(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
車体と、複数の車輪と、前記車体と各車輪とを連結するサスペンションと、前記車輪の駆動源を形成する駆動用モータ及びエンジンと、を備える車両に対し、前記車体の挙動を制御する車両挙動制御装置であって、
前記挙動を抑制するためのフリクションを前記サスペンションに発生させるために必要な、前記車輪の制動力と車輪の駆動力との制駆動力配分比を算出する制駆動力配分比算出部と、
前記制駆動力配分比算出部が算出した前記車輪の制動力の配分比に基づくフリクションを前記サスペンションに発生させるための車輪に対する最終指令値として制動力指令値を算出する制動力指令値算出部と、
前記制駆動力配分比算出部が算出した前記車輪の駆動力の配分比に基づくフリクションを前記サスペンションに発生させるための車輪に対する最終指令値として駆動力指令値を算出する駆動力指令値算出部と、
前記制動力指令値算出部が算出した制動力指令値に基づいて、前記車輪に制動力を付与する制動力付与部と、
前記駆動力指令値算出部が算出した駆動力指令値に基づいて、前記車輪に駆動力を付与する駆動力付与部と、
前記車両の運転者が予め設定した複数の走行モードから選択した走行モードを検出する走行モード検出部と、を備え、
前記制駆動力配分比算出部は、前記挙動を抑制するためのフリクションの大きさ及び前記走行モード検出部が検出した走行モードに応じて、前記車両が備える摩擦ブレーキ、前記駆動用モータ及び前記エンジンのうち少なくとも一つを、前記挙動を抑制するためのフリクションを前記サスペンションに発生させるフリクション発生源として選択し、さらに、前記制駆動力配分比を算出することを特徴とする車両挙動制御装置。
車体と、複数の車輪と、前記車体と各車輪とを連結するサスペンションと、前記車輪の駆動源を形成する駆動用モータ及びエンジンと、を備える車両に対し、前記車体の挙動を制御する車両挙動制御方法であって、
前記車両の運転者が予め設定した複数の走行モードから選択した走行モードを検出し、
前記挙動を抑制するためのフリクションの大きさ及び前記検出した走行モードに応じて、前記車両が備える摩擦ブレーキ、前記駆動用モータ及び前記エンジンのうち少なくとも一つを、前記挙動を抑制するためのフリクションを前記サスペンションに発生させるフリクション発生源として選択し、さらに、前記挙動を抑制するためのフリクションを前記サスペンションに発生させるために必要な、前記車輪の制動力と車輪の駆動力との制駆動力配分比を算出し、
前記算出した前記車輪の制動力の配分比に基づくフリクションを前記サスペンションに発生させるための車輪に対する最終指令値として制動力指令値を算出し、当該算出した制動力指令値に基づいて前記車輪に制動力を付与し、
前記算出した前記車輪の駆動力の配分比に基づくフリクションを前記サスペンションに発生させるための車輪に対する最終指令値として駆動力指令値を算出し、当該算出した駆動力指令値に基づいて前記車輪に駆動力を付与することを特徴とする車両挙動制御方法。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
(第一実施形態)
以下、本発明の第一実施形態(以下、本実施形態と記載する)について、図面を参照しつつ説明する。
(構成)
図1は、本実施形態の車両挙動制御装置1を備える車両Vの概略構成を示すブロック図である。
図1中に示すように、車両挙動制御装置1を備える車両Vは、Gセンサ2と、ヨーレートセンサ4と、操舵角センサ6と、ドライバブレーキ液圧センサ8と、アクセル開度センサ10を備える。これに加え、車両Vは、シフトポジションセンサ12と、ストロークセンサ14と、走行支援モードスイッチ16と、走行モード選択スイッチ17と、車輪速センサ18と、制駆動力コントローラ20と、ブレーキペダル22と、マスタシリンダ24を備える。さらに、車両Vは、ブレーキアクチュエータ26と、動力コントロールユニット28と、動力ユニット30と、ホイールシリンダ32と、車輪W(右前輪WFR、左前輪WFL、右後輪WRR、左後輪WRL)と、サスペンションSPを備える。
【0009】
Gセンサ2は、バネ上上下加速度センサの機能を有するブロックと、バネ下上下加速度センサの機能を有するブロックと、横加速度センサの機能を有するブロックと、前後加速度センサの機能を有するブロックを備える。
バネ上上下加速度センサの機能を有するブロックは、車両Vに対し、車体のバネ上部分における上下方向への加速度を検出する。そして、検出した加速度を含む情報信号(以降の説明では、「バネ上上下加速度信号」と記載する場合がある)を、制駆動力コントローラ20へ出力する。
【0010】
バネ下上下加速度センサの機能を有するブロックは、車両Vに対し、車体のバネ下部分における上下方向への加速度を検出する。そして、検出した加速度を含む情報信号(以降の説明では、「バネ下上下加速度信号」と記載する場合がある)を、制駆動力コントローラ20へ出力する。
横加速度センサの機能を有するブロックは、車両Vに対し、車体の横方向(車幅方向)への加速度(以降の説明では、「実測横加速度」と記載する場合がある)を検出する。そして、検出した実測横加速度を含む情報信号(以降の説明では、「実測横加速度信号」と記載する場合がある)を、制駆動力コントローラ20へ出力する。
【0011】
前後加速度センサの機能を有するブロックは、車両Vに対し、車体の前後方向(車両前後方向)への加速度を検出する。そして、検出した加速度を含む情報信号(以降の説明では、「前後加速度信号」と記載する場合がある)を、制駆動力コントローラ20へ出力する。
ヨーレートセンサ4は、車両Vのヨーレート(車体が旋回する方向への回転角の変化速度)を検出し、検出したヨーレートを含む情報信号(以降の説明では、「ヨーレート信号」と記載する場合がある)を、制駆動力コントローラ20へ出力する。
【0012】
操舵角センサ6は、例えば、図示しない操舵操作子(例えば、ステアリングホール)を回転可能に支持するステアリングコラム(図示せず)に設ける。
また、操舵角センサ6は、中立位置を基準とした操舵操作子の現在の回転角度(操舵操作量)である、現在操舵角を検出する。そして、操舵角センサ6は、検出した現在操舵角を含む情報信号(以降の説明では、「現在操舵角信号」と記載する場合がある)を、制駆動力コントローラ20へ出力する。
【0013】
ドライバブレーキ液圧センサ8は、マスタシリンダ24で発生する液圧(ブレーキ液圧)のうち、運転者によるブレーキペダル22の踏込み操作により発生する液圧(ドライバブレーキ液圧)を検出する。そして、検出したドライバブレーキ液圧を含む情報信号(以降の説明では、「ドライバブレーキ液圧信号」と記載する場合がある)を、制駆動力コントローラ20へ出力する。
アクセル開度センサ10は、図示しないアクセルペダルの開度を検出し、検出した開度を含む情報信号(以降の説明では、「アクセル開度信号」と記載する場合がある)を、制駆動力コントローラ20へ出力する。
【0014】
シフトポジションセンサ12は、シフトノブやシフトレバー等、車両Vのギヤ位置(例えば、「P」、「D」、「R」等)を変更する部材の位置を検出する。そして、検出した位置を含む情報信号(以降の説明では、「ギヤ位置信号」と記載する場合がある)を、制駆動力コントローラ20へ出力する。
ストロークセンサ14は、サスペンションSPの実測ストローク量(実測変位量)を検出し、検出した実測ストローク量を含む情報信号(以降の説明では、「実測ストローク量信号」と記載する場合がある)を、制駆動力コントローラ20へ出力する。なお、ストロークセンサ14は、各車輪Wに対して設置したサスペンションSPの実測ストローク量を、それぞれ個別に検出して、実測ストローク量信号を生成する。
【0015】
走行支援モードスイッチ16は、VDCの制御及びTCSの制御の「ON」または「OFF」を、運転者の操作により、それぞれ、個別に切り替えるスイッチである。また、走行支援モードスイッチ16は、VDCの制御及びTCSの制御が「ON」または「OFF」である状態を含む情報信号(以降の説明では、「走行支援モード状態信号」と記載する場合がある)を、制駆動力コントローラ20へ出力する。なお、VDCとは、「Vehicle Dynamics Control」の略称であり、TCSとは、「Traction Control System」の略称である。
【0016】
走行モード選択スイッチ17は、複数の走行モードを、運転者の操作により選択するスイッチである。また、走行モード選択スイッチ17は、運転者の操作により選択した走行モードを含む情報信号(以降の説明では、「走行モード選択信号」と記載する場合がある)を、制駆動力コントローラ20へ出力する。
ここで、複数の走行モードには、例えば、通常のモードである「通常:STANDARD」モードと、走行性能よりもエネルギー効率を重視したモードである「燃費重視:ECO」モードがある。これに加え、複数の走行モードには、例えば、エネルギー効率よりも走行性能を重視したモードである「性能重視:SPORT」モードと、積雪路等の低μ路面の走行に適したモードである「雪道:SNOW」モードがある。
【0017】
なお、上記の走行性能とは、車両Vの走行性能であり、例えば、運転者による駆動力増加要求や制動力増加要求に対する応答性能である。また、上記のエネルギー効率とは、車輪Wの制動力及び車輪Wの駆動力に応じたエネルギー消費の効率である。具体的には、例えば、車輪Wに付与する制動力により摩擦熱として消費されるエネルギーを減少させるための効率や、後述するエンジンが消費する燃料を減少させるための効率である。
【0018】
本実施形態では、一例として、走行モード選択スイッチ17により選択可能な複数の走行モードを、上述した「通常モード」と、「燃費重視モード」と、「性能重視モード」の三種類とした場合について説明する。
車輪速センサ18は、車輪Wの回転速度を検出し、検出した回転速度を含む情報信号(以降の説明では、「車輪速信号」と記載する場合がある)を、制駆動力コントローラ20へ出力する。
【0019】
なお、
図1中では、右前輪WFRの回転速度を検出する車輪速センサ18を、車輪速センサ18FRと示し、左前輪WFLの回転速度を検出する車輪速センサ18を、車輪速センサ18FLと示す。同様に、
図1中では、右後輪WRRの回転速度を検出する車輪速センサ18を、車輪速センサ18RRと示し、左後輪WRLの回転速度を検出する車輪速センサ18を、車輪速センサ18RLと示す。また、以降の説明においても、各車輪Wや各車輪速センサ18を、上記のように示す場合がある。
制駆動力コントローラ20は、車両V全体を制御するものであり、マイクロコンピュータで構成する。なお、マイクロコンピュータは、例えば、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等を備えた構成である。
【0020】
また、制駆動力コントローラ20は、入力される各種の情報信号に基づいて後述する各種の処理を行い、ブレーキアクチュエータ26及び動力ユニット30を制御するための指示信号(制動力指令値、駆動力指令値)を出力する。
また、制駆動力コントローラ20は、フリクション検出ブロック34と、乗り心地制御ブロック36と、操縦安定性制御ブロック38を備える。なお、フリクション検出ブロック34、乗り心地制御ブロック36、操縦安定性制御ブロック38の構成については、後述する。
【0021】
ブレーキペダル22は、車両Vの運転者が制動操作を行う際に踏込むペダルであり、運転者によるペダル踏力を、マスタシリンダ24に伝達する。
マスタシリンダ24は、運転者のペダル踏力に応じて、二系統の液圧を生成する(タンデム式)。なお、本実施形態では、一例として、マスタシリンダ24が、プライマリ側を左前輪・右後輪のホイールシリンダ32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32に伝達する方式(ダイアゴナルスプリット方式)を用いる場合を説明する。
【0022】
ブレーキアクチュエータ26は、マスタシリンダ24と各ホイールシリンダ32との間に介装した液圧制御装置である。また、ブレーキアクチュエータ26は、制駆動力コントローラ20から入力を受けた制動指令信号に応じて、各ホイールシリンダ32の油圧を変化させ、各車輪Wに制動力を付与する。なお、ブレーキアクチュエータ26の具体的な構成については、後述する。
また、ブレーキアクチュエータ26は、ABS制御が作動しているか否かを示すフラグ情報信号(以降の説明では、「ABS作動フラグ信号」と記載する場合がある)を、制駆動力コントローラ20へ出力する。なお、ABSとは、「Antilocked Braking System」の略称である。
【0023】
また、ブレーキアクチュエータ26は、車両Vが備えるシステムにより車輪Wに加わるブレーキ液圧の指令値を含む情報信号(以降の説明では、「付加機能ブレーキ液圧信号」と記載する場合がある)を、制駆動力コントローラ20へ出力する。
なお、車両Vが備えるシステムとは、例えば、先行車追従走行制御を行なうシステムであり、車両Vと先行車との車間距離を、車両Vの車速に応じた距離に制御するためのシステムである。
【0024】
また、ブレーキアクチュエータ26は、上述したVDC制御により車輪Wに加わるブレーキ液圧の指令値を含む情報信号(図中では、「VDC液圧信号」と示す)を、制駆動力コントローラ20へ出力する。
動力コントロールユニット28は、制駆動力コントローラ20から入力を受けた駆動指令信号に応じて、動力ユニット30が発生させる駆動力を制御する。
【0025】
なお、本実施形態では、後述するように、動力ユニット30を、駆動用モータ及びエンジンを用いて形成する。このため、動力コントロールユニット28は、駆動用モータが発生させる駆動力に関する値(例えば、モータ駆動トルク、モータ回転数)を制御する。これに加え、動力コントロールユニット28は、エンジンが発生させる駆動力に関する値(例えば、エンジン駆動トルク、エンジン回転数、トランスミッションのギヤ比)を制御する。
また、動力コントロールユニット28は、上述したTCS制御が作動しているか否かを示すフラグ情報信号(以降の説明では、「TCS作動フラグ信号」と記載する場合がある)を、制駆動力コントローラ20へ出力する。
【0026】
また、動力コントロールユニット28は、前輪に対するトルクの制御値(トルクコントロール値)を含む情報信号(以降の説明では、「トルクコントロール信号」と記載する場合がある)を、制駆動力コントローラ20へ出力する。
なお、前輪に対するトルクの制御値とは、例えば、右前輪WFRと左前輪WFLに対し、動力ユニット30(駆動用モータ及びエンジンのうち少なくとも一方)が発生させているトルクを配分する比率である。また、前輪に対するトルクの制御値とは、例えば、上述したVDC制御により車輪Wに加わるトルクである。
【0027】
また、動力コントロールユニット28は、動力ユニット30が発生させている現在のトルクを含む情報信号(以降の説明では、「現在トルク信号」と記載する場合がある)を、制駆動力コントローラ20へ出力する。
動力ユニット30は、車両Vの駆動力を発生させる構成であり、駆動用モータ30Aと、エンジン30Bを備える。すなわち、本実施形態の車両挙動制御装置1を備える車両Vは、車輪Wの駆動源を駆動用モータ30A及びエンジン30Bにより形成する、ハイブリッド(HEV:Hybrid Electric Vehicle)車両である。
【0028】
また、動力ユニット30は、駆動用モータ30Aが発生させる駆動力及びエンジン30Bが発生させる駆動力のうち少なくとも一方を、ドライブシャフト(図示せず)等を介して、車輪Wに付与する。
駆動用モータ30Aは、例えば、ロータに永久磁石を埋設し、ステータにステータコイルを巻き付けた同期型モータを用いて形成する。また、駆動用モータ30Aは、動力コントロールユニット28から入力を受けた制御指令に基づき、インバータ(図示せず)で作り出した三相交流を印加することで制御可能である。さらに、駆動用モータ30Aは、バッテリ(図示せず)からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作することも可能である(この状態を「力行」と呼ぶ)。
【0029】
エンジン30Bは、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関(Internal‐Combustion Engine)を用いて形成する。
ホイールシリンダ32は、ディスクブレーキを構成するブレーキパッド(図示せず)を、各車輪Wと一体に回転するディスクロータ(図示せず)に押し付けるための押圧力を発生する。
【0030】
なお、
図1中では、右前輪WFRに対して配置したホイールシリンダ32を、ホイールシリンダ32FRと示し、左前輪WFLに対して配置したホイールシリンダ32を、ホイールシリンダ32FLと示す。同様に、
図1中では、右後輪WRRに対して配置したホイールシリンダ32を、ホイールシリンダ32RRと示し、左後輪WRLに対して配置したホイールシリンダ32を、ホイールシリンダ32RLと示す。また、以降の説明においても、各ホイールシリンダ32を、上記のように示す場合がある。
サスペンションSP(サスペンション装置)は、各車輪Wと車両Vの車体との間に設置した懸架装置である。
【0031】
また、サスペンションSPは、具体的に、車体と各車輪W側の部材とを連結するリンク部材と、各車輪Wと車体との相対運動を緩衝させるバネと、各車輪Wと車体との相対運動を減衰させるショックアブソーバを有する。
なお、
図1中では、右前輪WFRに対して設置したサスペンションSPを、サスペンションSPFRと示し、左前輪WFLに対して設置したサスペンションSPを、サスペンションSPFLと示す。同様に、
図1中では、右後輪WRRに対して設置したサスペンションSPを、サスペンションSPRRと示し、左後輪WRLに対して設置したサスペンションSPを、サスペンションSPRLと示す。また、以降の説明においても、各サスペンションSPを、上記のように示す場合がある。
【0032】
(ブレーキアクチュエータの構成)
次に、
図1を参照しつつ、
図2を用いて、ブレーキアクチュエータ26の構成を説明する。
図2は、ブレーキアクチュエータ26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26は、上述したABS制御、TCS制御、VDC制御等に用いる制動流体圧制御回路を用いて形成する。
また、ブレーキアクチュエータ26は、運転者のブレーキ操作に係らず、各ホイールシリンダ32FR、32FL、32RR、32RLの液圧を、増圧・保持・減圧可能に形成する。
【0033】
また、ブレーキアクチュエータ26は、P(プライマリ)系統とS(セカンダリ)系統との二系統を有しており、いわゆる、X配管と呼ばれる配管構造である。なお、
図2中及び以降の説明では、P系統を「プライマリ側」と記載し、S系統を「セカンダリ側」と記載する場合がある。
プライマリ側は、第一ゲートバルブ122Aと、インレットバルブ124FLと、インレットバルブ124RRと、アキュムレータ126Aを備えている。これに加え、プライマリ側は、アウトレットバルブ128FLと、アウトレットバルブ128RRと、第二ゲートバルブ130Aと、ポンプ132と、ダンパー室134Aを備えている。
【0034】
第一ゲートバルブ122Aは、マスタシリンダ24とホイールシリンダ32FL及びホイールシリンダ32RRとの間の流路を閉鎖可能な、ノーマルオープン型のバルブである。
インレットバルブ124FLは、第一ゲートバルブ122Aとホイールシリンダ32FLとの間の流路を閉鎖可能な、ノーマルオープン型のバルブである。
インレットバルブ124RRは、第一ゲートバルブ122Aとホイールシリンダ32RRとの間の流路を閉鎖可能な、ノーマルオープン型のバルブである。
【0035】
アキュムレータ126A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あり、ホイールシリンダ32FL及びホイールシリンダ32RRとインレットバルブ124FL及びインレットバルブ124RRとの間を連通している。
アウトレットバルブ128FLは、ホイールシリンダ32FLとアキュムレータ126との間の流路を開放可能な、ノーマルクローズ型のバルブである。
アウトレットバルブ128RRは、ホイールシリンダ32RRとアキュムレータ126との間の流路を開放可能な、ノーマルクローズ型のバルブである。
【0036】
第二ゲートバルブ130Aは、マスタシリンダ24と第一ゲートバルブ122Aとの間と、アキュムレータ126とアウトレットバルブ128FL及びアウトレットバルブ128RRとの間と、を連通した流路を開放可能な、ノーマルクローズ型のバルブである。
ポンプ132は、負荷圧力に係りなく略一定の吐出量を確保可能な、歯車ポンプ、ピストンポンプ等、容積形のポンプを用いて形成する。
【0037】
また、ポンプ132は、アキュムレータ126とアウトレットバルブ128FL及びアウトレットバルブ128RRとの間に、吸入側を連通している。また、ポンプ132は、第一ゲートバルブ122Aとインレットバルブ124FL及びインレットバルブ124RRとの間に、吐出側を連通している。
ダンパー室134Aは、ポンプ132の吐出側に配設されており、ポンプ132から吐出されたブレーキ液の脈動を抑制して、ペダル振動を低減させる。
【0038】
セカンダリ側は、第一ゲートバルブ122Bと、インレットバルブ124FRと、インレットバルブ124RLと、アキュムレータ126Bを備えている。これに加え、セカンダリ側は、アウトレットバルブ128FRと、アウトレットバルブ128RLと、第二ゲートバルブ130Bと、ポンプ132と、ダンパー室134Bを備えている。すなわち、プライマリ側とセカンダリ側は、ポンプ132を共有している。また、セカンダリ側が備える各種の構成は、プライマリ側が備える構成と対応する。
【0039】
各第一ゲートバルブ122、各インレットバルブ124、各アウトレットバルブ128、各第二ゲートバルブ130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る。
また、各第一ゲートバルブ122及び各インレットバルブ124は、非励磁のノーマル位置で流路を開放し、各アウトレットバルブ128及び各第二ゲートバルブ130は、非励磁のノーマル位置で流路を閉鎖するように形成する。
【0040】
以上の構成により、プライマリ側を例に説明すると、マスタシリンダ24からの液圧が、ダイレクトにホイールシリンダ32FL及び32RRに伝達されて、通常ブレーキとなる。これは、第一ゲートバルブ122A、インレットバルブ124FL及び124RR)、アウトレットバルブ128FL及び128RR、第二ゲートバルブ130Aが全て非励磁のノーマル位置である状態で発生する。
【0041】
また、ブレーキペダルが非操作状態であっても、マスタシリンダ24内のブレーキ液を、第二ゲートバルブ130Aを介して吸入する。さらに、吐出される液圧を、インレットバルブ124FL及び124RRを介して、ホイールシリンダ32FL及び32RRに伝達して、増圧させることが可能である。これは、インレットバルブ124FL及び124RRと、アウトレットバルブ128FL及び128RRを非励磁のノーマル位置にしたまま、第一ゲートバルブ122Aを励磁して閉鎖する。これに加え、第二ゲートバルブ130Aを励磁して開放し、更にポンプ132を駆動することで可能となる。
【0042】
また、ホイールシリンダ32FL及び32RRから、マスタシリンダ24及びアキュムレータ126へのそれぞれの流路を遮断して、ホイールシリンダ32FL及び32RRの液圧を保持することが可能となる。これは、第一ゲートバルブ122Aと、アウトレットバルブ128FL及び128RRと、第二ゲートバルブ130A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124FL及び124RRを励磁して閉鎖すると可能である。
【0043】
さらに、ホイールシリンダ32FL及び32RRの液圧をアキュムレータ126に流入させて減圧させることが可能となる。これは、第一ゲートバルブ122A及び第二ゲートバルブ130A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124FL及び124RRを励磁して閉鎖すると共に、アウトレットバルブ128FL及び128RRを励磁して開放すると可能となる。
そして、アキュムレータ126に流入した液圧は、ポンプ132によって吸入され、マスタシリンダ24に戻される。
【0044】
なお、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、上述したプライマリ側の動作と同様であるため、その説明は省略する。
したがって、制駆動力コントローラ20は、各第一ゲートバルブ122、各インレットバルブ124、各アウトレットバルブ128、各第二ゲートバルブ130、ポンプ132を駆動制御して、各ホイールシリンダ32の液圧を、増圧・保持・減圧する。
【0045】
(フリクション検出ブロック34の構成)
次に、
図1及び
図2を参照しつつ、
図3から
図12を用いて、フリクション検出ブロック34の構成を説明する。
図3は、フリクション検出ブロック34の概略構成を示すブロック図である。
図3中に示すように、フリクション検出ブロック34は、制動力算出部40と、駆動力算出部42と、サスペンション状態算出部44と、サスペンション横力算出部46を備える。これに加え、フリクション検出ブロック34は、制動力フリクション算出部48と、駆動力フリクション算出部50と、サスペンション状態フリクション算出部52と、横力フリクション算出部54と、総フリクション算出部56を備える。
【0046】
図4は、制動力算出部40の概略構成を示すブロック図である。
図4中に示すように、制動力算出部40は、ブレーキ液圧合算部58と、ブレーキ液圧値選択部60と、車輪制動力算出部62を備える。
ここで、ブレーキ液圧合算部58、ブレーキ液圧値選択部60及び車輪制動力算出部62で行なう処理は、各車輪W(右前輪WFR、左前輪WFL、右後輪WRR、左後輪WRL)に対して個別に行なう。
【0047】
ブレーキ液圧合算部58は、ドライバブレーキ液圧センサ8から、ドライバブレーキ液圧信号(図中では、「ドライバブレーキ液圧」と示す)の入力を受ける。また、ブレーキ液圧合算部58は、ブレーキアクチュエータ26から、付加機能ブレーキ液圧信号(図中では、「付加機能ブレーキ液圧」と示す)と、VDC液圧信号(図中では、「VDC液圧」と示す)の入力を受ける。
そして、ブレーキ液圧合算部58は、入力を受けたドライバブレーキ液圧信号が含む液圧と、付加機能ブレーキ液圧信号及びVDC液圧信号が含む指令値に応じた液圧を合算する。そして、合算した液圧を含む情報信号(以降の説明では、「液圧合算値信号」と記載する場合がある)を、ブレーキ液圧値選択部60へ出力する。
【0048】
なお、VDC液圧信号が含む指令値に応じた液圧を他の液圧に合算する際には、例えば、走行支援モードスイッチ16が出力した走行支援モード状態信号を参照する。そして、VDCの制御が「ON」である状態が走行支援モード状態信号に含まれている場合のみ、VDC液圧信号が含む指令値に応じた液圧を他の液圧に合算する処理を行ってもよい。
【0049】
ブレーキ液圧値選択部60は、例えば、マルチプレクサ(multiplexer)回路を用いて形成する。また、ブレーキ液圧値選択部60は、ブレーキアクチュエータ26から、ABS作動フラグ信号(図中では、「ABS作動フラグ」と示す)の入力を受ける。また、ブレーキ液圧値選択部60は、ブレーキ液圧合算部58から、液圧合算値信号の入力を受ける。また、ブレーキ液圧値選択部60は、予め記憶しているブレーキ液圧が「0」である場合の液圧値を示す情報信号(図中では、「液圧ゼロ」と示す)の入力を受ける。
【0050】
そして、ABS作動フラグ信号が、ABS制御が作動している(「ON」)フラグ情報信号である場合、ブレーキ液圧が「0」である場合の液圧値を示す情報信号を選択する。一方、ABS作動フラグ信号が、ABS制御が作動していない(「OFF」)フラグ情報信号である場合、液圧合算値信号を選択する。さらに、選択した信号を、現在のブレーキ液圧を示す情報信号(以降の説明では、「現在液圧信号」と記載する場合がある)として、車輪制動力算出部62へ出力する。
【0051】
車輪制動力算出部62は、ブレーキ液圧値選択部60から入力を受けた現在液圧信号が含むブレーキ液圧を、予め記憶している制動力算出マップに適合させて、車輪Wの制動力を算出する。そして、算出した各車輪W別の制動力と、制動力を算出した車輪Wの個別ID(右前輪、左前輪、右後輪、左後輪)を含む情報信号(以降の説明では、「個別車輪制動力信号」と記載する場合がある)を、制動力フリクション算出部48へ出力する。さらに、個別車輪制動力信号を、操縦安定性制御ブロック38へ出力する。
【0052】
ここで、制動力算出マップは、図中に示すように、横軸にブレーキ液圧(図中では、「液圧」と示す)を示し、縦軸に車輪Wの制動力(図中では、「制動力」と示す)を示すマップである。また、制動力算出マップ中に示すブレーキ液圧と車輪Wの制動力との関係は、車輪Wを形成するタイヤのグリップ能力に応じて、その関係度合いが変化する。具体的には、ブレーキ液圧が増加して、車輪Wの制動力がタイヤのグリップ能力の限界に近づくほど、車輪Wの制動力は、その増加度合いが減少する。
以上により、制動力算出部40は、各車輪Wに対し、その制動力を個別に算出する。
【0053】
また、制動力算出部40は、車両Vの走行制御に基づく車輪Wの制動力を算出する。ここで、車両Vの走行制御とは、車両Vの運転者による制動力要求の制御と、運転者による駆動力要求の制御と、車両Vのシステム制御を含む。また、車両Vのシステム制御とは、例えば、上述した先行車追従走行制御や、車線維持走行制御(レーンキープ制御)等である。
【0054】
図5は、駆動力算出部42の概略構成を示すブロック図である。
図5中に示すように、駆動力算出部42は、推定トルク算出部64と、トルク値選択部66と、車輪駆動力算出部68を備える。
ここで、推定トルク算出部64、トルク値選択部66及び車輪駆動力算出部68で行なう処理は、各車輪Wに対して個別に行なう。
推定トルク算出部64は、アクセル開度センサ10から、アクセル開度信号(図中では、「アクセル開度」と示す)の入力を受ける。また、推定トルク算出部64は、動力コントロールユニット28から、現在トルク信号(図中では、「現在エンジントルク」と示す)と、トルクコントロール信号(図中では、「トルクコントロール機能」と示す)の入力を受ける。
【0055】
そして、推定トルク算出部64は、入力を受けたアクセル開度信号が含むアクセル開度と、現在トルク信号が含むトルクと、トルクコントロール信号が含むトルクに基づき、推定エンジントルクを算出する。そして、算出した推定エンジントルクを含む情報信号(以降の説明では、「推定エンジントルク信号」と記載する場合がある)を、トルク値選択部66へ出力する。
【0056】
トルク値選択部66は、例えば、ブレーキ液圧値選択部60と同様、マルチプレクサ回路を用いて形成する。また、トルク値選択部66は、動力コントロールユニット28から、TCS作動フラグ信号(図中では、「TCS作動フラグ」と示す)の入力を受ける。また、トルク値選択部66は、推定トルク算出部64から、推定エンジントルク信号の入力を受ける。また、トルク値選択部66は、予め記憶しているトルクが「0」である状態を示す情報信号(図中では、「トルクゼロ」と示す)の入力を受ける。
【0057】
そして、TCS作動フラグ信号が、TCS制御が作動している(「ON」)フラグ情報信号である場合、トルクが「0」である情報信号を選択する。一方、TCS作動フラグ信号が、TCS制御が作動していない(「OFF」)フラグ情報信号である場合、推定エンジントルク信号を選択する。さらに、選択した信号を、現在のトルクを示す情報信号(以降の説明では、「現在トルク信号」と記載する場合がある)として、車輪駆動力算出部68へ出力する。
【0058】
車輪駆動力算出部68は、トルク値選択部66から入力を受けた現在トルク信号が含むトルクを、予め記憶している駆動力算出マップに適合させて、右前輪WFR及び左前輪WFLの駆動力を算出する。そして、算出した車輪W別の駆動力と、駆動力を算出した車輪Wの個別IDを含む情報信号(以降の説明では、「個別車輪駆動力信号」と記載する場合がある)を、駆動力フリクション算出部50及び操縦安定性制御ブロック38へ出力する。
【0059】
ここで、駆動力算出マップは、図中に示すように、横軸にトルクを示し、縦軸に車輪Wの駆動力(図中では、「駆動力」と示す)を示すマップである。また、駆動力算出マップ中に示すトルクと車輪Wの駆動力との関係は、車輪Wを形成するタイヤのグリップ能力に応じて、その関係度合いが変化する。具体的には、トルクが増加して、車輪Wの駆動力がタイヤのグリップ能力の限界に近づくほど、車輪Wの駆動力は、その増加度合いが減少する。
以上により、駆動力算出部42は、各車輪Wに対し、その駆動力を個別に算出する。
また、駆動力算出部42は、車両Vの走行制御に基づく車輪Wの駆動力を算出する。なお、車両Vの走行制御とは、上述した制動力算出部40の説明と同様である。
【0060】
図6は、サスペンション状態算出部44の概略構成を示すブロック図である。
図6中に示すように、サスペンション状態算出部44は、バネ上側積分処理部70と、バネ下側積分処理部72と、上下加速度加減算処理部74を備える。これに加え、サスペンション状態算出部44は、ストローク速度積分処理部76と、ストローク速度微分処理部78と、車輪ストローク選択部80と、車輪ストローク速度選択部82を備える。
【0061】
ここで、バネ上側積分処理部70、バネ下側積分処理部72、上下加速度加減算処理部74、ストローク速度積分処理部76で行なう処理は、各サスペンションSPに対して個別に行なう。これに加え、ストローク速度微分処理部78、車輪ストローク選択部80、車輪ストローク速度選択部82で行なう処理は、各サスペンションSPに対して個別に行なう。
【0062】
バネ上側積分処理部70は、バネ上上下加速度センサの機能を有するブロック(図中では、「バネ上上下Gセンサ」と示す)から、バネ上上下加速度信号の入力を受ける。そして、バネ上側積分処理部70は、入力を受けたバネ上上下加速度信号が含むバネ上部分における上下方向への加速度を積分し、バネ上部分における上下方向へのサスペンションSPの変位速度を算出する。そして、算出したバネ上部分における上下方向へのサスペンションSPの変位速度を含む情報信号(以降の説明では、「バネ上上下速度信号」と記載する場合がある)を、上下加速度加減算処理部74へ出力する。
【0063】
バネ下側積分処理部72は、バネ下上下加速度センサの機能を有するブロック(図中では、「バネ下上下Gセンサ」と示す)から、バネ下上下加速度信号の入力を受ける。そして、バネ下側積分処理部72は、入力を受けたバネ下上下加速度信号が含むバネ下部分における上下方向への加速度を積分し、バネ下部分における上下方向へのサスペンションSPの変位速度を算出する。さらに、算出したバネ下部分における上下方向へのサスペンションSPの変位速度を含む情報信号(以降の説明では、「バネ下上下速度信号」と記載する場合がある)を、上下加速度加減算処理部74へ出力する。
【0064】
上下加速度加減算処理部74は、バネ上側積分処理部70からバネ上上下速度信号の入力を受け、バネ下側積分処理部72からバネ下上下速度信号の入力を受ける。そして、入力を受けたバネ上上下速度信号が含む変位速度から、入力を受けたバネ下上下速度信号が含む変位速度を減算し、サスペンションSPの推定ストローク速度を算出する。さらに、算出した推定ストローク速度を含む情報信号(以降の説明では、「推定ストローク速度信号」と記載する場合がある)を、ストローク速度積分処理部76及び車輪ストローク速度選択部82へ出力する。
【0065】
ストローク速度積分処理部76は、上下加速度加減算処理部74から入力を受けた推定ストローク速度信号が含む推定ストローク速度を積分し、サスペンションSPの推定ストローク量(推定変位量)を算出する。そして、算出したサスペンションSPの推定ストローク量を含む情報信号(以降の説明では、「推定ストローク量信号」と記載する場合がある)を、車輪ストローク選択部80へ出力する。
【0066】
ストローク速度微分処理部78は、ストロークセンサ14から入力を受けた実測ストローク量信号が含むサスペンションSPの実測ストローク量を単位時間で微分し、サスペンションSPの実測ストローク速度を算出する。そして、算出したサスペンションSPの実測ストローク速度を含む情報信号(以降の説明では、「実測ストローク速度信号」と記載する場合がある)を、車輪ストローク速度選択部82へ出力する。
【0067】
車輪ストローク選択部80は、実測ストローク量信号が含む実測ストローク量と、推定ストローク量信号が含む推定ストローク量のうち一方を、サスペンションSPのストローク量として選択する。そして、選択したストローク量とサスペンションSPの中立位置に基づき、サスペンションSPのストローク位置を算出する。ここで、サスペンションSPの中立位置とは、無負荷の状態におけるサスペンションSPの位置である。また、サスペンションSPのストローク位置とは、無負荷の状態におけるサスペンションSPの位置を基準として、選択したストローク量だけ変位した位置である。
【0068】
さらに、車輪ストローク選択部80は、算出したストローク位置を含む情報信号(以降の説明では、「サスペンションストローク位置信号」と記載する場合がある)を、サスペンション状態フリクション算出部52へ出力する。なお、サスペンションストローク位置信号は、ストローク量を選択したサスペンションSPを設置した車輪Wの個別IDを含む。
ここで、車輪ストローク選択部80は、例えば、ストロークセンサ14に故障等の異常が発生している場合に、推定ストローク量をサスペンションSPのストローク量として選択する処理を行う。
【0069】
車輪ストローク速度選択部82は、推定ストローク速度信号が含む推定ストローク速度と、実測ストローク速度信号が含む実測ストローク速度のうち一方を、サスペンションSPのストローク速度として選択する。そして、選択したストローク速度を含む情報信号(以降の説明では、「サスペンションストローク速度信号」と記載する場合がある)を、サスペンション状態フリクション算出部52へ出力する。なお、サスペンションストローク速度信号は、ストローク速度を選択したサスペンションSPを設置した車輪Wの個別IDを含む。
【0070】
ここで、車輪ストローク速度選択部82は、例えば、ストロークセンサ14に故障等の異常が発生している場合に、推定ストローク速度をサスペンションSPのストローク速度として選択する処理を行う。
以上により、サスペンション状態算出部44は、各サスペンションSP(サスペンションSPFR、サスペンションSPFL、サスペンションSPRR、サスペンションSPRL)に対し、そのストローク位置を個別に算出する。
また、サスペンション状態算出部44は、各サスペンションSPに対し、そのストローク速度を個別に算出する。
【0071】
図7は、サスペンション横力算出部46の概略構成を示すブロック図である。
図7中に示すように、サスペンション横力算出部46は、車両状態算出部84と、横加速度選択部86と、第一車輪サスペンション横力算出部88と、第二車輪サスペンション横力算出部90と、横力決定部92を備える。
ここで、車両状態算出部84、横加速度選択部86、第一車輪サスペンション横力算出部88、第二車輪サスペンション横力算出部90、横力決定部92で行なう処理は、各サスペンションSPに対して個別に行なう。
【0072】
車両状態算出部84は、車輪速センサ18から、車両Vの速度(車速)を検出するための車輪Wの回転速度を含む車輪速信号(図中では、「車速」と示す)の入力を受ける。また、車両状態算出部84は、操舵角センサ6から現在操舵角信号(図中では、「舵角」と示す)の入力を受ける。
そして、車両状態算出部84は、車輪速信号が含む車輪Wの回転速度に基づく車速と、現在操舵角信号が含む現在操舵角を用いて、推定横加速度を算出する。そして、算出した推定横加速度を含む情報信号(以降の説明では、「推定横加速度信号」と記載する場合がある)を、横加速度選択部86へ出力する。
【0073】
ここで、推定横加速度の算出は、入力を受けた車速と操舵角を、予め記憶している運動方程式に代入して行なう。なお、運動方程式は、例えば、車両Vの構成が二輪駆動車(2WD)の場合と、四輪駆動車(4WD)の場合の二通りを記憶させておく。
また、車両状態算出部84は、車輪速信号が含む車輪Wの回転速度に基づく車速と、現在操舵角信号が含む現在操舵角を用いて、例えば、車輪Wに対し、予め設定した荷重当たりのスリップ角を、車両状態として算出する。そして、算出した車両状態を含む情報信号(以降の説明では、「算出車両状態信号」と記載する場合がある)を、第二車輪サスペンション横力算出部90へ出力する。
【0074】
横加速度選択部86は、車両状態算出部84から推定横加速度信号の入力を受け、横加速度センサの機能を有するブロック(図中では、「横Gセンサ」と示す)から実測横加速度信号の入力を受ける。そして、推定横加速度信号が含む推定横加速度と、実測横加速度信号が含む実測横加速度のうち一方を、車体の横方向の加速度として選択する。さらに、選択した横方向の加速度を含む情報信号(以降の説明では、「選択横方向加速度信号」と記載する場合がある)を、第一車輪サスペンション横力算出部88へ出力する。
ここで、横加速度選択部86は、例えば、Gセンサ2(横加速度センサの機能を有するブロック)に故障等の異常が発生している場合に、推定横加速度を車体の横方向の加速度として選択する処理を行う。
【0075】
第一車輪サスペンション横力算出部88は、横加速度選択部86から入力を受けた選択横方向加速度信号が含む横方向の加速度を、予め記憶している横力算出マップに適合させて、サスペンションSPの横力を算出する。そして、算出した各サスペンションSP別の横力を含む情報信号(以降の説明では、「第一個別車輪横力信号」と記載する場合がある)を、横力決定部92へ出力する。なお、第一個別車輪横力信号は、横力を算出したサスペンションSPを設置した車輪Wの個別IDを含む。
【0076】
ここで、横力算出マップは、図中に示すように、横軸に横方向の加速度(図中では、「横G」と示す)を示し、縦軸にサスペンションSPの横力(図中では、「サスペンション横力」と示す)を示すマップである。また、横力算出マップ中に示す横方向の加速度と横力との関係は、車輪Wを形成するタイヤのグリップ能力に応じて、その関係度合いが変化する。具体的には、トルクが増加して、サスペンションSPの横力がタイヤのグリップ能力の限界に近づくほど、サスペンションSPの横力は、その増加度合いが減少する。
【0077】
第二車輪サスペンション横力算出部90は、車両状態算出部84から入力を受けた算出車両状態信号が含む車両状態を、予め記憶している車輪Wの諸元(タイヤモデル)に代入して、サスペンションSPの横力を算出する。そして、算出した各サスペンションSP別の横力を含む情報信号(以降の説明では、「第二個別車輪横力信号」と記載する場合がある)を、横力決定部92へ出力する。なお、第一個別車輪横力信号は、第二個別車輪横力信号と同様、横力を算出したサスペンションSPを設置した車輪Wの個別IDを含む。
なお、第二車輪サスペンション横力算出部90に記憶している車輪Wの諸元は、車両Vの走行距離等に応じて更新・変更してもよい。
【0078】
横力決定部92は、第一個別車輪横力信号が含む横力と、第二個別車輪横力信号が含む横力のうち少なくとも一方に基づき、各サスペンションSP別の横力を算出する。そして、算出した各サスペンションSP別の横力を含む情報信号(以降の説明では、「各輪横力信号」と記載する場合がある)を、横力フリクション算出部54へ出力する。
ここで、横力決定部92が行なう処理では、例えば、第一個別車輪横力信号が含む横力と第二個別車輪横力信号が含む横力のうち一方を、各サスペンションSP別の横力として算出してもよい。また、二つの横力の平均値を、各サスペンションSP別の横力として算出してもよい。
【0079】
以上により、サスペンション横力算出部46は、各サスペンションSPに対し、その横力を個別に算出する。
制動力フリクション算出部48は、制動力算出部40から入力を受けた個別車輪制動力信号が含む制動力を、予め記憶している制動力フリクション算出マップに適合させる。これにより、制動力によって、各サスペンションSPに発生するフリクションを算出する。そして、算出した各サスペンションSP別のフリクションを含む情報信号(以降の説明では、「制動力フリクション信号」と記載する場合がある)を、総フリクション算出部56へ出力する。なお、以降の説明では、制動力によりサスペンションSPに発生するフリクションを、「制動力フリクション」と記載する場合がある。
【0080】
ここで、制動力フリクション算出マップは、
図8中に示すように、横軸に車輪Wの制動力(図中では、「制動力[N]」と示す)を示すマップである。さらに、制動力フリクション算出マップは、縦軸に、制動力によりサスペンションSPに発生するフリクション(図中では、「フリクション‐制動力[N]」と示す)を示すマップである。なお、
図8は、制動力フリクション算出マップを示す図である。また、
図8中では、制動力により前輪WFと車体とを連結するサスペンションSP(サスペンションSPFR、サスペンションSPFL)に発生するフリクションを実線(図中では、「フリクション‐前軸制動力[N]」と示す)で示す。また、
図8中では、制動力により後輪WRと車体とを連結するサスペンションSP(サスペンションSPRR、サスペンションSPRL)に発生するフリクションを破線(図中では、「フリクション‐後軸制動力[N]」と示す)で示す。
【0081】
以上により、制動力フリクション算出部48は、制動力算出部40が算出した制動力に基づいて発生する制動力フリクションを、各サスペンションSPに対して個別に算出する。なお、制動力フリクションは、制動力算出部40が算出した制動力に基づいてサスペンションSPに発生するフリクションの推定値である。
【0082】
駆動力フリクション算出部50は、駆動力算出部42から入力を受けた個別車輪駆動力信号が含む駆動力を、予め記憶している駆動力フリクション算出マップに適合させる。これにより、駆動力によって、各サスペンションSPに発生するフリクションを算出する。そして、算出した各サスペンションSP別のフリクションを含む情報信号(以降の説明では、「駆動力フリクション信号」と記載する場合がある)を、総フリクション算出部56へ出力する。なお、以降の説明では、駆動力によりサスペンションSPに発生するフリクションを、「駆動力フリクション」と記載する場合がある。
【0083】
ここで、駆動力フリクション算出マップは、
図9中に示すように、横軸に車輪Wの駆動力(図中では、「駆動力[N]」と示す)を示すマップである。さらに、駆動力フリクション算出マップは、縦軸に、駆動力によりサスペンションSPに発生するフリクション(図中では、「フリクション‐駆動力[N]」と示す)を示すマップである。なお、
図9は、駆動力フリクション算出マップを示す図である。また、
図9中では、駆動力により前輪WFと車体とを連結するサスペンションSP(サスペンションSPFR、サスペンションSPFL)に発生するフリクションを実線(図中では、「フリクション‐前軸駆動力[N]」と示す)で示す。
【0084】
また、
図9中では、駆動力により後輪WRと車体とを連結するサスペンションSP(サスペンションSPRR、サスペンションSPRL)に発生するフリクションを破線(図中では、「フリクション‐後軸駆動力[N]」と示す)で示す。さらに、
図9中に示す駆動力フリクション算出マップでは、マップの右半分を加速状態の領域として用い、マップの左半分をエンジンブレーキ作動状態の領域として用いる。
以上により、駆動力フリクション算出部50は、駆動力算出部42が算出した駆動力に基づいて発生する駆動力フリクションを、各サスペンションSP(サスペンションSPFR、サスペンションSPFL)に対して個別に算出する。なお、駆動力フリクションは、駆動力算出部42が算出した駆動力に基づいてサスペンションSPに発生するフリクションの推定値である。
【0085】
サスペンション状態フリクション算出部52は、サスペンション状態算出部44から入力を受けたサスペンションストローク位置信号が含むストローク位置を、予め記憶しているストローク位置フリクション算出マップに適合させる。これにより、サスペンション状態フリクション算出部52は、ストローク位置に応じてサスペンションSPに発生するフリクションを算出する。そして、算出した各サスペンションSP別のフリクションを含む情報信号(以降の説明では、「ストローク位置フリクション信号」と記載する場合がある)を、総フリクション算出部56へ出力する。なお、以降の説明では、ストローク位置に応じてサスペンションSPに発生するフリクションを、「ストローク位置フリクション」と記載する場合がある。
ここで、ストローク位置フリクション算出マップは、
図10中に示すように、横軸にサスペンションSPのストローク位置(図中では、「ストローク位置[mm]」と示す)を示すマップである。さらに、ストローク位置フリクション算出マップは、縦軸に、ストローク位置に応じてサスペンションSPに発生するフリクション(図中では、「フリクション‐ストローク位置[N]」と示す)を示すマップである。なお、
図10は、ストローク位置フリクション算出マップを示す図である。また、
図10中では、ストローク位置に応じて前輪WFと車体とを連結するサスペンションSP(サスペンションSPFR、サスペンションSPFL)に発生するフリクションを実線(図中では、「フリクション‐前軸ストローク位置[mm]」と示す)で示す。また、ストローク位置に応じて後輪WRと車体とを連結するサスペンションSP(サスペンションSPRR、サスペンションSPRL)に発生するフリクションを破線(図中では、「フリクション‐後軸ストローク位置[mm]」と示す)で示す。さらに、
図10中に示すストローク位置フリクション算出マップでは、マップの右半分を上方への変位を示す領域として用い、マップの左半分を下方への変位を示す領域として用いる。
【0086】
また、サスペンション状態フリクション算出部52は、サスペンション状態算出部44から入力を受けたサスペンションストローク速度信号が含むストローク速度を、予め記憶しているストローク速度フリクション算出マップに適合させる。これにより、サスペンション状態フリクション算出部52は、ストローク速度に応じてサスペンションSPに発生するフリクションを算出する。そして、算出した各サスペンションSP別のフリクションを含む情報信号(以降の説明では、「ストローク速度フリクション信号」と記載する場合がある)を、総フリクション算出部56へ出力する。なお、以降の説明では、ストローク速度に応じてサスペンションSPに発生するフリクションを、「ストローク速度フリクション」と記載する場合がある。
【0087】
ここで、ストローク速度フリクション算出マップは、
図11中に示すように、横軸にサスペンションSPのストローク速度(図中では、「ストローク速度[m/s]」と示す)を示すマップである。さらに、ストローク速度フリクション算出マップは、縦軸に、ストローク速度に応じてサスペンションSPに発生するフリクション(図中では、「フリクション‐ストローク速度[N]」と示す)を示すマップである。なお、
図11は、ストローク速度フリクション算出マップを示す図である。また、
図11中では、ストローク速度に応じて前輪WFと車体とを連結するサスペンションSP(サスペンションSPFR、サスペンションSPFL)に発生するフリクションを実線(図中では、「フリクション‐前軸ストローク速度[m/s]」と示す)で示す。また、ストローク速度に応じて後輪WRと車体とを連結するサスペンションSP(サスペンションSPRR、サスペンションSPRL)に発生するフリクションを破線(図中では、「フリクション‐後軸ストローク速度[m/s]」と示す)で示す。さらに、
図11中に示すストローク速度フリクション算出マップでは、マップの右半分を上方への変位を示す領域として用い、マップの左半分を下方への変位を示す領域として用いる。
【0088】
以上により、サスペンション状態フリクション算出部52は、サスペンション状態算出部44が算出したストローク位置に基づいて発生するストローク位置フリクションを、各サスペンションSPに対して個別に算出する。なお、ストローク位置フリクションは、サスペンション状態算出部44が算出したストローク位置に基づいてサスペンションSPに発生するフリクションの推定値である。
また、サスペンション状態フリクション算出部52は、サスペンション状態算出部44が算出したストローク速度に基づいて発生するストローク速度フリクションを、各サスペンションSPに対して個別に算出する。なお、ストローク速度フリクションは、サスペンション状態算出部44が算出したストローク速度に基づいてサスペンションSPに発生するフリクションの推定値である。
【0089】
横力フリクション算出部54は、サスペンション横力算出部46から入力を受けた各輪横力信号が含む各サスペンションSP別の横力を、予め記憶している横力フリクション算出マップに適合させる。これにより、横力フリクション算出部54は、横力に応じてサスペンションSPに発生するフリクションを算出する。そして、算出した各サスペンションSP別のフリクションを含む情報信号(以降の説明では、「横力フリクション信号」と記載する場合がある)を、総フリクション算出部56へ出力する。なお、以降の説明では、横力に応じてサスペンションSPに発生するフリクションを、「横力フリクション」と記載する場合がある。
【0090】
ここで、横力フリクション算出マップは、
図12中に示すように、横軸に、サスペンションSPの横力(図中では、「横力[N]」と示す)を示すマップである。さらに、横力フリクション算出マップは、縦軸に、横力に応じてサスペンションSPに発生するフリクション(図中では、「フリクション‐横力[N]」と示す)を示すマップである。なお、
図12は、横力フリクション算出マップを示す図である。また、
図12中では、横力に応じて前輪WFと車体とを連結するサスペンションSP(サスペンションSPFR、サスペンションSPFL)に発生するフリクションを実線(図中では、「フリクション‐前軸横力[N]」と示す)で示す。また、横力に応じて後輪WRと車体とを連結するサスペンションSP(サスペンションSPRR、サスペンションSPRL)に発生するフリクションを破線(図中では、「フリクション‐後軸横力[N]」と示す)で示す。さらに、
図12中に示す横力フリクション算出マップでは、マップの右半分を、車両Vを車両前後方向後方から見た右側への横力に対応した領域として用い、マップの左半分を、車両Vを車両前後方向後方から見た左側への横力に対応した領域として用いる。
【0091】
以上により、横力フリクション算出部54は、サスペンション横力算出部46が算出した横力に基づいて発生する横力フリクションを、各サスペンションSPに対して個別に算出する。なお、横力フリクションは、サスペンション横力算出部46が算出した横力に基づいてサスペンションSPに発生するフリクションの推定値である。
なお、上述した制動力フリクション算出マップ、駆動力フリクション算出マップ、ストローク位置フリクション算出マップ、ストローク速度フリクション算出マップ、横力フリクション算出マップは、台上走行や路上走行等で計測したデータを用いて形成する。ここで、台上走行とは、例えば、シャシーダイナモメーター(chassis dynamometer)上の走行である。
【0092】
総フリクション算出部56は、制動力フリクション算出部48から制動力フリクション信号の入力を受け、駆動力フリクション算出部50から駆動力フリクション信号の入力を受ける。これに加え、サスペンション状態フリクション算出部52からストローク位置フリクション信号及びストローク速度フリクション信号の入力を受け、横力フリクション算出部54から横力フリクション信号の入力を受ける。そして、制動力フリクションと、駆動力フリクションと、ストローク位置フリクションと、ストローク速度フリクションと、横力フリクションを合算する。
【0093】
これにより、一つのサスペンションSPの総フリクション(以降の説明では、「各輪総フリクション」と記載する場合がある)を算出する。さらに、算出した各輪総フリクションを含む情報信号(以降の説明では、「各輪総フリクション信号」と記載する場合がある)を、乗り心地制御ブロック36及び操縦安定性制御ブロック38へ出力する。
【0094】
(乗り心地制御ブロック36の構成)
次に、
図1から
図12を参照しつつ、
図13を用いて、乗り心地制御ブロック36の構成を説明する。
図13は、乗り心地制御ブロック36の概略構成を示すブロック図である。
図13中に示すように、乗り心地制御ブロック36は、乗り心地制御側車両挙動算出部94と、挙動抑制フリクション算出部112と、乗り心地制御側目標フリクション算出部96を備える。これに加え、乗り心地制御ブロック36は、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98と、制動力指令値算出部100Aと、モータ側駆動力指令値算出部101Aと、エンジン側駆動力指令値算出部102Aを備える。
【0095】
乗り心地制御側車両挙動算出部94は、上述した車輪速信号(図中では、「車速」と示す)、現在操舵角信号(図中では、「舵角」と示す)の入力を受ける。これに加え、乗り心地制御側車両挙動算出部94は、バネ上上下加速度信号、バネ下上下加速度信号及び実測ストローク量信号(図中では、「サスペンション」と示す)の入力を受ける。また、乗り心地制御側車両挙動算出部94には、予め、車両Vの諸元(車重、車重のバランス等、以降の説明では、「車両諸元」と記載する場合がある)を記憶させてある。
【0096】
また、乗り心地制御側車両挙動算出部94は、バネ上上下加速度、バネ下上下加速度、実測ストローク量を用いて、車両Vの上下方向への挙動の推定値である、推定上下挙動を算出する。そして、算出した推定上下挙動を含む情報信号(以降の説明では、「推定上下挙動信号」と記載する場合がある)を、挙動抑制フリクション算出部112へ出力する。なお、推定上下挙動を算出する処理は、車両諸元を参照して行なってもよい。すなわち、乗り心地制御側車両挙動算出部94は、車体に発生する上下方向への挙動である、車体の上下挙動を算出する。
【0097】
また、乗り心地制御側車両挙動算出部94は、車速と現在操舵角を用いて、車両Vのヨーレートの推定値である、推定ヨーレートを算出する。そして、算出した推定ヨーレートを含む情報信号(以降の説明では、「推定ヨーレート信号」と記載する場合がある)を、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98へ出力する。なお、推定ヨーレートを算出する処理は、車両諸元を参照して行なってもよい。
【0098】
挙動抑制フリクション算出部112は、乗り心地制御側車両挙動算出部94から推定上下挙動信号の入力を受け、推定上下挙動信号が含む推定上下挙動を、予め記憶している目標フリクション算出マップに適合させて、挙動抑制フリクションを算出する。そして、算出した挙動抑制フリクションを含む情報信号(以降の説明では、「挙動抑制フリクション信号」と記載する場合がある)を、乗り心地制御側目標フリクション算出部96へ出力する。
【0099】
ここで、目標フリクション算出マップは、図中に示すように、横軸に推定上下挙動(図中では、「上下挙動」と示す)を示し、縦軸に挙動抑制フリクション(図中では、「フリクション」と示す)を示すマップである。また、目標フリクション算出マップに示す推定上下挙動と挙動抑制フリクションとの関係は、予め、台上走行や路上走行等で計測したデータを用いて形成する。
【0100】
また、挙動抑制フリクションとは、車両Vの上下挙動を抑制するために必要な、各サスペンションSPに発生させるフリクションである。
乗り心地制御側目標フリクション算出部96は、挙動抑制フリクション算出部112から挙動抑制フリクション信号の入力を受け、総フリクション算出部56から各輪総フリクション信号の入力を受ける。また、乗り心地制御側目標フリクション算出部96は、上述した車輪速信号の入力を受ける。
【0101】
そして、乗り心地制御側目標フリクション算出部96は、挙動抑制フリクションと、各輪総フリクションと、車速を用いて、乗り心地制御用各輪目標フリクションを算出する。具体的には、挙動抑制フリクションから各輪総フリクションを減算したフリクションを、乗り心地制御用各輪目標フリクションとして算出する。
ここで、乗り心地制御用各輪目標フリクションとは、車両Vの上下挙動を抑制するために、各サスペンションSPに発生させるフリクションの目標値である。
【0102】
さらに、乗り心地制御側目標フリクション算出部96は、乗り心地制御用各輪目標フリクションと各輪総フリクションとの差分値である乗り心地制御用フリクション差分値を算出する。そして、算出した乗り心地制御用フリクション差分値を含む情報信号(以降の説明では、「乗り心地制御用フリクション差分値信号」と記載する場合がある)を、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98へ出力する。
乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98は、乗り心地制御側目標フリクション算出部96から乗り心地制御用フリクション差分値信号の入力を受け、総フリクション算出部56から各輪総フリクション信号の入力を受ける。また、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98は、乗り心地制御側車両挙動算出部94から推定ヨーレート信号の入力を受ける。
【0103】
そして、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98は、各輪総フリクション及び乗り心地制御用各輪目標フリクションを用いて、全てのサスペンションSPに対し、乗り心地制御用各輪目標フリクションに対する総フリクションの過不足分を個別に算出する。
ここで、過不足分の算出は、総フリクション算出部56が算出した総フリクションと、乗り心地制御側目標フリクション算出部96が算出した乗り心地制御用各輪目標フリクションに基づいて行なう。具体的には、例えば、総フリクションが乗り心地制御用各輪目標フリクション未満である場合に、乗り心地制御用各輪目標フリクションから総フリクションを減算して、乗り心地制御用各輪目標フリクションに対する総フリクションの不足分を算出する。
【0104】
また、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98は、推定ヨーレート、各輪総フリクション及び乗り心地制御用各輪目標フリクションを用いて、制駆動力分配指令値を演算する。
ここで、制駆動力分配指令値とは、制動力によるフリクション及び駆動力によるフリクションのうち少なくとも一方を、各サスペンションSPに発生させる指令値である。
【0105】
また、駆動力によるフリクションには、エンジン30Bが発生させる駆動力によるフリクションと、駆動用モータ30Aが発生させる駆動力によるフリクションがある。なお、以降の説明では、エンジン30Bが発生させる駆動力によるフリクションを、「エンジンフリクション」と記載する場合がある。同様に、以降の説明では、駆動用モータ30Aが発生させる駆動力によるフリクションを、「モータフリクション」と記載する場合がある。
さらに、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98は、制駆動力分配指令値と過不足分のフリクションに基づき、フリクションを発生させるサスペンションSPにおける、制動力によるフリクションと駆動力によるフリクションの配分比を算出する。これにより、乗り心地制御側制駆動力配分比を算出する。
【0106】
ここで、乗り心地制御側制駆動力配分比とは、乗り心地制御用各輪目標フリクションに対する総フリクションの過不足分に相当するフリクションをサスペンションSPに発生させるために必要な、車輪Wの制動力と車輪Wの駆動力との配分比である。また、車輪Wの駆動力の配分比には、エンジン30Bが発生させる駆動力と駆動用モータ30Aが発生させる駆動力との配分比を含む。
したがって、乗り心地制御用各輪目標フリクションは目標値であり、乗り心地制御用各輪目標フリクションに対する各車輪Wのフリクションは実際値である。また、上述した過不足分の補正は、車輪Wの制動力及び車輪Wの駆動力のうち少なくとも一方によりサスペンションSPに発生させるフリクションで行う。
【0107】
なお、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98が乗り心地制御側制駆動力配分比を算出する処理の説明は、後述する。
さらに、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98は、算出した乗り心地制御側制駆動力配分比を含む情報信号(以降の説明では、「乗り心地制御側制駆動力配分比信号」と記載する場合がある)を、制動力指令値算出部100Aへ出力する。これに加え、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98は、乗り心地制御側制駆動力配分比信号を、モータ側駆動力指令値算出部101A及びエンジン側駆動力指令値算出部102Aへ出力する。
【0108】
制動力指令値算出部100Aは、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98から入力を受けた乗り心地制御側制駆動力配分比信号が含む乗り心地制御側制駆動力配分比のうち、車輪Wの制動力の配分比に基づいて、乗り心地制御側駆動力指令値を算出する。
ここで、乗り心地制御側制動力指令値は、乗り心地制御側制駆動力配分比信号が含む乗り心地制御側制駆動力配分比に基づくフリクションをサスペンションSPに発生させるための、車輪Wに対する制動力の最終指令値である。
【0109】
乗り心地制御側制動力指令値を算出した制動力指令値算出部100Aは、算出した乗り心地制御側制動力指令値を指令液圧(ブレーキ液圧)に換算する。そして、換算した指令液圧を含む情報信号である制動指令信号を、ブレーキアクチュエータ26へ出力する。
なお、乗り心地制御側制動力指令値を指令液圧に換算する処理の説明については、後述する。
【0110】
モータ側駆動力指令値算出部101Aは、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98から入力を受けた乗り心地制御側制駆動力配分比信号が含む乗り心地制御側制駆動力配分比を参照する。そして、乗り心地制御側制駆動力配分比のうち、車輪Wの駆動力が含む、駆動用モータ30Aで発生させる駆動力の配分比を取得する。
次に、取得した配分比に基づいて乗り心地制御側モータ駆動力指令値を算出し、この算出した乗り心地制御側モータ駆動力指令値を、駆動用モータ30Aで発生させる駆動トルクの補正値(モータ駆動トルク補正値)に換算する。さらに、換算したモータ駆動トルク補正値を含む情報信号である駆動指令信号を、動力コントロールユニット28へ出力する。
【0111】
エンジン側駆動力指令値算出部102Aは、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98から入力を受けた乗り心地制御側制駆動力配分比信号が含む乗り心地制御側制駆動力配分比を参照する。そして、乗り心地制御側制駆動力配分比のうち、車輪Wの駆動力が含む、エンジン30Bで発生させる駆動力の配分比を取得する。
次に、取得した配分比に基づいて乗り心地制御側エンジン駆動力指令値を算出し、この算出した乗り心地制御側エンジン駆動力指令値を、エンジン30Bで発生させる駆動トルクの補正値(エンジン駆動トルク補正値)に換算する。さらに、この換算したエンジン駆動トルク補正値を含む情報信号である駆動指令信号を、動力コントロールユニット28へ出力する。
【0112】
なお、乗り心地制御側モータ駆動力指令値をモータ駆動トルク補正値に換算する処理と、乗り心地制御側エンジン駆動力指令値をエンジン駆動トルク補正値に換算する処理の説明は、後述する。
ここで、乗り心地制御側駆動力指令値は、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98が算出した車輪Wの駆動力の配分比に基づくフリクションをサスペンションSPに発生させるための、車輪Wに対する駆動力の最終指令値(車輪Wの駆動力の指令値)である。また、乗り心地制御側駆動力指令値は、後述するように、車両Vの上下挙動を抑制するためのフリクションを各サスペンションSPに発生させるための、車輪Wに対する駆動力の最終指令値となる。
【0113】
(操縦安定性制御ブロック38の構成)
次に、
図1から
図13を参照しつつ、
図14を用いて、操縦安定性制御ブロック38の構成を説明する。
図14は、操縦安定性制御ブロック38の概略構成を示すブロック図である。
図14中に示すように、操縦安定性制御ブロック38は、推定前後力算出部104と、操縦安定性制御側車両挙動算出部106と、操縦安定性制御側目標フリクション算出部108を備える。これに加え、操縦安定性制御ブロック38は、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部110と、制動力指令値算出部100Bと、モータ側駆動力指令値算出部101Bと、エンジン側駆動力指令値算出部102Bを備える。
【0114】
推定前後力算出部104は、制動力算出部40から個別車輪制動力信号の入力を受け、駆動力算出部42から個別車輪駆動力信号の入力を受ける。そして、算出した各車輪W別の制動力及び個別IDと、算出した各車輪W別の駆動力及び個別IDを用いて、車両Vに作用する力のうち、車両前後方向への力の推定値である、推定前後力を算出する。
また、推定前後力算出部104は、算出した推定前後力を含む情報信号(以降の説明では、「推定前後力信号」と記載する場合がある)を、操縦安定性制御側車両挙動算出部106へ出力する。
【0115】
操縦安定性制御側車両挙動算出部106は、上述した車輪速信号(図中では、「車速」と示す)、現在操舵角信号(図中では、「舵角」と示す)、推定前後力信号の入力を受ける。また、操縦安定性制御側車両挙動算出部106には、予め、車両諸元を記憶させてある。
また、操縦安定性制御側車両挙動算出部106は、車速と現在操舵角を用いて、車両Vのロールレートの推定値である推定ロールレートを算出する。そして、算出した推定ロールレートを含む情報信号(以降の説明では、「推定ロールレート信号」と記載する場合がある)を、操縦安定性制御側目標フリクション算出部108へ出力する。なお、推定ロールレートを算出する処理は、車両諸元を参照して行なってもよい。
【0116】
また、操縦安定性制御側車両挙動算出部106は、推定前後力を用いて、車両Vのピッチレートの推定値である推定ピッチレートを算出する。そして、算出した推定ピッチレートを含む情報信号(以降の説明では、「推定ピッチレート信号」と記載する場合がある)を、操縦安定性制御側目標フリクション算出部108へ出力する。なお、推定ピッチレートを算出する処理は、車両諸元を参照して行なってもよい。
【0117】
操縦安定性制御側目標フリクション算出部108は、操縦安定性制御側車両挙動算出部106から推定ロールレート信号及び推定ピッチレート信号の入力を受け、総フリクション算出部56から各輪総フリクション信号の入力を受ける。また、操縦安定性制御側目標フリクション算出部108は、上述した車輪速信号の入力を受ける。
そして、操縦安定性制御側目標フリクション算出部108は、推定ロールレートと、推定ピッチレートと、各輪総フリクションと、車速を用いて、操縦安定性制御用各輪目標フリクションを算出する。
【0118】
ここで、操縦安定性制御用各輪目標フリクションとは、運転者の運転操作や上述したTCS制御等により車両Vに発生する上屋挙動(ピッチ挙動、ロール挙動)を抑制するために、各サスペンションSPに発生させるフリクションの目標値である。
さらに、操縦安定性制御側目標フリクション算出部108は、操縦安定性制御用各輪目標フリクションと各輪総フリクションとの差分値である操縦安定性制御用フリクション差分値を算出する。そして、算出した操縦安定性制御用フリクション差分値を含む情報信号(以降の説明では、「操縦安定性制御用フリクション差分値信号」と記載する場合がある)を、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部110へ出力する。
【0119】
操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部110は、操縦安定性制御側目標フリクション算出部108から操縦安定性制御用フリクション差分値信号の入力を受け、総フリクション算出部56から各輪総フリクション信号の入力を受ける。
そして、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部110は、各輪総フリクション及び操縦安定性制御用各輪目標フリクションを用いて、操縦安定性制御側制駆動力配分比を算出する。
【0120】
ここで、操縦安定性制御側制駆動力配分比とは、車両Vに発生する上屋挙動のうち、車両Vの操縦に関する挙動(ピッチ挙動、ロール挙動)を抑制するための、車輪Wの制動力と車輪Wの駆動力との配分比である。すなわち、操縦安定性制御側制駆動力配分比は、操縦安定性制御用各輪目標フリクション(目標値)に対する各車輪Wのフリクション(実際値)の過不足分を補正するために、車輪Wの制動力及び駆動力を制御するための配分である。また、車輪Wの駆動力の配分比には、上述した乗り心地制御側制駆動力配分比と同様、エンジン30Bが発生させる駆動力と駆動用モータ30Aが発生させる駆動力との配分比を含む。
【0121】
さらに、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部110は、算出した操縦安定性制御側制駆動力配分比を含む情報信号(以降の説明では、「操縦安定性制御側制駆動力配分比信号」と記載する場合がある)を、制動力指令値算出部100Bへ出力する。これに加え、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部110は、操縦安定性制御側制駆動力配分比信号を、モータ側駆動力指令値算出部101B及びエンジン側駆動力指令値算出部102Bへ出力する。
【0122】
なお、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部110が操縦安定性制御側制駆動力配分比を算出する処理の説明は、後述する。
制動力指令値算出部100Bは、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部110から入力を受けた操縦安定性制御側制駆動力配分比信号が含む操縦安定性制御側制駆動力配分比のうち、車輪Wの制動力の配分比に基づいて、操縦安定性制御側制動力指令値を算出する。
【0123】
ここで、操縦安定性制御側制動力指令値は、操縦安定性制御側制動力補正値信号が含む操縦安定性制御側制動力補正値に基づくフリクションをサスペンションSPに発生させるための、車輪Wに対する制動力の最終指令値である。
操縦安定性制御側制動力指令値を算出した制動力指令値算出部100Bは、算出した操縦安定性制御側制動力指令値を指令液圧(ブレーキ液圧)に換算する。そして、換算した指令液圧を含む情報信号である制動指令信号を、ブレーキアクチュエータ26へ出力する。なお、操縦安定性制御ブロック38が備える制動力指令値算出部100Bは、乗り心地制御ブロック36が備える制動力指令値算出部100Aと共用してもよく、また、別個の構成としてもよい。
【0124】
なお、操縦安定性制御側制動力指令値を指令液圧に換算する処理の説明については、後述する。
モータ側駆動力指令値算出部101Bは、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部110から入力を受けた操縦安定性制御側制駆動力配分比信号が含む操縦安定性制御側制駆動力配分比を参照する。そして、操縦安定性制御側制駆動力配分比のうち、車輪Wの駆動力が含む、駆動用モータ30Aで発生させる駆動力の配分比を取得する。
【0125】
次に、取得した配分比に基づいて操縦安定性制御側モータ駆動力指令値を算出し、この算出した操縦安定性制御側モータ駆動力指令値を、モータ駆動トルク補正値に換算する。さらに、換算したモータ駆動トルク補正値を含む情報信号である駆動指令信号を、動力コントロールユニット28へ出力する。なお、操縦安定性制御ブロック38が備えるモータ側駆動力指令値算出部101Bは、乗り心地制御ブロック36が備えるモータ側駆動力指令値算出部101Aと共用してもよく、また、別個の構成としてもよい。
エンジン側駆動力指令値算出部102Bは、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部110から入力を受けた操縦安定性制御側制駆動力配分比信号が含む操縦安定性制御側制駆動力配分比を参照する。そして、操縦安定性制御側制駆動力配分比のうち、車輪Wの駆動力が含む、エンジン30Bで発生させる駆動力の配分比を取得する。
【0126】
次に、取得した配分比に基づいて操縦安定性制御側エンジン駆動力指令値を算出し、この算出した操縦安定性制御側エンジン駆動力指令値を、エンジン駆動トルク補正値に換算する。さらに、この換算したエンジン駆動トルク補正値を含む情報信号である駆動指令信号を、動力コントロールユニット28へ出力する。なお、操縦安定性制御ブロック38が備えるエンジン側駆動力指令値算出部102Bは、乗り心地制御ブロック36が備えるエンジン側駆動力指令値算出部102Aと共用してもよく、また、別個の構成としてもよい。
なお、操縦安定性制御側モータ駆動力指令値をモータ駆動トルク補正値に換算する処理と、操縦安定性制御側エンジン駆動力指令値をエンジン駆動トルク補正値に換算する処理の説明は、後述する。
【0127】
ここで、操縦安定性制御側駆動力指令値は、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部110が算出した車輪Wの駆動力の配分比に基づくフリクションをサスペンションSPに発生させるための、車輪Wに対する駆動力の最終指令値(車輪Wの駆動力の指令値)である。また、操縦安定性制御側駆動力指令値は、後述するように、車両Vの操縦に関する挙動(ピッチ挙動、ロール挙動)を抑制するためのフリクションを各サスペンションSPに発生させるための、車輪Wに対する駆動力の最終指令値となる。
【0128】
(乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98が乗り心地制御側制駆動力配分比を算出する処理、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部110が操縦安定性制御側制駆動力配分比を算出する処理)
以下、
図1から
図14を参照しつつ、
図15から
図17を用いて、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98が乗り心地制御側制駆動力配分比を算出する処理について説明する。なお、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部110が操縦安定性制御側制駆動力配分比を算出する処理も同様であるため、以下の説明では、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98が乗り心地制御側制駆動力配分比を算出する処理のみを記載する。
【0129】
まず、
図15中に示す制御テーブルに、運転者の操作により選択した走行モードと、乗り心地制御用各輪目標フリクション及び操縦安定性制御用各輪目標フリクションに基づく目標フリクションを入力する。なお、
図15は、制駆動力配分比の算出に用いる制御テーブルを示す図である。
ここで、運転者の操作により選択した走行モードは、走行モード選択スイッチ17が出力した走行モード選択信号を参照して検出する。また、
図15中に示す目標フリクションの大きさである「小」、「中」、「大」の値は、それぞれ、例えば、車両Vの諸元や現在の車速等に応じて設定する。
そして、制御テーブルに走行モードと目標フリクションを入力した結果に基づき、駆動力フリクション及び制動力フリクションのうち発生対象のフリクションを設定する。これに加え、駆動力フリクションの発生源を設定する。
【0130】
・「通常」モードにおける処理
目標フリクションが「小」である場合は、発生対象のフリクションとして、駆動力フリクションのみを設定し、駆動力フリクションの発生源として、駆動用モータ30Aを設定する。これにより、エンジン30Bよりも応答性が高く、また、分解能の高い駆動用モータ30Aを用いて、車体の挙動を抑制するためのフリクションを発生させる制御を行なう。
目標フリクションが「中」である場合は、発生対象のフリクションとして、制動力フリクションのみを設定する。これにより、電力を消費する駆動用モータ30Aや燃料を消費するエンジン30Bを使用せずに、車体の挙動を抑制するためのフリクションを発生させる制御を行なう。
【0131】
目標フリクションが「大」である場合は、発生対象のフリクションとして、駆動力フリクション及び制動力フリクションを設定する。これに加え、駆動力フリクションの発生源として、エンジン30Bを設定する。この場合、制動力フリクションによる制御を主制御とし、エンジンフリクションによる制御を補助制御とすることにより、制動力フリクションによる制御による不足分をエンジンフリクションによる制御により補正する。
【0132】
・「燃費重視」モードにおける処理
目標フリクションが「小」である場合は、発生対象のフリクションとして、駆動力フリクションのみを設定し、駆動力フリクションの発生源として、駆動用モータ30Aを設定する。これにより、「通常」モードにおける処理と同様、エンジン30Bよりも応答性が高く、また、分解能の高い駆動用モータ30Aを用いて、車体の挙動を抑制するためのフリクションを発生させる制御を行なう。
【0133】
目標フリクションが「中」である場合は、発生対象のフリクションとして、駆動力フリクション及び制動力フリクションを設定する。これに加え、駆動力フリクションの発生源として、駆動用モータ30Aを設定する。この場合、モータフリクションによる制御を主制御とし、制動力フリクションによる制御を補助制御とすることにより、モータフリクションによる制御による不足分を制動力フリクションによる制御により補正する。これにより、摩擦によるエネルギー消費の大きい摩擦ブレーキの使用量よりも、駆動用モータ30Aの使用量を増加させる。
【0134】
目標フリクションが「大」である場合は、発生対象のフリクションとして、駆動力フリクション及び制動力フリクションを設定する。これに加え、駆動力フリクションの発生源として、駆動用モータ30A及びエンジン30Bを設定する。
この場合、モータフリクションによる制御を主制御とし、制動力フリクションによる制御を補助制御とする。さらに、エンジンフリクションによる制御を、制動力フリクションによる制御の補助制御とする。これにより、モータフリクションによる制御による不足分を制動力フリクションによる制御により補正し、さらに、モータフリクション及び制動力フリクションによる制御による不足分を、エンジンフリクションによる制御により補正する。したがって、摩擦によるエネルギー消費の大きい摩擦ブレーキの使用量や、燃料を消費するエンジン30Bの使用量よりも、駆動用モータ30Aの使用量を増加させる。
【0135】
・「性能重視」モードにおける処理
目標フリクションが「小」である場合は、発生対象のフリクションとして、駆動力フリクションのみを設定し、駆動力フリクションの発生源として、駆動用モータ30Aを設定する。これにより、「通常」モードにおける処理と同様、エンジン30Bよりも応答性が高く、また、分解能の高い駆動用モータ30Aを用いて、車体の挙動を抑制するためのフリクションを発生させる制御を行なう。
【0136】
目標フリクションが「中」である場合は、発生対象のフリクションとして、駆動力フリクション及び制動力フリクションを設定する。これに加え、駆動力フリクションの発生源として、駆動用モータ30Aを設定する。この場合、制動力フリクションによる制御を主制御とし、モータフリクションによる制御を補助制御とすることにより、制動力フリクションによる制御による不足分をモータフリクションによる制御により補正する。これにより、制動力フリクションによる簡素な制御を、より精密な制御が可能なモータフリクションにより補正して、運転者の要求に応じた精密な制御を行なう。
【0137】
目標フリクションが「大」である場合は、発生対象のフリクションとして、駆動力フリクション及び制動力フリクションを設定する。これに加え、駆動力フリクションの発生源として、駆動用モータ30A及びエンジン30Bを設定する。
この場合、制動力フリクションによる制御を主制御とし、エンジンフリクションによる制御を補助制御とする。さらに、エンジンフリクションによる制御を、モータフリクションによる制御の補助制御とする。これにより、制動力フリクションによる簡素な制御の不足分をエンジンフリクションによる制御により補正し、さらに、より精密な制御が可能なモータフリクションにより補正して、運転者の要求に応じた精密な制御を行なう。
なお、例えば、バッテリの充電状態であるバッテリSOCの低下時等には、駆動力フリクションの発生源として駆動用モータ30Aを設定しない処理を行う。
【0138】
次に、制動力によるフリクション及び駆動力によるフリクションのうち少なくとも一方を発生させるサスペンションSPに対し、過不足分のフリクションのうち、制動力によるフリクションと駆動力によるフリクションの配分比を算出する。なお、以降の説明では、上記の制動力によるフリクションを、「乗り心地制御用制動力フリクション」と記載する場合がある。同様に、以降の説明では、上記の駆動力によるフリクションを、「乗り心地制御用駆動力フリクション」と記載する場合がある。
【0139】
乗り心地制御用制動力フリクションは、過不足分のフリクションを、例えば、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98が予め記憶している制動力側挙動制御用フリクション算出マップに適合させて算出する。
ここで、制動力側挙動制御用フリクション算出マップは、
図16中に示すように、横軸に車輪Wの制動力(図中では、「制動力」と示す)を示し、縦軸に過不足分のフリクション(図中では、「フリクション」と示す)を示すマップである。また、制動力側挙動制御用フリクション算出マップ中に示す制動力とフリクションとの関係は、車輪Wの制動力と車両Vの挙動との関連に応じて、その関係度合いが変化する。具体的には、車輪Wの制動力が増加しても、車両Vの挙動が急制動とならない限界値に近づくほど、車輪Wの制動力は、その増加度合いが減少する。なお、
図16は、制動力側挙動制御用フリクション算出マップを示す図である。
【0140】
また、乗り心地制御用制動力フリクションは、車輪Wの制動力に、制動力側挙動制御用フリクション算出マップ中に示す係数Kbを乗算した値である。ここで、係数Kbは、車輪Wの制動力が予め設定した制動力の限界値であるFb_max以下の領域における、車輪Wの制動力と過不足分のフリクションとの関係を示す傾きである。なお、Fb_maxは、車輪Wの制動力が増加しても、車両Vの挙動が急制動とならない限界値に基づき、予め、台上走行や路上走行等で計測したデータを用いて設定する。
乗り心地制御用駆動力フリクションは、過不足分のフリクションを、例えば、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98が予め記憶している駆動力側挙動制御用フリクション算出マップに適合させて算出する。
【0141】
ここで、駆動力側挙動制御用フリクション算出マップは、
図17中に示すように、横軸に車輪Wの駆動力(図中では、「駆動力」と示す)を示し、縦軸に過不足分のフリクション(図中では、「フリクション」と示す)を示すマップである。また、駆動力側挙動制御用フリクション算出マップ中に示す駆動力とフリクションとの関係は、車輪Wの駆動力と車両Vの挙動との関連に応じて、その関係度合いが変化する。具体的には、車輪Wの駆動力が増加しても、車両Vの挙動が急加速とならない限界値に近づくほど、車輪Wの駆動力は、その増加度合いが減少する。なお、
図17は、駆動力側挙動制御用フリクション算出マップを示す図である。
【0142】
また、乗り心地制御用駆動力フリクションは、車輪Wの駆動力に、駆動力側挙動制御用フリクション算出マップ中に示す係数Kaを乗算した値である。ここで、係数Kaは、車輪Wの駆動力が予め設定した駆動力の限界値であるFa_max以下の領域における、車輪Wの駆動力と過不足分のフリクションとの関係を示す傾きである。なお、Fa_maxは、車輪Wの駆動力が増加しても、車両Vの挙動が急加速とならない限界値に基づき、予め、台上走行や路上走行等で計測したデータを用いて設定する。
【0143】
また、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98が乗り心地制御側制駆動力配分比を算出する際には、例えば、車輪Wの制動力が、車輪Wの駆動力以上となるように、乗り心地制御側制駆動力配分比を算出する処理を行う。
具体例としては、以下の式(1)から(3)が成立している状態では、過不足分のフリクションと、車輪Wの制動力と、車輪Wの駆動力との関係を、以下の式(4)で示す関係とする。
過不足分のフリクション< Kb×Fb_max+Ka×Fa_max … (1)
車輪Wの制動力<Fb_max … (2)
車輪Wの駆動力<Fa_max … (3)
車輪Wの制動力=車輪Wの駆動力= 過不足分のフリクション/Kb+Ka
… (4)
【0144】
また、定常旋回時等、車両Vの減速度を「±0」に近づける処理を行う場合には、以下の式(5)が成立している状態において、車輪Wの駆動力を、以下の式(6)で示す関係とする。そして、過不足分のフリクションと車輪Wの制動力との関係を、以下の式(7)で示す関係とする。
車輪Wの駆動力>Fa_max … (5)
車輪Wの駆動力=Fa_max … (6)
車輪Wの制動力=過不足分のフリクション−Fa_max/Kb … (7)
【0145】
以上により、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98は、定常旋回時等、車両Vの減速度を「±0」に近づける処理を行う場合には、乗り心地制御側制駆動力配分比を、車輪Wの制動力と車輪Wの駆動力が均等となるように算出する。
以上により、本実施形態の乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98は、フリクション発生源を選択する処理と、乗り心地制御側制駆動力配分比を算出する処理を行なう。
【0146】
ここで、フリクション発生源としては、摩擦ブレーキ(ブレーキアクチュエータ26)、駆動用モータ30A及びエンジン30Bのうち少なくとも一つを選択する。また、フリクション発生源を選択する処理と、乗り心地制御側制駆動力配分比を算出する処理は、挙動を抑制するためのフリクションである目標フリクションと、運転者の操作により選択した走行モードに応じて行なう。
【0147】
また、本実施形態の乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98は、運転者の操作により選択した走行モードが燃費重視モードであると、フリクション発生源として少なくとも駆動用モータ30Aを選択する処理を行う。これに加え、フリクション発生源として摩擦ブレーキ及びエンジン30Bのうち少なくとも一方も選択した場合は、駆動用モータ30Aによる駆動力の配分比を他の配分比よりも大きくして、乗り心地制御側制駆動力配分比を算出する処理を行う。
【0148】
さらに、本実施形態の乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98は、運転者の操作により選択した走行モードが性能重視モードであると、フリクション発生源として少なくとも駆動用モータ30Aを選択する処理を行う。これに加え、駆動用モータ30A以外のフリクション発生源により発生させるフリクションを、駆動用モータ30Aにより発生させるフリクションで補正するように、乗り心地制御側制駆動力配分比を算出する処理を行う。このように乗り心地制御側制駆動力配分比を算出する処理は、フリクション発生源として摩擦ブレーキ及びエンジン30Bのうち少なくとも一方も選択した場合に行なう。
なお、上記の処理は、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部110も同様である。
【0149】
(制動力指令値を指令液圧に換算する処理)
以下、
図1から
図17を参照しつつ、
図18を用いて、制動力指令値を指令液圧に換算する処理について説明する。
制動力指令値を指令液圧に換算する際には、制動力指令値を、例えば、乗り心地制御ブロック36が備える制動力指令値算出部100Aが予め記憶している指令液圧換算マップに適合させる。
【0150】
ここで、指令液圧換算マップは、
図18中に示すように、横軸に制動力指令値を示し、縦軸に指令液圧を示すマップである。なお、
図18は、指令液圧換算マップを示す図である。
また、指令液圧は、以下の式(8)で算出してもよい。
指令液圧=(制動力指令値[N]×タイヤ動半径[m])
/(4×パッドμ×パッド面積×有効径) … (8)
【0151】
(駆動力指令値を駆動トルク補正値に換算する処理)
以下、
図1から
図18を参照しつつ、
図19を用いて、駆動力指令値を駆動トルク補正値に換算する処理について説明する。
駆動力指令値を駆動トルク補正値に換算する際には、駆動力指令値を、例えば、乗り心地制御ブロック36が備えるエンジン側駆動力指令値算出部102Aが予め記憶している駆動トルク補正値換算マップに適合させる。なお、乗り心地制御ブロック36が備えるモータ側駆動力指令値算出部101Aも、エンジン側駆動力指令値算出部102Aと同様の駆動トルク補正値換算マップを予め記憶しているが、その説明は省略する。
【0152】
ここで、駆動トルク補正値換算マップは、
図19中に示すように、横軸に駆動力指令値を示し、縦軸に駆動トルク補正値を示すマップである。なお、
図19は、駆動トルク補正値換算マップを示す図である。
また、駆動トルク補正値は、以下の式(9)で算出してもよい。
駆動トルク補正値=(駆動力指令値[N]×タイヤ動半径[m]) … (9)
【0153】
(動作)
次に、
図1から
図19を参照しつつ、
図20から
図23を用いて、本実施形態の車両挙動制御装置1を用いて行なう動作の一例を説明する。
図20は、車両挙動制御装置1を用いて行なう動作のフローチャートである。なお、車両挙動制御装置1は、予め設定したサンプリング時間(例えば、50[msec])毎に、以下に説明する処理を行う。
図20中に示すように、車両挙動制御装置1が処理を開始(START)すると、まず、ステップS100において、フリクション検出ブロック34で総フリクションを算出する処理(図中に示す「推定フリクション算出」)を行う。ステップS100において総フリクションを算出する処理を行うと、車両挙動制御装置1が行なう処理は、ステップS102へ移行する。
【0154】
なお、ステップS100では、例えば、制動力フリクション算出部48により制動力フリクションを算出する処理と、駆動力フリクション算出部50により駆動力フリクションを算出する処理を行う。これに加え、ステップS100では、例えば、サスペンション状態フリクション算出部52によりストローク位置フリクション及びストローク速度フリクションを算出する処理を行う。さらに、ステップS100では、例えば、各輪フリクションサスペンション横力算出部46により横力フリクションを算出する処理と、上記の算出した各種フリクションを総フリクションへ加算する演算を許可するか否かを判定する処理を行う。
【0155】
また、ステップS100の処理は、予め、車両Vの状態を示す情報(各加速度、ヨーレート、現在操舵角等の情報)を取得する処理と、車両Vの挙動(各車輪Wの制動力、駆動力等の挙動)を算出する処理を行った状態で実施してもよい。
ステップS102では、乗り心地制御側目標フリクション算出部96で乗り心地制御用各輪目標フリクションを算出し、操縦安定性制御側目標フリクション算出部108で操縦安定性制御用各輪目標フリクションを算出する。これにより、ステップS102では、目標フリクションを算出する処理(図中に示す「目標フリクション算出」)を行なう。ステップS102において、目標フリクションを算出する処理を行うと、車両挙動制御装置1が行なう処理は、ステップS104へ移行する。
【0156】
ステップS104では、乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98により、乗り心地制御側制駆動力配分比を算出し、操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部110により、操縦安定性制御側制駆動力配分比を算出する。これに加え、ステップS104では、乗り心地制御側制駆動力配分比信号を、制動力指令値算出部100A、モータ側駆動力指令値算出部101A及びエンジン側駆動力指令値算出部102Aへ出力する。さらに、ステップS104では、操縦安定性制御側制駆動力配分比信号を、制動力指令値算出部100B、モータ側駆動力指令値算出部101B及びエンジン側駆動力指令値算出部102Bへ出力する。これにより、ステップS104では、制駆動力配分比を演算する処理(図中に示す「制駆動力配分比演算」)を行なう。ステップS104において、制駆動力配分比を演算する処理を行うと、車両挙動制御装置1が行なう処理は、ステップS106へ移行する。
なお、ステップS104で行なう具体的な処理についての説明は、後述する。
【0157】
ステップS106では、エンジン側駆動力指令値算出部102A及びエンジン側駆動力指令値算出部102Bにより、駆動力指令値を算出する処理(図中に示す「エンジン駆動力指令値算出」)を行なう。さらに、ステップS106では、駆動力指令値を動力コントロールユニット28へ出力する処理を行う。ステップS106において、駆動力指令値の算出及び出力を行なうと、車両挙動制御装置1が行なう処理は、ステップS108へ移行する。
【0158】
ステップS108では、モータ側駆動力指令値算出部101A及びモータ側駆動力指令値算出部101Bにより、駆動力指令値を算出する処理(図中に示す「モータ駆動力指令値算出」)を行なう。さらに、ステップS108では、ステップS106と同様、駆動力指令値を動力コントロールユニット28へ出力する処理を行う。ステップS108において、駆動力指令値の算出及び出力を行なうと、車両挙動制御装置1が行なう処理は、ステップS110へ移行する。
【0159】
なお、ステップS106の処理と、ステップS108の処理は、逆の順番で行なってもよい。
ステップS110では、制動力指令値算出部100A及び制動力指令値算出部100Bにより、制動力指令値を算出する処理(図中に示す「制動力指令値算出」)を行なう。さらに、ステップS110では、制動力指令値をブレーキアクチュエータ26へ出力する処理を行う。ステップS110において、制動力指令値の算出及び出力を行うと、車両挙動制御装置1が行なう処理を終了(END)する。
【0160】
次に、
図1から
図20を参照しつつ、
図21及び
図22を用いて、ステップS104で行なう具体的な処理を説明する。
図21は、車両挙動制御装置1を用いて行なう動作のフローチャートであり、制駆動力配分比を算出する処理を示すフローチャートである。
図21中に示すように、制駆動力配分比を算出する処理を開始(START)すると、まず、ステップS200の処理を行う。
ステップS200では、全ての車輪Wに対し、目標フリクション(乗り心地制御用各輪目標フリクション、操縦安定性制御用各輪目標フリクション)が「0」であるか否かを判定する処理(図中に示す「四輪目標フリクション=0?」)を行う。
【0161】
ステップS200において、全ての車輪Wの目標フリクションが「0」である(図中に示す「Yes」)と判定した場合、制駆動力配分比を算出する処理は、ステップS202へ移行する。
一方、ステップS200において、全ての車輪Wのうち少なくとも一つの車輪Wの目標フリクションが「0」ではない(図中に示す「No」)と判定した場合、制駆動力配分比を算出する処理は、ステップS204へ移行する。
【0162】
ステップS202では、車体の挙動を抑制するためのフリクションを発生させる制御のモード(抑制制御モード)を設定する処理(図中に示す「抑制制御モード設定処理」)を行う。ステップS202において、抑制制御モードを設定する処理を行うと、制駆動力配分比を算出する処理は、ステップS204へ移行する。
ここで、
図1から
図21を参照しつつ、
図22を用いて、ステップS202で行なう具体的な処理について説明する。
【0163】
図22は、車両挙動制御装置1を用いて行なう動作のフローチャートであり、抑制制御モードを設定する処理を示すフローチャートである。
図22中に示すように、抑制制御モードを設定する処理を開始(START)すると、まず、ステップS300の処理を行う。
ステップS300では、走行モード選択スイッチ17が出力した走行モード選択信号に基づき、運転者が選択した走行モードを取得する処理(図中に示す「ドライバ選択モード取得」)を行う。ステップS300において、運転者が選択した走行モード(「通常モード」、「燃費重視モード」、「性能重視モード」のいずれか)を取得する処理を行うと、抑制制御モードを設定する処理は、ステップS302へ移行する。
【0164】
ステップS302では、車両Vの状態のうち、駆動用モータ30Aが駆動力を発生可能か否かの判定に用いる状態(例えば、バッテリSOC、駆動用モータ30Aの温度)を取得する処理(図中に示す「車両状態取得」)を行う。ステップS302において、駆動用モータ30Aが駆動力を発生可能か否かの判定に用いる車両Vの状態を取得する処理を行うと、抑制制御モードを設定する処理は、ステップS304へ移行する。
【0165】
ステップS304では、ステップS300で取得した走行モードに基づき、運転者が選択した走行モードが「燃費重視モード」であるか否かを判定する処理(図中に示す「燃費重視モード選択?」)を行う。
ステップS304において、運転者が選択した走行モードが「燃費重視モード」である(図中に示す「Yes」)と判定した場合、抑制制御モードを設定する処理は、ステップS306へ移行する。
【0166】
一方、ステップS304において、運転者が選択した走行モードが「燃費重視モード」ではない(図中に示す「No」)と判定した場合、抑制制御モードを設定する処理は、ステップS308へ移行する。
ステップS306では、ステップS302で取得した車両Vの状態に基づき、駆動用モータ30Aが駆動力を発生可能か否かを判定する処理(図中に示す「モータ駆動力発生可能?」)を行う。
【0167】
ステップS306において、駆動用モータ30Aが駆動力を発生可能である(図中に示す「Yes」)と判定した場合、抑制制御モードを設定する処理は、ステップS310へ移行する。なお、駆動用モータ30Aが駆動力を発生可能であるとの判定は、例えば、バッテリSOCが、駆動用モータ30Aを作動させるために十分な値であるとともに、駆動用モータ30Aの温度が、駆動用モータ30Aの使用に適切な温度以下である場合に行なう。
一方、ステップS306において、駆動用モータ30Aが駆動力を発生可能ではない(図中に示す「No」)と判定した場合、抑制制御モードを設定する処理は、ステップS312へ移行する。
【0168】
ステップS308では、ステップS300で取得した走行モードに基づき、運転者が選択した走行モードが「性能重視モード」であるか否かを判定する処理(図中に示す「性能重視モード選択?」)を行う。
ステップS308において、運転者が選択した走行モードが「性能重視モード」である(図中に示す「Yes」)と判定した場合、抑制制御モードを設定する処理は、ステップS314へ移行する。
【0169】
一方、ステップS308において、運転者が選択した走行モードが「性能重視モード」ではない(図中に示す「No」)と判定した場合、抑制制御モードを設定する処理は、ステップS316へ移行する。
ステップS310では、抑制制御モードを、モータフリクションによる制御による不足分を制動力フリクションによる制御により補正するモードに設定する処理(図中に示す「Mot主体モード」)を行う。ステップS310において、抑制制御モードを、モータフリクションによる制御による不足分を制動力フリクションによる制御により補正するモードに設定する処理を行うと、抑制制御モードを設定する処理を終了(END)する。
【0170】
ステップS312では、抑制制御モードを、制動力フリクションのみを用いるモードに設定する処理(図中に示す「Brkモード」)を行う。ステップS312において、抑制制御モードを、制動力フリクションのみを用いるモードに設定する処理を行うと、抑制制御モードを設定する処理を終了(END)する。
ステップS314では、ステップS302で取得した車両Vの状態に基づき、駆動用モータ30Aが駆動力を発生可能か否かを判定する処理(図中に示す「モータ駆動力発生可能?」)を行う。
【0171】
ステップS314において、駆動用モータ30Aが駆動力を発生可能である(図中に示す「Yes」)と判定した場合、抑制制御モードを設定する処理は、ステップS318へ移行する。
一方、ステップS314において、駆動用モータ30Aが駆動力を発生可能ではない(図中に示す「No」)と判定した場合、抑制制御モードを設定する処理は、ステップS320へ移行する。
【0172】
ステップS316では、抑制制御モードを、制動力フリクションによる制御による不足分をエンジンフリクションによる制御により補正するモードに設定する処理(図中に示す「Brk主体モード」)を行う。ステップS316において、抑制制御モードを、制動力フリクションによる制御による不足分をエンジンフリクションによる制御により補正するモードに設定する処理を行うと、抑制制御モードを設定する処理を終了(END)する。
【0173】
ステップS318では、抑制制御モードを、制動力フリクション、モータフリクション及びエンジンフリクションを用いるモードに設定する処理(図中に示す「ALLモード」)を行う。ステップS318において、抑制制御モードを、制動力フリクション、モータフリクション及びエンジンフリクションを用いるモードに設定する処理を行うと、抑制制御モードを設定する処理を終了(END)する。
【0174】
ステップS320では、抑制制御モードを、制動力フリクションによる制御による不足分をエンジンフリクションによる制御により補正するモードに設定する処理(図中に示す「Brk主体モード」)を行う。ステップS320において、抑制制御モードを、制動力フリクションによる制御による不足分をエンジンフリクションによる制御により補正するモードに設定する処理を行うと、抑制制御モードを設定する処理を終了(END)する。
【0175】
以下、
図21を用いた説明に復帰する。
ステップS204では、抑制制御モードが、四種類のモード(「Mot主体モード」、「Brkモード」、「Brk主体モード」、「ALLモード」)のうち、いずれのモードに設定されているかを判定する処理(図中に示す「抑制制御モード?」)を行う。
ここで、ステップS200からステップS202の処理を経由して、ステップS204の処理を行う場合、ステップS202で設定した抑制制御モードを参照して、ステップS204の処理を行う。
一方、ステップS200からステップS202の処理を経由せずに、ステップS204の処理を行う場合、前回の処理で設定した抑制制御モードを参照して、ステップS204の処理を行う。
【0176】
ステップS204において、抑制制御モードが「Brk主体モード」に設定されている(図中に示す「Brk主体モード」)と判定した場合、制駆動力配分比を算出する処理は、ステップS206へ移行する。
また、ステップS204において、抑制制御モードが「Brkモード」に設定されている(図中に示す「Brkモード」)と判定した場合、制駆動力配分比を算出する処理は、ステップS208へ移行する。
【0177】
また、ステップS204において、抑制制御モードが「ALLモード」に設定されている(図中に示す「ALLモード」)と判定した場合、制駆動力配分比を算出する処理は、ステップS210へ移行する。
また、ステップS204において、抑制制御モードが「Mot主体モード」に設定されている(図中に示す「Mot主体モード」)と判定した場合、制駆動力配分比を算出する処理は、ステップS212へ移行する。
【0178】
ステップS206では、制動力フリクションによる制御による不足分をエンジンフリクションによる制御により補正して、制駆動力配分比を演算する処理(図中に示す「Brk主体モード」)を行う。ステップS206において、制動力フリクションによる制御による不足分をエンジンフリクションによる制御により補正して、制駆動力配分比を演算する処理を行うと、制駆動力配分比を算出する処理を終了(END)する。
ステップS208では、制動力フリクションのみを用いて制駆動力配分比を演算する処理(図中に示す「Brkモード」)を行う。ステップS208において、制動力フリクションのみを用いて制駆動力配分比を演算する処理を行うと、制駆動力配分比を算出する処理を終了(END)する。
【0179】
ステップS210では、制動力フリクション、モータフリクション及びエンジンフリクションを用いて制駆動力配分比を演算する処理(図中に示す「ALLモード」)を行う。ステップS210において、制動力フリクション、モータフリクション及びエンジンフリクションを用いて制駆動力配分比を演算する処理を行うと、制駆動力配分比を算出する処理を終了(END)する。
ステップS212では、モータフリクションによる制御による不足分を制動力フリクションによる制御により補正して、制駆動力配分比を演算する処理(図中に示す「Mot主体モード」)を行う。ステップS212において、モータフリクションによる制御による不足分を制動力フリクションによる制御により補正して、制駆動力配分比を演算する処理を行うと、制駆動力配分比を算出する処理を終了(END)する。
【0180】
次に、
図1から
図22を参照しつつ、
図23を用いて、車両挙動制御装置1が行なう処理の具体例を、タイムチャートを用いて説明する。なお、
図23は、車両Vの走行中において、車両挙動制御装置1が行なう処理を示すタイムチャートである。また、
図23(a)は、目標フリクションの変化と、抑制制御モードの変化を示す図である。また、
図23(b)は、モータフリクションの変化と、エンジンフリクションの変化と、制動力フリクションの変化を示す図である。なお、
図23(a)中に示す縦軸の目盛りと、
図23(b)中に示す縦軸の目盛りは、一目盛りあたりのフリクション量が同値である。
【0181】
なお、
図23(a)中に示すタイムチャートでは、目標フリクションの変化を実線「TF」と記号「◇」で示し、抑制制御モードの変化を実線「Mode」と記号「□」で示す。また、
図23(b)中に示すタイムチャートでは、モータフリクションの変化を実線「TF_Mot」と記号「△」で示し、エンジンフリクションの変化を実線「TF_Eng」と記号「×」で示す。さらに、
図23(b)中に示すタイムチャートでは、制動力フリクションの変化を実線「TF_Brk」と記号「○」で示す。
【0182】
なお、
図23中に示すタイムチャートは、抑制制御モードを、モータフリクションによる制御による不足分を制動力フリクションによる制御により補正する「Mot主体モード」に設定した状態から開始する。
また、
図23中に示すタイムチャートには、抑制制御モードを、「Mot主体モード」、「ALLモード」、「Brkモード」、「Brk主体モード」の順番で変更する状態を示す。
【0183】
タイムチャートを開始した後、抑制制御モードを「Mot主体モード」に設定している状態(図中に示す「t1」の時点まで)では、モータフリクションのみで、目標フリクションを発生させる。これにより、エンジン30Bよりも応答性が高く、また、分解能の高い駆動用モータ30Aを用いて、車体の挙動を抑制するためのフリクションを発生させるとともに、摩擦によるエネルギー消費と、エンジン30Bの使用による燃料の消費を抑制する。
抑制制御モードを「ALLモード」に設定している状態(図中に示す「t2」から「t3」の間)では、エンジンフリクションと、モータフリクション及び制動力フリクションにより、目標フリクションを発生させる。
【0184】
ここで、
図23(b)中に示すように、エンジンフリクションを、モータフリクション及び制動力フリクションよりも大きくすることにより、走行中の車両Vに運転者が意図しない減速が発生することを防止する。これにより、車両Vの乗員が違和感を受ける可能性を減少させることが可能となる。
抑制制御モードを「Brkモード」に設定している状態(図中に示す「t4」から「t5」の間)では、制動力フリクションのみにより、目標フリクションを発生させる。これにより、駆動用モータ30Aによる電力の消費と、エンジン30Bによる燃料の消費を抑制するとともに、目標フリクションを発生させる。
【0185】
抑制制御モードを「Brk主体モード」に設定している状態(図中に示す「t6」以降)では、エンジンフリクションと、制動力フリクションにより、目標フリクションを発生させる。
ここで、
図23(b)中に示すように、エンジンフリクションを制動力フリクションよりも大きくすることにより、走行中の車両Vに運転者が意図しない減速が発生することを防止して、車両Vの乗員が違和感を受ける可能性を減少させることが可能となる。
なお、上述した走行モード選択スイッチ17、制駆動力コントローラ20、ステップS300は、走行モード検出部に対応する。
また、上述したブレーキアクチュエータ26、マスタシリンダ24、各ホイールシリンダ32は、制動力付与部に対応する。
【0186】
ここで、本実施形態の制動力付与部は、上述したように、運転者による制動力要求の制御に応じた制動力及び車両Vのシステム制御に応じた制動力に、制動力指令値に基づく制動力を合算して、車輪Wに制動力を付与する。
なお、運転者による制動力要求の制御に応じた制動力とは、運転者によるブレーキペダル22の操作に応じて制御する制動力である。また、車両Vのシステム制御に応じた制動力とは、例えば、上述した先行車追従走行制御や車線維持走行制御等に応じて制御する制動力である。
【0187】
また、上述した動力コントロールユニット28、動力ユニット30は、駆動力付与部に対応する。
ここで、本実施形態の駆動力付与部は、上述したように、運転者による駆動力要求の制御に応じた駆動力及び車両Vのシステム制御に応じた駆動力に、駆動力指令値に基づく駆動力を合算して、車輪Wに制動力を付与する。
【0188】
なお、運転者による駆動力要求の制御に応じた駆動力とは、運転者によるアクセルペダルの操作に応じて制御する駆動力である。また、車両Vのシステム制御に応じた駆動力とは、例えば、上述した先行車追従走行制御や車線維持走行制御等に応じて制御する駆動力である。
また、上述したサスペンション状態算出部44は、ストローク位置算出部と、ストローク速度算出部に対応する。
また、上述したサスペンション状態フリクション算出部52は、ストローク位置フリクション算出部と、ストローク速度フリクション算出部に対応する。
【0189】
また、上述したように、本実施形態の車両挙動制御装置1の動作で実施する車両挙動制御方法では、車両Vの運転者が予め設定した複数の走行モードから選択した走行モードを検出する。そして、運転者が選択した走行モードと、車体の挙動を抑制するためのフリクションに応じて、フリクション発生源の選択と制駆動力配分比の算出を行なう。さらに、算出した制駆動力配分比に応じ、制動力及び駆動力のうち少なくとも一方を車輪Wに付与する。
【0190】
(第一実施形態の効果)
本実施形態の車両挙動制御装置1であれば、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
(1)乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98及び操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部110が、車体の挙動を抑制するためのフリクション及び運転者が選択した走行モードに応じて、フリクション発生源を選択し、さらに、制駆動力配分比を算出する。
このため、運転者が選択した走行モードと、車体の挙動を抑制するためのフリクションに応じて、摩擦ブレーキ、駆動用モータ30A及びエンジン30Bの中から、車体の挙動を抑制するためのフリクションの発生源を選択することが可能となる。
【0191】
その結果、車体の挙動を抑制するためのフリクションの発生源が、摩擦ブレーキ及びエンジン30Bよりも応答性の高い駆動用モータ30Aを含む場合に、サスペンションSPに目標値のフリクションを発生させる制御の応答性を向上させることが可能となる。
また、運転者が選択した走行モードと、車体の挙動を抑制するためのフリクションに応じて、サスペンションSPに目標値のフリクションを発生させるための、摩擦ブレーキ及びエンジン30Bの使用を抑制することが可能となる。これにより、車輪Wに付与する制動力により摩擦熱として消費されるエネルギーや、エンジン30Bが消費する燃料を減少させることが可能となる。
【0192】
(2)乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98及び操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部110が、運転者が選択した走行モードが燃費重視モードであると、フリクション発生源として、少なくとも駆動用モータ30Aを選択する。これに加え、フリクション発生源として摩擦ブレーキ及びエンジン30Bのうち少なくとも一方も選択した場合に、駆動用モータ30Aによる駆動力の配分比を他の配分比よりも大きくして、制駆動力配分比を算出する。
【0193】
このため、モータフリクションによる制御を主制御とし、制動力フリクション及びエンジンフリクションのうち、選択したフリクション発生源に応じたフリクションによる制御を、モータフリクションによる制御の補助制御とすることが可能となる。
その結果、摩擦によるエネルギー消費の大きい摩擦ブレーキの使用量や、燃料を消費するエンジン30Bの使用量よりも、駆動用モータ30Aの使用量を増加させることが可能となり、制動力及び駆動力に応じたエネルギー消費の効率を向上させることが可能となる。
【0194】
(3)乗り心地制御側制駆動力配分比算出部98及び操縦安定性制御側制駆動力配分比算出部110が、運転者が選択した走行モードが性能重視モードであると、フリクション発生源として、少なくとも駆動用モータ30Aを選択する。これに加え、フリクション発生源として摩擦ブレーキ及びエンジン30Bのうち少なくとも一方も選択した場合に、駆動用モータ30A以外のフリクション発生源により発生させるフリクションを、モータフリクションで補正するように、制駆動力配分比を算出する。
【0195】
このため、制動力フリクション及びエンジンフリクションのうち、選択したフリクション発生源に応じたフリクションによる制御を主制御とし、モータフリクションによる制御を補助制御とすることが可能となる。
その結果、制動力フリクション及びエンジンフリクションのうち、選択したフリクション発生源に応じたフリクションによる簡素な制御の不足分を、より精密な制御が可能なモータフリクションにより補正することが可能となる。これにより、運転者の要求に応じた精密な制御を行なうことが可能となる。
【0196】
(4)総フリクション算出部56が、制動力フリクション算出部48が算出した制動力フリクションと、駆動力フリクション算出部50が算出した駆動力フリクションとを合算する。そして、サスペンションSPに発生する総フリクションを、各サスペンションSPに対して個別に算出する。
このため、横力が作用しにくい直進走行時等においても、車輪Wの制動力及び駆動力により、サスペンションSPが入力を受ける前後力に基づいて、サスペンションSPに発生するフリクションを適切に算出することが可能となる。
その結果、車両Vの走行状態に応じて適切に算出した、サスペンションSPに発生するフリクションを用いて、制動力指令値や駆動力指令値を算出することが可能となり、車両Vの走行状態に応じた挙動制御をより適切に行うことが可能となる。
【0197】
(5)総フリクション算出部56が、制動力フリクション及び駆動力フリクションに、ストローク位置フリクション算出部が算出したストローク位置フリクションを合算して、総フリクションを各サスペンションSPに対して個別に算出する。
このため、サスペンションSPが入力を受ける前後力に加え、車両Vの走行時に変化するサスペンションSPのストローク位置に基づいて、総フリクションを適切に算出することが可能となる。
その結果、サスペンションSPのストローク位置に基づいて車両Vの走行状態に応じた算出精度を向上させた総フリクションを用いて、制動力指令値や駆動力指令値を算出することが可能となる。
【0198】
(6)総フリクション算出部56が、制動力フリクション及び駆動力フリクションに、ストローク速度フリクション算出部が算出したストローク速度フリクションを合算して、総フリクションを各サスペンションSPに対して個別に算出する。
このため、サスペンションSPが入力を受ける前後力に加え、車両Vの走行時に変化するサスペンションSPのストローク速度に基づいて、総フリクションを適切に算出することが可能となる。
その結果、サスペンションSPのストローク速度に基づいて車両Vの走行状態に応じた算出精度を向上させた総フリクションを用いて、制動力指令値や駆動力指令値を算出することが可能となる。
【0199】
(7)総フリクション算出部56が、制動力フリクション及び駆動力フリクションに、サスペンション横力フリクション算出部54が算出した横力フリクションを合算して、総フリクションを各サスペンションSPに対して個別に算出する。
このため、サスペンションSPが入力を受ける前後力に加え、車両Vの旋回走行時においてサスペンションSPに作用する横力に基づいて、総フリクションを適切に算出することが可能となる。
その結果、サスペンションSPに作用する横力に基づいて車両Vの走行状態に応じた算出精度を向上させた総フリクションを用いて、制動力指令値や駆動力指令値を算出することが可能となる。
【0200】
(8)制動力算出部40が、車両Vの走行制御に基づく車輪Wの制動力を算出し、駆動力算出部42が、車両Vの走行制御に基づく車輪Wの駆動力を算出する。
その結果、車体のロール挙動を抑制するための制御を反映しない車輪Wの制動力及び駆動力を算出することが可能となり、総フリクションを適切に算出することが可能となる。
【0201】
(9)制動力付与部が、運転者による制動力要求の制御に応じた制動力及び車両Vのシステム制御に応じた制動力に、制動力指令値に基づく制動力を合算して、車輪Wに制動力を付与する。
その結果、車体の挙動を抑制するための制御を反映しない制動力に加え、車体の挙動を抑制するための制御を反映した制動力を、車輪Wに付与することが可能となる。
【0202】
(10)駆動力付与部が、運転者による駆動力要求の制御に応じた駆動力及び車両Vのシステム制御に応じた駆動力に、駆動力指令値に基づく駆動力を合算して、車輪Wに駆動力を付与する。
その結果、車体の挙動を抑制するための制御を反映しない駆動力に加え、車体の挙動を抑制するための制御を反映した駆動力を、車輪Wに付与することが可能となる。
【0203】
(11)本実施形態の車両挙動制御装置1の動作で実施する車両挙動制御方法では、予め設定した複数の走行モードから、車両Vの運転者が選択した走行モードを検出する。そして、運転者が選択した走行モードと、車体の挙動を抑制するためのフリクションに応じて、フリクション発生源の選択と制駆動力配分比の算出を行なう。さらに、算出した制駆動力配分比に応じて、制動力及び駆動力のうち少なくとも一方を車輪Wに付与する。
このため、運転者が選択した走行モードと、車体の挙動を抑制するためのフリクションに応じて、摩擦ブレーキ、駆動用モータ30A及びエンジン30Bの中から、車体の挙動を抑制するためのフリクションの発生源を選択することが可能となる。
【0204】
その結果、車体の挙動を抑制するためのフリクションの発生源が、摩擦ブレーキ及びエンジン30Bよりも応答性の高い駆動用モータ30Aを含む場合に、サスペンションSPに目標値のフリクションを発生させる制御の応答性を向上させることが可能となる。
また、運転者が選択した走行モードと、車体の挙動を抑制するためのフリクションに応じて、サスペンションSPに目標値のフリクションを発生させるための、摩擦ブレーキ及びエンジン30Bの使用を抑制することが可能となる。これにより、車輪Wに付与する制動力により摩擦熱として消費されるエネルギーや、エンジン30Bが消費する燃料を減少させることが可能となる。
【0205】
(変形例)
(1)本実施形態では、制動力フリクション、駆動力フリクション、ストローク位置フリクション、ストローク速度フリクション、横力フリクションを合算して、総フリクションを算出したが、これに限定するものではない。すなわち、少なくとも、制動力フリクション及び駆動力フリクションに基づいて、総フリクションを算出すればよい。