JPH10315944A - 車輌の挙動制御装置 - Google Patents
車輌の挙動制御装置Info
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- JPH10315944A JPH10315944A JP9139213A JP13921397A JPH10315944A JP H10315944 A JPH10315944 A JP H10315944A JP 9139213 A JP9139213 A JP 9139213A JP 13921397 A JP13921397 A JP 13921397A JP H10315944 A JPH10315944 A JP H10315944A
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Abstract
輌の旋回挙動の制御に運転者の意志をできるだけ反映さ
せる。 【解決手段】 後輪の目標スリップ角の比例項成分βrt
1 、微分項成分βrt2 、後輪の目標スリップ角βrtに対
するガード値βrl1 、βrl2 、βrlを演算し(ステップ
202〜212)、運転者の希望する旋回度合を示す車
輌の横加速度Cyのモデル値Gytを演算し(ステップ2
14)、ステップ216〜228に於いてモデル値Gyt
に基づき後輪の目標スリップ角の比例項成分βrt1 及び
微分項成分βrt2 βrtを演算すると共にこれらをガード
処理し(ステップ216〜222)、二つの成分の和と
して後輪の目標スリップ角βrtを演算しガード処理する
(ステップ224〜228)。
Description
旋回時に於けるドリフトアウトやスピンの如き好ましか
らざる挙動を抑制し低減する挙動制御装置に係る。
制御する装置の一つとして、例えば本願出願人の先の出
願にかかる特開平9−99826号公報に記載されてい
る如く、後輪のスリップ角βr を求める手段と、後輪の
スリップ角速度βrdに対応する物理量βd を求める手段
と、運転者の希望する旋回度合により定まる後輪の目標
スリップ角βrtを求める手段と、各輪に制動力を与える
制動手段と、スリップ角βr 及び物理量βd に基づき後
輪のスリップ角βr を目標スリップ角βrtとするための
目標ヨーモーメントMt を演算する手段と、目標ヨーモ
ーメントMt に応じて制動手段を制御する制御手段とを
有する挙動制御装置が従来より知られている。
望する旋回度合により定まる後輪の目標スリップ角βrt
が求められ、目標ヨーモーメントMt が後輪のスリップ
角βr 及び後輪のスリップ角速度βrdに対応する物理量
βd に基づき後輪のスリップ角βr を目標スリップ角β
rtとするためのヨーモーメントのPD制御量として演算
され、後輪のスリップ角を目標スリップ角とするヨーモ
ーメントが車輌に与えられるよう各輪の制動力が制御さ
れるので、スピン又はドリフトアウトが単独で発生する
状況は勿論のこと、これらが同時に発生する状況に於い
ても車輌の旋回挙動を適切に制御することができる。
きには後輪のスリップ角βr が目標スリップ角βrtより
も小さくなり、ドリフトアウト状態が増大するときには
後輪のスリップ角速度βrdに対応する物理量βd も負の
値になる。かかる状況に於いては車輌に与えられるヨー
モーメントは車輌の旋回を補助する方向のヨーモーメン
トになるので、ドリフトアウト状態を確実に抑制するこ
とができる。
のスリップ角βr が目標スリップ角βrtよりも大きくな
り、スピン状態が増大するときには物理量βd も正の値
になる。かかる状況に於いては車輌に与えられるヨーモ
ーメントは車輌の旋回を補助する方向とは反対の方向の
ヨーモーメント(アンチスピンモーメント)になるの
で、スピン状態を効果的に抑制することができる。
アウト状態にあるときにはそれらの状態の何れの程度が
大きいかに応じて車輌に与えられるヨーモーメントの方
向が適宜に制御され、また二つの状態の程度が車輌の旋
回中に相互に入れ代わる場合にもその変化に応じてヨー
モーメントの方向が逆になるよう適宜に制御される。従
ってスピン状態及びドリフトアウト状態が同時に発生し
ても車輌の旋回挙動を確実に安定になるよう制御するこ
とができる。
リップ角βrtが過大になると車輌の挙動が却って不安定
になるので、上述の先の提案にかかる挙動制御装置に於
いては非線形領域に於いて目標スリップ角βrtがガード
処理されるようになっている。しかしガード処理は目標
スリップ角全体に対してのみ行われるようになっている
ため、目標スリップ角がガード処理される非線形領域に
於いては挙動制御に運転者の意志を反映させることがで
きないという不具合がある。
御装置に於ける上述の如き不具合に鑑みてなされたもの
であり、本発明の主要な課題は、車輌の実際の旋回量が
目標旋回量となるよう車輌に少なくともヨーモーメント
を与える車輌の挙動制御装置に於いて、少なくとも操舵
角に基づく状態量の比例項成分及び微分項成分を含むよ
う目標旋回量を設定し、比例項成分及び微分項成分を個
別にガード処理することにより、目標旋回量が過大にな
ることを防止しつつ車輌の旋回挙動の制御に運転者の意
志をできるだけ反映させることである。
は、本発明によれば、請求項1の構成、即ち車輌の目標
旋回量を演算する手段と、車輌の実際の旋回量が前記目
標旋回量となるよう車輌に少なくともヨーモーメントを
与える手段とを有する車輌の挙動制御装置に於いて、前
記目標旋回量は少なくとも操舵角に基づく状態量の比例
項成分及び微分項成分を含み、前記比例項成分及び微分
項成分の各々が個別にガード処理されることを特徴とす
る車輌の挙動制御装置によって達成される。
転者の旋回に関する意志を反映する少なくとも操舵角に
基づく状態量の比例項成分及び微分項成分を含み、これ
らの比例項成分及び微分項成分の各々が個別にガード処
理されるので、目標旋回量全体に対してのみガード処理
が行われる場合に比して目標旋回量に対するガード処理
の自由度を高くすることが可能になり、また各ガード処
理のガード値を適宜に設定することにより、目標旋回量
全体に対してのみガード処理が行われる場合に比して運
転者の旋回に関する意志が挙動制御に反映され易くな
る。
旋回量が後輪の目標スリップ角βrtであり、運転者の希
望する旋回度合を示す車輌の横加速度Gy のモデル値が
Gytであるとすると、下記の数1の通り目標スリップ角
βrtはモデル値Gytに比例する。またTを時定数としs
をラプラス演算子としてモデル値Gytは下記の数2の通
り表現されるので、後輪の目標スリップ角βrtを比例項
成分βrt1 及び微分項成分βrt2 の和として表現するこ
とができる。
ば、請求項1の構成に於いて、目標旋回量は後輪の目標
スリップ角βrtであり、運転者の希望する旋回度合を示
す車輌の横加速度Gy のモデル値Gytが少なくとも操舵
角に基づき演算され、モデル値Gytに基づき後輪の目標
スリップ角の比例項成分βrt1 及び微分項成分βrt2が
演算され、比例項成分βrt1 及び微分項成分βrt2 の和
として後輪の目標スリップ角βrtが演算される(好まし
い態様1)。
ば、上記好ましい態様1の構成に於いて、路面の摩擦係
数μに基づき後輪の限界スリップ角βrlb が演算され、
限界スリップ角βrlb に基づき後輪の目標スリップ角の
比例項成分βrt1 、微分項成分βrt2 、目標スリップ角
βrtに対するガード値βrl1 、βrl2 、βrlが演算され
る(好ましい態様2)。
ば、上記好ましい態様1又は2の構成に於いて、挙動制
御装置は、後輪のスリップ角βr を求める手段と、後輪
のスリップ角速度βrdに対応する物理量βd を求める手
段と、各輪に制動力を与える制動手段と、スリップ角β
r 及び物理量βd に基づき後輪のスリップ角βr を目標
スリップ角βrtとするための目標ヨーモーメントMt を
演算する手段と、目標ヨーモーメントMt に応じて制動
手段を制御する制御手段とを有するよう構成される(好
ましい態様3)。
ば、上記好ましい態様3の構成に於いて、車輌の旋回挙
動の不安定度合を検出する手段と、不安定度合が高いほ
ど目標ヨーモーメントMt を大きくする手段とを有する
よう構成される(好ましい態様4)。この構成によれ
ば、車輌の旋回挙動の不安定度合が高いほど車輌に与え
られるヨーモーメントが大きくなり、これにより旋回挙
動の不安定度合が高い場合にも車輌の旋回挙動が確実に
安定化される。
ば、上記好ましい態様3又は4の構成に於いて、運転者
の希望する減速度合Gxtを求める手段と、減速度合Gxt
が高いほど小さくなるよう目標付加減速度 dGxtを演算
する手段とを有し、制御手段は目標ヨーモーメントMt
と目標付加減速度 dGxtとの和に応じて制動手段を制御
するよう構成される(好ましい態様5)。この構成によ
れば、運転者の希望する減速を達成しつつ、運転者の希
望する減速度合が高い場合に各輪の制動力が過剰になっ
て車輪の横力が低下することに起因する挙動の悪化が防
止される。
ば、上記好ましい態様4の構成に於いて、車輌の旋回挙
動の不安定度合を検出する手段は不安定度合として少な
くとも車輌のスピン状態量を検出し、スピン状態量の検
出は車輌の線形理論により推定される車体のスリップ角
が零である位置近傍に於ける車体のスリップ角の最小値
βs に基づいて行われるよう構成される(好ましい態様
6)。この構成によれば、例えば車輌の重心に於ける車
体のスリップ角に基づきスピン状態量が検出される場合
に比して車輌の旋回挙動の不安定度合が正確に求めら
れ、これにより目標ヨーモーメントMt が正確に演算さ
れる。
ば、上記好ましい態様4の構成に於いて、車体の実ヨー
レートと車体の基準ヨーレートとの偏差を求める手段を
有し、車輌の旋回挙動の不安定度合を検出する手段は不
安定度合として少なくとも車輌のスピン状態量を検出
し、目標ヨーモーメントMt はスリップ角βr 及び物理
量βd に基づく第一の成分M1 とヨーレートの偏差に基
づく第二の成分M2 との線形和であり、目標ヨーモーメ
ントMt を演算する手段はスピン状態量が低いほど第二
の成分の重みを大きくするよう構成される(好ましい態
様7)。
ど第二の成分の重みが大きくされるので、スピン度合が
高いときには第一の成分の重みが相対的に高くなってス
ピンが効果的に抑制され、逆にドリフトアウトの度合が
高いときには後輪のスリップ角の推定誤差の影響を受け
易い第一の成分の重みが相対的に低減されると共にドリ
フトアウトを効果的に制御し得る第二の成分の重みが相
対的に高くされ、これにより車輌がドリフトアウト状態
よりスピン状態へ変化する場合やこの逆の場合にも車輌
の旋回挙動の制御が円滑に行われる。
ば、上記好ましい態様3の構成に於いて、後輪のスリッ
プ角βr とその微分値βrdとの線形和が後輪の目標スリ
ップ角βrtより大きいときには、後輪のスリップ角βr
と目標スリップ角βrtとの偏差に基づく目標ヨーモーメ
ントMt の演算係数が大きく設定される(好ましい態様
8)。この構成によれば、後輪のスリップ角がその限界
値を越えることにより車輌の挙動が急激に不安定になる
虞れが低減される。
ば、上記好ましい態様4の構成に於いて、車輌の旋回挙
動の不安定度合を検出する手段は少なくとも車体のスリ
ップ角βに基づく車輌のスピン状態量と、車輌の基準ヨ
ーレートと実ヨーレートとの偏差に基づくドリフト状態
量とを検出し、これらの状態量の和又はこれらの状態量
の大きい方の値として旋回挙動の不安定度合を求めるよ
う構成される(好ましい態様9)。
れば、請求項5の構成に於いて、車輌の旋回挙動の不安
定度合を検出する手段と、不安定度合が高いほど目標付
加減速度 dGxtを大きくする手段とを有するよう構成さ
れる(好ましい態様10)。この構成によれば、車輌の
旋回挙動の不安定度合が高いほど車輌の減速度合が大き
くなり、これにより旋回挙動の不安定度合が高い場合に
も車輌の旋回挙動が更に一層確実に安定化される。
発明を実施形態について詳細に説明する。
実施形態の油圧回路及び電気式制御装置を示す概略構成
図である。
ブレーキペダル12の踏み込み操作に応答してブレーキ
オイルを第一及び第二のポートより圧送するマスタシリ
ンダ14と、マスタシリンダ内のオイル圧力に対応する
圧力(レギュレータ圧)にブレーキオイルを増圧するハ
イドロブースタ16とを有している。マスタシリンダ1
4の第一のポートは前輪用のブレーキ油圧制御導管18
により左右前輪用のブーキ油圧制御装置20及び22に
接続され、第二のポートは途中にプロポーショナルバル
ブ24を有する後輪用のブレーキ油圧制御導管26によ
り左右後輪用の3ポート2位置切換え型の電磁式の制御
弁28に接続されている。制御弁28は導管30により
左後輪用のブレーキ油圧制御装置32及び右後輪用のブ
レーキ油圧制御装置34に接続されている。
れたブレーキオイルを汲み上げ高圧のオイルとして高圧
導管38へ供給するオイルポンプ40を有している。高
圧導管38はハイドロブースタ16に接続されると共
に、前輪用の切換弁42及び後輪用の切換弁44に接続
されており、高圧導管38の途中にはオイルポンプ40
より吐出される高圧のオイルをアキュムレータ圧として
蓄圧するアキュムレータ46が接続されている。図示の
如く切換弁42及び44も3ポート2位置切換え型の電
磁式の切換弁である。
び22はそれぞれ対応する車輪に対する制動力を制御す
るホイールシリンダ48FL及び48FRと、3ポート2位
置切換え型の電磁式の制御弁50FL及び50FRと、リザ
ーバ36に接続されたリターン通路としての低圧導管5
2とハイドロブースタ16の吐出ポートとの間に接続さ
れたレギュレータ圧供給導管53の途中に設けられた常
開型の電磁式の開閉弁54FL及び54FR及び常閉型の電
磁式の開閉弁56FL及び56FRとを有している。それぞ
れ開閉弁54FL、54FRと開閉弁56FL、56FRとの間
のレギュレータ圧供給導管53は接続導管58FL、58
FRにより制御弁50FL、50FRに接続されている。
34は制御弁28と低圧導管52との間にて導管30の
途中に設けられた常開型の電磁式の開閉弁60RL、60
RR及び常閉型の電磁式の開閉弁62RL、62RRと、それ
ぞれ対応する車輪に対する制動力を制御するホイールシ
リンダ64RL、64RRとを有し、ホイールシリンダ64
RL、64RRはそれぞれ接続導管66RL、66RRにより開
閉弁60RL、60RRと開閉弁62RL、62RRとの間の導
管30に接続されている。
のブレーキ油圧制御導管18とホイールシリンダ48FL
及び48FRとを連通接続し且つホイールシリンダ48FL
及び48FRと接続導管58FL及び58FRとの連通を遮断
する図示の第一の位置と、ブレーキ油圧制御導管18と
ホイールシリンダ48FL及び48FRとの連通を遮断し且
つホイールシリンダ48FL及び48FRと接続導管58FL
及び58FRとを連通接続する第二の位置とに切替わるよ
うになっている。
制御弁28との間には左右後輪用のレギュレータ圧供給
導管68が接続されており、制御弁28はそれぞれ後輪
用のブレーキ油圧制御導管26と開閉弁60RL、60RR
とを連通接続し且つ開閉弁60RL、60RRとレギュレー
タ圧供給導管68との連通を遮断する図示の第一の位置
と、ブレーキ油圧制御導管26と開閉弁60RL、60RR
との連通を遮断し且つ開閉弁60RL、60RRとレギュレ
ータ圧供給導管68とを連通接続する第二の位置とに切
替わるようになっている。
ンダ圧遮断弁として機能し、これらの制御弁が図示の第
一の位置にあるときにはホイールシリンダ48FL、48
FR、64RL、64RRが導管18、26と連通接続され、
各ホイールシリンダへマスタシリンダ圧が供給されるこ
とにより、各輪の制動力が運転者によるブレーキペダル
12の踏み込み量に応じて制御され、制御弁50FL、5
0FR、28が第二の位置にあるときには各ホイールシリ
ンダはマスタシリンダ圧より遮断される。
ダ48FL、48FR、64RL、64RRへ供給される油圧を
アキュムレータ圧とレギュレータ圧との間にて切換える
機能を果し、制御弁50FL、50FR、28が第二の位置
に切換えられ且つ開閉弁54FL、54FR、60RL、60
RR及び開閉弁56FL、56FR、62RL、62RRが図示の
位置にある状態にて切換弁42及び44が図示の第一の
位置に維持されるときには、ホイールシリンダ48FL、
48FR、64RL、64RRへレギュレータ圧が供給される
ことにより各ホイールシリンダ内の圧力がレギュレータ
圧にて制御され、これによりブレーキペダル12の踏み
込み量及び他の車輪の制動圧に拘わりなくその車輪の制
動圧がレギュレータ圧による増圧モードにて制御され
る。
に切換え設定されても、ホイールシリンダ内の圧力がレ
ギュレータ圧よりも高いときには、ホイールシリンダ内
のオイルが逆流し、制御モードが増圧モードであるにも
拘らず実際の制動圧は低下する。
位置に切換えられ且つ開閉弁54FL、54FR、60RL、
60RR及び開閉弁56FL、56FR、62RL、62RRが図
示の位置にある状態にて切換弁42及び44が第二の位
置に切換えられると、ホイールシリンダ48FL、48F
R、64RL、64RRへアキュムレータ圧が供給されるこ
とにより各ホイールシリンダ内の圧力がレギュレータ圧
よりも高いアキュムレータ圧にて制御され、これにより
ブレーキペダル12の踏み込み量及び他の車輪の制動圧
に拘わりなくその車輪の制動圧がアキュームレータ圧に
よる増圧モードにて制御される。
位置に切換えられた状態にて開閉弁54FL、54FR、6
0RL、60RRが第二の位置に切換えられ、開閉弁56F
L、56FR、62RL、62RRが図示の状態に制御される
と、切換弁42及び44の位置に拘らず各ホイールシリ
ンダ内の圧力が保持され、制御弁50FL、50FR、28
が第二の位置に切換えられた状態にて開閉弁54FL、5
4FR、60RL、60RR及び開閉弁56FL、56FR、62
RL、62RRが第二の位置に切換えられると、切換弁42
及び44の位置に拘らず各ホイールシリンダ内の圧力が
減圧され、これによりブレーキペダル12の踏み込み量
及び他の車輪の制動圧に拘わりなくその車輪の制動圧が
減圧モードにて制御される。
FR、28、開閉弁54FL、54FR、60RL、60RR及び
開閉弁56FL、56FR、62RL、62RR、は後に詳細に
説明する如く電気式制御装置70により制御される。電
気式制御装置70はマイクロコンピュータ72と駆動回
路74とよりなっており、マイクロコンピュータ72は
図1には詳細に示されていないが例えば中央処理ユニッ
ト(CPU)と、リードオンリメモリ(ROM)と、ラ
ンダムアクセスメモリ(RAM)と、入出力ポート装置
とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに
接続された一般的な構成のものであってよい。
装置には車速センサ76より車速Vを示す信号、実質的
に車体の重心に設けられた横加速度センサ78より車体
の横加速度Gy を示す信号、ヨーレートセンサ80より
車体のヨーレートγを示す信号、操舵角センサ82より
操舵角θを示す信号、実質的に車体の重心に設けられた
前後加速度センサ84より車体の前後加速度Gx を示す
信号、車輪速センサ86FL〜86RRよりそれぞれ左右前
輪及び左右後輪の車輪速(周速)Vwi( i=fl、fr、r
l、rr)を示す信号が入力されるようになっている。尚
横加速度センサ78及びヨーレートセンサ80等は車輌
の左旋回方向を正として横加速度等を検出し、前後加速
度センサ84は車輌の加速方向を正として前後加速度を
検出するようになっている。
後述の如く種々の制御フロー及びマップを記憶してお
り、CPUは上述の種々のセンサにより検出されたパラ
メータに基づき後述の如く種々の演算を行い、車輌の旋
回挙動を判定すると共に、車輌の旋回挙動を安定化させ
るための各車輪の目標制動力を演算し、その演算結果に
基づき各車輪の制動力を制御するようになっている。
ンピュータ72にはトラクションコントロール(TR
C)装置よりトラクションコントロールの制御指令信
号、エンジンのスロットル開度を検出するセンサよりス
ロットル開度φを示す信号、マスタシリンダ14内の圧
力を検出する圧力センサより制動油圧Pb を示す信号が
入力されるようになっており、電気式制御装置70はト
ラクションコントロール装置よりの指令信号に基づき必
要に応じて後輪の制動力を制御するようになっている。
トを参照して車輌の挙動制御の概要について説明する。
尚図2に示されたフローチャートによる制御は図には示
されていないイグニッションスイッチの閉成により開始
され、所定の時間毎に繰返し実行される。
6により検出された車速Vを示す信号等の読込みが行わ
れ、ステップ100に於いては横加速度Gy と車速V及
びヨーレートγの積V*γとの偏差Gy −V*γとして
横加速度の偏差、即ち車輌の横すべり加速度Vydが演算
され、この横加速度の偏差Vydが積分されることにより
車体の横すべり速度Vy が演算され、車体の前後速度V
x (=車速V)に対する車体の横すべり速度Vy の比V
y /Vx として車輌の重心に於ける車体のスリップ角β
が演算される。またgを重力加速度として例えば下記の
数3に従って車輪に対する路面の摩擦係数μが推定演算
される。尚車体のスリップ角β及び車輌の横すべり加速
度Vydは測定値であってもよい。
に示されたフローチャートに従って車輌のスピンの度合
を示すスピンバリューSV及び車輌のドリフトアウトの
度合を示すドリフトバリューDVが演算され、これらに
基づきそれぞれスピン制御量Cs 及びドリフト制御量C
d が演算され、これら制御量の和としてトータル制御量
Ct が演算される。
示されたフローチャートに従って目標ヨーモーメント制
御量Mt が演算され、ステップ250に於いては図6に
示されたフローチャートに従って目標付加減速度 dGxt
が演算され、ステップ300に於いては図7に示された
フローチャートに従って目標ヨーモーメント制御量Mt
及び目標付加減速度 dGxtに基づき各輪の目標スリップ
率Rsti が演算され、ステップ350に於いては図8に
示されたフローチャートに従って各輪の制動力を制御す
るための基準輪、即ち非制御輪が選択される。
350に於いて選択された基準輪の車輪速として下記の
数4に従って各輪の目標車輪速Vwti が演算される。
ィ比Driが下記の数5に従って演算される。尚下記の数
5に於いて、Kp 及びKd は車輪速フィードバック制御
に於ける比例項及び微分項の比例定数である。
wi−Vwti )/dt
4及び制御弁28、50FL、50FRに対し制御信号が出
力されることによってその制御弁が第二の位置に切換え
設定されると共に、同じく各輪の開閉弁に対しデューテ
ィ比Driに対応する制御信号が出力されることによりホ
イールシリンダ48FL、48FR、66RL、66RRに対す
るアキュームレータ圧の給排が制御され、これにより各
輪の制動圧が制御される。
正の基準値との間の値であるときには上流側の開閉弁が
第二の位置に切換え設定され且つ下流側の開閉弁が第一
の位置に保持されることにより、対応するホイールシリ
ンダ内の圧力が保持され、デューティ比が正の基準値以
上のときには上流側及び下流側の開閉弁が図1に示され
た位置に制御されることにより、対応するホイールシリ
ンダへアキュームレータ圧が供給されることによって該
ホイールシリンダ内の圧力が増圧され、デューティ比が
負の基準値以下であるときには上流側及び下流側の開閉
弁が第二の位置に切換え設定されることにより、対応す
るホイールシリンダ内のブレーキオイルが低圧導管52
へ排出され、これにより該ホイールシリンダ内の圧力が
減圧される。
してスピンバリューSV、ドリフトバリューDV、トー
タル制御量Ct の演算ルーチンについて説明する。
質量とし、図17に示されている如くHをホイールベー
スとし、Lf 及びLr をそれぞれ車輌の重心Pg と車輌
の前輪車軸100及び後輪車軸102との間の距離と
し、Cr を後輪のコーナリングパワーとして、線形理論
に於いて車体のスリップ角が0になる位置Po までの車
輌の重心Pg からの前後方向の距離Zp (車輌後方が
正)が下記の数6に従って演算される。
/(H*Lr *Cr )}
p /2(Lp は正の定数)の範囲内に於いて車体のスリ
ップ角が最小値になる位置までの車輌の重心Pg からの
前後方向の距離αが下記の数7に従って演算される。
/Lp ]/2
−V*β/γを横軸としαを縦軸とする直交座標に於い
て、直線状の傾斜部が原点を通り傾きが1である直線に
沿って延在し、上限及び下限がそれぞれZp +Lp /
2、Zp −Lp /2であるグラフに対応するマップより
演算されてもよい。
って車輌の重心Pg より距離αの位置に於ける車体のス
リップ角βs が演算される。
156に於いて演算された車体のスリップ角βs 及び車
輌の横すべり加速度Vydに基づきKs を正の定数として
下記の数9に従ってスピンバリューSVが演算される。
車輌の重心に於ける車体のスリップ角β及び車輌の横す
べり加速度Vydは上述のステップ50に於いて演算され
た値であってよいが、これらは測定値であってもよい。
ティファクタとしRg をステアリングギヤ比として下記
の数10に従って目標ヨーレートγc が演算されると共
に、Tを時定数としsをラプラス演算子として下記の数
11に従って基準ヨーレートγt が演算される。
は数13に従ってドリフトバリューDVが演算される。
γ)/V−βs
角βf に設定されてもよいが、基準ヨーレートγt は実
ヨーレートγよりできるだけ乖離しないよう数10及び
数11に従って演算されるので、ドリフトバリューが前
輪のスリップ角βf に設定される場合に比して不必要な
制動制御を低減することができる。
SVの絶対値に基づき図10に示されたグラフに対応す
るマップよりスピン制御量Cs が演算され、同様にステ
ップ166に於いてはドリフトバリューDVの絶対値に
基づき図11に示されたグラフに対応するマップよりド
リフト制御量Cd が演算され、ステップ168に於いて
はスピン制御量Cs とドリフト制御量Cd との和として
トータル制御量Ct が演算される。
一方が他方よりも遥かに大きいときにはその大きい方の
値が強調され、Cs 及びCd が互いに近い値であるとき
にはそれらの平均値よりも大きい値になるよう、下記の
数14に従って演算されてもよい。またトータル制御量
Ct は下記の数15に従ってCs 及びCd の何れか大き
い方の値に設定されてもよい。
して目標ヨーモーメント制御量Mt演算ルーチンについ
て説明する。
ンコントロール中であるか否かの判別が行われ、否定判
別が行われたときにはステップ204に於いて限界後輪
スリップ角がカード値演算の基準値βrlb として下記の
数16に従って演算され、肯定判別が行われたときには
ステップ206に於いて限界後輪スリップ角βrlb が下
記の数17に従って演算される。尚下記の数13及び数
14に於いてa1 、a2 及びb1 及びb2 はそれぞれ正
の定数であり、トラクションコントロール中の場合には
後輪タイヤの横力の余裕が小さく限界後輪スリップ角も
小さくなるので、各定数はa1 >a2 、b1 >b2 の関
係を有する。
プ角βrlb は路面の摩擦係数μに比例するが、路面の摩
擦係数の推定精度に限界があること、及び路面の摩擦係
数が低い場合にも車輌の旋回時に若干多めのスリップ角
がついた方が車輌の乗員に安心感が与えられる等の理由
から、上記数16及び数17に於いてb1 及びb2 が正
の定数として設定される。
れKt1、Kt2、Kt をKt1<Kt 、Kt2<Kt の関係を
有する正の定数として、後輪の目標スリップ角の比例項
成分βrt1 、後輪の目標スリップ角の微分項成分βrt2
、後輪の目標スリップ角βrtに対するガード値βrl1
、βrl2 、βrlが下記の数18乃至20に従って演算
される。
Gy のモデル値Gytが下記の数21に従って演算され
る。
ップ角の比例項成分βrt1 がCptを正の定数として下記
の数22に従って演算され、ステップ218に於いては
比例項成分βrt1 がそのガード値βrl1 によりガード処
理される。
ップ角の微分項成分βrt2 が下記の数23に従って演算
され、ステップ222に於いては微分項成分βrt2 がそ
のガード値βrl2 によりガード処理される。
ップ角βrtが下記の数24に従ってβrt1 及びβrt2 の
和として演算され、ステップ226に於いては目標スリ
ップ角βrtに対し1/(1+T*s)のフィルタ処理が
行われ、ステップ228に於いてはフィルタ処理後の目
標スリップ角βrtがそのガード値βrlにてガード処理さ
れる。
従って後輪のスリップ角βr が演算され、またその微分
値βrdが演算されると共に、Kを正の定数としてβr +
K*βrdをBとすると、Bの大きさに応じて下記の数2
6に従って目標ヨーモーメントMt の第一の成分M1 、
即ち後輪のスリップ角βrlと後輪の目標スリップ角βrt
との偏差に基づく成分が演算される。尚数26及び後述
の数27に於いてM01及びM02は正の定数である。
K*βrd) −βrl<B<βrtのとき M1 ={βrl*M01/(βrl+βrt)}(βr −βrt+
K*βrd)
1 はβr +K*βrdを横軸とし第一の成分M1 を縦軸と
する図13に示されたグラフに対応するマップより演算
されてもよい。
従って目標ヨーモーメントMt の第二の成分M2 、即ち
基準ヨーレートγt と実ヨーレートγとの偏差に基づく
成分が演算される。
SVの絶対値に基づき図14に示されたグラフに対応す
るマップより第二の成分M2 の重みWy が演算され、ス
テップ236に於いては下記の数28に従って第一の成
分M1 及び第二の成分M2 の線形和として目標ヨーモー
メントMt が演算される。
して目標付加減速度 dGxt演算ルーチンについて説明す
る。
開度φ又は制動油圧Pb に基づき図15に示されたグラ
フに対応するマップより運転者の目標減速度Gxtが演算
される。尚図15に於いてPboはハイドロブースタ16
のアシスト限界油圧であり、制動油圧がPboを越えると
きにはハイドロブースタのアシスト切れ分が補正され
る。
速度Gxt及び路面の摩擦係数μに基づき図16に示され
たグラフに対応するマップより付加減速度の基準値 dG
xt0が演算され、ステップ256に於いては下記の数2
9に従って目標付加減速度 dGxtが演算される。
して各輪の目標スリップ率Rsti 演算ルーチンについて
説明する。
数とし、Kf を前輪の配分比(0<Kf <1)とし、 d
Gxtf をg*m* dGxt(gは重力加速度、mを各車輪
に作用する車体の質量)とし、左前後輪又は右前後輪の
接地荷重が0になるときの車輌の横加速度をGwy(正の
定数)とし、左右後輪の接地荷重が0になるときの車輌
の前後加速度をGwx(正の定数)とし、Tr を車輌のト
レッドとして下記の数30に従って各輪の目標制動力F
xti (i=fl、fr、rl、rr)が演算される。
ップ率への換算定数をKfsとして下記の数31に従って
各輪の目標スリップ率Rsti ( i=fl、fr、rl、rr)が
演算される。
して基準輪選択ルーチンについて説明する。
速度 dGxtが負であるか否かの判別、即ち制動油圧の減
圧制御時であるか否かの判別が行われ、否定判別が行わ
れたときにはステップ354へ進み、肯定判別が行われ
たときにはステップ360へ進む。
Gy と目標ヨーモーメントMt との積Gy *Mt が正で
あるか否かの判別、即ち目標ヨーモーメントが旋回補助
方向のヨーモーメントであるか否かの判別が行われ、否
定判別が行われたときにはステップ356へ進み、肯定
判別が行われたときにはステップ358ヘ進む。ステッ
プ360に於いてもステップ354と同様の判別が行わ
れ、否定判別が行われたときにはステップ362へ進
み、肯定判別が行われたときにはステップ364へ進
む。
内側前輪の目標スリップ率Rfti が0に設定されること
により旋回内側前輪が基準輪に選択され、ステップ35
8及び362に於いては旋回外側前輪の目標スリップ率
Rsti が0に設定されることにより基準輪が旋回外側前
輪に設定される。尚旋回内側又は外側の判別は例えば車
輌のヨーレートγ又は横加速度Gy の符号により行われ
てよい。
ップ100に於いて車体のスリップ角β及び車輪に対す
る路面の摩擦係数μが推定演算され、ステップ150に
於いて車輌のスピンの度合を示すスピンバリューSV及
び車輌のドリフトアウトの度合を示すドリフトバリュー
DVが演算され、これらに基づきそれぞれスピン制御量
Cs 及びドリフト制御量Cd が演算され、車輌の旋回挙
動の不安定度合を示すトータル制御量Ct が二つの制御
量の和Cs 及びCd として演算される。
メント制御量Mt が演算され、ステップ250に於いて
目標付加減速度 dGxtが演算され、ステップ300に於
いて目標ヨーモーメント制御量Mt 及び目標付加減速度
dGxtに基づき各輪の目標スリップ率Rsti が演算さ
れ、ステップ350に於いて各輪の制動力を制御するた
めの基準輪が選択され、ステップ400に於いて各輪の
目標車輪速Vwti が演算され、ステップ450に於いて
はデューティ比Driが演算され、ステップ500に於い
て各輪の制御弁及び開閉弁に対し制御信号が出力される
ことによりデューティ比Driに応じて各輪の制動圧が制
御される。
ぞれ後輪の目標スリップ角の比例項成分βrt1 、微分項
成分βrt2 、後輪の目標スリップ角βrtに対するガード
値βrl1 、βrl2 、βrlが演算され、ステップ214に
於いて運転者の希望する旋回度合を示す車輌の横加速度
Gy のモデル値Gytが演算され、ステップ216〜22
8に於いてモデル値Gytに基づき後輪の目標スリップ角
βrtが演算され、ステップ230に於いて後輪の目標ヨ
ーモーメントMt の第一の成分M1が後輪のスリップ角
βr 及び後輪のスリップ角速度βrdに基づき後輪のスリ
ップ角βr を目標スリップ角βrtとするためのヨーモー
メントのPD制御量として演算されるので、後輪のスリ
ップ角を運転者の希望する旋回度合により定まる目標ス
リップ角とするヨーモーメントが車輌に与えられるよう
各輪の制動力を制御することができ、これによりスピン
又はドリフトアウトが単独で発生する状況は勿論のこ
と、これらが同時に発生する状況に於いても車輌の旋回
挙動を適切に制御することができる。
於いて後輪の目標スリップ角の比例項成分βrt1 がモデ
ル値Gytに基づいて演算されると共にそのガード値βrl
1 にてガード処理され、ステップ220及び222に於
いて後輪の目標スリップ角の微分項成分βrt2 がモデル
値Gytに基づいて演算されると共にそのガード値βrl2
にてガード処理され、ステップ224〜228に於いて
後輪の目標スリップ角βrtが比例項成分βrt1 及び微分
項成分βrt2 の和として演算されると共にそのガード値
βrlにてガード処理されるので、後輪の目標スリップ角
が過大になることに起因して車輌の挙動が却って悪化す
ることを防止することができるだけでなく、後輪の目標
スリップ角の比例項及び微分項の各々にガード処理を行
うことができ、これにより後輪のスリップ角全体のみが
ガード処理される場合に比して、挙動制御に対する運転
者の意思の反映の範囲を拡大することができる。
運転者が限界を越えて過大な操舵を行った場合には、従
来の挙動制御装置に於いては、ガード処理は後輪の目標
スリップ角βrt全体に対してしか行われないので、ガー
ド処理後の後輪の目標スリップ角βrtは図18(E)に
於いて一点鎖線にて示されている如く、操舵角がある値
以上の領域に於いてはガード値と同一の一定の値にな
り、そのため運転者が更に切り込み操舵や切り戻し操舵
をしても、それらの操舵操作は後輪の目標スリップ角、
換言すれば目標旋回量に全く反映しない。
の目標スリップ角の比例項成分βrt1 及び微分項成分β
rt2 がそれぞれ図18(B)及び図18(C)に示され
ている如くガード値βrl1 及びβrl2 にてガード処理さ
れ、後輪の目標スリップ角βrtが図18(D)に示され
ている如くガード処理後の二つの成分の和として演算さ
れ、更に図18(E)に示されている如くフィルタ処理
後の後輪の目標スリップ角がガード値βrlにてガード処
理されるので、目標旋回量に運転者の操舵操作を反映さ
せることができる。
ド値演算の基準値としての限界後輪スリップ角βrlb は
車輌がトラクションコントロール中であり後輪に制動力
が与えられているときには小さく演算されるので、車輌
がトラクションコントロール中であるか否かに応じて後
輪の目標スリップ角βrt及びその比例項成分、微分項成
分を適切にガード処理し、これにより目標ヨーモーメン
トMt を適正に演算することができる。
メントMt の第二の成分M2 がヨーレート偏差に基づい
て演算され、ステップ236に於いて目標ヨーモーメン
トMt が第一の成分M1 と第二の成分M2 との線形和と
して演算されるが、第二の成分の重みWy はスピンバリ
ューSVの絶対値が高い領域に於いては該絶対値の増大
につれて漸次小さくなるよう演算されるので、スピンの
程度が低いとときには第二の成分M2 の比重を高くして
目標ヨーモーメントMt を演算し、これによりドリフト
アウトを良好に低減することができ、逆にスピンの程度
が高いときには第一の成分M1 の比重を高くして目標ヨ
ーモーメントを演算し、これによりスピンを確実に低減
することができる。
36に於いて路面の摩擦係数μを第一の成分M1 及びM
2 の線形和に対する係数として演算されるので、路面の
摩擦係数が低いほど小さい値に演算され、このことによ
っても路面の摩擦係数に応じて目標ヨーモーメントを適
切に演算することができる。
52〜168に於いて車輌の旋回挙動の不安定度合を示
すトータル制御量Ct が演算され、ステップ236に於
いてトータル制御量が高いほど目標ヨーモーメントMt
が大きくなるよう演算されるので、車輌の旋回挙動の不
安定度合が高いほど車輌に大きいヨーモーメントを与え
ることができ、これにより旋回挙動の不安定度合が高い
場合にも旋回挙動を確実に安定化させることができる。
2に於いて線形理論に於いて車体のスリップ角が0にな
る位置Po までの車輌の重心Pg からの前後方向の距離
Zpが演算され、ステップ154に於いて位置Po より
それぞれ車輌前後方向にLp/2の範囲内に於いて車体
のスリップ角が最小値になる位置までの車輌の重心Pg
からの前後方向の距離αが演算され、このαに基づいて
ステップ156により車体のスリップ角βs が演算され
るので、車体のスリップ角が車輌の重心に於けるスリッ
プ角として演算される場合に比して、スピンバリューS
Vを正確に演算し、これにより車輌の不安定度合を示す
トータル制御量Ct を正確に演算することができる。
いて詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定
されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実
施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろ
う。
回量は後輪の目標スリップ角βrtであるが、少なくとも
操舵角に基づく状態量の比例項成分及び微分項成分を含
む目標値であればよく、例えば目標ヨーレート等であっ
てもよい。
30に於いて目標ヨーモーメントMt の第一の成分M1
は後輪のスリップ角βr 及びその微分値βrdに基づき演
算されるようになっているが、微分値βrdの代わりに車
体のスリップ角の微分値βsdが使用されてもよい。
動力が制御されることによって車輌に必要なヨーモーメ
ントが与えられ、これにより車輌の挙動が安定化される
ようになっているが、ヨーモーメントは各輪の駆動力又
は各輪の制動力及び駆動力が制御されることにより発生
されてもよい。
明によれば、目標旋回量は運転者の旋回に関する意志を
反映する少なくとも操舵角に基づく状態量の比例項成分
及び微分項成分を含み、これらの比例項成分及び微分項
成分の各々が個別にガード処理されるので、目標旋回量
全体に対してのみガード処理が行われる場合に比して目
標旋回量に対するガード処理の自由度を高くすることが
でき、また各ガード処理のガード値を適宜に設定するこ
とにより、目標旋回量全体に対してのみガード処理が行
われる場合に比して運転者の旋回に関する意志を挙動制
御に反映され易くすることができる。
油圧回路及び電気式制御装置を示す概略構成図である。
より達成される挙動制御の概要を示すゼネラルフローチ
ャートである。
びドリフトバリューDVの演算ルーチンを示すフローチ
ャートである。
t の演算ルーチンの前半を示すフローチャートである。
t の演算ルーチンの後半を示すフローチャートである。
の演算ルーチンを示すフローチャートである。
Rsti の演算ルーチンを示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
フである。
Cs との間の関係を示すグラフである。
御量Cd との間の関係を示すグラフである。
値βfsと後輪の目標スリップ角βrtとの間の関係を示す
グラフである。
の成分M1 との間の関係を示すグラフである。
2 の重みWy との間の関係を示すグラフである。
の目標減速度Gxtとの間の関係を示すグラフである。
間の関係を示すグラフである。
る位置までの車輌の中心からの前後方向の距離Zp を示
す説明図である。
ける後輪の目標スリップ角βrt等の変化の一例を示すグ
ラフである。
Claims (1)
- 【請求項1】車輌の目標旋回量を演算する手段と、車輌
の実際の旋回量が前記目標旋回量となるよう車輌に少な
くともヨーモーメントを与える手段とを有する車輌の挙
動制御装置に於いて、前記目標旋回量は少なくとも操舵
角に基づく状態量の比例項成分及び微分項成分を含み、
前記比例項成分及び微分項成分の各々が個別にガード処
理されることを特徴とする車輌の挙動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13921397A JP3508468B2 (ja) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | 車輌の挙動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13921397A JP3508468B2 (ja) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | 車輌の挙動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10315944A true JPH10315944A (ja) | 1998-12-02 |
| JP3508468B2 JP3508468B2 (ja) | 2004-03-22 |
Family
ID=15240165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13921397A Expired - Lifetime JP3508468B2 (ja) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | 車輌の挙動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3508468B2 (ja) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04342667A (ja) * | 1991-05-20 | 1992-11-30 | Mazda Motor Corp | 車両の後輪操舵装置 |
| JPH07223520A (ja) * | 1994-02-10 | 1995-08-22 | Toyota Motor Corp | 車両の旋回挙動制御装置 |
| JPH0840232A (ja) * | 1994-07-28 | 1996-02-13 | Toyota Motor Corp | 車輌の挙動制御装置 |
| JPH08127258A (ja) * | 1994-10-31 | 1996-05-21 | Nissan Motor Co Ltd | 車両のヨーイング運動量制御装置 |
| JPH0911873A (ja) * | 1995-06-30 | 1997-01-14 | Mitsubishi Motors Corp | 車両の旋回制御装置 |
| JPH0999826A (ja) * | 1995-10-06 | 1997-04-15 | Toyota Motor Corp | 車輌の挙動制御装置 |
-
1997
- 1997-05-14 JP JP13921397A patent/JP3508468B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04342667A (ja) * | 1991-05-20 | 1992-11-30 | Mazda Motor Corp | 車両の後輪操舵装置 |
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| JPH0911873A (ja) * | 1995-06-30 | 1997-01-14 | Mitsubishi Motors Corp | 車両の旋回制御装置 |
| JPH0999826A (ja) * | 1995-10-06 | 1997-04-15 | Toyota Motor Corp | 車輌の挙動制御装置 |
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|---|---|
| JP3508468B2 (ja) | 2004-03-22 |
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