(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の上下挙動を取得する上下挙動取得手段と、
前記上下挙動取得手段で取得した上下挙動が予め設定した第一の閾値よりも大きいときに、前記上下挙動に応じて制動力を発生させる制御を行なう挙動制御手段と、
前記第一の閾値よりも大きな第二の閾値を設定し、前記上下挙動取得手段で取得した上下挙動が前記第二の閾値よりも大きいときに、前記挙動制御手段による制動力の制御を制限する制限手段と、を備えることを特徴とする車両挙動制御装置。
【請求項２】
前記挙動制御手段は、制動力を予め設定した上限値以下に制御することを特徴とする請求項１に記載の車両挙動制御装置。
【請求項３】
車体の上下挙動を取得する上下挙動取得手段と、
前記上下挙動取得手段で取得した上下挙動が予め設定した第一の閾値よりも大きいときに、前記上下挙動に応じて制動力を制御する挙動制御手段と、
前記第一の閾値よりも大きな第二の閾値を設定し、前記上下挙動取得手段で取得した上下挙動が前記第二の閾値よりも大きいときに、前記挙動制御手段による制動力の制御を制限する制限手段と、を備え、
前記制限手段は、前記上下挙動取得手段で取得した上下挙動が前記第二の閾値より小さくても、前記挙動制御手段による制動力の制御を制限すると共に、前記上下挙動取得手段で取得した上下挙動の増加率が予め設定した閾値よりも大きいときに、前記挙動制御手段による制動力の制御を制限することを特徴とする車両挙動制御装置。
【請求項４】
前記制限手段は、前記挙動制御手段による制動力の制御を中止することにより、前記挙動制御手段による制動力の制御を制限することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の車両挙動制御装置。
【請求項５】
車体の上下挙動を取得し、取得した上下挙動が予め設定した第一の閾値を超えたら、前記上下挙動に応じて制動力を発生させる制御を行ない、取得した上下挙動が予め設定した第一の閾値よりも大きな第二の閾値を超えたら、制動力の制御を制限することを特徴とする車両挙動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の挙動を制御する車両挙動制御装置および車両挙動制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の挙動を制御する技術として、サスペンション装置におけるショックアブソーバの減衰力を制御するものがある。
例えば、特許文献１に記載の技術では、車両の横加速度によってショックアブソーバに生じる摩擦力を算出している。そして、バネ上部材とバネ下部材との相対運動を抑制するために必要な目標要求減衰力から、算出した摩擦力を減じ、ショックアブソーバが発生すべき目標発生減衰力を算出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１３７７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、単に横加速度に応じて減衰力を調整するだけでは、車両の上下挙動を効果的に減衰させることが難しい。また、サスペンションストロークに伴うタイヤの前後変位を制動によって抑制することで、サスペンションストロークの摩擦力を調整し、車両の上下挙動を減衰させることも考えられる。しかしながら、上下挙動に応じて常に制動力制御を実行すると、アクチュエータの耐久性が低下する可能性がある。
本発明の課題は、車両の走行状態に応じた挙動制御をより適切に行うと共に、アクチュエータの耐久性の低下を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、車体の上下挙動を取得し、取得した上下挙動が予め設定した第一の閾値よりも大きいときに、その上下挙動に応じて制動力を発生させる制御を行なう。また、第一の閾値よりも大きな第二の閾値を設定し、取得した上下挙動が第二の閾値よりも大きいときに、制動力の制御を制限する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、車体の上下挙動が第一の閾値よりも大きいときに、制動力を制御することにより、サスペンションストロークのフリクションを制御し、車両の走行状態に応じた挙動制御をより適切に行うことができる。また、車体の上下挙動が第二の閾値よりも大きいときには、制動力の制御を制限することにより、制動力を制御するためのアクチュエータの耐久性が低下することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明を適用した車両挙動制御装置１Ａを備える自動車１の概略構成図である。
【図２】車両挙動制御装置１Ａの機能構成を示す図である。
【図３】ブレーキアクチュエータ６０の構成を示すブロック図である。
【図４】コントローラ５０の機能構成を示すブロック図である。
【図５】車両挙動制御処理を示すフローチャートである。
【図６】上下挙動推定処理を示すフローチャートである。
【図７】制動による上下挙動の抑制について説明した図である。
【図８】上下挙動と目標制動力のタイムチャートである。
【図９】上下挙動に対する制御効果の大きさを示す図である。
【図１０】比較例における上下挙動と目標制動力と制御介入状態とを示すタイムチャートである。
【図１１】本実施形態における上下挙動と目標制動力と制御介入状態を示すタイムチャートである。
【図１２】上下挙動に対する制御介入のＯＮ／ＯＦＦを示す図である。
【図１３】上下挙動別に見たアクチュエータの作動時間を示す図である。
【図１４】第２実施形態を示す車両挙動制御処理のフローチャートである。
【図１５】第２実施形態の作用効果を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
次に、本発明に係る車両挙動制御装置および車両挙動制御方法の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
《第１実施形態》
《構成》
図１は、本発明を適用した車両挙動制御装置１Ａを備える自動車１の概略構成図である。また、図２は、車両挙動制御装置１Ａの機能構成を示す図である。
図１および図２において、自動車１は、上下加速度センサ１０と、車輪速センサ２０ＦＲ，２０ＦＬ，２０ＲＲ，２０ＲＬと、ブレーキペダル３０と、マスタシリンダ４０と、コントローラ５０と、ブレーキアクチュエータ６０と、ホイールシリンダ７０ＦＲ，７０ＦＬ，７０ＲＲ，７０ＲＬと、車輪８０ＦＲ，８０ＦＬ，８０ＲＲ，８０ＲＬと、サスペンション装置９０ＦＲ，９０ＦＬ，９０ＲＲ，９０ＲＬと、車体１００とを備えている。
【０００９】
これらのうち、上下加速度センサ１０、車輪速センサ２０ＦＲ，２０ＦＬ，２０ＲＲ，２０ＲＬ、コントローラ５０、ブレーキアクチュエータ６０が車両挙動制御装置１Ａを構成している。
上下加速度センサ１０は、車体１００の上下方向の加速度を検出し、検出した加速度を示す信号をコントローラ５０に出力する。
車輪速センサ２０ＦＲ，２０ＦＬ，２０ＲＲ，２０ＲＬは、車輪８０ＦＲ，８０ＦＬ，８０ＲＲ，８０ＲＬの回転速度を検出し、検出した回転速度を示す信号をコントローラ５０に出力する。
ブレーキペダル３０は、運転者が制動操作を行うペダルであり、運転者のペダル踏力をマスタシリンダ４０に伝達する。
【００１０】
マスタシリンダ４０は、運転者のペダル踏力に応じて２系統の液圧を作るタンデム式のものである。そして、マスタシリンダ４０は、プライマリ側を左前輪・右後輪のホイールシリンダ７０ＦＬ・７０ＲＲ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７０ＦＲ・７０ＲＬに伝達するダイアゴナルスプリット方式を採用している。
【００１１】
コントローラ５０は、自動車１全体を制御するもので、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access  Memory），ＲＯＭ（Read Only Memory）等を備えたマイクロコンピュータで構成されている。そして、コントローラ５０は、入力される各種信号に基づいて、後述する車両挙動制御処理を実行し、ブレーキアクチュエータ６０を制御するための指示信号を出力する。これにより、コントローラ５０は、サスペンション装置９０ＦＲ，９０ＦＬ，９０ＲＲ，９０ＲＬの摩擦力を変化させて車両の上下挙動を制御する。
【００１２】
ブレーキアクチュエータ６０は、マスタシリンダ４０と各ホイールシリンダ７０ＦＲ，７０ＦＬ，７０ＲＲ，７０ＲＬとの間に介装した液圧制御装置である。ブレーキアクチュエータ６０は、コントローラ５０からの指示信号に応じて、ホイールシリンダ７０ＦＲ，７０ＦＬ，７０ＲＲ，７０ＲＬの油圧を変化させることにより、各車輪８０ＦＲ，８０ＦＬ，８０ＲＲ，８０ＲＬに制動力を付与する。これにより、サスペンション装置９０ＦＲ，９０ＦＬ，９０ＲＲ，９０ＲＬの摩擦力が変化し、車両の上下挙動を制御することができる。
【００１３】
ホイールシリンダ７０ＦＲ，７０ＦＬ，７０ＲＲ，７０ＲＬは、ディスクブレーキを構成するブレーキパッドを、車輪８０ＦＲ，８０ＦＬ，８０ＲＲ，８０ＲＬと一体に回転するディスクロータに押し付けるための押圧力を発生する。
サスペンション装置９０ＦＲ，９０ＦＬ，９０ＲＲ，９０ＲＬは、各車輪８０ＦＲ，８０ＦＬ，８０ＲＲ，８０ＲＬと車体１００との間に設置した懸架装置である。サスペンション装置９０ＦＲ，９０ＦＬ，９０ＲＲ，９０ＲＬは、車体１００と各車輪側の部材とを連結するリンク部材と、各車輪と車体１００との相対運動を緩衝させるバネと、各車輪と車体１００との相対運動を減衰させるショックアブソーバとを有している。
【００１４】
サスペンション装置９０ＦＲ，９０ＦＬ，９０ＲＲ，９０ＲＬがバウンド側に変位すると、各車輪の中心は車体１００に対して上下方向の変位および前後方向の変位を生じる。
このとき、各車輪中心の車体前後方向における変位を吸収するために、各車輪は回転することとなる。
そのため、各車輪の回転を制動力によって妨げると、これによりサスペンション装置９０ＦＲ，９０ＦＬ，９０ＲＲ，９０ＲＬに拗れが生じ、摩擦力が変化する。
本発明においては、この摩擦力の変化を利用して、サスペンション装置の動作を変化させ、車両の上下挙動を制御するものである。
【００１５】
次に、ブレーキアクチュエータ６０の構成について説明する。
図３は、ブレーキアクチュエータ６０の構成を示すブロック図である。
ブレーキアクチュエータ６０は、アンチスキッド制御（ＡＢＳ）、トラクション制御（ＴＣＳ）、スタビリティ制御（ＶＤＣ：Vehicle Dynamics Control）等に用いられる制動流体圧制御回路を利用したものであり、運転者のブレーキ操作に係らず各ホイールシリンダ７０ＦＲ，７０ＦＬ，７０ＲＲ，７０ＲＬの液圧を増圧・保持・減圧できるように構成されている。
【００１６】
プライマリ側は、マスタシリンダ４０およびホイールシリンダ７０ＦＬ（７０ＲＲ）間の流路を閉鎖可能なノーマルオープン型の第１ゲートバルブ６２Ａと、第１ゲートバルブ６２Ａおよびホイールシリンダ７０ＦＬ（７０ＲＲ）間の流路を閉鎖可能なノーマルオープン型のインレットバルブ６３ＦＬ（６３ＲＲ）と、ホイールシリンダ７０ＦＬ（７０ＲＲ）およびインレットバルブ６３ＦＬ（６３ＲＲ）間に連通したアキュムレータ６４と、ホイールシリンダ７０ＦＬ（７０ＲＲ）およびアキュムレータ６４間の流路を開放可能なノーマルクローズ型のアウトレットバルブ６５ＦＬ（６５ＲＲ）と、マスタシリンダ４０および第１ゲートバルブ６２Ａ間とアキュムレータ６４およびアウトレットバルブ６５ＦＬ（６５ＲＲ）間とを連通した流路を開放可能なノーマルクローズ型の第２ゲートバルブ６６Ａと、アキュムレータ６４およびアウトレットバルブ６５ＦＬ（６５ＲＲ）間に吸入側を連通し、且つ第１ゲートバルブ６２Ａおよびインレットバルブ６３ＦＬ（６３ＲＲ）間に吐出側を連通したポンプ６７と、を備えている。また、ポンプ６７の吐出側には、吐出されたブレーキ液の脈動を抑制し、ペダル振動を弱めるダンパー室６８が配設されている。
【００１７】
また、セカンダリ側も、プライマリ側と同様に、第１ゲートバルブ６２Ｂと、インレットバルブ６３ＦＲ（６３ＲＬ）と、アキュムレータ６４と、アウトレットバルブ６５ＦＲ（６５ＲＬ）と、第２ゲートバルブ６６Ｂと、ポンプ６７と、ダンパー室６８と、を備えている。
第１ゲートバルブ６２Ａ・６２Ｂと、インレットバルブ６３ＦＬ〜６３ＲＲと、アウトレットバルブ６５ＦＬ〜６５ＲＲと、第２ゲートバルブ６６Ａ・６６Ｂとは、それぞれ、２ポート２ポジション切換・シングルソレノイド・スプリングオフセット式の電磁操作弁であって、第１ゲートバルブ６２Ａ・６２Ｂおよびインレットバルブ６３ＦＬ〜６３ＲＲは、非励磁のノーマル位置で流路を開放し、アウトレットバルブ６５ＦＬ〜６５ＲＲおよび第２ゲートバルブ６６Ａ・６６Ｂは、非励磁のノーマル位置で流路を閉鎖するように構成されている。
【００１８】
また、アキュムレータ６４は、シリンダのピストンに圧縮バネを対向させたバネ形のアキュムレータで構成されている。
また、ポンプ６７は、負荷圧力に係りなく略一定の吐出量を確保できる歯車ポンプ、ピストンポンプ等、容積形のポンプで構成されている。
以上の構成により、プライマリ側を例に説明すると、第１ゲートバルブ６２Ａ、インレットバルブ６３ＦＬ（６３ＲＲ）、アウトレットバルブ６５ＦＬ（６５ＲＲ）、および第２ゲートバルブ６６Ａが全て非励磁のノーマル位置にあるときに、マスタシリンダ４０からの液圧がそのままホイールシリンダ７０ＦＬ（７０ＲＲ）に伝達され、通常ブレーキとなる。
【００１９】
また、ブレーキペダルが非操作状態であっても、インレットバルブ６３ＦＬ（６３ＲＲ）、およびアウトレットバルブ６５ＦＬ（６５ＲＲ）を非励磁のノーマル位置にしたまま、第１ゲートバルブ６２Ａを励磁して閉鎖すると共に、第２ゲートバルブ６６Ａを励磁して開放し、更にポンプ６７を駆動することで、マスタシリンダ４０の液を第２ゲートバルブ６６Ａを介して吸入し、吐出される液圧をインレットバルブ６３ＦＬ（６３ＲＲ）を介してホイールシリンダ７０ＦＬ（７０ＲＲ）に伝達し、増圧させることができる。
【００２０】
また、第１ゲートバルブ６２Ａ、アウトレットバルブ６５ＦＬ（６５ＲＲ）、および第２ゲートバルブ６６Ａが非励磁のノーマル位置にあるときに、インレットバルブ６３ＦＬ（６３ＲＲ）を励磁して閉鎖すると、ホイールシリンダ７０ＦＬ（７０ＲＲ）からマスタシリンダ４０およびアキュムレータ６４へのそれぞれの流路が遮断され、ホイールシリンダ７０ＦＬ（７０ＲＲ）の液圧が保持される。
【００２１】
さらに、第１ゲートバルブ６２Ａおよび第２ゲートバルブ６６Ａが非励磁のノーマル位置にあるときに、インレットバルブ６３ＦＬ（６３ＲＲ）を励磁して閉鎖すると共に、アウトレットバルブ６５ＦＬ（６５ＲＲ）を励磁して開放すると、ホイールシリンダ７０ＦＬ（７０ＲＲ）の液圧がアキュムレータ６４に流入して減圧される。アキュムレータ６４に流入した液圧は、ポンプ６７によって吸入され、マスタシリンダ４０に戻される。
【００２２】
セカンダリ側に関しても、通常ブレーキ・増圧・保持・減圧の動作は、上記プライマリ側の動作と同様であるため、その詳細説明は省略する。
したがって、コントローラ５０は、第１ゲートバルブ６２Ａ・６２Ｂと、インレットバルブ６３ＦＬ〜６３ＲＲと、アウトレットバルブ６５ＦＬ〜６５ＲＲと、第２ゲートバルブ６６Ａ・６６Ｂと、ポンプ６７とを駆動制御することによって、各ホイールシリンダ７０ＦＬ〜７０ＲＲの液圧を増圧・保持・減圧することができる。
【００２３】
次に、コントローラ５０が車両挙動制御処理を行うために有している機能構成について説明する。
図４は、コントローラ５０の機能構成を示すブロック図である。
コントローラ５０は、バンドパスフィルタ部５１と、絶対値取得部５２と、上下挙動制御閾値記憶部５３と、比較部５４と、制御介入判定部５５と、上下挙動最大値記憶部５６と、最大指令値算出部５７と、指令値生成部５８とを備えている。
【００２４】
バンドパスフィルタ部５１は、上下加速度センサ１０から入力した上下挙動の検出値（上下方向の加速度）から、設定した制御帯域内の値を抽出し、抽出した上下挙動の検出値（以下、単に「上下挙動」と称する。）を絶対値取得部５２に出力する。なお、ここでは上下加速度センサ１０によって車体１００の上下挙動を取得する場合を例に挙げて説明するが、上下挙動として、サスペンションストロークや車輪速等から推定した値を用いることも可能である。
【００２５】
絶対値取得部５２は、バンドパスフィルタ部５１から入力した上下挙動における絶対値を取得する。即ち、絶対値取得部５２は、上方向および下方向に変化するベクトル値からなる上下挙動をスカラー値に直し、絶対値として取得する。
上下挙動制御閾値記憶部５３は、コントローラ５０によって車両挙動制御処理に基づく制御介入を行うか否かについて定めた上下挙動の制御閾値を記憶している。
比較部５４は、絶対値取得部５２が取得した上下挙動の絶対値と、上下挙動制御閾値記憶部５３が記憶している上下挙動の制御閾値とを比較し、比較結果を制御介入判定部５５に出力する。
【００２６】
制御介入判定部５５は、比較部５４から入力する比較結果に応じて、車両挙動制御処理に基づく制御介入を行うか否かを判定する。具体的には、制御介入判定部５５は、比較部５４から入力する比較結果が、取得した上下挙動の絶対値が記憶している上下挙動の制御閾値以上となっている場合に、車両挙動制御処理に基づく制御介入を行うものと判定する。このとき、制御介入判定部５５は、比較部５４から入力する比較結果が、取得した上下挙動の絶対値が記憶している上下挙動の制御閾値以上となる度に、車両挙動制御処理に基づく制御介入を行い、後述する上下挙動最大値記憶部５６に記憶する上下挙動の最大値を更新する。
【００２７】
上下挙動最大値記憶部５６は、絶対値取得部５２によって取得した上下挙動の絶対値が、上下挙動の制御閾値以上となった後の最大値（極値）を記憶する。また、上下挙動最大値記憶部５６は、制御介入判定部５５が制御介入を行うものと判定した場合、記憶している最大値を更新する。
最大指令値算出部５７は、車輪速センサ２０ＦＲ，２０ＦＬ，２０ＲＲ，２０ＲＬから入力する車輪の回転速度を示す信号と、上下挙動最大値記憶部５６が記憶している上下挙動の最大値と、制御介入判定部５５から入力する判定結果とを基に、各車輪について制動力の最大指令値（制動力の上限値を示す指令値）を算出する。
【００２８】
次に、コントローラ５０で所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎に実行する車両挙動制御処理について説明する。
図５は、車両挙動制御処理を示すフローチャートである。
ステップＳ１０１では、上下挙動の最大値Ｚｐが閾値ｔｈ１（第一の閾値）より大きいか否かを判定する。判定結果がＺｐ＞ｔｈ１であるときには、制御介入が必要な上下挙動であると判断してステップＳ１０５に移行する。一方、判定結果がＺｐ≦ｔｈ１であるときには、制御介入が必要な上下挙動ではないと判断してステップＳ１０２に移行する。
【００２９】
ステップＳ１０２では、上下挙動の検出値Ｚｒが閾値ｔｈ３より大きいか否かを判定する。閾値ｔｈ３は前述した閾値ｔｈ１よりも小さい値である。判定結果がＺｒ＞ｔｈ３であるときには、まだ上下挙動が収束していないと判断してステップＳ１０４に移行する。一方、判定結果がＺｒ≦ｔｈ３であるときには、上下挙動が収束していると判断してステップＳ１０３に移行する。
【００３０】
ステップＳ１０３では、ブレーキアクチュエータ６０に対する制御量である目標制動力Ｐｂを０に設定してからステップＳ１０９に移行する。
ステップＳ１０４では、目標制動力Ｐｂが０より大きいか否かを判定する。判定結果がＰｂ＝０であるときには、制御介入中ではないと判断して前述したステップＳ１０３に移行する。一方、判定結果がＰｂ＞０であるときには、制御介入中であると判断してステップＳ１０５に移行する。
【００３１】
ステップＳ１０５では、サブルーチンとして後述する上下挙動推定処理を実行し、上下挙動の推定値Ｚｅを推定してからステップＳ１０６に移行する。
ステップＳ１０６では、下記に示すように、上下挙動の推定値Ｚｅに応じて、ブレーキアクチュエータ６０に対する目標制動力Ｐｂを算出してからステップＳ１０７に移行する。Ｋは係数である。
Ｐｂ＝Ｋ×Ｚｅ
ステップＳ１０７では、制御マップを参照し、上下挙動の最大値Ｚｐに応じて、ブレーキアクチュエータ６０に対する目標制動力Ｐｂの上限値Ｐｍａｘを算出してからステップＳ１０８に移行する。
【００３２】
制御マップによれば、上下挙動の最大値Ｚｐが０から予め設定した閾値ｔｈ２（第二の閾値）までの範囲にあるときには、上限値Ｐｍａｘが予め設定したＰ１を維持する。また、上下挙動の最大値Ｚｐが閾値ｔｈ２よりも大きいときには、上限値Ｐｍａｘが０に向けて小さくなる。閾値ｔｈ２は前述した閾値ｔｈ１よりも大きい値である。ここで、Ｐ１は如何なる車両状態にあっても、それを超えると違和感を与えると見なせる制動力の大きさであり、実車実験から求める。
【００３３】
ステップＳ１０８では、下記に示すように、ブレーキアクチュエータ６０に対する目標制動力Ｐｂに制限処理を行ってからステップＳ１０９に移行する。ここで、Ｐｂ(n)は前述したステップＳ１０６で算出した目標制動力の今回値である。また、（Ｐｂ(n-1)＋ΔＰｕ）は目標制動力の前回値に予め設定した増加量ΔＰｕを加算した値である。また、Ｐｍａｘは前述したステップＳ１０７で算出した上限値である。
Ｐｂ＝ｍｉｎ［Ｐｂ(n)，（Ｐｂ(n-1)＋ΔＰｕ），Ｐｍａｘ］
したがって、これらＰｂ(n)、（Ｐｂ(n-1)＋ΔＰｕ）、及びＰｍａｘのセレクトローを実行することで、目標制動力Ｐｂの増加率をΔＰｕ以下に制限すると共に、目標制動力Ｐｂを上限値Ｐｍａｘ以下に制限する。
【００３４】
ステップＳ１０９では、下記に示すように、ブレーキアクチュエータ６０に対する目標制動力Ｐｂに制限処理を行ってからステップＳ１１０に移行する。ここで、Ｐｂ(n)は前述したステップＳ１０８で制限処理を行った目標制動力である。また、（Ｐｂ(n-1)−ΔＰｄ）は目標制動力の前回値から予め設定した減少量ΔＰｄを減算した値である。
Ｐｂ＝ｍａｘ［Ｐｂ(n)，（Ｐｂ(n-1)−ΔＰｄ）］
したがって、これらＰｂ(n)、及び（Ｐｂ(n-1)−ΔＰｄ）のセレクトハイを実行することで、目標制動力Ｐｂの減少率をΔＰｄ以下に制限する。
ステップＳ１１０では、下記に示すように、車速に応じた係数ｋｖに応じて目標制動力Ｐｂを補正してから所定のメインプログラムに復帰する。
Ｐｂ＝Ｐｂ×ｋｖ
【００３５】
次に、上下挙動推定処理について説明する。
図６は、上下挙動推定処理を示すフローチャートである。
本処理は、上下挙動の検出値Ｚｒと推定値Ｚｅとの間に乖離があるか否かを検出し、乖離があるときに、上下挙動の推定に用いるパラメータである固有振動数ωｎ、及びダンピングζを更新するものである。すなわち、ショックアブソーバの経時劣化に伴う固有振動数ωｎの変化や、積載重量の増加に伴うダンピングζの変化に対応するものである。
【００３６】
ステップＳ２０１では、上下挙動の推定値Ｚｅを算出してからステップＳ２０２に移行する。
車両挙動の推定方法としては、例えば上下挙動の最大加速度値から車体質量・バネ定数・減衰係数を基に定義した下記の運動方程式を解くことにより、随時算出する方法を用いることができる。また、他の方法として、計算負荷低減のため、上下挙動の最大加速度値の検出時に、その時点から十分に減衰するまでの時間Ｔ０だけを求め、線形的に繋ぐ方法を用いることができる。但し、下記運動方程式は、１輪２自由度モデルに基づくものである。
【００３７】
【数１】
0005831041.tif 000002
【００３８】
Ｘ２：バネ上変位
Ｘ１：バネ下変位
Ｘ０：路面変位
Ｋ：バネ定数
ｋ：タイヤバネ定数
Ｃ：減衰係数
ｃ：タイヤ減衰係数
Ｍ：バネ上質量
ｍ：バネ下質量
ステップＳ２０２では、上下挙動の検出値Ｚｒが上下挙動の推定値Ｚｅよりも大きいか否かを判定する。判定結果がＺｒ＞Ｚｅであるときには、パラメータの更新が必要であると判断してステップＳ２０４に移行する。一方、判定結果がＺｒ≦Ｚｅであるときには、パラメータの更新は不要であると判断してステップＳ２０３に移行する。
【００３９】
ステップＳ２０３では、タイマＴをインクリメントしてからステップＳ２１１に移行する。
ステップＳ２０４では、１／２周期であるか否かを判定する。ここで、１／２周期であるときにはステップＳ２０５に移行する。一方、１／２周期でないときにはステップＳ２０６に移行する。
ステップＳ２０５では、ダンピングζを補正してからステップＳ２０６に移行する。
ステップＳ２０６では、極値であるか否かを判定する。ここで、極値でないときには前述したステップＳ２０３に移行する。一方、極値であるときにはステップＳ２０７に移行する。
【００４０】
ステップＳ２０７では、極値をＺｐとして記憶してからステップＳ２０８に移行する。
ステップＳ２０８では、１／２周期以上が経過し、且つ予め設定した時間以内であるか否かを判定する。ここで、１／２周期以上が経過し、且つ予め設定した時間以内であるときにはステップＳ２０９に移行する。一方、１／２周期以上が経過していない、又は予め設定した時間を超えているときにはステップＳ２１０に移行する。
ステップＳ２０９では、固有振動数ωｎを補正してからステップＳ２１０に移行する。
【００４１】
ステップＳ２１０では、タイマＴをリセットしてからステップＳ２１１に移行する。
ステップＳ２１１では、下記に示すように、減衰係数Ｚｄを算出してからステップＳ２１２に移行する。
Ｚｄ＝ｅｘｐ（−ζωｎＴ）
ステップＳ２１２では、下記に示すように、上下挙動の推定値Ｚｅを算出してから所定のメインプログラムに復帰する。
Ｚｅ＝Ｚｐ×Ｚｄ
【００４２】
《作用》
図７は、制動による上下挙動の抑制について説明した図である。
ここでは、加振台によって車輪に振動を入力をした場合について説明する。
車のサスペンションには操安性及び乗心地向上のため、サスペンションがストロークするとホイール中心の軌跡は前後に移動するように設定されている。そのため、サスペンションがストロークすると前後変位を吸収するためタイヤが回転する。そのため、制動力によりタイヤの回転を規制するとサスペンションはストロークできなくなる。但し、実際の車のサスペンションにおいては、サスペンションアーム等の各連結箇所にゴム製のブッシュ類が使われており、それらのゴムが撓むことで、前後変位を吸収する。
【００４３】
これにより、サスペンションストロークが許容されるが、ゴムの撓みに伴ってサスペンションストロークの摩擦力が増加し、サスペンションのバネ定数が増加することになる。したがって、路面からの振動が入力され、バウンスが生じたときに、その上下挙動に合わせて制動力を発生させることにより、上下挙動を抑制し、速やかに収束させることができる。
【００４４】
図８は、上下挙動と目標制動力のタイムチャートである。図中の（ａ）は上下挙動の波形であり、（ｂ）は目標制動力Ｐｂの波形であり、（ａ）において、実線は検出値Ｚｒであり、二点鎖線は推定値である。
先ず路面からの振動によって上下挙動の最大値Ｚｐが閾値ｔｈ１より大きいときに（Ｓ１０１の判定が“Yes”）、コントローラ５０が上下挙動の最大値を記憶すると共に、上下挙動の推定を行う（Ｓ１０５）。そして、上下挙動の推定値Ｚｅに応じて目標制動力Ｐｂを算出し（Ｓ１０６）、上下挙動の最大値Ｚｐに応じて目標制動力Ｐｂの上限値Ｐｍａｘを算出する（Ｓ１０７）。
【００４５】
そして、減速感（失速感）を抑制するために、つまり減速度の急変を抑制するために、目標制動力Ｐｂを上限値Ｐｍａｘ以下に制限すると共に、立ち上げ時には演算周期毎の増加量をΔＰｕ以下に制限する（Ｓ１０８）。その後は、上下挙動の低減に伴って、目標制動力Ｐｂを減圧させてゆく。このときは、制動力の消失感を抑制するために、つまり減速度の急変を抑制するために、目標制動力Ｐｂの解除時には演算周期毎の減少量をΔＰｄ以下に制限する（Ｓ１０９）。なお、何れの場合も目標制動力Ｐｂは、車速に適した値となるように、車速に応じた係数ｋｖによって補正しておく（Ｓ１１０）。
【００４６】
ところで、制御の効果からすれば、大きな上下挙動に対しては、大きな制動力で対応することが望ましいが、上記のように、制動力が大きくなると減速感（失速感）を与えてしまうので、目標制動力Ｐｂを上限値Ｐｍａｘで制限している。すなわち、制御の効果は、ある程度のところで頭打ちになる。このような状態で、常にブレーキアクチュエータ６０を作動させ続けていると、ポンプや各バルブの作動頻度の過多により、ブレーキアクチュエータ６０の耐久性が低下する可能性がある。
また、上下挙動が大きくなるほど、制御介入の効果が弱まることも考えられる。
【００４７】
図９は、上下挙動に対する制御効果の大きさを示す図である。
このように、制御介入による効果はＰｍａｘによって一定となるので、上下挙動が大きくなるほど、相対的に制御介入による効果が薄まると考えられる。
図１０は、比較例における上下挙動と目標制動力と制御介入状態を示すタイムチャートである。図中の（ａ）は上下挙動の波形であり、検出値Ｚｒ、最大値Ｚｐ、推定値Ｚｅを示す。（ｂ）は目標制動力Ｐｂの波形であり、制限処理前と制限処理後を示す。ここでの制限処理とは、上限値Ｐｍａｘによる制限処理と、増加時及び減少時のレートリミッタ処理とを指す。（ｃ）は制御介入のＯＮ／ＯＦＦに応じた上下挙動の波形である。
【００４８】
この比較例では、上下挙動が閾値ｔｈ１を超えると常に目標制動力Ｐｂを発生させることになる。したがって、図中の（ｃ）に示すように、常に制御介入による効果があるものの、制御介入がＯＮの場合とＯＦＦの場合とで、大きな差がないような上下挙動であっても、目標制動力Ｐｂを発生させ続けてしまう。このときは、制御介入による顕著な効果を体感しにくく、むしろブレーキアクチュエータ６０の作動を続けることによる、耐久性の低下が懸念される。
【００４９】
そこで、上下挙動の最大値Ｚｐが閾値ｔｈ１よりも大きな閾値ｔｈ２を超えたら、目標制動力Ｐｂの上限値Ｐｍａｘを０に制限する（Ｓ１０７）。
図１１は、本実施形態における上下挙動と目標制動力と制御介入状態を示すタイムチャートである。図中の（ａ）は上下挙動の波形であり、検出値Ｚｒ、最大値Ｚｐ、推定値Ｚｅを示す。（ｂ）は目標制動力Ｐｂの波形であり、制限処理前と制限処理後を示す。（ｃ）は制御介入のＯＮ／ＯＦＦに応じた上下挙動の波形である。
【００５０】
この本実施形態では、上下挙動が閾値ｔｈ１を超えても、更に閾値ｔｈ２を超えると、目標制動力Ｐｂを０に制限する。したがって、図中の（ｃ）に示すように、制御介入がＯＮの場合とＯＦＦの場合とで、大きな差が生じる上下挙動のときだけ、目標制動力Ｐｂを発生させる。このときは、ブレーキアクチュエータ６０の耐久性よりも、むしろ制御介入によって奏する効果を重視すべきである。
【００５１】
このように、上下挙動の最大値Ｚｐが閾値ｔｈ１よりも大きな閾値ｔｈ２を超えたら、目標制動力Ｐｂの上限値Ｐｍａｘを０に制限することで、上下挙動が閾値ｔｈ２より大きくなると、目標制動力Ｐｂが０になる。つまり、ブレーキアクチュエータ６０が非作動状態になる。これにより、制御の効果を実感しにくい領域では、制御を止めるので、ブレーキアクチュエータ６０の作動頻度を抑制し、耐久性の低下を抑制することができる。
なお、上記では目標制動力Ｐｂの上限値Ｐｍａｘを０にすることで、実質、ブレーキアクチュエータ６０を非作動状態にしている。したがって、これは制御介入を中止することと同じである。
【００５２】
図１２は、上下挙動に対する制御介入のＯＮ／ＯＦＦを示す図である。
すなわち、上下挙動が閾値ｔｈ１を超えると制御介入がＯＮになり、制御介入がＯＮの状態では、ヒステリシスをもって上下挙動が閾値ｔｈ３よりも小さくなるときに制御介入がＯＦＦになる。そして、上下挙動が閾値ｔｈ２を超えた領域では、制御介入をＯＦＦにする。閾値ｔｈ１は、市場での上下挙動頻度からアクチュエータの作動耐久性が達成できるポイントである。閾値ｔｈ３は、アクチュエータの最小制御可能なポイントである。
【００５３】
図１３は、上下挙動別に見たアクチュエータの作動時間を示す図である。
ここでは、閾値ｔｈ１を約０.２Ｇに設定し、閾値ｔｈ２を０.４Ｇに設定した。その結果、閾値ｔｈ２を超える領域で制御介入をＯＦＦにすると、作動時間が約５３００時間であった。これに対して、閾値ｔｈ２を超える領域で制御介入をＯＮにすると、作動時間が約６７００時間であった。したがって、作動時間を約２０％低減することができるので、耐久性の向上を期待できる。
【００５４】
なお、本実施形態では、制御介入を制限する際に、目標制動力Ｐｂを０にすることで、制御介入を中止しているが、これに限定されるものではない。例えば単に目標制動力Ｐｂを低下させることで、制限するようにしてもよい。
以上より、上下加速度センサ１０が「上下挙動取得手段」に対応し、ステップＳ１０１〜Ｓ１１０の処理、並びにブレーキアクチュエータ６０が「挙動制御手段」に対応し、ステップＳ７の処理で参照するマップが「制限手段」に対応する。
【００５５】
《効果》
（１）本実施形態の車両挙動制御装置によれば、車体の上下挙動を取得し、取得した上下挙動が閾値ｔｈ１よりも大きいときに、上下挙動に応じて目標制動力Ｐｂを制御する。また、取得した上下挙動が閾値ｔｈ２（ｔｈ２＞ｔｈ１）よりも大きいときに、目標制動力Ｐｂを制限する。
このように、上下挙動が第一の閾値よりも大きいときに、目標制動力Ｐｂに応じて車両の制動力を制御することにより、サスペンションストロークのフリクションを制御し、車両の走行状態に応じた挙動制御をより適切に行うことができる。また、上下挙動が第二の閾値よりも大きいときには、目標制動力Ｐｂを制限することにより、ブレーキアクチュエータ６０の耐久性が低下することを抑制できる。
【００５６】
（２）本実施形態の車両挙動制御装置によれば、目標制動力Ｐｂを上限値Ｐｍａｘ以下に制御する。
このように、目標制動力Ｐｂを上限値Ｐｍａｘ以下に制御することで、運転者に減速感を与えることを抑制できる。
（３）本実施形態の車両挙動制御装置によれば、目標制動力Ｐｂを０にすることで、目標制動力Ｐｂを制限する。
このように、目標制動力Ｐｂを０にすることで、ブレーキアクチュエータ６０を非作動状態にすることができ、耐久性が低下することを抑制できる。
【００５７】
（４）本実施形態の車両挙動制御方法によれば、車体の上下挙動を取得し、取得した上下挙動が閾値ｔｈ１を超えたら、上下挙動に応じて目標制動力Ｐｂを設定する。また、取得した上下挙動が予め設定した閾値ｔｈ１よりも大きな閾値ｔｈ２を超えたら、目標制動力Ｐｂを制限することを特徴とする車両挙動制御方法。
このように、上下挙動が第一の閾値よりも大きいときに、目標制動力Ｐｂに応じて車両の制動力を制御することにより、サスペンションストロークのフリクションを制御し、車両の走行状態に応じた挙動制御をより適切に行うことができる。また、上下挙動が第二の閾値よりも大きいときには、目標制動力Ｐｂを制限することにより、ブレーキアクチュエータ６０の耐久性が低下することを抑制できる。
【００５８】
《第２実施形態》
《構成》
第２実施形態は、上下挙動の増加率が予め設定した増加率閾値ｔｈ′よりも大きいときに、目標制動力Ｐｂを０にするものである。
図１４は、第２実施形態を示す車両挙動制御処理のフローチャートである。
ここでは、新たにステップＳ３０１、Ｓ３０２の処理を追加したことを除いては、前述した第１実施形態と同様であるため、同一部分については詳細な説明を省略する。
【００５９】
ステップＳ３０１は、ステップＳ１０７に続いて処理され、上下挙動の増加率ｄＺが予め設定した増加率閾値ｔｈ′よりも小さいか否かを判定する。増加率ｄＺは、単位時間当たりの変化量であって、例えば上下挙動の微分値に基づいて算出する。判定結果がｄＺ＜ｔｈ′であるときには、上下挙動は閾値ｔｈ２を超える可能性はないと判断して前述したステップＳ１０８に移行する。一方、判定結果がｄＺ≧ｔｈ′であるときには、上下挙動が閾値ｔｈ′を超える可能性があると判断してステップＳ３０２に移行する。
ステップＳ３０２では、目標制動力Ｐｂを０に設定してから前述したステップＳ１０８に移行する。
【００６０】
《作用》
上下挙動の増加率ｄＺが高いほど、上下挙動が大きくなると考えられる。そこで、本実施形態では、上下挙動の増加率ｄＺが予め設定した増加率閾値ｔｈ′よりも大きいときに（Ｓ３０１の判定が“No”）、上下挙動が閾値ｔｈ２を超えていなくても、上下挙動が閾値ｔｈ２を超えると予測できるので、その時点から目標制動力Ｐｂを０にする。したがって、より早いタイミングでブレーキアクチュエータ６０を非作動状態にすることができるので、さらに耐久性の低下を抑制することができる。
【００６１】
図１５は、第２実施形態の作用効果を示すタイムチャートである。図中の（ａ）は上下挙動の増加率が閾値ｔｈを超えているときの上下挙動であり、（ｂ）は上下挙動の増加率が増加率閾値ｔｈ′より低いときの上下挙動である。
ここで、（ａ）に示すように、増加率（勾配）が大きいときには、制御介入をＯＦＦにすることで、より早いタイミングでブレーキアクチュエータ６０を非作動状態にすることができる。一方、（ｂ）に示すように、増加率（勾配）が小さいときには、制御介入をＯＮにすることで、上下挙動を効果的に抑制し、収束させることができる。
以上より、ステップＳ３０１、Ｓ３０２の処理が「制限手段」に含まれる。
【００６２】
《効果》
（１）本実施形態の車両挙動制御装置によれば、上下挙動が閾値ｔｈ２よりも大きいときに、目標制動力Ｐｂを制限すると共に、上下挙動の増加率ｄＺが増加率閾値ｔｈ′よりも大きいときにも、目標制動力Ｐｂを制限する。
このように、上下挙動の増加率ｄＺが閾値ｔｈよりも大きいときにも、目標制動力Ｐｂを制限することにより、よりタイミングでブレーキアクチュエータ６０を非作動状態にすることができるので、さらに耐久性の低下を抑制することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１  自動車
１Ａ  車両挙動制御装置
１０  上下加速度センサ
２０ＦＲ〜２０ＲＲ  車輪速センサ
３０  ブレーキペダル
４０  マスタシリンダ
５０  コントローラ
５１  バンドパスフィルタ部
５２  絶対値取得部
５３  上下挙動制御閾値記憶部
５４  比較部
５５  制御介入判定部
５６  上下挙動最大値記憶部
５６  最大指令値算出部
５６  上下挙動最大値記憶部
５７  最大指令値算出部
５８  指令値生成部
６０  ブレーキアクチュエータ
６２Ａ・６２Ｂ  第１ゲートバルブ
６３ＦＬ〜６３ＲＲ  インレットバルブ
６４  アキュムレータ
６５ＦＬ〜６５ＲＲ  アウトレットバルブ
６６Ａ・６６Ｂ  第２ゲートバルブ
６７  ポンプ
６８  ダンパー室
７０ＦＬ〜７０ＲＲ  ホイールシリンダ
８０ＦＬ〜８０ＲＲ  車輪
９０ＦＬ〜９０ＲＲ  サスペンション装置
１００  車体
【図１】
0005831041.tif 000003
【図２】
0005831041.tif 000004
【図３】
0005831041.tif 000005
【図４】
0005831041.tif 000006
【図５】
0005831041.tif 000007
【図６】
0005831041.tif 000008
【図７】
0005831041.tif 000009
【図８】
0005831041.tif 000010
【図９】
0005831041.tif 000011
【図１０】
0005831041.tif 000012
【図１１】
0005831041.tif 000013
【図１２】
0005831041.tif 000014
【図１３】
0005831041.tif 000015
【図１４】
0005831041.tif 000016
【図１５】
0005831041.tif 000017