(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪の制動力を減圧、増圧、保持に調整する車輪制動力調整手段と、ブレーキ検出手段を有する制御装置で、少なくとも車輪速度検出手段と、この車輪速度に基づき前記車輪制動力調整手段を駆動することにより、車輪速度を制御する車輪制動力調整信号を生成する第１モジュールと、車両の旋回状況を検出する旋回検出手段と、この旋回情報に基づき前記車輪制動力調整手段を駆動することにより、旋回運動を制御する車輪制動力調整信号を生成する第２モジュールと、前記第１及び第２モジュールからの車輪制動力調整信号を入力し、両者の制御内容に従って、車輪速度及び旋回運動を制御する指令信号を生成する指令手段とを有する車両運動制御装置において、
前記指令手段は、前記ブレーキ検出手段によりブレーキ操作中、前記第２モジュールの前記車輪制動力調整信号が減圧又は増圧の場合、第２モジュールの調整信号を優先的に選択し、それ以外の場合、第１モジュールの調整信号を優先的に選択し、一方、ブレーキ非操作中、前記第１モジュールの前記車輪制動力調整信号が減圧から増圧になるまでの信号である場合、第１モジュールの調整信号を優先的に選択し、それ以外の場合、第２モジュールの調整信号を優先的に選択することを特徴とする車両運動制御装置。
【請求項２】
車輪の制動力を減圧、増圧、保持に調整する車輪制動力調整手段と、ブレーキ検出手段を有する制御装置で、少なくとも車輪速度検出手段と、この車輪速度に基づき前記車輪制動力調整手段を駆動することにより、車輪速度を制御する車輪制動力調整信号を生成する第１モジュールと、車両の旋回状況を検出する旋回検出手段と、この旋回情報に基づき前記車輪制動力調整手段を駆動することにより、旋回運動を制御する車輪制動力調整信号を生成する第２モジュールと、前記第１及び第２モジュールからの車輪制動力調整信号を入力し、両者の制御内容に従って、車輪速度及び旋回運動を制御する指令信号を生成する指令手段とを有する車両運動制御装置において、
前記指令手段は、前記ブレーキ検出手段によりブレーキ操作中、前記第２モジュールの前記車輪制動力調整信号が減圧又は増圧の場合、第１及び第２モジュールの調整信号の中間値とし、それ以外の場合、第１モジュールの調整信号を優先的に選択し、一方、ブレーキ非操作中、前記第１モジュールの前記車輪制動力調整信号が減圧から増圧になるまでの信号である場合、第１モジュールの調整信号を優先的に選択し、それ以外の場合、第２モジュールの調整信号を優先的に選択することを特徴とする車両運動制御装置。
【請求項３】
車輪の制動力を調整することにより車両の運動特性を制御する車輪制動力調整手段を有する制御装置で、少なくとも車輪速度検出手段と、この車輪速度に基づき前記車輪制動力調整手段を駆動し、車輪速度を制御することにより車両の運動特性を制御する車輪制動力調整信号を生成する第１モジュールと、車両の旋回状況を検出する旋回検出手段と、この旋回情報に基づき前記車輪制動力調整手段を駆動し、旋回運動を制御することにより車両の運動特性を制御する車輪制動力調整信号を生成する第２モジュールと、前記第１及び第２モジュールからの前記車両の運動特性を制御する車輪制動力調整信号を入力し、両者の制御方向を検知しこの制御方向に従って、両者の車輪制動力調整信号から、車輪速度及び旋回運動を制御する指令信号を生成する指令手段とを有する車両運動制御装置において、
前記指令手段は、前記第２モジュールの前記車輪制動力調整信号が旋回を抑制する方向である場合、前輪には第２モジュールの調整信号を優先的に選択し、後輪には第１モジュールの調整信号を優先的に選択し、一方、旋回を助長する方向である場合、前輪には第１モジュールの調整信号を優先的に選択し、後輪には第２モジュールの調整信号を優先的に選択することを特徴とする車両運動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両の運動特性を制御するもので、特に制動力を制御することにより所望の運動特性を実現する車両運動制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両の運動特性制御システムで、特に制動力を制御することにより車両の安定性・操縦性を確保しようとするシステムは、従来から多くの発明が提案されてきている。具体的なシステムとしては、アンチスキッドブレーキ（以下ＡＢＳという）、トラクションコントロール（以下ＴＣシステムという）、又はスタビリティコントロール（以下ＳＣシステムという）が挙げられる。これらのシステムは止まる・走る・曲がるという車両の基本的運動特性をドライバーの補助として、ドライバーの意図に従って適切に制御するものである。これらのシステムは、各々が分離・独立して存在するのではなく、車両走行状況によっては各システムが共存したり、連続的に切り替わったりすることが発生する。そのため各システムの協調制御が必須となり、その制御内容は複雑多岐にわたるのものであった。
【０００３】
例えば、特開平８−２１６８６０号公報には、各システムの協調制御方法について提案されている。図４にその構成を示す。この従来装置は、車輪速センサ１０３ａ〜１０３ｄの情報を入力し、車輪ブレーキ１０６ａ〜１０６ｄを制御する第１コントローラ１０２と、ヨーレートセンサ１０４及び舵角センサ１０５の情報を入力し、第１コントローラ１０２に指令（１０９）を出力する第２コントローラ１０１とで構成されている。具体的には第１コントローラ１０２は、ＡＢＳ用コントローラであり、第２コントローラ１０１は、ＳＣシステム用コントローラである。ここでａ〜ｄは４個の各車輪を意味している。
【０００４】
次にこの２つのコントローラの関係を説明する。第１コントローラ１０２で車輪速情報から車輪のスリップ状態を検出し、このスリップを所定範囲に収束するように車輪ブレーキ１０６を制御する。ここで車輪ブレーキの動作時間情報又は制動圧力情報１０８と、車両の縦方向速度１０７が第２コントローラ１０１に送られる。一方第２コントローラ１０１では、ヨーレートセンサ１０４によるヨーレート、舵角センサ１０５によるハンドル角度、及び車両縦方向速度１０７から、車両安定性に関する制御量が演算される。この制御量は最終的には、車輪ブレーキ１０６を駆動するブレーキ動作時間又は制動圧信号に置換される。ここで第１コントローラ１０２からのブレーキ情報１０８を加減して、動作信号１０９として第１コントローラ１０２に出力される。第１コントローラ１０２はこの動作信号１０９に基づいて、車輪ブレーキ１０６を制御するように機能する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような従来装置であると、各システム（ＡＢＳとＳＣシステム）は第１、第２コントローラで独立している構成を有してはいるが、その制御内容では、互いの算出した情報を相互に利用し合っている。この方法では各システムの協調性を発揮する際に、走行状況に応じて複雑多岐にわたって制御変数、又は制御量の変更、算出等の判断が必要である。そのため制御仕様構築に非常な労力と時間を要するという問題点があった。
【０００６】
この発明は、以上のような問題点を解決するためになされたもので、車両の運動特性を制御する各システムを統合する際、各システムを独立で設計でき、各システムの協調性を容易に達成でき、その制御仕様の構築をより早く成し遂げるシステム構成を有する車両運動制御装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る車両運動制御装置では、車輪の制動力を減圧、増圧、保持に調整する車輪制動力調整手段と、ブレーキ検出手段を有する制御装置で、少なくとも車輪速度検出手段と、この車輪速度に基づき前記車輪制動力調整手段を駆動することにより、車輪速度を制御する車輪制動力調整信号を生成する第１モジュールと、車両の旋回状況を検出する旋回検出手段と、この旋回情報に基づき前記車輪制動力調整手段を駆動することにより、旋回運動を制御する車輪制動力調整信号を生成する第２モジュールと、前記第１及び第２モジュールからの車輪制動力調整信号を入力し、両者の制御内容に従って、車輪速度及び旋回運動を制御する指令信号を生成する指令手段とを有する車両運動制御装置において、前記指令手段は、前記ブレーキ検出手段によりブレーキ操作中、前記第２モジュールの前記車輪制動力調整信号が減圧又は増圧の場合、第２モジュールの調整信号を優先的に選択し、それ以外の場合、第１モジュールの調整信号を優先的に選択し、一方、ブレーキ非操作中、前記第１モジュールの前記車輪制動力調整信号が減圧から増圧になるまでの信号である場合、第１モジュールの調整信号を優先的に選択し、それ以外の場合、第２モジュールの調整信号を優先的に選択することを特徴とするものである。
【０００８】
また、この発明に係る車両運動制御装置では、指令手段は、ブレーキ検出手段によりブレーキ操作中、前記第２モジュールの前記車輪制動力調整信号が減圧又は増圧の場合、第１及び第２モジュールの調整信号の中間値とし、それ以外の場合、第１モジュールの調整信号を優先的に選択し、一方、ブレーキ非操作中、前記第１モジュールの前記車輪制動力調整信号が減圧から増圧になるまでの信号である場合、第１モジュールの調整信号を優先的に選択し、それ以外の場合、第２モジュールの調整信号を優先的に選択することを特徴とするものである。
【０００９】
また、この発明に係る車両運動制御装置では、車輪の制動力を調整することにより車両の運動特性を制御する車輪制動力調整手段を有する制御装置で、少なくとも車輪速度検出手段と、この車輪速度に基づき前記車輪制動力調整手段を駆動し、車輪速度を制御することにより車両の運動特性を制御する車輪制動力調整信号を生成する第１モジュールと、車両の旋回状況を検出する旋回検出手段と、この旋回情報に基づき前記車輪制動力調整手段を駆動し、旋回運動を制御することにより車両の運動特性を制御する車輪制動力調整信号を生成する第２モジュールと、前記第１及び第２モジュールからの前記車両の運動特性を制御する車輪制動力調整信号を入力し、両者の制御方向を検知しこの制御方向に従って、両者の車輪制動力調整信号から、車輪速度及び旋回運動を制御する指令信号を生成する指令手段とを有する車両運動制御装置において、  前記指令手段は、前記第２モジュールの前記車輪制動力調整信号が旋回を抑制する方向である場合、前輪には第２モジュールの調整信号を優先的に選択し、後輪には第１モジュールの調整信号を優先的に選択し、一方、旋回を助長する方向である場合、前輪には第１モジュールの調整信号を優先的に選択し、後輪には第２モジュールの調整信号を優先的に選択することを特徴とするものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図について説明する。図１はこの発明の基本構成を示している。各車輪に配設された車輪速度検出手段３ａ〜３ｄと、これら車輪速度情報を入力し、各車輪速度を適切な範囲になるように制動力を制御する車輪制動力調整信号を演算する第１モジュール１と、各車輪に配設された制動力を調整可能な車輪制動力調整手段７ａ〜７ｄと、ヨーレートセンサ４、又は舵角センサ５による旋回検出手段と、この旋回情報を入力し、車両の旋回運動を適切な範囲になるように制動力を制御する車輪制動力調整信号を演算する第２モジュール２と、第１及び第２モジュールの前記車輪制動力調整信号を入力し、これら信号の内容を検知し、この内容に従って第１又は第２モジュールの車輪制動力調整信号から、車輪制動力調整手段７を駆動する指令を出力する指令手段と、から構成されている。ここでａ〜ｄは４個の車輪に対応している。また旋回検出手段４又は５は横加速度検出センサであってもよい。
【００１９】
次に具体的なシステムにおいて詳細説明を行う。車輪速度検出手段３は車輪速センサで、各車輪に配設され車輪の回転速度を検出する。これらの情報を入力する第１モジュール１は、ＡＢＳ又はＴＣシステム機能を有する制御量演算手段である。ここでは、各車輪速からスリップ状態を検出し、ＡＢＳでは制動中のスリップを、ＴＣシステムでは加速中のスリップを検出し、このスリップを所定の範囲に収束するように制動力を増減させるような制御量を演算する。一方第２モジュール２は、ＳＣシステム機能を有し、車両の旋回運動を制御する。そのため旋回検出手段としてヨーレートセンサ４とハンドル舵角センサ５が入力されている。さらに車輪速情報３も入力して、走行速度又はスリップ率も検出していてもよい。走行速度と舵角からドライバーの所望の旋回ヨーレートを演算し、実ヨーレート４との偏差をなくすように車輪制動力を増減する制御量を演算している。例えばオーバーステア（以下ＯＳという）傾向を抑制するには、旋回外側前輪の制動力を増加する。逆にアンダーステア（以下ＵＳという）傾向を抑制するには、旋回内側後輪の制動力を増加する。いわゆるヨーレートフィードバック制御に代表される車輪制動力制御をＳＣシステムとして行っている。
【００２０】
ここで各システムが独立で存在し、その制御も独立で行える場合は、各制御量に応じて各車輪の制動力調整手段７を駆動することにより、制動力を増減することができる。この制動力調整手段は、ブレーキ圧力を制御するハイドロユニット（以下Ｈ／Ｕという）で構成されていて、各車輪のブレーキ圧力を増加・減少・保持できるものである。しかし、車両走行中は各システム（ＡＢＳ，ＴＣシステム、ＳＣシステム）が独立に動作することよりも、相互に切り替わったり、混在しながら走行することが多い。つまり、各システムの独立制御より、協調制御が必要となる。そのため制御仕様構築、又は実車テストによる制御性マッチングにはこの協調制御に費やす労力、時間が多くなる。
【００２１】
次にこの協調制御の方法について説明する。第１及び第２モジュールの車輪制動力調整信号（以下調整信号という）は、Ｈ／Ｕ７を駆動する制御信号である場合を考える。指令手段６は両方の調整信号を入力し、それらの信号から制御方向をチェックする。第２モジュール（ＳＣシステム）２の調整信号がブレーキ圧力を減圧方向又は増圧方向を示す信号であるならば、指令手段は第２モジュール２の調整信号を優先的に選択する。又は両調整信号の中間値若しくは平均値を算出し出力する。中間値は、両調整信号に異なった重み付けをする加重平均により算出できる。重み付け係数を一方が他方より大きくすることにより、一方を優先的に選択することができる。また優先的に選択とは、重み付け係数を一方が１００％、他方０％も含むものとする。平均値は中間値の一部で、略５０％の重み付け係数を付加したものである。。
第２モジュール２の調整信号が前記以外ならば（制動力保持状態）、第１の調整信号を優先的に選択し出力する。この制御では、第２モジュール制御優先となっていることを意味している。
【００２２】
以上の方法により第１及び第２モジュールは独立に調整信号を算出でき、算出された調整信号の制御方向によって、制動力を制御する信号を最終的に組み合わせる構成になっている。従って、各モジュールは個別に設計又は仕様決定が可能となる。なお、第１又は第２の調整信号が出力されていない場合、つまり一方のモジュールのみが作動している場合、指令手段は作動しているモジュールの調整信号を選択するように動作する。
【００２３】
実施の形態２．
次に同様に調整信号が、Ｈ／Ｕ７を駆動する制御信号である場合の実施の形態２ついて説明する。第１モジュール１がＡＢＳで、調整信号が減圧方向になったときから増圧方向になるまでの信号である場合を指令手段６が検出すると、第１の調整信号を優先的に選択し出力する。一方前記以外の場合は、第２の調整信号を優先的に選択する。
【００２４】
また第１モジュール１がＴＣシステムで、調整信号が増圧方向になったときから減圧方向になるまでの信号である場合は、第１の調整信号を優先的に選択する。一方前記以外の場合は、第２の調整信号を優先的に選択する。これら制御は、ＡＢＳ中又はＴＣシステム中のスリップ制御優先となっている。その結果車両の走行安定性、操縦性を向上でき、ドライバーに車両挙動に対する不安感を与えることがなくなる。
【００２５】
実施の形態３．
次に実施の形態３について説明する。調整信号は最終のＨ／Ｕ７を駆動する制御信号ではなく、制御方向の情報を有したものとする。又は最終制御信号である場合は、その他に制御方向を示す情報を付加した調整信号、若しくは別途指令手段６に制御方向情報を各モジュールから出力していてもよい。第２モジュールからの情報がＯＳ抑制方向を示す信号である場合、指令手段６は前輪を第２、後輪を第１モジュールの信号を優先的に選択する。つまり車両はドライバーの意図より旋回しすぎているため、前輪にＳＣシステムの制御を施し、旋回外側前輪のブレーキを増圧するように作用する。
【００２６】
一方第２モジュールからの情報がＵＳ抑制方向を示す信号である場合、前輪を第１、後輪を第２モジュールの調整信号を優先的に選択する。つまり車両はドライバーの意図より旋回が小さいため、後輪にＳＣシステムの制御を施し、旋回内後輪のブレーキを増圧するように作用する。以上により旋回中はＳＣシステム優先制御となっている。その結果車両の挙動は、より適切な旋回挙動となるように自動的に制御するように作用する。そのためドライバーの過度な旋回、又は速度オーバーに対抗して車両を安定に旋回させることが可能となる。
【００２７】
実施の形態４．
次に実施の形態４について説明する。この実施の形態４は、実施の形態３と同様に制御方向情報を指令手段６に出力しているものである。第１モジュールの制御方向が車輪のスリップを減少させる方向である場合、指令手段６は第１の調整信号を優先的に選択する。前記以外は第２の調整信号を選択する。このスリップ減少制御は車両の安定性優先を意味している。逆に第１モジュールの制御方向が車輪のスリップを増大させる方向である場合、指令手段６は第２の調整信号を優先的に選択するようにする。その結果車両の挙動は、車両の安定走行を自動的に優先して制御することになる。
【００２８】
実施の形態５．
次に実施の形態５について図２で説明する。図１との相違は、指令手段６にブレーキ検出手段８が追加されている点である。図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。ブレーキ検出手段８によりブレーキ操作している場合（ブレーキＯＮ）、第２の調整信号を優先的に選択する。ブレーキ操作していない場合（ブレーキＯＦＦ）、第１の調整信号を優先的に選択する。さらに具体的に説明すると、ブレーキＯＮで、第２モジュールが減圧又は増圧の場合、第２の調整信号又は第１の調整信号との中間値を出力する。ブレーキＯＮで第２モジュールが保持の場合は、第１の調整信号を選択する。また、ブレーキＯＦＦで、第１モジュールがＡＢＳで減圧になったときから増圧になるまでの場合、第１の調整信号を選択し、増圧から減圧になるまでの場合、第２の調整信号を選択する。これは特にブレーキの操作の有無により、指令手段６の指令信号は一方の調整信号を優先的に利用するものである。ブレーキＯＮ中はＡＢＳが作用することが多いので、あえてＳＣシステムを優先的に選択しやすくしているものである。その結果ＡＢＳとＳＣシステムが同時に成立するような場合であっても、簡単に制御内容を可変でき、引いては車両に対してより望ましい挙動を行うことができる。
【００２９】
実施の形態６．
次に実施の形態１〜５を車両に搭載する場合の組合せについて説明する。図３ａは実施の形態１〜５を表にしたものである。組合せとしては図３ｂのようになる。つまり、第２モジュール（ＳＣシステム）２は実施の形態１又は３のどちらかを利用し、第１モジュール（ＡＢＳ又はＴＣシステム）１は実施の形態２又は４のどちらかを利用している。また、ブレーキ操作を利用するタイプはＥのようになり、ＡＢＳとＴＣシステムとの切換にはＡＢＳ優先となっている。以上説明してきたように、第１、第２モジュールはそれぞれ独立で設計・仕様決定が可能であり、その結果から条件により分割し、最終出力を選択することができるものである。そのため、各システムは独立で開発し、協調制御時は場合分けを決定することにより、各システムの統合化を図ることができる。この結果、仕様の決定に要する労力・時間を短縮できることになる。
【００３０】
実施の形態７．
次に実施の形態７について説明する。前記の各実施の形態は、制御仕様面から説明しているが、回路又はハードウエア面から見ることも可能である。第１モジュールを第１ＣＰＵとし、第２モジュールを第２ＣＰＵとする。つまり、第１、第２モジュールを別個のＣＰＵで構成し、指令手段６はどちらかのＣＰＵに包含させることにより、装置を２個のＣＰＵ構成とする。この構成により各ＣＰＵ毎に設計、又は変更できることになり、ハードウエア面からも開発効率を向上できることになる。
【００３１】
【発明の効果】
この発明の車両運動制御装置は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【００３２】
この発明の車両運動制御装置によれば、車輪速度検出手段と、この車輪速度に基づき車輪制動力調整手段を駆動することにより、車輪速度を制御する車輪制動力調整信号を生成する第１モジュールと、車両の旋回状況を検出する旋回検出手段と、この旋回情報に基づき前記車輪制動力調整手段を駆動することにより、旋回運動を制御する車輪制動力調整信号を生成する第２モジュールと、前記第１及び第２モジュールからの車輪制動力調整信号を入力し、両者の制御内容に従って、車輪速度及び旋回運動を制御する指令信号を生成する指令手段とを有し、指令手段は、ブレーキ操作中第２モジュールの車輪制動力調整信号が減圧又は増圧の場合、第２モジュールの調整信号を優先的に選択し、それ以外の場合、第１モジュールの調整信号を優先的に選択し、一方、ブレーキ非操作中、第１モジュールの車輪制動力調整信号が減圧から増圧になるまでの信号である場合、第１モジュールの調整信号を優先的に選択し、それ以外の場合、第２モジュールの調整信号を優先的に選択することを特徴としたので、第１及び第２モジュールを独立に開発できるため、開発効率を向上できる効果がある。
【００３３】
また、この発明の車両運動制御装置によれば、指令手段は、ブレーキ操作中第２モジュールの車輪制動力調整信号が減圧又は増圧の場合、第１及び第２モジュールの車輪制動力調整信号の中間値とし、それ以外の場合第１モジュールの車輪制動力調整信号を優先的に選択し、一方、ブレーキ非操作中、第１モジュールの車輪制動力調整信号が減圧から増圧になるまでの信号である場合、第１モジュールの調整信号を優先的に選択し、それ以外の場合、第２モジュールの調整信号を優先的に選択することを特徴としたので、第１及び第２モジュールを独立に開発できるため、開発効率を向上できる効果がある。
【００３４】
また、この発明の車両運動制御装置によれば、指令手段は、第２モジュールの車輪制動力調整信号が旋回を抑制する方向である場合、前輪には第２モジュールの調整信号を優先的に選択し、後輪には第１モジュールの調整信号を優先的に選択し、一方、旋回を助長する方向である場合、前輪には第１モジュールの調整信号を優先的に選択し、後輪には第２モジュールの調整信号を優先的に選択することを特徴としたので、第１及び第２モジュールを独立に開発できるため、開発効率を向上でき、また旋回運動を抑制しながら安定性を向上、又は旋回性能を増加できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１による車両運動制御装置全体を示す構成図である。
【図２】  実施の形態５による車両運動制御装置全体を示す構成図である。
【図３】  各実施の形態をまとめた表及び各実施の形態の組合せを示した表である。
【図４】  従来装置による車両運動制御装置全体を示す構成図である。
【符号の説明】
１  第１モジュール、２  第２モジュール、３  車輪速度検出手段、４  ヨーレートセンサ（旋回検出手段）、５  舵角センサ（旋回検出手段）、６  指令手段、７  車輪制動力調整手段、８  ブレーキ検出手段。
【図１】
0003697959.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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