JP2003182556A - 車両のヨーイング制御装置 - Google Patents

車両のヨーイング制御装置

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JP2003182556A
JP2003182556A JP2001388901A JP2001388901A JP2003182556A JP 2003182556 A JP2003182556 A JP 2003182556A JP 2001388901 A JP2001388901 A JP 2001388901A JP 2001388901 A JP2001388901 A JP 2001388901A JP 2003182556 A JP2003182556 A JP 2003182556A
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JP
Japan
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yaw rate
difference
lateral acceleration
vehicle
control
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JP2001388901A
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Atsushi Ikematsu
淳 池松
Hirohisa Tanaka
博久 田中
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Sumitomo SEI Brake Systems Inc
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Sumitomo SEI Brake Systems Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小さな横滑りに対してオーバステア制御が敏
感に介入し、かつ、不要なオーバステア制御介入をしな
い車両のヨーイング制御装置を提供することである。 【解決手段】 横加速度ヨーレートω1 と実ヨーレート
ωの差β' から、この差β' をローパスフィルタにかけ
たオフセット量β'offset を差し引いた値の時間積分値
βと時間微分値β”とを求め、オーバステア制御介入の
判断条件として、この時間積分値β、つまり車両のスリ
ップ角の大小判断を加えるとともに、この大小判断に用
いる可変閾値SS を時間微分値β”の減少関数とするこ
とにより、小さな横滑りに対してオーバステア制御が敏
感に介入し、かつ、不要なオーバステア制御介入が行な
われないようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、車両の各車輪を
独立に制動することによって、そのヨーイングを制御す
る装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、各車輪を独立に制動することによ
って、車両のヨーイングを制御するヨーイング制御装置
を搭載した車両が増加している。
【0003】この種の車両のヨーイング制御装置として
は、例えば、特開平6−183288号公報に記載され
たもののように、車両の舵角、横方向加速度、走行速度
および実ヨーレートをそれぞれ検出して、舵角と走行速
度から求められる舵角ヨーレート、および走行速度と横
方向加速度から求められる横加速度ヨーレートをパラメ
ータとする目標ヨーレートを設定し、検出された実ヨー
レートがこの目標ヨーレートに対して所定以上の偏差を
持つときに、オーバステア制御またはアンダステア制御
の介入を行なうものが知られている。
【0004】具体的には、実ヨーレートと目標ヨーレー
トの差が所定の閾値を越えたときは、横滑り大のオーバ
ステア傾向と判断してオーバステア制御(例えば、旋回
外側の前輪に制動力を付与する)の介入を行ない、逆
に、目標ヨーレートと実ヨーレートの差が所定の閾値を
越えたときは、アンダステア傾向と判断してアンダステ
ア制御(例えば、旋回内側の前輪または後輪に制動力を
付与する)の介入を行なっている。
【0005】なお、前記目標ヨーレートを舵角ヨーレー
トのみから設定するものもあるが、横加速度ヨーレート
は実際の横滑りとよく対応するパラメータであるので、
小さな横滑りにも対応するヨーイング制御装置では、目
標ヨーレートのパラメータに横加速度ヨーレートを用い
るものが多い。横加速度ヨーレートのみを目標ヨーレー
トのパラメータとするものもある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
車両のヨーイング制御装置では、小さな横滑りに対して
も敏感にオーバステア制御を介入させるために、前記オ
ーバステア制御の介入判断のための閾値を小さくするこ
とが望まれている。
【0007】しかしながら、車両が定常的に横方向加速
度を受けるカント路のような傾きのついた路面を走行す
ると、前記横加速度ヨーレートの見積もりが変化して、
傾きの方向によっては実際には横滑りが生じていないに
もかかわらず、目標ヨーレートと実ヨーレートの偏差が
生じ、この偏差が前記オーバステア制御の介入判断のた
めの閾値を越えると、オーバステア制御の介入が行なわ
れ、運転者が操縦の不安定感を感じることがある。
【0008】そこで、この発明の課題は、小さな横滑り
に対してオーバステア制御が敏感に介入し、かつ、不要
なオーバステア制御介入をしない車両のヨーイング制御
装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明は、車両の各車輪を独立に制動すること
によって、そのヨーイングを制御する制御手段を備え、
この車両の舵角、横方向加速度、走行速度および実ヨー
レートをそれぞれ検出し、前記舵角および走行速度から
求められる舵角ヨーレート、または前記横方向加速度お
よび走行速度から求められる横加速度ヨーレートの少な
くともいずれかをパラメータとする目標ヨーレートを設
定し、前記検出された実ヨーレートとこの目標ヨーレー
トの差の大小を、前記制御手段によるオーバステア制御
介入とアンダステア制御介入の判断条件に用いる車両の
ヨーイング制御装置において、前記横加速度ヨーレート
と実ヨーレートの差を時間積分する手段を設け、この時
間積分値、すなわち車両のスリップ角の大小判断を、前
記オーバステア制御介入の判断条件に加えた構成を採用
したものである。
【0010】すなわち、オーバステア制御介入の判断条
件として、横加速度ヨーレートと実ヨーレートの差の時
間積分値、つまり、横滑りが生じているときに大きくな
る車両のスリップ角の大小判断を加えることにより、上
述したように、実ヨーレートと目標ヨーレートの差の閾
値を小さくして、オーバステア制御が敏感に介入するよ
うにしても、実際のスリップ角が小さければ不要なオー
バステア制御介入が行なわれないようにした。
【0011】前記横加速度ヨーレートと実ヨーレートの
差を時間微分する手段を設け、前記スリップ角の大小判
断に用いる閾値を、この時間微分値の減少関数とするこ
とにより、この判断条件自身で小さな横滑りに対してオ
ーバステア制御が敏感に介入するようにでき、オーバス
テア制御介入の判断に用いる目標ヨーレートに対する制
約を緩和し、より自由度の高い目標ヨーレートの設計を
することができる。
【0012】すなわち、横加速度ヨーレートと実ヨーレ
ートの差の時間微分値は、横滑りが殆ど変化しないとき
は小さくなるので、このような場合は、前記スリップ角
の閾値を大きくして、オーバステア制御の介入条件を厳
しくし、横滑りが急に発生して時間微分値が大きくなる
ときは、スリップ角の閾値を小さくして、目標ヨーレー
トに対する制約を緩和しても、オーバステア制御の介入
が的確に行なわれるようにすることができる。
【0013】前記オーバステア制御介入の判断条件に用
いる横加速度ヨーレートと実ヨーレートの差の替わり
に、この横加速度ヨーレートと実ヨーレートの差から、
その差にローパスフィルタをかけて求めたオフセット量
を差し引いた値を用いることにより、カント路のような
傾きのついた路面を走行するときの不要なオーバステア
制御の介入を防止することができる。
【0014】すなわち、前記ローパスフィルタをかけて
求めたオフセット量は、横加速度ヨーレートと実ヨーレ
ートの差が定常的に存在する場合は、横加速度ヨーレー
トと実ヨーレートの差と同値に近づくので、この横加速
度ヨーレートと実ヨーレートの差からオフセット量を差
し引いた値は、小さくなって零に近づく。したがって、
従来の横加速度ヨーレートと実ヨーレートの差の大小判
断の替わりに、この差からオフセット量を差し引いた値
の大小判断をオーバステア制御の介入条件として用いる
ことにより、カント路のような傾きのついた路面を走行
中の車両のように横方向加速度を定常的に受け、横加速
度ヨーレートと実ヨーレートの差が定常的に存在する場
合は、この差からオフセット量を差し引いた値が小さく
なって大小判断の閾値を越えることがなく、オーバステ
ア制御の不要な介入を防止することができる。
【0015】なお、前記オフセット量は、ローパスフィ
ルタのフィルタリング条件を緩くすれば、横加速度ヨー
レートと実ヨーレートの差そのものに近づき、フィルタ
リング条件を厳しくすれば、その時系列変化の度合いに
応じて、この差とは異なる値となる。したがって、横加
速度ヨーレートと実ヨーレートの差からオフセット量を
差し引いた値は、ローパスフィルタのフィルタリング条
件をチューニングすることにより、その変化度合いを調
節して、オーバステア制御介入の敏感度も調整すること
ができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき、この発明の
実施形態を説明する。図1は、本発明に係る車両のヨー
イング制御装置の基本構成図である。このヨーイング制
御装置は、車両の舵角δを検出する舵角センサ1、走行
速度Vを検出する車輪速センサ2、横方向加速度Gy を
検出する横加速度センサ3、および実ヨーレートωを検
出するヨーレートセンサ4の各センサと、これらのセン
サの検出信号を受信して、車両のヨーイング制御のため
の出力を演算する制御ユニット5とで基本的に構成さ
れ、この制御ユニット5の出力信号が、各車輪6のホイ
ールシリンダ7にブレーキ液圧を供給する調圧ユニット
8を作動して、各車輪6の制動力を独立に制御するブレ
ーキコントローラ9に送信されるようになっている。調
圧ユニット8は、ブレーキペダル10に連結されたマス
タシリンダ11にも接続されている。
【0017】以下に、上述したヨーイング制御装置によ
る制御の処理手順を、図2に示すフローチャートに基づ
いて説明する。なお、制御ユニット5には、後述する目
標ヨーレートωaim と実ヨーレートωの偏差に対する各
閾値SU 、SO 、および横加速度ヨーレートω1 と実ヨ
ーレートωの差の時間微分値β”の減少関数としての可
変閾値SS が、予め入力されている。
【0018】まず、ステップ1で、制御ユニット5は各
センサ1、2、3、4の検出信号δ、V、Gy 、ωを読
み込み、ステップ2で、舵角ヨーレートω0 と横加速度
ヨーレートω1 を、それぞれ次式により算出する。 ω0 = δ・V/(1+kV2)/L (1) ω1 = Gy / V (2) ここに、Lは車両のホイルベース、kはスタビリティフ
ァクタである。
【0019】ステップ3では、これらのヨーレート
ω0 、ω1 をパラメータとして、次式により目標ヨーレ
ートωaim を求める。 ωaim =Min(ω0 、ω1 ) (3) Minは、ω0 とω1 の小さい方の値を採る関数であ
る。
【0020】ステップ4では、横加速度ヨーレートω1
と実ヨーレートωの差β' にローパスフィルタFをか
け、次式によりオフセット量β'offset を求める。 β'offset = F(ω1 −ω) (4)
【0021】ステップ5では、目標ヨーレートωaim
実ヨーレートωの差を閾値SU と比較し、この差が閾値
U を越えたときには、分岐してアンダステア制御介入
の信号をブレーキコントローラ9に出力する。
【0022】ステップ6では、実ヨーレートωと目標ヨ
ーレートωaim の差を閾値SO と比較し、この差が閾値
O 以下のときは、分岐して制御を終了する。
【0023】ステップ7では、横加速度ヨーレートω1
と実ヨーレートωの差β' からオフセット量β'offset
を差し引いた値について、その時間積分値βと時間微分
値β”をそれぞれ次式で演算する。この時間積分値βは
車両のスリップ角に相当する。 β = ∫(β' −β'offset )dt (5) β”= d(β' −β'offset )/dt (6)
【0024】ステップ8では、(5)式で算出された時
間積分値βを、(6)式で算出された時間微分値β”に
相当する前記可変閾値SS と比較する。可変閾値S
S は、図3に示すように、時間微分値β”が小さい領域
では徐々に小さくなり、時間微分値β”が所定の値を越
えると一定となる減少関数で設定されている。この比較
で時間積分値βが可変閾値SS を越えたときは、オーバ
ステア制御介入の信号をブレーキコントローラ9に出力
して制御を終了し、その他の場合は、そのまま制御を終
了する。
【0025】以上のフローを繰り返すことにより、ヨー
イング制御が実施される。
【0026】上述した実施形態では、ヨーイング制御装
置の構成を説明する便宜上、ヨーイング制御用の制御ユ
ニットを、ABS制御等を行なうブレーキコントローラ
と別のユニットとしたが、この制御ユニットはブレーキ
コントローラに組み込んでもよい。
【0027】また、目標ヨーレートωaim は、実施形態
のものに限定されることはなく、舵角ヨーレートω0
横加速度ヨーレートω1 をパラメータとして任意に設計
することができる。舵角ヨーレートω0 と横加速度ヨー
レートω1 のいずれか一方のみをパラメータとすること
もできる。
【0028】
【発明の効果】以上のように、この発明の車両のヨーイ
ング制御装置は、オーバステア制御介入の判断条件とし
て、横加速度ヨーレートと実ヨーレートの差の時間積分
値、つまり車両のスリップ角の大小判断を加えるように
したので、実ヨーレートと目標ヨーレートの差の閾値を
小さくして、オーバステア制御が敏感に介入するように
しても、不要なオーバステア制御介入をなくすことがで
きる。
【0029】また、前記横加速度ヨーレートと実ヨーレ
ートの差を時間微分する手段を設け、スリップ角の大小
判断に用いる閾値を、この時間微分値の減少関数とする
ことにより、この判断条件自身で小さな横滑りに対して
オーバステア制御が敏感に介入するようにでき、オーバ
ステア制御の介入判断に用いる目標ヨーレートの設計の
自由度を高めることができる。
【0030】さらに、前記オーバステア制御介入の判断
条件に用いる横加速度ヨーレートと実ヨーレートの差の
替わりに、この横加速度ヨーレートと実ヨーレートの差
から、その差にローパスフィルタをかけて求めたオフセ
ット量を差し引いた値を用いることにより、カント路の
ような傾きのついた路面を走行するときの不要なオーバ
ステア制御の介入を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る車両のヨーイング制御装置の基本
構成図
【図2】図1のヨーイング制御装置による制御の処理手
順を示すフローチャート
【図3】図2の制御に使用する可変閾値SS と時間微分
値β”の関係を示すグラフ
【符号の説明】
1 舵角センサ 2 車輪速センサ 3 横加速度センサ 4 ヨーレートセンサ 5 制御ユニット 6 車輪 7 ホイールシリンダ 8 調圧ユニット 9 ブレーキコントローラ 10 ブレーキペダル 11 マスタシリンダ
フロントページの続き Fターム(参考) 3D046 BB21 FF09 HH08 HH21 HH23 HH25 HH36 JJ01 KK06 KK07 KK08

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両の各車輪を独立に制動することによ
    って、そのヨーイングを制御する制御手段を備え、この
    車両の舵角、横方向加速度、走行速度および実ヨーレー
    トをそれぞれ検出し、前記舵角および走行速度から求め
    られる舵角ヨーレート、または前記横方向加速度および
    走行速度から求められる横加速度ヨーレートの少なくと
    もいずれかをパラメータとする目標ヨーレートを設定
    し、前記検出された実ヨーレートとこの目標ヨーレート
    の差の大小を、前記制御手段によるオーバステア制御介
    入とアンダステア制御介入の判断条件に用いる車両のヨ
    ーイング制御装置において、前記横加速度ヨーレートと
    実ヨーレートの差を時間積分する手段を設け、この時間
    積分値、すなわち車両のスリップ角の大小判断を、前記
    オーバステア制御介入の判断条件に加えたことを特徴と
    する車両のヨーイング制御装置。
  2. 【請求項2】 前記横加速度ヨーレートと実ヨーレート
    の差を時間微分する手段を設け、前記スリップ角の大小
    判断に用いる閾値を、この時間微分値の減少関数とした
    請求項1に記載の車両のヨーイング制御装置。
  3. 【請求項3】 前記オーバステア制御介入の判断条件に
    用いる横加速度ヨーレートと実ヨーレートの差の替わり
    に、この横加速度ヨーレートと実ヨーレートの差から、
    その差にローパスフィルタをかけて求めたオフセット量
    を差し引いた値を用いるようにした請求項1または2に
    記載の車両のヨーイング制御装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100357144C (zh) * 2004-05-13 2007-12-26 丰田自动车株式会社 车辆行驶控制装置
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