では、推定ロールレートの絶対値と、予め設定した定常ロール閾値とを比較する。これに加え、推定ロール角の絶対値と、予め設定したロール角閾値とを比較する。
そして、推定ロールレートの絶対値が定常ロール閾値未満であるとともに、推定ロール角の絶対値がロール角閾値を超えている場合、車両Vに発生しているロール挙動の揺り返しが発生すると判定する。
車両Vに発生しているロール挙動の揺り返しが発生すると判定すると、ロール挙動をダンピング制御により抑制するためのフラグであるロールダンピング抑制フラグを出力する(図中に示す「ロールダンピングON」)。
一方、推定ロールレートの絶対値が定常ロール閾値以上である条件、及び推定ロール角の絶対値がロール角閾値以上である条件のうち、少なくとも一方の条件が成立している場合には、車両Vに発生しているロール挙動の揺り返しが発生しないと判定する。
車両Vに発生しているロール挙動の揺り返しが発生しないと判定すると、ロールダンピング抑制フラグを出力しない(図中に示す「ロールダンピングOFF」)。
また、ダンピング制御用抑制フリクション算出処理では、推定ロール角の絶対値を参照し、ロールダンピング抑制フラグを出力すると、推定ロール角の絶対値から最大値を抽出する。なお、抽出した最大値は、ロールダンピング抑制フラグの出力が停止してから、再び、ロールダンピング抑制フラグを出力すると、更新、または、リセットを行なう。
推定ロール角の絶対値から最大値を抽出すると、ロール挙動をダンピング制御により抑制するための挙動抑制フリクション(以降の説明では、「ダンピング制御用抑制フリクション」と記載する場合がある)を算出する処理を行う。
ここで、ダンピング制御用抑制フリクションの算出は、挙動抑制フリクション算出部112が有するダンピング制御用抑制フリクション算出部114において行なう。
図16は、ダンピング制御用抑制フリクション算出部114で行なう処理を示す図である。
図16中に示すように、ダンピング制御用抑制フリクション算出部114で行なう処理では、推定ロール角の最大値に基づくロール挙動の最大値(車体の横方向(車幅方向)への加速度の最大値)を、予め記憶している収束時間算出マップに適合させる。これにより、車両Vに発生しているロール挙動を収束させるまでに要する時間(以降の説明では、「挙動収束時間」と記載する場合がある)を算出する。
ここで、収束時間算出マップは、図中に示すように、横軸にロール挙動を示し、縦軸に挙動収束時間(図中では、「時間」と示す)を示すマップである。また、収束時間算出マップは、例えば、車両Vのロール方向への挙動に対応する運動方程式や、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、ダンピング制御用抑制フリクション算出部114で行なう処理では、推定ロール角の最大値に基づくロール挙動の最大値を、予め記憶している必要フリクション算出マップに適合させる。これにより、車両Vに発生しているロール挙動を収束させるために必要な、サスペンションSPで発生させるフリクション(以降の説明では、「必要フリクション」と記載する場合がある)を算出する。
ここで、必要フリクション算出マップは、図中に示すように、横軸にロール挙動を示し、縦軸に必要フリクション(図中では、「フリクション」と示す)を示すマップである。また、必要フリクション算出マップは、収束時間算出マップと同様、例えば、車両Vのロール方向への挙動に対応する運動方程式や、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。
挙動収束時間及び必要フリクションを算出すると、ダンピング制御用抑制フリクション算出部114で行なう処理では、算出した挙動収束時間及び必要フリクションを、予め記憶している指令波形生成マップに適合させる。これにより、ダンピング制御用抑制フリクションを含む挙動抑制フリクション信号を、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、ダンピング制御用抑制フリクション算出処理で算出した挙動抑制フリクション信号は、全ての車輪Wに設けたサスペンションSPを対象として、算出・出力する。
ここで、指令波形生成マップは、図中に示すように、横軸に挙動収束時間(図中では、「時間」と示す)を示し、縦軸に必要フリクション(図中では、「フリクション」と示す)を示すマップである。また、指令波形生成マップは、収束時間算出マップと同様、例えば、車両Vのロール方向への挙動に対応する運動方程式や、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。
以上説明したように、挙動抑制フリクション算出部112は、車両Vを車両前後方向から見て、複数の車輪Wのうち車体との上下方向の距離が大きい側の車輪Wと車体とを連結するサスペンションSPで発生させる挙動抑制フリクションを算出する。この算出は、ロール挙動の発生を判定すると行なう。
また、挙動抑制フリクション算出部112は、ロール挙動の揺り返しの発生を判定すると、全てのサスペンションSPで発生させる挙動抑制フリクションを算出する。
(操縦安定性制御側制駆動力配分比算出ブロック110の具体的な構成)
以下、図1から図16を参照しつつ、図17から図19を用いて、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出ブロック110の具体的な構成について説明する。
図17は、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出ブロック110の構成を示すブロック図である。
図17中に示すように、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出ブロック110は、過不足分フリクション算出部116と、高G判定部118と、横Gレベル設定部120と、制駆動力分配指令演算部122と、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部124を備える。
過不足分フリクション算出部116は、全てのサスペンションSPに対して、操縦安定性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。さらに、過不足分フリクション算出部116は、算出した過不足分を含む情報信号(以降の説明では、「過不足分フリクション信号」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124へ出力する。
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、操縦安定性制御側目標フリクション算出部108が算出した操縦安定性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、総フリクションが操縦安定性制御用各輪目標フリクション未満である場合に、操縦安定性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、操縦安定性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。
高G判定部118では、図18中に示すように、操縦安定性制御側車両挙動算出部106から入力を受けた推定横G信号が含む推定横Gに基づき、横Gが予め設定した高G判定閾値よりも大きいか否かを判定する処理を行う。なお、図18は、高G判定部118で行なう処理を示す図である。
図18中に示すように、横Gが予め設定した高G判定閾値よりも大きいか否かを判定する処理では、推定横Gの絶対値と高G判定閾値とを比較する。
ここで、高G判定閾値は、例えば、車両の諸元に基づいて設定し、高G判定部118に記憶させておく。
また、横Gが予め設定した高G判定閾値よりも大きいか否かを判定する処理では、推定横Gの絶対値を積算処理し、この積算処理した値を単位時間で平均化処理した値と、高G判定閾値の積算値とを比較する。
そして、推定横Gの絶対値が高G判定閾値よりも大きい条件、及び推定横Gの絶対値を積算処理した値を平均化処理した値が高G判定閾値の積算値よりも大きい条件のうち、少なくとも一方が成立すると、車体の横Gが高G判定閾値よりも高いと判定する。さらに、車体の横Gが高G判定閾値よりも大きいことを示す高G判定フラグを、横Gレベル設定部120へ出力する。
一方、推定横Gの絶対値が高G判定閾値よりも大きい条件、及び推定横Gの絶対値を積算処理した値を平均化処理した値が高G判定閾値の積算値よりも大きい条件が成立しない場合には、車体の横Gが高G判定閾値以下であると判定し、高G判定フラグを出力しない。
横Gレベル設定部120では、図19中に示すように、高G判定部118が出力する高G判定フラグに基づき、制駆動力分配指令演算部122で行なう処理で用いるパラメータである横Gレベルを設定する処理を行う。なお、図19は、横Gレベル設定部120で行なう処理を示す図である。
ここで、横Gレベルとは、制駆動力分配指令演算部122で行なう処理を、車体の横Gが高G判定閾値よりも大きいか否かにより変更するためのパラメータである。
図19中に示すように、横Gレベルを設定する処理では、高G判定部118から高G判定フラグの入力を受けているか否かを判定する。
そして、高G判定部118から高G判定フラグの入力を受けていると判定すると、横Gレベルを、制駆動力分配指令演算部122で行なう処理を、車体の横Gが高G判定閾値よりも大きい場合の処理とするフラグである高横G制御フラグを生成する。さらに、生成した高横G制御フラグを、制駆動力分配指令演算部122へ出力する。
一方、高G判定部118から高G判定フラグの入力を受けていないと判定すると、横Gレベルを、制駆動力分配指令演算部122で行なう処理を、車体の横Gが高G判定閾値以下である場合の処理とするフラグである低中横G制御フラグを生成する。さらに、生成した低中横G制御フラグを、制駆動力分配指令演算部122へ出力する。
制駆動力分配指令演算部122は、推定横Gと、横Gレベル設定部120から入力を受けた高横G制御フラグまたは低中横G制御フラグに基づき、制駆動力分配指令値を演算する処理を行う。そして、演算した制駆動力分配指令値を含む情報信号(以降の説明では、「制駆動力分配指令信号」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124へ出力する。
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。
制駆動力分配指令演算部122が制駆動力分配指令値を演算する処理は、横Gレベル設定部120から高横G制御フラグの入力を受けた場合と、横Gレベル設定部120から低中横G制御フラグの入力を受けた場合で異なる。これに加え、制駆動力分配指令値を演算する処理は、駆動力指令値算出部102からの駆動力指令値の出力を許可するか否かの判定結果と、制動力指令値算出部100からの制動力指令値の出力を許可するか否かの判定結果に応じて異なる。なお、駆動力指令値の出力を許可するか否かの判定と、制動力指令値の出力を許可するか否かの判定については、後述する。
まず、横Gレベル設定部120から低中横G制御フラグの入力を受け、駆動力指令値の出力と制動力指令値の出力を許可すると判定した場合に、制駆動力分配指令演算部122が制駆動力分配指令値を演算する処理について説明する。
制駆動力分配指令演算部122は、例えば、図20中に示すように、推定横Gの大きさに応じて、旋回開始時(コーナ進入時)と、定常旋回時と、旋回終了時(コーナ脱出時)で異なる処理を行う。なお、図20は、低中横G制御フラグの入力を受けた場合に制駆動力分配指令演算部122が行なう処理を示す図である。また、図20中には、前進走行中の車両Vが左側へ旋回している状態を示す。
前進走行中の車両Vが左側へ旋回する場合、左側の車輪Wが、右側の車輪Wよりも沈まない伸び側の車輪(伸び輪)となる。
このため、旋回開始時では、旋回時に内側の車輪Wとなる左前輪WFL及び左後輪WRLに設けたサスペンションSPに対し、制動力によるフリクションのみを発生させるように、制駆動力分配指令値を演算する処理を行う。なお、図20中では、制動力によるフリクションを、破線の矢印で示す。
これにより、ロール挙動が発生している車両Vにおいて、車輪Wと車体との上下方向の距離が減少する挙動であり、車体を沈み込ませる挙動(以降の説明では、「沈み込み挙動」と記載する場合がある)を発生させる。これに加え、サスペンションSPに対して制動力によるフリクションのみを発生させることにより、旋回走行時における車両Vの減速状態を確保するとともに、ヨーレートに対する応答性を向上させる。
次に、定常旋回中では、旋回時に内側の車輪Wとなる左前輪WFL及び左後輪WRLに設けたサスペンションSPに対し、制動力によるフリクションのみを発生させるように、制駆動力分配指令値を演算する処理を行う。これに加え、旋回時に外側の車輪Wとなる右前輪WFR及び右後輪WRRに設けたサスペンションSPに対し、駆動力によるフリクションのみを発生させるように、制駆動力分配指令値を演算する処理を行う。なお、図20中では、駆動力によるフリクションを、実線の矢印で示す。
これにより、全ての車輪Wに設けたサスペンションSPの減衰力を増加させて、ダンピング制御によるロール挙動の抑制度合いを向上させる。これに加え、アンダーステアの発生を抑制するとともに、車両Vに発生するヨーモーメントを増加させるとともに、車両Vの減速度を「±0」に近づけて、旋回動作を補助する。なお、図20中では、ヨーモーメントを、円弧状の矢印で示す。
そして、旋回終了時では、旋回時に内側の車輪Wとなる左前輪WFL及び左後輪WRLに設けたサスペンションSPに対し、駆動力によるフリクションのみを発生させるように、制駆動力分配指令値を演算する処理を行う。
これにより、車両Vに沈み込み挙動を発生させる。これに加え、サスペンションSPに対して駆動力によるフリクションのみを発生させることにより、旋回終了時における車両Vの加速状態を確保して減速感の発生を抑制するとともに、車両Vの挙動安定性を向上させる。
次に、横Gレベル設定部120から高横G制御フラグの入力を受け、駆動力指令値の出力と制動力指令値の出力を許可すると判定した場合に、制駆動力分配指令演算部122が制駆動力分配指令値を演算する処理について説明する。
制駆動力分配指令演算部122は、例えば、図21中に示すように、推定横Gの大きさに応じて、旋回開始時と、定常旋回時と、旋回終了時で異なる処理を行う。なお、図21は、高横G制御フラグの入力を受けた場合に制駆動力分配指令演算部122が行なう処理を示す図である。また、図21中には、前進走行中の車両Vが左側へ旋回している状態を示す。
旋回開始時に行なう処理は、上述した横Gレベル設定部120から低中横G制御フラグの入力を受けた場合に行なう処理と同様であるため、その説明を省略する。
次に、定常旋回中では、全ての車輪Wに設けたサスペンションSPに対し、制動力及び駆動力によるフリクションを発生させるように、制駆動力分配指令値を演算する処理を行う。なお、図21中では、制動力によるフリクションを、破線の矢印で示し、駆動力によるフリクションを、実線の矢印で示す。
これにより、全ての車輪Wに設けたサスペンションSPの減衰力を増加させて、ダンピング制御によるロール挙動の抑制度合いを向上させる。これに加え、横Gが高い旋回走行時における車両Vの挙動安定性を向上させる。さらに、車両Vに発生するヨーモーメントを増加させるとともに、車両Vの減速度を「±0」に近づけて、旋回動作を補助する。
そして、旋回終了時では、旋回時に内側の車輪Wとなる左前輪WFL及び左後輪WRLに設けたサスペンションSPに対し、駆動力によるフリクションのみを発生させるように、制駆動力分配指令値を演算する処理を行う。これに加え、旋回時に外側の車輪Wとなる右前輪WFR及び右後輪WRRに設けたサスペンションSPに対し、制動力によるフリクションのみを発生させるように、制駆動力分配指令値を演算する処理を行う。
これにより、左前輪WFL及び左後輪WRLに設けたサスペンションSPに対して、駆動力によるフリクションを発生させて、車両Vに沈み込み挙動を発生させる。これに加え、右前輪WFR及び右後輪WRRに設けたサスペンションSPに対して、制動力によるフリクションを発生させ、全ての車輪Wに設けたサスペンションSPの減衰力を増加させて、車両Vにおけるロール挙動の抑制度合いを向上させる。これに加え、アンダーステア側のヨーモーメントを車両Vに発生させて、車両Vの急激な旋回動作を抑制し、車両Vの挙動安定性を向上させる。なお、図21中では、ヨーモーメントを、円弧状の矢印で示す。
以上により、制駆動力分配指令演算部122は、車体の横方向への加速度に基づいて、制駆動力分配指令値を演算する。
また、制駆動力分配指令演算部122は、車体の横方向への加速度の大きさに応じて、制駆動力分配指令値を変更する。
操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部124は、制駆動力分配指令演算部122から入力を受けた制駆動力分配指令信号と、過不足分フリクション算出部116から入力を受けた過不足分フリクション信号を参照する。そして、制駆動力分配指令信号が含む制駆動力分配指令値と、過不足分フリクション信号が含む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、操縦安定性制御側制駆動力配分比を算出する。
具体的には、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、「操縦安定性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、「操縦安定性制御用駆動力フリクション」と記載する場合がある。
操縦安定性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、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部124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22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22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、操縦安定性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。
操縦安定性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、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部124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23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23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、操縦安定性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、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部124が操縦安定性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、操縦安定性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(4)から(6)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(7)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 … (4)
車輪Wの制動力<Fb_max … (5)
車輪Wの駆動力<Fa_max … (6)
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 … (7)
また、上述した定常旋回時等、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(8)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(9)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(10)で示す関係とする。
車輪Wの駆動力>Fa_max … (8)
車輪Wの駆動力=Fa_max … (9)
車輪Wの制動力=過不足分のフリクション−Fa_max/Kb … (10)
以上により、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部124は、上述した定常旋回時等、車両Vの減速度を「±0」に近づける処理を行う場合には、操縦安定性制御側制駆動力配分比を、車輪Wの制動力と車輪Wの駆動力が均等となるように算出する。
また、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部124は、過不足分フリクション算出部116が算出した過不足分と、制駆動力分配指令演算部122が演算した制駆動力分配指令値に基づいて、操縦安定性制御側制駆動力配分比を算出する。
(動作)
次に、図1から図23を参照しつつ、図24から図31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24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24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S10において、車両Vの状態を示す情報を取得する処理(図中に示す「車両状態取得」)を行う。ステップS10において、車両Vの状態を示す情報を取得する処理を行うと、車両挙動制御装置1が行なう処理は、ステップS20へ移行する。
ここで、車両Vの状態を示す情報とは、Gセンサ2が検出する各加速度の情報と、ヨーレートセンサ4が検出するヨーレートの情報と、操舵角センサ6が検出する現在操舵角の情報である。これに加え、車両Vの状態を示す情報とは、ドライバブレーキ液圧センサ8が検出するドライバブレーキ液圧の情報と、アクセル開度センサ10が検出するアクセルペダルの開度の情報と、シフトポジションセンサ12が検出するギヤ位置の情報である。さらに、車両Vの状態を示す情報とは、ストロークセンサ14が検出するストローク量の情報と、モードスイッチ16で切り換えた各種制御の「ON」/「OFF」の情報と、車輪速センサ18が検出した車輪Wの回転速度の情報等である。
ステップS20では、ステップS10で取得した各種情報を用いて、車両Vの挙動を算出する処理(図中に示す「車両挙動算出」)を行う。ステップS20において、車両Vの挙動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S30へ移行する。なお、ステップS20では、例えば、制動力算出部40による各車輪Wの制動力を算出する処理と、駆動力算出部42による各車輪Wの駆動力を算出する処理を行う。これに加え、ステップS20では、サスペンション状態算出部44による、各サスペンションSPのストローク位置及びストローク速度を算出する処理と、サスペンション横力算出部46による、各サスペンションSPの横力を算出する処理を行う。
ステップS30では、ステップS10で取得した各種情報と、ステップS20で算出した車両Vの挙動を用いて、フリクション検出ブロック34で総フリクションを算出する処理(図中に示す「推定フリクション算出」)を行う。ステップS30において総フリクションを算出する処理を行うと、車両挙動制御装置1が行なう処理は、ステップS40へ移行する。なお、ステップS30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S30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S30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。
ステップS40では、挙動抑制フリクション算出部112で挙動抑制フリクションを算出する処理(図中に示す「挙動抑制フリクション算出」)を行う。ステップS40において挙動抑制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S50へ移行する。
ステップS50では、ステップS10で取得した各種情報を用いて、ステップS50では、挙動抑制フリクションに基づくサスペンションSPのフリクション制御を許可するか否かを判定する処理(図中に示す「フリクション制御許可?」)を行う。なお、ステップS50で行なう具体的な処理については、後述する。
ステップS50において、挙動抑制フリクションに基づくサスペンションSPのフリクション制御を許可する(図中に示す「Yes」)と判定した場合、車両挙動制御装置1が行なう処理は、ステップS60へ移行する。
一方、ステップS50において、挙動抑制フリクションに基づくサスペンションSPのフリクション制御を許可しない(図中に示す「No」)と判定した場合、車両挙動制御装置1が行なう処理は、ステップS10の処理へ復帰する。
ステップS60では、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S60において、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S70へ移行する。
ステップS70では、ステップS10で取得した各種情報を用いて、駆動力指令値算出部102からの駆動力指令値の出力を許可するか否かを判定する処理(図中に示す「駆動指令許可?」)を行う。なお、ステップS70で行なう具体的な処理については、後述する。
ステップS70において、駆動力指令値算出部102からの駆動力指令値の出力を許可する(図中に示す「Yes」)と判定した場合、車両挙動制御装置1が行なう処理は、ステップS80へ移行する。
一方、ステップS70において、駆動力指令値算出部102からの駆動力指令値の出力を許可しない(図中に示す「No」)と判定した場合、車両挙動制御装置1が行なう処理は、ステップS90へ移行する。
ステップS80では、ステップS10で取得した各種情報を用いて、制動力指令値算出部100からの制動力指令値の出力を許可するか否かを判定する処理(図中に示す「制動指令許可?」)を行う。なお、ステップS80で行なう具体的な処理については、後述する。
ステップS80において、制動力指令値算出部100からの制動力指令値の出力を許可する(図中に示す「Yes」)と判定した場合、車両挙動制御装置1が行なう処理は、ステップS100へ移行する。
一方、ステップS80において、制動力指令値算出部102からの制動力指令値の出力を許可しない(図中に示す「No」)と判定した場合、車両挙動制御装置1が行なう処理は、ステップS120へ移行する。
ステップS100では、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出ブロック110から、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100及び駆動力指令値算出部102へ出力する。すなわち、ステップS100では、制動力及び駆動力によるフリクション発生をサスペンションSPに対して実現させるための手段に、操縦安定性制御側制駆動力配分比を分配する処理(図中に示す「フリクション実現手段(制駆動)に分配」)を行なう。なお、ステップS100で行なう具体的な処理については、後述する。
ステップS100において、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100及び駆動力指令値算出部102へ出力する処理を行うと、車両挙動制御装置1が行なう処理は、ステップS110へ移行する。
ステップS110では、制動力指令値算出部100により制動力指令値を算出する処理と、駆動力指令値算出部102により駆動力指令値を算出する処理(図中に示す「制駆動力指令値算出」)を行なう。さらに、ステップS110では、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とともに、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S110において、制動力指令値をブレーキアクチュエータ26へ出力する処理と、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と、車両挙動制御装置1が行なう処理は、ステップS10の処理へ復帰(RETURN)する。
ステップS120では、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出ブロック110から、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102のみへ出力する。すなわち、ステップS120では、駆動力によるフリクション発生をサスペンションSPに対して実現させるための手段に、操縦安定性制御側制駆動力配分比を分配する処理(図中に示す「フリクション実現手段(駆動のみ)に分配」)を行なう。ステップS120において、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102へ出力する処理を行うと、車両挙動制御装置1が行なう処理は、ステップS130へ移行する。
ステップS130では、駆動力指令値算出部102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S130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S130において、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と、車両挙動制御装置1が行なう処理は、ステップS10の処理へ復帰(RETURN)する。
ステップS90では、ステップS10で取得した各種情報を用いて、制動力指令値算出部100からの制動力指令値の出力を許可するか否かを判定する処理(図中に示す「制動指令許可?」)を行う。なお、ステップS90で行なう処理は、ステップS80で行なう処理と同様である。
ステップS90において、制動力指令値算出部100からの制動力指令値の出力を許可する(図中に示す「Yes」)と判定した場合、車両挙動制御装置1が行なう処理は、ステップS140へ移行する。
一方、ステップS90において、制動力指令値算出部102からの制動力指令値の出力を許可しない(図中に示す「No」)と判定した場合、車両挙動制御装置1が行なう処理は、ステップS10の処理へ復帰する。
ステップS140では、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出ブロック110から、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100のみへ出力する。すなわち、ステップS140では、制動力によるフリクション発生をサスペンションSPに対して実現させるための手段に、操縦安定性制御側制駆動力配分比を分配する処理(図中に示す「フリクション実現手段(制動のみ)に分配」)を行なう。ステップS140において、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100へ出力する処理を行うと、車両挙動制御装置1が行なう処理は、ステップS150へ移行する。
ステップS150では、制動力指令値算出部100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。さらに、ステップS150では、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S150において、制動力指令値をブレーキアクチュエータ26へ出力する処理を行うと、車両挙動制御装置1が行なう処理は、ステップS10の処理へ復帰(RETURN)する。
次に、図1から図24を参照しつつ、図25を用いて、ステップS50で行なう具体的な処理について説明する。
図25は、車両挙動制御装置1を用いて行なう動作のうち、挙動抑制フリクションに基づくサスペンションSPのフリクション制御を許可するか否かを判定する処理、すなわち、上述したステップS50で行なう処理を示すフローチャートである。
図25中に示すように、ステップS50で行なう処理を開始(START)すると、まず、ステップS52において、総フリクションが挙動抑制フリクション未満であるか否かを判定する処理(図中に示す「挙動抑制フリクション>推定フリクション?」)を行う。
ステップS52において、総フリクションが挙動抑制フリクション未満である(図中に示す「Yes」)と判定した場合、ステップS50で行なう処理は、ステップS52からステップS54へ移行する。
一方、ステップS52において、総フリクションが挙動抑制フリクション以上である(図中に示す「No」)と判定した場合、ステップS50で行なう処理は、ステップS52からステップS56へ移行する。
ステップS54では、挙動抑制フリクションに基づくサスペンションSPのフリクション制御を許可する処理(図中に示す「フリクション制御許可」)を行う。ステップS54において、挙動抑制フリクションに基づくサスペンションSPのフリクション制御を許可する処理を行うと、ステップS50で行なう処理は、ステップS54からステップS52の処理へ復帰(RETURN)する。
ステップS56では、挙動抑制フリクションに基づくサスペンションSPのフリクション制御を許可しない処理(図中に示す「フリクション制御不許可」)を行う。ステップS56において、挙動抑制フリクションに基づくサスペンションSPのフリクション制御を許可しない処理を行うと、ステップS50で行なう処理は、ステップS56からステップS52の処理へ復帰(RETURN)する。
次に、図1から図24を参照しつつ、図26を用いて、ステップS70で行なう具体的な処理について説明する。
図26は、車両挙動制御装置1を用いて行なう動作のうち、駆動力指令値算出部102からの駆動力指令値の出力を許可するか否かを判定する処理、すなわち、上述したステップS70で行なう処理を示すフローチャートである。
図26中に示すように、ステップS70で行なう処理を開始(START)すると、まず、ステップS72において、上述したVDC制御またはTCS制御が作動しているか否かを判定する処理(図中に示す「VDC or TCS = ON?」)を行う。
ステップS72において、VDC制御またはTCS制御が作動している(図中に示す「Yes」)と判定した場合、ステップS70で行なう処理は、ステップS72からステップS74へ移行する。
一方、ステップS72において、VDC制御及びTCS制御が作動していない(図中に示す「No」)と判定した場合、ステップS70で行なう処理は、ステップS72からステップS76へ移行する。
ステップS74では、駆動力指令値算出部102からの駆動力指令値の出力を許可しない処理(図中に示す「駆動力指令不許可」)を行う。ステップS74において、駆動力指令値算出部102からの駆動力指令値の出力を許可しない処理を行うと、ステップS70で行なう処理は、ステップS74からステップS72の処理へ復帰(RETURN)する。
ステップS76では、駆動力指令値算出部102からの駆動力指令値の出力を許可する処理(図中に示す「駆動力指令許可」)を行う。ステップS76において、駆動力指令値算出部102からの駆動力指令値の出力を許可する処理を行うと、ステップS70で行なう処理は、ステップS76からステップS72の処理へ復帰(RETURN)する。
以上により、ステップS70で行なう処理では、上述したVDC制御またはTCS制御が作動している場合、すなわち、車両Vの走行に関する不安定な挙動を抑制する制御が作動している場合には、駆動力指令値の出力を許可しない処理を行う。
次に、図1から図24を参照しつつ、図27を用いて、ステップS80で行なう具体的な処理について説明する。
図27は、車両挙動制御装置1を用いて行なう動作のうち、制動力指令値算出部100からの制動力指令値の出力を許可するか否かを判定する処理、すなわち、上述したステップS80で行なう処理を示すフローチャートである。
図27中に示すように、ステップS80で行なう処理を開始(START)すると、まず、ステップS82において、上述したVDC制御またはABS制御が作動しているか否かを判定する処理(図中に示す「VDC or ABS = ON?」)を行う。
ステップS82において、VDC制御またはABS制御が作動している(図中に示す「Yes」)と判定した場合、ステップS80で行なう処理は、ステップS82からステップS84へ移行する。
一方、ステップS82において、VDC制御及びABS制御が作動していない(図中に示す「No」)と判定した場合、ステップS80で行なう処理は、ステップS82からステップS86へ移行する。
ステップS84では、制動力指令値算出部100からの制動力指令値の出力を許可しない処理(図中に示す「制動力指令不許可」)を行う。ステップS84において、制動力指令値算出部100からの制動力指令値の出力を許可しない処理を行うと、ステップS80で行なう処理は、ステップS84からステップS82の処理へ復帰(RETURN)する。
ステップS86では、制動力指令値算出部100からの制動力指令値の出力を許可する処理(図中に示す「制動力指令許可」)を行う。ステップS86において、制動力指令値算出部100からの制動力指令値の出力を許可する処理を行うと、ステップS80で行なう処理は、ステップS86からステップS82の処理へ復帰(RETURN)する。
以上により、ステップS80で行なう処理では、上述したVDC制御またはABS制御が作動している場合、すなわち、車両Vの走行に関する不安定な挙動を抑制する制御が作動している場合には、制動力指令値の出力を許可しない処理を行う。
次に、図1から図27を参照しつつ、図28を用いて、ステップS100で行なう具体的な処理について説明する。
図28は、車両挙動制御装置1を用いて行なう動作のうち、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100及び駆動力指令値算出部102へ出力する処理、すなわち、上述したステップS100で行なう処理を示すフローチャートである。
図28中に示すように、ステップS100で行なう処理を開始(START)すると、まず、ステップS200において、操縦安定性制御側車両挙動算出部106から入力を受けた推定横G信号を参照する。そして、推定横Gを取得する処理(図中に示す「推定横G取得」)を行う。ステップS200において、推定横Gを取得する処理を行うと、ステップS100で行なう処理は、ステップS200からステップS300へ移行する。
ステップS300では、推定横Gの絶対値を積算処理し、この積算処理した値を単位時間で平均化する処理(図中に示す「時間平均処理」)を行う。ステップS300において、推定横Gの絶対値を積算処理した値を単位時間で平均化する処理を行うと、ステップS100で行なう処理は、ステップS300からステップS400へ移行する。
ステップS400では、推定横Gの絶対値が高G判定閾値よりも大きいか否かを判定する処理と、ステップS300で処理した値が高G判定閾値の積算値よりも大きいか否かを判定する処理(図中に示す「推定横G>高G判定閾値?」)を行う。
ステップS400において、推定横Gの絶対値とステップS300で処理した値が、共に閾値以下である(図中に示す「No」)と判定した場合、ステップS100で行なう処理は、ステップS400からステップS500へ移行する。
一方、ステップS400において、推定横Gの絶対値とステップS300で処理した値が、共に閾値よりも大きい(図中に示す「Yes」)と判定した場合、ステップS100で行なう処理は、ステップS400からステップS600へ移行する。
ステップS500では、制駆動力分配指令演算部122により、推定横Gの大きさに応じて、横Gレベル設定部120から低中横G制御フラグの入力を受けた場合に行なう処理(図中に示す「低中横G分配実行」)を行う(図20参照)。ステップS500において、横Gレベル設定部120から低中横G制御フラグの入力を受けた場合に行なう処理を行うと、ステップS100で行なう処理は、ステップS500からステップS200の処理へ復帰(RETURN)する。なお、ステップS500で行なう具体的な処理については、後述する。
ステップS600では、制駆動力分配指令演算部122により、推定横Gの大きさに応じて、横Gレベル設定部120から高横G制御フラグの入力を受けた場合に行なう処理(図中に示す「高横G分配実行」)を行う(図21参照)。ステップS600において、横Gレベル設定部120から高横G制御フラグの入力を受けた場合に行なう処理を行うと、ステップS100で行なう処理は、ステップS600からステップS200の処理へ復帰(RETURN)する。
なお、ステップS120及びステップS140においても、操縦安定性制御側制駆動力配分比信号の出力先が異なる点を除き、ステップS100で行なう処理と同様の処理を行う。
次に、図1から図28を参照しつつ、図29を用いて、ステップS500で行なう具体的な処理について説明する。
図29は、車両挙動制御装置1を用いて行なう動作のうち、横Gレベル設定部120から低中横G制御フラグの入力を受けた場合に行なう処理を示すフローチャートである。
図29中に示すように、ステップS500で行なう処理を開始(START)すると、まず、ステップS510において、操縦安定性制御側車両挙動算出部106から入力を受けた推定横G信号を参照する。そして、推定横Gを取得する処理(図中に示す「推定横G取得」)を行う。ステップS510において、推定横Gを取得する処理を行うと、ステップS500で行なう処理は、ステップS510からステップS520へ移行する。
ステップS520では、推定横Gの増加率を演算し、この演算した増加率が、予め設定した旋回開始判定閾値よりも大きいか否かを判定する処理(図中に示す「横G増加率>旋回開始判定閾値?」)を行う。なお、推定横Gの増加率は、例えば、推定横Gを複数回取得し、その変化度合いを用いて演算する。また、旋回開始判定閾値は、例えば、車両Vの諸元等に基づいて設定する。
ステップS520において、推定横Gの増加率が旋回開始判定閾値よりも大きい(図中に示す「Yes」)と判定した場合、ステップS500で行なう処理は、ステップS520からステップS530へ移行する。
一方、ステップS520において、推定横Gの増加率が旋回開始判定閾値以下である(図中に示す「No」)と判定した場合、ステップS500で行なう処理は、ステップS520からステップS540へ移行する。
ステップS530では、制駆動力分配指令演算部122により、上述した旋回開始時に制駆動力分配指令値を演算する処理(図中に示す「旋回開始分配実行」)を行う(図20参照)。ステップS530において、旋回開始時に制駆動力分配指令値を演算する処理を行うと、ステップS500で行なう処理は、ステップS530からステップS510の処理へ復帰(RETURN)する。
ステップS540では、推定横Gが、予め設定した旋回中判定閾値よりも大きいか否かを判定する処理(図中に示す「推定横G>旋回中判定閾値?」)を行う。なお、旋回中判定閾値は、例えば、車両Vの諸元等に基づいて設定する。
ステップS540において、推定横Gが旋回中判定閾値よりも大きい(図中に示す「Yes」)と判定した場合、ステップS500で行なう処理は、ステップS540からステップS550へ移行する。
一方、ステップS540において、推定横Gが旋回中判定閾値以下である(図中に示す「No」)と判定した場合、ステップS500で行なう処理は、ステップS540からステップS560へ移行する。
ステップS550では、制駆動力分配指令演算部122により、上述した定常旋回時に制駆動力分配指令値を演算する処理(図中に示す「定常旋回分配実行」)を行う(図20参照)。ステップS550において、定常旋回時に制駆動力分配指令値を演算する処理を行うと、ステップS500で行なう処理は、ステップS550からステップS510の処理へ復帰(RETURN)する。
ステップS560では、推定横Gの減少率を演算し、この演算した減少率が、予め設定した旋回終了判定閾値よりも大きいか否かを判定する処理(図中に示す「横G減少率>旋回終了判定閾値?」)を行う。なお、推定横Gの減少率は、例えば、推定横Gを複数回取得し、その変化度合いを用いて演算する。また、旋回終了判定閾値は、例えば、車両Vの諸元等に基づいて設定する。
ステップS560において、推定横Gの減少率が旋回終了判定閾値よりも大きい(図中に示す「Yes」)と判定した場合、ステップS500で行なう処理は、ステップS560からステップS570へ移行する。
一方、ステップS560において、推定横Gの減少率が旋回終了判定閾値以下である(図中に示す「No」)と判定した場合、ステップS500で行なう処理は、ステップS560からステップS510の処理へ復帰(RETURN)する。
ステップS570では、制駆動力分配指令演算部122により、上述した旋回終了時に制駆動力分配指令値を演算する処理(図中に示す「旋回終了分配実行」)を行う(図20参照)。ステップS570において、旋回終了時に制駆動力分配を演算する処理を行うと、ステップS500で行なう処理は、ステップS570からステップS510の処理へ復帰(RETURN)する。
なお、ステップS600においても、定常旋回時に制駆動力分配指令値を演算する処理の内容と、旋回終了時に制駆動力分配指令値を演算する処理の内容が異なる点を除き、ステップS500で行なう処理と同様の処理を行う。
ここで、図1から図29を参照しつつ、図30及び図31を用いて、ステップS100で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30は、前進走行中の車両Vが左側へ旋回している状態において、挙動抑制フリクションを算出する処理を示すタイムチャートである。また、図31は、各サスペンションSPに発生させるフリクションを、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に区分して示すタイムチャートである。また、図30のタイムチャートと図31のタイムチャートは、同時に進行する。
図30及び図31中に示すように、挙動抑制フリクションを算出する処理では、操舵角と推定ロールレートに基づき、算出した挙動抑制フリクションをサスペンションSPに発生させる処理を行う。なお、図30及び図31中に示すタイムチャートには、制動力指令値及び駆動力指令値を出力して、算出した挙動抑制フリクションをサスペンションSPに発生させた例を示す。また、図30及び図31中に示すタイムチャートには、横Gレベル設定部120から低中横G制御フラグの入力を受けた例を示す。
具体的には、操舵角を推定横Gとして参照し、その増加率が旋回開始判定閾値よりも大きいと判定した時点(図中に示す「t1」の時点)において、左側の車輪Wに設けたサスペンションSPに、制動力によるフリクションのみを発生させる。すなわち、左前輪WFLに対して設置したサスペンションSPFLと、左後輪WRLに対して設置したサスペンションSPRLに、制動力によるフリクション(図中に示す「制動FLフリクション」、「制動RLフリクション」)のみを発生させる。
これにより、車両Vに、車両Vを車両前後方向後方から見て右側へのロールが発生している状態において、車輪と車体との上下方向の距離が大きい車輪である左側の車輪Wに設けたサスペンションSPに、挙動抑制フリクションを発生させる。また、左側の車輪Wに設けたサスペンションSPに制動力によるフリクションのみを発生させることにより、車体に旋回方向内側(左側)へ向くヨーモーメントを付加する。
なお、図30中では、挙動抑制フリクションのタイムチャートにおいて、制動力によるフリクション(図中では、「制動」と示す)を、破線で示す。また、図30中では、挙動抑制フリクションのタイムチャートにおいて、駆動力によるフリクション(図中では、「駆動」と示す)を、実線で示す。
そして、時点t1の後に、推定横Gが旋回中判定閾値よりも大きいと判定した時点(図中に示す「t2」の時点)において、左側の車輪Wに設けたサスペンションSPに、制動力によるフリクションのみを発生させる。これに加え、時点t2において、右側の車輪Wに設けたサスペンションSPに、駆動力によるフリクションのみを発生させる。すなわち、サスペンションSPFLとサスペンションSPRLに、制動力によるフリクションのみを発生させる。これに加え、右前輪WFRに対して設置したサスペンションSPFRと、右後輪WRRに対して設置したサスペンションSPRRに、駆動力によるフリクション(図中に示す「駆動FRフリクション」、「駆動RRフリクション」)のみを発生させる。
ここで、右側の車輪Wに設けたサスペンションSP(SPFR、SPRR)に、駆動力によるフリクションのみを発生させる理由を説明する。
車両Vに、車両Vを車両前後方向後方から見て右側へのロールが発生している状態においては、右側の車輪Wは、車輪と車体との上下方向の距離が減少する車輪(以降の説明では、「縮み輪」と記載する場合がある)となる。このため、右側の車輪Wに設けたサスペンションSPは、弾性部材(コイルスプリング等)が収縮してエネルギが貯蔵されることとなる。したがって、弾性部材が収縮して貯蔵されたサスペンションSPのエネルギを吸収し、伸び輪の制御の切り替え性を向上させ、さらに、車両Vに発生したロール挙動の収束性を向上させるためには、縮み輪にフリクションを付加することが適切である。
また、サスペンションSPFL,SPRLに制動力によるフリクションのみを発生させ、サスペンションSPFR,SPRRに駆動力によるフリクションのみを発生させることにより、車体に旋回方向内側(左側)へ向くヨーモーメントを付加する。
そして、時点t2の後に、推定横Gの減少率が旋回終了判定閾値よりも大きいと判定した時点(図中に示す「t3」の時点)において、左側の車輪Wに設けたサスペンションSPに、駆動力によるフリクションのみを発生させる。すなわち、サスペンションSPFLとサスペンションSPRLに、駆動力によるフリクション(図中に示す「駆動FLフリクション」、「駆動RLフリクション」)のみを発生させる。これにより、オーバステアの発生を抑制する。
時点t3の後に、操舵角が減少して、車両Vが直進走行となった時点(図中に示す「t4」の時点)において、挙動抑制フリクションをサスペンションSPに発生させる処理を終了する。
次に、図1から図31を参照しつつ、図32を用いて、ステップS140で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32は、前進走行中の車両Vが左側へ旋回している状態において、挙動抑制フリクションを算出する処理を示すタイムチャートである。
図32中に示すように、挙動抑制フリクションを算出する処理では、操舵角と推定ロールレートに基づき、算出した挙動抑制フリクションをサスペンションSPに発生させる処理を行う。なお、図32中に示すタイムチャートには、制動力指令値のみを出力して、算出した挙動抑制フリクションをサスペンションSPに発生させた例を示す。また、図32中に示すタイムチャートには、横Gレベル設定部120から低中横G制御フラグの入力を受けた例を示す。
具体的には、操舵角を推定横Gとして参照し、その増加率が旋回開始判定閾値よりも大きいと判定した時点(図中に示す「t5」の時点)において、サスペンションSPFL,SPRLに、制動力によるフリクションのみを発生させる。
なお、図32中では、サスペンションSPFL,SPRLに発生させるフリクションを、基準線よりも上方に示し、サスペンションSPFR,SPRRに発生させるフリクションを、基準線よりも下方に示す。
そして、時点t5の後に、推定横Gが旋回中判定閾値よりも大きいと判定した時点(図中に示す「t6」の時点)において、サスペンションSPFL,SPRLに、制動力によるフリクションのみを発生させる。これにより、車両V全体の状態を、サスペンションSPFL,SPRLに、制動力によるフリクションを発生させるとともに、サスペンションSPFR,SPRRに駆動力によるフリクションを発生させた状態に近似させる。
そして、時点t6の後に、推定横Gの減少率が旋回終了判定閾値よりも大きいと判定した時点(図中に示す「t7」の時点)において、サスペンションSPFR,SPRRに、制動力によるフリクションのみを発生させる。これにより、車両V全体の状態を、サスペンションSPFL,SPRLに駆動力によるフリクションを発生させた状態に近似させる。
時点t7の後に、操舵角が減少して、車両Vが直進走行となった時点(図中に示す「t8」の時点)において、挙動抑制フリクションをサスペンションSPに発生させる処理を終了する。
なお、上述した操縦安定性制御側車両挙動算出部106は、ロール挙動算出部と、横方向加速度算出部に対応する。
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は、総フリクション及び挙動抑制フリクションに基づいて、挙動抑制フリクションに対する総フリクションの過不足分を算出する。また、車体の横方向への加速度に基づいて、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制駆動力分配指令値を演算する。
そして、算出した過不足分に相当するフリクションを制駆動力分配指令値に対応するサスペンションSPに発生させるために必要な、車輪Wの制動力と車輪Wの駆動力との配分比である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、操縦安定性制御側制駆動力配分比に基づいて算出した制動力指令値及び駆動力指令値に基づき、車輪Wに制動力及び駆動力を付与して、車体のロール挙動を制御する方法である。
(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)総フリクション算出部56が、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し、挙動抑制フリクション算出部112が、挙動抑制フリクションを算出する。また、操縦安定性制御側目標フリクション算出部108が、操縦安定性制御用各輪目標フリクションを算出し、過不足分フリクション算出部116が、操縦安定性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算出する。
これに加え、制駆動力分配指令演算部122が、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制駆動力分配指令値を演算する。さらに、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部124が、算出した過不足分に相当するフリクションを制駆動力分配指令値に対応するサスペンションSPに発生させるために必要な、操縦安定性制御側制駆動力配分比を算出する。そして、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部124が算出した操縦安定性制御側制駆動力配分比に基づき、車輪Wに制動力及び駆動力を付与して、車体のロール挙動を制御する。
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、各サスペンションSPに発生する総フリクションを適切に算出することが可能となる。これに加え、車体の横方向への加速度の大きさに応じて、制駆動力分配指令値を演算することが可能となる。
その結果、操縦安定性制御用各輪目標フリクションを適切に算出して、車体のロール挙動を抑制するための制御を、車体の横方向への加速度の大きさによって異なる車両Vの走行状態に応じて、適切に行なうことが可能となる。
これにより、車両Vの走行時に発生する車体のロール挙動を抑制して、車両Vの乗り心地の低下を抑制することが可能となる。これに加え、車体の横方向への加速度の大きさに応じて、車体のロール挙動や安定性を制御することが可能となる。
(2)制駆動力分配指令演算部122が、車体の横方向への加速度の大きさに応じて、制駆動力分配指令値を変更する。
このため、車体の横方向への加速度の大きさに応じて、フリクションを発生させるサスペンションSPを変更することが可能となる。これに加え、車体の横方向への加速度の大きさに応じて、サスペンションSPに発生させるフリクションを、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に変更することが可能となる。
その結果、車体の横方向への加速度の大きさに応じて、沈み込み挙動の発生、ロール挙動の安定性向上、車両Vの減速度を「±0」に近づける、旋回走行時における車両Vの挙動安定性向上、車両Vの運転者が感じる減速感の低減等が可能となる。
(3)挙動抑制フリクション算出部112が、車両Vを車両前後方向から見て複数の車輪Wのうち車体との上下方向の距離が大きい側の車輪Wと車体とを連結するサスペンションSPで発生させる挙動抑制フリクションを算出する。この算出は、車両Vのロール挙動の発生を判定すると行なう。
このため、上述した伸び輪と車体とを連結するサスペンションSPに挙動抑制フリクションを発生させ、ロール挙動が発生している車両Vにおいて、車輪Wと車体との上下方向の距離が減少する沈み込み挙動を発生させることが可能となる。
その結果、ロール挙動が発生している車両Vに沈み込み挙動を発生させて、車両Vの走行時に発生する車体のロール挙動を抑制し、車両Vの乗り心地の低下を抑制することが可能となる。また、車両Vに発生するヨーレートに対する応答性を向上させることが可能となる。
(4)挙動抑制フリクション算出部112が、車両Vのロール挙動の揺り返しの発生を判定すると、全てのサスペンションSPで発生させる挙動抑制フリクションを算出する。
このため、上述した縮み輪に設けたサスペンションSPが備える弾性部材が収縮して貯蔵されたエネルギが急激に開放されることを、抑制することが可能となる。これに加え、車両Vに発生しているロール挙動のうち、初期ロールよりも大きなロール挙動である揺り返し発生を判定した場合に、揺り返しを抑制するためのダンパーとしての機能を、全てのサスペンションSPで発揮させることが可能となる。
その結果、伸び輪の制御の切り替え性を向上させることが可能となるとともに、車両Vに発生したロール挙動の収束性を向上させることが可能となり、揺り返しの発生時において、車体のロール挙動を抑制して、車両Vの乗り心地の低下を抑制することが可能となる。
また、車両Vに発生するヨーモーメントを抑制することが可能となる。さらに、揺り返しを抑制するためのダンパーとしての機能を、各サスペンションSPが有するショックアブソーバとしての機能と協調させることが可能となり、揺り返しの発生時において、車体のロール挙動を抑制することが可能となる。
(5)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。
(6)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、車体のロール挙動を抑制するための制御を反映しない制動力に加え、車体のロール挙動を抑制するための制御を反映した制動力を、車輪Wに付与することが可能となる。
(7)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に制動力を付与する。
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駆動力に加え、車体のロール挙動を抑制するための制御を反映した駆動力を、車輪Wに付与することが可能となる。
(8)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。
(9)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。
(10)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。
(11)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、制動力フリクションと駆動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し、挙動抑制フリクションを算出する。さらに、総フリクションと挙動抑制フリクションに基づいて、挙動抑制フリクションに対する総フリクションの過不足分を算出する。
これに加え、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制駆動力分配指令値を演算する。さらに、算出した過不足分に相当するフリクションを制駆動力分配指令値に対応するサスペンションSPに発生させるために必要な、操縦安定性制御側制駆動力配分比を算出する。そして、算出した操縦安定性制御側制駆動力配分比に基づき、車輪Wに制動力及び駆動力を付与して、車体のロール挙動を制御する。
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、各サスペンションSPに発生する総フリクションを適切に算出することが可能となる。これに加え、車体の横方向への加速度の大きさに応じて、制駆動力分配指令値を演算することが可能となる。
その結果、操縦安定性制御用各輪目標フリクションを適切に算出して、車体のロール挙動を抑制するための制御を、車体の横方向への加速度の大きさによって異なる車両Vの走行状態に応じて、適切に行なうことが可能となる。これにより、車両Vの走行時に発生する車体のロール挙動を抑制して、車両Vの乗り心地の低下を抑制することが可能となる。これに加え、車体の横方向への加速度の大きさに応じて、車体のロール挙動や安定性を制御することが可能となる。
(変形例)
(1)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。
(2)本実施形態では、動力ユニット30を、エンジンを用いて形成したが、動力ユニット30の構成は、これに限定するものではない。すなわち、動力ユニット30を、例えば、モータを用いて形成してもよく、また、エンジン及びモータを用いて形成してもよい。
1 車両挙動制御装置
20 制駆動力コントローラ
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
100 制動力指令値算出部
102 駆動力指令値算出部
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ブロック
112 挙動抑制フリクション算出部
114 ダンピング制御用抑制フリクション算出部
116 過不足分フリクション算出部
122 制駆動力分配指令演算部
124 操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部
V 車両
W 車輪
SP サスペンション

Claims (11)

  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、を備える車両に対し、前記車体に発生するロール方向への挙動であるロール挙動を制御する車両挙動制御装置であって、
    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、
    前記車体のロール挙動を算出するロール挙動算出部と、
    前記ロール挙動算出部が算出したロール挙動に基づいて、前記ロール挙動を抑制するために前記各サスペンションで発生させるフリクションである挙動抑制フリクションを算出する挙動抑制フリクション算出部と、
    前記総フリクション算出部が算出した総フリクションと、前記挙動抑制フリクション算出部が算出した挙動抑制フリクションと、に基づいて、前記挙動抑制フリクションに対する前記総フリクションの過不足分を算出する過不足分フリクション算出部と、
    前記車体の横方向への加速度を算出する横方向加速度算出部と、
    前記横方向加速度算出部が算出した横方向への加速度に基づいて、制動力によるフリクション及び駆動力によるフリクションのうち少なくとも一方を前記各サスペンションに発生させる指令値である制駆動力分配指令値を演算する制駆動力分配指令演算部と、
    前記過不足分フリクション算出部が算出した過不足分と、前記制駆動力分配指令演算部が演算した制駆動力分配指令値と、に基づいて、前記過不足分フリクション算出部が算出した過不足分に相当するフリクションを前記制駆動力分配指令値に対応するサスペンションに発生させるために必要な、前記車輪の制動力と車輪の駆動力との配分比である操縦安定性制御側制駆動力配分比を算出する操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部と、
    前記操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部が算出した前記車輪の制動力の配分比に基づくフリクションを車輪の制動力により前記サスペンションに発生させるための指令値である制動力指令値を算出する制動力指令値算出部と、
    前記操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部が算出した前記車輪の駆動力の配分比に基づくフリクションを車輪の駆動力により前記サスペンションに発生させるための指令値である駆動力指令値を算出する駆動力指令値算出部と、
    前記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、を備えることを特徴とする車両挙動制御装置。
  2. 前記制駆動力分配指令演算部は、前記横方向加速度算出部が算出した横方向への加速度の大きさに応じて、前記制駆動力分配指令値を変更することを特徴とする請求項1に記載した車両挙動制御装置。
  3. 前記挙動抑制フリクション算出部は、前記ロール挙動の発生を判定すると、前記車両を車両前後方向から見て前記複数の車輪のうち前記車体との上下方向の距離が大きい側の車輪と車体とを連結するサスペンションで発生させる前記挙動抑制フリクションを算出することを特徴とする請求項1または請求項2に記載した車両挙動制御装置。
  4. 前記挙動抑制フリクション算出部は、前記ロール挙動の揺り返しの発生を判定すると、全ての前記サスペンションで発生させる前記挙動抑制フリクションを算出することを特徴とする請求項1から請求項3のうちいずれか1項に記載した車両挙動制御装置。
  5. 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1から請求項4のうちいずれか1項に記載した車両挙動制御装置。
  6. 前記制動力付与部は、前記車両の運転者による制動力要求の制御に応じた制動力及び車両のシステム制御に応じた制動力に、前記制動力指令値算出部が算出した制動力指令値に基づく制動力を合算して、前記車輪に制動力を付与することを特徴とする請求項1から請求項5のうちいずれか1項に記載した車両挙動制御装置。
  7. 前記駆動力付与部は、前記車両の運転者による駆動力要求の制御に応じた駆動力及び車両のシステム制御に応じた駆動力に、前記駆動力指令値算出部が算出した駆動力指令値に基づく駆動力を合算して、前記車輪に駆動力を付与することを特徴とする請求項1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. 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1から請求項9のうちいずれか1項に記載した車両挙動制御装置。
  11. 車体と、複数の車輪と、前記車体と各車輪とを連結するサスペンションと、を備える車両に対し、前記車体に発生するロール方向への挙動であるロール挙動を制御する車両挙動制御方法であって、
    前記車輪の制動力と、前記車輪の駆動力と、前記車体のロール挙動と、前記車体の横方向への加速度と、を算出し、
    前記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し、
    前記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し、
    前記算出した制動力フリクションと駆動力フリクションを合算して、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し、
    前記算出したロール挙動に基づいて、前記ロール挙動を抑制するために前記各サスペンションで発生させるフリクションである挙動抑制フリクションを算出し、
    前記算出した総フリクション及び挙動抑制フリクションに基づいて、前記挙動抑制フリクションに対する前記総フリクションの過不足分を算出し、
    前記算出した横方向への加速度に基づいて、制動力によるフリクション及び駆動力によるフリクションのうち少なくとも一方を前記各サスペンションに発生させる指令値である制駆動力分配指令値を演算し、
    前記算出した過不足分と、前記演算した制駆動力分配指令値と、に基づいて、前記算出した過不足分に相当するフリクションを前記制駆動力分配指令値に対応するサスペンションに発生させるために必要な、前記車輪の制動力と車輪の駆動力との配分比である操縦安定性制御側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車輪の制動力により前記サスペンションに発生させるための指令値である制動力指令値を算出し、
    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車輪の駆動力により前記サスペンションに発生させるための指令値である駆動力指令値を算出し、
    前記算出した制動力指令値に基づいて、前記車輪に制動力を付与し、
    前記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ことを特徴とする車両挙動制御方法。
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