JP2000127931A - 車両制御装置 - Google Patents

車両制御装置

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JP2000127931A
JP2000127931A JP10307500A JP30750098A JP2000127931A JP 2000127931 A JP2000127931 A JP 2000127931A JP 10307500 A JP10307500 A JP 10307500A JP 30750098 A JP30750098 A JP 30750098A JP 2000127931 A JP2000127931 A JP 2000127931A
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    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1755Brake regulation specially adapted to control the stability of the vehicle, e.g. taking into account yaw rate or transverse acceleration in a curve
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  • Regulating Braking Force (AREA)
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  • Hydraulic Control Valves For Brake Systems (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 制動力および駆動力の左右配分によりアンダ
ーステアあるいはオーバーステアを抑制する制御を、道
路形状を考慮して的確に行えるようにする。 【解決手段】 手段M1で検知した車両の実際の運動状
態と、手段M2で設定した車両の基準となる運動状態と
を手段3で比較して偏差(1)を算出し、この偏差
(1)に基づいて手段M4が算出した操作量(1)で手
段M6が車両の制動力および駆動力を制御することによ
り、ヨーモーメントを発生させて車両挙動を安定させ
る。このとき、ナビゲーションシステムNVからの情報
により手段M11が予測した道路の方向と、手段M7が
予測した車両の実際の進行方向とを手段M8で比較し、
その結果から手段M9が算出した補正量で手段M6が前
記操作量(1)を補正し、補正された操作量(2)に基
づいて手段M5が車両の制動力および駆動力を制御す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の実際の運動
状態が基準となる運動状態から外れた場合に、左右の車
輪に作用する制動力や駆動力を制御してヨーモーメント
を発生させることにより車両挙動の安定を図る車両制御
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】車両が不安定な走行状態になって該車両
の進行方向を運転者の意志どおりに制御できなくなった
場合に、左右の車輪に作用する制動力や駆動力を個別に
制御することにより、車両挙動の乱れを回復させるヨー
モーメントを発生させて安定状態を維持する車両制御装
置は既に商品化されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、かかる車両
制御装置では、安定状態で車両が発生するであろうと予
測される基準横滑り角や基準ヨーレートを車速や運転者
のステアリング操作に基づいて設定するとともに、実際
に車両に発生している実横滑り角や実ヨーレートを前記
基準横滑り角や基準ヨーレートと比較し、その偏差を0
に収束させるべく左右の車輪に作用する制動力や駆動力
を個別にフィードバック制御するので、以下のような問
題が懸念される。
【0004】例えば車両がカーブ出口の付近を走行して
いるときに、基準横滑り角や基準ヨーレートに対して実
横滑り角や実ヨーレートが小さい状態(アンダーステア
状態)になると、従来の制御ではアンダーステア状態を
解消させるべく旋回内輪に制動力を作用させて旋回をア
シストする方向のヨーモーメントを発生させていた。し
かしながら、カーブ路から直線路に移行するカーブ出口
の付近を走行する車両は、その走行状態が旋回状態から
直進状態に移行する必要があるにも拘わらず、従来の制
御では旋回をアシストする方向のヨーモーメントが過剰
に発生してしまうので、運転者に違和感を与える可能性
があった。このような問題は、従来の制御が、車両の基
準となる進行方向と実際の進行方向との偏差に基づいて
行われ、実際の道路形状を考慮していないために発生し
ていた。つまり、カーブ出口の付近を走行している場合
では、前方の道路形状がカーブ路から直線路に移行して
いることを考慮せずに、現在のカーブ路での走行状態に
基づいて制御を行うため、実際の道路形状に則した適切
な制御ができない場合があった。
【0005】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、車両の制動力および駆動力の少なくとも何れかを制
御してアンダーステア状態やオーバーステア状態を抑制
する車両制御装置において、道路形状を考慮した的確な
制御が行えるようにすることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載された発明は、車両の挙動を示すパ
ラメータに基いて車両の実際の運動状態を検知する運動
状態検知手段と、車両の挙動を示すパラメータに基いて
車両の運動状態の基準値を設定する基準運動状態設定手
段と、運動状態検知手段で検知した車両の運動状態を基
準運動状態設定手段で設定した基準値と比較する第1比
較手段と、第1比較手段での比較結果に基づいて車両の
挙動を制御するための操作量を算出する操作量算出手段
と、操作量算出手段で算出した操作量に基いて車両の制
動力および駆動力の少なくとも何れかを制御する車両挙
動制御手段とを備えた車両制御装置において、車両の進
行方向の道路形状を検知する道路形状検知手段と、道路
形状検知手段で検知した道路形状に基づいて、操作量算
出手段で算出した操作量を補正する操作量補正手段とを
備えたことを特徴とする。
【0007】上記構成によれば、車両の実際の運動状態
と基準となる運動状態とを比較した結果に基づいて車両
の挙動を制御するための操作量を算出し、この操作量に
基いて車両の制動力および駆動力の少なくとも何れかを
制御するものにおいて、車両の進行方向の道路形状を検
知し、その道路形状に基づいて前記操作量を補正するの
で、実際の道路形状に則した制御を行ってアンダーステ
ア状態やオーバーステアを的確に抑制することができ
る。
【0008】また請求項2に記載された発明は、請求項
1の構成に加えて、運動状態検知手段で検知した車両の
運動状態に基いて車両の進行方向を予測する車両進行方
向予測手段と、車両進行方向予測手段で予測した車両の
進行方向を道路形状検知手段で検知した道路形状と比較
する第2比較手段と、第2比較手段での比較結果に基づ
いて前記操作量を補正する補正量を算出する補正量算出
手段と備えたことを特徴とする。
【0009】上記構成によれば、車両の実際の運動状態
に基いて予測した車両の進行方向と、検知した道路形状
とを比較した結果に基づいて前記操作量を補正するの
で、車両の進行方向が道路の方向に対して逸脱している
程度に応じて前記操作量を的確に補正することができ
る。
【0010】また請求項3に記載された発明は、請求項
1または2の構成に加えて、操作量補正手段は、操作量
算出手段で算出した操作量を増大させるか、前記操作量
に基づく車両挙動制御手段による制御の開始を早めるこ
とを特徴とする。
【0011】上記構成によれば、検知した道路形状との
偏差に応じて前記操作量を増大させるか、前記操作量に
基づく制御の開始を早めるので、制御の不足を回避して
効果を充分に発揮させることができる。
【0012】また請求項4に記載された発明は、請求項
1または2の構成に加えて、操作量補正手段は、操作量
算出手段で算出した操作量を減少させるか、前記操作量
に基づく車両挙動制御手段による制御の終了を早めるこ
とを特徴とする。
【0013】上記構成によれば、検知した道路形状との
偏差に応じて前記操作量を減少させるか、前記操作量に
基づく制御の終了を早めるので、過剰な制御が行われる
のを防止することができる。
【0014】また請求項5に記載された発明は、請求項
2〜4の何れかの構成に加えて、道路形状検知手段で検
知した道路形状に基づいて自車位置を予測する自車位置
予測手段と、自車位置予測手段で予測した自車位置およ
び道路形状検知手段で検知した道路形状に基づいて車両
の前方の道路の方向を予測する道路方向予測手段とを備
えてなり、第2比較手段は、車両進行方向予測手段で予
測した車両の進行方向を道路方向予測手段で予測した車
両の前方の道路の方向と比較することを特徴とする。
【0015】上記構成によれば、道路形状に基づいて自
車位置を予測するとともに、その自車位置と前記道路形
状とに基づいて車両の前方の道路の方向を予測するの
で、その道路の方向を精密に予測することができる。
【0016】また請求項6に記載された発明は、請求項
1〜5の何れかの構成に加えて、第1比較手段の比較結
果に基づいてアンダーステア状態にあると判定されたと
き、車両挙動制御手段は旋回内輪に制動力を作用させ、
旋回外輪に駆動力を作用させることを特徴とする。
【0017】上記構成によれば、車両がアンダーステア
状態にあるときに旋回内輪に制動力を作用させ、旋回外
輪に駆動力を作用させるので、発生するヨーモーメント
で前記アンダーステア状態を的確に解消することができ
る。
【0018】また請求項7に記載された発明は、請求項
6の構成に加えて、旋回外輪に作用させる駆動力は旋回
内輪に作用させる制動力によって相殺可能であることを
特徴とする。
【0019】上記構成によれば、旋回外輪の駆動力と旋
回内輪の制動力とが相殺可能であるため、車両のトータ
ルの制動力および駆動力が急変するのを回避して運転者
が違和感を受けるのを防止することができる。
【0020】また請求項8に記載された発明は、請求項
1〜7の何れかの構成に加えて、道路形状検知手段で検
知した道路形状に基づいて自車位置を予測する自車位置
予測手段を備えてなり、自車位置予測手段が予測した自
車位置から所定距離以内にカーブが存在すると予測した
とき、運転者によるステアリング操作が行われた時点を
カーブ入口と判定することを特徴とする。
【0021】上記構成によれば、道路形状に基づいて予
測した自車位置から所定距離以内にカーブが存在すると
き、運転者によるステアリング操作が行われた時点をカ
ーブ入口と判定するので、誤判定を招くことなくカーブ
入口を的確に判定することができる。
【0022】また請求項9に記載された発明は、請求項
1〜8の何れか構成に加えて、カーブ入口の手前を走行
中に第1比較手段の比較結果に基づいてアンダーステア
状態が予測されたとき、車両挙動制御手段は車両を減速
させることを特徴とする。
【0023】上記構成によれば、カーブ入口の手前を走
行中にアンダーステア状態が予測されると車両を減速さ
せるので、カーブ入口における車速を低下させてアンダ
ーステア状態を解消することができる。
【0024】また請求項10に記載された発明は、請求
項9の構成に加えて、車両挙動制御手段は全輪を制動し
て車両を減速させることを特徴とする。
【0025】上記構成によれば、全輪を制動して車両を
減速させるので、車両の減速を効果的に行うことができ
る。
【0026】また請求項11に記載された発明は、請求
項2〜10の何れかの構成に加えて、運動状態検知手段
で検知した車両の運動状態に基いて車両の進行方向を予
測する車両進行方向予測手段と、道路形状検知手段で検
知した道路形状に基づいて自車位置を予測する自車位置
予測手段と、自車位置予測手段で予測した自車位置およ
び道路形状検知手段で検知した道路形状に基づいて車両
の前方の道路の方向を予測する道路方向予測手段とを備
えてなり、自車位置予測手段が車両がカーブ出口に接近
していると予測し、第1比較手段が車両がアンダーステ
ア状態にあると判定し、かつ第2比較手段が車両進行方
向予測手段で予測した車両の進行方向を道路方向予測手
段で予測した車両の前方の道路の方向と比較した結果に
基づいて車両がオーバーステア状態にあると判定したと
き、操作量算出手段で算出した操作量を前記比較結果に
基づいて減少させることを特徴とする。
【0027】上記構成によれば、車両がカーブ出口に接
近したときに、車両の実際の運動状態と基準となる運動
状態とを比較した結果からアンダーステア状態にあると
判定されても、車両の実際の進行方向と道路の方向とを
比較した結果からオーバーステア状態にあると判定され
た場合には、アンダーステア状態を解消するための前記
操作量を減少させることにより過剰な制御が行われるの
を防止し、車両のカーブ路から直線路への移行をスムー
ズに行わせることができる。
【0028】また請求項12に記載された発明は、請求
項2〜11の何れか構成に加えて、運動状態検知手段で
検知した車両の運動状態に基いて車両の進行方向を予測
する車両進行方向予測手段と、道路形状検知手段で検知
した道路形状に基づいて自車位置を予測する自車位置予
測手段と、自車位置予測手段で予測した自車位置および
道路形状検知手段で検知した道路形状に基づいて車両の
前方の道路の方向を予測する道路方向予測手段とを備え
てなり、自車位置予測手段が車両がカーブ出口に接近し
ていると予測し、第1比較手段が車両がアンダーステア
状態にあると判定し、かつ第2比較手段が車両進行方向
予測手段で予測した車両の進行方向を道路方向予測手段
で予測した車両の前方の道路の方向と比較した結果に基
づいて車両がオーバーステア状態にあると判定したと
き、操作量算出手段で算出した操作量に基づく車両の制
動力および駆動力の少なくとも何れかの制御の終了を早
めることを特徴とする。
【0029】上記構成によれば、車両がカーブ出口に接
近したときに、車両の実際の運動状態と基準となる運動
状態とを比較した結果からアンダーステア状態にあると
判定されても、車両の実際の進行方向と道路の方向とを
比較した結果からオーバーステア状態にあると判定され
た場合には、アンダーステア状態を解消するための車両
の制動力あるいは駆動力の制御の終了を早めることによ
り過剰な制御が行われるのを防止し、車両のカーブ路か
ら直線路への移行をスムーズに行わせることができる。
【0030】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【0031】図1〜図15は本発明の実施例を示すもの
で、図1は車両制御装置を備えた車両の全体構成図、図
2は制動系統のブロック図、図3は電子制御ユニットの
回路構成を示すブロック図、図4はメインルーチンのフ
ローチャート、図5は操作量(1)算出ルーチンのフロ
ーチャート、図6は操作量(2)算出ルーチンのフロー
チャート、図7は偏差(1)から操作量(1)を検索す
るマップを示す図、図8はヨーレート偏差ΔYおよび横
滑り角偏差Δβと操作量(1)との関係を示す図、図9
はカーブ入口で偏差(2)から減速量を検索するマップ
を示す図、図10はカーブ出口で偏差(2)から補正係
数K0を検索するマップを示す図、図11はカーブ中で
偏差(2)から補正係数K0を検索するマップを示す
図、図12はカーブ入口でアンダーステアが予測される
場合の作用説明図、図13はカーブ出口でアンダーステ
ア状態になった場合の作用説明図、図14はカーブ中で
アンダーステア状態になった場合の作用説明図、図15
はカーブ中でオーバーステア状態になってカウンタ操作
を行った場合の作用説明図である。
【0032】図1および図2に示すように、本発明の車
両制御装置を搭載した四輪の車両Vは、エンジンEの駆
動力がトランスミッションTを介して伝達される駆動輪
たる左右の前輪WFL,WFRと、車両Vの走行に伴って回
転する従動輪たる左右の後輪WRL,WRRとを備える。運
転者により操作されるブレーキペダル1は、電子制御負
圧ブースタ2を介してマスタシリンダ3に接続される。
電子制御負圧ブースタ2は、ブレーキペダル1の踏力を
機械的に倍力してマスタシリンダ3を作動させるととも
に、制動支援時にはブレーキペダル1の操作によらずに
電子制御ユニットUからの制動指令信号によりマスタシ
リンダ3を作動させる。ブレーキペダル1に踏力が入力
され、かつ電子制御ユニットUから制動指令信号が入力
された場合、電子制御負圧ブースタ2は両者のうちの何
れか大きい方に合わせてブレーキ油圧を出力させる。
尚、電子制御負圧ブースタ2の入力ロッドはロストモー
ション機構を介してブレーキペダル1に接続されてお
り、電子制御負圧ブースタ2が電子制御ユニットUから
の信号により作動して前記入力ロッドが前方に移動して
も、ブレーキペダル1は初期位置に留まるようになって
いる。
【0033】マスタシリンダ3の一対の出力ポート8,
9は油圧制御装置4を介して前輪W FL,WFRおよび後輪
RL,WRRにそれぞれ設けられたブレーキキャリパ
FL,5 FR,5RL,5RRに接続される。油圧制御装置4
は4個のブレーキキャリパ5FL,5FR,5RL,5RRに対
応して4個の圧力調整器6…を備えており、それぞれの
圧力調整器6…は電子制御ユニットUに接続されて前輪
FL,WFRおよび後輪WRL,WRRに設けられたブレーキ
キャリパ5FL,5FR,5RL,5RRの作動を個別に制御す
る。従って、圧力調整器6…によって各ブレーキキャリ
パ5FL,5FR,5RL,5RRに伝達されるブレーキ油圧を
独立に制御すれば、制動時における車輪のロックを抑制
するアンチロックブレーキ制御を行うことができる。
【0034】電子制御ユニットUには、道路形状検知手
段としての公知のナビゲーションシステムNVと、車輪
速センサS1 …と、ステアリングホイール10の操舵角
を検知する操舵角センサS2 と、車両Vのヨーレートを
検知するヨーレートセンサS 3 と、車両Vの横加速度を
検知する横加速度センサS4 とが接続される。
【0035】而して、電子制御ユニットUは、ナビゲー
ションシステムNVの出力と、前記各センサS1 …〜S
4 の検知結果に基づいて、電子制御負圧ブースタ2およ
び油圧制御装置4の作動を制御する。即ち、電子制御ユ
ニットUからの指令で電子制御負圧ブースタ2が作動す
ると、マスタシリンダ3が発生したブレーキ油圧が油圧
制御装置4で調圧されてブレーキキャリパ5FL,5FR
RL,5RRに伝達され、前輪WFL,WFRおよび後輪
RL,WRRの制動力が各輪毎に独立に制御される。その
結果、例えば左前輪WFLおよび左後輪WRLの制動力を増
加させると車両Vを左旋回させるヨーモーメントが発生
し、逆に右前輪WFRおよび右後輪WRRの制動力を増加さ
せると車両Vを右旋回させるヨーモーメントが発生する
ため、このヨーモーメントで車両の挙動を制御すること
ができる。
【0036】従って、車両がアンダーステアの傾向を示
す場合には、旋回内輪の制動力を増加させて旋回を支援
するヨーモーメントを発生させることにより、前記アン
ダーステアの傾向を解消することができ、車両がオーバ
ーステアの傾向を示す場合には、旋回外輪の制動力を増
加させて旋回を抑制するヨーモーメントを発生させるこ
とにより、前記オーバーステアの傾向を解消することが
できる。
【0037】図3に示すように、電子制御ユニットUに
は、運動状態検知手段M1と、基準運動状態設定手段M
2と、第1比較手段M3と、操作量算出手段M4と、車
両挙動制御手段M5と、操作量補正手段M6と、車両進
行方向予測手段M7と、第2比較手段M8と、補正量算
出手段M9と、自車位置予測手段M10と、道路方向予
測手段M11とが設けられる。
【0038】運動状態検知手段M1には、自車の挙動を
示すパラメータとして車輪速センサS1 …で検知した車
速と、操舵角センサS2 で検知した操舵角と、ヨーレー
トセンサS3 で検知したヨーレートと、横加速度センサ
4 で検知した横加速度とが入力され、これらパラメー
タに基づいて自車の実際の運動状態(即ち、実横滑り角
および実ヨーレート)が算出される。一方、基準運動状
態設定手段M2には、自車の挙動を示すパラメータとし
て車輪速センサS1 …で検知した車速と、操舵角センサ
2 で検知した操舵角とが入力され、これらパラメータ
に基づいて自車の基準となる運動状態(即ち、基準横滑
り角および基準ヨーレート)が算出される。
【0039】第1比較手段M3は、自車の実際の運動状
態(つまり運動状態検知手段M1の出力)および自車の
基準となる運動状態(つまり基準運動状態設定手段M2
の出力)を比較し、両者の偏差(1)を算出する。この
偏差(1)は、自車がアンダーステア状態にあるか、オ
ーバーステア状態にあるかに対応する。操作量算出手段
M4は、前記偏差(1)に基づいて操作量を算出し、車
両挙動制御手段M5は前記操作量に応じてブレーキアク
チュエータである電子制御負圧ブースタ2および油圧制
御装置4の作動を制御し、自車の左右の制動力に差を発
生させることにより、前記アンダーステア状態あるいは
前記オーバーステア状態を解消するためのヨーモーメン
トを発生させる。
【0040】車両進行方向予測手段M7は、運動状態検
知手段M1で検知した実横滑り角および実ヨーレートに
基づいて自車の進行方向を予測する。自車位置予測手段
M10は、車輪速センサS1 …で検知した車速およびヨ
ーレートセンサS3 で検知したヨーレートと、ナビゲー
ションシステムNVで検知した自車の進行方向の道路形
状とに基づいて、道路上の自車位置を予測する。道路方
向予測手段M11は、ナビゲーションシステムNVで検
知した自車の進行方向の道路形状と、自車位置予測手段
M10で予測した道路上の自車位置とに基づいて、自車
の前方の道路の方向を予測する。
【0041】第2比較手段M8は、車両進行方向予測手
段M7で予測した自車の進行方向と、道路方向予測手段
M11で予測した自車の前方の道路の方向とを比較し、
両者の偏差(2)を算出する。補正量算出手段M9は前
記偏差(2)に応じた補正量を算出し、操作量補正手段
M6は前記補正量で前記操作量を補正する。
【0042】上記作用を、図4のフローチャートを参照
しながら更に詳細に説明する。
【0043】先ず、ステップS1で車速、操舵角、ヨー
レートおよび横加速度を検知し、続くステップS2で、
運動状態検知手段M1により前記車速、操舵角、ヨーレ
ートおよび横加速度から自車の実際の運動状態を検知す
る。続くステップS3で、車両進行方向予測手段M7に
より、自車の実際の運動状態から自車の進行方向を予測
する。続くステップS4で、基準運動状態設定手段M2
により、前記車速および操舵角から自車の基準運動状態
を設定する。続くステアリング5で、第1比較手段M3
により自車の実際の運動状態および自車の基準運動状態
を比較して偏差(1)を算出し、ステップS6で、操作
量算出手段M4により前記偏差(1)から操作量(1)
を算出する。
【0044】図5のフローチャートは偏差(1)および
操作量(1)を算出する手順を示すもので、先ずステッ
プS21で、実ヨーレートYaから基準ヨーレートY0
を減算してヨーレート偏差ΔYを算出するとともに、ス
テップS22で実横滑り角βaから基準横滑り角β0
減算して横滑り角偏差Δβを算出する。続くステップS
23で、偏差(1)を、 偏差(1)=K1*Δβ+K2*ΔY により算出する。K1,K2は、それぞれヨーレート偏
差ΔYおよび横滑り角偏差Δβの一階微分値に基づいて
決定される正の係数であって、ヨーレート偏差ΔYおよ
び横滑り角偏差Δβが増加すると、係数K1,K2もそ
れぞれ増加する。そして偏差(1)の符号が正符号の場
合には自車がオーバーステア状態にあると判定され、偏
差(1)の符号が負符号の場合には自車がアンダーステ
ア状態にあると判定される。
【0045】続くステップS24で、操作量算出手段M
4により、ブレーキアクチュエータである電子制御負圧
ブースタ2および油圧制御装置4の操作量(1)を前記
偏差(1)から算出する。図7に示すように、偏差
(1)の絶対値が0から増加して基準設定値に達するま
で操作量(1)は0に保持され、偏差(1)の絶対値が
基準設定値を越えると操作量(1)は0からリニアに増
加するように設定される。図8には、ヨーレート偏差Δ
Yおよび横滑り角偏差Δβと操作量(1)との関係が模
式的に示される。
【0046】而して、ステップS25で、偏差(1)の
符号が負符号で自車がアンダーステア状態にある場合に
は、車両挙動制御手段M5により前記操作量(1)に応
じて旋回内輪に制動力を発生させ、アンダーステア状態
を解消すべくステアリング操作と同方向のヨーモーメン
トを発生させる。また偏差(1)の符号が正符号で自車
がオーバーステア状態にある場合には、車両挙動制御手
段M5により前記操作量(1)に応じて旋回外輪に制動
力を発生させ、オーバーステア状態を解消すべくステア
リング操作と逆方向のヨーモーメントを発生させる。
【0047】上記説明では、操作量算出手段M4で算出
した操作量(1)がそのまま車両挙動制御手段M5に入
力されているが、本実施例では操作量算出手段M4およ
び車両挙動制御手段M5間に操作量補正手段M6が介在
しており、操作量算出手段M4で算出した操作量(1)
を該操作量補正手段M6で補正した結果の操作量(2)
が車両挙動制御手段M5に入力される。以下、補正され
た操作量(2)の算出手順を説明する。
【0048】図4のフローチャートのステップS7に戻
り、自車位置予測手段M10により、車速およびヨーレ
ートから道路上の自車位置を予測するとともに、ステッ
プS8で、道路方向予測手段M11により、ナビゲーシ
ョンシステムNVから得た地図情報と、自車位置予測手
段M10で予測した自車位置とに基づいて、自車の前方
の道路形状(道路の方向)を予測する。続くステップS
9で、第2比較手段M8により、自車の進行方向と自車
の前方の道路方向とを比較し、その結果に基づいてステ
ップS10で偏差(2)を算出する。そしてステップS
11で、補正量算出手段M9により、前記偏差(2)に
基づいて補正量を算出し、更にステップS12で、操作
量補正手段M6において、操作量(1)を補正量で補正
して操作量(2)を算出する。而して、ステップS13
で、前記操作量(2)をブレーキアクチュエータである
電子制御負圧ブースタ2および油圧制御装置4に出力
し、オーバーステア状態あるいはアンダーステア状態を
解消すべくヨーモーメントを発生させる。
【0049】次に、図6のフローチャートに基づいて操
作量(2)の算出手法を具体的に説明する。
【0050】先ず、ステップS31で自車がカーブの手
前位置にあり、ステップS32で自車からカーブ入口ま
での距離Lが所定値A(例えば、20m)未満になり、
かつステップS33で操舵角センサS2 で検知した操舵
角が所定値Θを越えると、自車がカーブの入口に達した
と判定してステップS34に移行する。
【0051】ステップS34では、先ず「道路方向予測
手段M11で予測した自車の前方の道路方向」から「路
面摩擦係数に対する限界付近の横加速度やヨーレートか
ら得られる自車の進行方向」を減算した値として偏差
(2)を算出する。図3のブロック図では、第2比較手
段M8は、車両進行方向予測手段M7の出力および道路
方向予測手段M11の出力を比較して偏差(2)を算出
するようになっているが、カーブ入口での制御時には、
例外的に車両進行方向予測手段M7の出力に代えて、基
準運動状態設定手段M2で算出した前記「路面摩擦係数
に対する限界付近の横加速度やヨーレートから得られる
自車の進行方向」が用いられる。
【0052】而して、ステップS34で偏差(2)が閾
値B1を越えると、ステップS35でカーブ入口におけ
る操作量(2)を算出する補正(1)を実行する。カー
ブ入口における操作量(2)は、図9に示すマップに偏
差(2)を適用することにより得られる減速量であっ
て、この場合には操作量(1)に代えて操作量(2)が
新たに設定される。操作量(2)としての減速量は偏差
(2)が閾値B1を越えるまでは0であり、偏差(2)
が閾値B1を越えると次第に増加する。操作量(2)が
減速量であるということは、左右輪に均等に制動力を作
用させてヨーモーメントを発生させることなく減速を行
うことを意味している。
【0053】前記ステップS31の答えがNOであって
自車がカーブ手前になく、かつステップS36で偏差
(1)に基づいて自車がアンダーステア状態にあると判
定され、かつステップS37で自車がカーブ出口にある
と判定されると、ステップS38で偏差(2)を閾値B
2と比較し、その結果偏差(2)が閾値B2を下回る
と、ステップS40でカーブ出口における操作量(2)
を算出する補正(2)を実行する。
【0054】カーブ出口における偏差(2)は、「道路
方向予測手段M11で予測した自車の前方の道路方向」
から「車両進行方向予測手段M7で予測した自車の実際
の進行方向」を減算した値として算出される。そして操
作量(2)は、図10のマップから得られる補正係数K
0を操作量(1)に乗算して得られるもので、補正係数
K0は偏差(2)が閾値B2以上の領域では1.0に保
持され、偏差(2)が閾値B2未満の領域では1.0か
ら0に向けてリニアに減少する。従って、偏差(2)が
小さい領域では操作量(1)が減少方向に補正されて操
作量(2)が算出される。
【0055】尚、操作量(1)を減少方向に補正する代
わりに、図8に示すように、制御開始が遅くなるよう
に、あるいは制御終了が早くなるように制御開始ライン
を移動させても、同様の効果を得ることができる。
【0056】前記ステップS37で自車がカーブ中にあ
ると判定され、かつステップS40で偏差(2)が閾値
B3を上回ると、ステップS41でカーブ中における操
作量(2)を算出する補正(3)を実行する。
【0057】カーブ中における偏差(2)は、「道路方
向予測手段M11で予測した自車の前方の道路方向」か
ら「車両進行方向予測手段M7で予測した自車の実際の
進行方向」を減算した値として算出される。そして操作
量(2)は、図11のマップから得られる補正係数K0
を操作量(1)に乗算して得られるもので、補正係数K
0は偏差(2)が閾値B3未満の領域では1.0に保持
され、偏差(2)が閾値B3以上の領域では1.0から
リニアに増加する。従って、偏差(2)が大きい領域で
は操作量(1)が増加方向に補正されて操作量(2)が
算出される。
【0058】尚、操作量(1)を増加方向に補正する代
わりに、図8に示すように、制御開始が早くなるよう
に、あるいは制御終了が遅くなるように制御開始ライン
を移動させても、同様の効果を得ることができる。
【0059】次に、車両Vがカーブを通過する場合の具
体的な事例について説明する。
【0060】図12は、車両Vがオーバースピードでカ
ーブ入口に進入したために、アンダーステア状態の発生
が予測される場合を示している。この場合、従来の車両
制御装置では、カーブ手前での路面摩擦係数および車速
からカーブにおける最大旋回能力(基準となる車両の進
行方向)を設定し、この基準となる車両の進行方向と実
際の車両の進行方向とを比較し、その偏差(1)に応じ
て設定した操作量(1)で四輪に制動力を加えることに
より、車両Vを減速してアンダーステア状態を解消して
いた。それに対して、本実施例では、基準となる車両の
進行方向と道路の方向とを比較し、その偏差(2)に基
づいて補正した操作量(2)で四輪に制動力を加えるこ
とにより、従来の道路形状を考慮しない操作量(1)を
用いるものに比べて、実際の道路形状に則した適切な減
速を行ってアンダーステア状態を的確に解消することが
できる。
【0061】図13は、車両Vがカーブの出口付近を走
行している状態を示しており、このとき車両Vの実際の
進行方向は基準の進行方向に対して半径方向外側にあっ
てアンダーステア状態が発生している。従って、アンダ
ーステア状態を解消すべく、両者の偏差(1)に応じて
設定した操作量(1)で旋回内輪に制動力を加えると、
右旋回のヨーモーメントが発生してカーブ出口に連なる
直線路の方向に対して車両の進行方向が右側に大きくず
れてしまう可能性がある。
【0062】しかしながら本実施例によれば、実際のカ
ーブと方向と実際の車両Vの進行方向とを比較した偏差
(2)に応じて操作量(1)を減少方向に補正して操作
量(2)を算出し(図10参照)、この操作量(2)に
基づいて旋回内輪に制動力を加えるので、車両Vに過剰
な右旋回のヨーモーメントが発生するのを回避し、カー
ブ出口に連なる直線路に対して車両の進行方向が右側に
ずれるのを防止することが可能となる。これにより、カ
ーブ路から直線路への移行をスムーズに行わせることが
できる。
【0063】図14は、車両Vがカーブ中を走行してい
る状態を示しており、このとき車両Vの実際の進行方向
は基準の進行方向に対して半径方向外側にあってアンダ
ーステア状態が発生している。このアンダーステア状態
を解消すべく、両者の偏差(1)に応じて設定した操作
量(1)で旋回内輪に制動力を加え、かつ旋回外輪に駆
動力を加えて右旋回のヨーモーメントを発生させても、
カーブが連続しているためにアンダーステア状態が解消
されない可能性がある。
【0064】しかしながら本実施例によれば、実際のカ
ーブと方向と実際の車両Vの進行方向とを比較した偏差
(2)に応じて操作量(1)を増加方向に補正して操作
量(2)を算出し(図11参照)、この操作量(2)に
基づいて旋回内輪の制動力および旋回外輪の駆動力を増
加させるので、車両Vに充分な右旋回のヨーモーメント
を発生させてアンダーステア状態を確実に解消すること
ができる。
【0065】図15は、車両Vがカーブ中を走行してい
るときにカウンタステア操作を行った状態を示してい
る。このとき車両Vの実際の進行方向は基準の進行方向
に対して半径方向内側にあってオーバーステア状態が発
生している。このオーバーステア状態を解消すべく、両
者の偏差(1)に応じて設定した操作量(1)で旋回外
輪に制動力を加えて左旋回のヨーモーメントを発生させ
るが、その左旋回のヨーモーメントが不充分でオーバー
ステア状態が充分に解消されないことがある。
【0066】しかしながら本実施例によれば、実際のカ
ーブと方向と実際の車両Vの進行方向とを比較した偏差
(2)に応じて操作量(1)を増加方向に補正して操作
量(2)を算出し、この操作量(2)に基づいて旋回外
輪の制動力を増加させるので、車両Vに充分な左旋回の
ヨーモーメントを発生させてオーバーステア状態を確実
に解消することができる。
【0067】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
【0068】例えば、道路形状検知手段はナビゲーショ
ンシステムNVに限定されず、車両進行方向の状況、例
えば道路の白線、先行車、ガードレール等を検知するC
CDカメラのような撮像手段や、路側に設置されて車両
Vに道路情報を送信するビーコンのような通信手段であ
っても良い。
【0069】また実施例では各車輪の制動力を個別にあ
るいは一括して制御することによりオーバーステア状態
やアンダーステア状態を解消しているが、制動力に代え
て、あるいは制動力に加えて各車輪の駆動力を個別にあ
るいは一括して制御することによりオーバーステア状態
やアンダーステア状態を解消することができる。具体的
には、エンジンと駆動輪との間にトルク配分機構を配置
し、左右の駆動輪に駆動力および制動力を配分してヨー
モーメントを発生させることができる。この場合、左右
一方の駆動輪に作用する駆動力と左右他方の駆動輪に作
用する制動力とが相殺されるので、制御によって車両全
体の駆動力や制動力が急変することがなくなり、運転者
が違和感を受けるのを防止することができる。
【0070】また実施例では操作量算出手段M4が算出
した操作量を道路形状に基づいて補正しているが、これ
に限らず、道路形状に基づいて直接的または間接的に操
作量を補正するものを含むことは言うまでもない。
【0071】
【発明の効果】以上のように請求項1に記載された発明
によれば、車両の実際の運動状態と基準となる運動状態
とを比較した結果に基づいて車両の挙動を制御するため
の操作量を算出し、この操作量に基いて車両の制動力お
よび駆動力の少なくとも何れかを制御するものにおい
て、車両の進行方向の道路形状を検知し、その道路形状
に基づいて前記操作量を補正するので、実際の道路形状
に則した制御を行ってアンダーステア状態やオーバース
テアを的確に抑制することができる。
【0072】また請求項2に記載された発明によれば、
車両の実際の運動状態に基いて予測した車両の進行方向
と、検知した道路形状とを比較した結果に基づいて前記
操作量を補正するので、車両の進行方向が道路の方向に
対して逸脱している程度に応じて前記操作量を的確に補
正することができる。
【0073】また請求項3に記載された発明によれば、
検知した道路形状との偏差に応じて前記操作量を増大さ
せるか、前記操作量に基づく制御の開始を早めるので、
制御の不足を回避して効果を充分に発揮させることがで
きる。
【0074】また請求項4に記載された発明によれば、
検知した道路形状との偏差に応じて前記操作量を減少さ
せるか、前記操作量に基づく制御の終了を早めるので、
過剰な制御が行われるのを防止することができる。
【0075】また請求項5に記載された発明によれば、
道路形状に基づいて自車位置を予測するとともに、その
自車位置と前記道路形状とに基づいて車両の前方の道路
の方向を予測するので、その道路の方向を精密に予測す
ることができる。
【0076】また請求項6に記載された発明によれば、
車両がアンダーステア状態にあるときに旋回内輪に制動
力を作用させ、旋回外輪に駆動力を作用させるので、発
生するヨーモーメントで前記アンダーステア状態を的確
に解消することができる。
【0077】また請求項7に記載された発明によれば、
旋回外輪の駆動力と旋回内輪の制動力とが相殺可能であ
るため、車両のトータルの制動力および駆動力が急変す
るのを回避して運転者が違和感を受けるのを防止するこ
とができる。
【0078】また請求項8に記載された発明によれば、
道路形状に基づいて予測した自車位置から所定距離以内
にカーブが存在するとき、運転者によるステアリング操
作が行われた時点をカーブ入口と判定するので、誤判定
を招くことなくカーブ入口を的確に判定することができ
る。
【0079】また請求項9に記載された発明によれば、
カーブ入口の手前を走行中にアンダーステア状態が予測
されると車両を減速させるので、カーブ入口における車
速を低下させてアンダーステア状態を解消することがで
きる。
【0080】また請求項10に記載された発明によれ
ば、全輪を制動して車両を減速させるので、車両の減速
を効果的に行うことができる。
【0081】また請求項11に記載された発明によれ
ば、車両がカーブ出口に接近したときに、車両の実際の
運動状態と基準となる運動状態とを比較した結果からア
ンダーステア状態にあると判定されても、車両の実際の
進行方向と道路の方向とを比較した結果からオーバース
テア状態にあると判定された場合には、アンダーステア
状態を解消するための前記操作量を減少させることによ
り過剰な制御が行われるのを防止し、車両のカーブ路か
ら直線路への移行をスムーズに行わせることができる。
【0082】また請求項12に記載された発明によれ
ば、車両がカーブ出口に接近したときに、車両の実際の
運動状態と基準となる運動状態とを比較した結果からア
ンダーステア状態にあると判定されても、車両の実際の
進行方向と道路の方向とを比較した結果からオーバース
テア状態にあると判定された場合には、アンダーステア
状態を解消するための車両の制動力あるいは駆動力の制
御の終了を早めることにより過剰な制御が行われるのを
防止し、車両のカーブ路から直線路への移行をスムーズ
に行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】車両制御装置を備えた車両の全体構成図
【図2】制動系統のブロック図
【図3】電子制御ユニットの回路構成を示すブロック図
【図4】メインルーチンのフローチャート
【図5】操作量(1)算出ルーチンのフローチャート
【図6】操作量(2)算出ルーチンのフローチャート
【図7】偏差(1)から操作量(1)を検索するマップ
を示す図
【図8】ヨーレート偏差ΔYおよび横滑り角偏差Δβと
操作量(1)との関係を示す図
【図9】カーブ入口で偏差(2)から減速量を検索する
マップを示す図
【図10】カーブ出口で偏差(2)から補正係数K0を
検索するマップを示す図
【図11】カーブ中で偏差(2)から補正係数K0を検
索するマップを示す図
【図12】カーブ入口でアンダーステアが予測される場
合の作用説明図
【図13】カーブ出口でアンダーステア状態になった場
合の作用説明図
【図14】 .カーブ中
でアンダーステア状態になった場合の作用説明図
【図15】カーブ中でオーバーステア状態になってカウ
ンタ操作を行った場合の作用説明図
【符号の説明】
V 車両 M1 運動状態検知手段 M2 基準運動状態設定手段 M3 第1比較手段 M4 操作量算出手段 M5 車両挙動制御手段 M6 操作量補正手段 M7 車両進行方向予測手段 M8 第2比較手段 M9 補正量算出手段 M10 自車位置予測手段 M11 道路方向予測手段 NV ナビゲーションシステム(道路形状検知手
段) V 車両
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G05D 1/08 G05D 1/08 Z 5H301 G08G 1/09 G08G 1/09 V // B62D 113:00 137:00 Fターム(参考) 3D032 CC08 CC17 CC18 CC46 DA03 DA22 DA24 DA29 DA39 DA76 DA77 DA81 DA82 DA84 DA87 DA88 DC03 DC08 DC33 DC34 FF01 FF05 GG01 3D041 AA40 AA49 AB01 AC28 AC30 AD00 AD47 AD51 AE02 AE41 AF09 3D045 BB40 GG00 GG25 GG26 GG28 3D046 BB32 GG04 HH00 HH08 HH25 HH36 5H180 AA01 CC04 CC24 FF03 FF21 LL01 LL02 LL09 LL15 5H301 AA01 BB20 CC03 CC06 DD05 DD17 EE02 EE08 EE12 FF06 FF11 GG01 HH03 HH16 LL01 LL06 LL07 LL11 LL14 LL15

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両(V)の挙動を示すパラメータに基
    いて車両(V)の実際の運動状態を検知する運動状態検
    知手段(M1)と、 車両(V)の挙動を示すパラメータに基いて車両(V)
    の運動状態の基準値を設定する基準運動状態設定手段
    (M2)と、 運動状態検知手段(M1)で検知した車両(V)の運動
    状態を基準運動状態設定手段(M2)で設定した基準値
    と比較する第1比較手段(M3)と、 第1比較手段(M3)での比較結果に基づいて車両
    (V)の挙動を制御するための操作量を算出する操作量
    算出手段(M4)と、 操作量算出手段(M4)で算出した操作量に基いて車両
    (V)の制動力および駆動力の少なくとも何れかを制御
    する車両挙動制御手段(M5)と、を備えた車両制御装
    置において、 車両(V)の進行方向の道路形状を検知する道路形状検
    知手段(NV)と、 道路形状検知手段(NV)で検知した道路形状に基づい
    て、操作量算出手段(M4)で算出した操作量を補正す
    る操作量補正手段(M6)と、を備えたことを特徴とす
    る車両制御装置。
  2. 【請求項2】 運動状態検知手段(M1)で検知した車
    両(V)の運動状態に基いて車両(V)の進行方向を予
    測する車両進行方向予測手段(M7)と、 車両進行方向予測手段(M7)で予測した車両(V)の
    進行方向を道路形状検知手段(NV)で検知した道路形
    状と比較する第2比較手段(M8)と、 第2比較手段(M8)での比較結果に基づいて前記操作
    量を補正する補正量を算出する補正量算出手段(M9)
    と、を備えたことを特徴とする、請求項1に記載の車両
    制御装置。
  3. 【請求項3】 操作量補正手段(M6)は、操作量算出
    手段(M4)で算出した操作量を増大させるか、前記操
    作量に基づく車両挙動制御手段(M5)による制御の開
    始を早めることを特徴とする、請求項1または2に記載
    の車両制御装置。
  4. 【請求項4】 操作量補正手段(M6)は、操作量算出
    手段(M4)で算出した操作量を減少させるか、前記操
    作量に基づく車両挙動制御手段(M5)による制御の終
    了を早めることを特徴とする、請求項1または2に記載
    の車両制御装置。
  5. 【請求項5】 道路形状検知手段(NV)で検知した道
    路形状に基づいて自車位置を予測する自車位置予測手段
    (M10)と、 自車位置予測手段(M10)で予測した自車位置および
    道路形状検知手段(NV)で検知した道路形状に基づい
    て車両(V)の前方の道路の方向を予測する道路方向予
    測手段(M11)と、 を備えてなり、第2比較手段(M8)は、車両進行方向
    予測手段(M7)で予測した車両(V)の進行方向を道
    路方向予測手段(M11)で予測した車両(V)の前方
    の道路の方向と比較することを特徴とする、請求項2〜
    4の何れかに記載の車両制御装置。
  6. 【請求項6】 第1比較手段(M3)の比較結果に基づ
    いてアンダーステア状態にあると判定されたとき、車両
    挙動制御手段(M5)は旋回内輪に制動力を作用させ、
    旋回外輪に駆動力を作用させることを特徴とする、請求
    項1〜5の何れかに記載の車両制御装置。
  7. 【請求項7】 旋回外輪に作用させる駆動力は旋回内輪
    に作用させる制動力によって相殺可能であることを特徴
    とする、請求項6に記載の車両制御装置。
  8. 【請求項8】 道路形状検知手段(NV)で検知した道
    路形状に基づいて自車位置を予測する自車位置予測手段
    (M10)を備えてなり、自車位置予測手段(M10)
    が予測した自車位置から所定距離以内にカーブが存在す
    ると予測したとき、運転者によるステアリング操作が行
    われた時点をカーブ入口と判定することを特徴とする、
    請求項1〜7の何れかに記載の車両制御装置。
  9. 【請求項9】 カーブ入口の手前を走行中に第1比較手
    段(M3)の比較結果に基づいてアンダーステア状態が
    予測されたとき、車両挙動制御手段(M5)は車両
    (V)を減速させることを特徴とする、請求項1〜8の
    何れかに記載の車両制御装置。
  10. 【請求項10】 車両挙動制御手段(M5)は全輪を制
    動して車両(V)を減速させることを特徴とする、請求
    項9に記載の車両制御装置。
  11. 【請求項11】 運動状態検知手段(M1)で検知した
    車両(V)の運動状態に基いて車両(V)の進行方向を
    予測する車両進行方向予測手段(M7)と、道路形状検
    知手段(NV)で検知した道路形状に基づいて自車位置
    を予測する自車位置予測手段(M10)と、 自車位置予測手段(M10)で予測した自車位置および
    道路形状検知手段(NV)で検知した道路形状に基づい
    て車両(V)の前方の道路の方向を予測する道路方向予
    測手段(M11)と、を備えてなり、自車位置予測手段
    (M10)が車両(V)がカーブ出口に接近していると
    予測し、第1比較手段(M3)が車両(V)がアンダー
    ステア状態にあると判定し、かつ第2比較手段(M8)
    が車両進行方向予測手段(M7)で予測した車両(V)
    の進行方向を道路方向予測手段(M11)で予測した車
    両(V)の前方の道路の方向と比較した結果に基づいて
    車両(V)がオーバーステア状態にあると判定したと
    き、操作量算出手段(M4)で算出した操作量を前記比
    較結果に基づいて減少させることを特徴とする、請求項
    2〜10の何れかに記載の車両制御装置。
  12. 【請求項12】 運動状態検知手段(M1)で検知した
    車両(V)の運動状態に基いて車両(V)の進行方向を
    予測する車両進行方向予測手段(M7)と、道路形状検
    知手段(NV)で検知した道路形状に基づいて自車位置
    を予測する自車位置予測手段(M10)と、自車位置予
    測手段(M10)で予測した自車位置および道路形状検
    知手段(NV)で検知した道路形状に基づいて車両
    (V)の前方の道路の方向を予測する道路方向予測手段
    (M11)と、を備えてなり、自車位置予測手段(M1
    0)が車両(V)がカーブ出口に接近していると予測
    し、第1比較手段(M3)が車両(V)がアンダーステ
    ア状態にあると判定し、かつ第2比較手段(M8)が車
    両進行方向予測手段(M7)で予測した車両(V)の進
    行方向を道路方向予測手段(M11)で予測した車両
    (V)の前方の道路の方向と比較した結果に基づいて車
    両(V)がオーバーステア状態にあると判定したとき、
    操作量算出手段(M4)で算出した操作量に基づく車両
    (V)の制動力および駆動力の少なくとも何れかの制御
    の終了を早めることを特徴とする、請求項2〜11の何
    れかに記載の車両制御装置。
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