用于车辆的运动控制系统.pdf

一种用于车辆的运动控制系统，所述车辆具有带有防俯冲几何结构的前轮侧悬架(FS)以及带有防提升几何结构的后轮侧悬架(RS)。当在车辆的制动踏板(BP)的非操作时长内从车辆的直线行驶状态开始突然转向操作时，控制器(50)控制液压单元(30)使得：在预定的短的示出内将制动力施加至左前轮和右前轮(FL、FR)中的当启动转向操作时沿车辆的转弯弧的径向方向位于外侧的径向外侧车轮以及左后轮和右后轮(RL、RR)中的沿转弯弧的径向方向位于内侧的径向内侧车轮上。

1.  一种用于车辆的运动控制系统，包括：
至少一个前轮侧悬架(FS)，其设置于所述车辆的左前轮和右前轮(FL、FR)处并具有防俯冲几何结构；
至少一个后轮侧悬架(RS)，其设置于所述车辆的左后轮和右后轮(RL、RR)处并具有防提升几何结构；
制动控制设备(30)，其能够操作以独立地分别施加和控制所述左前轮和右前轮(FL、FR)处的制动力以及所述左后轮和右后轮(RL、RR)处的制动力(Ff、Fr)；
第一侧倾限制控制装置(500、505、510、515、520、525、530、595、615)，其用于在驾驶员对所述车辆的制动操作构件(BP)的非操作时长内在驾驶员对所述车辆的转向操作构件(ST)从所述车辆的直线行驶状态进行转向操作期间对所述制动控制设备(30)进行控制，其中：
所述第一侧倾限制控制装置(500、505、510、515、520、525、530、595、615)控制所述制动控制设备(30)使得向所述左前轮和右前轮(FL、FR)中的当启动所述转向操作时沿所述车辆的转弯弧的径向方向位于外侧的径向外侧车轮以及所述左后轮和右后轮(RL、RR)中的沿所述转弯弧的径向方向位于内侧的径向内侧车轮中的至少一个施加制动力，同时使得所述左前轮和右前轮(FL、FR)中的所述径向外侧车轮的制动力与所述左后轮和右后轮(RL、RR)中的所述径向内侧车轮的制动力的总和等于或小于预定值；
当在所述制动操作构件(BP)的非操作时长内所述转向操作构件(ST)的操作量(θs)的变化率变得大于预定比率时，所述第一侧倾限制控制装置(500、505、510、515、520、525、530、595、615)启动对所述制动控制设备(30)的控制；
当所述车辆的车身的侧倾角(θr)的角加速度(ddθr)从正值范围变化至负值范围时，所述第一侧倾限制控制装置(500、505、510、515、520、525、530、595、615)终止对所述制动控制设备(30)的控制；并且
所述车身的侧倾角(θr)限定为使得当所述车身的沿所述转弯弧的径向方向位于外侧的径向外侧向下倾斜时，所述车身的侧倾角(θr)处于所述正值范围内。

2.  如权利要求1所述的运动控制系统，其中，所述第一侧倾限制控制装置(500、505、510、515、520、525、530、595、615)控制所述制动控制设备(30)使得施加至所述左前轮和右前轮(FL、FR)中的所述径向外侧车轮的制动力与施加至所述左后轮和右后轮(RL、RR)中的所述径向内侧车轮的制动力大体相同。

3.  如权利要求1或2所述的运动控制系统，进一步包括：
基本控制装置(650)，其基于在所述制动操作构件(BP)的操作时长内所述制动操作构件(BP)的操作量(Fp)来控制所述制动控制设备(30)，使得基本制动力以如下方式分别施加至所述左前轮和右前轮(FL、FR)以及所述左后轮和右后轮(RL、RR)：所述左前轮和右前轮(FL、FR)的基本制动力彼此大体相等，且所述左后轮和右后轮(RL、RR)的基本制动力彼此大体相等；以及
第二侧倾限制控制装置(500、505、510、515、520、525、530、595、635)，其用于在所述制动操作构件(BP)的操作时长内在所述驾驶员对所述转向操作构件(ST)从所述车辆的直线行驶状态进行转向操作期间对所述制动控制设备(30)进行控制，其中：
所述第二侧倾限制控制装置(500、505、510、515、520、525、530、595、635)控制所述制动控制设备(30)使得所述左前轮和右前轮(FL、FR)的制动力与所述左后轮和右后轮(RL、RR)的制动力的总和与所述左前轮和右前轮(FL、FR)的基本制动力与所述左后轮和右后轮(RL、RR)的基本制动力的总和大体相同，并满足以下两个条件中的至少一个：
所述左前轮和右前轮(FL、FR)中的所述径向外侧车轮的制动力大于所述左前轮和右前轮(FL、FR)中的沿所述转弯弧的径向方向位于内侧的径向内侧车轮的制动力；以及
所述左后轮和右后轮(RL、RR)中的所述径向内侧车轮的制动力大于所述左后轮和右后轮(RL、RR)中的沿所述转弯弧的径向方向位于外侧的径向外侧车轮的制动力；
当在所述制动构件(BP)的操作时长内所述转向操作构件(ST)的操作量(θs)的变化率变得大于所述预定比率时，所述第二侧倾限制控制装置(500、505、510、515、520、525、530、595、635)启动对所述制动控制设备(30)的控制；并且
当所述车身的侧倾角(θr)的角加速度(ddθr)从正值范围变化至负值范围时，所述第二侧倾限制控制装置(500、505、510、515、520、525、530、595、635)终止对所述制动控制设备(30)的控制。

4.  如权利要求3所述的运动控制系统，其中，所述第二侧倾限制控制装置(500、505、510、515、520、525、530、595、635)控制所述制动控制设备(30)以便满足以下两个条件中的至少一个：
所述左前轮和右前轮(FL、FR)中的所述径向内侧车轮的制动力比所述左前轮和右前轮(FL、FR)中的所述径向内侧车轮的基本制动力小第一量，而且，所述左前轮和右前轮(FL、FR)中的所述径向外侧车轮的制动力比所述左前轮和右前轮(FL、FR)中的所述径向外侧车轮的基本制动力大所述第一量；以及
所述左后轮和右后轮(RL、RR)中的所述径向外侧车轮的制动力比所述左后轮和右后轮(RL、RR)中的所述径向外侧车轮的基本制动力小第二量，而且，所述左后轮和右后轮(RL、RR)中的所述径向内侧车轮的制动力比所述左后轮和右后轮(RL、RR)中的所述径向内侧车轮的基本制动力大所述第二量。

5.  如权利要求4所述的运动控制系统，其中，所述第一预定量与所述第二预定量彼此大体相等。

6.  如权利要求1至5中任一项所述的运动控制系统，其中：
所述至少一个前轮侧悬架(FS)的防俯冲几何结构设定成使得由所述至少一个前轮侧悬架(FS)的行程所引起的每个前轮(FL、FR)相对于所述车身的运动的瞬心(Cf)位于如下点：当从所述车身的侧面观察时，所述点位于所述前轮(FL、FR)的触地点(Ef)的上侧并位于所述前轮(FL、FR)的触地点(Ef)的车身后侧；并且
所述至少一个后轮侧悬架(RS)的防提升几何结构设定成使得由所述至少一个后轮侧悬架(RS)的行程所引起的每个后轮(RL、RR)相对于所述车身的运动的瞬心(Cr)位于如下点：当从所述车身的侧面观察时，所述点位于所述后轮(RL、RR)的触地点(Er)的上侧并位于所述后轮(RL、RR)的触地点(Er)的车身前侧。

用于车辆的运动控制系统
相关申请的交叉引用
本申请基于2007年2月22日提交的日本专利申请No.2007-042368并通过参考方式将该申请并入本申请中。
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的运动控制系统。
背景技术
一些已知的车辆悬架具有稳定器，每个稳定器都设计成施加用于减小左悬架与右悬架之间(具体地，左前悬架与右前悬架之间，以及还有左后悬架与右后悬架之间)的行程差的扭力以便在车辆转弯时限制车辆的侧倾运动。通过这种悬架，增大了侧倾刚度，使得车辆在转弯时的侧倾运动得以限制。
为了增大对侧倾运动的限制程度，能够想到使用以下稳定器，即，所述稳定器显示出克服左悬架与右悬架之间行程差的大的扭力(以下称为防侧倾作用)。但是，在采用显示出过大的防侧倾作用的稳定器的情况下，即使当在例如起伏道路上直线行驶时由于道路表面存在突起而产生了左悬架与右悬架之间的行程差时，也会施加上述扭力。因而，实现的作用与增大支撑车身的每个悬架的弹簧的弹簧常数的作用相似，因而降低了乘员(们)的乘坐感。换言之，在驱动车辆尤其是处于直线行驶状态期间降低了乘员(们)的乘坐感。
因此，需要采用未显示出大的防侧倾作用以便在直线行驶中维持乘员(们)良好的乘坐感并且能在转弯期间有效限制车辆侧倾运动的稳定器。鉴于此，例如，能够想到采用能够改变防侧倾作用的程度的稳定器。例如在日本专利公开公报No.S63-28709和日本专利公开公报No.H07-266836中公开了能够改变防侧倾作用的程度的稳定器。
但是，在日本专利公开公报No.S63-28709和日本专利公开公报No.H07-266836中，为了改变所述稳定器的防侧倾作用的程度，需要为悬架设置专用机构。这将导致制造成本的增加、系统在车辆上的可安装性的变差以及系统的可制造性变差。
发明内容
本发明致力于解决上述缺点。因此，本发明的目的在于提供一种用于车辆的运动控制系统，所述系统能够在车辆转弯期间有效限制车辆的侧倾运动(不舒服的侧倾运动)并能够在直线行驶状态下维持乘员(们)相对较好的乘坐感，而无需在车辆的悬架中设置专用机构。
为了实现本发明的目的，可以提供一种用于车辆的运动控制系统，其包括：至少一个前轮侧悬架、至少一个后轮侧悬架、制动控制设备以及第一侧倾限制控制装置。所述至少一个前轮侧悬架设置于所述车辆的左前轮和右前轮处并具有防俯冲几何结构。所述至少一个后轮侧悬架设置于所述车辆的左后轮和右后轮处并具有防提升几何结构。所述制动控制设备能够操作以独立地分别施加和控制所述左前轮和右前轮处的制动力以及所述左后轮和右后轮处的制动力。所述第一侧倾限制控制装置用于在驾驶员对所述车辆的制动操作构件的非操作时长内在驾驶员对所述车辆的转向操作构件从所述车辆的直线行驶状态进行转向操作期间对所述制动控制设备进行控制。所述第一侧倾限制控制装置控制所述制动控制设备使得向所述左前轮和右前轮中的径向外侧车轮以及所述左后轮和右后轮中的径向内侧车轮中的至少一个施加制动力，同时使得所述左前轮和右前轮中的所述径向外侧车轮的制动力与所述左后轮和右后轮中的所述径向内侧车轮的制动力的总和等于或小于预定值。这里，所述左前轮和右前轮中的径向外侧车轮(径向外侧前轮)当启动所述转向操作时沿所述车辆的转弯弧的径向方向位于外侧，所述左后轮和右后轮中的径向内侧车轮(径向内侧后轮)沿所述转弯弧的径向方向位于内侧。当在所述制动操作构件的非操作时长内所述转向操作构件的操作量的变化率变得大于预定比率时，所述第一侧倾限制控制装置启动对所述制动控制设备的控制。当所述车辆的车身的侧倾角的角加速度从正值范围变化至负值范围时，所述第一侧倾限制控制装置终止对所述制动控制设备的控制。所述车身的侧倾角限定为使得当所述车身的沿所述转弯弧的径向方向位于外侧的径向外侧向下倾斜时，所述车身的侧倾角处于所述正值范围内。
在上述运动控制系统中，所述至少一个前轮侧悬架的防俯冲几何结构限制应用制动器时的车身的俯冲(车身前侧下沉的现象)。此外，所述至少一个后轮侧悬架的防提升几何结构限制应用制动器时的车身的提升(车身后侧浮动的现象)。以下，还可以将术语“防俯冲”和“防提升”总称为“防纵倾”。所述第一侧倾限制控制装置控制所述制动控制设备使得所述左前轮和右前轮中的所述径向外侧车轮的制动力与所述左后轮和右后轮中的所述径向内侧车轮的制动力的总和等于或小于预定值。例如，可以将此预定值设定为相对较小的值，所述相对较小的值不会使得车辆乘员(们)对由于向所述左前轮和右前轮中的所述径向外侧车轮和所述左后轮和右后轮中的所述径向内侧车轮中的至少一个所施加的制动力而导致的车身减速度的不适感。
当在制动操作构件的非操作时长内所述转向操作构件从车辆的直线行驶状态转向的操作量的变化率(即，诸如转向盘之类的转向操作构件的角度变化率)变为大于预定比率时，即，当所述转向构件启动突然转向操作而可能引起车辆乘员(们)的不适感时，向左前轮和右前轮中的径向外侧车轮以及左后轮和右后轮中的径向内侧车轮中的至少一个施加制动力。
在此，通常，防纵倾几何结构的防纵倾作用(防纵倾力)可能被单独施加于施加有制动力的各个相应车轮。因此，当向左前轮和右前轮中的径向外侧车轮和左后轮和右后轮中的径向内侧车轮中的至少一个施加制动力时，可能生成用于提升车身的径向外侧的前部的防俯冲力和用于向下迫压车身的径向内侧的后部的防提升力中的至少一个。在这种情况下，所述防俯冲力和所述防提升力中的至少一个可以作用为用于限制车辆侧倾运动的限制力。
通过上述构造，在制动操作构件的非操作时长内开始突然转向操作而可能引起侧倾角的大的扰动的情况下，向左前轮和右前轮中的径向外侧车轮以及左后轮和右后轮中的径向内侧车轮中的至少一个施加制动力。因此，有效限制了侧倾角的增大，而无需在悬架中设置专用机构。因而，通过采用不具有大的防侧倾作用的悬架，能够有效限制在制动操作构件的非操作时长期间在车辆转弯时车辆的侧倾运动(不舒服的侧倾运动)，并在直线行驶状态下维持了车辆乘员(们)舒适的乘坐感。
另外，通过上述构造，向左前轮和右前轮中的径向外侧车轮以及左后轮和右后轮中的径向内侧车轮中的至少一个施加制动力的时长限制为：开始突然转向操作的时间到侧倾角的角加速度从正值范围变化至负值范围的时间(即，侧倾角的角速度从增大状态变化至减小状态的时间)之间的时长。在此，如稍后将说明的那样，当以上述方式限制向左前轮和右前轮中的径向外侧车轮以及左后轮和右后轮中的径向内侧车轮中的至少一个施加制动力的时长时，有效改善了侧倾运动的收敛(参见图3)。以此方式，有效改善了侧倾运动的收敛。
日本专利公开公报No.2005-35451(对应于US(美国)2005/0012392A1)描述了一种运动控制系统，当制动操作构件的非操作时长期间车辆转弯时车辆的横向加速度等于或大于预定值时，所述系统通过向左后轮和右后轮中的径向内侧车轮施加制动力而在车身的径向内侧的后部生成防提升力(向下迫压力)来限制车辆的侧倾运动。具体地，在开始突然转向操作之后，在车身的横向加速度达到所述预定值之前不向左后轮和右后轮中的径向内侧车轮施加制动力。与此相反，在本发明的运动控制系统中，向左前轮和右前轮中的径向外侧车轮以及左后轮和右后轮中的径向内侧车轮中的至少一个施加制动力是在开始突然转向操作时开始的，即，是在车身的横向加速度达到所述预定值的时间之前开始的。如上所述，本发明的运动控制系统明显区别于日本专利公开公报No.2005-35451(对应于US2005/0012392 A1)中的运动控制系统，并且允许在早于日本专利公开公报No.2005-35451(对应于US 2005/0012392 A1)的时间开始施加制动力以限制侧倾运动。
在本发明的运动控制系统中，希望施加至左前轮和右前轮中的径向外侧车轮的制动力与施加至左后轮和右后轮中的径向内侧车轮的制动力大体相同。施加至径向外侧车轮的制动力引起沿与车辆转弯方向相反方向的横摆力矩的产生。相反，施加至径向内侧车轮的制动力引起沿与转弯方向相同方向的横摆力矩的产生。由此，当施加至左前轮和右前轮中的径向外侧车轮的制动力与施加至左后轮和右后轮中的径向内侧车轮的制动力大体相同时，在相反方向上分别产生的上述两个横摆力矩可能变为大体相同，从而可能彼此抵消。因而，可以限制因向左前轮和右前轮中的径向外侧车轮以及左后轮和右后轮中的径向内侧车轮施加的制动力所引起的车辆横向加速度的变化，从而可以限制驾驶员产生不舒服的转弯感。
此外，本发明的运动控制系统可另外包括基本控制装置和第二侧倾限制控制装置。所述基本控制装置基于在所述制动操作构件的操作时长内所述制动操作构件的操作量来控制所述制动控制设备，使得基本制动力以如下方式分别施加至所述左前轮和右前轮以及所述左后轮和右后轮：所述左前轮和右前轮的基本制动力彼此大体相等，且所述左后轮和右后轮的基本制动力彼此大体相等。所述第二侧倾限制控制装置用于在所述制动操作构件的操作时长内在所述驾驶员对所述转向操作构件从所述车辆的直线行驶状态进行转向操作期间对所述制动控制设备进行控制。所述第二侧倾限制控制装置控制所述制动控制设备使得所述左前轮和右前轮的制动力与所述左后轮和右后轮的制动力的总和与所述左前轮和右前轮的基本制动力与所述左后轮和右后轮的基本制动力的总和大体相同，并满足以下两个条件中的至少一个：所述左前轮和右前轮中的所述径向外侧车轮的制动力大于所述左前轮和右前轮中的沿所述转弯弧的径向方向位于内侧的径向内侧车轮的制动力；以及所述左后轮和右后轮中的所述径向内侧车轮的制动力大于所述左后轮和右后轮中的沿所述转弯弧的径向方向位于外侧的径向外侧车轮的制动力。当在所述制动构件的操作时长内所述转向操作构件的操作量的变化率变得大于所述预定比率时，所述第二侧倾限制控制装置启动对所述制动控制设备的控制。当所述车身的侧倾角的角加速度从正值范围变化至负值范围时，所述第二侧倾限制控制装置终止对所述制动控制设备的控制。
以此方式，对四个车轮(左前轮和右前轮以及左后轮和右后轮)的制动力进行控制以分别获得相应的基本制动力。以下，上述控制操作还将被称为基本控制操作。
当在制动操作构件的操作时长期间开始突然转向操作而可能引起不舒服的侧倾运动时，改变四个车轮的基本制动力以满足以下两个条件中的至少一个：所述左前轮和右前轮中的所述径向外侧车轮的制动力大于所述左前轮和右前轮中的径向内侧车轮的制动力；以及所述左后轮和右后轮中的所述径向内侧车轮的制动力大于所述左后轮和右后轮中的径向外侧车轮的制动力。即，用于提升车身的径向外侧的前部的防俯冲力(用于提升车身的径向外侧的前部的力)可能变为大于用于提升车身的径向内侧的前部的防俯冲力，另外地或者可替代地，用于向下迫压车辆的径向内侧的后部的防提升力可能变为大于用于向下迫压车身的径向外侧的后部的防提升力。左车轮与右车轮之间的上述制动力差可有效限制侧倾运动。
通过上述构造，即使在制动操作构件的操作时长期间开始突然转向操作而可能引起侧倾角的大的扰动的情况下，在左车轮与右车轮之间提供制动力差能够有效限制侧倾角的增大而无需在悬架中设置专用机构。由此，通过采用不具有大的防侧倾作用的悬架，能够有效限制在制动操作构件的操作时长期间车辆转弯时车辆的侧倾运动(不舒服的侧倾运动)，并维持在直线行驶状态下的车辆乘员(们)舒适的乘坐感。
另外，通过上述构造，将在左车轮和右车轮之间提供制动力差的时长限制为：开始突然转向操作的时间到侧倾角的角加速度从正值范围变化至负值范围的时间(即，侧倾角的角速度从增大状态变化至减小状态的时间)之间的时长。以此方式，有效改善了侧倾运动的收敛。
此外，所述第二侧倾限制控制装置可以控制所述制动控制设备以便满足以下两个条件中的至少一个：所述左前轮和右前轮中的所述径向内侧车轮的制动力比所述左前轮和右前轮中的所述径向内侧车轮的基本制动力小第一量，而且，所述左前轮和右前轮中的所述径向外侧车轮的制动力比所述左前轮和右前轮中的所述径向外侧车轮的基本制动力大所述第一量；以及所述左后轮和右后轮中的所述径向外侧车轮的制动力比所述左后轮和右后轮中的所述径向外侧车轮的基本制动力小第二量，而且，所述左后轮和右后轮中的所述径向内侧车轮的制动力比所述左后轮和右后轮中的所述径向内侧车轮的基本制动力大所述第二量。
以此方式，施加至前轮的制动力的总和以及施加至后轮的制动力的总和未从所述基本控制操作中的制动力的总和变化。即，前轮与后轮之间的制动力分配未从所述基本控制操作中的制动力分配变化。另外，因在左前轮与右前轮之间提供制动力差所引起的在与车辆转弯方向相反方向上的横摆力矩与因在左后轮与右后轮之间提供制动力差所引起的在与转弯方向相同方向上的横摆力矩大体相同，使得这些横摆力矩可能相互抵消。因而，可以限制因在左车轮与右车轮之间提供制动力差所引起的横向加速度的变化，从而可以限制驾驶员的不舒服的转弯感。
附图说明
通过以下的说明、所附权利要求以及附图，将最好地理解本发明及其另外的目的、特征以及优点，在所述附图中：
图1是车辆的示意性结构图，在所述车辆中实施有根据本发明实施方式的车辆运动控制系统；
图2是用于说明在车辆的悬架中实现的防纵倾几何结构的图；
图3A的图示出了在非制动时长期间在直线行驶状态下开始突然转向操作时执行非制动时长侧倾限制控制操作的情况下侧倾角随时间的示例性变化以及在非制动时长期间在直线行驶状态下开始突然转向操作时不执行非制动时长侧倾限制控制操作的情况下侧倾角随时间的示例性变化；
图3B的图示出了在非制动时长期间在直线行驶状态下开始突然转向操作时执行非制动时长侧倾限制控制操作的情况下侧倾角速度随时间的示例性变化，以及在非制动时长期间在直线行驶状态下开始突然转向操作时不执行非制动时长侧倾限制控制操作的情况下侧倾角速度随时间的示例性变化；
图3C的图示出了在非制动时长期间在直线行驶状态下开始突然转向操作时执行非制动时长侧倾限制控制操作的情况下侧倾角加速度随时间的示例性变化，以及在非制动时长期间在直线行驶状态下开始突然转向操作时不执行非制动时长侧倾限制控制操作的情况下侧倾加角速度随时间的示例性变化；
图4的示意图示出由非制动时长侧倾限制控制操作所引起的防俯冲力和防提升力以及前轮和后轮的制动力；
图5的流程图示出由图1所示CPU(中央处理器)执行的用于在侧倾限制控制操作中做出开始/结束判定的程序；
图6的流程图示出由图1所示CPU执行的用于制动控制操作的程序；
图7A的图示出在非制动时长期间在直线行驶状态下开始突然转向操作的情况下转向角随时间的示例性变化；
图7B的图示出在非制动时长期间在直线行驶状态下开始突然转向操作的情况下制动力随时间的示例性变化；
图7C的图示出在非制动时长期间在直线行驶状态下开始突然转向操作的情况下横向加速度随时间的示例性变化；以及
图7D的图示出在非制动时长期间在直线行驶状态下开始突然转向操作的情况下侧倾角随时间的示例性变化。
具体实施方式
将参考附图对根据本发明实施方式的车辆运动控制系统进行说明。图1示出了车辆的示意性结构，其中安装有本实施方式的车辆运动控制系统10。
在车辆运动控制系统10中，设置有线控制动系统，且制动踏板BP(制动操作构件)与制动流体压力回路是分离的。车辆运动控制系统10包括行程模拟机构20和液压单元30。液压单元30施加液压压力以便在相应的车轮FL、FR、RL、RR处生成制动力。
行程模拟机构20包括已知的反作用力施加机构，所述反作用力施加机构向制动踏板BP施加对应于制动踏板BP行程的适当的反作用力(＝制动踏板压下力Fp)。为了简明，将不对所述反作用力施加机构进行详细说明。通过所述反作用力施加机构，车辆驾驶员能够在操作制动踏板BP时获得适当的制动踏板感觉。
液压单元30具有已知结构，其包括多个电磁阀、液压泵以及马达(未示出)。此外，液压单元30能够单独调节车辆的车轮FL、FR、RL、RR的轮缸Wfl、Wfr、Wrl、Wrr的液压压力(以下称为轮缸液压压力Pwfl、Pwfr、Pwrl、Pwrr)。
车辆运动控制系统10进一步包括电磁拾取式车轮转速传感器41fl、41fr、41rl、41rr以及压下力传感器(踏板力传感器)42、侧倾角传感器43和转向角传感器44。每个车轮转速传感器41fl、41fr、41rl、41rr输出信号，所述信号具有对应于车轮FL、FR、RL、RR中的相应一个车轮的车轮转速的相应频率。压下力传感器42输出表示由驾驶员的脚部抵靠制动踏板BP所施加的制动踏板压下力(踏板力)Fp的信号。侧倾角传感器43输出表示车身侧倾角θr的信号。转向角传感器44输出表示转向角θs的信号，所述转向角θs是转向盘(转向操作构件)ST离开中性位置的旋转角度。在车身相对于车辆转弯弧沿径向朝外的方向(沿车辆转弯弧的径向方向朝外的方向)倾斜时，侧倾角θr变为正值。
车辆运动控制系统10进一步包括电子控制器50。该电子控制器50是一种微型计算机，包括经由总线彼此互连的CPU(中央处理器)51、ROM(只读存储器)52、RAM(随机存取存储器)53、备份RAM(备份随机存取存储器)54以及接口55。接口55连接至车轮转速传感器41fl、41fr、41rl、41rr、压下力传感器42、侧倾角传感器43以及转向角传感器44。另外，接口55基于CPU 51的指令输出驱动信号至例如液压单元30的电磁阀以及马达。
此外，在图1所示车辆中，稳定器分别设置于两个前轮侧悬架(左前轮和右前轮的悬架)FS处以及两个后轮侧悬架(左后轮和右后轮的悬架)RS处以便增大转弯时的侧倾刚度。在此，如上所述，当采用显示出过大的防侧倾作用的稳定器时，在车辆沿着例如起伏道路直线行驶期间，乘员(们)的乘坐感会不利地变差。由此，在本车辆中，将显示出适中的或小的防侧倾作用的稳定器设置于前轮FL、FR和后轮RL、RR处。
接下来，将参考图2简要说明安装有图1的车辆运动控制系统10(也称为本系统)的车辆的悬架FS、RS的防纵倾几何结构。在图2中，为了简明，仅示意性图示了：两个前轮侧悬架(左前轮悬架和右前轮悬架)FS中的左侧一个悬架的前上臂Fua和前下臂Fla，以及两个后轮侧悬架(左后轮悬架和右后轮悬架)RS中的左侧一个悬架的后上臂Rua和后下臂Rla。如图2所示，由前轮侧悬架FS的行程所引起的每个前轮FL、FR相对于车身的运动的瞬心Cf处于以下点：当从车身的侧面观察时，所述点位于前轮FL、FR的触地点Ef的上侧并位于触地点Ef的车身后侧。在车身的侧面视图中，所述瞬心Cf的位置根据前轮侧悬架FS的行程量而随时变化。
现在，假设瞬心Cf与触地点Ef之间的连接线为前轮侧假想连杆。在这样的情况下，在制动时长期间施加于所述前轮侧假想连杆的轴向压力Flinkf的水平分量Ff作用为前轮制动力。所述压力Flinkf的竖直分量Fad作用为由前轮侧悬架FS所施加的用于提升车身前部的提升力，即，防俯冲力。如上所述，前轮侧悬架FS具有在制动时长期间实现防俯冲作用的防俯冲几何结构。
由相应的后轮侧悬架RS的行程所引起的每个后轮RL、RR相对于车身的运动的瞬心Cr位于以下点：当从车身的侧面观察时，所述点位于后轮RL、RR的触地点Er的上侧并位于触地点Er的车身前侧。在车身的侧面视图中，所述瞬心Cr的位置也根据后轮侧悬架RS的行程量而随时变化。
现在，假设瞬心Cr与触地点Er之间的连接线为后轮侧假想连杆。在这样的情况下，在制动时长期间施加于所述后轮侧假想连杆的轴向拉力Flinkr的水平分量Fr作用为后轮制动力。所述拉力Flinkr的竖直分量Fal作用为由后轮侧悬架RS所施加的用于向下迫压车身后部的向下迫压力，即，防提升力。如上所述，后轮侧悬架RS具有在制动时长期间实现防提升作用的防提升几何结构。
如上所述，在制动时长期间，通过由每个前轮侧悬架FS的防俯冲几何结构所实现的防俯冲作用以及由每个后轮侧悬架RS的防提升几何结构所实现的防提升作用来实现防纵倾作用。从而，围绕车辆的重心G生成防纵倾力矩Mp。因而，在制动时长期间限制了纵倾。
现在，将车身侧面视图中前轮侧假想连杆与水平线之间限定的角度表示为θf。此外，将车身侧面视图中后轮侧假想连杆与水平线之间限定的角度表示为θr。这里，上述防俯冲力Fad和上述防提升力Fal分别由以下等式1和2来表示。当相应的前轮FL、FR的前轮制动力Ff以及相应的后轮RL、RR的后轮制动力Fr较大时，防俯冲力Fad和防提升力Fal变得较大；反之亦然。防俯冲力Fad可能独立于被施加了制动力的左前轮和右前轮FL、FR而生成。类似地，防提升力Fal可能独立于被施加了制动力的左后轮和右后轮RL、RR而生成。
Fad＝Ff·tanθf......等式(1)
Fal＝Fr·tanθr......等式(2)
接下来，将描述在制动踏板BP的非操作时长(非制动时长)期间由本系统所执行的侧倾限制控制操作(以下称为非制动时长侧倾限制控制操作)。
图3A至图3C示出了在非制动时长期间在t1时刻从直线行驶状态(θs＝0)执行转向盘ST的突然转向操作的示例。具体地，图3A中的虚线示出了侧倾角θr随时间的示例性变化。图3B中的虚线示出了作为侧倾角θr的时间微分值的侧倾角速度dθr随时间的示例性变化。图3C中的虚线示出了作为侧倾角速度dθr的时间微分值的侧倾角加速度ddθr的示例性变化。
在t1时刻之后，由于转向操作，惯性力(离心力)沿车辆转弯弧的径向外侧方向作用于车辆的重心G。由此，位于径向外侧的径向外侧前轮侧悬架FS和径向外侧后轮侧悬架RS朝着这些悬架FS、RS被压缩的压缩侧产生行程。另外，位于径向内侧的径向内侧前轮侧悬架FS和径向内侧后轮侧悬架RS朝着这些悬架FS、RS扩张或延伸的扩张侧产生行唯。因此，如图3A所示，车身径向朝外倾斜(车身的径向外侧的侧面向下倾斜)，且侧倾角θr增大。在此过程期间，如图3C所示，侧倾角加速度ddθr紧随t1时刻之后显示出正的最大值(峰值)，并且随后在t1时刻之后不久的t2时刻处从正值范围(“+”范围)变化至负值范围(“-”范围)。
在这种情况下，在t2时刻左右的侧倾角θr的增加梯度，即，侧倾角速度dθr变得相对较大，因此，延迟了侧倾角θr的收敛。这是由于以下的原因。即，如上所述，本车辆具有显示出适中的或相对较小的防侧倾作用的稳定器。因此，不能生成沿限制车辆侧倾运动的方向作用的足够的力矩(以下称为“防侧倾力矩Mr”)，因此紧随t1时刻之后侧倾角加速度ddθr的峰值变为大的正值。由此，紧随t1时刻之后侧倾角速度dθr(因而侧倾角θr的增大梯度)变为大值，从而延迟了侧倾角θr的收敛。具有大的侧倾角速度dθr的侧倾运动可能引起乘员(们)的不适感。
为了限制侧倾角速度dθr的上述增大，有效的是紧随启动转向操作之后将侧倾角加速度ddθr的峰值限制为相对较小的正值。为了将侧倾角加速度ddθr的峰值限制为相对较小的值，需要紧随启动转向操作之后使防侧倾力矩Mr变为较大的值。
因此，在本系统中，如图4所示，当在非制动时长(即，制动踏板BP的非操作时长)期间从直线行驶状态开始突然转向操作时，在启动转向操作的时刻到侧倾角加速度ddθr从正值范围变化至负值范围的时刻之间的时长(即，t1时刻到t2时刻之间的时长)的始终，分别向径向外侧的前轮和径向内侧的后轮施加预定的前轮制动力Ff和预定的后轮制动力Fr(Ff＝Fr)。施加前轮制动力Ff和后轮制动力Fr的以上控制操作就是前面所述的非制动时长侧倾限制控制操作。
通过这种非制动时长侧倾限制控制操作，车身的径向外侧的前部承受由以上等式(1)表示的防俯冲力Fad(用于提升车身的径向外侧的前部的力)，并且车身的径向内侧的后部承受由以上等式(2)表示的防提升力Fal(用于迫压车身的径向内侧的后部的力)。在这种情况下，防俯冲力Fad和防提升力Fal两者都可以作用为侧倾限制力，即，生成防侧倾力矩Mr的力(参见图4)。从而，变得难以增大侧倾角θr。
前轮制动力Ff和后轮制动力Fr的总和设定为等于或小于在施加前轮制动力Ff和后轮制动力Fr时不会引起车辆乘员(们)的不适感的预定的小值。即，由施加前轮制动力Ff和后轮制动力Fr引起的车身的减速度等于或小于预定值。由此，在执行非制动时长侧倾限制控制操作时，车辆的乘员(们)不会对车身的减速度有不适感。此外，前轮制动力Ff等于后轮制动力Fr。因此，由施加前轮制动力Ff所引起的并且指向与车辆转弯方向相反的方向的横摆力矩变为与由施加后轮制动力Fr所引起的并且指向与车辆转弯方向相同的方向的横摆力矩大体相同，因此这些横摆力矩可能相互抵消。因而，限制了在执行非制动时长侧倾限制控制操作时车辆横向加速度的变化，从而可以限制在车辆转弯期间车辆乘员(们)的不适感。
图3A所示实线表示在启动转向操作的松开到侧倾角加速度ddθr从正值范围变化至负值范围的时刻之间的时长(即，t1时刻到t2时刻之间的时长)始终执行非制动时长侧倾限制控制操作的情况下侧倾角θr的示例性变化。图3B所示实线表示在t1时刻到t2时刻之间的时长始终执行非制动时长侧倾限制控制操作的情况下侧倾角速度dθr的示例性变化。此外，图3C所示实线表示在t1时刻到t2时刻之间的时长始终执行非制动时长侧倾限制控制操作的情况下侧倾角加速度ddθr的示例性变化。
在这种情况下，紧随t1时刻之后可能生成相对较大的防侧倾力矩Mr，使得侧倾角加速度ddθr的峰值紧随t1时刻之后变为小的正值，如图3C所示。由此，紧随t1时刻之后侧倾角速度dθr(因此侧倾角θr的增大梯度)也变小。因而，显示出大的侧倾角速度dθr的不舒服的侧倾运动消失，且侧倾角θr在早期阶段收敛。
在本系统中，将非制动时长侧倾限制控制操作的结束时间设定为当侧倾角加速度ddθr从正值范围变化至负值范围的时间(即，t2时刻)。基于各种试验和模拟，确定这能够有效加速侧倾角θr的收敛。
这可能是由于以下原因。首先，在侧倾角加速度ddθr从正值范围变化至负值范围的t2时刻，侧倾角θr已变为相对较大的值。由此，每个径向外侧的悬架的行程量和每个径向内侧的悬架的行程量也已变为相对较大的值。由此，沿增大侧倾角的方向操作的每个径向内侧的悬架的车身支撑弹簧的力得以显著减小，且沿减小侧倾角的方向操作的每个径向外侧的悬架的车身支撑弹簧的力得以显著增大。通过这种方式，实现了防侧倾作用。因而，在t2时刻之后基本不需要执行用于增大防侧倾力矩Mr的非制动时长侧倾限制控制操作。此外，当在t2时刻之后保持非制动时长侧倾限制控制操作时，可能延迟侧倾角θr的收敛。
因而，在本系统中，当在非制动时长(即，制动踏板BP的非操作时长)期间开始突然转向操作时发生侧倾角θr的大的无序(不舒服的侧倾运动)的可能性高时，执行非制动时长侧倾限制控制操作以便有效限制不舒服的侧倾运动。所述非制动时长侧倾限制控制操作的概况已在上面进行了说明。
接下来，将描述在制动踏板BP的操作时长(制动时长)期间由本系统所执行的侧倾限制控制操作(以下称为制动时长侧倾限制控制操作)。
在本系统中，在制动时长期间，前轮FL、FR与后轮RL、RR之间的制动力分配(以下也称为“前后制动力分配”)以常规方式调节至基于制动踏板压下力Fp所确定的基本分配。具体地，基于压下力传感器42获得的制动踏板压下力Fp来确定目标减速度Gt。然后，基于所述目标减速度Gt和基本分配来确定每个前轮和后轮FL、FR、RL、RR的目标值。此后，液压单元30控制每个前轮和后轮FL、FR、RL、RR的轮缸液压压力，使得每个前轮和后轮FL、FR、RL、RR的制动力与其目标值一致。
在此，左前轮FL的轮缸液压压力和右前轮FR的轮缸液压压力大体设定为相同的压力。另外，左后轮RL的轮缸液压压力和右后轮RR的轮缸液压压力大体设定为相同的压力。具体地，向左前轮FL和右前轮FR大体施加相同的制动力，并向左后轮RL和右后轮RR大体施加相同的制动力。以下，将以上制动操作中的四个车轮的各个制动力称为“基本制动力”。此外，用于将四个车轮的每一个的制动力调节为相应的基本制动力的控制操作将称为基本控制操作。
在本系统中，在制动时长期间以与在非制动时长期间执行的非制动时长侧倾限制控制操作相似的方式执行制动时长侧倾限制控制操作。
具体地，在本系统中，当在直线行驶状态下开始突然应用制动器时，执行用于对四个车轮进行控制的以下控制操作来代替基本控制操作：(1)使四个车轮的制动力的总和与基本控制操作中的四个车轮的制动力的总和大体相同，(2)使径向内侧的前轮的制动力比径向内侧的前轮的相应的基本制动力小第一预定量，(3)使径向外侧的前轮的制动力比径向外侧的前轮的相应的基本制动力大第一预定量，(4)使径向外侧的后轮的制动力比径向外侧的后轮的相应的基本制动力小第二预定量，(5)使径向内侧的后轮的制动力比径向内侧的后轮的相应的基本制动力大第二预定量。在左车轮与右车轮之间提供制动力差的以上控制操作称为制动时长侧倾限制控制操作。在本示例中，所述第一预定量等于所述第二预定量(第一预定量＝第二预定量)。
因此，在制动时长侧倾限制控制操作中作用于车身的径向内侧的前部的防俯冲力变为比在基本控制操作中作用于车身的径向内侧的前部的防俯冲力小对应于所述第一预定量的量。另外，在制动时长侧倾限制控制操作中作用于车身的径向外侧的前部的防俯冲力变为比在基本控制操作中作用于车身的径向外侧的前部的防俯冲力大对应于所述第一预定量的量。此外，在制动时长侧倾限制控制操作中作用于车身的径向外侧的后部的防提升力变为比在基本控制操作中作用于车身的径向外侧的后部的防提升力小对应于所述第二预定量的量。另外，在制动时长侧倾限制控制操作中作用于车身的径向内侧的后部的防提升力变为比在基本控制操作中作用于车身的径向内侧的后部的防提升力大对应于所述第二预定量的量。以此方式，与基本控制操作的以上情况相比，增大了防侧倾力矩Mr。从而，侧倾角θr的增大变难，且限制了车辆的不舒服的侧倾运动。
即使在实施制动时长侧倾限制控制操作时，施加至前轮的制动力的合计(总和)以及施加至后轮的制动力的合计(总和)也与基本控制操作中的大体相同。具体地，在制动时长侧倾限制控制操作中，前后制动力分配不从基本控制操作的前后制动力分配变化。另外，第一预定量和第二预定量大体相同，因此，由左前轮FL的制动力与右前轮FR的制动力之间的差异所引起的沿与车辆转弯方向相反的方向的横摆力矩与由左后轮RL的制动力与右后轮RR的制动力之间的差异所引起的沿与车辆转弯方向相同的方向的横摆力矩大体相同，因此这些力矩可能相互抵消。因而，限制了在执行制动时长侧倾限制控制操作时车辆的横向加速度的变化，从而可以限制在车辆转弯期间车辆乘员(们)的不适感。
在本系统中，将制动时长侧倾限制控制操作的结束时间设定为当侧倾角加速度ddθr从正值范围变化至负值范围的时间(即，t2时刻)。基于各种试验和模拟，确定这能够有效加速侧倾角θr的收敛。其原因与非制动时长侧倾限制控制操作的原因相同。
因而，在本系统中，当在制动时长内开始突然转向操作时发生侧倾角θr的大的无序(不舒服的侧倾运动)的可能性高时，执行制动时长侧倾限制控制操作以便有效限制不舒服的侧倾运动。所述制动时长侧倾限制控制操作的概况已在上面进行了说明。
接下来，将参照图5和图6对本系统的实际操作进行说明，图5和图6示出了由电子控制器50的CPU 51所执行的程序的流程图。
CPU 51以预定的时间间隔(例如，每6毫秒)反复执行图5所示用于判定侧倾限制控制操作(具体地，非制动时长侧倾限制控制操作和制动时长侧倾限制控制操作)的启动/结束的程序。由此，在预定的时刻，CPU 51在步骤500处启动程序并转入步骤505。在步骤505处，判定标志Z的值是否为“0”(零)。在此，当标志Z的值为“1”时，表示当前正执行侧倾限制控制操作(具体地，非制动时长侧倾限制控制操作或制动时长侧倾限制控制操作)。相反，当标志Z的值为“0”时，表示当前未在执行侧倾限制控制操作(具体地，非制动时长侧倾限制控制操作和制动时长侧倾限制控制操作)。
在Z＝0的情况下(在当前未在执行侧倾限制控制操作的情况下)，CPU51转入步骤510。在步骤510处，判定转向角θs是否从零变化至其它值，即，判定是否已在直线行驶状态下启动转向操作。当在步骤510处返回“是”时，CPU 51转入步骤515。在步骤515处，判定转向角θs的增大率dθs的绝对值是否大于预定值A。具体地，在步骤510、515处，判定是否从直线行驶状态启动了突然转向操作，而无论当前是否执行制动操作(即，是否处于制动时长内)。
当在步骤510、515任一处返回“否”时，CPU 51立即转入步骤595并终止当前程序。在这种情况下，标志Z的值维持为“0”。相反，当在步骤510、515处返回“是”时，CPU 51转入步骤520并将标志Z的值从“0”变为“1”。
另一方面，在Z＝1的情况下(即，当前正执行侧倾限制控制操作的情况下)，在步骤505处返回“否”，且因此CPU 51转入步骤525。在步骤525处，判定侧倾角加速度ddθr是否从正值范围变化至负值范围。当在步骤525处返回“否”时，CPU转入步骤595并终止当前程序。在这种情况下，标志Z的值维持为“1”。通过从侧倾角传感器43获取侧倾角θr然后对所获取的侧倾角θr进行两次时间微分来获得侧倾角加速度ddθr。相反，当在步骤525处返回“是”时，CPU 51转入步骤530并将标志Z的值从“1”变为“0”。
如上所述，通过反复执行图5中的程序，当在标志Z＝0的状态下开始突然转向操作而无论当前是否执行制动操作时，标志Z的值从“0”变为“1”。此外，当在标志Z＝1的情况下侧倾角加速度ddθr从正值范围变化至负值范围而无论当前是否执行制动操作时，标志Z的值从“1”变为“0”。
CPU 51以预定的时间间隔(例如，每6毫秒)反复执行图6所示制动控制操作的程序。由此，在预定的时刻，CPU 51在步骤600处启动程序并转入步骤605。在步骤605处，判定制动踏板压下力Fp的值是否大于零，即，是否处于制动时长内。
首先，描述处于非制动时长(制动踏板BP的非操作时长)内的情况。在这种情况下，在步骤605处返回“否”，且CPU 51转入步骤610。在步骤610处，判定标志Z的值是否为零(即，Z＝0)。
现在，假设在非制动时长内从直线行驶状态开始突然转向操作，且标志Z的值为1(即，Z＝1)，如在步骤520处所述。在这种情况下，在步骤610处返回“否”，且CPU 51转入步骤615。在步骤615处，CPU 51向液压单元30输出用于执行非制动时长侧倾限制控制操作的执行指令。此步骤615对应于本发明的第一侧倾限制控制装置。
反复执行以上过程直至标志Z被设定为“0”(即，标志Z＝0)为止。由此，维持非制动时长侧倾限制控制操作直至侧倾角加速度ddθr从正值范围变化至负值范围时为止，因此保持将预定的制动力Ff、Fr(Ff＝Fr)施加至径向外侧的前轮和径向内侧的后轮。以此方式，能够在非制动时长期间限制紧随启动转向操作之后的不舒服的侧倾运动。
当侧倾角加速度ddθr从正值范围变化至负值范围时，标志Z从“1”恢复为“0”(参见步骤530)。因而，在步骤610处返回“是”。从而，CPU 51转入步骤620，在步骤620处，判定是否仍处于标志Z的值从“1”变化至“0”时起的预定时长内。
在此，在这种状态下的当前时间点恰好处于侧倾角加速度ddθr从正值范围变化至负值范围之后，因此仍处于以上预定时长内。由此，在步骤620处返回“是”，且CPU 51转入步骤625。在步骤625处，执行非制动时长过渡控制操作。非制动时长过渡控制操作是用于将通过非制动时长侧倾限制控制操作所施加的径向外侧的前轮的制动力和径向内侧的后轮的制动力逐渐恢复至零的控制操作。
反复执行这种过程直至预定时长结束为止。由此，维持非制动时长过渡控制操作直至预定时长结束为止，以便将径向外侧的前轮的制动力和径向内侧的后轮的制动力逐渐减小为零。
当经历了所述预定时长时，在步骤620处返回“否”，从而CPU 51立即转入步骤695，在步骤695处，终止当前程序。从而，在非制动时长侧倾限制控制操作中施加的径向外侧的前轮的制动力和径向内侧的后轮的制动力变为零。即，四个车轮的制动力都变为零。
接下来，描述处于制动时长(即，执行制动操作的时间)内的情况。在这种情况下，在步骤605处返回“是”，且CPU 51转入步骤630。在步骤630处，判定标志Z的值是否为零(即，Z＝0)。
现在，假设在制动时长内从直线行驶状态开始突然转向操作，标志Z的值为1(即，Z＝1)，如在步骤520处所述。在这种情况下，在步骤630处返回“否”，且CPU 51转入步骤635。在步骤635处，CPU 51向液压单元30输出用于执行制动时长侧倾限制控制操作的执行指令。此步骤615对应于本发明的第二侧倾限制控制装置。
反复执行以上过程直至标志Z被设定为“0”(即，标志Z＝0)为止。由此，维持制动时长侧倾限制控制操作直至侧倾角加速度ddθr从正值范围变化至负值范围时为止，因此保持在左车轮与右车轮之间提供制动力差。以此方式，能够在制动时长期间限制紧随启动转向操作之后的不舒服的侧倾运动。
当侧倾角加速度ddθr从正值范围变化至负值范围时，标志Z从“1”恢复为“0”(参见步骤530)。因而，在步骤630处返回“是”。从而，CPU 51转入步骤640，在步骤640处，判定是否仍处于标志Z的值从“1”变化至“0”时起的预定时长内。
在此，在这种状态下的当前时间点恰好处于侧倾角加速度ddθr从正值范围变化至负值范围之后，因此仍处于以上预定时长内。由此，在步骤640处返回“是”，且CPU 51转入步骤645。在步骤645处，执行制动时长过渡控制操作。制动时长过渡控制操作是用于将制动时长侧倾限制控制操作提供的左车轮与右车轮之间的制动力差逐渐恢复至零的控制操作。
反复执行这种过程直至预定时长结束为止。由此，维持制动时长过渡控制操作直至预定时长结束为止，以便将左车轮与右车轮之间的制动力差逐渐减小为零。
当经历了所述预定时长时，在步骤640处返回“否”，从而CPU 51立即转入步骤650。在步骤650处，CPU 51指令液压单元30执行基本控制操作。此步骤650对应于本发明的基本控制装置。
以此方式，执行基本控制操作，以便将四个车轮的制动力分别调节至基于制动踏板压下力Fp(＞0)所确定的相应的基本制动力。
图7A至图7D示出了在t11时刻从直线行驶状态开始突然转向操作的示例。更具体地，图11A示出了转向角随时间的示例性变化。图7B示出了径向外侧的前轮的制动力和径向内侧的后轮的制动力随时间的示例性变化。图7C示出了车身的横向加速度随时间的示例性变化。图7D示出了车身的侧倾角随时间的示例性变化。图7A至图7D中的每幅图中的虚线示出了未执行非制动时长侧倾限制控制操作的情况。图7A至图7D中的每幅图中的实线示出了根据图5和图6所示流程图由本系统执行制动控制操作(具体地，非制动时长侧倾限制控制操作或非制动时长过渡控制操作)的情况。在图7A至图7D中，在t11时刻到t12时刻之间的时长期间执行非制动时长侧倾限制控制操作，此后执行非制动时长过渡控制操作。
如从图7D中所理解的，当通过本系统执行非制动时长侧倾限制控制操作时，减小了侧倾角的增大率(参见图7D中的实线)。此外，由于径向外侧的前轮的制动力与径向内侧的后轮的制动力大体相同，所以由施加至径向外侧的前轮的制动力所引起的且指向与车辆转弯方向相反的方向的横摆力矩变为与由施加至径向内侧的后轮的制动力所引起的且指向与车辆转弯方向相同的方向的横摆力矩大体相同，因此，这些横摆力矩可能相互抵消。由此，即使当执行非制动时长侧倾限制控制操作时，车身的横向加速度也以与未执行非制动时长侧倾限制控制操作时相同的方式变化。因此，驾驶员基本上将不会有任何不适的转弯感。
如上所述，本实施方式的车辆运动控制系统应用于具有分别带有防俯冲几何结构的前轮侧悬架和带有防提升几何结构的后轮侧悬架的车辆。当在非制动时长期间从直线行驶状态开始突然转向操作时，在从启动转向操作时起的预定的短的时长内执行向径向外侧的前轮以及向径向内侧的后轮施加相应的制动力的非制动时长侧倾限制控制操作。以此方式，在车辆的径向外侧的前部生成防俯冲力，即，生成用于提升车身的径向外侧的前部的力。而且，在车身的径向内侧的后部生成防提升力，即，生成用于向下迫压车身的径向内侧的后部的力。因此，生成防侧倾力矩Mr(参见图4)。从而变得难以增大侧倾角θr。
因而，当在非制动时长期间开始突然转向操作而可能引起不舒服的侧倾运动的情况下，通过生成防侧倾力矩来限制侧倾角的增大，而无需在悬架中设置特殊的机构。由此，采用不具有大的防侧倾作用的悬架，使得在直线行驶期间维持了良好的乘坐感，并有效限制了转弯时车辆的侧倾运动(车辆的不舒服的侧倾运动)。
此外，在制动时长期间，通常执行基本控制操作，因此将四个车轮的制动力分别控制为相应的基本制动力。当在制动时长期间从直线行驶状态执行突然转向操作时，仅在启动转向操作时起的预定的短的时长内执行在左车轮与右车轮之间提供制动力差的制动时长侧倾限制控制操作。即使以这种方式，也生成了防侧倾力矩Mr，并限制了侧倾角θr的增大。
因而，当在制动时长期间开始突然转向操作而可能引起不舒服的侧倾运动的情况下，通过生成防侧倾力矩来限制侧倾角的增大，而无需在悬架中设置特殊的机构。
本发明并不局限于上述实施方式，而是可以在本发明的范围内以各种方式对上述实施方式进行修改。例如，在上述实施方式中，侧倾限制控制操作(即，非制动时长侧倾限制控制操作或制动时长侧倾限制控制操作)的结束时间，即，侧倾角加速度ddθr从正值范围变化至负值范围的时间，基于侧倾角加速度ddθr来确定，所述侧倾角加速度ddθr通过对侧倾角传感器43获取的侧倾角θr进行两次时间微分来得到(参见步骤525)。可替代地，代替侧倾角传感器43，可以使用侧倾角速度传感器，且可以使用通过对侧倾角速度传感器获取的侧倾角速度仅进行一次时间微分所获得的侧倾角加速度来确定侧倾限制控制操作的结束时间，即，侧倾角加速度ddθr从正值范围变化至负值范围的时间。此外，为此目的，可以使用基于设置于车身左侧和车身右侧的车身高度传感器的测量值所获得的侧倾角加速度。
此外，在开始突然转向操作的时刻到侧倾角加速度ddθr从正值范围变化至负值范围的时刻之间的时长，可以根据车身在侧倾方向上的特征频率来预先估计，所述特征频率基于车身的设计规格获得。由此，侧倾限制控制操作(即，非制动时长侧倾限制控制操作或制动时长侧倾限制控制操作)的持续时长可以设定为基于上述特征频率所确定的相应的预定时长。
另外，在上述实施方式中，在非制动时长侧倾限制控制操作中向径向外侧的前轮和径向内侧的后轮大体施加相同的制动力。可替代地，在非制动时长侧倾限制控制操作中可以分别向径向外侧的前轮和径向内侧的后轮施加不同的制动力。此外，在非制动时长侧倾限制控制操作中，可以仅向径向外侧的前轮和径向内侧的后轮中的一个施加上述制动力。
此外，在上述实施方式的制动时长侧倾限制控制操作中，将左前轮与右前轮之间的制动力差设定为与左后轮与右后轮之间的制动力差大体相同(即，第一预定量＝第二预定量)。可替代地，可以将左前轮与右前轮之间的制动力差设定为与左后轮与右后轮之间的制动力差不同。而且，在制动时长侧倾限制控制操作中，可以仅为前轮或后轮提供制动力差。
另外，在上述实施方式中，当启动转向操作时的转向角θs的增大率dθs的绝对值变得较小时，施加至径向外侧的前轮的制动力以及施加至径向内侧的后轮的制动力可能变得较小。
类似地，当启动转向操作时的转向角θs的增大率dθs的绝对值变得较小时，在制动时长侧倾限制控制操作中设定的左车轮与右车轮之间的制动力差可能变得较小。
此外，在上述实施方式中，使用步骤510、515中的条件作为启动侧倾限制控制操作的条件。可替代地，启动侧倾限制控制操作的条件可以包括车辆当前正在行驶的附加条件。车辆当前是否正在行驶的判定可以基于车辆速度是否为零来完成，所述车辆速度基于车轮转速传感器41fl、41fr、41rl、41rr的测量值来获得。
另外，在上述实施方式中，使用线控制动系统作为制动控制设备。可替代地，可以使用压力可调系统作为制动控制设备，在所述压力可调系统中，在非控制时长期间，主缸压力本身被供给至相应的轮缸，并且，在控制时长期间，相应的轮缸压力调节至不同于主缸压力的相应的不同压力。在这种情况下，四个车轮中的每个车轮的制动设备(例如，制动衬块、制动盘)设计成具有上述相应的基本制动力，并且仅在侧倾限制控制操作期间，将每个轮缸压力调节至不同于主缸压力的不同压力。
在上述实施方式中，使用了左前和右前独立悬架FS以及左后和右后独立悬架RS。但是，本发明并不局限于这种悬架系统。换言之，可替代地，可以使用支撑左前轮和右前轮并具有防俯冲几何结构的单个前悬架，和/或支撑左后轮和右后轮并具有防提升几何结构的单个后悬架来作为本发明的悬架系统。
在上述实施方式中，压下力传感器42用于确定目标减速度Gt，并且还用于判定是否执行制动操作。代替压下力传感器42，可以使用公知的行程传感器来测量制动踏板BP的操作量并且从而确定目标减速度Gt以及判定是否执行制动操作。
本领域技术人员将容易想到另外的优点和改型。因此，在更广泛的方面，本发明不局限于所示及所述的具体细节、代表性的设备、以及图示性的示例。