(57)【要約】【課題】  ドライバの要求する運転モードの変更にリアルタイムで能動的に応答する車両安定性向上（ＶＳＥ）システムを提供すること。【解決手段】  少なくとも１つの車両サブシステムを有するＶＳＥシステムは、少なくとも１つの車両パラメータを検知する少なくとも１つのセンサ１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１５５と、少なくとも１つの車両サブシステムを調整するための少なくとも１つの車両制御システム１００と、少なくとも１つの運転モードを選択するための運転モード・スイッチ１９０と、少なくとも１組の利得係数を含む少なくとも１つのメモリと、これらのセンサ、運転モード・スイッチ、１組の利得係数に応答して車両制御システムを制御するコントローラ２００とを含む。【選択図】  図１
2004168296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの車両サブシステムを有する車両用の車両安定性向上システムであって、
少なくとも１つの車両パラメータを検知する少なくとも１つのセンサと、
少なくとも１つの車両サブシステムを調整する少なくとも１つの車両制御システムと、
少なくとも１つの運転モードを選択する運転モード・スイッチと、
少なくとも１組の利得係数を含む少なくとも１つのメモリと、
前記少なくとも１つのセンサと前記運転モード・スイッチと前記少なくとも１組の利得係数とに応答して、前記少なくとも１つの車両制御システムを制御するコントローラと、
を備える車両安定性向上システム。
【請求項２】
前記少なくとも１つのセンサが、
車両ヨー・レートを検知するヨー・センサと、
車両の速度を検知する少なくとも１つの速度センサと、
車両横加速度を検出する少なくとも１つの横加速度センサと、
車両ステアリング角度を検知するステアリング角度センサと、
ブレーキ液圧力を検知する圧力センサと、
を含み、これらセンサからの信号が前記コントローラで受信される、請求項１に記載の車両安定性向上システム。
【請求項３】
前記少なくとも１つの車両制御システムが、ステアリング機構を調整するステアリング機構制御システムと、ブレーキ機構を調整するブレーキ機構制御システムを含む、請求項１に記載の車両安定性向上システム。
【請求項４】
前記少なくとも１つのメモリが、前記少なくとも１組の利得係数を含む少なくとも１つのルックアップ・テーブルをさらに含む、請求項１に記載の車両安定性向上システム。
【請求項５】
前記少なくとも１組の利得係数が、ヨー・レート誤差閾値利得係数とブレーキ圧力印加率利得係数とを含む、請求項１に記載の車両安定性向上システム。
【請求項６】
前記少なくとも１つのメモリが、ＶＳＥシステムの状態を示すためにオンまたはオフに設定可能なＶＳＥフラグ・レジスタをさらに含む、請求項１に記載の車両安定性向上システム。
【請求項７】
前記少なくとも１つのメモリが、
車両ヨー・レート誤差値を記憶する車両ヨー・レート誤差レジスタと、
車両ヨー・レート誤差閾値を記憶する車両ヨー・レート誤差閾値レジスタと、
をさらに含み、前記車両ヨー・レート誤差の絶対値が前記車両ヨー・レート誤差閾値を超えることに応答して前記ＶＳＥフラグ・レジスタがオンに設定される、請求項６に記載の車両安定性向上システム。
【請求項８】
前記少なくとも１つのメモリが、
前記少なくとも１つのセンサに応答して、少なくとも１つの車両パラメータ値を記憶する少なくとも１つの車両パラメータ・レジスタと、
少なくとも１つの車両パラメータ閾値を記憶する少なくとも１つの車両パラメータ閾値レジスタと、
前記少なくとも１つの車両パラメータの絶対値が前記少なくとも１つの車両パラメータ閾値を超えることに応答して、少なくとも１つの値に設定可能なＯＳＵＳ指標レジスタと、
をさらに含む、請求項１に記載の車両安定性向上システム。
【請求項９】
前記少なくとも１組の利得係数が、前記ＯＳＵＳ指標の前記少なくとも１つの値に応答する値を有する、請求項８に記載の車両安定性向上システム。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのメモリが、
高摩擦面フラグの状態を示すためにオンまたはオフに設定可能なＳＦｌａｇレジスタと、
限界安定性フラグの状態を示すためにオンまたはオフに設定可能なＬＦｌａｇレジスタと、
前記ＳＦｌａｇレジスタおよび前記ＬＦｌａｇレジスタの設定状態に応答して少なくとも１つの値に設定可能なＯＳＵＳ指標レジスタと、
をさらに含む、請求項１に記載の車両安定性向上システム。
【請求項１１】
車両安定性向上システムを能動的に制御する方法であって、
少なくとも１つの車両パラメータを検知するステップと、
少なくとも１つの車両パラメータに応答して、ヨー・レート誤差指標を計算するステップと、
少なくとも１つの車両パラメータに応答して、少なくとも１つの制御フラグの状態を計算するステップと、
運転モード要求に応答して、運転モードの状態を判定するステップと、
運転モードの状態に応答して、少なくとも１つの制御フラグの状態を決定するステップと、
少なくとも１つの制御フラグの状態とヨー・レート誤差指標とに応答して、少なくとも１つの制御利得係数を決定するステップと、
を含む制御方法。
【請求項１２】
少なくとも１つの車両パラメータを検知する前記ステップが、
車両ヨー・レートを検知するステップと、
車両速度を検知するステップと、
車両横加速度を検知するステップと、
ブレーキ液圧を検知するステップと、
車両ステアリング角度を検知するステップと、
をさらに含む、請求項１１に記載の制御方法。
【請求項１３】
ヨー・レート誤差指標を計算する前記ステップが、車両ヨー・レート誤差と車両ヨー・レート誤差閾値との比に応答して、ヨー・レート誤差指標を計算するステップをさらに含む、請求項１１に記載の制御方法。
【請求項１４】
少なくとも１つの制御フラグの状態を計算する前記ステップが、
高摩擦面フラグの状態を示すＳＦｌａｇレジスタの状態を計算するステップと、
限界安定性フラグの状態を示すＬＦｌａｇレジスタの状態を計算するステップと、
をさらに含む、請求項１１に記載の制御方法。
【請求項１５】
運転モードの状態を決定するステップが、運転モードがノーマルとスポーティのいずれであるかを決定するステップをさらに含む、請求項１１に記載の制御方法。
【請求項１６】
ＳＦｌａｇレジスタの状態を計算する前記ステップが、ＳＦｌａｇをオン状態に計算するステップをさらに含む、請求項１４に記載の制御方法。
【請求項１７】
ＬＦｌａｇレジスタの状態を計算する前記ステップが、ＬＦｌａｇをオフ状態に計算するステップをさらに含む、請求項１４に記載の制御方法。
【請求項１８】
ＶＳＥフラグの状態を計算して車両安定性向上システムの状態を示すステップをさらに含む、請求項１１に記載の制御方法。
【請求項１９】
ＶＳＥフラグの状態を計算する前記ステップが、車両ヨー・レート誤差の絶対値が車両ヨー・レート誤差閾値を超えることに応答して前記ＶＳＥフラグの状態をオンに計算するステップをさらに含む、請求項に１８に記載の制御方法。
【請求項２０】
少なくとも１つの制御利得係数を決定するステップが、
ヨー・レート誤差閾値利得係数を決定するステップと、
ブレーキ圧力印加率利得係数を決定するステップと、
を含む、請求項１１に記載の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には車両安定性向上（ＶＳＥ）システムおよびその動作方法に関し、より具体的には、ＶＳＥシステムの部分であるコントローラに応答する一体化された車両シャシ・サブシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来型の車両シャシ・サブシステム、たとえばステアリング、ブレーキおよびサスペンションなどのサブシステムは受動的であり、これは、動作条件下でのこれらのサブシステムの応答性は、車両が製造拠点から出荷される以前に決定されていることを意味する。そのような従来の構成においては、個別のシャシ・サブシステムの設計は事前に決定されなければならず、たとえば、車両が主として走行用の車両として使用されるか、または主としてスポーティな高性能車両として使用されるかなどの、車両の目的を考慮に入れなければならない。設計上、このような従来型のシャシ・サブシステムは、ドライバが要求する運転モードの変化に対してリアルタイムに適応したり、能動的に応答したりすることができない。しかしながら、検知技術およびコンピュータ技術の進歩によって、車両のブレーキ・サブシステムの能動制御が実現し、アンチロック・ブレーキコントロール（ＡＢＳ）および正加速度トラクション・コントロール（ＴＣＳ）が提供されている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
一つの実施の形態において、少なくとも１つの車両サブシステムを有する車両用の車両安定性向上システム（ＶＳＥ）であって、少なくとも１つの車両パラメータを検知する少なくとも１つのセンサと、少なくとも１つの車両サブシステムを調整する少なくとも１つの車両制御システムと、少なくとも１つの運転モードを選択する運転モード・スイッチと、少なくとも１組の利得係数を含む少なくとも１つのメモリと、これら少なくとも１つのセンサ、運転モード・スイッチおよび少なくとも１組の利得係数に応答して少なくとも１つの車両制御システムを制御するコントローラとを備える車両安定性向上システムが提供される。
【０００４】
別の一つの実施の形態においては、車両安定性向上システムを能動的に制御する方法であって、少なくとも１つの車両パラメータを検知するステップと、少なくとも１つの車両パラメータに応答してヨー・レート誤差指標（ＯＳＵＳ）を計算するステップと、少なくとも１つの車両パラメータに応答して少なくとも１つの制御フラグの状態を計算するステップと、運転モード要求に応答して運転モードの状態を決定するステップと、運転モードの状態に応答して少なくとも１つの制御フラグの状態を決定するステップと、少なくとも１つの制御フラグの状態とヨー・レート誤差指標とに応答して少なくとも１つの制御利得係数を決定するステップとを含む制御方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
以下、本発明の実施の形態の詳細な説明を、限定としてではなく例示として、図１〜図７を参照して行う。図示されているのは例示的な実施の形態であって、同じ要素には同じ参照番号が付されている。
【０００６】
車両
図１は、車両１０の全体概要を示しており、車両１０は、シャシ２０と、シャシ２０上に配設されたボディ３０と、シャシ２０に回転可能に結合された１組の車輪（「Ｗ」）４０と、車輪４０を操舵するために配設されたステアリング機構５０と、命令によって車輪４０を減速するために配設されたブレーキ機構（「Ｂ」）６０と、車両４０の振動を減衰するために車輪４０とシャシ２０の間に配置されたサスペンション機構（「Ｓ」）７０と、一体型シャシ制御システム（ＩＣＣＳ）１００とを備える。ステアリング機構５０、ブレーキ機構６０およびサスペンション機構７０は、車両サブシステムとも呼ばれる。
【０００７】
ＩＣＣＳ１００は、実際の車両ヨー・レートを度／秒の単位で検知するヨー・レート・センサ（「Ｙａｗ」）１１０と、車輪速度センサ（「ＶＳ」）１２０と、車両の横加速度の絶対値をｇの力を単位として検知する、たとえば加速度計などの横加速度センサ（「Ｌａｔ」）１３０と、車両の縦方向加速度の絶対値をｇの力を単位として検知する縦加速度センサ１４０（「Ｌｏｎｇ」）（たとえば加速度計）と、ステアリング・ホイールのステアリング角度を検知するステアリング角度センサ（「ＳＳ」）１５０と、ブレーキ液圧力を検知するブレーキ圧センサ（「ＢＳ」）１５５とを含む。検知されたパラメータは、本明細書においては、車両パラメータと呼ばれる。
【０００８】
また、ＩＣＣＳ１００は以下の車両制御システム、すなわち、ステアリング機構５０の剛性・減衰特性と、ステアリング機構５０に関連するステアリング・アシストの程度とを調整するための、電子制御されたアクチェータやダンパなどのステアリング機構制御システム（「ＷＣＳ」）１６０、ブレーキ機構６０の剛性・減衰特性、およびそれに関連する圧力印加率の程度を調整するブレーキ機構制御システム（「ＢＣＳ」）１７０（たとえば、電子制御されたアクチュエータやダンパ）、および、サスペンション機構７０の剛性・減衰特性を調整するためのサスペンション機構制御システム（「ＳＣＳ」）１８０（たとえば、電子制御されたアクチュエータやダンパ）を含む。
【０００９】
ＩＣＣＳ１００はさらに、ドライバが「ノーマル」モードや「スポーティ」モードなどの複数の運転モードを選択的に選ぶことができる運転モード・スイッチ（「ＤｒｖｇＭｏｄｅ」）１９０、および、センサ１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１５５および各機構制御システム１６０、１７０、１８０と通信するように構成された中央コントローラ２００を含む。ここで、「ノーマル」モードは高速道路走行のためのモードであり、「スポーティ」モードは高性能ハンドリングのためのモードである。
【００１０】
簡単にするために、制御ライン１６２、１７２、１８２は一本のラインで示してあるが、各機構制御システム１６０、１７０、１８０と通信し且つそれらを作動させるための信号通信ラインおよび作動リンクを表わしている。
【００１１】
運転モード・スイッチ１９０は、運転モード要求信号を生成するためのプッシュボタン型スイッチ１９２またはその他の任意の形式のスイッチと、運転モード設定に関してドライバにフィードバックを提供するディスプレイ１９４とを含むことができる。ＢＣＳ１７０は、ブレーキ・マスタ・シリンダ（「Ｍｓｔｒ  Ｃｙｌ」）２１０を介してコントローラ２００と通信する。「Ｍｓｔｒ  Ｃｙｌ」２１０は、ブレーキ・ペダル（「Ｂｒｋ」）２２０とも通信する。
【００１２】
ブレーキ機構６０は、ブレーキ・ペダル２２０およびマスタ・シリンダ２１０を介してドライバによって操作され、または、ＩＣＣＳ１００、マスタ・シリンダ２１０およびブレーキ機構制御システム１７０を介してコントローラ２００によって作動され得る。ブレーキ圧力センサ１５５は、ブレーキ・マスタ・シリンダ２１０でのブレーキ液圧力を検知する。
【００１３】
理解されるように、図１においてはＢＣＳ１７０はマスタ・シリンダ２１０と各ブレーキ機構６０との間に位置するように示されているが、個別車輪制動と同時車輪制動のどちらが必要かに応じて、コントローラ２００とマスタ・シリンダ２１０との間に配置することもできる。コントローラ２００は、センサ情報、以下に記すレジスタ情報および設定、および、以下に記す利得係数のルックアップ・テーブルを記憶するためのメモリ２３０を含む。
【００１４】
理解されるように、開示した実施の形態においては、２つの運転モードだけに言及しているが、本発明は、任意の数の運転モードに適用可能である。また、理解されるように、開示する実施の形態においては、自動車のような４つの車輪を有する車両に言及しているが、本発明は、任意の数の車輪を備える任意の車両に適用することができる。開示した実施の形態に対するそのような代替車両としては、たとえば、通常のスポーティ・モードおよび登坂運転モードを備えて設計された３輪または６輪のオフロード車両があるが、これに限定されない。
【００１５】
術語
本発明を実施するのに本明細書で使用する術語は以下のとおりである。
Ｍｏｄｅ＝車両の実際のモード（たとえば「ノーマル」または「スポーティ」）を格納するレジスタ、
｜ａｙ｜＝車両の横加速度（ｇの力）の絶対値を格納するレジスタ、
ａｙ＿ｔｈ＝横加速度閾値（ｇの力）、たとえば０．５〜０．６ｇを格納するレジスタ、
Ｙａｗ＝車両の実際のヨー・レート（度／秒、ｄｅｇ／ｓｅｃ）を格納するレジスタ、
Ｙａｗ＿ｃｏｍｍａｎｄ＝ドライバ入力に基づくヨー・レート・コマンド（度／秒）（図３参照）を格納するレジスタ、
Ｙｅ＝車両ヨー・レート誤差（度／秒）を格納するレジスタ、
Ｙｅ＿ｔｈ＝ヨー・レート誤差閾値（度／秒）を格納するレジスタ、
Ｙｅ＿ｔｈｒ１＝較正値、たとえば４度／秒を格納するレジスタ、
ｄｅｌｔａＹ＝ヨー・レート誤差（「Ｙｅ」）とヨー・レート閾値（「Ｙｅ＿ｔｈｒ」）との比を格納するレジスタ、
ＯＳＵＳ＝車両オーバステア／アンダステア・ヨー・レート誤差指標を格納するレジスタ、
ＯＳＵＳ＿ｔｈ＝車両ＯＳＵＳ指標閾値を格納するレジスタ、
ＶＳＥ＝車両安定性向上フラグの状態、たとえば車両安定性向上システムが作動中であることに応答してオン、車両安定性向上システムが不作動中であることに応答してオフを格納するレジスタ、
ＭＣＰ＝マスタ・シリンダ圧力値を格納するレジスタ、
ＭＣＰ＿ｔｈ＝マスタ・シリンダ圧力閾値、たとえば５ｂａｒを格納するレジスタ、
Ｔ＝制御サンプリング時間間隔、たとえば１０ミリ秒（ｍｓｅｃ）を格納するレジスタ、
ＳＦｌａｇ（ｔ）＝高摩擦面条件と低摩擦面条件とを区別するのに使用する高μ面フラグの状態を格納するレジスタ、
ＬＦｌａｇ（ｔ）＝スポーティ・モードで運転時に、車両の安定性が限界にあるかどうかを検出するのに使用する安定性限界フラグの状態を格納するレジスタ、
Ｂ＿ｒ＝ブレーキ圧力印加率の値を格納するレジスタ、
ＧＹｅ＿ｔｈ＝ヨー・レート誤差閾値利得のルックアップ・テーブル値を格納するレジスタ、
ＧＢ＿ｒ＝ブレーキ圧力印加率利得のルックアップ・テーブル値を格納するレジスタ
ただし、｜  ｜は、絶対値の演算子を示しており、一重引用符（’）は微分の演算子を表す。
【００１６】
ヨー・レート誤差閾値（「Ｙｅ＿ｔｈ」）は、たとえば８ｄｅｇ／ｓｅｃなどの所定の値に設定してもよいし、または、参照により本願にその全文を組み入れる「ブレーキ制御システム（Ｂｒａｋｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）」という名称の１９９６年１０月１５日出願の本願譲渡人に譲渡された米国特許第５，７２０，５３３号（‘５３３号特許）に記載されている方法で計算してもよい。
【００１７】
ヨー・レート・コマンド（「Ｙａｗ＿ｃｏｍｍａｎｄ」）は、参照により本願にその全文を組み入れる「ブレーキ制御システム（Ｂｒａｋｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）」という名称の１９９７年８月２９日出願の本願譲渡人に譲渡された米国特許第５，７４６，４８６号（‘４８６号特許）に記載されているのと同様に、あるいは
【００１８】
【数１】
2004168296.tif 000003
【００１９】
に従って計算することができる。ここで、
Ｖｘ＝車両速度
ｄ＝ステアリング角度
Ｌ＝車両ホイールベース
Ｋｕ＝アンダーステア係数
である。
【００２０】
コントローラ
コントローラ２００は、一体化されたシャシ・サブシステム、たとえばステアリング機構５０、ブレーキ機構６０およびサスペンション機構７０を、ヨー・レート誤差閾値「Ｙｅ＿ｔｈ」を制御するための制御利得係数「ＧＹｅ＿ｔｈ」とブレーキ圧力印加率「Ｂ＿ｒ」を制御するための制御利得係数「ＧＢ＿ｒ」との決定を含む制御ロジックに従って能動的に制御するようになされたマイクロプロセッサに基づく制御システムである。コントローラ２００は、典型的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭおよびＲＡＭ、ならびに、様々な入力信号を受け取り且つ様々な制御コマンドを様々なアクチュエータおよび制御システムに出力するための公知の形式の適宜の入出力回路を含む。コントローラ２００によって実行される制御ロジックは、制御サンプリング時間間隔「Ｔ」で繰り返され、これは図２〜７により理解され得る。
【００２１】
図２を参照すると、本発明を実施するための一般的なフローチャート３００は、電源投入３１０で始まり、次いで初期化３２０が続き、これによって全部のシステム・フラグ、レジスタおよびタイマがリセットされる。割込みループ実行のブロック３３０は、サンプリング時間間隔「Ｔ」で制御ロジックを繰り返すが、これは図３を参照すると良く理解される。
【００２２】
図３において、プロセス４００は、図２におけるブロック３００によって表されるプロセスを示し、このプロセスは開始４１０で始まり、ブロック４２０へと進み、ここで車両ヨー・レート（「Ｙａｗ」）、車両速度（「Ｖｘ」）、車両横加速度（「ａｙ」）、車両ステアリング角度（「ｄ」）およびマスタ・シリンダ圧力（「ＭＣＰ」）などの車両パラメータが、センサ１１０、１２０、１３０、１５０、１５５によって、それぞれ検知される。次いで、車両ヨー・レート誤差（「Ｙｅ」）がブロック４３０において
【００２３】
【数２】
2004168296.tif 000004
【００２４】
により計算される。
「ＶＳＥ」フラグは、
Ｙｅ＞Ｙｅ＿ｔｈ                                  （３）
であれば、
ＶＳＥ＝オン                                      （４）
であり、そうでなければ、
ＶＳＥ＝オフ                                      （５）
であるという条件にしたがってセットされる。
【００２５】
式３〜式５は、ＶＳＥフラグを設定するための１つの例示的方法を示すものである。ＶＳＥフラグを設定するもう一つの例示的方法は、ヨー・レート誤差（Ｙｅ）およびヨー・レート誤差変化率（Ｙｅ’）を演算し、ＹｅおよびＹｅ’にそれぞれ比例利得および微分利得を乗じてＹｅおよびＹｅ’の比例項および微分項を演算し、これらの項の和の絶対値と閾値とを比較し、この和の絶対値の方が閾値よりも大きく且つ車両速度の方が速度閾値よりも大きい場合にＶＳＥフラグをオンにセットするためのアルゴリズムを含む。
【００２６】
ブロック４３０において、車両ヨー・レート誤差は、典型的には、たとえば約２６Ｈｚの帯域幅を有するローパス・フィルタを通され、不要なノイズが除去される。ヨー・レート誤差指標「ＯＳＵＳ」の計算４４０は図４に詳細に示されており、これについては後述する。高μ面フラグ「ＳＦｌａｇ（ｔ）」および安定性限界フラグ「ＬＦｌａｇ（ｔ）」の計算４５０は図５および図６に詳細に示されており、これについては後述する。実際の運転モード「Ｍｏｄｅ」の決定４６０は、「ノーマル」または「スポーティ」の設定に対するメモリ２３０の「Ｍｏｄｅ」レジスタを読んで、コントローラ２００によって行われる。制御フラグ「ＳＦｌａｇ（ｔ）」および「ＬＦｌａｇ（ｔ）」の状態の決定４７０は、図７のフローチャートに従って進行し、これについて後述する。制御利得係数「ＧＹｅ＿ｔｈ」および「ＧＢ＿ｒ」の値の決定４８０は、以下に示す図７のフローチャートに従って進行し、このフローチャートに従って、制御ロジックは、ヨー・レート誤差指標（「ＯＳＵＳ」）を、下記の表１〜表４に示す１組のルックアップ・テーブルに入力として入力する。プロセス４００はブロック４９０で完了し、ここで制御ロジックはプロセス３００に戻り、制御サンプリング時間間隔「Ｔ」に従って進行し、または、システムの電源が切られるまで進行する。
【００２７】
図４を参照すると、ヨー・レート誤差指標「ＯＳＵＳ」を計算するためのフローチャート５００が示され、プロセスは「ＯＳＵＳ」がゼロに初期化されるブロック５１０で開始される。プロセスは、車両ヨー・レート誤差の絶対値「｜Ｙｅ｜」が、較正値「Ｙｅ＿ｔｈｒ１」に等しいかまたはそれより小さいかどうかを決定するブロック５２０に続く。ブロック５２０の条件が満たされると、制御ロジックはブロック５３０へ進み、ここでヨー・レート誤差とヨー・レート閾値との比「ｄｅｌｔａ＿Ｙ」が
【００２８】
【数３】
2004168296.tif 000005
【００２９】
によってブロック５３０において計算される。
ここで、（ｎｅｗ）および（ｏｌｄ）は、プロセスにおける２つの連続する反復ステップにおける「ｄｅｌｔａ＿Ｙ」の値を表す。次いで、制御ロジックはブロック５４０に進み、ここで「ｄｅｌｔａ＿Ｙ」の絶対値が量「２」に等しいかまたはそれよりも大きいかどうかを決定する。理解されるように、量「２」は選択の問題であり、機能的に指標ＯＳＵＳを区別するのに使用できる別の値とすることができる。ブロック５４０の条件が満たされる場合には、
【００３０】
【数４】
2004168296.tif 000006
【００３１】
に従って「ＯＳＵＳ」がブロック５５０において計算される。
ブロック５４０の条件が満たされない場合には、「ＯＳＵＳ」は
【００３２】
【数５】
2004168296.tif 000007
【００３３】
に従ってブロック５６０において計算される。
ブロック５２０の条件が満たされない場合には、制御ロジックはブロック５７０へ進み、ここでヨー・レート誤差とヨー・レート閾値との比「ｄｅｌｔａ＿Ｙ」が
【００３４】
【数６】
2004168296.tif 000008
【００３５】
によって計算される。
ブロック５７０の後に、制御ロジックはブロック５４０に進み、上述したプロセスに従う。プロセス５００の終了時に指標ＯＳＵＳが決定される。ブロック５５０、５６０の後に、制御ロジックはブロック５２０に戻る。
【００３６】
次に図５を参照すると、高μ面フラグ「ＳＦｌａｇ（ｔ）」（第１の制御フラグ）を計算するためのフローチャート６００が示されている。このアルゴリズムは、車両が大きな横加速度を生成しているかどうかを検出し、「ＳＦｌａｇ（ｔ）」を使用して高摩擦（高μ）面状態および低摩擦（低μ）面状態を識別し、それにより、下記のルックアップ・テーブル１〜４からの適切な利得係数を適用することによってヨー・レート誤差閾値（「Ｙｅ＿ｔｈ」）およびブレーキ圧力印加率（「Ｂ＿ｒ」）を適切に調整する。プロセス６００は「ＳＦｌａｇ（ｔ）」をゼロに初期化するブロック６１０で始まり、次いでブロック６２０に進み、ここで横加速度の絶対値「｜ａｙ｜」の方が横加速度閾値「ａｙ＿ｔｈ」よりも大きいかどうかが決定される。ブロック６２０の条件が満たされると、制御ロジックはブロック６３０へと進み、ここで「ＯＳＵＳ」の値が車両指標ＯＳＵＳの閾値「ＯＳＵＳ＿ｔｈ」に等しいかまたはそれより大きいかどうかを決定する。ブロック６３０の条件が満たされると、ブロック６４０において
ＳＦｌａｇ（ｔ）＝オン                    （１０）
によって「ＳＦｌａｇ（ｔ）」が計算される。ブロック６３０の条件が満たされない場合には、
ＳＦｌａｇ（ｔ）＝ＳＦｌａｇ（ｔ−Ｔ）                    （１１）
によってブロック６５０において「ＳＦｌａｇ（ｔ）」が計算される。ここで、Ｔは制御サンプリング時間間隔である。
【００３７】
ブロック６２０の条件が満たされない場合には、制御ロジックはブロック６６０に進み、ここで車両安定性向上フラグ「ＶＳＥ」がオンであるかどうかが決定される。ブロック６６０の条件が満たされる場合には、制御ロジックはブロック６７０に進み、ここで「ＳＦｌａｇ（ｔ）」が
ＳＦｌａｇ（ｔ）＝ＳＦｌａｇ（ｔ−Ｔ）                        （１２）
によって計算される。ブロック６６０の条件が満たされない場合には、制御ロジックはブロック６８０に進み、ここで「ＳＦｌａｇ（ｔ）」が
ＳＦｌａｇ（ｔ）＝オフ                                      （１３）
によって計算される。プロセス６００の終了時に、「ＳＦｌａｇ（ｔ）」の状態が計算される。ブロック６４０、６５０、６７０、６８０の後に、制御ロジックはブロック６２０に戻る。
【００３８】
図６を参照すると、安定性限界フラグ「ＬＦｌａｇ（ｔ）」（第２の制御フラグ）を計算するためのフローチャート７００が示されている。このアルゴリズムは、車両がスポーティ・モードで動作しているときに車両がその安定性限界にあるかどうかを検出し、それによってＶＳＥシステムに車両不安定性を回避するためのより大きな権限を与える。プロセス７００は、「ＬＦｌａｇ（ｔ）」をゼロに初期化するブロック７１０によって始まる。このプロセスはブロック７２０に進み、ここで、マスタ・シリンダ圧力「ＭＣＰ」がマスタ・シリンダ圧力閾値「ＭＣＰ＿ｔｈ」より大きいかどうか、および、ヨー・レート誤差「Ｙｅ」の絶対値がヨー・レート誤差閾値「Ｙｅ＿ｔｈ」より大きいかどうかを決定する。
【００３９】
ブロック７２０の条件が満たされる場合には、ブロック７３０において、「ＬＦｌａｇ（ｔ）」が
ＬＦｌａｇ（ｔ）＝オン                              （１４）
によって計算される。ブロック７２０の条件が満たされない場合には、制御ロジックはブロック７４０へと進み、ここでヨー・レート誤差「Ｙｅ」の絶対値がヨー・レート誤差閾「Ｙｅ＿ｔｈ」より大きいかどうかが決定される。ブロック７４０の条件が満たされる場合には、ブロック７５０において「ＬＦｌａｇ（ｔ）」が
ＬＦｌａｇ（ｔ）＝ＬＦｌａｇ（ｔ−Ｔ）                      （１５）
によって計算される。ブロック７４０の条件が満たされない場合には、ブロック７６０においてＬＦｌａｇ（ｔ）が
ＬＦｌａｇ（ｔ）＝オフ                                    （１６）
によって計算される。プロセス７００の終了時にＬＦｌａｇ（ｔ）の状態が計算される。ブロック７３０、７５０、７６０の後に、制御ロジックはブロック７２０に戻る。
【００４０】
図７を参照すると、利得係数「ＧＹｅ＿ｔｈ」および「ＧＢ＿ｒ」を決定するためのフローチャート８００が示されている。このアルゴリズムは、ＶＳＥシステムが作動される際にヨー・レート誤差閾値「Ｙｅ＿ｔｈ」およびブレーキ圧力印加率「Ｂ＿ｒ」に必要な調整を決定する。プロセス８００はブロック８１０において利得係数を１に初期化して始まり、次いで、実際の運転モード「Ｍｏｄｅ」が「ノーマル」に設定されているか、「スポーティ」に設定されているかを決定するブロック８２０に進む。「Ｍｏｄｅ」が「ノーマル」に設定されている場合には、制御ロジックはブロック８３０に進み、ここで「ＳＦｌａｇ（ｔ）」の設定状態が決定される。「ＳＦｆｌａｇ（ｔ）」がオフにセットされている場合は、制御ロジックはブロック８４０においてルックアップ・テーブル１
【００４１】
【表１】
2004168296.tif 000009
【００４２】
から利得係数を決定する。ブロック８３０において「ＳＦｌａｇ（ｔ）」がオンにセットされている場合には、制御ロジックはブロック８５０でルックアップ・テーブル２
【００４３】
【表２】
2004168296.tif 000010
【００４４】
から利得係数を決定する。ブロック８２０において「Ｍｏｄｅ」が「スポーティ」に設定されている場合には、制御ロジックはブロック８６０に進み、ここで「ＬＦａｇ（ｔ）」の設定状態が決定される。ＬＦｌａｇ（ｔ）がオフにセットされている場合には、制御ロジックはブロック８７０においてルックアップ・テーブル３
【００４５】
【表３】
2004168296.tif 000011
【００４６】
から利得係数を決定する。ブロック８６０において「ＬＦｌａｇ（ｔ）」がオンにセットされている場合には、制御ロジックはブロック８８０でルックアップ・テーブル４
【００４７】
【表４】
2004168296.tif 000012
【００４８】
から利得係数を決定する。プロセス８００の終了時に利得係数「ＧＹｅ＿ｔｈ」および「ＧＢ＿ｒ」が決定される。ブロック８４０、８５０、８７０、８８０の後に、制御ロジックはブロック８２０に戻る。
【００４９】
制御ロジック全般
制御サンプリング時間間隔「Ｔ」で、コントローラ２００のマイクロプロセッサは、図２〜図７に示す制御アルゴリズム（制御ロジック）を実行する。各時間間隔「Ｔ」に対して、各アルゴリズムが一回実行される。開始時に、ブロック３２０、５１０、６１０、７１０、８１０においてシステムは初期化される。初期化後、制御ロジックは、図２に図示される割込みループ実行のステップ３００に進み、図３に示すプロセスを介して制御ロジックを繰り返す。図３は、図４〜図７に個別に示すサブアルゴリズムの構成を示す。各サブアルゴリズムを介して単一サイクルが終了すると、制御ロジックはプロセス４００における元の適宜のステップに戻る。プロセス４００における全部のステップが終了すると、制御ロジックはプロセス３００の主アルゴリズムに戻り、中断されるまで全ルーチンが繰り返される。
【００５０】
プロセス３００を通る１つのサイクルが終了すると、ヨー・レート誤差閾値利得「ＧＹｅ＿ｔｈ」およびブレーキ圧力印加率利得「ＧＢ＿ｒ」が決定される。これらの利得は、指標「ＯＳＵＳ」、「ＳＦｌａｇ（ｔ）」または「ＬＦｌａｇ（ｔ）」の設定状態、「Ｍｏｄｅ」の設定状態、および、車両パラメータとパラメータ閾値レベルとの比較に応答する。コントローラ２００は、ルックアップ・テーブル１〜４から抽出された利得係数を使用してヨー・レート誤差閾値レベルおよびブレーキ圧力印加率を調整する。これによってコントローラ２００が機構制御システム１６０、１７０、１８０を制御する方法が修正される。ヨー・レート誤差閾値利得はＶＳＥシステムの作動タイミングに影響し、一方、ブレーキ圧力印加率利得は制御下の車輪に如何に速くブレーキをかけるに影響する。この最終結果は、ある運転条件下の車両の全体的特性に対してＶＳＥシステムが影響を与える様式の変化である。たとえば、ドライバがスポーティ・モードで車両を運転したいと望むとき、ＶＳＥシステムは、ドライバがより広範囲で車両の制御を行うことが可能となるようチューニングされ、ＶＳＥシステムによる介入は少なくなる。しかしながら、ＶＳＥシステムが不安定な状況が迫っていることを検出すると、ＶＳＥシステムは一層広範囲の制御を提供して車両を安定化させるようチューニングされる。一方、ドライバがノーマル・モードで車両を運転したいと望む場合には、ＶＳＥシステムは、ＶＳＥシステムに一層多くの制御介入を提供するようチューニングされることになる。
【００５１】
本発明を例示的な実施の形態を参照して記述したが、当業者であれば、本発明の範囲を逸脱することなく、多様な変更を行うこと、および、その要素を均等物と置き換えることができることを理解するであろう。さらに、特定の状況または材料に適合させるために、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、本発明の教示に対して多くの修正を加えることができる。したがって、本発明は、本発明を実行するために考えられる最良の形態として開示した特定の実施の形態に限定されるものではなく、本発明は請求項の範囲に入る全ての実施の形態を含むことを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明を実装可能な車両の全体概要を示す図である。
【図２】本発明を実施するための全体フローチャートである。
【図３】本発明を実施するための方法を示す図である。
【図４】本発明に従ってヨー・レート誤差指標を計算するためのフローチャートである。
【図５】本発明に従って第１の制御フラグを計算するためのフローチャートである。
【図６】本発明に従って第２の制御フラグを計算するためのフローチャートである。
【図７】本発明に従って少なくとも１つの利得係数を決定するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００５３】
１０  車両
２０  シャシ
３０  ボディ
４０  車輪
５０  ステアリング機構
６０  ブレーキ機構
７０  サスペンション機構
１００  一体型シャシ制御システム（ＩＣＣＳ）
１１０  ヨー・レート・センサ
１２０  車輪速度センサ
１３０  横加速度センサ
１４０  縦加速度センサ
１５０  ステアリング角度センサ
１６０  ステアリング機構制御システム
１７０  ブレーキ機構制御システム
１８０  サスペンション機構制御システム
２００  コントローラ
【図１】
2004168296.tif 000013
【図２】
2004168296.tif 000014
【図３】
2004168296.tif 000015
【図４】
2004168296.tif 000016
【図５】
2004168296.tif 000017
【図６】
2004168296.tif 000018
【図７】
2004168296.tif 000019