车辆运动控制系统的制作方法

专利名称：车辆运动控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有被配置在车辆自身前方侧的单个前轮、以及在该前轮的后方侧分别被配置在车辆自身左右的左轮和右轮的车辆，特别涉及用于控制该车辆的运动的系统。
背景技术：
近年来，例如在下述专利文献1中记载的那样，研究了具有被配置在车辆自身的前方侧的单个前轮、以及在该前轮的后方侧分别被配置在车辆自身的左右的左轮和右轮的车辆。另外，如在下述专利文献2中记载的那样，研究了除前轮和左右轮之外，还在车辆自身的后方侧配置了单个车轮的车辆、即四个车轮呈菱形配置的车辆。在先技术文献专利文献专利文献1 日本专利文献特开2006-130985号公报；专利文献2 中国授权公告号CN1304237C ；专利文献3 日本专利文献特开2004-66940号公报。

发明内容
发明所要解决的问题四个车轮被配置在四个角的一般的车辆只要考虑车宽方向的翻倒即可。因此，在那样的车轮被配置在四个角的车辆中，为了防止车辆的翻倒，例如在上述专利文献3中记载了控制各车轮的制动力以使车辆的横向加速度不超过限制值的技术。与此相对，如上述专利文献1、2所记载的车辆最容易向车辆的斜前方翻倒。本发明就是鉴于那样的实际情况而完成的，以提供一种车辆运动控制系统为课题，所述车辆控制系统被搭载在具有配置在车辆自身的前方侧的单个前轮和在该前轮的后方侧分别被配置在车辆自身的左右的左轮以及右轮的车辆上，并对车辆的运动进行控制，特别是提供能够防止车辆向斜前方的翻倒的车辆运动控制系统。用于解决问题的手段本发明的车辆运动控制系统其特征在于，所述车辆运动控制系统被搭载在车辆上，所述车辆具有被配置在车辆自身的前方侧的单个前轮和在该前轮的后方侧分别被配置在车辆自身的左右的左轮和右轮，当在车身中产生的前后方向的加速度和车宽方向的加速度合成后的车身加速度进入到被确定为车辆发生翻倒的可能性高的范围并具有与该车身加速度的朝向对应设定的阈值的高翻倒可能性范围的情况下，使车辆运动以降低车辆发生翻倒的可能性。发明的效果在具有配置车辆自身的前方侧的单个前轮和在该前轮的后方侧分别被配置在车辆自身的左右的左轮和右轮的车辆中，使车辆达到翻倒的力的大小根据该力的朝向而不同。根据本发明的车辆运动控制系统，在车身加速度进入到具有根据各自的朝向而设定的
4阈值的高翻倒可能性范围的情况下，控制车辆的运动以降低车辆发生翻倒的可能性，因此即使针对作用在车身任何方向的力，都能防止车辆的翻倒。发明的方式以下，在本申请中，对被认为能够请求发明的几个发明(以下，有时称为“可请求发明”)的方式进行例示，并对它们进行说明。各方式与权利要求同样地，按项来区分，对各项标注编号，并根据需要以引用其他项的编号的方式进行记载。这至少用于容易对能够请求发明进行理解，并不意味着将构成那些发明的构成要素的组合限定在以下各项所记载的方式。即，可请求发明应参考各项附带的记载、实施例的记载等来进行解释，在该解释的限度中，对各项的方式还附加了其他的构成要素的方式、另外从各项的方式中删除某些构成要素的方式也能够成为可请求发明的一个方式。此外，在以下的各项中，⑴项相当于权利要求1，⑶项相当于权利要求2，(6)项和(7)项合在一起相当于权利要求3，(11)项至(13)项的每个相当于权利要求4至权利要求6的每个，(14)项和(15)项合在一起相当于权利要求7，(16)项相当于权利要求8，(21)项和02)项分别相当于权利要求9和权利要求10，(31)项至(35)项的每个相当于权利要求11至权利要求15的每个。(1) 一种车辆运动控制系统，所述车辆运动控制系统被搭载在车辆上并控制该车辆的运动，所述车辆具有多个车轮，所述多个车轮包括被配置在车辆自身的前方侧的单个前轮、以及在该前轮的后方侧被分别配置在车辆自身的左右的左轮和右轮，所述车辆运动控制系统的特征在于，在对在车身中产生的前后方向的加速度和车宽方向的加速度合成而成的车身加速度进入到高翻倒可能性范围的情况下，能够执行翻倒防止控制，其中所述高翻倒可能性范围被确定为车辆发生翻倒的可能性高的范围并具有根据该车身加速度的朝向而设定的阈值，所述翻倒防止控制是为了降低车辆发生翻倒的可能性而使车辆运动的控制。本项中记载的车辆运动控制系统搭载在三个车轮被配置成三角形状的车辆上。此外，搭载本项的车辆运动控制系统的车辆并不限定于车轮是三个的车辆。例如如后面详细说明的那样，可以是还具有被配置在左右轮的车辆后方的后轮的、车轮被配置成所谓的菱形的车辆。这样的车辆由于在车辆的前方在车宽方向的中央仅配置单个车轮，因此从车辆的重心位置到连结前轮和左轮的直线的距离以及从该重心位置到连结前轮和右轮的直线的距离，短于从重心位置到左右轮的车宽方向的距离，车辆容易向斜前方翻倒。具体地说，例如在处于制动并且转弯状态的情况下，当然在车身上作用向斜前方的力，由于该力车辆有可能发生翻倒。此外，该“制动并且转弯状态(以下，有时简称为“制动转弯”)”并不限定于驾驶员除进行转向操作之外还进行制动操作的状态，也表示以下状态由于因路面和轮胎之间的摩擦而产生的阻力、所谓的引擎制动和驱动用马达的旋转阻力等，在对车轮作用某些的制动力的状态下进行了转向操作的状态、即，保持当前的车辆的状态降低车速的状态。另外，在如上所述的车辆中，使车辆达到翻倒的力的大小根据该力的朝向而不同。本项中记载的车辆运动控制系统被构成为当在车身上产生的加速度进入到具有与其朝向对应、以例如大小不同的方式设定的阈值的高翻倒可能性范围的情况下，控制车辆的运动，以降低车辆发生翻倒的可能性。即，根据本项中记载的系统，即使针对作用在车身的任何方向的力，都能够防止车辆的翻倒。此外，在本项记载的系统中，判断车辆发生翻倒的可能性是否变高而使用的“车身加速度”简而言之是在从车辆的上方观看时在车身上产生的加速度。此外，该车身加速度的前后方向的分量主要是因施加在车辆上的制动力而产生的，车宽方向的分量能够认为主要是因车辆的转弯而产生的。在本项记载的系统中执行的“翻倒防止控制”，该控制手法不被特别限定。如后面详细说明的那样，能够采用控制搭载本项的系统的车辆具有的各种装置等来降低车辆发生翻倒的可能性的各种控制。(2)如(1)记载的车辆运动控制系统，所述前轮被设为转向轮。(3)如⑴项或者⑵项记载的车辆运动控制系统，所述左轮和右轮的各个被设为驱动轮，能够各自独立地进行驱动。上述两个项记载的方式是限定了搭载车辆运动控制系统的车辆的构成的方式。此外，在前者的方式中记载的“转向轮”表示根据驾驶员进行的转向操作来改变转向量的车轮。(4)如(1)项至( 项中任一项记载的车辆运动控制系统，搭载该车辆运动控制系统的车辆还具有被配置在所述左轮和右轮的后方侧的单个后轮。(5)如(4)项记载的车辆运动控制系统，所述后轮被设为转向轮。上述两个项中记载的方式是将搭载车辆运动控制系统的车辆限定为四个车轮被配置成菱形形状的车辆的方式。后者的方式是除了前轮、左轮和右轮中被设为转向轮的车轮外后轮也被设为转向轮的方式。在后者的方式中，例如构成为使后轮向与前轮反相地转向，从而实现最小旋转半径的小车。(6)如(1)项至(5)项中任一项记载的车辆运动控制系统，其中，该车辆用运动控制系统包括翻倒可能性判定部，所述翻倒可能性判定部判定所述车身加速度是否进入到所述高翻倒可能性范围；以及翻倒防止控制执行部，在通过该翻倒可能性判定部判定为所述车身加速度进入到所述高翻倒可能性范围的情况下，所述翻倒防止控制执行部执行所述翻倒防止控制。在本项记载的方式中，被利用在判定车辆发生翻倒的可能性是否变高上的“车身加速度”可以是通过传感器等实际检测出的值，也可以是如后面详细说明的那样根据驾驶员的转向操作的操作量和制动操作的操作量等估计出的值。(7)如(6)项记载的车辆运动控制系统，其中，所述翻倒可能性判定部被构成为基于转向操作和制动操作估计在车身上产生的所述车身加速度，并判定该被估计的车身加速度是否进入到所述高翻倒可能性范围。当在假定为针对驾驶员的转向操作通过通常的控制完成转向轮的转向、并针对驾驶员的制动操作通过通常的控制产生了制动力的情况下产生的车身加速度进入到高翻倒可能性范围的情况下，当执行那些转向轮的通常的控制和制动力的通常的控制时，被认为车辆发生翻倒的可能性变高。本项的方式通过利用如上所述估计出的车身加速度，在车辆发生翻倒的可能性变高之前能够执行翻倒防止控制。即，根据本项记载的系统，能够避免车辆发生翻倒的可能性变高，能够更可靠地防止车辆的翻倒。(8)如(1)项至(7)项任一项记载的车辆运动控制系统，所述翻倒防止控制是使车辆运动以使所述车身加速度成为所述高翻倒可能性范围外的控制。根据本项记载的方式，由于能够将车身加速度设为高翻倒可能性范围外，因此能够可靠地降低车辆发生翻倒的可能性，并能够防止车辆的翻倒。此外，该控制方法不被特别地限定，如后面详细说明的那样，能够采用对搭载本项的系统的车辆所具有的各种装置等进行控制来使车身加速度成为高翻倒可能性范围外的各种控制。(11)如(1)项至(8)项中任一项记载的车辆运动控制系统，所述翻倒防止控制包括运动量限制控制，所述运动量限制控制对所述多个车轮中的被设为转向轮的一个以上的车轮的转向量以及提供给车辆的制动力中的至少一者进行限制。本项记载的方式是使翻倒防止控制具体化的一个方式，是通过对转向轮的转向量和提供给车辆的制动力的任一者或者这两者进行限制来使车辆发生翻倒的可能性降低的方式。本项记载的“运动量限制控制”能够设为将例如转向量和制动力中的至少一者限制为根据车辆的状态而确定的值的控制。此外，通过在车辆发生翻倒的可能性低的状況下的对转向轮和制动力的控制，在转向量和制动力中的至少一者超过限制值的情况下，通过运动量限制控制对它们中的至少一者进行限制，由此能够使该转向量和制动力中的至少一者减少。(12)如(11)项记载的车辆运动控制系统，其中，所述运动量限制控制被设为对所述转向量和所述制动力这两者进行限制，并且所述运动量限制控制在车辆的行驶速度低的情况下，与车辆的行驶速度高的情况相比，增大所述转向量的限制并且减小所述制动力的限制，在车辆的行驶速度高的情况下，与车辆的行驶速度低的情况相比，减小所述转向量的限制并增大所述制动力的限制。例如考虑避开存在于车辆前方的障碍物的情况。在该情况下，存在转向操作和制动操作比较快并且该操作量变大的情况，车辆发生翻倒的可能性容易变高。在这样的情况下，在车辆的行驶速度(以下，有时简称为“车速”)高的情况下，认为通过使车辆制动来通过转向操作改变车辆的朝向是有效的，相反地，在车速低的情况下，认为通过转向操作来改变车辆的朝向由此使车辆制动是有效的。根据本项记载的方式，即使是如上所述避开障碍物的情况下，也能够充分发挥该车辆的障碍物避开性能并防止车辆的翻倒。此外，本项的方式能够设为以下方式在例如车速以某个值作为阈值而为高的情况和低的情况下，能够改变使所述转向量的限制和制动力的限制哪一个优先。另外，也能够设为以下方式例如车辆的行驶速度越低，越增大所述转向量的限制并减小所述制动力的限制，车辆的行驶速度变得越高，越减小所述转向量的限制并增大所述制动力的限制。另外，在该后者的方式，可以是根据车辆的行驶速度来阶段性地改变转向量的限制量和制动力的限制量的方式，可以是连续地改变的方式。(13)如(11)项或(12)项记载的车辆运动控制系统，所述运动量限制控制被设为对所述转向量和所述制动力这两者进行限制，并且所述运动量限制控制在制动操作的速度相对于转向操作的速度的比大的情况下，与该比小的情况比较，缩小所述制动力的限制并增大所述转向量的限制，在制动操作的速度相对于转向操作的速度的比小的情况下，与该比大的情况比较，增大所述制动力的限制并减小所述转向量的限制。
本项记载的方式是基于转向操作的速度和制动操作的速度而确定使转向量的限制和制动力的限制某一个优先的方式。根据本项的方式，由于对转向操作和制动操作中驾驶员认为重视的操作的控制优先，因此能够减少给予驾驶员的不舒适感并防止车辆的翻倒。此外，本项的方式能够设为以下方式在例如制动操作的速度与转向操作的速度之比(以下，有时称为“操作速度比”)在以某值设为阈值大的情况和小的情况下，改变使所述转向量的限制和制动力的限制某一个优先。另外，也能够为以下方式例如操作速度比变得越大，越减小所述制动力的限制并增大所述转向量的限制，操作速度比变得越小，越增大所述制动力的限制并减小所述转向量的限制。另外，在该后者的方式中，可以是根据操作速度比阶段性地改变转向量的限制量和制动力的限制量的方式，也可以是连续地改变的方式。(14)如(11)项至(13)项中的任一项记载的车辆运动控制系统，所述运动量限制控制是对所述转向量和所述制动力中的至少一者进行限制以使所述车身加速度处于所述高翻倒可能性范围外的控制。本项记载的方式是将运动量限制控制设为使如前所述的车身加速度为高翻倒可能性范围外的控制的方式。根据本项记载的方式，能够根据运动量限制控制来可靠地降低车辆发生翻倒的可能性，并能够防止车辆的翻倒。(15)如(14)项记载的车辆运动控制系统，该车辆运动控制系统执行转向控制和制动力控制，所述转向控制对所述向量进行控制以成为与转向操作对应的车宽方向的加速度，所述制动力控制对所述制动力进行控制以成为与制动操作对应的前后方向的加速度，所述运动量限制控制被构成为确定作为车身中应产生的所述车身加速度的目标加速度以避免进入到所述高翻倒可能性范围，基于该被确定的目标加速度在车宽方向上的分量来控制所述转向量，并基于该目标加速度在前后方向上的分量来控制所述制动力，由此对所述转向轮的转向量和提供给车辆的制动力的每一个进行限制，使得所述车身加速度处于所述高翻倒可能性范围外。本项记载的方式是通过对转向轮的转向量和提供给车辆的制动力的成为控制的目标的车身加速度进行限制，对那些转向轮的转向量和提供给车辆的制动力进行限制。即，根据本项所述方式，由于不产生车身加速度成为高性能范围外的车身加速度，因此能防止车辆的翻倒。本项记载的“转向控制”能够设为以下方式例如基于转向操作的操作角等确定成为目标的作为车宽方向的加速度的目标横向加速度，并控制转向轮的转向量以实现该目标横向加速度。另外，“制动力控制”能够设为以下控制基于制动操作的操作量来确定成为目标的作为前后方向的加速度的目标前后加速度，并对提供给车辆的制动力进行控制以成为该目标前后加速度。并且，在对那些目标横向加速度和目标前后加速度进行合成后的车身加速度进入到高翻倒可能性范围的情况下，认为车辆发生翻倒的可能性变高。本项记载的方式能够设为以下方式目标加速度确定部以使那些目标横向加速度和目标前后加速度进行合成后的车身加速度限制在高翻倒可能性范围外，换而言之，修正为成为高翻倒可能
8性范围外来确定目标车身加速度。(16)如(15)项记载的车辆运动控制系统，其中，将通过仅限制所述转向量而确定为所述高翻倒可能性范围外的所述目标加速度定义为转向限制加速度，并且将通过仅限制所述制动力而确定为所述高翻倒可能性范围外的所述目标加速度定义为制动力限制加速度，在上述情况下，所述运动量限制控制确定所述目标加速度，使得所述目标加速度的朝向是所述转向限制加速度的朝向和所述制动力限制加速度的朝向之间的朝向，并且所述目标加速度的大小等于与该朝向相应的所述高翻倒可能性范围的阈值。根据本项记载的方式，能够将转向轮的转向量和提供给车辆的制动力这两者限制在适当的大小，并能够防止车辆的翻倒。(21)如(1)至(16)中任一项记载的车辆运动控制系统，其中，所述翻倒防止控制包括使车身向降低车辆发生翻倒的可能性的方向倾斜的车身倾倒控制。本项记载的方式是使翻倒防止控制具体化的一个方式，是使车身向车辆不发生翻倒的朝向强制地倾斜的方式。详细地说，本项记载的翻倒防止控制是通过使车身的重心位置远离连结前轮和右轮的直线或者连结前轮和左轮的直线来降低车辆发生翻倒的可能性的控制。(22)如项记载的车辆运动控制系统，其中，所述车身倾倒控制是使车身倾斜的控制，使得在俯视时的车身的重心位置向与所述车身加速度的朝向相反的朝向进行位移。根据本项记载的方式，能够更有效地使车身的重心位置远离连结前轮和右轮的直线或者连结前轮和左轮的直线。(23)如02)项记载的车辆运动控制系统，其中，所述车身倾倒控制是按照所述车身加速度成为所述高翻倒可能性范围外的方式确定车身的重心位置的位移量、并使车身倾斜以使车身的重心位置以该位移量进行位移的控制。本项记载的方式使设为使车身倾倒控制为将如前所述的车身加速度设为高翻倒可能性范围外的控制的方式。根据本项记载的方式，通过车身倾倒控制能够可靠地降低车辆发生翻倒的可能性，并能够防止车辆的翻倒。另外，根据本项的方式，用于将车身加速度设为高翻倒可能性范围外的使车身倾斜的量少，能够有效地防止车辆的翻倒。(24)如项至03)项中任一项记载的车辆运动控制系统，其中，搭载该车辆运动控制系统车辆还具有多个车轮车身间距离改变装置，所述多个车轮车身间距离改变装置与所述多个车轮的每个对应地设置，分别改变作为与自身对应的车轮和车身的距离的车轮车身间距离，所述车身倾倒控制通过控制那些多个车轮车身间距离改变装置来控制使车身倾斜。(25)如04)项记载的车辆运动控制系统，其中，所述车身倾倒控制控制所述多个车轮车身间距离改变装置，使得在车辆向右前方发生翻倒的可能性高的情况下，实现增大与所述右轮和所述前轮的每个对应的车轮车身间距离以及减小与所述左轮对应的车轮车身间距离中的至少一个，并且，所述车身倾倒控制控制所述多个车轮车身间距离改变，使得在车辆向左前方发生翻倒的可能性高的情况下，实现增大与所述左轮和所述前轮的每个对应的车轮车身间距离以及减小与所述右轮对应的车轮车身间距离中的至少一个，由此来使车身倾斜。上述两个项记载的方式使将使车身倾斜的方法具体化的方式。上述两个项记载的“车轮车身间距离改变装置”只要能够改变车轮车身间距离即可，不被特别限定，但优选地是能够以尽量短的时间改变车轮车身间距离。即，作为该车轮车身间距离改变装置，例如才有电磁式的减震器等，所述的电磁式的减震器具有电磁马达，比依靠该电磁马达产生的力对于车轮和车身使它们产生接近、离开朝向的力，通过使该电磁式的减震器产生针对车轮和车身的接近、离开动作的推动力也能够使那些车轮和车身接近、离开。(31)如(1)项至项中任一项记载的车辆运动控制系统，其中，所述翻倒防止控制包括增强车辆的转向不足倾向的转向特性改变控制。本项记载的方式是使翻倒防止控制具体化的一个方式，是针对某个转向操作的操作量，与通常时的转向特性相比而设为转向不足倾向的方式。另外，本项的方式也能够考虑以横摆率变小的方式的控制、以转弯半径变大的方式的控制。即，根据本项的方式，以使从车身的重心位置接近向前轮的朝向，来将车身加速度设为高翻倒可能性范围外，从而能够防止车辆的翻倒。此外，本项所述的“增强转向不足倾向”是指还包含当车辆的转向特性是过度转向的情况下减弱该过度转向倾向的概念。本项的方式中，增强车辆的转向不足倾向的方法不被特别限定，能够采用在后面详细说明的各种方法。另外，本项的方式能够设为对那些各种方法中的两个以上并行执行的方式。并且，也能够设为以下方式并行执行作为如前说明的翻倒防止控制的(i)对转向轮的转向量和提供给车辆的制动力中的至少一者进行限制的控制、以及(ii)使车身发生倾斜的控制中的至少一个。(32)如(31)项记载的车辆运动控制系统，其中，所述转向特性改变控制包括使提供给所述左轮和右轮中的成为转弯外轮的车轮的制动力比所述左轮和右轮中的成为转弯内轮的车轮的制动力大的控制。本项记载的方式使以下方式通过使提供左右轮的每个的制动力获得差，来使车辆的横摆力矩减少，增强车辆的转向不足倾向。具体地，通过使提供给转弯内轮的制动力减少，或使提供给转弯外轮的制动力增加，或者通过进行那两者，能够增强车辆的转向不足倾向。此外，优选的是，在设为不改变提供给车辆的制动力的情况下，改变左右轮的制动力的分配。在本项的方式中，如果不使提供给转弯外轮的制动力改变，而使提供给转弯内轮的制动力减少，则在提供给左右轮的每个上的制动力获得差，使提供给车辆的制动力减少。在该情况下，能够考虑如前所述的使提供给车辆的制动力减少的方式，或者也能够考虑改变使提供给车辆的制动力减少的控制和本项记载的控制来执行方式。(33)如(31)项或(32)项记载的车辆运动控制系统，其中，所述转向特性改变控制包括改变所述多个车轮中至少一个车轮的外倾角的控制。本项记载的方式具体地使能够通过以使例如前轮的上方向转弯外侧倾斜来改变对地外倾角来使外倾推力减少，从而增强车辆的转向不足倾向。另外，对于左右轮，在它们与车身的重心位置比而位于后方的情况下通过使车轮的上方向转弯内侧倾斜，并且在它们与车身的重心位置位于前方的情况下使车轮的上方向转弯外侧倾斜，由此能够增强车辆的转向不足倾向。并且，在搭载本车辆运动控制系统的车辆具有后轮的情况下，通过使该后轮的上方向转弯内侧倾斜，能够增强车辆的转向不足倾向。(34)如(31)项至(33)项中任一项记载的车辆运动控制系统，其中，所述转向特性改变控制包括改变所述左轮和右轮的束角的控制。本项记载的方式具体地能够设为以下方式在左右轮与车身的重心位置比位于后方的情况下，以成为前束(toe in)的方式改变左右轮的束角，在左右轮与车身的重心位置比位于前方的情况下，以成为后束的方式改变左右轮的束角。(35)如(31)项至(34)项中任一项记载的车辆运动控制系统，其中，搭载该车辆运动控制系统的车辆还具有与所述左轮和右轮比靠车辆后方侧配置并被设为转向轮的单个后轮，所述转向特性改变控制包括使所述后轮向与所述前轮相同朝向转向的控制。本项记载的方式使以下方式，通过使后轮与前轮同相地进行转向，来减少向转弯内侧的横摆力矩，并增强车辆的转向不足倾向。


图1是示出搭载了作为能请求发明的第一实施例的辆用运动控制系统的车辆的整体构成的示意图；图2是示出与前轮对应的底盘的侧面图；图3是示出与左轮对应的底盘的、从车辆前方观察的正面断面图；图4是示出作为车辆翻倒的可能性高的车身加速度的范围的高翻倒可能性范围、并示出确定使目标车身加速度成为高翻倒可能性范围外的方法的图；图5是示出在确定目标车身加速度时使用的修正系数与车速的关系的图；图6是表示通过图1所示的电子控制单元执行的标车身加速度确定处理程序的流程图；图7是表示通过图1所示的电子控制单元执行的制动力控制程序的流程图；图8是表示通过图1所示的电子控制单元执行的转向控制程序的流程图；图9是与作为是可请求发明的第一实施例的车辆运动控制系统的控制装置而发挥功能的电子控制单元的功能有关的框图；图10是示出在作为制动操作速度和转向操作速度之比的操作速度比的图，所述制动操作速度和转向操作速度在第一实施例的变形例的车辆运动控制系统中使用；图11是示出在变形例的车辆运动控制系统中在确定目标车身加速度时使用的修正系数与操作速度比的关系的图；图12的(a)和(b)是示出作为在是可请求发明的第二实施例的车辆运动控制系统中执行的翻倒防止控制的车身倾倒控制的简要的图，(a)是其侧面图，(b)是在从车辆后方观看而示出的图；图13是示出为了为高翻倒可能性范围外而确定使车身的重心位置进行位移的朝向和量的方法的图14是表示通过第二实施例的车辆运动控制系统具有的电子控制单元执行的减振器力控制程序的流程图；图15是在可请求发明的第三实施例的车辆运动控制系统中执行的作为翻倒防止控制的转向特性改变控制的简要的图；图16是表示通过第三实施例的车辆运动控制系统具有的电子控制单元执行的执行控制切换程序的流程图；图17是表示通过第三实施例的车辆运动控制系统具有的电子控制单元执行的制动力控制程序的流程图；图18是表示通过第三实施例的车辆运动控制系统具有的电子控制单元执行的转向控制程序的流程图。
具体实施例方式以下，作为用于实施可请求发明的最佳方式，参考附图对本发明的几个实施例及其变形例进行详细的说明。此外，可请求发明除了下述实施例之外，以前述(发明的方式)的项记载的方式为首，能够以基于本领域技术人员的知识实施了各种改变、改进的各种方式实施。另外，还能够利用(发明的方式)的各项的说明所记载的技术事项，构成下述的实施例的变形例。实施例1<搭载车辆运动控制系统的车辆的构成>图1示意性地示出作为可请求发明的第一实施例的搭载车辆运动控制系统的车辆。本车辆具有配置成菱形形状的四个车轮12。详细地说，具有配置在车辆的前方侧的前轮12F、在车辆前后方向的大致中间配置在车宽方向的两端的每一端的左轮以及右轮12MK、配置在车辆的后方侧的后轮12R。另外，本车辆搭载悬架系统，在四个车轮12F、12Mp12MK、12R与车身14之间，该悬架系统与这四个车轮12的每个对应而具有独立悬架式的四个悬架装置16。并且，本车辆上也搭载有制动系统，该制动系统被构成为所谓的电机械式制动(EMB)。详细地说，该制动系统是以下系统在物理上分离为将制动踏板20设为主体的制动操作装置以及与四个车轮12的每个对应设置的四个制动装置22，针对每个车轮12而由对应的制动装置22具有的动力源的动力产生制动力。此外，那些悬架装置16、制动装置22是总称，在需要明确是与四个车轮的哪一个对应时，与车轮12同样，也如图所示，有时与前轮、左轮、右轮、后轮的各个对应而标注作为示出车轮位置的下标F、Mp MK、R。在本车辆中，四个车轮12中的前轮12F以及后轮12R构成为转向轮。本车辆中也搭载转向系统，该转向系统构成为所谓的线控转向式系统。即，该转向系统是以下系统在机械上被分离为将方向盘30设为主体的转向操作装置32以及与前轮12F和后轮12R的每个对应设置的两个转向装置34，并且不依赖被施加给方向盘30的操作力而通过两个转向装置34的每个所具有的动力源的动力使前轮12F、后轮12R转向。此外，关于两个转向装置22，将在后面详细地说明。另外，在本车辆中，四个车轮12中的左轮和右轮12MK构成驱动轮。本车辆是所谓的线控驱动方式的车辆，在机械上被分离为将加速踏板40设为主体的加速操作装置以及与左轮和右轮12MK的每个对应设置的两个驱动装置42。并且，与加速踏板40的操作相应地两个驱动装置42的每个所具有的马达被驱动，通过每个马达的动力而推动车辆。此外，关于两个驱动装置42，将在后面详细地说明。与四个车轮12对应的悬架装置16由于大致是同样的构成，因此考虑到说明的简略化而参考图2以与前轮12F对应的悬架装置为代表来进行说明。悬架装置16F是与双横臂式悬架类似的构造，具有上臂50和下臂52。那些上臂50和下臂52的各自一个端部可转动地与车身14连结，另一端部经由球形接头被连结到将车轮12以可旋转方式保持的托架54的上方。通过这样的构成，托架M构成为能够相对于车身14描绘大致固定的轨迹而上下运动，并且构成为能够绕连接两个球形接头的轴(中心销轴)转动，所述两个球形接头连结两根臂50、52各自的另一端部。另外，悬架装置16F具有作为悬架弹簧的线圈弹簧60，以及减震器62。那些线圈弹簧60和减震器62分别在属于车身14的一部分的作为弹簧上部的座部以及构成弹簧下部的一部分的下臂52之间彼此并列地配置。减震器62是所谓的电磁式减震器，具有电磁马达64，并被构成为依靠该电磁马达64产生的力针对弹簧上部和弹簧下部而使其产生朝向接近或分离的方向的力。即，减震器62被构成为能够产生针对弹簧上部和弹簧下部的接近和分离动作的衰减力。另外，减震器62被构成为能够通过电磁马达64产生的力而将弹簧上部和弹簧下部之间的距离维持在任意的距离，有效地对车辆转弯时的车身的侧倾、车辆加减速时的车身的俯仰等进行抑制等。并且，减震器62被构成为能够不仅产生针对弹簧上部和弹簧下部的接近和分离动作的阻力，还能产生推动力。即，减震器62被构成为能够改变作为车轮12和车身14的上下方向的距离的车轮车身间距离，作为车轮车身间距离控制装置而发挥作用。托架M包括与上述的两根臂50、52连结并绕自身的轴线转动的托架M的轴部70以及与该轴部70的下端连结且大体上形成为“]”字状(参考图幻的保持部72，它们彼此能够绕在车轮12的前后方向延伸的轴线转动。另外，托架M具有电磁马达74。该电磁马达74被配置在轴部70的下端部的内部，定子被固定在轴部70，转子被固定在保持部72。因此，电磁马达74被构成为能够通过自身产生的力而使保持部72相对于轴部70转动，即，能够改变车轮12的外倾角。另外，托架M的上端部与电磁马达80连结。该电磁马达80的定子被保持在车身14上，转子被固定在托架M上。即，被构成为能够依靠该电磁马达80产生的力而使托架54绕中心销轴旋转。通过如上所述，在前轮12F和后轮12R中被构成为能够使前轮12F、后轮12R转向。即，包含电磁马达80和托架讨来构成转向装置34F、34R。与此相对，在左轮12Ml和右轮12MK中，被构成为能够依靠电磁马达80产生的力来使托架M绕中心销轴旋转，由此使束角改变。与前轮12F和后轮12R的各个对应的底盘除了上述的悬架装置16之外，还包括作为电机械式制动器的制动装置22。如图2所示，该制动装置22包括与车轮12 —体地旋转的圆盘转子90、配置在不与车轮一起旋转的车辆的一部的托架M上的制动衬块、以及将该制动衬块推按到圆盘转子90上的电磁马达92。即，制动装置22F被构成为依靠电磁马达72产生的力而在圆盘转子90和制动衬块之间产生摩擦力，并通过该摩擦力来产生制动力。接着，对于左轮12Ml和右轮各个对应的底盘进行说明。由于左轮12ML和右轮12MK的每个都是驱动轮，因此与它们对应的底盘与同上述的前轮12F和后轮12R的每个对应的底盘的构成不同，除了悬架装置16之外还包括制动装置22和驱动装置42。此外，与那些左轮和右轮12MK的每个对应的底盘由于视为基本相同的构成，因此考虑到说明的简略化而参考图3以与左轮对应的底盘为代表来进行说明。驱动装置是以电磁马达100为主体的装置，该电磁马达100包括被固定在托架M上的定子102、可旋转地保持在托架M上的马达轴104、以及被固定在该马达轴104上的转子106。车轮12被固定在马达轴104上，电磁马达100被构成为能够直接使车轮12旋转。即，驱动装置42ML被构成为所谓的轮毂马达，并被构成为依靠电磁马达100产生的力来产生驱动力。制动装置22ML是与前后轮12F、12R基本同样构成的电气机械式制动器，并被构成为依靠电磁马达72Ml产生的力来使固定在马达轴104上的圆盘转子110和制动衬块112之间产生摩擦力，并通过该摩擦力产生制动力。在本车辆中，如图1所示，通过电子控制单元200(以下有时称为“EOT 200”)来控制车辆的运动。具体地说，通过控制上述四个悬架装置16、四个制动装置22、两个转向装置；34、两个驱动装置42的每个所具有的马达的工作来控制车辆的运动。此外，E⑶200以具有CPU、ROM、RAM等的计算机为主体来构成。另外，E⑶200与虽然省略了图示但作为各马达的驱动电路而发挥作用的多个逆变器连接，通过控制那些逆变器，能够从与那些逆变器连接的电源向各马达提供电力。如图1所示，车辆中设置有对车辆行驶速度(以下有时简称为“车速”)进行检测的车速传感器[v]220、对方向盘的操作角进行检测的操作角传感器[\]222、对绕车身14的铅垂轴的旋转速度即横摆率进行检测的横摆率传感器[ω]2Μ、对在车身14中实际产生的前后加速度即实际前后加速度进行检测的前后加速度传感器[Gx]226、对在车身14中实际产生的横向加速度即实际横向加速度进行检测的横向加速度传感器[Gy]228、对与各车轮12对应的车身14的各座部的上下方向的加速度进行检测的四个簧上纵向加速度传感器Wz]230、对加速踏板的操作量进行检测的加速行程传感器[SD]232、对制动踏板的操作量进行检测的制动行程传感器[SB] 234等，它们与E⑶200的计算机连接。E⑶200被构成为基于来自那些开关、传感器的信号进行马达的工作的控制。需要说明的是，[]中的字符是在图中表示上述开关、传感器等的情况时使用的符号。另外，ECU 200的计算机具有的ROM中存储有与后面详细说明的控制有关的程序、各种数据等。<通常时的车辆运动控制>i)制动装置的控制在本车辆运动控制系统中，能够对四个制动装置22的每个进行独立控制，并独立地控制与各车轮12对应的制动力。该制动力控制是以下控制根据制动踏板20的操作量&确定应在车身14中产生的作为前后加速度的目标前后加速度G/，并对车辆赋予制动力以实现该目标前后加速度(^。具体地说，首先，通过制动行程传感器234检测出制动操作量SB。在ECU 200的ROM中保存将该制动操作量&作为参数的目标前后加速度Gx*的映射数据，在确定目标前后加速度Gx*时参考该映射数据。然后，按照下式确定作为车辆整体应产生的制动力的目标制动力!VFb = Kl · Gx* (Kl 增益)接着，基于作为对该目标制动力&和预先设定的赋予给各车轮12的制动力进行分配的比例的制动力分配比，来确定与前轮12F对应制动装置22F、与左轮对应的制动装置22Mp与右轮121^对应的制动装置22MK、与后轮12R对应的制动装置22R的每个的目标制动力iVF、Fb_ml> !Vie、Fb-k。此外，赋予给左轮12Ml的制动力Fmc和赋予给右轮12MK的制动力iVMK通常被构成为相同大小。需要说明的是，在能够由驱动装置42的电磁马达100产生再生制动的情况下，也能够构成为使由该再生制动产生的制动力优先，来确定由制动装置22产生的制动力。并且，通过逆变器来进行用于将赋予给各车轮12的制动力设为目标制动力Fb_f、FB^>FB-me>Fb-E的马达92的工作控制。详细地说，关于基于目标制动力ΓνρΓνρΓνκο ν 而确定的占空比的指令被发送给逆变器，通过逆变器完成基于该指令的马达92的驱动控制。ii)转向装置的控制在本车辆运动控制系统中，能够对两个转向装置34的每个进行独立控制，并独立地控制前后轮12F、12R的转向。该转向控制是以下控制根据方向盘30的操作量和车速来确定作为在车身14中应产生的横向加速度的目标横向加速度，并使前后轮12F、12R转向以实现该目标横向加速度。具体地说，首先，基于由操作角传感器222检测出的方向盘30的操作角\和通过车速传感器220检测出的车速v，按照下式来计算目标横向加速度G/。Gy* = K2 · {v/(l+Kh · v2) · Sa(K2 增益，Kh 目标稳定性系数)接着，通过横向加速度传感器2 获取实际的横向加速度Gyr，认定作为实际横向加速度Gyr相对于目标横向加速度G/的偏差的横向加速度偏差AGy ( = Gy*-Gyr)，并确定前轮12F的转向角θ ；以及后轮12R的转向角θ ；,以使该横向加速度偏差AGy为0。此外，在E⑶200中，基于上述横向加速度偏差AGy,按照下式的PDI控制规则来确定作为目标的前轮12F的转向角Θ/以及后轮I2R的转向角Θ/。θ F* = Kpi- θ F · Δ Gy+Km- θ F · AGy' +K11- θ F · f ( A Gy) dtθ R* = Kpi- θ R . Δ Gy+Km- θ R . Δ Gy，+K11- θ R . f ( A Gy) dt这里，第1项、第2项、第3项分别表示目标转向角中的比例项分量、微分项分量、积分项分量，KP、KD、K1分别表示比例增益、微分增益、积分增益。iii)驱动装置的控制在本车辆运动控制系统中，能够对两个驱动装置42的每个进行独立控制，并独立控制与各车轮12对应的驱动力。该驱动力控制是以下控制根据施加给加速踏板40的操作量来确定作为应在车身14中产生的前后加速度的目标前后加速度foc*，并对车辆赋予驱动力以实现该目标前后加速度fo^。确定作为车辆全体应产生的驱动力的目标驱动力FD。具体地说，首先，通过加速行程传感器232检测出加速操作量、。在E⑶200的ROM中，保存将该加速操作量&作为参数的目标前后加速度Gx*的映射数据，在确定目标前后加速度Gx*时参考该映射数据。然后确定作为车辆整体应产生的驱动力的目标驱动力FD。接着，基于作为对该目标驱动力FD以及预先设定的对左右轮12Ml、Mk的驱动力进行分配的比例的驱动力分配比，来确定与左轮12Ml对应的驱动装置42ML、与右轮12MK对应的驱动装置42MK的每个的目标驱动力Γν‘、 νΜΚ。此外，那些目标驱动力Fd_ML、!Vme通常被设为相同的大小。iv)电磁式减震器的控制a)减震器的控制概况
在本车辆运动控制系统中，能够对四个减震器62的每个进行独立控制。在那些减震器62的每个中，独立地控制减振器力，来执行用于使车身14的振动、即簧上振动衰减的控制(以下有时称为“振动衰减控制”)。另外，用于抑制由车辆的转弯而引起的车身的侧倾的控制(以下有时称为“侧倾抑制控制”)、以及用于抑制由车辆的加减速引起的车身的俯仰的控制(以下有时称为“俯仰抑制控制”)是并行执行的控制。总计作为每个控制的减振器力的分量的振动衰减分量、侧倾抑制分量、俯仰抑制分量来确定作为控制目标值的目标减振器力，通过进行控制使得减震器62产生该目标减振器力，由此来综合地执行上述振动衰减控制、侧倾抑制控制、俯仰抑制控制。b)振动衰减控制在振动衰减控制中，确定为了使车身14的振动衰减而要使与该振动的速度对应的大小的减振器力产生的振动衰减分量Fav。即，振动衰减控制是基于所谓的大钩式减振器理论的控制。具体地说，基于由设置在车身14的座部的簧上纵向加速度传感器230检测出的簧上纵向加速度得出的车身14的座部的上下方向的动作速度、即基于所谓的簧上绝对速度\，按照下式计算振动衰减分量Fav。Fav = Cs · VS(CS 衰减系数)c)侧倾抑制控制在车辆转弯时，因该转弯引起的侧倾力矩会使左右轮12Mp Mk中的转弯内轮侧的弹簧上部和弹簧下部分离，并使转弯外轮侧的弹簧上部和弹簧下部接近。在侧倾抑制控制中，为了抑制该转弯内轮侧的分离和转弯外轮侧的接近，使转弯内轮侧的减震器62产生弹起方向的减振器力、使转弯外轮侧的减震器62产生弹回方向的减振器力来分别作为侧倾抑制力。具体地说，采用估计横向加速度作为以在车身14上产生的侧倾力矩为目标的横向加速度，所述估计横向加速度是在假定根据转向操作而使车辆转弯的情况下的横向加速度。即，该估计横向加速度相当于在转向装置34的控制中说明的目标横向加速度G/。并且，基于如上述计算出的目标横向加速度GyI = K1 · {v/(l+Kh.v2) ·。，按照下式来确定侧倾抑制分量Fak。Fak = K3 · Gy* (K3 增益)d)俯仰抑制控制当在车辆的制动时等的减速时产生车身14的点头(nose dive)的情况，由于产生该点头的俯仰力矩，会使前轮12F侧的弹簧上部和弹簧下部接近，并使后轮12R侧的弹簧上部和弹簧下部分离。另外，当在车辆的加速时产生车身14的下沉(squat)的情况下，由于产生该下沉的俯仰力矩，会使前轮12F侧的弹簧上部和弹簧下部分离，并使后轮12R侧的弹簧上部和弹簧下部接近。在俯仰抑制控制中，产生为了抑制那些情况下的弹簧上部和弹簧下部之间的距离的变动的减振器力作为俯仰抑制力。具体地说，采用估计前后加速度作为以在车身14中产生的俯仰力矩为目标的前后加速度，所述估计前后加速度是在假定为根据制动操作或者加速操作使车辆加减速的情况下的前后加速度。即，该估计前后加速度相当于在制动装置22、驱动装置42的控制中说明的目标前后加速度fo^。并且，基于如上所述取得的目标前后加速度(^，按照下式来确定俯仰抑制分量Fap。Fap = K4 · Gx (K4 增益)e)控制目标值的确定
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减震器62的控制基于作为其应产生的减振器力的目标减振器力来进行。详细地说，如上所述，当确定减振器力的振动衰减分量Fav、侧倾抑制分量Fak、俯仰抑制分量Fap时， 基于振动衰减分量Fav和俯仰抑制分量Fap，按照下式确定与前后轮12F、R对应的减震器62 的目标减振器力Fa_/、Fa_/，并且基于振动衰减分量Fav和侧倾抑制分量Fak，按照下式来确定与左右轮12Ml、Mk对应的减震器62的目标减振器力FAi7FA_M/。FA_F* = FAV+FAP _1] Fa_k* = Fav-FapFA_ML* = FAV-FAKFa.* = FAV+FAKv)外倾角和束角的控制此外，四个车轮12的外倾角和左右轮12MpMK的束角除了伴随车轮12的向弹起、 弹回方向的变化的那些变化之外，通常不被改变。即，用于改变与四个车轮12对应设置的四个悬架装置16的每个所具有的外倾角的电磁马达74通常维持中立位置，避免与托架M 的轴部70和保持部72进行相对旋转。另外，用于改变与左右轮12Mp Me对应的悬架装置 16的每个所具有的束角的电磁马达80通常维持中立位置，避免托架M绕中心销轴旋转。<翻倒防止控制(运动量限制控制)>i)翻倒防止控制(运动量限制控制)的概况本车辆由于在车辆的前方仅配置单个车轮12F，因此从车辆的重心位置(能够认为是静止状态下与车身的重心位置大致相同的位置)到连结前轮12F和左轮的直线的距离、以及从重心位置到连结前轮12F和右轮12MK的直线的距离比从重心位置到左轮12Mp 右轮12MK的车宽方向的距离短，特别是容易向车辆的斜前方翻倒。具体地说，例如在制动转弯中，当在车身14上作用朝向斜前方的力时，车辆有可能翻倒。因此，在本车辆运动控制系统中，在车辆翻倒的可能性变高的情况下，执行为了防止该翻倒的翻倒防止控制。该翻倒防止控制确定具有大小被设定为根据该车身加速度的朝向而不同的阈值的高翻倒可能性范围作为车辆发生翻倒的可能性高的范围，并控制车辆的运动，使得作为在车身14中产生的前后加速度和横向加速度合成后的加速度的车身加速度处于该高翻倒可能性范围外。具体地说，是以下运动量限制控制通过限制作为转向轮的前后轮12F、R的转向角与提供给车辆的制动力，使得车身加速度G处于高翻倒可能性范围外。以下对该运动量限制控制进行详细地说明。ii)翻倒的可能性的判定发生车辆翻倒的可能性是否高，是基于在车身14中产生的加速度的大小和朝向来判定的。首先，如图4所示，考虑将车辆的前后加速度foe和车辆的横向加速度Gy设为坐标轴的坐标平面。例如考虑向车辆前方翻倒。在该情况下，重心高H变得越高，车辆越容易翻倒，从车辆的重心位置到前轮12F的距离LF越短，车辆越容易翻倒。由此，向车辆前方的加速度的大小的限制值Gxmax按照下式计算。Gxmax = Kx · Lf/H另外，在考虑向车宽方向的翻倒的情况下，重心高H变得越高，车辆越容易翻倒， 从重心位置到左轮12Ml或右轮12MK的距离(轮距Tr的一半)越短，车辆越容易翻倒。艮口， 向车宽方向的加速度的大小的限制值GyMX按照下式计算。
Gymx = Ky · (Tr/2)/H并且，确定车辆的斜前方的车身加速度的限制值，使得从车身14的重心位置朝向与连结前轮12F和右轮12MK的线段正交的方向的车身加速度的分量的大小、以及从车身14 的重心位置朝向与连结前轮12F和左轮的线段正交的方向的车身加速度的分量的大小固定。即，在图4所示的坐标平面上，车辆的斜向的车身加速度的限制值由从表示前后加速度轴上的前后加速度限制值Gxmax的点通过而向连结前轮12F和右轮12MK的方向延伸的直线以及向连结前轮12F和左轮的方向延伸的直线示出。即，如图4所示，在上述的坐标平面上，高翻倒可能性范围的阈值线被确定，该阈值线的外侧为高翻倒可能性范围。并且，在本车辆运动控制系统中，在估计横向加速度Gy和估计前后加速度所合成的车身加速度(能够认为在从车辆上方观看时的加速度向量)进入到高翻倒可能性范围的情况下，被判定为车辆发生翻倒的可能性变高，其中所述估计横向加速度Gy是假定根据转向操作使车辆转弯时的横向加速度，所述估计前后加速度是假定根据制动操作或者加速操作使车辆加减速时的前后加速度。此外，该估计横向加速度相当于如前所述的目标横向加速度G/，估计前后加速度相当于如前所述的目标前后加速度fo^。即，在作为对那些目标横向加速度G/和目标前后加速度Gx*合成而得的加速度的目标车身加速度G*落入高翻倒可能性范围的情况下，具体地说，在通过目标横向加速度G/和目标前后加速度Gx*确定在上述坐标平面上的点进入到高翻倒可能性范围的情况下，被判定为车辆发生翻倒的可能性变尚οiii)目标加速度的限制在通过上述的方法判定车辆发生翻倒的可能性变高的情况下，E⑶200限制目标车身加速度G*，使得车身加速度处于高翻倒可能性范围外。即，按照限制目标横向加速度G/ 和目标前后加速度的至少一个，而在本系统执行的翻倒防止控制中进行以下控制通过对那些目标横向加速度G/和目标前后加速度Gx*的至少一个进行限制，来限制前后轮12F、 R的转向角和对车辆给与的制动力中的至少一个。另外，在本系统中，确定使前后轮12F、R的转向角的限制和对车辆给与的制动力的限制的哪一个优先。例如考虑避开存在于车辆的前方的障碍物的情况。在那样的情况下， 在车速高的情况下，认为通过转向操作改变车辆的朝向比使车辆制动更有效，相反，在车速低的情况下，认为使车辆制动比通过转向操作改变车辆的朝向更有效。因此，在本系统中， 使转向角的限制和制动力的限制哪一个优先，是基于由车速传感器220检测出的车速ν来进行的。参考图4，详细地说明对于基于车速ν来确定使转向角的限制和制动力的限制哪一个优先的方法。首先，对于目标横向加速度G/和目标前后加速度Gx*合成后的目标车身加速度G*，求出仅限制横向加速度而使其处于高翻倒可能性范围外时的目标车身加速度Gylimit、以及仅限制前后加速度而使其处于高翻倒可能性范围外时的目标车身加速度 Gxlimit^并且，在限制目标车身加速度G*时，优选设为该两个车身加速度Gylimit、(；Xlimit之间的加速度，确定其朝向，以使得作为限制在高翻倒可能性范围外的车身加速度的限制车身加速度G’介于两个车身加速度Gylimit、Gxlimit之间。具体地说，求出作为两个车身加速度 671—、6知1^所形成的角度的改变允许角度1对在该改变允许角度Φ乘以根据车速ν确定的修正系数k(0彡k彡1)，来确定构成限制车身加速度G’的车身加速度Gylimit的角Φ*。此外，保存以图5所示的车速ν为参数的修正系数k的映射数据，参考该映射数据而来确定该修正系数k。也如前面说明的那样，该修正系数k是如下值车速越低越优先转向角的限制，车速变得高越优先制动力的限制。接着，确定限制车身加速度G’，以使得在如上所述被确定的朝向下，其大小在高翻倒可能性范围外变为最大。即，限制车身加速度G’被确定为延伸到高翻倒可能性范围的阈值线上的大小。并且，该限制车身加速度G’的前后方向的分量Gx’和车宽方向的分量Gy’ 的每个分别被设为用于控制车辆的制动力的目标前后加速度和用于控制前后轮12F、R的转向角的目标横向加速度，根据如前所述的方法，控制前后轮12F、R的转向角和提供给车辆的制动力。因此，限制前后轮12F、R的转向角和提供车辆的制动力中的至少一者，由此使得由那些操作产生的车身加速度处于高翻倒可能性范围外，从而能够防止车辆的翻倒。〈控制程序〉上述的用于车辆的运动的处理通过在点火开关设为接通状态的期间隔开短的时间间隔(例如几毫秒(msec))由ECU 200反复执行以下程序来进行，所述程序包括图6示出流程图的目标加速度确定处理程序；以及用于对如前所述的制动装置22、转向装置34、 驱动装置42、减震器62的每一个进行控制的程序。此外，这里，仅对与上述的转向防止控制有关的制动装置22的控制和转向装置34的控制进行说明。该制动装置22的控制通过执行图7示出流程图的制动力控制程序来进行，转向装置34的控制通过执行图8示出流程图的转向控制程序来进行。以下参考如图所示的流程图对那些控制的流程进行简单的说明。在目标车身加速度确定处理程序中，首先，在步骤1 (以下简称为“Si”，其他步骤也是同样的)中，获得转向操作角Sa、车速ν、制动操作量aB。接着，在S2、S3中，基于转向操作角\、车速ν计算目标横向加速度G/，基于制动操作量&获取目标前后加速度fo^。然后，在S4中对那些目标横向加速度G/和目标前后加速度Gx*进行合成，来获取目标车身加速度(T，在S5中，该目标车身加速度(T判定是否进入到图4所示的高翻倒可能性范围。在目标车身加速度G*是高翻倒可能性范围外的情况下，跳转到S6及其之后的步骤。另外，在目标车身加速度(T进入到高翻倒可能性范围的情况下，在S6 S8中，目标车身加速度G*通过如前面说明的方法来确定处于高翻倒可能性范围外的限制车身加速度G’。接着，在S9中，目标前后加速度Gx*和目标横向加速度G/的每个代替在S3、S4中确定的值，而分别修正为限制车身加速度G’的前后加速度分量(^’和横向加速度分量。在以上的一系列的处理之后，结束目标车身加速度确定处理程序的一次执行。在制动力控制程序中，基于在目标车身加速度确定处理程序中确定的目标前后加速度( *来确定施加给车辆的目标制动力iV另外，在转向控制程序中，基于在目标车身加速度确定处理程序中确定的目标横向加速度G/和通过横向加速度传感器2 检测出的实际的横向加速度Gyr来确定前后轮12F、R的目标转向角θ/、θ/。S卩，在通常的控制会导致车辆发生翻倒的可能性变高的情况下，通过将限制在高翻倒可能性范围外的车身加速度 G’设为目标车身加速度，来限制制动力控制中的目标制动力Fb和转向控制中的目标转向角
Q * Q *
F、URo〈ECU的功能构成〉作为用于执行上述的控制来控制车辆的运动的控制装置而发挥作用的E⑶200 能够考虑具有执行前述的各种处理的各种功能部。详细地说，如图10所示，ECU 200包括作为执行上述转向控制程序来控制前后轮12F、R的转向的功能部的转向控制部300、作为执行上述制动力控制程序而控制向四个车轮12的每个提供制动力的功能部的制动力控制部302、作为控制与四个车轮12对应的减震器62所产生的减振器力的功能部的减振器力控制部304、以及控制左右轮12Ml、Mk的每个的驱动力的驱动力控制部306。另外，E⑶200 具有对作为应在车身14中产生的车身加速度的目标车身加速度进行确定的目标车身加速度确定部310。该目标加速度确定部310具有能够判定车辆发生翻倒的翻倒可能性判定部 312，在通过该翻倒可能性判定部312判定为车辆发生翻倒的可能性高的情况下，将目标车身加速度限制在高翻倒可能性范围外来进行确定。并且，上述的转向控制部300基于该被限制的目标车身加速度的车宽方向的分量来控制前后轮12F、R的转向，制动力控制部302 基于被限制的目标车身加速度的前后方向的分量来控制制动力。即，包含确定的目标加速度确定部310中执行上述目标车身加速度确定处理程序的S6 S9的部分、以及基于限制在该高翻倒可能性范围外的目标车身加速度进行控制的转向控制部300以及制动力控制部302，从而构成翻倒防止控制执行部320。〈变形例〉下面对上述第一实施例的变形例进行详细说明。即使在本变形例中，也与上述第一实施例同样，通过限制前后轮12F、R的转向角和提供给车辆的制动力中的至少一者来防止车辆的翻倒。在上述实施例中，设为基于车速ν来确定使前后轮12F、R的转向角的限制和提供给车辆的制动力的限制中的哪一个优先，在本变形例中，基于转向操作的速度和制动操作的速度来确定。例如若着眼于转向操作速度，则优选的是该转向操作是使方向盘 30向转向增加方向的操作，该速度越快，越应优先基于该转向操作的前后轮12F、R的转向， 而限制提供给车辆的制动力。相反地，如果着眼于制动操作速度，则优选的是该制动操作是踩入制动踏板20的操作，该速度越快，越应使基于该制动操作的车辆的制动优先，而限制前后轮12F、R的转向角。以下对于确定使转向角的限制和制动力的限制哪一个优先的具体的方法进行详细说明。首先，与上述第一实施例同样，求出图4所示的目标加速度的改变允许角度Φ。然后，基于转向操作速度dbA|/dt(以下有时表示为sA|')和制动操作速度dsB/dt(以下有时表示为)来确定在确定限制车身加速度G’的朝向时的修正系数k。在确定该修正系数k时，求出操作速度比rs，所述操作速度比rs是制动操作速与转向操作速度|SA|” 之比、更详细地说是踩入制动踏板20的速度与使方向盘30转向增加的速度之比。该操作速度比&能够在图10所示的将转向操作速度和制动操作速设为坐标轴的坐标平面上表示为点A。另外，用图10的直线表示作为操作速度比的基准的基准操作速度比然后，将表示该基准操作速度比的直线和连结点A和原点0的线段构成的角(从表示基准操作速度比^的直线向左旋转的角度)设为a。如图11所示，修正系数k是根据该α来确定的，其按照下式来计算。k = (1-sina )/2=〔 1-sinItarT1 ( ，/I ，)-45° }〕/2因此，由图10和图11可知，操作速度比rs变得越大，越优先转向角的限制，操作速度比rs变得越小，越优先制动力的限制。在本变形例的车辆运动控制系统中，由于优选针对转向操作和制动操作中的、驾驶员认为重视的操作的控制，因此使给予驾驶员的不舒适感小，并能够防止车辆的翻倒。实施例2第一实施例的车辆运动控制系统被构成为通过限制转向轮的转向量和提供给车辆的制动力中至少一者来防止车辆的翻倒。相对于此，第二实施例的车辆运动控制系统被构成为通过使车身14倾斜来使得在俯视时车身14的重心位置发生位移，从而防止车辆的翻倒。此外，搭载了第二实施例的车辆运动控制系统的车辆由于除通过ECU 200执行的翻倒防止控制之外与第一实施例的系统基本是同样的，因此对它们使用了相同标号，并对省略或者简化了对它们的说明。本实施例的系统中的翻倒防止控制详细地说是以下使车身倾斜的车身倾斜控制 在向右前方翻倒的可能性高的情况下，使车身14的重心位置远离连结前轮12F和右轮12MK 的直线，在向左前方翻倒的可能性高的情况下，使车身14的重心位置远离连结前轮12F和左轮的直线。此外，通过与四个车轮12的每个对应设置的减震器62来改变作为与该各个对应的车轮12和车身14之间的距离的车轮车身间距离，由此使车身14倾斜。图12 的(a)和(b)是示出在车辆向右前方发生翻倒的可能性变高的情况下、通过车身倾倒控制使车身14的重心位置发生位移来使车身14朝向车辆的左后方倾倒的状态的概略图，图12 的(a)是其侧面图，图12的(b)是在从车辆后方观看而示出的图。以下对车身倾倒控制进行具体的说明。首先，与第一实施例的系统同样，基于转向操作角Sa、车速ν计算目标横向加速度 G/，基于制动操作量&获取目标前后加速度G/，通过判断对它们进行合成后的目标车身加速度G*是否进入高翻倒可能性范围，能够判定是否存在车辆发生翻倒的可能性。并且， 如图13的(a)所示，在目标车身加速度(Τ进入到高翻倒可能性范围的情况下执行翻倒防止控制。该翻倒防止控制为了使目标车身加速度G*处于以车辆的重心位置为基准设定的高翻倒可能性范围外，而如图13的(b)所示，使车身14的重心位置在该目标车身加速度(T 的朝向和相反朝向上发生位移。并且，基于超过目标车身加速度G*的高翻倒可能性范围的阈值线的量的大小来确定使重心位置发生位移的量。详细地说，首先，如图13的(a)所示， 求出在目标车身加速度(T的前后方向超过了阈值线的大小的Afou以及在目标车身加速度 G*的车宽方向超过了阈值线的大小的AGy,并分别基于那些AGx和AGy的每个来分别按照下式计算出向重心位置的前后方向的目标位移量ΔΧ和向车宽方向的目标位移量Ay。Δ χ = - Δ Gx · Η/ΚχΔ y = - Δ Gy · H/Ky并且，为了使车身14的重心位置向前后方向发生位移，控制与前后轮12F、R的每个对应的减震器62，为了使重心位置向车宽方向发生位移，控制与左右轮每个对应的减震器62。例如如图12的(a)所示，为了使重心位置向后方发生位移，控制前后轮12F、R对应的减震器62，使得前轮12F和车身14的距离变得比后轮12R和车身14的距离大。该前轮12侧的车轮车身间距离和后轮侧的车轮车身间距离的差Δ zF_E能够使用轮距L和车身 14的前后方向的倾斜角θ ρ来如下式那样表示。ΔζΡ_Ε = L · sin θ ρ这里，sin θ ρ使用重心高H和向前后方向的目标位移量Δ χ来用下式表示。
sin θ ρ = Δ χ/Η如果将其导入上述的式子，则能得到下式。Δ zF_K = L · Δ χ/Η因此，车身车轮间距离的改变量Δ zF_K是基于如前面所述得到的目标位移量Δχ 来确定的。并且，ECU 200进行控制，以使前轮侧减震器62F产生使车轮车身间距离仅增加 Δ zf_e/2的减振器力，使后轮侧减震器62R产生使车轮车身间距离仅减少Δ Zf_e/2的减振器力。具体地说，基于该车轮车身间改变距离ΔΖρ_κ/2，作为使前后轮侧的减震器62F、R产生的减振器力的分量的距离改变分量Fazx按照下式来确定。Fazx = K5 · Δ zf_e/2 (K5 增益)并且，与前后轮12F、R对应的减震器62的目标减振器力FA_/、FA_；基于该距离改变分量Fazx、如前所述的振动衰减分量Fav、以及俯仰抑制分量Fap来按照下式确定。FA_； = FAV+FAP+FAZxFA_K* = FAV-FAP-FAZX另外，例如图12的(b)所示，为了使重心位置向左方进行位移，控制与左右轮 12Ml、Me对应的减震器62，使得右轮12MK和车身14之间的距离变得比左轮12ML和车身14 的距离大。该左轮侧的车轮车身间距离和右轮侧的车轮车身间距离的差Δ Zui能够使用轮距Tr和车身14的车宽方向的倾斜角θ R如下式那样来表示。Azle = L · sin θ R这里，sine R使用重心高H和向车宽方向的目标位移量Ay来用下式表示。sin θ R = Δγ/Η如果将其带入到上述的式子，则能够得到下式。Δ zLE = L · Ay/H因此，车身车轮间距离的改变量八^^是基于如前所述而得到的目标位移量Ay而确定的。并且，ECU 200进行控制，以使右轮侧减震器621^产生使车轮车身间距离仅增加 Δ zle/2的减振器力，并且使左轮侧减震器产生使车轮车身间距离仅减少Δ Zle/2的减振器力。具体地说，基于该车轮车身间改变距离Δζο/2，来按照下式确定作为使左右轮侧的减震器62Ml、Mk产生的减振器力的分量的距离改变分量FMy。fazy = k6 · δ zle/2 (k6 :增益)并且，与左右轮12Ml、Me对应的减震器62的目标减振器力Fa = ML*、Fa,*基于该距离改变分量FAZy与如前所述的振动衰减分量Fav和侧倾抑制分量Fak按照下式被确定。Fa_ml* = FAV+FAE+FAZyFa_me — FAV~FAR-FAZy并且，通过逆变器进行用于产生如上所述被确定的目标减振器力广的电磁马达64 的工作控制。详细地说，关于基于四个减震器62的每个的目标减振器力Fa_/、Fa_/、Fa_J、 fa_ ；而确定的占空比的指令被发送到逆变器，通过逆变器完成基于该指令的马达64的驱动控制。用于控制上述的车辆的运动的处理通过E⑶200在点火开关被设为接通状态期间隔开短的时间间隔(例如几毫秒)来重复执行在图14示出流程图的减振器力控制程序。 以下参考附图所示的流程图对这些控制的流程进行简单的说明。
在基于减振器力控制程序的处理中，首先，在如前说明的方法中，在S41 S43中确定振动衰减分量Fav、侧倾抑制分量Fak、俯仰抑制分量？_接着，在S44 46中，通过与第一实施例的系统同样的方法获取目标车身加速度G*，接着在S47中，判定该车身加速度G* 是否进入到高翻倒可能性范围。在目标车身加速度G*处于高翻倒可能性范围外的情况下， 在S48中基于振动抑制分量Fv、侧倾抑制分量!V俯仰抑制分量Fp来确定与四个车轮12对应的四个减震器62的目标减振器力F/。另外，在目标车身加速度(T进入到高翻倒可能性范围的情况下，在上述的方法中，在S49 51中为了防止车辆的翻倒，以使车身14的重心位置进行位移的方式确定作为用于使车身14倾斜的减振器力的分量的距离改变分量FAZx、 FAZy。并且，在S52中，除了振动抑制分量Fv、侧倾抑制分量!V俯仰抑制分量Fp之外还使用该距离改变分量FAZx、FAZy来确定目标减振器力F/。在以上的一系列处理之后，结束减振器力控制程序的一次的执行。此外，在本实施例的系统执行的车身倾倒控制被构成为代替在第一实施例的系统中执行的运动量限制控制来执行，但是除了该第一实施例中的运动量限制控制外，也可以构成为执行本实施例中的车身倾倒控制。实施例3第三实施例的车辆运动控制系统被构成为通过增强车辆的转向不足倾向来防止车辆的翻倒。此外，搭载第三实施例的车辆运动控制系统的车辆由于除了由ECU 200执行的翻倒防止控制外是与第一实施例的系统基本同样的，对它们也使用相同的符号，并省略或者简化了对它们的说明。本实施例的系统中作为翻倒防止控制的转向特性改变控制是根据车辆的行驶状态等来选择性地执行用于增强车辆的转向不足倾向的四个控制中的一个以上。依次对该四个控制进行说明。第一个控制是如图15的(a)所示的、作为使提供给左右轮12MpMK中的转弯外轮的制动力比提供给那些中的转弯内轮的制动力大的控制的制动力差产生控制。该制动力差产生控制通过在通常时的控制中改变均等地分配给左右轮12Ml、Mk的每个的制动力的分配，来产生制动力差。具体地说，与从判定为车辆发生翻倒的可能性高的时间点的时间的经过一起，提供给转弯外轮的制动力慢慢变大，同时提供给转弯内轮的制动力慢慢变小。 第二个控制是如图15的(b)所示的、作为使后轮12R与前轮12F同相地转向的控制的同相转向控制。在该同相转向控制中，在判定为车辆发生翻倒的可能性高的情况下，后轮12R的目标转向角θ /被设为与前轮12F的目标转向角θ /相同的值。第三个控制是如图15的(c)所示的、作为改变四个车轮12的外倾角的控制的外倾角改变控制。在该外倾角改变控制中，控制与前轮12F、左右轮12Mp Me对应的电磁马达 74，以使车轮的上方侧向转弯外侧倾斜已确定的角度的方式来改变那些前轮12F、左右轮 12Mp Mk的外倾角，并控制与后轮12R对应的电磁马达74，以使车轮的上方侧向转弯内侧倾斜已确定的角度的方式来改变后轮12F的外倾角。另外，第四个控制是如图15的(d)所示的、作为改变左右轮12MpMK的束角的控制的束角改变控制。控制与左右轮12MpMK对应的电磁马达80，以使左右轮12Mp Me的每个的前方侧彼此接近的方式来以仅被设定的角度改变束角。即，左右轮12MpMk是被设为后束的车轮。在判定为车辆发生翻倒的可能性高的情况下，首先，执行上述中的制动力差产生控制和同相转向控制某一个。详细地说，首先，在判定为车辆发生翻倒的可能性高的时间点，还判定是否存在还使提供给左右轮12MpMK的制动力增加的余裕。具体地说，在能够提供给左右轮12Ml、Me的最大制动力和在当前时间点提供给左右轮12ML、Me的制动力的差比设定值小的情况下，由于无法使提供给转弯外轮的制动力增加，因此执行同相转向控制，在该制动力的差比设定值大并存在使制动力增加的余裕的情况下，执行制动力差产生控制。另外，认为在在执行上述的制动力差产生控制和同相转向控制某一个的状态中， 在由驾驶员完成从判定为车辆发生翻倒的可能性高的时间点的转向操作的方向向相仿方向完成操作的情况下，即在进行所谓的反向转向的情况下，驾驶员进行应对以免车辆发生翻倒。在该情况下，为了辅助该驾驶员的操作，而执行外倾角改变控制和束角改变控制中的某一个。具体地说，在进行反向转向的时间点，判定车身14的横摆率的变化是否比设定值大。在横摆率的变化大的情况下，由于希望尽量紧急应对，因此与改变外倾角的情况相比， 执行改变角度小地完成的束角改变控制，在横摆率的变化小的情况下，执行外倾角改变控制。此外，在上述的两个实施例的系统中，为了判定车辆发生翻倒的可能性是否变高， 而使用根据转向操作和制动操作而估计出的车身加速度，但在本实施例的系统中，对由前后加速度传感器2 检测出的实际的前后加速度和由横向加速度传感器2 检测出的实际的横向加速度进行合成后的车身加速度在进入到高翻倒可能性范围的情况下，被判定为车辆发生翻倒的可能性变高。用于切换通常的控制和作为上述的翻倒防止控制的四个控制的处理通过由E⑶ 200在点火开关被设为接通状态期间隔开短的时间间隔At(例如几毫秒)来重复执行在图16示出流程图的执行控制切换程序。另外，在与执行控制切换程序相同的期间，通过执行在图17示出流程图的制动力控制程序来进行如前所述的制动装置22的控制，转向装置 34的控制通过执行在图18示出流程图的转向控制程序来进行。以下参考附图所示的流程图来简单地说明那些控制的流程图。i)执行控制切换程序在基于本车辆运动控制系统中执行的程序的处理中，采用示出执行通常的控制、 翻倒防止控制中的制动力差产生控制、同相转向控制中的某一个控制的执行控制标志&。 执行控制切换程序通过确定该标志&的标志值，在转向控制、制动力控制、衰减力控制的各个中切换通常的控制、翻倒防止控制的制动力差产生控制、同相转向控制。该标志&的标志值在执行通常的控制时被设为0，在执行制动力差产生控制时被设为1，在执行同相转向控制时被设为2。在基于执行控制切换程序的处理中，首先，在S61、62中获取前后加速度foe、横向加速度Gy，对它们进行合成后获取车身加速度G。在S63中，基于该车身加速度G判定车辆发生翻倒的可能性是否高。在通常的行驶状态中，在S64中执行控制标志&的标志值被设为0，在S65中，四个车轮12的外倾角和左右轮12MpMK的束角被设为初始值。并且，在S63 中，在车身加速度G进入高翻倒可能性范围的情况下，判定为车辆发生翻倒的可能性高，通过执行S66以及之后的步骤，从通常的控制切换到翻倒防止控制。在判定为车辆发生翻倒的可能性高时，首先，在S66中，判定在提供给左右轮的制动力是否存在余裕，在存在余裕的情况下，在S67中，执行控制标志&的标志值被设为1，在没有余裕的情况下，标志值被设为2。接着，在S69中，通过驾驶员判定是否有反向转向，在没有该操作的情况下，被跳转到S70之后。另一方面，在通过驾驶员完成了反向转向的情况下，在S70中，判定横摆率ω的变化是否比设定值YO大。在横摆率ω的变化比设定值小的情况下，执行如前所述的外倾角改变控制。相反地在横摆率ω的变化比设定值YO大的情况下，执行如前所述的束角改变控制。在以上的一系列处理之后，结束执行控制切换程序的一次的执行。在基于在图17示出流程图的转向控制程序的处理中，也如前说明的那样，基于执行控制标志&的标志值切换控制。通常在S84中，分配制动力，使得左轮12 ^的制动力和右轮12MK的制动力相同。相对于此，在执行控制标志&的标志值是1的情况下，在S85中改变制动力分配比来进行分配，使得转弯外轮的制动力比转弯内轮的制动力大。在基于在图18示出流程图的转向控制程序的处理中，也如前说明的那样，基于在上述的执行控制切换程序中确定的执行控制标志&的标志值来切换控制。通常在从S91到 S94中通过如前说明的方法基于横向加速度偏差AGy来确定前后轮12F、R的目标转向角 0；> θ/。另外，在执行控制标志&的标志值是2的情况下，在S96中，后轮12R的目标转向角θ /被设为与前轮12F的目标转向角θ /相同的值，从而被转向为与前轮同相。此外，在本实施例的系统中执行的转向特性改变控制被构成为代替在，第一实施例的系统中执行的运动量限制控制而被执行，但是除了该第一实施例中的运动量限制控制和第二实施例中的车身倾倒控制中的至少一个外，可以被构成为执行本实施例中的转向特性改变控制。符号的说明12F:前轮(转向轮)12ML:左轮(驱动轮)12MK:右轮(驱动轮)12R 后轮(转向轮)14:车身 16 、1^、1^、1 :悬架装置20:制动踏板22F、ML、MK、R:制动装置 30 方向盘 34F、R 转向装置 40 加速踏板 42ML、Me 驱动装置 60 线圈弹簧(悬架弹簧)62 、1^、1^、1 :电磁式减震器64:电磁马达74:电磁马达80:电磁马达(转向装置)92 电磁马达(制动装置)100 电磁马达(驱动装置)200 电子控制单元(EOT) 220 车速传感器[ν] 222 操作角传感器BJ 224 横摆率传感器[ω ] 226 前后加速度传感器[Gx] 228 横向加速度传感器[Gy] 230 簧上纵向加速度传感器[Gz] 232 加速行程传感器234 制动行程传感器300 转向控制部302 制动力控制部 304:减振器力控制部306:驱动力控制部310:目标加速度确定部312 翻倒可能性判定部320 翻倒防止控制执行部制动操作量目标前后加速度I7b:(提供给车辆的)目标制动力 Fb_f、 FBi、IVme、Fb_e (按照每个车轮的)目标制动力Sa 操作角 ν 车速G/ 目标横向加速度Gyr:实际横向加速度AGy:横向加速度偏差 θ/、θ/:目标转向角Fav 振动衰减分量Vs 弹簧上绝对速度Cs:衰减系数Fak 侧倾抑制分量Fap:俯仰抑制分量FA_F、FA_tt、 iViE、rVK 目标减振器力G* 目标车身加速度G’ 限制车身加速度Φ 改变允许角度k 修正系数转向操作速度制动操作速度rs:操作速度比 ΔΧ:向前后方向的目标位移量 Ay 向车宽方向的目标位移量Fazx 前后方向的距离改变分量FAZy 车宽方向的距离改变分量 ω 横摆率
权利要求
1.一种车辆运动控制系统，所述车辆运动控制系统被搭载在车辆上并控制该车辆的运动，所述车辆具有多个车轮，所述多个车轮包括被配置在车辆自身的前方侧的单个前轮、以及在该前轮的后方侧分别被配置在车辆自身的左右的左轮和右轮，所述车辆运动控制系统的特征在于，在由车身上产生的前后方向的加速度和车宽方向的加速度合成而成的车身加速度进入到高翻倒可能性范围的情况下，能够执行翻倒防止控制，其中所述高翻倒可能性范围被确定为车辆发生翻倒的可能性高的范围并具有根据该车身加速度的朝向而设定的阈值，所述翻倒防止控制是使车辆运动以降低车辆发生翻倒的可能性的控制。
2.如权利要求1所述的车辆运动控制系统，其中，所述翻倒防止控制是使车辆运动以使所述车身加速度处于所述高翻倒可能性范围外的控制。
3.如权利要求1或2所述的车辆运动控制系统，其中，该车辆用运动控制系统包括翻倒可能性判定部，所述翻倒可能性判定部判定所述车身加速度是否进入到所述高翻倒可能性范围；以及翻倒防止控制执行部，在通过该翻倒可能性判定部判定为所述车身加速度进入到所述高翻倒可能性范围的情况下，所述翻倒防止控制执行部执行所述翻倒防止控制，所述翻倒可能性判定部基于转向操作和制动操作估计在车身上产生的所述车身加速度，并判定该被估计的车身加速度是否进入到所述高翻倒可能性范围。
4.如权利要求1至3中任一项所述的车辆运动控制系统，其中，所述翻倒防止控制包括运动量限制控制，所述运动量限制控制对所述多个车轮中的被设为转向轮的一个以上的车轮的转向量以及提供给车辆的制动力中的至少一者进行限制。
5.如权利要求4所述的车辆运动控制系统，其中，所述运动量限制控制对所述转向量和所述制动力这两者进行限制，并且所述运动量限制控制在车辆的行驶速度低的情况下，与车辆的行驶速度高的情况相比，增大所述转向量的限制并且减小所述制动力的限制，在车辆的行驶速度高的情况下，与车辆的行驶速度低的情况相比，减小所述转向量的限制并增大所述制动力的限制。
6.如权利要求4或5所述的车辆运动控制系统，其中，所述运动量限制控制对所述转向量和所述制动力这两者进行限制，并且所述运动量限制控制在制动操作的速度相对于转向操作的速度的比大的情况下，与该比小的情况相比，缩小所述制动力的限制并增大所述转向量的限制，在制动操作的速度相对于转向操作的速度的比小的情况下，与该比大的情况相比，增大所述制动力的限制并减小所述转向量的限制。
7.如权利要求4至6中任一项所述的车辆运动控制系统，其中，该车辆运动控制系统执行转向控制和制动力控制，所述转向控制对所述转向量进行控制以实现与转向操作对应的车宽方向的加速度，所述制动力控制对所述制动力进行控制以实现与制动操作对应的前后方向的加速度，所述运动量限制控确定作为车身上应产生的所述车身加速度的目标加速度以使其不进入到所述高翻倒可能性范围，基于该被确定的目标加速度在车宽方向上的分量来控制所述转向量，并基于该目标加速度在前后方向上的分量来控制所述制动力，由此对所述转向轮的转向量和提供给车辆的制动力的每一个进行限制，以使得所述车身加速度处于所述高翻倒可能性范围外。
8.如权利要求7所述的车辆运动控制系统，其特征在于，在将通过仅限制所述转向量而被确定为处于所述高翻倒可能性范围外的所述目标加速度定义为转向限制加速度，并且将通过仅限制所述制动力而被确定为处于所述高翻倒可能性范围外的所述目标加速度定义为制动力限制加速度的情况下，所述运动量限制控制确定所述目标加速度，使得所述目标加速度的朝向是所述转向限制加速度的朝向和所述制动力限制加速度的朝向之间的朝向，并且所述目标加速度的大小等于与该朝向相应的所述高翻倒可能性范围的阈值。
9.如权利要求1至8中任一项所述的车辆运动控制系统，其中，所述翻倒防止控制包括使车身向降低车辆发生翻倒的可能性的方向倾斜的车身倾倒控制。
10.如权利要求9所述的车辆运动控制系统，其中，所述车身倾倒控制是使车身倾斜以使得俯视时的车身的重心位置向与所述车身加速度的朝向相反的朝向进行位移的控制。
11.如权利要求1至10中任一项所述的车辆运动控制系统，其中，所述翻倒防止控制包括增强车辆的转向不足倾向的转向特性改变控制。
12.如权利要求11所述的车辆运动控制系统，其中，所述转向特性改变控制包括使提供给所述左轮和右轮中的成为转弯外轮的车轮的制动力比所述左轮和右轮中的成为转弯内轮的车轮的制动力大的控制。
13.如权利要求11或12所述的车辆运动控制系统，其中，所述转向特性改变控制包括改变所述多个车轮中的至少一个车轮的外倾角的控制。
14.如权利要求11至13中任一项所述的车辆运动控制系统，其中，所述转向特性改变控制包括改变所述左轮和右轮的束角的控制。
15.如权利要求11至14中任一项所述的车辆运动控制系统，其中，搭载该车辆运动控制系统的车辆还具有与所述左轮和右轮相比被配置在车辆后方侧并被设为转向轮的单个后轮，所述转向特性改变控制包括使所述后轮向与所述前轮相同的朝向转向的控制。
全文摘要
使控制车辆的运动的系统构成为当由车身上产生的前后方向的加速度(Gx)和车宽方向的加速度(Gy)合成后的车身加速度(G*)进入到高翻倒可能性范围的情况下，降低车辆发生翻倒的可能性来使车辆运动，其中，所述车辆具有被配置在车辆自身的前方侧的单个前轮和在该前轮的后方侧被分别配置在车辆自身的左右的左轮和右轮，所述高翻倒可能性范围被确定为车辆发生翻倒的可能性高的范围并且根据该车身加速度的朝向而具有大小不同的阈值。具体地说，被构成为以成为高翻倒可能性范围外的方式来确定目标车身加速度(G’)，基于该确定的目标加速度在车宽方向上的分量(Gy’)来控制转向轮的转向量，并基于该目标加速度在前后方向上的分量(Gx’)来控制提供给车辆的制动力，由此对转向轮的转向量和提供给车辆的制动力的每个进行限制，以使车身加速度处于高翻倒可能性范围外。
文档编号B62D131/00GK102596674SQ20098016229
公开日2012年7月18日 申请日期2009年10月30日 优先权日2009年10月30日
发明者大沼丰, 鹤见泰昭 申请人:丰田自动车株式会社