专利名称：车辆的倾翻抑制控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据车辆转弯的的侧倾状态来控制制动力，从而抑制车辆倾翻的车辆的倾翻抑制控制装置。
背景技术：
在车辆的一般转弯时和车道变更时等特殊转弯时，根据车辆的行驶速度和转向状况，车身可能会发生侧倾方向的力矩而导致倾翻(侧翻)。因此，关于在有可能产生车辆倾翻时将其通知给驾驶员，或者在车辆倾翻之前采取安全措施、制动措施等，从而事先防止倾翻的装置，以往已经提出了各种方案。
例如，作为抑制车辆倾翻的技术，开发了如下技术，即检测车辆的侧倾角度来判断侧倾状态的危险性，根据该危险度向驾驶员进行预警告，并进行制动控制(参照特开2002-168620号公报)。根据该技术，根据车高传感器的信号来运算车辆的侧倾角度θ，根据该侧倾角度θ的变化率来运算侧倾率(侧倾角速度)ω，并根据侧倾率ω的大小来判定作为表示车辆侧翻危险性大小的尺度的侧倾紧急度。然后，根据侧倾紧急度和侧倾角度θ来判定是否有车辆侧翻的危险性，根据该侧翻危险性的判定结果，执行减速控制，并使警告灯和警告机工作，向驾驶员发出警告。
并且，作为相同技术，还开发了一种根据车辆侧倾率(侧倾角速度)的大小来使空气制动装置工作的技术(例如，参照特开平11-11272号公报)。根据该技术，使用侧倾率传感器来检测车身发生的侧倾率，并根据侧倾率的状态和转向角速度的水平，分3个阶段设定目标减速度。然后，根据该目标减速度，使空气制动装置工作而使车辆减速，从而抑制车辆侧翻。
然而，如上所述，在根据车辆侧倾率进行倾翻抑制控制的情况下，由于通过简单地与侧倾率的值对应来进行倾翻抑制控制量设定，因而不一定能准确地进行倾翻抑制。
例如，在一般的单方向转弯的情况下，由于侧倾率逐渐增大，因而即使把倾翻抑制控制量相对于侧倾率设定得较小，也能充分抑制倾翻，然而在以车道变换为代表的中途切换转弯方向的回转(切り戻し)转弯的情况下，由于侧倾率急增而容易导致侧翻，因而，不把倾翻抑制控制量相对于侧倾率设定得较大，就有可能不能可靠地抑制侧翻。
并且，如果为了解决该课题，把倾翻抑制控制量相对于侧倾率设定得较大，则虽然在进行车道变换等的回转转弯时，可通过大的控制量有效地抑制倾翻，但是，在一般的单方向转弯时，与倾翻的危险度不匹配的过度的制动力起作用而急剧减速，降低了车辆的行驶性，并会大大影响驾驶员的情绪。
也就是说，即使侧倾率的检测值相同，侧翻的危险度也会随着车辆的转弯状况(转弯类别)不同而不同，用于抑制车辆倾翻的制动控制量不仅与侧倾率等表示侧倾状态的参数对应，而且还应考虑是一般的单方向转弯、还是回转转弯(例如，车道变换和S字弯道行驶)的转弯类别。
发明内容
本发明是鉴于该课题而提出的，目的是提供一种可在根据车辆的转弯状况和侧倾状态向转弯外轮施加合适的制动力来确保行驶性的同时，抑制车辆侧翻的车辆倾翻抑制控制装置。
为了达到上述目标，本发明的车辆的倾翻抑制控制装置(权利要求1)，其特征在于，具有制动机构，其可对车辆的左右轮分别进行制动；侧倾参数值检测单元，其检测与该车辆的侧倾状态对应的参数值；转弯类别判定单元，其判定该车辆的转弯类别；以及倾翻抑制控制单元，其按照规定的周期控制该制动机构，使在该车辆转弯时，在该车辆的侧倾状态超过第1基准状态时，把与该侧倾参数值检测单元所检测的参数值的大小和该转弯类别判定单元所判定的该车辆的转弯类别对应的量的制动力赋予给转弯外轮。
根据该结构，在车辆的侧倾状态过度的情况下，由于把与表示该侧倾状态的参数值的大小和转弯类别对应的量的制动力赋予给转弯外轮，因而可在确保车辆行驶性的同时，有效地抑制倾翻，并确保车辆的稳定性。
并且，优选的是，该倾翻抑制控制单元在该车辆转弯时，在该车辆的侧倾状态小于等于比该第1基准状态更靠近侧倾稳定侧的第2基准状态时，结束向上述转弯外轮赋予制动力的控制(权利要求2)。
根据该结构，在车辆的侧倾状态过度期间，可继续进行倾翻抑制控制(向上述转弯外轮赋予制动力的控制)，在车辆的侧倾状态不再过度时，可结束倾翻抑制控制(向上述转弯外轮赋予制动力的控制)。
并且，优选的是，该车辆的转弯类别之一是中途切换转弯方向的回转转弯，在该倾翻抑制控制单元中，在该回转转弯时，在该侧倾参数值检测单元所检测的该参数值的大小大于等于预先设定的第1阈值的情况下，把向上述转弯外轮赋予的制动力的赋予量设定成最大值来进行控制(权利要求3)。另外，也可以继续进行这种把向转弯外轮赋予制动力的赋予量设定成最大值的控制，直到该车辆的回转转弯结束或者该车辆的转弯结束。
根据该结构，可有效地抑制例如以车道变换为代表的急剧回转转弯时的车辆倾翻。
并且，优选的是，在该倾翻抑制控制单元中，在该回转转弯时，在该侧倾参数值检测单元所检测的该参数值的大小大于等于被预先设定成比该第1阈值小的值的第2阈值且小于该第1阈值的情况下，把向上述转弯外轮赋予的制动力的赋予量设定成预先设定的正恒定值来进行控制(权利要求4)。
根据该结构，在回转转弯时，可有效地抑制车辆倾翻。
并且，优选的是，在该倾翻抑制控制单元中，在该回转转弯时，在该侧倾参数值检测单元所检测的该参数值的大小大于等于被预先设定成比该第2阈值小的值的第3阈值且小于该第2阈值的情况下，保持向上述转弯外轮赋予的制动力(权利要求5)。
根据该结构，在回转转弯时，可在防止过度附加制动力的同时，有效地抑制车辆倾翻。
并且，优选的是，在该倾翻抑制控制单元中，在该回转转弯时，在该侧倾参数值检测单元所检测的该参数值的大小小于该第3阈值的情况下，把向上述转弯外轮赋予的制动力的赋予量设定成预先设定的负恒定值来进行控制(权利要求6)。
根据该结构，可在有效抑制车道变换时的车辆倾翻的同时，减少制动力。
并且，优选的是，该车辆的转弯类别之一是仅向一个方向转弯的单方向转弯，在该倾翻抑制控制单元中，在该单方向转弯时，通过基于该侧倾参数值检测单元所检测的该参数值或者与该参数值对应的其他参数值的PID控制，控制向上述转弯外轮赋予的制动力的赋予量(权利要求7)。另外，该PID控制可以根据理论上的偏转率(ヨ一レイト)和实际偏转率(检测偏转率)的差来进行，或者也可以根据侧翻抑制控制开始时刻的侧倾率和之后的实际侧倾率(检测侧倾率)的差进行。
根据该结构，在不是回转转弯的单方向转弯时，可通过PID控制有效地抑制车辆倾翻。
并且，优选的是，在表示上述车辆的侧倾状态的参数中包含该车辆的侧倾率(权利要求8)。
根据该结构，可针对车辆侧倾状态的急剧变化(即，由紧急回避转向时或急剧车道变换时等急转向引起的侧倾状态变化)进行响应性良好的控制。
并且，优选的是，在表示上述车辆的侧倾状态的参数中包含该车辆的横向加速度(权利要求9)。
另外，该倾翻抑制控制单元可根据横向加速度和车身速度，判定该车辆转弯的开始和结束，并且，可根据方向盘角速度以及该车辆转弯的开始和结束的判定结果，判定该车辆的回转转弯的开始和结束。
根据该结构，可针对车辆侧倾状态的缓慢变化(即，向相同方向持续转弯时或下坡转弯时等不是由急转向引起的侧倾状态的变化)进行可靠控制。
图1是本发明的一个实施方式的车辆倾翻抑制控制装置的控制方框图。
图2是表示具有本发明的一个实施方式的车辆倾翻抑制控制装置的车辆制动系统的整体结构的系统结构图。
图3是本发明的一个实施方式的车辆倾翻抑制控制装置的判定倾翻抑制控制的开始和结束的控制流程图。
图4是本发明的一个实施方式的车辆倾翻抑制控制装置的设定倾翻抑制控制的控制量的控制流程图。
图5是本发明的一个实施方式的车辆倾翻抑制控制装置的PID控制部的控制方框图。
图6(a)是示意性地示出在具有本发明的车辆倾翻抑制控制装置的车辆中，在向左方向转弯时赋予给车辆的力的示意图。
图6(b)是示意性地示出在具有本发明的车辆倾翻抑制控制装置的车辆中，在向右方向转弯时赋予给车辆的力的示意图。
符号说明1…制动踏板；2…主缸；3…制动用控制器(制动ECU)；4…制动液贮液室；5FL，5FR，5RL，5RR…制动轮；6…液压单元；8…倾翻抑制控制单元；10…车轮制动器；11…方向盘角度传感器；12…偏转率传感器；13…侧倾率传感器(侧倾参数值检测单元)；15…车轮速度传感器；16…制动开关；17…前后和横向加速度传感器；21…转弯判定单元；22…车道变换判定单元(转弯类别判定单元)；23…倾翻抑制控制开始/结束判定单元；24…制动液压控制单元；25…驾驶员驾驶状态判定单元；26…车辆运动状态运算单元；31…PID控制单元；32…增压/保持/减压控制单元；33…紧急回避控制单元；34…抑制控制单元；41…减法器；42…比例项运算部；43…微分项运算部；43b…低通滤波器；44…积分项运算部；45…加法器。
具体实施例方式
本车辆倾翻抑制控制装置中利用了图2所示的车辆制动系统。也就是说，该车辆制动系统，如图2所示，具有制动踏板1；主缸2，其与制动踏板1的踏入连动工作；以及液压单元6，其根据主缸2的状态或者根据来自制动用控制器(制动ECU)3的指令，对从主缸2或制动液贮液室4向各制动轮(前轮的左右轮和后轮的左右轮)5FL、5FR、5RL、5RR的车轮制动器(以下称为制动器)10的车轮缸供给的制动液压进行控制。另外，此处，制动机构由主缸2、液压单元6等液压调整系统和各制动轮的车轮制动器10等构成。
如图2所示(图2仅示出前轮的左右轮制动器)，在液压单元6中，在车辆的动作控制模式下，差压阀68工作，以便在差压阀68的上游和下游发生规定的压力差。在车辆的动作控制模式下，在制动踏板1未被踏入时，由于内线吸入阀61闭合，外线吸入阀62开放，因而制动液贮液室4内的制动液通过外线64、外线吸入阀62和泵65被导入，由泵65加压，并由液压保持阀66和减压阀67进行压力调整，然后被供给各轮的制动器10。
在车辆的动作控制模式下，在制动踏板1被踏入时，由于内线吸入阀61开放，外线吸入阀62闭合，因而主缸2内的制动液通过内线63、内线吸入阀61和泵65被导入，由泵65加压，并由液压保持阀66和减压阀67进行压力调整，然后被供给各轮的制动器10。另外，内线63和外线64在内线吸入阀61和外线吸入阀62的下游汇合，在该汇合部分的下游配置有泵65，在泵65的下游，针对各制动轮5FL、5FR、5RL、5RR分别装备有液压保持阀66和减压阀67。
在通常制动时，内线吸入阀61和外线吸入阀62闭合，差压阀68和液压保持阀66开放，减压阀67闭合。这样，与主缸2内的压力(即，制动踏力)对应的制动液压通过内线63、差压阀68和液压保持阀66被供给各轮的制动器10。并且，在ABS(防锁定制动系统或防抱死制动系统)工作时，通过液压保持阀66和减压阀67对与制动踏力对应的制动液压进行适当调整，以便不发生车轮锁定。
该液压单元6的内线吸入阀61、外线吸入阀62、泵65以及各制动轮的液压保持阀66、减压阀67和差压阀68由制动ECU3来控制。
向制动ECU3分别输入来自在转向轮(方向盘)上附设的方向盘角度传感器11的方向盘角度信号；来自在车身上设置的偏转率传感器12的车身的偏转率信号；来自在车身上设置的侧倾率传感器(侧倾参数值检测单元)13的车身的侧倾率信号；来自各轮的车轮速度传感器15的车轮速度信号；来自制动开关16的制动踏板踏入信号；来自在车身上设置的前后/横向加速度传感器17的前后加速度信号、横向加速度信号；以及来自车轮速度传感器15的车速(车轮速度)信号。
制动ECU3内具有图1所示的各功能要素，即判定驾驶员驾驶状态的驾驶员驾驶状态判定单元25；计算车辆理论上的运动状态的车辆运动状态运算单元26；以及进行把用于抑制车辆倾翻的制动力赋予给转弯外轮的控制的倾翻抑制控制单元8。另外，在制动ECU3内，作为其他控制单元，还具有自动减速控制单元和偏转力矩控制单元(全都未作图示)等，此处，省略对其他控制单元的说明。
在驾驶员驾驶状态判定单元25中，根据来自制动开关16的制动踏板踏入信号来判定制动踏板1是否被踏入。
在车辆运动状态运算单元26中，根据从偏转率传感器12输入的偏转率信号来识别偏转率Yr；根据来自侧倾率传感器13的侧倾率信号来识别侧倾率Rr；根据从前后/横向加速度传感器17输入的横向加速度信号来识别实际横向加速度Gy；根据从方向盘角度传感器11输入的方向盘角度信息来识别方向盘角度θh。并且，此处，算出车身速度Vb和方向盘角速度ωh。车身速度通常是根据来自车轮速度传感器15的车轮速度信号来算出的，但在车轮发生打滑时，是把从前后加速度传感器17获得的前后加速度的时间积分值与基于至此获得的车轮速度信号的车身速度相加来算出(在该情况下，为推测车身速度)的。并且，方向盘角速度ωh是作为方向盘角度θh的变化率(时间微分值)而算出的。
倾翻抑制控制单元8内具有判定车辆是否正在转弯(具体地说，转弯开始和转弯结束)的转弯判定单元21；判定车辆在转弯中是否正在进行以车道变换为代表的回转转弯(具体地说，回转转弯的开始和结束)的作为回转转弯判定单元的车道变换判定单元22；进行倾翻抑制控制的开始或结束判定的倾翻抑制控制开始/结束判定单元23；以及根据这些判定单元的判定结果来进行制动液压控制的制动液压控制单元24。该倾翻抑制控制单元8的制动控制是向车辆的转弯外轮附加制动力的控制。此时所附加的制动力的大小是根据以下各功能要素的各种判定结果来算出和设定的。
在转弯判定单元21中，根据横向加速度Gy、车身速度Vb、偏转率Yr和方向盘角度θh，判定车辆的转弯开始和转弯结束，并根据该判定结果，设定表示是在转弯中的转弯标志Fsenkai的开/关。
另外，所谓转弯是表示在持续向右或左的任一方向转向的状态下行驶的车辆的状态。在本实施方式中，车辆的转弯开始条件是(1)横向加速度Gy的大小大于等于基准值(预先设定的固定值)Gy1，(2)车速Vb大于等于基准值(预先设定的低速值)V1，当这些各条件全部成立时，转弯判定单元21判定为车辆已开始转弯，并把转弯标志设定成Fsenkai＝1。
并且，车辆的转弯结束条件是在上述转弯标志被设定成Fsenkai＝1的状态下，(1)车速Vb低于基准值(预先设定的低速值)V2(其中，V2＜V1)，(2)横向加速度Gy的大小低于基准值(预先设定的固定值)Gy2(其中，Gy2＜Gy1)，当这些各条件之一成立时，转弯判定单元21判定车辆已结束转弯，并把转弯标志设定成Fsenkai＝0。
这样，转弯标志Fsenkai在车辆转弯时设定成Fsenkai＝1，在不是转弯时设定成Fsenkai＝0。
车道变换判定单元22根据在车辆运动状态运算单元26中算出的方向盘角速度ωh和在转弯判定单元21中设定的转弯标志Fsenkai的值，判定车辆以车道变换为代表的回转转弯的开始和结束，并根据该判定结果，设定表示正在回转转弯(以下也称为车道变换)中的车道变换判定标志FLC的开/关。
另外，所谓回转转弯是指转弯中的车辆向与转弯方向相反的方向转向而进行反方向转弯的转弯。此处，由于转弯类别大致分为单方向转弯和回转转弯，因而作为该转弯判定单元的车道变换判定单元22发挥判定转弯类别的转弯类别判定单元的功能。该回转转弯是在S字弯道行驶时和车道变换、障碍物紧急回避转向时见到的转弯，而在本实施方式中，将其区分为S字弯道行驶等比较缓慢的回转转弯，和车道变换或紧急回避转向等比较急剧的回转转弯来处理。
另外，车道变换的开始条件是(1)车辆在转弯状态(转弯标志Fsenkai＝1)下，(2)方向盘角速度ωh大于等于预先设定的朝向与转弯方向相反的方向的角速度(第1基准状态)，当这些条件全部成立时，车道变换判定单元22判定为开始了车道变换(回转转弯开始)，并把车道变换标志设定成FLC＝1。
并且，车道变换的结束条件是(1)车辆不在转弯状态(转弯标志Fsenkai＝0)下，当该条件成立时，车道变换判定单元22判定为结束了车道变换(回转转弯结束)，并把车道变换标志设定成FLC＝0。
倾翻抑制控制开始/结束判定单元23根据在车辆运动状态运算单元26算出的车身速度Vb、横向加速度Gy、侧倾率Rr、偏转率Yr和方向盘角度θh，判定是否开始或结束车辆的倾翻抑制控制。
该倾翻抑制控制的开始条件是(1)车身速度Vb大于等于基准值(预先设定的低速值)V1，(2)横向加速度Gy的大小大于等于基准值(预先设定的值)Gy1，(3)侧倾率Rr的大小大于等于基准值(预先设定的控制开始阈值)RrS，当这些各条件全部成立时，倾翻抑制控制开始/结束判定单元23判定为倾翻抑制控制是必要的，并根据该判定结果，把倾翻抑制控制标志设定成FropRR＝1。另外，在本实施方式中，在这些各条件成立的状态下，侧倾状态处于超过第1基准状态的状态。
在倾翻抑制控制中，向转弯外轮附加制动力。此时所附加的制动力的大小设定成与侧倾率Rr的大小对应的值。另外，在本实施方式中，由液压单元6控制的制动液压的增减压梯度PRRR设定成与侧倾率Rr的大小对应的值，具体的增减压梯度PRRR的大小由后述的PID控制单元31、增压/保持/减压控制单元32、紧急回避控制单元33中的任意一方来设定。
并且，倾翻抑制控制的结束条件是(1)车身速度Vb低于基准值(预先设定的低速值)V2(其中，V2＜V1)，(2)切换转弯方向，(3)侧倾率Rr的大小低于基准值(预先设定的控制结束阈值)RrE(其中，RrE＜RrS)，当这些各条件之一成立时，倾翻抑制控制开始/结束判定单元23判定为不需要进行倾翻抑制控制，并根据该判定，把倾翻抑制控制标志设定成FropRR＝0。另外，在本实施方式中，在这些各条件之一成立的状态下，侧倾状态处于小于等于第2基准状态的状态。并且，上述转弯方向的切换是在偏转率Yr的符号反转时，判定为切换了转弯方向。
并且，制动液压控制单元24由PID控制单元31、增压/保持/减压控制单元32、紧急回避控制单元33和抑制控制单元34构成，根据上述各判定单元的判定来选择控制单元，对制动轮的制动液压进行控制。
PID控制单元31是在倾翻抑制控制中，在车道变换判定标志FLC是0(关)的情况下所选择的控制单元。该PID控制单元31进行如下控制对倾翻抑制控制开始时的侧倾率Rrclip的值进行限幅，把该侧倾率的限幅值Rrclip和实际侧倾率Rr的差(Rr-Rrclip)作为控制量，通过一般的PID控制来算出制动液压的增减压梯度PRRR(把该控制方式称为PID控制模式)。
具体地说，如图5所示，向PID控制部31输入侧倾率Rr和倾翻抑制控制开始时的侧倾率的限幅值Rrclip，在减法器41中算出侧倾率的限幅值和实际侧倾率的差，进而，在比例项运算部42、微分项运算部43和积分项运算部44中运算控制所需的控制量。
在比例项运算部42中，把在减法器41中算出的差乘以侧倾控制比例增益Prop。并且，在微分项运算部43中，对在减法器41中算出的差求时间微分，在低通滤波器43b中进行滤波处理，并乘以侧倾控制微分增益Drop。并且，在积分项运算部44中，把在减法器41中算出的差的累积值乘以侧倾控制积分增益Lrop。
然后，在加法器45中，把在比例项运算部42、微分项运算部43和积分项运算部44中算出的控制量相加，作为倾翻抑制控制增减压梯度PRRR从PID控制部31输出。
并且，在倾翻抑制控制中，在车道变换判定标志FLC是1(开)的情况下，选择增压/保持/减压控制单元32或紧急回避控制单元33。
这些控制单元中的紧急回避控制单元33是在侧倾率Rr为大于等于第1阈值的情况下所选择的控制单元。在该控制单元中，在上述条件的情况下，判断为车辆处于紧急回避状态，并把制动轮的制动液压设定成制动机构的最大值，即液压单元6的最大能力值(另外，把该控制方式称为增压高模式)。另外，若选择了一次该增压高模式，则在继续进行倾翻抑制控制中，该模式继续。即，在正在进行倾翻抑制控制时，一旦侧倾率Rr大于等于第1阈值，则选择把制动轮的制动液压设定成最大值的增压高模式，直到倾翻抑制控制结束。
并且，增压/保持/减压控制单元32是在侧倾率Rr小于第1阈值的情况下所选择的控制单元，在本实施方式中，根据侧倾率的大小，用3个阶段的控制方式，控制制动轮的制动液压。
具体地说，在侧倾率Rr的值小于第1阈值且大于等于第2阈值的情况下，把制动轮的制动液压的增加率保持恒定，并在增压低模式下进行控制，在侧倾率Rr的值小于第2阈值且大于等于第3阈值的情况下，把制动轮的制动液压保持恒定，并在保持模式下进行控制，在侧倾率Rr的值小于第3阈值的情况下，把制动轮的制动液压的减少率保持恒定，并在减压模式下进行控制。
由于根据本发明的一个实施方式的车辆倾翻抑制控制装置如上构成，因而例如如图3所示，实施控制。
首先，在本倾翻抑制控制装置中，在倾翻抑制控制单元8(特别是，倾翻抑制控制开始/结束判定单元23)中，根据图3所示的流程来判定是否实施制动控制。该流程是用于判定倾翻抑制控制的开始条件和结束条件并进行控制的流程。
首先在步骤A5中，输入判定倾翻抑制控制的开始或结束所需的参数。然后在步骤A10中，判定是否正在实施倾翻抑制控制。与该判定有关的标志FropRR是表示是否处于正在进行倾翻抑制控制的状态的标志(倾翻抑制控制实施标志)，把初始值设定为0。此处，在FropRR＝0的情况下，由于未进行倾翻抑制控制，因而进入步骤A20，判定倾翻抑制控制的开始条件。并且，在FropRR＝1的情况下，由于已开始了倾翻抑制控制，因而进入步骤A50，判定倾翻抑制控制的结束条件。
在步骤A20中，根据在步骤A5中所输入的参数，判定倾翻抑制控制的开始条件是否成立。在该条件成立的情况下，进入步骤A30，把标志FropRR设定成1(开)，在步骤A40中开始倾翻抑制控制，并结束该流程。并且，在该条件不成立的情况下，结束该流程而不变更标志和控制。
另一方面，在步骤A10中的判定为FropRR＝1的情况下，在步骤A50中，根据在步骤A5中所输入的参数，判定倾翻抑制控制的结束条件是否成立。在该条件成立的情况下，进入步骤A60，把标志FropRR设定成0，在步骤A70中结束倾翻抑制控制，并结束该流程。并且，在该条件不成立的情况下，结束该流程而不变更标志和控制。
另一方面，倾翻抑制控制的控制量是根据图4所示的流程来决定的。另外，此处，倾翻抑制控制的控制量主要控制制动液压变化率的大小PRRR。
首先，在步骤B10中，根据在图3所示的流程中所设定的标志FropRR的值，判定倾翻抑制控制是否在工作中。具体地说，判定FropRR是否是1(开)。此处，当判定为FropRR＝1(正在实施倾翻抑制控制)时，进入步骤B20，并且，在判定为FropRR＝0(未实施倾翻抑制控制)时，进入步骤B130，把最大增压标志Fpmax设定成Fpmax＝0，并结束该流程。另外，最大增压标志Fpmax在后面讲述。
然后，在步骤B20中，判定车辆是否在车道变换中。具体地说，用车道变换判定单元22判定所设定的车道变换判定标志FLC。此处，在车道变换判定标志FLC是1(开)的情况下，进入步骤B30，在是0(关)的情况下，进入步骤B140。
在步骤B30中，判定最大增压标志Fpmax是否是Fpmax＝0。最大增压标志Fpmax作为初始值被设定成Fpmax＝0，该标志是表示车辆的状态是否是处于在前述的车道变换转弯时进行紧急回避转向的状态的标志。此处，在Fpmax＝0的情况下，进入步骤B40以后的判定侧倾率大小的流程，在Fpmax＝1(紧急回避状态)的情况下，进入步骤B90。
在步骤B40中，判定侧倾率Rr的大小是否大于等于第1阈值。该第1阈值是作为判定车辆是否处于上述紧急回避状态的阈值而预先设定的值，此处，在判定为侧倾率Rr的大小大于等于第1阈值的情况下，进入步骤B80，把最大增压标志设定成Fpmax＝1，并进入步骤B90，设定成增压高模式，该增压高模式把制动轮的制动液压设定成制动机构的最大值，即液压单元6的最大能力值，在步骤B150中实施制动控制，并结束该流程。并且，在侧倾率的大小低于第1阈值的情况下，进入步骤B50。
另外，在步骤B30中，在Fpmax＝1的情况下，跳过步骤B40～步骤B80，进入步骤B90，把制动轮的制动液压设定成制动机构的最大值，一旦判定为车辆处于紧急回避状态，则只要倾翻抑制控制判定不变化(即，只要一系列的倾翻抑制控制暂且不结束)，就继续进行在步骤B90中设定的最大制动控制。
在步骤B50中，判定侧倾率Rr的大小是否大于等于第2阈值且低于第1阈值。该第2阈值是作为判定车辆倾翻抑制用的制动轮的制动液压增压是否必要的阈值而预先设定的值，此处，在判定为侧倾率Rr的大小大于等于第2阈值且低于第1阈值的情况下，进入步骤B100，把制动轮的制动液压的增加率PRRR恒定地保持正值，设定成增压低模式，在步骤B150中实施制动控制，并结束该流程。并且，在侧倾率Rr的大小低于第2阈值的情况下，进入步骤B60。
在步骤B60中，判定侧倾率Rr的大小是否大于等于第3阈值且低于第2阈值。该第3阈值是作为用于判定车辆倾翻抑制用的制动轮的制动液压保持是否必要的阈值而预先设定的值，此处，在判定为侧倾率Rr的大小大于等于第3阈值且低于第2阈值的情况下，进入步骤B110，把制动轮的制动液压保持恒定，设定成保持模式，在步骤B150中实施制动控制，并结束该流程(也就是说，此处，把制动轮的制动液压的增加率设定成PRRR＝0)。
并且，在侧倾率Rr的大小低于第3阈值的情况下，判断为车辆倾翻抑制用的制动轮的制动液压的增压和保持没有必要，进入步骤B120，把制动轮的制动液压的减少率PRRR恒定地保持负值，设定成减压模式，在步骤B150中实施制动控制，并结束该流程。
另一方面，在步骤B20中，在车道变换判定标志FLC＝0(关)的情况下，进入步骤B140，使用PID控制单元31设定PID控制模式，在步骤B150中实施制动控制，并结束该流程。
这样，在本装置中，由于在倾翻抑制控制工作中，根据车道变换判定结果来选择控制模式，因而可使车辆倾翻抑制用的制动控制量与侧倾率Rr和急剧车道变换或S字弯道的车辆行驶状况相对应，并可获得符合车辆行驶状况的合适的制动效果。
并且，在本实施方式中，在倾翻抑制控制时进行制动控制之际，如上设定的制动控制量作为制动力被赋予给转弯外轮。例如，如图6(a)、(b)所示，在车辆向左方向转弯中，向作为转弯外轮的右前轮5FR和右后轮5RR赋予制动力，在车辆向右方向转弯中，向左前轮5FL和左后轮5RL赋予制动力。
也就是说，在车辆向左方向转弯时，如图6(a)所示，向右前轮5FR和右后轮5RR赋予的制动力使车辆发生向右旋转方向的偏转力矩。该向右旋转方向的偏转力矩的作用是使车辆向左方向的转弯半径增大(即，为使行驶路径向转弯外侧突出，使车辆转向特性具有转向不足的倾向)，从而抑制车辆发生的向右翻倒方向的侧倾角度。并且，在车辆向左方向转弯时，作为转弯内轮的左前轮5FL和左后轮5RL的接地压力减小，特别是在倾翻抑制控制是必要的状况下，有时轮胎不接地，另一方面，由于作为转弯外轮的右前轮5FR和右后轮5RR的接地压力有增大的倾向，因而通过向该右前轮5FR和右后轮5RR赋予制动力，可有效地实现车速Vb的减速，并可有效地抑制车辆向右翻倒方向的侧倾。
同样，在车辆向右方向转弯时，如图6(b)所示，向左前轮5FL和左后轮5RL赋予的制动力使车辆产生向左方向的偏转力矩，其作用是使车辆向右方向的转弯半径增大(即，为使行驶路径向转弯外侧突出，使车辆转向特性具有转向不足的倾向)，从而抑制车辆发生的向左翻倒方向的侧倾角度。并且，通过向作为转弯外轮的左前轮5FL和左后轮5RL赋予制动力，可有效地实现车速Vb的减速，并可有效地抑制车辆向左翻倒方向的侧倾。
这样，根据本倾翻抑制控制装置，在急剧车道变换时等，使用车道变换判定单元22判定为车辆的侧倾状态过度，此时，当检测出侧倾率Rr的大小大于等于第1阈值时，由于把制动轮的制动液压设定成制动机构的最大值来进行制动控制，因而可有效地抑制车辆侧倾，并可提高防止车辆侧翻的效果。
并且，一旦判定为车辆处于紧急回避状态，则继续进行制动机构的最大制动控制，直到倾翻抑制控制结束，因而能可靠抑制倾翻并确保车辆的稳定性。也就是说，在这种情况下，考虑到以下情况在因通过提高控制量(制动液压)使抑制侧倾率Rr的可能性变大、侧倾率Rr变小而致使控制量(制动液压)降低时，侧倾率Rr很有可能再次增大而导致倾翻，因而，可以认为为了可靠地抑制倾翻，这样保持控制量(制动液压)直到倾翻抑制控制结束是有效的。
并且，只要侧倾率Rr不过度，就能向转弯外轮赋予与侧倾率Rr的大小对应的制动控制量，因而可防止过度地附加制动力，并可有效地抑制车辆倾翻。并且，根据本装置，随着所检测的侧倾率Rr的减少，制动液压的增加率PRRR变更，制动力减小，因而可有效地抑制倾翻，而不会使车辆运动不稳定。
并且，由于使用侧倾率Rr作为与车辆的侧倾状态对应的参数，因而在伴随车道变换、紧急回避转向等车辆运动的急剧变化的情况下，可有效地抑制车辆倾翻。
以上，对本发明的实施方式作了说明，然而本发明不限于本实施方式，可在不背离本发明主旨的范围内进行各种变形实施。
例如，在上述实施方式中，使用侧倾率Rr作为表示车辆侧倾状态的参数，然而也可以使用车辆的横向加速度Gy来替代侧倾率Rr，或者使用侧倾率Rr和横向加速度Gy两者。另外，通过使用车辆的横向加速度Gy来替代上述实施方式中的作为表示车辆侧倾状态的参数的侧倾率Rr，根据横向加速度Gy的参数具有的特性，在环形桥的行驶时或持续向单方向转弯时、下坡转弯时等不伴随车辆运动急剧变化的情况下，可有效地抑制车辆倾翻。
并且，通过使用侧倾率Rr和横向加速度Gy二者，在伴随急剧运动变化的情况、以及不伴随急剧运动变化的情况的任意一种情况下，都可有效地抑制车辆倾翻。
并且，在上述实施方式中，把倾翻抑制控制的制动力直接赋予给车辆的转弯外轮，然而也可考虑同时执行偏转力矩控制、自动减速控制等其他的车辆运动控制。在该情况下，既可以在各个控制量的算出过程中进行独立运算，并在进行制动控制的时刻将各个控制量相加进行控制，也可以在算出各个控制量的和时进行加权加法运算(例如，在对各个控制量乘以规定系数之后进行加法运算的运算)。
并且，在上述实施方式中，在车辆的动作控制模式时，进行不依赖于制动踏板的踏入量的制动控制，然而，也可以把运动控制模式时的制动控制量和与制动踏板的踏入量对应的制动控制量相加进行控制，也可以进行加权加法运算。
并且，在上述实施方式中，在设定了倾翻抑制控制的控制量时，在判定为侧倾率Rr的大小大于等于第1阈值的情况下，把制动轮的制动液压设定成制动机构的最大值，然而，也可以把制动轮的制动液压的增加率PRRR设定成比在增压低模式下设定的增加率PRRR大的规定值。
权利要求
1.一种车辆倾翻抑制控制装置，其特征在于，具有制动机构，其可对车辆的左右轮分别进行制动；侧倾参数值检测单元，其检测与该车辆的侧倾状态对应的参数值；转弯类别判定单元，其判定该车辆的转弯类别；以及倾翻抑制控制单元，其按照规定的周期控制该制动机构，使在该车辆转弯时，在该车辆的侧倾状态超过第1基准状态时，把与该侧倾参数值检测单元所检测的参数值的大小和该转弯类别判定单元所判定的该车辆的转弯类别对应的量的制动力赋予给转弯外轮。
2.根据权利要求1所述的车辆倾翻抑制控制装置，其特征在于，该倾翻抑制控制单元在该车辆转弯时，在该车辆的侧倾状态小于等于比该第1基准状态更靠近侧倾稳定侧的第2基准状态时，结束向上述转弯外轮赋予制动力的控制。
3.根据权利要求2所述的车辆倾翻抑制控制装置，其特征在于，该车辆的转弯类别之一是中途切换转弯方向的回转转弯，在该倾翻抑制控制单元中，在进行该回转转弯时，在该侧倾参数值检测单元所检测的该参数值的大小大于等于预先设定的第1阈值的情况下，把向上述转弯外轮赋予的制动力的赋予量设定成最大值来进行控制。
4.根据权利要求3所述的车辆倾翻抑制控制装置，其特征在于，在该倾翻抑制控制单元中，在进行该回转转弯时，在该侧倾参数值检测单元所检测的该参数值的大小大于等于被预先设定成比该第1阈值小的值的第2阈值且小于该第1阈值的情况下，把向上述转弯外轮赋予的制动力的赋予量设定成预先设定的正恒定值来进行控制。
5.根据权利要求4所述的车辆倾翻抑制控制装置，其特征在于，在该倾翻抑制控制单元中，在进行该回转转弯时，在该侧倾参数值检测单元所检测的该参数值的大小大于等于被预先设定成比该第2阈值小的值的第3阈值且小于该第2阈值的情况下，保持向上述转弯外轮赋予的制动力。
6.根据权利要求5所述的车辆倾翻抑制控制装置，其特征在于，在该倾翻抑制控制单元中，在进行该回转转弯时，在该侧倾参数值检测单元所检测的该参数值的大小小于该第3阈值的情况下，把向上述转弯外轮赋予的制动力的赋予量设定成预先设定的负恒定值来进行控制。
7.根据权利要求3～6中任意一项所述的车辆倾翻抑制控制装置，其特征在于，该车辆的转弯类别之一是仅向一个方向转弯的单方向转弯，在该倾翻抑制控制单元中，在进行该单方向转弯时，通过基于该侧倾参数值检测单元所检测的该参数值或者与该参数值对应的其他参数值的PID控制，控制向上述转弯外轮赋予的制动力的赋予量。
8.根据权利要求1所述的车辆的倾翻抑制控制装置，其特征在于，在表示上述车辆的侧倾状态的参数中包含该车辆的侧倾率。
9.根据权利要求1所述的车辆的倾翻抑制控制装置，其特征在于，在表示上述车辆的侧倾状态的参数中包含该车辆的横向加速度。
全文摘要
本发明的目的是提供一种车辆的倾翻抑制控制装置，可在根据车辆的状况和侧倾状态向转弯外轮施加合适制动力来确保行驶性的同时，抑制车辆侧翻。侧倾参数值检测单元(13)检测与车辆的侧倾状态对应的参数值，转弯类别判定单元(22)判定车辆的转弯类别，倾翻抑制控制单元(8)按照规定的周期控制该制动机构，使车辆转弯时，在车辆侧倾状态超过第1基准状态时，把与上述侧倾参数值的大小和上述转弯类别对应的量的制动力赋予给转弯外轮。这样，可在确保车辆行驶性的同时，有效地抑制倾翻并确保车辆稳定性。
文档编号B60W30/00GK1603182SQ20041008312
公开日2005年4月6日 申请日期2004年9月30日 优先权日2003年9月30日
发明者坂田邦夫 申请人:三菱扶桑卡客车株式会社