車両運動制御システム
【課題】車両安定性の低下を簡易に予測できる車両運動制御システムを提供すること。
【解決手段】この車両運動制御システム１は、車輪速度、車体速度、前後加速度および横加速度、実ヨーレート、操舵角、アクセル開度、ブレーキ踏力など車両状態量に基づいて、耐ロールオーバー制御、ＵＳ／ＯＳ抑制制御などの車両運動制御を行う制御装置５を備えている。また、制御装置５は、現在の車両状態量と、車両状態量の履歴および車両運動制御の実施履歴を含む過去の制御履歴とに基づいて、将来的な車両安定性の低下を予測する安定性低下予測部５３を有している。
【解決手段】この車両運動制御システム１は、車輪速度、車体速度、前後加速度および横加速度、実ヨーレート、操舵角、アクセル開度、ブレーキ踏力など車両状態量に基づいて、耐ロールオーバー制御、ＵＳ／ＯＳ抑制制御などの車両運動制御を行う制御装置５を備えている。また、制御装置５は、現在の車両状態量と、車両状態量の履歴および車両運動制御の実施履歴を含む過去の制御履歴とに基づいて、将来的な車両安定性の低下を予測する安定性低下予測部５３を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両運動制御システムに関し、さらに詳しくは、車両安定性の低下を簡易に予測できる車両運動制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な車両運動制御システムは、現在の車両状態量から将来的な車両安定性（車両の運動あるいは挙動に関する安定性）の低下を予測し、この予測結果を用いて車両運動制御を実施する場合がある。かかる構成を採用する従来の車両運動制御システムとして、特許文献１に記載される技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２２３４９４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、従来の車両運動制御システムは、ニューラルネットワークを用いて将来的な車両安定性の低下を予測するため、その予測にかかる演算が複雑であり、処理が重いあるいは高価な演算装置が必要であるという課題がある。
【０００５】
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、車両安定性の低下を簡易に予測できる車両運動制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、この発明にかかる車両運動制御システムは、車両状態量に基づいて車両運動制御を行う制御装置を備え、且つ、前記制御装置は、現在の車両状態量と、車両状態量の履歴および車両運動制御の実施履歴を含む過去の制御履歴とに基づいて、将来的な車両安定性の低下を予測する安定性低下予測部を有することを特徴とする。
【０００７】
また、この発明にかかる車両運動制御システムは、前記制御装置は、将来的な車両安定性の低下が予測されるときに、車両運動制御にかかる設定値の変更を行う設定値変更部を有することが好ましい。
【０００８】
また、この発明にかかる車両運動制御システムは、前記制御装置は、将来的な車両安定性の低下が予測されるときに、車両運動制御にかかる予備的な制御を行う予備制御部を有することが好ましい。
【０００９】
また、この発明にかかる車両運動制御システムは、前記制御装置は、車両状態量と車両運動制御の実施の有無とを関連付けた所定の制御履歴を生成する制御履歴生成部を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
この発明にかかる車両運動制御システムでは、過去の制御履歴を用いて将来的な車両安定性の低下を予測するので、例えば、ニューラルネットワークを用いて将来的な車両安定性の低下を予測する構成と比較して、複雑な演算を行うことなく簡易に車両安定性を予測できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、この発明の実施の形態にかかる車両運動制御システムを示す構成図である。
【図２】図２は、図１に記載した車両運動制御システムの作用を示すフローチャートである。
【図３】図３は、図１に記載した車両運動制御システムの作用を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
【００１３】
［車両運動制御システム］
図１は、この発明の実施例にかかる車両運動制御システムを示す構成図である。同図は、車両運動制御システムを乗用車に適用した構成について模式的に示している。
【００１４】
この車両運動制御システム１は、車両１０の運動あるいは挙動の制御（以下、車両運動制御という。）を行うことにより、車両１０のロールオーバーやＯＳ／ＵＳ（オーバーステア／アンダーステア）傾向を抑制する。なお、この実施例では、車両１０がＦＲ（Front engine Rear drive）形式を採用しており、車両１０の左側後輪１１ＲＬおよび右側後輪１１ＲＲが車両１０の駆動輪であり、左側前輪１１ＦＬおよび右側前輪１１ＦＲが車両１０の操舵輪となっている。
【００１５】
車両運動制御システム１は、駆動力配分制御装置２と、制動力制御装置３と、センサユニット４と、制御装置５とを備える（図１参照）。
【００１６】
駆動力配分制御装置２は、駆動力を左右の駆動輪１１ＲＲ、１１ＲＬに対して配分する装置であり、例えば、制御ディファレンシャル２１により構成される。この駆動力配分制御装置２では、エンジン１２が駆動力を発生すると、この駆動力が変速機１３、プロペラシャフト１４およびビスカスカップリング１５を介して制御ディファレンシャル２１に伝達される。そして、この駆動力が制御ディファレンシャル２１にて左右のドライブシャフト２２ＲＲ、２２ＲＬに配分されて駆動輪１１ＲＲ、１１ＲＬに伝達される。このとき、各駆動輪１１ＲＲ、１１ＲＬに対する駆動力の配分比が制御される（駆動力配分制御）。
【００１７】
制動力制御装置３は、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬに対する制動力を制御する装置であり、油圧回路３１と、ホイールシリンダ３２ＦＲ〜３２ＲＬと、ブレーキペダル３３と、マスタシリンダ３４とを有する。油圧回路３１は、リザーバ、オイルポンプ、種々のバルブ等により構成される（図示省略）。この制動力制御装置３は、以下のように、車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬに制動力を付与する。すなわち、（１）通常運転時には、運転者によりブレーキペダル３３が踏み込まれると、その踏み込み量がマスタシリンダ３４を介して油圧回路３１に伝達される。そして、油圧回路３１が各ホイールシリンダ３２ＦＲ〜３２ＲＬの油圧を調整することにより、各ホイールシリンダ３２ＦＲ〜３２ＲＬが駆動されて車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬに制動力を付与する。一方、（２）車両運動制御時には、車両の運動状態に基づいて各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬに対する目標制動力が算出され、この目標制動力に基づき油圧回路３１が駆動されて、各ホイールシリンダ３２ＦＲ〜３２ＲＬの制動力が制御される（制動力制御）。
【００１８】
センサユニット４は、車両状態量を検出するユニットである。このセンサユニット４は、例えば、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの車輪速度Ｖｗ_ＦＲ〜Ｖｗ_ＲＬを検出する車輪速度センサ４１ＦＲ〜４１ＲＬと、車体速度Ｖｖを検出する車速センサ４２と、車両１０の前後加速度Ｇｘを検出する前後加速度センサ４３と、車両１０の横加速度Ｇｙを検出する横加速度センサ４４と、車両１０の実ヨーレートＹｒを検出するヨーレートセンサ４５と、車両１０の操舵角δを検出する操舵角センサ（あるいはハンドル角センサ）４６と、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ４７と、ブレーキペダルに対する踏力を検出するブレーキ踏力センサ４８とを有する。
【００１９】
制御装置５は、各種の制御を行う装置であり、例えば、ＥＣＵ（Electrical Control Unit）、各種のプログラムおよびメモリなどから構成される。この制御装置５は、車両運動制御システム１の動作を統括的に制御する主制御部５１と、後述する車両運動制御に関する履歴（制御履歴）を生成する制御履歴生成部５２と、将来的な車両安定性の低下を予測する安定性低下予測部５３と、車両運動制御に関する設定値の変更を行う設定値変更部５４と、車両運動制御に関する予備的な制御を行う予備制御部５５と、各種の車両運動制御を行う車両運動制御部５６と、各種のプログラムやデータ（例えば、上記の制御履歴、後述する閾値ｋ１〜ｋ３、車両運動制御にかかる設定値や制御マップなど）を記憶する記憶部５７とを有する。この制御装置５では、主制御部５１が、センサユニット４の出力信号と、記憶部５７から読み込んだ各種のプログラムやデータとに基づいて、エンジン１２、駆動力配分制御装置２および制動力制御装置３を駆動制御する。これにより、総駆動力制御、駆動力配分制御、制動力制御などが行われて、車両運動制御が実現される。
【００２０】
この車両運動制御システム１は、車両運動制御として、例えば、耐ロールオーバー制御、ＵＳ／ＯＳ（オーバーステア／アンダーステア）抑制制御、ＡＢＳ（Antilock Brake System）制御、ブレーキアシスト制御、ＴＲＣ（Traction Control）、ＶＳＣ（Vehicle Stability Control）などを実現できる。
【００２１】
［車両運動制御］
図２および図３は、図１に記載した車両運動制御システムの作用を示すフローチャートである。これらの図において、図２は、車両運動制御の全体のフローチャートを示し、図３は、車両運動制御における車両安定性低下予測の具体例を示している。
【００２２】
この車両運動制御システム１では、現在の車両状態量から将来的な車両安定性（車両の運動あるいは挙動に関する安定性）の低下を予測し、この予測結果を用いて車両運動制御を実施する。以下、この車両運動制御について説明する（図２参照）。
【００２３】
ステップＳＴ１では、現在の車両状態量が取得される。車両状態量には、例えば、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの車輪速度Ｖｗ_ＦＲ〜Ｖｗ_ＲＬ、車体速度Ｖｖ、車両１０の前後加速度Ｇｘおよび横加速度Ｇｙ、実ヨーレートＹｒ、操舵角δ、アクセル開度、ブレーキ踏力などが含まれる。例えば、この実施の形態では、車両走行中にて、センサユニット４が各種の車両状態量を検出しており、制御装置５が、これらの車両状態量をセンサユニット４の出力信号として取得している。なお、制御装置５は、これらの車両状態量をセンサユニット４の出力信号に基づいて推定しても良い。このステップＳＴ１の後に、ステップＳＴ２に進む。
【００２４】
ステップＳＴ２では、過去の車両運動制御に関する履歴（制御履歴）が取得される。この制御履歴は、少なくとも車両状態量の履歴と、車両運動制御の実施履歴とを含んで構成される。例えば、この実施の形態では、制御装置５が、後述する車両運動制御（ステップＳＴ７）の実施の有無（作動実績）と、そのときの車両状態量とを関連付けた情報を、制御履歴として記憶部５７に記憶している。このステップＳＴ２の後に、ステップＳＴ３に進む。
【００２５】
ステップＳＴ３では、将来的に車両安定性が低下する可能性があるか否かの判定が行われる（車両安定性低下予測）。この判定は、ステップＳＴ１にて取得された現在の車両状態量と、ステップＳＴ２にて取得された過去の制御履歴とに基づいて行われる。例えば、（１）所定期間内に車両運動制御が実施されたこと、および、（２）現在の車両状態量が所定の条件を満たすことの少なくとも一方の条件が成立する場合に、肯定判定が行われる。または、（１）および（２）の双方の条件が成立する場合に、肯定判定が行われても良い。このステップＳＴ３にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ４に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ６に進む。
【００２６】
なお、この実施の形態では、車両安定性低下予測（ステップＳＴ３）が以下のように行われている（図３参照）。
【００２７】
ステップＳＴ３１では、所定期間内に車両運動制御（ステップＳＴ７）が実施されたか否かが判定される。この所定期間としては、例えば、３０分前の時刻から現在までの期間が選択される。このステップＳＴ３１にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ４に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ３２に進む。すなわち、過去３０分以内に車両運動制御（ステップＳＴ７）が実施された場合には、直ちに肯定判定が行われる。
【００２８】
ステップＳＴ３２では、現在の車速Ｖが所定の閾値ｋ１以上（Ｖ≧ｋ１）であるか否かが判定される。この閾値ｋ１は、例えば、３０［ｋｍ／ｈ］に設定される。このステップＳＴ３２にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ３３に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ６に進む。
【００２９】
ステップＳＴ３３では、現在の操舵角δが所定の閾値ｋ２以上（δ≧ｋ２）であるか否かが判定される。この閾値ｋ２は、例えば、３００［deg／ｓ］に設定される。このステップＳＴ３３にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ４に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ３４に進む。
【００３０】
ステップＳＴ３４では、現在の横加速度Ｇｙが所定の閾値ｋ３以上（Ｇｙ≧ｋ３）であるか否かが判定される。この閾値ｋ３は、例えば、５．０［ｍ／ｓ２］に設定される。なお、横加速度Ｇｙに代えて、ヨーレートβを用いた判定が行われても良い。このステップＳＴ３４にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ４に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ６に進む。
【００３１】
なお、この車両安定性低下予測ステップＳＴ３では、制御装置５が、上記の閾値ｋ１〜ｋ３を制御履歴に基づいて変更しても良い。
【００３２】
ステップＳＴ４では、車両運動制御にかかる設定値の変更が行われる。例えば、制御装置５が制御開始条件にかかる閾値を下げる変更などを行うことにより、車両運動制御の前出し（早期開始）が可能となる。また、例えば、制御装置５が車両運動制御の制御量を変更（例えば、目標減速度の増加、目標モーメントの増加など）することにより、車両運動制御の実効性を高め得る。これにより、将来的に車両安定性が低下する可能性があるときに（ステップＳＴ３の肯定判定）、車両運動制御を車両の走行状況に応じて適正に実施できる。このステップＳＴ４の後に、ステップＳＴ５に進む。
【００３３】
ステップＳＴ５では、車両運動制御にかかる予備的な制御が行われる。例えば、プリチャージ制御を行うことにより、車両運動制御の前出しが可能となる。これにより、車両運動制御の遅れを抑制できる。このステップＳＴ５の後に、ステップＳＴ６に進む。
【００３４】
ステップＳＴ６では、車両運動制御の開始条件が成立したか否かの判定が行われる。この開始条件は、車両運動制御の内容に応じて適宜設定される。なお、この実施の形態では、制御装置５が、センサユニット４からの出力信号と、記憶部５７から読み込んだ制御開始条件にかかる閾値とに基づいて、判定を行っている。このステップＳＴ６にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ７に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ８に進む。
【００３５】
ステップＳＴ７では、車両運動制御が開始される。このとき、車両状態量から車両安定性の低下が予測される場合（ステップＳＴ３の肯定判定）には、車両運動制御にかかる設定値の変更（ステップＳＴ４）および予備的な制御（ステップＳＴ５）が予め行われているので、車両運動制御が適正に実施される。これにより、車両運動の安定化が実現される。このステップＳＴ７の後に、ステップＳＴ８に進む。
【００３６】
ステップＳＴ８では、制御履歴が更新される。例えば、この実施の形態では、制御装置５が、ステップＳＴ１にて取得した現在の車両状態量と、ステップＳＴ７における車両運動制御の実施の有無（作動実績）とを関連付けた更新情報を生成し、この更新情報を用いて制御履歴を更新して記憶部５７に記憶している。このステップＳＴ８の後に、処理が終了される。
【００３７】
［効果］
以上説明したように、この車両運動制御システム１は、車両状態量に基づいて車両運動制御（ステップＳＴ７）を行う制御装置５を備える（図１および図２参照）。また、制御装置５は、現在の車両状態量と、車両状態量の履歴および車両運動制御の実施履歴を含む過去の制御履歴とに基づいて、将来的な車両安定性の低下を予測（ステップＳＴ３）する安定性低下予測部５３を有する。
【００３８】
かかる構成では、過去の制御履歴を用いて将来的な車両安定性の低下を予測するので、例えば、ニューラルネットワークを用いて将来的な車両安定性の低下を予測する構成と比較して、複雑な演算を行うことなく簡易に車両安定性を予測できる利点がある。
【００３９】
また、この車両運動制御システム１では、制御装置５は、将来的な車両安定性の低下が予測されるときに（ステップＳＴ３の肯定判定）、車両運動制御にかかる設定値の変更（ステップＳＴ４）を行う設定値変更部５４を有する（図１および図２参照）。これにより、車両運動制御の前出しが可能となり、また、車両運動制御の実効性を高め得る利点がある。
【００４０】
また、この車両運動制御システム１では、制御装置５は、将来的な車両安定性の低下が予測されるときに（ステップＳＴ３の肯定判定）、車両運動制御にかかる予備的な制御（ステップＳＴ５）を行う予備制御部５５を有する（図１および図２参照）。これにより、車両運動制御の前出しが可能となる利点がある。
【００４１】
また、この車両運動制御システム１では、制御装置５は、車両状態量と車両運動制御の実施の有無とを関連付けた所定の制御履歴を生成（ステップＳＴ８）する制御履歴生成部５２を有する。かかる構成では、新たに制御履歴を生成して記憶することにより、過去の制御履歴を更新できる。これにより、将来的な車両安定性の低下の予測精度を向上できる利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上のように、この発明にかかる車両運動制御システムは、車両安定性の低下を簡易に予測できる点で有用である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 車両運動制御システム、２ 駆動力配分制御装置、２１ 制御ディファレンシャル、２２ＲＲ〜２２ＲＬ ドライブシャフト、３ 制動力制御装置、３１ 油圧回路、３２ＦＲ〜３２ＲＬ ホイールシリンダ、３３ ブレーキペダル、３４ マスタシリンダ、４ センサユニット、４１ＦＲ〜４１ＲＬ 車輪速度センサ、４２ 車速センサ、４３ 前後加速度センサ、４４ 横加速度センサ、４５ ヨーレートセンサ、４６ 操舵角センサ、４７ アクセル開度センサ、４８ ブレーキ踏力センサ、５ 制御装置、５１ 主制御部、５２ 制御履歴生成部、５３ 安定性低下予測部、５４ 設定値変更部、５５ 予備制御部、５６ 車両運動制御部、５７ 記憶部、１０ 車両、１１ＦＲ〜１１ＲＬ 車輪、１２ エンジン、１３ 変速機、１４ プロペラシャフト、１５ ビスカスカップリング
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両運動制御システムに関し、さらに詳しくは、車両安定性の低下を簡易に予測できる車両運動制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な車両運動制御システムは、現在の車両状態量から将来的な車両安定性（車両の運動あるいは挙動に関する安定性）の低下を予測し、この予測結果を用いて車両運動制御を実施する場合がある。かかる構成を採用する従来の車両運動制御システムとして、特許文献１に記載される技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２２３４９４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、従来の車両運動制御システムは、ニューラルネットワークを用いて将来的な車両安定性の低下を予測するため、その予測にかかる演算が複雑であり、処理が重いあるいは高価な演算装置が必要であるという課題がある。
【０００５】
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、車両安定性の低下を簡易に予測できる車両運動制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、この発明にかかる車両運動制御システムは、車両状態量に基づいて車両運動制御を行う制御装置を備え、且つ、前記制御装置は、現在の車両状態量と、車両状態量の履歴および車両運動制御の実施履歴を含む過去の制御履歴とに基づいて、将来的な車両安定性の低下を予測する安定性低下予測部を有することを特徴とする。
【０００７】
また、この発明にかかる車両運動制御システムは、前記制御装置は、将来的な車両安定性の低下が予測されるときに、車両運動制御にかかる設定値の変更を行う設定値変更部を有することが好ましい。
【０００８】
また、この発明にかかる車両運動制御システムは、前記制御装置は、将来的な車両安定性の低下が予測されるときに、車両運動制御にかかる予備的な制御を行う予備制御部を有することが好ましい。
【０００９】
また、この発明にかかる車両運動制御システムは、前記制御装置は、車両状態量と車両運動制御の実施の有無とを関連付けた所定の制御履歴を生成する制御履歴生成部を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
この発明にかかる車両運動制御システムでは、過去の制御履歴を用いて将来的な車両安定性の低下を予測するので、例えば、ニューラルネットワークを用いて将来的な車両安定性の低下を予測する構成と比較して、複雑な演算を行うことなく簡易に車両安定性を予測できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、この発明の実施の形態にかかる車両運動制御システムを示す構成図である。
【図２】図２は、図１に記載した車両運動制御システムの作用を示すフローチャートである。
【図３】図３は、図１に記載した車両運動制御システムの作用を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
【００１３】
［車両運動制御システム］
図１は、この発明の実施例にかかる車両運動制御システムを示す構成図である。同図は、車両運動制御システムを乗用車に適用した構成について模式的に示している。
【００１４】
この車両運動制御システム１は、車両１０の運動あるいは挙動の制御（以下、車両運動制御という。）を行うことにより、車両１０のロールオーバーやＯＳ／ＵＳ（オーバーステア／アンダーステア）傾向を抑制する。なお、この実施例では、車両１０がＦＲ（Front engine Rear drive）形式を採用しており、車両１０の左側後輪１１ＲＬおよび右側後輪１１ＲＲが車両１０の駆動輪であり、左側前輪１１ＦＬおよび右側前輪１１ＦＲが車両１０の操舵輪となっている。
【００１５】
車両運動制御システム１は、駆動力配分制御装置２と、制動力制御装置３と、センサユニット４と、制御装置５とを備える（図１参照）。
【００１６】
駆動力配分制御装置２は、駆動力を左右の駆動輪１１ＲＲ、１１ＲＬに対して配分する装置であり、例えば、制御ディファレンシャル２１により構成される。この駆動力配分制御装置２では、エンジン１２が駆動力を発生すると、この駆動力が変速機１３、プロペラシャフト１４およびビスカスカップリング１５を介して制御ディファレンシャル２１に伝達される。そして、この駆動力が制御ディファレンシャル２１にて左右のドライブシャフト２２ＲＲ、２２ＲＬに配分されて駆動輪１１ＲＲ、１１ＲＬに伝達される。このとき、各駆動輪１１ＲＲ、１１ＲＬに対する駆動力の配分比が制御される（駆動力配分制御）。
【００１７】
制動力制御装置３は、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬに対する制動力を制御する装置であり、油圧回路３１と、ホイールシリンダ３２ＦＲ〜３２ＲＬと、ブレーキペダル３３と、マスタシリンダ３４とを有する。油圧回路３１は、リザーバ、オイルポンプ、種々のバルブ等により構成される（図示省略）。この制動力制御装置３は、以下のように、車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬに制動力を付与する。すなわち、（１）通常運転時には、運転者によりブレーキペダル３３が踏み込まれると、その踏み込み量がマスタシリンダ３４を介して油圧回路３１に伝達される。そして、油圧回路３１が各ホイールシリンダ３２ＦＲ〜３２ＲＬの油圧を調整することにより、各ホイールシリンダ３２ＦＲ〜３２ＲＬが駆動されて車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬに制動力を付与する。一方、（２）車両運動制御時には、車両の運動状態に基づいて各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬに対する目標制動力が算出され、この目標制動力に基づき油圧回路３１が駆動されて、各ホイールシリンダ３２ＦＲ〜３２ＲＬの制動力が制御される（制動力制御）。
【００１８】
センサユニット４は、車両状態量を検出するユニットである。このセンサユニット４は、例えば、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの車輪速度Ｖｗ_ＦＲ〜Ｖｗ_ＲＬを検出する車輪速度センサ４１ＦＲ〜４１ＲＬと、車体速度Ｖｖを検出する車速センサ４２と、車両１０の前後加速度Ｇｘを検出する前後加速度センサ４３と、車両１０の横加速度Ｇｙを検出する横加速度センサ４４と、車両１０の実ヨーレートＹｒを検出するヨーレートセンサ４５と、車両１０の操舵角δを検出する操舵角センサ（あるいはハンドル角センサ）４６と、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ４７と、ブレーキペダルに対する踏力を検出するブレーキ踏力センサ４８とを有する。
【００１９】
制御装置５は、各種の制御を行う装置であり、例えば、ＥＣＵ（Electrical Control Unit）、各種のプログラムおよびメモリなどから構成される。この制御装置５は、車両運動制御システム１の動作を統括的に制御する主制御部５１と、後述する車両運動制御に関する履歴（制御履歴）を生成する制御履歴生成部５２と、将来的な車両安定性の低下を予測する安定性低下予測部５３と、車両運動制御に関する設定値の変更を行う設定値変更部５４と、車両運動制御に関する予備的な制御を行う予備制御部５５と、各種の車両運動制御を行う車両運動制御部５６と、各種のプログラムやデータ（例えば、上記の制御履歴、後述する閾値ｋ１〜ｋ３、車両運動制御にかかる設定値や制御マップなど）を記憶する記憶部５７とを有する。この制御装置５では、主制御部５１が、センサユニット４の出力信号と、記憶部５７から読み込んだ各種のプログラムやデータとに基づいて、エンジン１２、駆動力配分制御装置２および制動力制御装置３を駆動制御する。これにより、総駆動力制御、駆動力配分制御、制動力制御などが行われて、車両運動制御が実現される。
【００２０】
この車両運動制御システム１は、車両運動制御として、例えば、耐ロールオーバー制御、ＵＳ／ＯＳ（オーバーステア／アンダーステア）抑制制御、ＡＢＳ（Antilock Brake System）制御、ブレーキアシスト制御、ＴＲＣ（Traction Control）、ＶＳＣ（Vehicle Stability Control）などを実現できる。
【００２１】
［車両運動制御］
図２および図３は、図１に記載した車両運動制御システムの作用を示すフローチャートである。これらの図において、図２は、車両運動制御の全体のフローチャートを示し、図３は、車両運動制御における車両安定性低下予測の具体例を示している。
【００２２】
この車両運動制御システム１では、現在の車両状態量から将来的な車両安定性（車両の運動あるいは挙動に関する安定性）の低下を予測し、この予測結果を用いて車両運動制御を実施する。以下、この車両運動制御について説明する（図２参照）。
【００２３】
ステップＳＴ１では、現在の車両状態量が取得される。車両状態量には、例えば、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの車輪速度Ｖｗ_ＦＲ〜Ｖｗ_ＲＬ、車体速度Ｖｖ、車両１０の前後加速度Ｇｘおよび横加速度Ｇｙ、実ヨーレートＹｒ、操舵角δ、アクセル開度、ブレーキ踏力などが含まれる。例えば、この実施の形態では、車両走行中にて、センサユニット４が各種の車両状態量を検出しており、制御装置５が、これらの車両状態量をセンサユニット４の出力信号として取得している。なお、制御装置５は、これらの車両状態量をセンサユニット４の出力信号に基づいて推定しても良い。このステップＳＴ１の後に、ステップＳＴ２に進む。
【００２４】
ステップＳＴ２では、過去の車両運動制御に関する履歴（制御履歴）が取得される。この制御履歴は、少なくとも車両状態量の履歴と、車両運動制御の実施履歴とを含んで構成される。例えば、この実施の形態では、制御装置５が、後述する車両運動制御（ステップＳＴ７）の実施の有無（作動実績）と、そのときの車両状態量とを関連付けた情報を、制御履歴として記憶部５７に記憶している。このステップＳＴ２の後に、ステップＳＴ３に進む。
【００２５】
ステップＳＴ３では、将来的に車両安定性が低下する可能性があるか否かの判定が行われる（車両安定性低下予測）。この判定は、ステップＳＴ１にて取得された現在の車両状態量と、ステップＳＴ２にて取得された過去の制御履歴とに基づいて行われる。例えば、（１）所定期間内に車両運動制御が実施されたこと、および、（２）現在の車両状態量が所定の条件を満たすことの少なくとも一方の条件が成立する場合に、肯定判定が行われる。または、（１）および（２）の双方の条件が成立する場合に、肯定判定が行われても良い。このステップＳＴ３にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ４に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ６に進む。
【００２６】
なお、この実施の形態では、車両安定性低下予測（ステップＳＴ３）が以下のように行われている（図３参照）。
【００２７】
ステップＳＴ３１では、所定期間内に車両運動制御（ステップＳＴ７）が実施されたか否かが判定される。この所定期間としては、例えば、３０分前の時刻から現在までの期間が選択される。このステップＳＴ３１にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ４に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ３２に進む。すなわち、過去３０分以内に車両運動制御（ステップＳＴ７）が実施された場合には、直ちに肯定判定が行われる。
【００２８】
ステップＳＴ３２では、現在の車速Ｖが所定の閾値ｋ１以上（Ｖ≧ｋ１）であるか否かが判定される。この閾値ｋ１は、例えば、３０［ｋｍ／ｈ］に設定される。このステップＳＴ３２にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ３３に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ６に進む。
【００２９】
ステップＳＴ３３では、現在の操舵角δが所定の閾値ｋ２以上（δ≧ｋ２）であるか否かが判定される。この閾値ｋ２は、例えば、３００［deg／ｓ］に設定される。このステップＳＴ３３にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ４に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ３４に進む。
【００３０】
ステップＳＴ３４では、現在の横加速度Ｇｙが所定の閾値ｋ３以上（Ｇｙ≧ｋ３）であるか否かが判定される。この閾値ｋ３は、例えば、５．０［ｍ／ｓ２］に設定される。なお、横加速度Ｇｙに代えて、ヨーレートβを用いた判定が行われても良い。このステップＳＴ３４にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ４に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ６に進む。
【００３１】
なお、この車両安定性低下予測ステップＳＴ３では、制御装置５が、上記の閾値ｋ１〜ｋ３を制御履歴に基づいて変更しても良い。
【００３２】
ステップＳＴ４では、車両運動制御にかかる設定値の変更が行われる。例えば、制御装置５が制御開始条件にかかる閾値を下げる変更などを行うことにより、車両運動制御の前出し（早期開始）が可能となる。また、例えば、制御装置５が車両運動制御の制御量を変更（例えば、目標減速度の増加、目標モーメントの増加など）することにより、車両運動制御の実効性を高め得る。これにより、将来的に車両安定性が低下する可能性があるときに（ステップＳＴ３の肯定判定）、車両運動制御を車両の走行状況に応じて適正に実施できる。このステップＳＴ４の後に、ステップＳＴ５に進む。
【００３３】
ステップＳＴ５では、車両運動制御にかかる予備的な制御が行われる。例えば、プリチャージ制御を行うことにより、車両運動制御の前出しが可能となる。これにより、車両運動制御の遅れを抑制できる。このステップＳＴ５の後に、ステップＳＴ６に進む。
【００３４】
ステップＳＴ６では、車両運動制御の開始条件が成立したか否かの判定が行われる。この開始条件は、車両運動制御の内容に応じて適宜設定される。なお、この実施の形態では、制御装置５が、センサユニット４からの出力信号と、記憶部５７から読み込んだ制御開始条件にかかる閾値とに基づいて、判定を行っている。このステップＳＴ６にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ７に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ８に進む。
【００３５】
ステップＳＴ７では、車両運動制御が開始される。このとき、車両状態量から車両安定性の低下が予測される場合（ステップＳＴ３の肯定判定）には、車両運動制御にかかる設定値の変更（ステップＳＴ４）および予備的な制御（ステップＳＴ５）が予め行われているので、車両運動制御が適正に実施される。これにより、車両運動の安定化が実現される。このステップＳＴ７の後に、ステップＳＴ８に進む。
【００３６】
ステップＳＴ８では、制御履歴が更新される。例えば、この実施の形態では、制御装置５が、ステップＳＴ１にて取得した現在の車両状態量と、ステップＳＴ７における車両運動制御の実施の有無（作動実績）とを関連付けた更新情報を生成し、この更新情報を用いて制御履歴を更新して記憶部５７に記憶している。このステップＳＴ８の後に、処理が終了される。
【００３７】
［効果］
以上説明したように、この車両運動制御システム１は、車両状態量に基づいて車両運動制御（ステップＳＴ７）を行う制御装置５を備える（図１および図２参照）。また、制御装置５は、現在の車両状態量と、車両状態量の履歴および車両運動制御の実施履歴を含む過去の制御履歴とに基づいて、将来的な車両安定性の低下を予測（ステップＳＴ３）する安定性低下予測部５３を有する。
【００３８】
かかる構成では、過去の制御履歴を用いて将来的な車両安定性の低下を予測するので、例えば、ニューラルネットワークを用いて将来的な車両安定性の低下を予測する構成と比較して、複雑な演算を行うことなく簡易に車両安定性を予測できる利点がある。
【００３９】
また、この車両運動制御システム１では、制御装置５は、将来的な車両安定性の低下が予測されるときに（ステップＳＴ３の肯定判定）、車両運動制御にかかる設定値の変更（ステップＳＴ４）を行う設定値変更部５４を有する（図１および図２参照）。これにより、車両運動制御の前出しが可能となり、また、車両運動制御の実効性を高め得る利点がある。
【００４０】
また、この車両運動制御システム１では、制御装置５は、将来的な車両安定性の低下が予測されるときに（ステップＳＴ３の肯定判定）、車両運動制御にかかる予備的な制御（ステップＳＴ５）を行う予備制御部５５を有する（図１および図２参照）。これにより、車両運動制御の前出しが可能となる利点がある。
【００４１】
また、この車両運動制御システム１では、制御装置５は、車両状態量と車両運動制御の実施の有無とを関連付けた所定の制御履歴を生成（ステップＳＴ８）する制御履歴生成部５２を有する。かかる構成では、新たに制御履歴を生成して記憶することにより、過去の制御履歴を更新できる。これにより、将来的な車両安定性の低下の予測精度を向上できる利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上のように、この発明にかかる車両運動制御システムは、車両安定性の低下を簡易に予測できる点で有用である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 車両運動制御システム、２ 駆動力配分制御装置、２１ 制御ディファレンシャル、２２ＲＲ〜２２ＲＬ ドライブシャフト、３ 制動力制御装置、３１ 油圧回路、３２ＦＲ〜３２ＲＬ ホイールシリンダ、３３ ブレーキペダル、３４ マスタシリンダ、４ センサユニット、４１ＦＲ〜４１ＲＬ 車輪速度センサ、４２ 車速センサ、４３ 前後加速度センサ、４４ 横加速度センサ、４５ ヨーレートセンサ、４６ 操舵角センサ、４７ アクセル開度センサ、４８ ブレーキ踏力センサ、５ 制御装置、５１ 主制御部、５２ 制御履歴生成部、５３ 安定性低下予測部、５４ 設定値変更部、５５ 予備制御部、５６ 車両運動制御部、５７ 記憶部、１０ 車両、１１ＦＲ〜１１ＲＬ 車輪、１２ エンジン、１３ 変速機、１４ プロペラシャフト、１５ ビスカスカップリング
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両状態量に基づいて車両運動制御を行う制御装置を備え、且つ、
前記制御装置は、現在の車両状態量と、車両状態量の履歴および車両運動制御の実施履歴を含む過去の制御履歴とに基づいて、将来的な車両安定性の低下を予測する安定性低下予測部を有することを特徴とする車両運動制御システム。
【請求項２】
前記制御装置は、将来的な車両安定性の低下が予測されるときに、車両運動制御にかかる設定値の変更を行う設定値変更部を有する請求項１に記載の車両運動制御システム。
【請求項３】
前記制御装置は、将来的な車両安定性の低下が予測されるときに、車両運動制御にかかる予備的な制御を行う予備制御部を有する請求項１または２に記載の車両運動制御システム。
【請求項４】
前記制御装置は、車両状態量と車両運動制御の実施の有無とを関連付けた所定の制御履歴を生成する制御履歴生成部を有する請求項１〜３のいずれか一つに記載の車両運動制御システム。
【請求項１】
車両状態量に基づいて車両運動制御を行う制御装置を備え、且つ、
前記制御装置は、現在の車両状態量と、車両状態量の履歴および車両運動制御の実施履歴を含む過去の制御履歴とに基づいて、将来的な車両安定性の低下を予測する安定性低下予測部を有することを特徴とする車両運動制御システム。
【請求項２】
前記制御装置は、将来的な車両安定性の低下が予測されるときに、車両運動制御にかかる設定値の変更を行う設定値変更部を有する請求項１に記載の車両運動制御システム。
【請求項３】
前記制御装置は、将来的な車両安定性の低下が予測されるときに、車両運動制御にかかる予備的な制御を行う予備制御部を有する請求項１または２に記載の車両運動制御システム。
【請求項４】
前記制御装置は、車両状態量と車両運動制御の実施の有無とを関連付けた所定の制御履歴を生成する制御履歴生成部を有する請求項１〜３のいずれか一つに記載の車両運動制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１２１４４８（Ｐ２０１２−１２１４４８Ａ）
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７３７８８（Ｐ２０１０−２７３７８８）
【出願日】平成２２年１２月８日（２０１０．１２．８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月８日（２０１０．１２．８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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