JPH07215193A - 車両の挙動異常検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両のドリフトアウト状態及びスピン状態を
的確に判定する。 【構成】 スタビリティファクタＫhが、検出したハン
ドル舵角θf、車速Ｖ及びヨーレートγに基づいて計算
される（ステップ１０６）。この計算したスタビリティ
ファクタＫh は検出した横加速度Ｇyで微分され、同微
分値dＫh/dＧyが所定値Ｇ1 より大きくなったとき、車
両がドリフトアウト状態にあると判定される（ステップ
１０８）。同微分値dＫh/dＧyが所定値Ｇ2より小さくな
ったとき、車両がスピン状態にあると判定される（ステ
ップ１１２）。スタビリティファクタＫhは横加速度Ｇy
の変化に対して特定の変化特性を示すので、車両のスピ
ン状態及びドリフトアウト状態が的確に判定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の挙動異常すなわ
ち車両のドリフトアウト状態及びスピン状態を検出する
車両の挙動異常検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置は、例えば特開平２
−１８９２１４号公報に示されているように、車両のヨ
ーレート及び横加速度を検出し、同検出したヨーレート
の増加率が大きくかつ同検出した横加速度の減少率が小
さいとき、車両がスピン状態にあると判定している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の装
置にあっては、車両のスピン状態を検出することは可能
であるが、車両のドリフトアウト状態を検出することは
できない。本発明は上記問題に対処するためになされた
もので、その目的は車両のスピン状態及びドリフトアウ
ト状態の両者を判定することが可能な車両の挙動異常検
出装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の構成上の特徴は、車両がスピン及びドリフ
トアウトする場合、スタビリティファクタは横加速度の
変化に対して特定の変化特性を示すことに着目してなさ
れたもので、このスタビリティファクタをハンドル舵
角、車速及びヨーレートに基づいて計算するとともに、
同計算したスタビリティファクタを横加速度で微分した
値が第１所定値より大きいとき車両がドリフトアウト状
態にあると判定するとともに、同微分した値が第２所定
値より小さいとき車両がスピン状態にあると判定するよ
うにしたことにある。

【０００５】

【発明の作用・効果】上記のように構成した本発明にお
いては、車両のスピン状態及びドリフトアウト状態の両
者を判定することができるので、車両の挙動異常を左右
輪に対する的確な制動力の付与、前後輪の的確なロール
剛性配分比の制御などにより修正させることができ、車
両の操安性を良好にすることができるようになる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
すると、図１は本発明に係る車両の挙動異常検出装置を
適用した車両用制動装置を概略的に示すとともに、同装
置を制御する電気制御装置をブロック図により示してい
る。

【０００７】者両用制動装置は、ブレーキペダル１１の
踏み込み操作に応答して、ブレーキ油を第１及び第２ポ
ートから圧送するマスタシリンダ１２を備えている。マ
スタシリンダ１２の第１ポートは、電磁バルブ２１，３
１が図示状態にあるとき、両バルブ２１，３１を介して
左右前輪用のホイールシリンダ２２，３２にそれぞれ連
通する。また、マスタシリンダ１２の第２ポートは、電
磁バルブ４１，５１が図示状態にあるとき、プロポーシ
ョナルバルブ１３及び電磁バルブ４１，５１を介して左
右後輪用のホイールシリンダ４２，５２にそれぞれ連通
する。

【０００８】また、この車両用制動装置は油圧ポンプ１
４を備え、同ポンプ１４はリザーバ１５から汲み上げた
油を高圧油路L1に供給する。高圧油路L1には高圧油を蓄
えるアキュムレータ１６が接続されている。この高圧油
路L1とリザーバ１５に接続した低圧油路L2との間には、
左右前輪及び左右後輪用の各ブレーキ油圧制御装置２
０，３０，４０，５０が接続されている。左前輪用のブ
レーキ油圧制御装置２０は、前述した電磁バルブ２１及
びホイールシリンダ２２の他に、増圧用の電磁バルブ２
３及び減圧用の電磁バルブ２４を備えている。電磁バル
ブ２３は、電磁バルブ２１が図示状態から切り換えられ
ているとき、図示状態にて高圧油路L1をホイールシリン
ダ２２に連通させ、かつ図示状態から切り換えられた状
態にて前記連通を禁止する。電磁バルブ２４は、電磁バ
ルブ２１が図示状態から切り換えられているとき、図示
状態から切り換えられた状態にてホイールシリンダ２２
を低圧油路L2に連通させ、かつ図示状態にて前記連通を
禁止する。

【０００９】右前輪用のブレーキ油圧制御装置３０も、
前述した電磁バルブ３１及びホイールシリンダ３２の他
に、左前輪用のブレーキ油圧制御装置２０の場合と同様
に機能する電磁バルブ３３，３４を備えている。左後輪
用のブレーキ油圧制御装置４０も、前述した電磁バルブ
４１及びホイールシリンダ４２の他に、左前輪用のブレ
ーキ油圧制御装置２０の場合と同様に機能する電磁バル
ブ４３，４４を備えている。右後輪用のブレーキ油圧制
御装置５０も、前述した電磁バルブ５１及びホイールシ
リンダ５２の他に、左前輪用のブレーキ油圧制御装置２
０の場合と同様に機能する電磁バルブ５３，５４を備え
ている。なお、前述した各電磁バルブは非通電時にそれ
ぞれ図示状態に保たれ、通電により図示状態から切り換
えられる。

【００１０】次に、これらの電磁バルブを制御する電気
制御装置について説明する。電気制御装置は、舵角セン
サ（舵角検出手段）６１、車速センサ（車速検出手段）
６２、ヨーレートセンサ（ヨーレート検出手段）６３、
横加速度センサ（横加速度検出手段）６４及び油圧セン
サ６５ａ〜６５ｄを備えている。これらの各センサ６１
〜６４は、ハンドル舵角θf、車速Ｖ、ヨーレートγ及
び横加速度Ｇyをそれぞれ検出して、これらの車両の走
行状態を表す各物理量θf，Ｖ，γ，Ｇyをそれぞれ表す
検出信号を出力する。なお、これらのハンドル舵角θf
、ヨーレートγ及び横加速度Ｇy はそれぞれ左方向を
正としかつ右方向を負とする。油圧センサ６５ａ〜６５
ｄはホイールシリンダ２２，３２，４２，５２のそれぞ
れ付与されているブレーキ油圧を測定することにより各
輪に付与されている制動力Ｂa〜Ｂdを検出して、同制動
力Ｂa〜Ｂdを表す検出信号を出力する。

【００１１】舵角センサ６１、車速センサ６２、ヨーレ
ートセンサ６３及び横加速度センサ６４にはマイクロコ
ンピュータ６６が接続されている。マイクロコンピュー
タ６６は図２のフローチャートに対応したプログラムを
実行して、車両のドリフトアウト状態及びスピン状態を
判定して、同状態の判定時に制動装置を制御して車両の
挙動異常を自動的に是正するための制御信号を駆動制御
回路６７に出力する。駆動制御回路６７は油圧センサ６
５ａ〜６５ｄにも接続されており、同各センサ６５ａ〜
６５ｄと協働して各電磁バルブ２１，２３，２４，３
１，３３，３４，４１，４３，４４，５１，５３，５４
の通電及び非通電を制御することにより、ホイールシリ
ンダ２２，３２，４２，５２に対するブレーキ油の給排
を制御する。

【００１２】次に、上記のように構成した実施例の動作
を説明する。マイクロコンピュータ６６は車両の始動に
より図２のステップ１００にてプログラムの実行を開始
して、ステップ１０２〜１２８からなる循環処理を繰り
返し実行する。ステップ１０２にて舵角センサ６１、車
速センサ６２、ヨーレートセンサ６３及び横加速度セン
サ６４からハンドル舵角θf、車速Ｖ、ヨーレートγ及
び横加速度Ｇyを表す各検出信号を入力し、ステップ１
０４にてこれらの各物理量θf，Ｖ，γ，Ｇyにローパス
フィルタ処理を施すことによって不要な高周波成分を除
去し、ステップ１０６にて下記数１の演算を実行してス
タビリティファクタＫh を計算する。

【００１３】

【数１】

【００１４】なお、前記数１中のＮ，Ｌは、それぞれ予
め決められたステアリングギヤ比及びホイールベースで
ある。

【００１５】次に、ステップ１０８〜１１４の比較処理
により、車両のドリフトアウト状態又はスピン状態を判
定する。ステップ１０８にてまずスタビリティファクタ
Ｋhを横加速度Ｇy で微分して微分値dＫh/dＧy を計算
し、同ステップ１０８及びステップ１１２にて前記計算
した微分値dＫh/dＧy と所定値Ｇ1，Ｇ2とをそれぞれ比
較する。また、ステップ１１０，１１４にてスタビリテ
ィファクタＫh と上下限値Ｕmax，Ｌmaxとをそれぞれ比
較する。

【００１６】これらの所定値Ｇ1，Ｇ2及び上下限値Ｕma
x，Ｌmaxは横加速度Ｇy の変化に対するスタビリティフ
ァクタＫh の変化特性に基づいて決定されたものである
（図３参照）。このスタビリティファクタＫh の変化特
性について説明しておくと、車両がドリフトアウト傾向
にある場合又はドリフトアウトする場合、スタビリティ
ファクタＫhは横加速度Ｇyに対して図３の実線のように
変化し、同スタビリティファクタＫhが上限値Ｕmaxより
大きな状態又は微分値dＫh/dＧyが所定値Ｇ1より大きな
状態では、車両がドリフトアウト状態にあることが実験
的に確認された。また、車両がスピン傾向にある場合又
はスピンする場合、スタビリティファクタＫhは横加速
度Ｇyに対して図３の破線のように変化し、同スタビリ
ティファクタＫhが下限値Ｌmaxより小さな状態又は微分
値dＫh/dＧyが所定値Ｇ2 より小さな状態では、車両が
スピン状態にあることが実験的に確認された。

【００１７】すなわち、車両がドリフトアウト状態又は
スピン状態になければ、ステップ１０８〜１１４にてそ
れぞれ「ＮＯ」と判定し、ステップ１１６にてブレーキ
解除処理を実行する。このブレーキ解除処理において
は、マイクロコンピュータ６６がブレーキ解除を表す制
御信号を駆動制御回路６７に出力する。駆動制御回路６
７はこの制御信号に応答して全ての電磁バルブ２１，２
３，２４，３１，３３，３４，４１，４３，４４，５
１，５３，５４の通電を解除して、同バルブ２１，２
３，２４，３１，３３，３４，４１，４３，４４，５
１，５３，５４を図示状態に保つ。このような状態で、
ドライバが車両走行中にブレーキペダル１１を踏み込み
操作すると、マスタシリンダ１２の第１及び第２ポート
からブレーキ油が吐出される。第１ポートから吐出され
たブレーキ油は電磁バルブ２１，３１を介してホイール
シリンダ２２，３２に供給されるとともに、第２ポート
から吐出されたブレーキ油はプロポーショナルバルブ１
４及び電磁バルブ４１，５１を介してホイールシリンダ
４２，５２に供給される。これにより、この場合には、
ブレーキペダル１１の踏み込み操作に応じた制動力が各
輪に付与されて、車両は制動される。

【００１８】一方、微分値dＫh/dＧyが所定値Ｇ1より大
きくなり、またはスタビリティファクタＫhが上限値Ｕm
axより大きくなると、ステップ１０８又はステップ１１
０にて「ＹＥＳ」すなわち車両がスピン状態にあると判
定してプログラムをステップ１１８に進める。ステップ
１１８においては前後輪の制動力配分を表す前輪及び後
輪配分値Ｐ，Ｑを所定値Ｐ1，Ｑ1に決定する。この場
合、車両はドリフトアウトしていて前輪タイヤのグリッ
プ力が後輪タイヤのそれに比べて余裕がないので、前記
所定値Ｐ1，Ｑ1 はＰ1＜Ｑ1の関係にある。次に、ステ
ップ１２２にてドリフトアウト時の車両のヨー運動に対
抗する目標制動力Ｂを下記数２にしたがって計算する。

【００１９】

【数２】

【００２０】なお、前記数２中のＩは車両の慣性モーメ
ントであり、Ｔは車両のトレッドである。

【００２１】目標制動力Ｂの計算後、ステップ１２４に
てヨーレートγの時間微分値dγ/dtを計算して、同微分
値dγ/dtの正負により車両の回転方向を検出する。車両
が進行方向に対して左方向に回転していて時間微分値d
γ/dtが正であれば、ステップ１２４にて「ＹＥＳ」と
判定してプログラムをステップ１２６に進める。ステッ
プ１２６に前記計算した目標制動力Ｂを右側の前後輪に
Ｐ対Ｑの割合いで分配した各目標制動力B・P/(P+Q)，B・Q
/(P+Q)を表す制御信号を駆動制御回路６７に出力する。

【００２２】駆動制御回路６７は、まず電磁バルブ２
１，３１，４１，５１に通電する。これにより、電磁バ
ルブ２１，３１，４１，５１が図示状態から切り換えら
れるので、マスタシリンダ１２からホイールシリンダ２
２，３２，４２，５２へのブレーキ油の供給路は閉ざさ
れて、同シリンダ２２，３２，４２，５２に対するブレ
ーキ油の給排は電磁バルブ２３，２４，３３，３４，４
３，４４，５３，５４の制御下におかれる。この状態
で、駆動制御回路６７は、前記計算した右側の前後輪の
各目標制動力B・P/(P+Q)，B・Q/(P+Q)と油圧センサ６５
ｂ，６５ｄにより検出された右側の前後輪の検出制動力
Ｂb，Ｂdとをそれぞれ比較しながら、右側の前後輪のブ
レーキ油圧制御装置３０，５０内の電磁バルブ３３，３
４，５３，５４の通電・非通電を制御して、右側の前後
輪に目標制動力B・P/(P+Q)，B・Q/(P+Q)がそれぞれ付与さ
れるようにする。すなわち、目標制動力B・P/(P+Q)，B・Q
/(P+Q)が検出制動力Ｂb，Ｂdより大きければ、電磁バル
ブ３３，３４，５３，５４の通電を解除し、高圧油路L1
を電磁バルブ３３，３１，５３，５１を介してホイール
シリンダ３２，５２に接続して、同シリンダ３２，５２
内のブレーキ油圧を増加させる。目標制動力B・P/(P+
Q)，B・Q/(P+Q)が検出制動力Ｂb，Ｂdより小さければ、
電磁バルブ３３，３４，５３，５４に通電して、ホイー
ルシリンダ３２，５２を電磁バルブ３１，３４，５１，
５４を介して低圧油路L2に接続して、同シリンダ３２，
５２内のブレーキ油圧を減少させる。また、目標制動力
B・P/(P+Q)，B・Q/(P+Q)が検出制動力Ｂb，Ｂdに等しけれ
ば、電磁バルブ３３，５３に通電するとともに電磁バル
ブ３４，５４の通電を解除し、ホイールシリンダ３２，
５２を高圧油路L1及び低圧油路L2から切り離して、同シ
リンダ３２，５２内のブレーキ油圧をそのままに維持す
る。

【００２３】これと同時に、駆動制御回路６７は左側の
前後輪用のブレーキ油圧制御装置２０，４０内の電磁バ
ルブ２３，２４，４３，４４に通電する。これにより、
ホイールシリンダ２２，４２は電磁バルブ２１，２４，
４１，４４を介して低圧油路L2に接続されて、同シリン
ダ３２，５２にはブレーキ油圧が付与されなくなる。そ
の結果、車両には制動力による右方向の回転が発生し、
前述したドリフトアウトに起因した進行方向に対する車
両の左回転が修正されて車両の挙動異常が是正される。

【００２４】一方、車両が進行方向に対して右方向に回
転していて時間微分値dγ/dtが負であれば、前記ステッ
プ１２４にて「ＮＯ」と判定してプログラムをステップ
１２８に進める。ステップ１２８においては、左側の前
後輪の各目標制動力B・P/(P+Q)，B・Q/(P+Q)を表す制御信
号を駆動制御回路６７に出力する。駆動制御回路６７
は、前記と同様に、まず電磁バルブ２１，３１，４１，
５１に通電して、同シリンダ２２，３２，４２，５２に
対するブレーキ油の給排を電磁バルブ２３，２４，３
３，３４，４３，４４，５３，５４の制御下におく。そ
の後、駆動制御回路６７は前記と同様な左側の前後輪用
のブレーキ油圧制御装置２０，４０内の電磁バルブ２
３，２４，４３，４４の通電及び非通電の制御により、
左側の前後輪の制動力を各目標制動力B・P/(P+Q)，B・Q/
(P+Q)にそれぞれ制御する。また、これと同時に、駆動
制御回路６７は右側の前後輪用のブレーキ油圧制御装置
３０，５０内の電磁バルブ３３，３４，５３，５４に通
電して、ホイールシリンダ３２，５２にはブレーキ油圧
が付与されないようにする。その結果、車両には制動力
による左方向の回転が発生し、前述したドリフトアウト
に起因した進行方向に対する車両の右回転が修正されて
車両の挙動異常が是正される。

【００２５】また、微分値dＫh/dＧyが所定値Ｇ2より小
さくなり、またはスタビリティファクタＫhが下限値Ｌm
axより小さくなると、ステップ１１２又はステップ１１
４にて「ＹＥＳ」すなわち車両がスピン状態にあると判
定してプログラムをステップ１２０に進める。ステップ
１２０においては、前後輪の制動力配分を表す前輪及び
後輪配分値Ｐ，Ｑを所定値Ｐ2，Ｑ2に決定する。この場
合、車両はスピンしていて後輪タイヤのグリップ力が前
輪タイヤのそれに比べて余裕がないので、前記所定値Ｐ
2，Ｑ2 はＰ2＞Ｑ2 の関係にある。次に、ステップ１２
２にて、前記と同様、数２の演算により目標制動力Ｂを
計算するとともに、ステップ１２４にて車両の回転方向
を判定する。

【００２６】車両が進行方向に対して左方向に回転して
いて時間微分値dγ/dtが正であれば、ステップ１２４に
て「ＹＥＳ」と判定して、前述したステップ１２６の処
理により、駆動制御回路６７と協働して右側の前後輪に
目標制動力B・P/(P+Q)，B・Q/(P+Q)をそれぞれ付与する。
一方、車両が進行方向に対して右方向に回転していて時
間微分値dγ/dtが負であれば、ステップ１２４にて「Ｎ
Ｏ」と判定して、前述したステップ１２８の処理によ
り、駆動制御回路６７と協働して左側の前後輪に目標制
動力B・P/(P+Q)，B・Q/(P+Q)をそれぞれ付与する。その結
果、車両には前記車両の回転方向とは逆の回転力が発生
し、スピンに起因した車両の左又は右回転が修正されて
車両の挙動異常が是正される。

【００２７】さらに、前述した車両のドリフトアウト状
態及びスピン状態が解消されると、ステップ１０８〜１
１４にてそれぞれ「ＮＯ」と判定して、前記ステップ１
１６の処理により、駆動制御回路６７と協働して電磁バ
ルブ２１，３１，４１，５１をふたたび図示状態に戻
す。したがって、マスタシリンダ１２とホイールシリン
ダ２２，３２，４２，５２が連通し、ブレーキペダル１
１の踏み込み操作に応じて各輪が制動されるようにな
る。

【００２８】上記説明した実施例の特徴は、ステップ１
０６の処理（計算手段）によりスタビリティファクタＫ
h を計算し、ステップ１０８の判定処理（第１判定手
段）によりスタビリティファクタＫhを横加速度Ｇyで微
分した微分値dＫh/dＧy が所定値Ｇ1より大きいことを
条件に車両がドリフトアウト状態にあることを判定し、
かつステップ１１２の判定処理（第２判定手段）により
同微分値dＫh/dＧy が所定値Ｇ2より小さいことを条件
に車両がスピン状態にあることを判定するようにしたこ
とにある。スタビリティファクタＫhの横加速度Ｇyの変
化に対する変化特性は車両のスピン状態及びドリフトア
ウト状態を表すので、前記特徴により車両のスピン状態
及びドリフトアウト状態の両者が的確に判定される。

【００２９】また、前記実施例の他の特徴は、ステップ
１１０の判定処理によりスタビリティファクタＫhが所
定の上限値Ｕmaxより大きいことを条件に車両がドリフ
トアウト状態にあることを判定し、かつステップ１１４
の判定処理によりスタビリティファクタＫhが所定の下
限値Ｌmaxより小さいことを条件に車両がスピン状態に
あることを判定するようにしたことにもある。これによ
り、スタビリティファクタＫh が横加速度Ｇy の変化に
対して急激に変化しない場合でも、車両のスピン状態及
びドリフトアウト状態の両者が確実に判定される。そし
て、このような車両のドリフトアウト状態及びスピン状
態の判定に基づいて、ステップ１２０〜１２８の処理に
より、同ドリフトアウト及びスピンによる車両の回転を
左右の前後輪に対する強制かつ自動的な制動力の付与に
よって是正するようにしたので、車両の挙動異常が修正
され車両の操安性が良好になる。

【００３０】なお、上記実施例においては、横加速度セ
ンサ６４を用いて車両の横加速度Ｇy を検出するように
したが、車速Ｖ及びヨーレートγから下記数３の実行に
横加速度Ｇy を推定するようにしてもよい。

【００３１】

【数３】Ｇy＝Ｖ・γ また、上記実施例においては、車両の挙動異常を車輪に
対する制動力の付与により修正するようにしたが、サス
ペンション装置を制御することにより車両の前後ロール
剛性配分を制御したり、同ロール剛性の配分制御と上記
実施例の制動力制御を同時に行ったりして、車両の挙動
異常を修正するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の車両の挙動異常検出装置を適用した
車両用制動装置と同装置のための電気制御装置を概略的
に示す図である。

【図２】 図１のマイクロコンピュータにて実行される
プログラムのフローチャートである。

【図３】 スタビリティファクタの横加速度に対する変
化特性を示すグラフである。

【符号の説明】

１１…ブレーキペダル、１２…マスタシリンダ、２０，
３０，４０，５０…各輪用のブレーキ油圧制御装置、２
２，３２，４２，５２…ホイールシリンダ、６１…舵角
センサ、６２…車速センサ、６３…ヨーレートセンサ、
６４…横加速度センサ、６５ａ〜６５ｄ…油圧センサ、
６６…マイクロコンピュータ、６７…駆動制御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハンドル舵角を検出する舵角検出手段と、 車速を検出する車速検出手段と、 ヨーレートを検出するヨーレート検出手段と、 横加速度を検出する横加速度検出手段と、 前記検出したハンドル舵角、車速及びヨーレートに基づ
   いて車両のスタリビリティファクタを計算する計算手段
   と、 前記計算したスタビリティファクタを横加速度で微分し
   た値が第１所定値より大きいとき車両がドリフトアウト
   していると判定する第１判定手段と、 前記計算したスタビリティファクタを横加速度で微分し
   た値が第２所定値より小さいとき車両がスピンしている
   と判定する第２判定手段とを備えたことを特徴とする車
   両の挙動異常検出装置。