説明

車両の制動制御装置

【課題】
車両の安定性を確保する車両安定化制御において、回生制動と摩擦制動とを効率的に協働し得る車両の制動制御装置を提供する。
【解決手段】
車両の車輪に摩擦制動トルクを付与する摩擦制動手段FRCと、車輪に回生制動トルクを付与する回生制動手段RGNと、制御手段CTLを備える。制御手段CTLは、車両の旋回状態の程度を表す旋回量Tcaに基づいて演算される第1状態量Tcx(例えば、ステア特性量Sch)に基づいて摩擦制動トルクを増加する摩擦制動制御を実行するとともに、旋回量Tcaに基づいて演算される、第1状態量Tcxとは異なる第2状態量Tcy(例えば、操舵速度dSa)に基づいて回生制動トルクを増加する回生制動制御を実行する。制御手段CTLは、回生制動トルクの増加を開始した後に、摩擦制動トルクの増加を開始する。また、回生制動手段RGNは、車輪のうちで少なくとも前輪に備えられる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、回生制動と摩擦制動とを協働させて車両の安定性を確保する車両の制動制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、「油圧ブレーキと回生ブレーキの2系統のブレーキを有した車両において、アンチロック制御の制御性の向上を図ることを目的として、油圧ブレーキによりアンチロック制御が開始された時、回生ブレーキ力が零となるよう制御する。」ことが記載されている。すなわち、運転者の制動操作とは独立して制動制御が行われる場合において、油圧ブレーキ(制動液圧を利用する摩擦制動)と回生ブレーキ(駆動モータを利用する回生制動)との干渉を回避するために、回生制動の作動を停止して、摩擦制動のみを作動させて制動制御が実行される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平6−171489号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
回生制動は摩擦制動に対して応答性が高く、エネルギー回生も期待できるため、回生制動と摩擦制動とを協働させ得る制動制御装置が望まれている。本発明の目的は、車両の安定性を確保する車両安定化制御において、回生制動と摩擦制動とを効率的に協働し得る車両の制動制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明に係る車両の制動制御装置は、摩擦制動手段(FRC)、回生制動手段(RGN)、旋回量取得手段(TCA)、第1演算手段(TCX)、第2演算手段(TCY)、及び、制御手段(CTL)とを備える。摩擦制動手段(FRC)は、車両の車輪(WH[**])に摩擦制動トルク(Pwt[**]、Pwa[**])を付与する。回生制動手段(RGN)は、前記車輪(WH[**])に回生制動トルク(Qwt[**]、Qwa[**])を付与する。旋回量取得手段(TCA)は、前記車両の旋回状態の程度を表す旋回量(Tca)を取得する。第1演算手段(TCX)は、前記旋回量(Tca)に基づいて第1状態量(Tcx)を演算する。第2演算手段(TCY)は、前記旋回量(Tca)に基づいて、第1状態量(Tcx)とは異なる第2状態量(Tcy)を演算する。制御手段(CTL)は、前記車両の運転者の制動操作とは独立して、前記第1状態量(Tcx)に基づいて前記摩擦制動トルク(Pwt[**]、Pwa[**])を増加する摩擦制動制御を実行する。併せて、制御手段(CTL)は、前記車両の運転者の制動操作とは独立して、前記第2状態量(Tcy)に基づいて前記回生制動トルク(Qwt[**]、Qwa[**])を増加する回生制動制御を実行する。
【0006】
前記制御手段(CTL)は、前記回生制動トルク(Qwt[**]、Qwa[**])の増加を開始した後に、前記摩擦制動トルク(Pwt[**]、Pwa[**])の増加を開始するように構成される。また、前記回生制動手段(RGN)は、前記車輪のうちで少なくとも前輪(WH[f*])に備えられるように構成され得る。
【0007】
本発明に係る車両の制動制御装置においては、前記旋回量取得手段(TCA)は、前記旋回量(Tca)として、前記車両のヨーレイト(Yra)、及び、前記車両の運転者によって操作される操舵操作部材(SW)の操舵量(Saa)を取得する。前記第1演算手段(TCX)は、前記第1状態量(Tcx)として、前記ヨーレイト(Yra)、及び、前記操舵量(Saa)に基づいて、前記車両のステア特性の程度を表すステア特性量(Sch)を演算する。そして、前記第2演算手段(TCY)は、前記第2状態量(Tcy)として、前記操舵量(Saa)に基づいて前記操舵操作部材(SW)の操舵速度(dSa)を演算するように構成される。
【0008】
本発明に係る車両の制動制御装置は、第3演算手段(TCZ)を備え、前記旋回量(Tca)に基づいて、前記第1状態量(Tcx)、及び、第2状態量(Tcy)とは異なる第3状態量(Tcz)を演算する。前記制御手段(CTL)は、前記第3状態量(Tcz)が基準値(Stc,Trf)を超過する場合に前記回生制動トルク(Qwt[**],Qwa[**])を増加するように構成される。さらに、前記制御手段(CTL)は、前記操舵量(Saa)が連続して増減する過渡操舵状態を前記操舵量(Saa)に基づいて判別する。そして、前記制御手段(CTL)は、前記過渡操舵状態を判別する場合に前記基準値(Stc,Trf)を小さい値(stc2,Trf2)に変更するように構成され得る。
【0009】
具体的には、前記制御手段(CTL)は、前記操舵量(Saa)に基づいて、前記車両の操舵方向を一方向であるか、他方向であるかを決定し、前記一方向であると決定された後に連続して前記他方向であると決定される場合において前記過渡操舵状態を判別する。また、前記制御手段(CTL)は、前記操舵量(Saa)が増加した後に連続して減少する場合において前記過渡操舵状態を判別してもよい。
【0010】
本発明に係る車両の制動制御装置においては、前記制御手段(CTL)は、前記操舵速度(dSa)に基づいて前記基準値(Trf)を設定することが望ましい。具体的には、前記基準値(Trf)は、前記操舵速度(dSa)が大きいほど小さい値に決定され、或いは、前記操舵速度(dSa)が小さいほど大きい値に決定される。
【0011】
本発明に係る車両の制動制御装置は、記憶手段(DSAP)を備え、前記操舵速度(dSa)に基づいて該操舵速度のピーク値(dSap)を記憶する。そして、前記制御手段(CTL)は、前記操舵速度のピーク値(dSap)に基づいて前記基準値(Trf)を設定するように構成され得る。さらに、前記旋回量取得手段(TCA)は、前記旋回量(Tca)として、前記車両のヨーレイト(Yra)、及び、前記車両の横加速度(Gya)のうちで少なくとも1つを取得し、前記制御手段(CTL)は、前記第3状態量(Tcz)として、前記旋回量取得手段(TCA)の取得結果に基づいて前記車両の横加速度に相当する横加速度相当量(Gya、Gye)を演算するように構成され得る。
【0012】
本発明に係る車両の制動制御装置は、制動操作量取得手段(BSA)を備え、前記車両の運転者によって操作される制動操作部材(BP)の制動操作量(Bsa)を取得する。前記制御手段(CTL)は、前記制動操作量(Bsa)が所定操作量(所定値bsa1)以下の場合には前記回生制動トルク(Qwt[**],Qwa[**])を増加するとともに、前記制動操作量(Bsa)が前記所定操作量(bsa1)よりも大きい場合には前記回生制動トルク(Qwt[**],Qwa[**])を保持するように構成される。なお、前記所定操作量(bsa1)は、前記車両の運転者によって前記制動操作部材(BP)が操作されていない状態に相当する値(bsa1=0)であることが望ましい。
【発明の効果】
【0013】
本発明は上述のように構成されているので、以下の効果を奏する。
【0014】
回生制動制御による回生制動トルクと、摩擦制動制御による摩擦制動トルクとが、夫々異なる状態量(第1状態量と第2状態量)に基づいて調整(増加)されるため、回生制動と摩擦制動との制御干渉が回避され、これらが協働されて車両安定性が向上され得る。そして、回生制動トルクの発生は、摩擦制動トルクの発生よりも応答性が高いため、先ずは、回生制動トルクによって車両安定性が確保され、それでも制動トルクが不足する際には、続いて摩擦制動トルクが発生される。これにより、効率的に車両安定性が確保され得る。さらに、アンダステア傾向を解消する場合よりも、オーバステア傾向を解消する場合の方が、より早期に大きな制動トルクが必要とされる。そこで、少なくとも前輪に回生制動手段が備えられ、前輪に回生制動トルクが付与されることで、効率的にオーバステア傾向が抑制され得る。
【0015】
応答性の高い回生制動トルクが、早期の信号である操舵速度に基づいて増加されるため、素早く車両安定性が確保され得る。さらに、より大きな制動トルクを発生し得る摩擦制動トルクが、ステア特性量に基づいて増加されるため、確実に車両安定性が維持され得る。
【0016】
操舵状態(過渡操舵状態であるか否か)によって車両安定性が確保され得る程度は異なる。過渡操舵状態が判別されて、この判別結果に応じて制御実行のしきい値(基準値)が設定される。そして、第3状態量(例えば、横加速度)と前記しきい値との比較によって回生制動トルク増加の開始が判別されるので、操舵状態に応じた制動制御が行われ得る。
【0017】
路面摩擦係数が低い場合には、急操舵が行われても急激な旋回運動が生じない場合がある。操舵速度dSaに応じて、第3状態量に対応する基準値(規範量Trf)が設定されることにより、路面状態に応じた制動制御が行われ得る。操舵操作と、その操舵操作の結果として発生する旋回挙動との間には位相差が存在するが、操舵速度のピーク値dSapに基づいて基準値(規範量Trf)が決定されることで、この位相差が補償されて、確実な車両の安定化制御が実行され得る。横加速度相当量には、路面状態(路面摩擦係数)の影響が反映されているので、第3状態量が横加速度に相当する値とされることにより、路面状態に応じた制動制御が行われ得る。
【0018】
運転者が制動操作を行っている場合には、既に車輪に制動トルクが与えられているため、回生制動制御が然程必要ではない。制動操作量が所定操作量(所定値bsa1)以下の場合に限って、回生制動トルクの増加が行われる。特に、運転者による制動操作が行われていない場合に、回生制動トルク増加の効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明の実施形態に係る車両の制動制御装置を備えた車両の全体構成を示す図である。
【図2】障害物を緊急的に回避する場合の操舵操作について説明する図である。
【図3】本実施形態における車両の制動制御装置の演算処理例を示す機能ブロック図である。
【図4】回生トルク制御演算ブロックRTCにおける第1の演算処理例を説明するための機能ブロック図である。
【図5】回生トルク制御演算ブロックRTCにおける第2の演算処理例を説明するための機能ブロック図である。
【図6】目標回生トルク演算ブロックQWTの回生制御実行判定部における演算処理例を説明するための制御フロー図である。
【図7】本発明の実施形態に係る車両の制動制御装置の作用・効果を説明するための時系列線図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
図1は、本発明の実施形態に係る車両の制動制御装置を備えた車両の全体構成を示す図である。なお、各種記号等の末尾に付された添字[**]は、各種記号等が4輪のうちの何れかに関するものであるかを示す。「f」は前輪、「r」は後輪、「m」は車両進行方向に対して右側車輪、「h」は左側車輪、「o」は旋回方向に対して外側車輪(外輪)、「i」は内側車輪(内輪)を示す。したがって、「fh」は左前輪、「fm」は右前輪、「rh」は左後輪、「rm」は右後輪を示す。また、「fo」は旋回外側前輪(外前輪)、「fi」は旋回内側前輪(内前輪)、「ro」は旋回外側後輪(外後輪)、「ri」は旋回内側後輪(内後輪)を示す。
【0021】
また、車両の旋回方向には右方向と左方向の場合がある。それらは一般的には正負の符号が付され、例えば左方向が正符号として表され、右方向が負符号として表される。さらに、車両の加速・減速も、一般的には正負の符号が付され、例えば、加速が正符号として表され、減速が負符号として表される。しかし、値の大小関係、或いは、値の増加・減少を説明する際にその符号を考慮すると非常に煩雑となる。そのため、特に限定がない場合には、絶対値の大小関係、絶対値の増加・減少を表す。また、所定値は予め設定された正の値とする。
【0022】
車両には、車輪速度Vwa[**]を検出する車輪速度センサWS[**]と、ステアリングホイールSWの(車両の直進走行に対応する操舵装置の中立位置「0」からの)回転角度θswを検出するステアリングホイール角センサSAと、操向車輪(前輪)の操舵角δfaを検出する前輪舵角センサFSと、運転者がステアリングホイールSWを操作する際のトルクTswを検出する操舵トルクセンサSTと、車両に作用する実際のヨーレイトYraを検出するヨーレイトセンサYRと、車体前後方向における前後加速度Gxaを検出する前後加速度センサGXと、車体横方向における横加速度Gyaを検出する横加速度センサGYと、ホイールシリンダWC[**]の制動液圧Pwa[**]を検出するホイールシリンダ圧力センサPW[**]と、エンジンEGの回転速度Neaを検出するエンジン回転速度センサNEと、エンジンのスロットル弁の開度Tsaを検出するスロットル位置センサTSが備えられる。
【0023】
そして、運転者の運転操作を検出する手段として、運転者の加速操作部材(例えば、アクセルペダル)APの操作量Asaを検出する加速操作量センサASと、運転者の制動操作部材(例えば、ブレーキペダル)BPの操作量Bsaを検出する制動操作量センサBSと、変速操作部材SFのシフト位置Hsaを検出するシフト位置センサHSとが備えられている。
【0024】
また、車両には、制動液圧を制御するブレーキアクチュエータBRKと、スロットル弁を制御するスロットルアクチュエータTHと、燃料の噴射を制御する燃料噴射アクチュエータFIと、変速を制御する自動変速機ATとが備えられている。さらに、車両には、駆動用の電気モータMTが前輪及び後輪に備えられる。該駆動モータMTは各車輪に回生制動トルクを発生させる回生制動装置RGNとしても機能する。駆動電気モータMT(RGN)は少なくとも前輪に備えられ、後輪の駆動電気モータMT(RGN)は省略され得る。また、本実施形態では、電気モータMT及びエンジンEGを備えるハイブリッド構成が示されるが、エンジンEG及び自動変速機ATが省略された電気自動車の構成とされ得る。
【0025】
加えて、車両には、上述の各種アクチュエータ(BRK等)、及び上述の各種センサ(WS[**]等)と電気的に接続された電子制御ユニットECUが備えられている。電子制御ユニットECUは、相互に通信バスCBで接続された、複数の独立した電子制御ユニットECU(ECUb,ECUs,ECUe,ECUa)から構成されたマイクロコンピュータである。電子制御ユニットECU内の各系の電子制御ユニット(ECUb等)は、専用の制御プログラムをそれぞれ実行する。各種センサの信号(センサ値)、及び、各電子制御ユニット(ECUb等)内で演算される信号(内部演算値)は、通信バスCBを介して共有される。
【0026】
本装置の演算処理は、電子制御ユニットECU内に備えられる。例えば、本装置の演算処理は、ブレーキアクチュエータBRKを制御するブレーキ系電子制御ユニットECUb内にプログラムされている。ブレーキ系電子制御ユニットECUbでは、車輪速度センサWS[**]、ヨーレイトセンサYR、横加速度センサGY等からの信号に基づいて、アンチスキッド制御(ABS制御)等が実行される。また、車輪速度センサWS[**]によって検出された各車輪の車輪速度Vwa[**]に基づいて、周知の方法によって、車両の走行速度(車速)Vxaが演算される。
【0027】
操舵系電子制御ユニットECUsでは、操舵トルクセンサST等からの信号に基づいて、電動パワーステアリング制御(EPS制御)が実行される。エンジン系電子制御ユニットECUeでは、加速操作量センサAS等からの信号Asaに基づいて、スロットルアクチュエータTH、燃料噴射アクチュエータFIの制御が実行される。駆動モータ電子制御ユニットECUmでは、駆動用電気モータMTの制御が実行される。駆動モータ電子制御ユニットECUmは、車輪の駆動トルクを制御するだけではなく、ブレーキ系電子制御ユニットECUbからの回生制動トルクの要求値(目標値)を受けて車輪の回生制動トルクを制御する。
【0028】
ブレーキアクチュエータBRK(摩擦制動手段FRCの一部に相当)は、複数の電磁弁(液圧調整弁)、液圧ポンプ、電気モータ等を備えた周知の構成を有している。制動制御の実行時には、ブレーキアクチュエータBRKは、ブレーキペダルBPの操作とは独立してホイールシリンダWC[**]毎の制動液圧を制御し、摩擦制動トルクを車輪毎に調整できる。
【0029】
各車輪には、摩擦制動手段FRCとして、周知のホイールシリンダWC[**]、ブレーキキャリパBC[**]、ブレーキパッドPD[**]、及び、ブレーキロータRT[**]が備えられる。ブレーキキャリパBC[**]に設けられたホイールシリンダWC[**]に制動液圧が与えられることにより、ブレーキパッドPD[**]がブレーキロータRT[**]に押付けられ、その摩擦力によって、各車輪に摩擦制動トルクが与えられる。なお、摩擦制動トルクの制御は、制動液圧によるものに限らず、電気ブレーキ装置を利用して行うことも可能である。
【0030】
少なくとも前輪には、回生制動手段RGNとして、駆動電気モータMTが備えられる。本実施形態では駆動電気モータMTが両前輪及び両後輪に回生制動トルクを付与する構成となっているが、駆動電気モータMTが左右前輪WH[f*]又は左右後輪WH[r*]に対して別々に備えられ、左右輪の回生制動トルクが独立して制御される構成とすることができる。後輪WH[r*]の駆動電気モータMTは省略され得る。
【0031】
先ず、図2を参照して、障害物を緊急的に回避する場合の操舵操作について説明する。
【0032】
図2(a)は、Jターン操舵と呼ばれ、一方向(即ち、左方向及び右方向のうちの一方)に急激なステアリングホイール操作が行われる場合である。時間p0にて運転者による操舵操作が開始され、時間p2まで操舵量Saa(操舵角であり、ステアリングホイール角θsw、或いは、操向車輪舵角δfa)が「0(操舵の中立位置であり、車両の直進に対応する)」から増加され、その後、定常値となる。このときの操舵速度dSa(操舵角速度であり、操舵量の時間微分値)は、時間p0にて「0」から立ち上がり、時間p1にて最大値(ピーク値)dSapとなり、時間p2にて「0」に戻る。
【0033】
Jターン操舵では、ヨーイング運動における車両の安定性(ヨーイング安定性という)が損なわれる可能性は低い。しかし、路面摩擦係数が高い場合には、ローリング運動において車両の安定性(ローリング安定性という)が低下する場合がある。
【0034】
図2(b)は、レーンチェンジ操舵と呼ばれ、一方向(即ち、左方向及び右方向のうちの一方であり、例えば、左操舵方向)に急激にステアリングホイール操作が行われた後に、連続して一方向とは反対の他方向(即ち、左方向及び右方向のうちの他方であり、例えば、右操舵方向)にステアリングホイール操作が行われる場合である。時間q0にて運転者による操舵操作が一方向(一操舵方向)に開始される。操舵量(操舵角)Saaは、時間q1までは「0(操舵の中立位置であり、車両の直進に対応する)」から一操舵方向に増加され、時間q1以降は、「0」に向かって戻される。さらに、連続して、時間q2にて他方向(他操舵方向)に操舵操作が開始される。操舵量Saaは、時間q2から時間q3に亘り「0」から他操舵方向に増大され、時間q3以降は、「0」に向かって戻され、時間q4にて再び「0」となる。ここで、最初に一方向に操舵される操作を「第1操舵」、この「第1操舵」に連続して他方向に操舵される操作を「第2操舵」という。第1操舵、及び、第2操舵が行われる場合の連続した操舵操作を「過渡操舵」と呼ぶ。さらに、操舵量Saaが「0(操舵中立位置)」から離れていく場合(操舵量Saaの大きさ(絶対値)が増加する場合)を「切り増し」操舵、操舵量Saaが「0(操舵中立位置)」に近づいていく場合(操舵量Saaの大きさ(絶対値)が減少する場合)を「切り戻し」操舵と呼ぶ。
【0035】
操舵量が連続して増加・減少する過渡操舵(例えば、レーンチェンジ操舵)では、第1操舵の切り戻し時(時間q1から時間q2)、或いは、第2操舵の切り増し時(時間q2から時間q3)における操舵速度dSaが大きい場合に、ヨーイング安定性が損なわれる可能性が高い。特に、路面摩擦係数が低い場合には、この傾向が顕著に現れる。即ち、低路面摩擦においては、操舵速度dSaが比較的小さい場合であっても、ヨーイング安定性が損なわれることがある。一方、図2(b)の破線で示すような、第1操舵が行われた後に、比較的緩やかに第1操舵が切り戻されて、第2操舵が行われない場合(即ち、過渡操舵が行われない場合)には、第1操舵の切り増し時に急操舵が行われたとしてもヨーイング安定性が低下する可能性は低い。
【0036】
図3は、本実施形態における車両の制動制御装置の演算処理例を示す機能ブロック図である。なお、各種記号等の末尾に付された添字[**]は、各種記号等が4輪のうちの何れかに関するものであるかを示す。「f」は前輪、「r」は後輪、「m」は車両進行方向に対して右側車輪、「h」は左側車輪、「o」は旋回方向に対して外側車輪(外輪)、「i」は内側車輪(内輪)を示す。したがって、「fh」は左前輪、「fm」は右前輪、「rh」は左後輪、「rm」は右後輪を示す。また、「fo」は旋回外側前輪(外前輪)、「fi」は旋回内側前輪(内前輪)、「ro」は旋回外側後輪(外後輪)、「ri」は旋回内側後輪(内後輪)を示す。また、車両の旋回方向には右方向と左方向の場合がある。それらは一般的には正負の符号が付され、例えば左方向が正符号として表され、右方向が負符号として表される。さらに、車両の加速・減速も、一般的には正負の符号が付され、例えば、加速が正符号として表され、減速が負符号として表される。しかし、値の大小関係、或いは、値の増加・減少を説明する際にその符号を考慮すると非常に煩雑となる。そのため、特に限定がない場合には、絶対値の大小関係、絶対値の増加・減少を表し、所定値は正の値とする。また、FRCによって摩擦制動トルクを増加する制動制御を摩擦制動制御と称呼し、回生制動手段RGNによって回生制動トルクを増加する制動制御を回生制動制御と称呼する。
【0037】
旋回量取得演算ブロック(旋回量取得手段に相当)TCAにて、車両の旋回状態の程度(大きさ)を表す状態量である旋回量Tcaが取得される。旋回量取得演算ブロックTCAには、操舵量取得演算ブロックSAA、ヨーレイト取得演算ブロックYRA、及び、横加速度取得演算ブロックGYAが含まれる。
【0038】
操舵量取得演算ブロック(操舵量取得手段に相当)SAAでは、旋回量Tcaとして、車両の運転者によって操作される操舵操作部材SWの操舵量(例えば、操舵角)Saaが取得される。具体的には、操舵量Saaは、ステアリングホイール角度センサSAによって検出される信号(ステアリングホイールSWの回転角度であるステアリングホイール角度θsw)に基づいて演算される。また、前輪舵角センサFSによって検出される前輪舵角δfaに基づいて演算され得る。即ち、操舵量(操舵角)Saaは、ステアリングホイール角度θsw、及び、前輪舵角δfaのうちの少なくとも一方に基づいて演算され得る。
【0039】
ヨーレイト取得演算ブロックYRAでは、旋回量TcaとしてヨーレイトYraが取得される。具体的には、ヨーレイトセンサYRによって検出される信号に基づいてヨーレイトYraが演算される。また、各車輪の回転速度である車輪速度Vwa[**]から演算される左右車輪間の速度差に基づいてヨーレイトYraが演算され得る。
【0040】
横加速度取得演算ブロックGYAでは、旋回量Tcaとして横加速度Gyaが取得される。具体的には、横加速度センサGYによって検出される信号に基づいて横加速度Gyaが演算される。
【0041】
車両速度取得演算ブロックVXAにて、車両速度Vxaが演算される。車速Vxaは、車輪速度Vwa[**]に基づいて演算され得る。車輪速度Vwa[**]は、車輪速度取得手段VWA(例えば、車輪速度センサWS[**])によって取得される。
【0042】
制動操作量取得演算ブロック(制動操作量取得手段に相当)BSAにて、運転者によって操作される車両の制動操作部材(例えば、ブレーキペダル)BPの操作量Bsaが取得される。
【0043】
第1演算ブロック(第1演算手段に相当)TCXにて、第1状態量Tcxが演算される。第1状態量Tcxとして、車両のステア特性の程度(大きさ)を表す状態量(ステア特性量という)Schが演算される。ステア特性量Schは、車両のアンダステア、ニュートラルステア、及び、オーバステアのステア特性のレベル(アンダステアの程度、又は、オーバステアの程度)を表す値である。そして、ステア特性量Schは、目標とする車両のヨーイング量(目標ヨーイング量Jrt)と実際のヨーイング量(実ヨーイング量Jra)との比較結果(例えば、ヨーイング量偏差ΔJr=Jra−Jrt)に基づいて演算される。ここで、ΔJr<0のときはアンダステア、ΔJr=0のときはニュートラルステア、ΔJr>0のときはオーバステアを表す。
【0044】
ヨーイング量は、車両のヨーイング運動の程度(大きさ)を表す状態量であり、ヨーレイトYra、車体横滑り角(単に横滑り角ともいう)βa、車体横滑り角速度(単に横滑り角速度ともいう)dβaのうちの少なくとも1つを用いて演算される値である。例えば、目標ヨーイング量Jrtとして、操舵量Saa、及び、車両速度Vxaに基づいて目標ヨーレイトYrtが演算される。目標ヨーイング量Jrtと対応する実ヨーイング量Jraが演算される。例えば、目標ヨーイング量Jrtが目標ヨーレイトYrtの場合には、実ヨーイング量Jraとして実際のヨーレイトYraが演算される。そして、実ヨーイング量Jraと目標ヨーイング量Jrtとが比較されることによって、車両のオーバステア・アンダステアの程度を表すステア特性量Schが演算される。例えば、実ヨーレイトYraと目標ヨーレイトYrtとの偏差ΔYr(=Yra−Yrt,ヨーレイト偏差)が、ステア特性量Schとして演算される。
【0045】
ステア特性量Schは、単一の状態量ではなく、複数の状態量の相互関係として演算され得る。例えば、実横滑り角βaと目標横滑り角βtとの偏差Δβ(=βa−βt,横滑り角偏差)、及び、ヨーレイト偏差ΔYrとの相互関係に基づいて、ステア特性量Sch(=K1・Δβ+K2・ΔYr,ここでK1及びK2は係数)が演算され得る。ヨーイング量として(車体)横滑り角、或いは、(車体)横滑り角速度が用いられる場合、それらの目標値を定数(例えば、目標値を「0」)とすることができる。そのため、ステア特性量Schの演算においては、目標ヨーイング量Jrtが省略され得る。
【0046】
第2演算ブロック(第2演算手段に相当)TCYにて、第2状態量Tcyが演算される。第2状態量Tcyとして、車両の運転者によって操作される操舵操作部材SWの操作速度である操舵速度(例えば、操舵角速度)dSaが演算される。操舵速度dSaは、操舵量Saa(ステアリングホイール角度θsw、及び、前輪舵角δfaのうちの少なくとも一方に基づいて演算される値)に基づいて、これを時間微分して演算され得る。
【0047】
第3演算ブロック(第3演算手段に相当)TCZにて、第3状態量Tczが演算される。第3状態量Tczは、実際に車両に対して作用する横加速度に相当する値(横加速度相当量)である。第3状態量Tczとして、横加速度センサGYの検出結果に基づいて横加速度Gyaが演算される。また、第3状態量Tczとして、ヨーレイトセンサYRの検出結果に基づいて計算横加速度Gyeが演算され得る(具体的には、Gye=Yra・Vxa)。第3状態量Tczは実横加速度Gya及び計算横加速度Gyeに基づいて演算され得る(具体的には、Tcz=K3・Gya+K4・Gye,ここでK3及びK4は係数)。即ち、第3状態量Tczは、横加速度センサGY及びヨーレイトセンサYRの検出信号のうちで少なくとも1つに基づいて演算される。
【0048】
操舵量Saa、操舵速度dSa、旋回量(車両の旋回運動の程度を表す状態量)Tca、車両速度Vxa、及び、車輪速度Vwa[**]は、通信バスCBを介して得られるセンサ値、及び/又は、他のシステムにおける内部演算値に基づいて演算され得る。
【0049】
制動制御演算ブロック(制御手段に相当)CTLは、摩擦トルク制御演算ブロックFTC、及び、回生トルク制御演算ブロックRTCで構成される。摩擦トルク制御演算ブロックFTCでは、摩擦制動手段FRCを介して、車輪に摩擦制動トルクが付与される摩擦トルク制御(摩擦制動制御)が実行される。回生トルク制御演算ブロックRTCでは、回生制動手段RGNを介して、車輪に回生制動トルクが付与される回生トルク制御(回生制動制御)が実行される。
【0050】
摩擦トルク制御演算ブロックFTCにて、ステア特性量Sch(第1状態量Tcxに相当)に基づいて目標摩擦トルクPwt[**]が演算される。ここで、ステア特性量Schが負符号(−)のときは車両のステア特性としてアンダステア(US)を表し、ステア特性量Schが「0」のときにはニュートアルステア(NS)を表し、ステア特性量Schが正符号(+)のときはオーバステア(OS)を表す。
【0051】
ステア特性量Schがアンダステアの程度を表す場合(Sch<0)には、ステア特性量Sch(の絶対値)が「0」以上、且つ、所定値su1未満のときにはPwt[**]=0(保持)とされ、ステア特性量Sch(の絶対値)が所定値su1以上のときにはステア特性量Sch(の絶対値)の増加に従い目標摩擦トルクPwt[**]が増加するように演算される。なお、目標摩擦トルクPwt[**]には上限値pumが設けられ得る。
【0052】
ステア特性量Schがオーバステアの程度を表す場合(Sch>0)には、ステア特性量Sch(の絶対値)が「0」以上、且つ、所定値so1未満のときにはPwt[**]=0(保持)とされ、ステア特性量Sch(の絶対値)が所定値so1以上のときにはステア特性量Sch(の絶対値)の増加に従い目標摩擦トルクPwt[**]が増加するように演算される。なお、目標摩擦トルクPwt[**]には上限値pom(>pum)が設けられ得る。
【0053】
摩擦制動手段FRCにて、目標摩擦トルクPwt[**]に基づいて、ブレーキアクチュエータBRKの駆動手段(例えば、液圧ポンプ駆動用の電気モータ、ソレノイドバルブの駆動手段)が制御され、車輪の摩擦制動トルクが増加される。運転者が制動操作部材BPを操作している場合には、その操作量に応じた制動トルクに対して、摩擦制動制御による制動トルクが増加される。運転者が制動操作を行っていない場合には、摩擦制動制御によって、制動トルクは「0」から増加される。
【0054】
摩擦制動トルクの目標値Pwt[**]に対応する実際値Pwa[**]を検出するセンサ(例えば、圧力センサPW[**])を車輪に備え得る。目標値Pwt[**]と実際値Pwa[**]とに基づいて、実際値Pwa[**]が目標値Pwt[**]に一致するように、摩擦制動手段FRCの駆動手段が制御され得る。
【0055】
回生トルク制御演算ブロックRTCにて、操舵速度dSa(第2状態量Tcyに相当)に基づいて目標回生トルクQwt[**]が演算される。例えば、操舵速度dSaが所定速度(所定値)ds0以上のときに、旋回量Tcaに基づいて目標回生トルクQwt[**]が演算される。目標回生トルクQwt[**]は、旋回量Tcaが「0」以上、且つ、所定値tc1未満の場合には目標回生トルクQwt[**]=0(保持)と演算され、旋回量Tcaが所定値tc1以上のときには旋回量Tcaの増加に従って目標回生トルクQwt[**]が増加するように演算される。なお、目標回生トルクQwt[**]には上限値qwmが設けられ得る。また、目標回生トルクQwt[**]は、旋回量Tcaが「0」以上、且つ、所定値tc1未満の場合にはQwt[**]=0(保持)と演算され、旋回量Tcaが所定値tc1以上のときにはQwt[**]=qwt(所定値)とステップ的に増加するように演算され得る。
【0056】
回生制動手段RGNにて、目標回生トルクQwt[**]に基づいて、電気モータMT(回生制動装置RGN)の駆動手段が制御され、車輪の回生制動トルクが増加される。運転者が制動操作を行っていない場合に、回生制動制御によって回生制動トルクは「0」から増加される。回生制動トルクの目標値Qwt[**]に対応する実際値Qwa[**]を検出するセンサが車輪に備えられ得る。目標値Qwt[**]と実際値Qwa[**]とに基づいて、実際値Qwa[**]が目標値Qwt[**]に一致するように、回生制動手段RGNの駆動手段が制御される。
【0057】
目標回生トルク演算ブロックQWTでは、制動操作量取得演算ブロックBSAにて取得される制動操作量Bsaが所定操作量(所定値)bsa1以下の場合に、目標回生トルクQwt[**]の増加が行われる。一方、制動操作量Bsaが所定操作量bsa1よりも大きい場合には、目標回生トルクQwt[**]の増加が無効とされ(Qwt[**]=0)、回生制動制御の開始前の状態に保持される。例えば、所定操作量bsa1は「0(運転者によって制動操作部材BPが操作されていない状態に相当する値)」とされ得る。運転者の制動操作が行われていない場合(bsa1=0)に限って回生制動トルクの増加が行われ、制動操作が行われる場合(bsa1>0)には回生制動制御の実行は無効(禁止)とされ得る。
【0058】
回生制動手段RGNは少なくとも前輪に備えられる。そして、目標回生トルク演算ブロックQWTでは、前輪の目標回生トルクQwt[f*]の増加が実行され、後輪の目標回生トルクQwt[r*]が無効とされ得る(Qwt[r*]=0)。即ち、前輪の回生制動トルクは増加され、後輪の回生制動トルクは増加されない(回生制動制御が実行される前の回生制動トルクに保持される)。前輪の回生制動トルク上昇によって前輪横力が低減されるとともに、後輪の回生制動トルクが増加されず(保持されて)後輪横力が確保されるため、車両の安定性が確保され得る。
【0059】
回生トルク制御演算ブロックRTCでは、操舵速度dSaに基づいて目標回生トルクQwt[**]が設定されるが、操舵速度のピーク値(ピーク操舵速度)dSapを記憶する操舵速度ピーク値記憶演算ブロック(記憶手段に相当)DSAPを設け、ピーク値(最大値)dSapに基づいて目標回生トルクQwt[**]が演算され得る。操舵速度ピーク値記憶演算ブロックDSAPでは、操舵速度dSaの値が継続的に記憶され、記憶された操舵速度dSaの時系列の値に基づいてピーク操舵速度(最大操舵速度)dSapが演算される。具体的には、前回演算処理までのピーク操舵速度dSap[n-1]が記憶され、このピーク値dSap[n-1]が今回演算処理の操舵速度dSa[n]と比較される。そして、ピーク操舵速度dSap[n-1]と今回処理の操舵速度dSa[n]のうちで大きい方の値が、ピーク操舵速度dSap[n]として演算されるとともに、新たなピーク操舵速度dSap[n]として記憶される。ピーク操舵速度dSapは、所定時間tk1を経過した後は「0」とされる。なお、添字[n-1]は前回の演算周期を表し、添字[n]は今回の演算周期を表す。旋回量Tcaと操舵速度dSaとの間には時間的なズレ(位相差)が存在するが、ピーク操舵速度dSapが用いられることによって、この位相差が補償され得る。
【0060】
図4を参照して、回生トルク制御演算ブロックRTCにおける第1の演算処理例について説明する。上述の説明では、操舵速度dSaが所定速度(所定値)ds0以上の場合に旋回量Tcaに基づいて目標回生トルクQwt[**]が演算されるが、本実施態様では操舵速度dSaに基づく規範量Trfが操舵状態(過渡操舵か否か)に応じて設定されることで目標回生トルクQwt[**]が演算される。
【0061】
過渡操舵判別演算ブロックKATでは、操舵操作の状態が過渡操舵状態(操舵操作部材の操舵量の増加・減少が連続して行われる操舵操作状態)であるか、否かが判別される。ここで、過渡操舵状態とは、操舵量が一定である定常操舵状態から他の定常操舵状態に遷移する際の変動する操舵操作の状態である。例えば、過渡操舵状態では操舵方向が連続して左右に変化する。過渡操舵判別演算ブロックKATでは、初期状態として過渡操舵状態が判別されない状態(過渡操舵の非判別状態)が設定されている。そして、操舵量Saaに基づいて過渡操舵状態が判別される状態(過渡操舵の判別状態)が判定される。
【0062】
過渡操舵判別演算ブロックKATは、操舵方向演算ブロックDSTR、及び、操舵状態決定ブロックKTIによって構成される。操舵方向演算ブロックDSTRにて、操舵量Saaに基づいて、操舵方向Dstrが一方向(即ち、左方向及び右方向のうちの一方)であるか、或いは、他方向(即ち、左方向及び右方向のうちの前記一方向とは異なる他方)であるかが演算される。具体的には、操舵方向Dstrとして、直進方向、左操舵方向、及び、右操舵方向のうちの何れか1つが演算される。例えば、操舵方向Dstrは、操舵量Saaの絶対値、及び、符号に基づいて決定される。操舵量Saaの絶対値が所定値saa0(ゼロ近傍の値)未満の場合には、操舵方向Dstrとして直進方向が決定される。操舵量Saaの絶対値が所定値saa0以上であり、操舵量Saaの符号が正符号(+)の場合には、操舵方向Dstrとして左操舵方向(車両の左旋回に対応する)が決定される。操舵量Saaの絶対値が所定値saa0以上であり、操舵量Saaの符号が負符号(−)の場合には、操舵方向Dstrとして右操舵方向(車両の右旋回に対応する)が決定される。
【0063】
操舵状態決定ブロックKTIにて、操舵方向Dstrに基づいて、過渡操舵状態(操舵量の増減が連続して行われる操舵操作状態)が判別される。判別結果は、制御フラグKatとして出力される。操舵方向Dstrが一方向(例えば、左方向)であると決定される場合には、過渡操舵状態は判別されず、Kat=0が出力される。操舵方向Dstrが一方向(例えば、左方向)であると決定された後に連続して他方向(例えば、右方向)であると決定される場合には、過渡操舵状態が判別されて、Kat=1が出力される。具体的には、操舵方向Dstrが一方向と演算され後、他方向と演算され、且つ、操舵方向Dstrの一方向から他方向への遷移に要する時間(遷移時間)が所定時間(所定値)tka0未満である場合に過渡操舵状態が判別される。なお、操舵状態決定ブロックKTIでは、判別結果は初期状態としてKat=0が設定されている。また、操舵方向Dstrが直進方向の場合には、操舵方向Dstrが一方向から他方向への遷移であって前記遷移時間がtka0未満の場合を除いて、Kat=0が判別される。
【0064】
過渡操舵判別演算ブロックKATは、操舵方向演算ブロックDSTRに代えて、切り増し・切り戻し操舵識別演算ブロック(識別演算ブロック)SJHと操舵状態決定ブロックKTIとによって構成される。識別演算ブロックSJHにて、操舵量Saaに基づいて、操舵状態が、保持操舵、切り増し操舵、及び、切り戻し操舵のうちの何れであるかが識別される。ここで、「保持操舵」は、操舵量Saaが概ね一定の状態である。また、「切り増し状態」は、操舵量Saaが増加する状態(操舵量Saaが操舵中立位置から離れていく状態)であり、「切り戻し状態」は、操舵量Saaが減少する状態(操舵量Saaが操舵中立位置に近づいていく状態)である。操舵状態の識別結果Sjhが操舵状態決定ブロックKTIに出力される。
【0065】
操舵状態決定ブロックKTIにて、切り増し操舵、及び、切り戻し操舵の識別結果Sjhに基づいて、過渡操舵状態が判別される。判別結果は、制御フラグKatとして出力される。判別結果は初期状態としてKat=0が設定されている。識別結果Sjhが保持操舵、或いは、保持操舵から切り増し操舵に遷移する場合には、過渡操舵状態は判別されず、Kat=0が出力される。そして、識別結果Sjhが切り増し操舵から切り戻し操舵に連続して遷移する場合に、過渡操舵状態が判別され、Kat=1が出力される。ここで、「連続して」とは、切り増し操舵から切り戻し操舵に遷移する時間(操舵方向Dstrによる判別の場合と同様に、遷移時間という)が所定時間(所定値)tka1未満である場合をいう。例えば、所定時間(所定値)tsa1以上に亘って操舵量Saaが概ね一定値(±saa1(所定値)である所定範囲の値)を継続した後(保持操舵の後)に、操舵量Saaが増加する場合にはKat=0が判別される。そして、操舵量Saaが増加した後に連続して操舵量Saaが減少する場合に、Kat=1が判別される。なお、過渡操舵状態は、直進走行状態からの切り増し操舵・切り戻し操舵の場合に判別されるだけではなく、定常旋回状態からの切り増し操舵・切り戻し操舵の場合にも判別され得る。
【0066】
保持操舵、切り増し操舵、及び切り戻し操舵は、操舵速度dSaの符号に基づいて識別され得る。所定時間(所定値)tsa2以上に亘って操舵速度dSaが所定速度(所定値)dsa0未満を継続した後(保持操舵の後)、操舵速度dSaが所定速度dsa0以上で正符号の場合(切り増し操舵の場合)にはKat=0(過渡操舵の非判別状態)が判別される。操舵速度dSaが所定速度dsa0以上で正符号の状態(切り増し操舵)から、連続して操舵速度dSaが所定速度−dsa0以下で負符号の状態(切り戻し操舵)になる場合にKat=1(過渡操舵の判別状態)が判別される。ここで、「連続して」とは上述と同様に、遷移時間が所定時間(所定値)tka2未満のうちに、切り増し操舵から切り戻し操舵へと遷移することをいう。
【0067】
操舵状態決定ブロックKTIでは、操舵方向Dstr、及び/又は、切り増し・切り戻し識別結果Sjhに基づいて過渡操舵状態が判別され得る。複数の過渡操舵判別によって判別の信頼性が向上され得る。過渡操舵判別演算ブロックKATでは、操舵量Saa、及び、操舵速度dSaのうちで少なくとも1つに基づいて過渡操舵判別が行われる。
【0068】
規範量演算ブロックTRFにて、演算マップを用いて、制御フラグKat、及び、操舵速度dSaに基づいて規範量Trf(Trf1,Trf2)が演算される。Kat=0の場合には、特性Chc1で示すように、操舵速度dSaが所定速度ds1未満のときには第1規範量Trf1が所定量tr1に演算され、操舵速度dSaが所定速度(所定値)ds1以上、且つ、所定速度(所定値)ds2未満のときには操舵速度dSaの増加に従って第1規範量Trf1が減少するように演算され、操舵速度dSaが所定速度ds2以上のときには第1規範量Trf1が所定量tr2に演算される。Kat=1の場合には、第1規範量Trf1に代えて、特性Chc1よりも小さい特性Chc2で示すように、操舵速度dSaが所定速度ds1未満のときには第2規範量Trf2が所定量tr3(<tr1)に演算され、操舵速度dSaが所定速度ds1以上、且つ、所定速度ds2未満のときには操舵速度dSaの増加に従って第2規範量Trf2が減少するように演算され、操舵速度dSaが所定速度ds2以上のときには第2規範量Trf2が所定量tr4(<tr2)に演算される。第2規範量Trf2(過渡操舵が判別される場合の規範量Trf)は、操舵速度dSaの値に関係なく常に第1規範量Trf1(過渡操舵が判別されない場合の規範量Trf)よりも小さい値に演算される。規範量演算ブロックTRFからは、Kat=0の場合には第1規範量Trf1が目標回生トルク演算ブロックQWTに出力され、Kat=1の場合には第2規範量Trf2が目標回生トルク演算ブロックQWTに出力される。
【0069】
また、第2規範量Trf2が操舵速度dSaについての演算マップに基づいて決定されることに代えて、第1規範量Trf1よりも所定値trf0だけ小さい値として第2規範量Trf2が演算され得る。即ち、Trf2=Trf1−trf0にて第2規範量Trf2が決定される。このとき、第1規範量Trf1は操舵速度dSaに基づいて演算されているので、第2規範量Trf2は間接的には操舵速度dSaに基づいて演算される。
【0070】
目標回生トルク演算ブロックQWTにて、横加速度相当量(第3状態量)Tcz、及び、規範量Trf(Trf1,Trf2)に基づいて目標回生トルクQwt[**]が演算される。Kat=0の場合(過渡操舵の非判別時)には、横加速度相当量Tczと第1規範量Trf1とが比較される。横加速度相当量Tczが第1規範量Trf1以下の場合には目標回生トルクQwt[**]が「0」と演算され、目標回生トルクQwt[**]の増加が行われない。横加速度相当量Tczが第1規範量Trf1を超過する場合には、横加速度相当量Tczと第1規範量Trf1との偏差ΔTc(=Tcz−Trf1)の増加に従って目標回生トルクQwt[**]が増加するように演算され、目標回生トルクQwt[**]の増加が実行される。Kat=1の場合(過渡操舵の判別時)には、横加速度相当量Tczと第2規範量Trf2とが比較される。横加速度相当量Tczが第2規範量Trf2以下の場合には目標回生トルクQwt[**]が「0」と演算され、目標回生トルクQwt[**]の増加が行われない。横加速度相当量Tczが第2規範量Trf2を超過する場合には、横加速度相当量Tczと第2規範量Trf2との偏差ΔTc(=Tcz−Trf2)の増加に従って目標回生トルクQwt[**]が増加するように演算され、目標回生トルクQwt[**]の増加が実行される。なお、目標回生トルクQwt[**]には上限値qw1が設定され得る。
【0071】
規範量演算ブロックTRFでは、操舵速度dSaに代えて、操舵速度のピーク値(ピーク操舵速度)dSapに基づいて規範量Trf(Trf1,Trf2)が演算され得る。この場合、操舵速度ピーク値記憶演算ブロック操舵速度ピーク値記憶演算ブロックDSAPにて、操舵速度dSaに基づいてピーク操舵速度dSapが演算される。具体的には、前回の演算サイクルまでのピーク操舵速度dSap[n-1]が記憶され、このピーク値dSap[n-1]と今回の演算サイクルの操舵速度dSa[n]とが比較される。そして、前回の演算サイクルまでのピーク操舵速度dSap[n-1]と、今回の演算サイクルの操舵速度dSa[n]とのうちで大きい方の値が、今回の演算サイクルのピーク操舵速度dSap[n]として演算されるとともに、新たなピーク操舵速度dSap[n]として記憶される。なお、添字[n-1]は前回の演算サイクルを表し、添字[n]は今回の演算サイクルを表す。例えば、図2(a)を参照すると、時間p1までは制御周期毎の操舵速度dSaがピーク操舵速度dSapとして更新され、時間p1以降は時間p1(点P)における操舵速度dSaの値がピーク操舵速度dSapとして維持される。
【0072】
図5を参照して、回生トルク制御演算ブロックRTCにおける第2の演算処理例について説明する。なお、過渡操舵判別演算ブロックKATの演算処理は、上述の第1の演算処理例と同様であるため説明を省略する。
【0073】
しきい値演算ブロックSKEにて、予め設定されて記憶されている所定値を用いて、制御フラグKatに基づいてしきい値Stc,Sds,Sdtが演算される。横加速度相当量Tczについてのしきい値(しきい量)Stcの場合、Kat=0のとき(過渡操舵の非判別時)には第1しきい量(所定値)stc1がしきい量Stcとして設定され、Kat=1のとき(過渡操舵の判別時)には第1しきい量stc1よりも小さい第2しきい量(所定値)stc2(<stc1)がしきい量Stcとして設定される。操舵速度dSaについてのしきい値(しきい速度)Sdsの場合、Kat=0のとき(過渡操舵の非判別時)には第1しきい速度(所定値)sds1がSdsとして設定され、Kat=1のとき(過渡操舵の判別時)には第1しきい速度sds1よりも小さい第2しきい速度(所定値)sds2(<sds1)がしきい速度Sdsとして設定される。旋回変化量dTcについてのしきい値(しきい変化量)Sdtの場合、Kat=0のとき(過渡操舵の非判別時)には第1しきい変化量(所定値)sdt1がしきい変化量Sdtとして設定され、Kat=1のとき(過渡操舵の判別時)には第1しきい変化量stc1よりも小さい第2しきい変化量(所定値)sdt2(<sdt1)がしきい変化量Sdtとして設定される。
【0074】
しきい値演算ブロックSKEからは、Kat=0の場合には第1しきい値stc1,sds1,sdt1が目標回生トルク演算ブロックQWTに出力され、Kat=1の場合には第2しきい値stc2,sds2,sdt2が目標回生トルク演算ブロックQWTに出力される。
【0075】
目標回生トルク演算ブロックQWTにて、横加速度相当量Tcz、操舵速度dSa、旋回変化量dTc、及び、各状態量(Tcz等)についての夫々のしきい値(しきい量Stc等)に基づいて目標回生トルクQwt[**]が演算される。目標回生トルク演算ブロックQWTは、回生制御実行判定部と回生トルク増加量設定部とで構成される。回生トルク増加量設定部では、増加すべき制動トルク量Qwt[**]が演算されて設定される。回生制御実行判定部では、制動トルクの増加量Qwt[**]が出力されるか否かが判定される。即ち、回生制御実行判定部では制動制御の可否が判定される。回生制御実行判定部にて、有効(制御許可)が判定されると目標回生トルクQwt[**]が出力され、無効(制御禁止)が判定されると目標回生トルクQwt[**]は「0」とされ、回生制動トルクの増加は行われない。
【0076】
回生トルク増加量設定部では、横加速度相当量Tczに基づいて回生トルク増加量Qwt[**]が演算される。具体的には、横加速度相当量Tczの増加に従って目標回生トルクQwt[**]が増加するように演算される。目標回生トルクQwt[**]には、上限値qw1が設定され得る。
【0077】
また、目標回生トルクQwt[**]は、横加速度相当量Tczとしきい量Stc(stc1,stc2)との偏差ΔTcに基づいて演算され得る。Kat=0の場合(過渡操舵の非判別時)には、横加速度相当量Tczと第1しきい量stc1とが比較される。横加速度相当量Tczが第1しきい量stc1以下の場合には目標回生トルクQwt[**]が「0」と演算され、目標回生トルクQwt[**]の増加が行われない。横加速度相当量Tczが第1しきい量stc1を超過する場合には、横加速度相当量Tczと第1しきい量stc1との偏差ΔTc(=Tcz−stc1)の増加に従って目標回生トルクQwt[**]が増加するように演算され、目標回生トルクQwt[**]の増加が実行される。Kat=1の場合(過渡操舵の判別時)には、横加速度相当量Tczと第2しきい量stc2とが比較される。横加速度相当量Tczが第2しきい量stc2以下の場合には目標回生トルクQwt[**]が「0」と演算され、目標回生トルクQwt[**]の増加が行われない。横加速度相当量Tczが第2しきい量stc2を超過する場合には、横加速度相当量Tczと第2しきい量stc2との偏差ΔTc(=Tcz−stc2)の増加に従って目標回生トルクQwt[**]が増加するように演算され、目標回生トルクQwt[**]の増加が実行される。同様に、目標回生トルクQwt[**]には上限値qw1が設定され得る。
【0078】
回生制御実行判定部では、横加速度相当量Tczとしきい量Stcとの比較結果、操舵速度dSaとしきい速度Sdsとの比較結果、及び、旋回変化量dTcとしきい変化量Sdtとの比較結果に基づいて、制動制御の実行可否が判定される。Kat=0の場合(過渡操舵の非判別時)には、横加速度相当量Tczと第1しきい量stc1、操舵速度dSaと第1しきい速度sds1、及び、旋回変化量dTcと第1しきい変化量sdt1とが比較される。Tcz>stc1、dSa>sds1、及び、dTc>sdt1の全てが満足されると制御実行が許可(有効状態)されて、目標回生トルク演算ブロックQWTから回生トルク増加量設定部にて演算された目標回生トルクQwt[**]が出力される。しかし、これら3つの条件のうちで少なくとも1つが満足されない場合には、制御実行が禁止(無効状態)されて、目標回生トルク演算ブロックQWTから目標回生トルクQwt[**]が出力されない(Qwt[**]=0とされる)。Kat=1の場合(過渡操舵の判別時)には、横加速度相当量Tczと第2しきい量stc2、操舵速度dSaと第2しきい速度sds2、及び、旋回変化量dTcと第2しきい変化量sdt2とが比較される。Tcz>stc2、dSa>sds2、及び、dTc>sdt2の全てが満足されると制御実行が許可(有効状態)されて、目標回生トルク演算ブロックQWTから回生トルク増加量設定部にて演算された目標回生トルクQwt[**]が出力される。しかし、上述の3条件のうちで少なくとも1つが満足されない場合には、制御実行が禁止(無効状態)されて、目標回生トルク演算ブロックQWTから目標回生トルクQwt[**]が出力されない(Qwt[**]=0とされる)。各しきい値には、stc1>stc2、sds1>sds2、及び、sdt1>sdt2の関係がある。
【0079】
目標回生トルク演算ブロックQWTでは、操舵速度dSaに代えて、操舵速度のピーク値(ピーク操舵速度)dSapに基づいて制御実行の可否が判定され得る。即ち、操舵速度ピーク値dSapとしきい速度Sdsとの比較に基づいて制御可否が判定され得る。操舵速度ピーク値dSapは、上述と同様の方法を用いて演算される。
【0080】
しきい値演算ブロックSKEにて行われるしきい量Stc、しきい速度Sds、及び、しきい変化量Sdtの調整のうちで少なくとも1つが省略され得る。この調整が省略された場合、過渡操舵の非判別時(Kat=0)と判別時(Kat=1)では同じ値のしきい値が設定される。さらに、旋回変化量dTcとしきい変化量Sdtとの比較に基づく制御可否判定が省略され得る。
【0081】
図6は、目標回生トルク演算ブロックQWTの回生制御実行判定部における演算処理例を説明するための制御フロー図である。
【0082】
先ず、ステップS110にて、初期化が行われる。ここで、しきい値Stc,Sds,Sdtは初期値(過渡操舵状態が判別されないときの値)である第1しきい値stc1,sds1,sdt1に設定される。ステップS120にて、センサ値、及び/又は、他システムの内部演算値が読み込まれる。ステップS130にて、上述の各状態量(旋回量Tca等)が演算される。
【0083】
判定ステップS140にて、運転者による操舵操作の状態が過渡操舵状態(操舵操作部材の操舵量の増加・減少が連続して行われる操舵操作の状態であって、例えば、過渡操舵状態では操舵方向が連続して変化する)であるか、否かが判定される。過渡操舵状態は、操舵量Saaに基づいて判定される。ステップS140にて、過渡操舵状態が判定されないと、演算処理はステップS150に進む。ステップS150にて、しきい量Stc(旋回量Tcaに対応するしきい値)、しきい速度Sds(操舵速度dSaに対応するしきい値)、しきい変化量Sdt(旋回変化量dTcに対応するしきい値)が第1しきい値stc1,sds1,sdt1に夫々設定される。
【0084】
次に、ステップS160,S170,S180にて、制動制御(制動トルク増加)を実行するか、否か(禁止するか)が判定される。ステップS160にて、横加速度相当量(例えば、実横加速度)Tczが第1しきい量dtc1より大きいかが判定される。Tcz>dtc1であり、ステップS160にて肯定判定(Yes)がなされると、演算処理はステップS170に進む。ステップS170にて、操舵速度(例えば、操舵角速度)dSaが第1しきい速度sds1より大きいかが判定される。dSa>sds1であり、ステップS170にて肯定判定(Yes)がなされると、演算処理はステップS180に進む。ステップS180にて、旋回変化量(例えば、ヨー角加速度)dTcが第1しきい変化量sdt1より大きいかが判定される。dTc>sdt1であり、ステップS180にて肯定判定(Yes)がなされると、演算処理はステップS190に進む。そして、ステップS190にて、制動制御が有効状態とされて、回生トルク増加量設定部にて演算された目標回生トルクQwt[**]が制動手段MBRに送信される。
【0085】
ステップS160、S170、及び、S180のうちの少なくとも1つにて否定判定(No)がなされる場合には、演算処理はステップS200に進み、制動制御が無効状態とされて、Qwt[**]=0とされる。
【0086】
ステップS140にて、過渡操舵状態が判定されると、演算処理はステップS210に進む。ステップS210にて、しきい値Stc,Sds,Sdtが第2しきい値stc2,sds2,sdt2に夫々設定される。第2しきい値は、第1しきい値よりも小さい値であり、stc2<stc1、sds2<sds1,sdt2<sdt1の関係にある。
【0087】
過渡操舵の非判別時と同様に、ステップS220,S230,S240にて、過渡操舵の判別時の制動制御(制動トルク増加)を実行可否が判定される。ステップS220にて、横加速度相当量(例えば、横加速度)Tczが第2しきい量stc2より大きいかが判定される。Tcz>stc2であり、ステップS220にて肯定判定(Yes)がなされると、演算処理はステップS230に進む。ステップS230にて、操舵速度(例えば、操舵角速度)dSaが第2しきい速度sds2より大きいかが判定される。dSa>sds2であり、ステップS230にて肯定判定(Yes)がなされると、演算処理はステップS240に進む。ステップS240にて、旋回変化量(例えば、ヨー角加速度)dTcが第2しきい変化量sdt2より大きいかが判定される。dTc>sdt2であり、ステップS180にて肯定判定(Yes)がなされると、演算処理はステップS190に進む。そして、ステップS190にて、制動制御が有効状態とされて、回生トルク増加量設定部にて演算された目標回生トルクQwt[**]が制動手段MBRに送信される。
【0088】
ステップS220、S230、及び、S240のうちの少なくとも1つにて否定判定(No)がなされる場合には、演算処理はステップS200に進み、制動制御が無効状態とされて、Qwt[**]=0とされる。
【0089】
操舵速度dSaについての判定ステップ(S170,S230)、及び、旋回変化量dTcについての判定ステップ(S180,S240)のうちの少なくとも一方は省略され得る。また、しきい速度Sdsの変更(第1しきい速度sds1から第2しきい速度sds2への変更)、及び、しきい変化量Sdtの変更(第1しきい変化量sdt1から第2しきい変化量sdt2への変更)のうちの少なくとも一方は省略され得る。即ち、過渡操舵の判別時においても、しきい速度Sdsとして第1しきい速度sds1が設定され、及び/又は、しきい変化量Sdtとして第1しきい変化量sdt1が設定される。さらに、操舵速度dSaについての判定ステップ(S170,S230)においては、操舵速度dSaに代えて操舵速度ピーク値dSapが用いられ得る。
【0090】
図7は、本発明の実施形態に係る車両の制動制御装置の作用・効果を説明するための時系列線図である。ここで、目標回生トルクQwt[**]の演算については、規範量Trfを用いた方法が示される。横加速度相当量(第3状態量)Tczの変化状態に応じて、3つの場合(Tcz1,Tcz2,Tcz3)が示されている。
【0091】
時間(時点)t0に到るまでは、操舵操作は行われず横加速度相当量Tcz1等は「0(直進走行)」であり、制御フラグKatは初期値として「0(非過渡操舵状態)」とされ、制動制御(制動トルクの増加)の実行条件(例えば、開始条件)のしきい値(規範量Trf)である第1規範量Trf1は最大値tr1に演算されている。時間t0にて、運転者によって操舵操作が開始され、操舵速度dSa(或いは、ピーク操舵速度dSap)に基づいて、第1規範量Trf1が所定量tr1から減少されて演算される(破線を参照)。このとき、過渡操舵判別演算ブロックKATでは過渡操舵状態が判別されない状態(Kat=0)が継続し、規範量演算ブロックTRFからは規範量Trfとして第1規範量Trf1が出力されている。時間t1に、過渡操舵判別演算ブロックKATにて過渡操舵状態が判別され(Kat=1)、規範量演算ブロックTRFから出力される規範量Trfが、第1規範量Trf1から第2規範量Trf2(<Trf1)に変更される(切り替えられる)。例えば、第2規範量Trf2は第1規範量Trf1よりも所定量trf0だけ小さい値に演算され得る。
【0092】
先ず、操舵操作に対応して相対的に大きい横加速度相当量Tcz(Tcz1)が発生する場合について説明する。横加速度相当量Tcz1が規範量Trf以下である場合には、回生制動制御が実行されない。横加速度相当量Tcz1が規範量Trf(非過渡操舵状態であるため第1規範量Trf1)を超過する時点t2にて、回生制動制御の実行が開始されて、回生制動トルクが増加される。このとき、制動トルクの増加量Qwt[**]は、横加速度相当量Tcz1と規範量Trf(第1規範量Trf1)との偏差ΔTc(=Tcz1−Trf1)に基づいて演算される。さらに、目標回生トルクQwt[**]を増加しても、車両の安定性が確保されない場合(例えば、ステア特性量Schが所定値so1を超過する場合)には、時間t2以降に目標摩擦トルクPwt[**]が増加される。なお、このような状況は高摩擦係数の路面(例えば、乾燥したアスファルト路)において急操舵が行われる際に発生し得る。
【0093】
横加速度相当量Tczが第1規範量Trf1を超過する場合は、急激なヨーイング運動に伴って急激なローリング運動も併せて発生する蓋然性が高い。過渡操舵の非判別時においても、操舵速度dSaに応じて決定される規範量Trfと横加速度相当量Tczとの比較結果に基づいて回生制動トルクが増加されるため、ヨーイング運動だけでなく、ローリング運動も安定化され得る。そして、車両安定性を確保するために、回生制動トルクだけでは不十分である場合には摩擦制動トルクが増加されて確実に車両安定性が維持され得る。
【0094】
次に、発生する横加速度相当量Tcz(Tcz2)は相対的に小さいが、過渡的な操舵操作が行われた場合について説明する。時間t1にて「操舵状態は過渡操舵状態であること」が判別されて、規範量Trfが過渡操舵の非判別時に比較して相対的に小さい値に変更される。即ち、規範量Trfとして、第1規範量Trf1から第2規範量Trf2(<Trf2)に変更される。横加速度相当量Tcz2が規範量Trf以下である場合には、回生制動制御は行われない。横加速度相当量Tcz2が規範量Trf(過渡操舵状態であるため第2規範量Trf2)を超過する時点t3にて、回生制動制御の実行が開始されて、回生制動トルクが増加される。このとき、制動トルクの増加量Qwt[**]は、横加速度相当量Tcz2と規範量Trf(第2規範量Trf2)との偏差ΔTc(=Tcz2−Trf2)に基づいて演算される。さらに、目標回生トルクQwt[**]を増加しても、車両の安定性が確保されない場合(例えば、ステア特性量Schが所定値so1を超過する場合)には、時間t3以降に目標摩擦トルクPwt[**]が増加される。なお、このような状況は低摩擦係数の路面(例えば、圧雪路)において過渡操舵が行われる際に発生し得る。
【0095】
過渡操舵が行われる場合には、車両安定性が低下する可能性が、過渡操舵が行われない場合に比較して高い。過渡操舵状態が判別されるときには、過渡操舵状態が判別されないときに比較して、規範量Trfがより小さい値に変更(調整)されるため、車両の安定性(特に、ヨーイング安定性)が確実に維持され得る。さらに、第1操舵の切り増し操舵時には過渡操舵状態が判別されないため、早期の回生トルク増加は抑制され、車両の回頭性(操舵操作に対する旋回挙動の追従性)が確保され得る。上述と同様に、車両安定性を確保するために、回生制動トルクだけでは不十分である場合には摩擦制動トルクが増加されて確実に車両安定性が維持され得る。
【0096】
また、横加速度相当量Tcz1(相対的に大きい)と横加速度相当量Tcz2(相対的に小さい)との中間的な横加速度相当量Tcz(Tcz3)が生じる場合もある。この場合には、規範量Trfが第1規範量Trf1から第2規範量Trf2に切り替えられた時点t1にて、横加速度相当量Tcz3が規範量Trf(第2規範量Trf2)を超過し、回生制動制御が開始される。この場合においても、回生制動トルクの増加量Qwt[**]は、横加速度相当量Tcz3と規範量Trf(第2規範量Trf2)との偏差ΔTc(=Tcz3−Trf2)に基づいて演算される。そして、目標回生トルクQwt[**]を増加しても、車両の安定性が確保されない場合(例えば、ステア特性量Schが所定値so1を超過する場合)には、時間t1以降に目標摩擦トルクPwt[**]が増加される。
【0097】
回生制動制御の実行開始がしきい値Stc,Sds,Sdtに基づいて判定される場合も同様に、開始制動制御の実行条件が満足されると回生制動トルクが増加される。そして、車両安定性を確保するために、回生制動トルクの増加だけでは不十分である場合(例えば、ステア特性量Schが所定値so1を超過する場合)には、回生制動トルクの増加が開始された後に摩擦制動トルクが増加される。
【0098】
上述の回生制動制御(回生制動トルク増加)は、前輪においてのみ実行され、後輪では実行されないように構成され得る。即ち、横加速度相当量Tczが規範量Trfを超える場合に、前輪の回生制動トルクは増加され、後輪の回生制動トルクは増加されない(回生制動制御が実行される前の制動トルクに保持される)。前輪の回生制動トルク上昇によって前輪横力が低減されるとともに、後輪の回生制動トルクが増加されないため(保持されるため)、後輪横力が確保され、車両の安定性が維持され得る。
【0099】
上述の回生制動制御(回生制動トルク増加)は、車両のステア特性がオーバステアの場合に実行され、アンダステアの場合には実行されない構成とされ得る。この場合、ステア特性量Schは車両のオーバステアの程度(レベル)を表すオーバステア状態量とされ得る。さらに、回生制動手段RGNは、少なくとも前輪に備えられ、後輪に対しては省略され得る。アンダステア傾向を解消する場合よりも、オーバステア傾向を解消する場合の方が、より早期、且つ、大きな制動トルクが必要とされる。前輪に回生制動トルクが付与されるため、効率的にオーバステア傾向が抑制され得る。
【符号の説明】
【0100】
TCA…旋回量取得手段、TCX…第1演算手段、TCY…第2演算手段、TCZ…第3演算手段、CTL…制御手段、FRC…摩擦制動手段、RGN…回生制動手段、Yra…ヨーレイト、Saa…操舵量、Tcx…第1状態量、Sch…ステア特性量、Tcy…第2状態量、dSa…操舵速度、Tcz…第3状態量、Gya,Gye…横加速度相当量

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両の車輪に摩擦制動トルクを付与する摩擦制動手段と、前記車輪に回生制動トルクを付与する回生制動手段と、前記車両の旋回状態の程度を表す旋回量を取得する旋回量取得手段と、前記旋回量に基づいて第1状態量を演算する第1演算手段と、前記旋回量に基づいて第1状態量とは異なる第2状態量を演算する第2演算手段と、前記車両の運転者の制動操作とは独立して前記第1状態量に基づいて前記摩擦制動トルクを増加する摩擦制動制御を実行するとともに前記第2状態量に基づいて前記回生制動トルクを増加する回生制動制御を実行する制御手段とを備えることを特徴とする車両の制動制御装置。
【請求項2】
請求項1に記載される車両の制動制御装置において、前記制御手段は前記回生制動トルクの増加を開始した後に前記摩擦制動トルクの増加を開始することを特徴とする車両の制動制御装置。
【請求項3】
請求項1又は請求項2に記載される車両の制動制御装置において、前記回生制動手段は前記車輪のうちで少なくとも前輪に備えられることを特徴とする車両の制動制御装置。
【請求項4】
請求項1乃至請求項3に記載される車両の制動制御装置において、前記旋回量取得手段は前記旋回量として前記車両のヨーレイト及び前記車両の運転者によって操作される操舵操作部材の操舵量を取得し、前記第1演算手段は前記第1状態量として前記ヨーレイト及び前記操舵量に基づいて前記車両のステア特性の程度を表すステア特性量を演算し、前記第2演算手段は前記第1状態量として前記操舵量に基づいて前記操舵操作部材の操舵速度を演算することを特徴とする車両の制動制御装置。
【請求項5】
請求項4に記載される車両の制動制御装置であって、前記旋回量に基づいて前記第1状態量及び第2状態量とは異なる第3状態量を演算する第3演算手段を備え、前記制御手段は、前記第3状態量が基準値を超過する場合に前記回生制動トルクを増加するとともに、前記操舵量が連続して増減する過渡操舵状態を前記操舵量に基づいて判別し、前記過渡操舵状態を判別する場合に前記基準値を小さい値に変更することを特徴とする車両の制動制御装置。
【請求項6】
請求項5に記載される車両の制動制御装置において、前記制御手段は前記操舵速度に基づいて前記基準値を設定することを特徴とする車両の制動制御装置。
【請求項7】
請求項6に記載される車両の制動制御装置であって、前記操舵速度に基づいて該操舵速度のピーク値を記憶する記憶手段を備え、前記制御手段は前記操舵速度のピーク値に基づいて前記基準値を設定することを特徴とする車両の制動制御装置。
【請求項8】
請求項5乃至請求項7に記載される車両の制動制御装置において、前記旋回量取得手段は前記旋回量として前記車両のヨーレイト及び前記車両の横加速度のうちで少なくとも1つを取得し、前記制御手段は前記第3状態量として前記旋回量取得手段の取得結果に基づいて前記車両の横加速度に相当する横加速度相当量を演算することを特徴とする車両の制動制御装置。
【請求項9】
請求項1乃至請求項10に記載される車両の制動制御装置であって、前記車両の運転者によって操作される制動操作部材の制動操作量を取得する制動操作量取得手段を備え、前記制御手段は、前記制動操作量が所定操作量以下の場合に前記回生制動トルクを増加するとともに、前記制動操作量が前記所定操作量よりも大きい場合に前記回生制動トルクを保持することを特徴とする車両の制動制御装置。
【請求項10】
請求項11に記載される車両の制動制御装置において、前記所定操作量は前記車両の運転者によって前記制動操作部材が操作されていない状態に相当する値であることを特徴とする車両の制動制御装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2011−240740(P2011−240740A)
【公開日】平成23年12月1日(2011.12.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−112404(P2010−112404)
【出願日】平成22年5月14日(2010.5.14)
【出願人】(301065892)株式会社アドヴィックス (1,291)
【Fターム(参考)】