JP2000168526A - 車輌の運動制御装置 - Google Patents
車輌の運動制御装置Info
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Abstract
を防止すると共にステアリングホイールが取られたり車
輌の運動軌跡が旋回外側へ膨らんだりすることを防止す
る。 【解決手段】 横転傾向指標値Vr が演算され(S2
0)、横転傾向指標値Vrに基づき車輌が横転する虞れ
が高いか否かの判別が行なわれ(S30)、横転の虞れ
が高いときには操舵角速度θd が演算され(S50)、
操舵角速度の絶対値のフィルタ処理値θdaf が演算され
(S60)、θd 及びθdaf の大きい方の値θdamax が
求められる(S70)。そして値θdamax が高いほど高
くなるよう値θdamax に基づき車輌の目標減速度Gxaが
演算され(S80)、車輌の減速度が目標減速度Gxaに
なるよう各輪の制動力が制御され車輌が減速される(S
90、100)。
Description
置に係り、更に詳細には必要に応じて車輌に減速度を与
えて車輌の横転を防止する車輌の運動制御装置に係る。
御装置の一つとして、例えば本願出願人の出願にかかる
特開平6−297985号公報に記載されている如く、
車輌の横転の虞れを推定し、車輌が横転する虞れがある
ときには自動的にブレーキ装置を作動させて車輌を減速
させるよう構成された運動制御装置が従来より知られて
いる。
ば、例えば車輌が急激な旋回をする場合の如く車輌に過
剰な遠心力が作用し車輌が横転する虞れがあるときに
は、運転者のブレーキ操作に関係なく自動的にブレーキ
装置が作動され、これにより車輌が減速されることによ
り車輌に作用する遠心力が低減されるので、車輌の横転
を防止することができる。
の運動制御装置に於いては、車輌が横転する虞れがある
ときに車輌に与えられる減速度は一定であるため、車輌
の横転を効果的に防止すべく車輌に与えられる減速度が
高く設定されると、車輌の定常旋回時や所謂Jターンの
旋回状況に於いて車輌に与えられる減速度が過剰にな
り、そのためステアリングホイールが取られたり車輌の
運動軌跡が旋回外側へ膨らんだりするという問題が生じ
る。
横転する虞れがあるときに車輌に与えられる減速度が低
めに設定されると、緊急回避操舵時の初期に於ける車輌
の減速度が不十分になり、そのため車輌の安定性を確保
することが困難になるという問題が生じる。
には車輌に一定の減速度を与えるよう構成された従来の
運動制御装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされた
ものであり、本発明の主要な課題は、車輌の旋回状態の
変化の度合に応じて車輌に与えられる減速度を可変制御
することにより、車輌の良好な安定性を確保しつつ車輌
の横転を防止すると共にステアリングホイールが取られ
たり車輌の運動軌跡が旋回外側へ膨らんだりすることを
防止することである。
発明によれば、請求項1の構成、即ち車輌の横転傾向を
示す横転傾向指標値を演算する横転傾向指標値演算手段
と、前記横転傾向指標値が閾値を越えているときには車
輌に減速度を付与する減速度付与手段とを有する車輌の
運動制御装置にして、車輌の旋回状態の変化量を検出す
る旋回状態変化量検出手段と、旋回状態の変化量の大き
さが小さいときには旋回状態の変化量の大きさが大きい
場合に比して車輌に与えられる減速度を小さくする減速
度調整手段とを有することを特徴とする車輌の運動制御
装置によって達成される。
状態の変化量が検出され、旋回状態の変化量の大きさが
小さいときには旋回状態の変化量の大きさが大きい場合
に比して車輌に与えられる減速度が小さく設定されるの
で、緊急回避操舵時の初期に車輌に十分な減速度を与え
て車輌の安定性を確保することが可能であると共に、車
輌の定常旋回やJターンの旋回状況に於いて車輌に与え
られる減速度が低減され、これによりステアリングホイ
ールが取られたり車輌の運動軌跡が旋回外側へ膨らんだ
りすることが防止される。
効果的に達成すべく、上記請求項1の構成に於いて、前
記減速度付与手段は車輌のブレーキ装置を制御すること
により車輌に減速度を付与するよう構成される(請求項
2の構成)。
レーキ装置を搭載しており、減速度付与手段は車輌のブ
レーキ装置を制御することにより車輌に減速度を付与す
るので、車輌に減速度を付与するための特別の装置は不
要である。
効果的に達成すべく、上記請求項1又は2の構成に於い
て、前記旋回状態の変化量は操舵角速度であるよう構成
される(請求項3の構成)。
量は操舵角速度であるので、車輌の旋回状況が緊急回避
操舵時の如き急激な旋回状況であるか車輌の定常旋回や
Jターンの如き穏やかな旋回状況であるかが確実に判定
される。
効果的に達成すべく、上記請求項1又は2の構成に於い
て、前記旋回状態の変化量の大きさは操舵角速度の大き
さ及び操舵角速度のフィルタ処理値の大きさの何れか大
きい方の値であるよう構成される(請求項4の構成)。
量の大きさは操舵角速度の大きさ及び操舵角速度のフィ
ルタ処理値の大きさの何れか大きい方の値であるので、
ステアリングホイールが切り戻される前に操舵角速度の
大きさが小さくなっても、車輌に与えれる減速度が早期
に急激に小さくなることがなく、これにより車輌の横転
を一層確実に防止することが可能になる。
い態様によれば、上記請求項1の構成に於いて、横転傾
向指標値は車輌の横加速度及びロールレートの関数であ
るよう構成される(好ましい態様1)。
ば、上記好ましい態様1の構成に於いて、横転傾向指標
値は車輌の横加速度及びロールレートの線形和の絶対値
であるよう構成される(好ましい態様2)。
れば、上記請求項1の構成に於いて、減速度付与手段は
予め設定された基準値に対する横転傾向指標値の比の値
が所定値を越えているときに車輌に減速度を付与するよ
う構成される(好ましい態様3)。
れば、上記請求項1の構成に於いて、減速度調整手段は
旋回状態の変化量の大きさが大きいほど車輌に与えられ
る減速度を大きく設定するよう構成される(好ましい態
様4)。
れば、上記請求項4の構成に於いて、操舵角速度の大き
さのフィルタ処理値を求めるためのフィルタ処理は操舵
角速度の大きさの変化をなだらかにさせる処理であるよ
う構成される(好ましい態様5)。
発明を好ましい実施形態について詳細に説明する。
一つの実施形態を示す概略構成図である。
車輌12の左右の前輪を示し、10RL及び10RRはそれ
ぞれ車輌の駆動輪である左右の後輪を示している。従動
輪であり操舵輪でもある左右の前輪10FL及び10FRは
運転者によるステアリングホイール14の転舵に応答し
て駆動されるラック・アンド・ピニオン式のパワーステ
アリング装置16によりタイロッド18L 及び18R を
介して操舵される。
22によりホイールシリンダ24FR、24FL、24RR、
24RLの制動圧が制御されることによって制御されるよ
うになっている。図には示されていないが、油圧回路2
2はリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含み、
各ホイールシリンダの制動圧は通常時には運転者による
ブレーキペダル26の踏み込み操作に応じて駆動される
マスタシリンダ28により制御され、また必要に応じて
後に詳細に説明する如く電気式制御装置30により制御
される。
Vwi(i=fr、fl、rr、rl)を検出する車輪速度センサ
32FR、32FL、32RR、32RLが設けられ、ステアリ
ングホイール14が連結されたステアリングコラムには
操舵角θを検出する操舵角センサ34が設けられてい
る。また車輌12には車輌の横加速度Gy を検出する横
加速度センサ36及び車輌のロールレートRraを検出す
るロールレートセンサ38が設けられている。尚操舵角
センサ34、横加速度センサ36及びロールレートセン
サ38は車輌の左旋回方向を正としてそれぞれ操舵角、
横加速度及びロールレートを検出する。
32FR〜32RLにより検出された車輪速度Vwiを示す信
号、操舵角センサ34により検出された操舵角θを示す
信号、横加速度センサ36により検出された横加速度G
y を示す信号、ロールレートセンサ38により検出され
たロールレートRraを示す信号は電気式制御装置30に
入力される。尚図1には詳細に示されていないが、電気
式制御装置30は例えばCPUとROMと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マイクロコンピ
ュータを含んでいる。
示されたフローチャートに従い、車輌の横加速度Gy 及
びロールレートRraに基づき車輌の横転傾向を示す横転
傾向指標値Vr を演算し、予め設定された基準値Vro
(正の定数)に対する横転傾向指標値Vr の比の値が1
を越えているか否かを判定することにより、車輌が横転
する虞れが高いか否かを判定し、車輌が横転する虞れが
高いときには操舵角速度の大きさに応じて車輌の目標減
速度Gxaを演算し、目標減速度Gxaに基づき各輪の制動
力を制御する。
して図示の実施形態に於ける車輌の運動制御について説
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。
等を示す信号の読み込みが行われ、ステップ20に於い
てはKa 及びKb を正の定数として下記の式1に従って
横転傾向指標値Vr が演算される。
る横転傾向指標値Vr の比の値が1を越えているか否か
の判別、即ち車輌が横転する虞れが高いか否かの判別が
行なわれ、肯定判別が行なわれたときにはステップ50
へ進み、否定判別が行なわれたときにはステップ40に
於いて各ホイールシリンダがマスタシリンダ28に接続
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26に対する踏力に応じて制御される。
時間微分値として操舵角速度θd が演算され、ステップ
60に於いては操舵角速度θd の絶対値θdaが演算され
ると共に、絶対値θdaのフィルタ処理値θdaf が演算さ
れる。尚この場合、絶対値θdaに対するフィルタ処理は
その変化をなだらかにさせる処理である限り、例えば過
去の所定数のサイクルの絶対値θdaと現サイクルの絶対
値θdaとの平均値の演算の如き任意の処理であってよ
い。
絶対値θda及びそのフィルタ処理値θdaf の大きい方の
値θdamax が求められ、ステップ80に於いては大きい
方の値θdamaxに基づき図3に示されたグラフに対応す
るマップより車輌の目標減速度Gxaが演算される。
基づき当技術分野に於いて周知の要領にて車輌の減速度
を目標減速度Gxaにするための各輪の目標スリップ率S
rai(i=fr、fl、rr、rl)が演算され、ステップ100
に於いては各輪のスリップ率が目標スリップ率Sraiに
なるよう自動ブレーキ制御が実行される。
行時や穏やかな旋回時の如き車輌の通常走行時には横転
傾向指標値Vr が高い値にならないので、ステップ30
に於いて否定判別が行なわれ、これにより各輪の制動力
は運転者によるブレーキペダル26に対する踏力に応じ
て制御される。
ターンの旋回状況に於いて車輌の横転の虞れが生じる
と、横転傾向指標値Vr は比較的高い値になりステップ
30に於いて肯定判別が行なわれ、これによりステップ
50〜100が実行され、車輌に所要の減速度が付与さ
れるので、車輌の横転を確実に防止することができる。
またこの場合操舵角速度θd の絶対値は小さく、従って
車輌の目標減速度Gxaが高い値に設定されることがない
ので、車輌に与えられる減速度が過剰になることに起因
してステアリングホイールが取られたり車輌の運動軌跡
が旋回外側へ膨らんだりすることを確実に防止すること
ができる。
於いて車輌の横転の虞れがある場合には、操舵角速度θ
d の絶対値が高い値になり、これに対応して車輌の目標
減速度Gxaが高い値Gxa2 に設定されるので、車輌の旋
回初期に十分な減速度を車輌に与えることができ、これ
により車輌の横転を確実に防止し車輌の安定性を確保す
ることができる。
操舵角θの変化の一例を示し、図4(B)は図4(A)
の状況に於ける目標減速度Gxaの変化を示している。図
4より解る如く、目標減速度Gxa は緊急回避操舵の初
期に於いて高い値Gxa2 になるので、車輌を効果的に且
つ確実に制動させて車輌の横転を確実に防止することが
できる。
θの変化の一例を示し、図5(B)は図5(A)の状況
に於ける目標減速度Gxaの変化を示している。図5より
解る如く、定常旋回の場合には操舵角速度θd が実質的
に0であり、車輌の目標減速度Gxaは低い値Gxa1 に設
定されるので、車輌に与えられる減速度が過剰になるこ
とを確実に防止することができる。
0に於いて操舵角速度θd の絶対値θda及びそのフィル
タ処理値θdaf の大きい方の値θdamax が求められ、車
輌の目標減速度Gxaはステップ80に於いて大きい方の
値θdamaxに基づき図3に示されたグラフに対応するマ
ップより演算されるので、操舵角速度θd の絶対値θda
が小さくなる際に目標減速度Gxaが早く急激に小さくな
ることを防止し、これにより車輌の横転を確実に防止す
ることができる。
θd が変化したとすると、車輌の目標減速度Gxaが操舵
角速度θd の絶対値θdaに基づき演算される場合には、
図6の最下段に於いて仮想線にて示されている如く、操
舵角速度θd の絶対値θdaが小さくなる際に目標減速度
Gxaが早く急激に小さくなる。これに対し図示の実施形
態によれば図6の最下段に於いて実線にて示されている
如く、操舵角速度θdの絶対値θdaが小さくなる際に目
標減速度Gxaが早く急激に小さくなることを確実に防止
することができる。
Gxaは横転傾向指標値Vr に応じて増減されるのではな
く、操舵角速度の絶対値θda及びそのフィルタ処理値θ
dafの大きい方の値θdamax に応じて増減されるので、
車輌の旋回状況が緊急回避操舵の如き急激な旋回状況で
あるか定常旋回やJターンの如き穏やかな旋回状況であ
るかを確実に判定し、その判定結果に応じて車輌に適正
な減速度を付与することができる。
つ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。
横転傾向を示す横転傾向指標値Vrは車輌の横加速度Gy
及びロールレートRraの線形和として演算され、ロー
ルレートRraはロールレートセンサ38により検出され
るようになっているが、横転傾向指標値Vrは当技術分
野に於いて公知の任意の要領にて演算されてよく、また
ロールレートRraは例えば各輪の車高の変化に基づき演
算されてもよい。
90に於いて車輌の目標減速度Gxaに基づき各輪の目標
スリップ率Srai が演算され、各輪の実際のスリップ率
が目標スリップ率Si になるようブレーキ装置が制御さ
れるようになっているが、車輌の減速度が目標減速度G
xaになる限り、減速度は任意の手段及び要領にて制御さ
れてよく、またブレーキ装置に加えて図には示されてい
ないエンジンの出力が制御されてもよい。
明の請求項1の構成によれば、緊急回避操舵時の初期に
車輌に十分な減速度を与えて車輌の安定性を確保するこ
とができると共に、車輌の定常旋回やJターンの旋回状
況に於いて車輌に与えられる減速度を低減し、これによ
りステアリングホイールが取られたり車輌の運動軌跡が
旋回外側へ膨らんだりすることを確実に防止することが
できる。
手段は車輌のブレーキ装置を制御することにより車輌に
減速度を付与するので、車輌に減速度を付与するための
特別の装置は不要であり、コストアップを招来すること
なく請求項1の効果を得ることができる。
変化量は操舵速度であるので、車輌の旋回状況が緊急回
避操舵時であるか車輌の定常旋回やJターンの旋回状況
であるかを確実に判定し、これにより車輌の旋回状況に
応じて確実に適正な減速度を達成することができる。
変化量の大きさは操舵速度の大きさ及び操舵速度のフィ
ルタ処理値の大きさの何れか大きい方の値であるので、
ステアリングホイールが切り戻される前に操舵角速度の
大きさが小さくなっても、車輌に与えれる減速度が早期
に急激に小さくなることがなく、これにより車輌の横転
を一層確実に防止することができる。
形態を示す概略構成図である。
すフローチャートである。
xaとの間の関係を示すグラフである。
の一例を示し、(B)は(A)の状況に於ける目標減速
度Gxaの変化を示すグラフである。
例を示し、(B)は(A)の状況に於ける目標減速度G
xaの変化を示すグラフである。
度θd 、操舵角速度θd の絶対値θda、操舵角速度の
絶対値θdaのフィルタ処理値θdaf 、絶対値θda及
びフィルタ処理値θdafの大きい方の値θdmax、目標減
速度Gxaの変化の一例を示すグラフである。
Claims (4)
- 【請求項1】車輌の横転傾向を示す横転傾向指標値を演
算する横転傾向指標値演算手段と、前記横転傾向指標値
が閾値を越えているときには車輌に減速度を付与する減
速度付与手段とを有する車輌の運動制御装置にして、車
輌の旋回状態の変化量を検出する旋回状態変化量検出手
段と、旋回状態の変化量の大きさが小さいときには旋回
状態の変化量の大きさが大きい場合に比して車輌に与え
られる減速度を小さくする減速度調整手段とを有するこ
とを特徴とする車輌の運動制御装置。 - 【請求項2】前記減速度付与手段は車輌のブレーキ装置
を制御することにより車輌に減速度を付与することを特
徴とする請求項1に記載の車輌の運動制御装置。 - 【請求項3】前記旋回状態の変化量は操舵角速度である
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の車輌の運動制
御装置。 - 【請求項4】前記旋回状態の変化量の大きさは操舵角速
度の大きさ及び操舵角速度の大きさのフィルタ処理値の
何れか大きい方の値であることを特徴とする請求項1又
は2に記載の車輌の運動制御装置。
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