JP2005206005A - Vehicle behavior control device with lateral acceleration sensor and yaw rate sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、横加速度センサ及びヨーレートセンサを備えた車輌に係り、更に詳細には横加速度センサ及びヨーレートセンサの検出結果に基づき車輌の挙動を判定し制御する車輌の挙動制御装置に係る。 The present invention relates to a vehicle including a lateral acceleration sensor and a yaw rate sensor, and more particularly to a vehicle behavior control apparatus that determines and controls the behavior of a vehicle based on detection results of the lateral acceleration sensor and the yaw rate sensor.
自動車等の車輌の挙動制御装置の一つとして、例えば下記の特許文献1に記載されている如く、車速及び操舵角に基づき車輌の基準ヨーレートを演算し、基準ヨーレートと検出ヨーレートとの偏差の大きさがその基準値を越えているときには、各車輪の制動力を制御することにより車輌の挙動を制御する挙動制御装置であって、車輌の横加速度を車速にて除算した値として推定ヨーレートを演算し、車輌が直進走行状態にあるときの検出ヨーレートと推定ヨーレートとの偏差の大きさが所定値よりも大きいときに、ヨーレートセンサが異常であると判定し、挙動制御を中止するよう構成された車輌の挙動制御装置が従来より知られている。
As one of behavior control devices for vehicles such as automobiles, for example, as described in
上述の特許文献1に記載された従来の挙動制御装置によれば、ヨーレートセンサが異常であるときには、そのことを判定し、異常なヨーレートセンサの検出値に基づいて挙動制御が不適切に行われることを確実に防止することができる。
しかし上述の特許文献1に記載された従来の挙動制御装置に於いては、車輌の挙動悪化の指標値であるヨーレート偏差は車輌のヨーレート、車速、操舵角に基づいて演算されるのに対し、ヨーレートセンサの異常判定は車輌のヨーレート、車速、車輌の横加速度に基づいて行われる。そのため車輌の横加速度を検出する横加速度センサが異常であるときにも、異常な横加速度センサの検出値を必要としないヨーレート偏差に基づく挙動制御が不必要に中止されてしまうという問題がある。
However, in the conventional behavior control apparatus described in
また車輌の挙動悪化の指標値であるヨーレート偏差が車輌のヨーレート、車速、操舵角、車輌の横加速度に基づいて演算される挙動制御装置に於いて、車輌のヨーレートを検出するヨーレートセンサ及び車輌の横加速度を検出する横加速度センサに零点ずれの如き異常が生じていても、それらのセンサの異常が車輌の挙動悪化の指標値に対する影響を相互に相殺する異常である場合には、即ちヨーレートセンサ及び横加速度センサが正常ではなくても車輌の挙動悪化の指標値を大きい誤差なく演算し得る場合には、挙動制御を中止することなく継続することが好ましいが、上述の特許文献1に記載された従来の挙動制御装置に於いては、かかる状況に対処することができない。
Further, in a behavior control device in which a yaw rate deviation, which is an index value for deterioration of vehicle behavior, is calculated based on the yaw rate, vehicle speed, steering angle, and lateral acceleration of the vehicle, the yaw rate sensor for detecting the yaw rate of the vehicle and the vehicle Even if an abnormality such as a zero point deviation occurs in the lateral acceleration sensor that detects the lateral acceleration, if the abnormality of these sensors is an abnormality that mutually cancels the influence on the index value of the vehicle behavior deterioration, that is, the yaw rate sensor If the index value of the vehicle behavior deterioration can be calculated without a large error even if the lateral acceleration sensor is not normal, it is preferable to continue the behavior control without stopping, but it is described in
本発明は、従来の挙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、車輌の挙動悪化の指標値であるヨーレート偏差が車輌のヨーレート及び横加速度に基づいて演算される場合には、車輌の直進走行時に於ける車輌の挙動悪化の指標値に基づいて横加速度センサ若しくはヨーレートセンサセンサの異常の虞れを判定することにより、横加速度センサ若しくはヨーレートセンサセンサが異常である状況に於いてそれらの検出値に基づいて不適切な挙動制御が行われる虞れを効果的に低減しつつ、挙動制御が実行されてよい状況に於いて挙動制御が不必要に中止されてしまうことを防止することである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the conventional behavior control apparatus, and the main problem of the present invention is that the yaw rate deviation, which is an index value of the deterioration of the behavior of the vehicle, is the yaw rate and laterality of the vehicle. When the calculation is based on the acceleration, the lateral acceleration sensor or the yaw rate sensor sensor is determined based on the index value of the deterioration of the behavior of the vehicle when the vehicle is traveling straight, thereby determining whether the lateral acceleration sensor or the yaw rate sensor sensor is abnormal. In the situation where the yaw rate sensor sensor is abnormal, the behavior control can be performed in a situation where the behavior control may be executed while effectively reducing the possibility of inappropriate behavior control being performed based on the detected values. It is to prevent being canceled unnecessarily.
上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項1の構成、即ち車速をVとし車輌のスタビリティファクタをKhとして、横加速度センサにより検出される車輌の横加速度Gy及びヨーレートセンサセンサにより検出される車輌のヨーレートYrに基づきYr+KhGyVを含む値として車輌の挙動悪化の指標値を演算し、前記挙動悪化の指標値の大きさが基準値よりも大きいときに各車輪の制駆動力を制御することにより車輌の挙動を制御する車輌の挙動制御装置にして、車輌が直進走行状態にあるときのYr+KhGyVの大きさが異常判定の基準値よりも大きいときには、前記挙動悪化判定の基準値を標準値よりも大きくす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。 According to the present invention, the main problem described above is that according to the configuration of the present invention, that is, with the vehicle lateral acceleration Gy detected by the lateral acceleration sensor and the yaw rate sensor sensor, where the vehicle speed is V and the vehicle stability factor is Kh. Based on the detected yaw rate Yr of the vehicle, an index value of the vehicle behavior deterioration is calculated as a value including Yr + KhGyV, and the braking / driving force of each wheel is controlled when the behavior deterioration index value is larger than the reference value. Thus, the vehicle behavior control device for controlling the behavior of the vehicle is used, and when the magnitude of Yr + KhGyV when the vehicle is in the straight traveling state is larger than the reference value for abnormality determination, the reference value for the behavior deterioration determination is set as a standard. This is achieved by a vehicle behavior control device characterized by being larger than the value.
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項1の構成に於いて、操舵角をθとし、ステアリングギヤ比をNとし、車輌のホイールベースをLとして、
ΔYr=Yr+KhGyV−(θ×V)/(N×L)
に従って前記挙動悪化の指標値を演算するよう構成される(請求項2の構成)。
According to the present invention, in order to effectively achieve the main problems described above, in the configuration of
ΔYr = Yr + KhGyV− (θ × V) / (N × L)
The behavior deterioration index value is calculated according to the above (structure of claim 2).
また本発明によれば、上述の主要な課題を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、Yr+KhGyVの大きさが大きいほど前記挙動悪化判定の基準値を大きくするよう構成される(請求項3の構成)。
Further, according to the present invention, in order to effectively achieve the main problems described above, in the configuration of
一般に、車輌モデルによれば、スタビリティファクタをKhとし、車速をVとし、操舵角をθとし、ステアリングギヤ比をNとし、車輌のホイールベースをLとすると、車輌のヨーレートYrは下記の式1により表される。
Yr={1/(1+Kh×V×V)}×(θ×V)/(N×L) ……(1)
In general, according to the vehicle model, when the stability factor is Kh, the vehicle speed is V, the steering angle is θ, the steering gear ratio is N, and the vehicle wheelbase is L, the vehicle yaw rate Yr is expressed by the following equation: Represented by 1.
Yr = {1 / (1 + Kh × V × V)} × (θ × V) / (N × L) (1)
上記式1の両辺に(1+Kh×V×V)をかけると、下記の式2が得られ、車輌の横加速度をGyとすると、Gy=Yr×Vの関係より下記の式3が得られ、従って車速V、操舵角θ、車輌の横加速度Gyに基づき下記式4に従って車輌の基準のヨーレートYrtを演算することができる。
When (1 + Kh × V × V) is applied to both sides of the
Yr+Kh×(Yr×V)×V=(θ×V)/(N×L) ……(2)
Yr=(θ×V)/(N×L)−Kh×Gy×V ……(3)
Yrt=(θ×V)/(N×L)−Kh×Gy×V ……(4)
Yr + Kh × (Yr × V) × V = (θ × V) / (N × L) (2)
Yr = (θ × V) / (N × L) −Kh × Gy × V (3)
Yrt = (θ × V) / (N × L) −Kh × Gy × V (4)
よって車輌のヨーレートYrと基準ヨーレートYrtとの偏差ΔYrは下記の式5により表され、Yr+KhGyVを含む値として挙動悪化の指標値ΔYrを演算することができることが解る。
ΔYr=Yr−(θ×V)/(N×1)−Kh×Gy×V
=Yr+KhGyV−(θ×V)/(N×L) ……(5)
Therefore, the deviation ΔYr between the vehicle yaw rate Yr and the reference yaw rate Yrt is expressed by the following equation 5, and it can be understood that the behavior deterioration index value ΔYr can be calculated as a value including Yr + KhGyV.
ΔYr = Yr− (θ × V) / (N × 1) −Kh × Gy × V
= Yr + KhGyV- (θ × V) / (N × L) (5)
また車輌のヨーレートYrを検出するヨーレートセンサ及び車輌の横加速度Gyを検出する横加速度センサが正常であれば、車輌が直進走行状態にあるときのヨーレートYrと基準ヨーレートYrtとの偏差ΔYrは実質的に0になるので、車輌が直進走行状態にあるときのヨーレート偏差ΔYrの大きさが大きいときにはヨーレートセンサ若しくは横加速度センサが異常であると判定することができる。 If the yaw rate sensor for detecting the yaw rate Yr of the vehicle and the lateral acceleration sensor for detecting the lateral acceleration Gy of the vehicle are normal, the deviation ΔYr between the yaw rate Yr and the reference yaw rate Yrt when the vehicle is running straight is substantially Therefore, it can be determined that the yaw rate sensor or the lateral acceleration sensor is abnormal when the yaw rate deviation ΔYr is large when the vehicle is traveling straight.
特に車輌が直進走行状態にあるときには操舵角θは0であるが、操舵角θを検出する操舵角センサが正常であっても、操舵輪のアライメントにずれがある場合や路面の摩擦係数が非常に低い状況での加速時等に於いて、操舵角θの検出値がある程度の値になることがあるので、上記式5の操舵角θを含む項を除外したYr+KhGyVの大きさが大きいか否かによりヨーレートセンサ若しくは横加速度センサが異常であるか否か判定することができる。 In particular, when the vehicle is running straight, the steering angle θ is 0. However, even if the steering angle sensor that detects the steering angle θ is normal, the steering wheel is misaligned or the road surface friction coefficient is extremely high. Since the detected value of the steering angle θ may become a certain value during acceleration in a very low situation, whether or not the magnitude of Yr + KhGyV excluding the term including the steering angle θ in Equation 5 is large. Thus, it can be determined whether the yaw rate sensor or the lateral acceleration sensor is abnormal.
上記請求項1の構成によれば、車輌が直進走行状態にあるときのYr+KhGyVの大きさが異常判定の基準値よりも大きいときには、挙動悪化判定の基準値が標準値よりも大きくされるので、ヨーレートセンサ若しくは横加速度センサに異常が生じると、そのことを確実に判定することができると共に、異常なヨーレートセンサ若しくは横加速度センサの検出値に基づいて不適切な挙動制御が行われる虞れを効果的に低減することができる。 According to the configuration of the first aspect, when the magnitude of Yr + KhGyV when the vehicle is in the straight traveling state is larger than the reference value for abnormality determination, the reference value for behavior deterioration determination is made larger than the standard value. When an abnormality occurs in the yaw rate sensor or lateral acceleration sensor, this can be determined reliably, and there is an effect that inappropriate behavior control may be performed based on the detected value of the abnormal yaw rate sensor or lateral acceleration sensor. Can be reduced.
また上記請求項1の構成によれば、ヨーレートセンサ及び横加速度センサに異常が生じ、二つのセンサにより検出されるヨーレートYr及び横加速度Gy自体は車輌の実際の値とは異なる不正確な値であっても、それらのセンサの異常が車輌の挙動悪化の指標値に対する影響を相互に相殺する異常であり、Yr+KhGyVの大きさが異常判定の基準値以下であり、Yr+KhGyVの値を含む車輌の挙動悪化の指標値を正確に演算することができる場合には、挙動悪化判定の基準値が標準値に設定された状態にて車輌の挙動制御が実行されるので、ヨーレートセンサ及び横加速度センサの異常に拘らず車輌の挙動を効果的に安定化させることができる。 Further, according to the configuration of the first aspect, an abnormality occurs in the yaw rate sensor and the lateral acceleration sensor, and the yaw rate Yr and the lateral acceleration Gy detected by the two sensors are inaccurate values different from the actual values of the vehicle. Even if there is an abnormality in the sensors, the influence of the deterioration in the behavior of the vehicle on the index value is mutually canceled. The magnitude of Yr + KhGyV is equal to or less than the reference value for the abnormality determination, and the vehicle behavior including the value of Yr + KhGyV. When the deterioration index value can be calculated accurately, the behavior control of the vehicle is executed with the reference value for the behavior deterioration determination set to the standard value, so the yaw rate sensor and lateral acceleration sensor malfunction. Regardless of this, the behavior of the vehicle can be effectively stabilized.
また上記請求項2の構成によれば、操舵角をθとし、ステアリングギヤ比をNとし、車輌のホイールベースをLとして、
ΔYr=Yr+KhGyV−(θ×V)/(N×L)
に従って挙動悪化の指標値が演算されるので、挙動悪化の指標値ΔYrに基づいて車輌の挙動が悪化しているか否かを正確に判定することができる。
According to the configuration of claim 2, the steering angle is θ, the steering gear ratio is N, the vehicle wheelbase is L,
ΔYr = Yr + KhGyV− (θ × V) / (N × L)
Accordingly, the behavior deterioration index value is calculated according to the above, and therefore it is possible to accurately determine whether or not the vehicle behavior has deteriorated based on the behavior deterioration index value ΔYr.
また上記請求項3の構成によれば、Yr+KhGyVの大きさが大きいほど挙動悪化判定の基準値が大きくされるので、Yr+KhGyVの大きさが大きく、ヨーレートセンサ若しくは横加速度センサの異常の程度が高いほど挙動悪化判定の基準値を大きくし、センサの異常に起因して適切な挙動制御を行う虞れが高いほど、不適切な挙動制御が行われる虞れを低減することができる。 According to the third aspect of the present invention, the larger the magnitude of Yr + KhGyV is, the larger the reference value for determination of behavior deterioration is. Therefore, the magnitude of Yr + KhGyV is larger and the degree of abnormality of the yaw rate sensor or lateral acceleration sensor is higher. As the reference value of the behavior deterioration determination is increased and the risk of performing appropriate behavior control due to the abnormality of the sensor is higher, the risk of inappropriate behavior control being performed can be reduced.
[課題解決手段の好ましい態様]
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項1乃至3の構成に於いて、車輌が直進走行状態にあるときの所定の時間に亘るYr+KhGyVの平均値の大きさが基準値よりも大きいときに、挙動悪化判定の基準値を標準値よりも大きくするよう構成される(好ましい態様1)。
[Preferred embodiment of problem solving means]
According to one preferable aspect of the present invention, in the configuration of the first to third aspects, the average value of Yr + KhGyV over a predetermined time when the vehicle is running straight is larger than the reference value. Sometimes, the reference value for the behavior deterioration determination is configured to be larger than the standard value (preferred aspect 1).
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項1乃至3の構成に於いて、車輌のヨーレート、車輌の横加速度、操舵角以外の車輌のパラメータに基づいて車輌が直進走行状態にあるか否かを判定するよう構成される(好ましい態様2)。 According to another preferred aspect of the present invention, in the configuration of the above first to third aspects, the vehicle is brought into a straight traveling state based on vehicle parameters other than the yaw rate of the vehicle, the lateral acceleration of the vehicle, and the steering angle. It is configured to determine whether or not there is (preferred aspect 2).
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様2の構成に於いて、左右の車輪速度差に基づいて車輌が直進走行状態にあるか否かを判定するよう構成される(好ましい態様3)。 According to another preferable aspect of the present invention, in the configuration of the preferable aspect 2, it is configured to determine whether or not the vehicle is in a straight traveling state based on a difference between the left and right wheel speeds (preferably Aspect 3).
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様2の構成に於いて、GPS(全地球測位システム)による車輌の位置変化情報に基づいて車輌が直進走行状態にあるか否かを判定するよう構成される(好ましい態様4)。 According to another preferred aspect of the present invention, in the configuration of the preferred aspect 2 described above, whether or not the vehicle is in a straight traveling state based on the position change information of the vehicle by GPS (Global Positioning System). It is comprised so that it may determine (Preferable aspect 4).
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項1乃至3の構成に於いて、車輌が直進走行状態にあるときのYr+KhGyVの大きさが異常判定の第一の基準値よりも大きく且つ第一の基準値よりも大きい第二の基準値以下であるときに、挙動悪化判定の基準値を標準値よりも大きくし、車輌が直進走行状態にあるときのYr+KhGyVの大きさが異常判定の第二の基準値よりも大きいときに、各車輪の制駆動力を制御することによる車輌の挙動制御を中止するよう構成される(好ましい態様5)。
According to another preferred aspect of the present invention, in the configuration of
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項1乃至3の構成に於いて、異常判定の基準値は車速が高いほど小さくなるよう車速に応じて可変設定されるよう構成される(好ましい態様6)。
According to another preferred aspect of the present invention, in the configuration of
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施例について詳細に説明する。 The present invention will now be described in detail with reference to a few preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明による車輌の挙動制御装置の実施例1を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration
図1に於いて、10FL及び10FRはそれぞれ車輌12の左右の前輪を示し、10RL及び10RRはそれぞれ左右の後輪を示している。操舵輪である左右の前輪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。
In FIG. 1, 10FL and 10FR represent the left and right front wheels of the
各車輪の制動力は制動装置20の油圧回路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22はオイルリザーバ、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説明する如く電子制御装置30により制御される。
The braking force of each wheel is controlled by controlling the braking pressure of the wheel cylinders 24FR, 24FL, 24RR, 24RL by the
車輪10FR〜10RLにはそれぞれ対応する車輪の車輪速度(回転速度)Vwi(i=fl、fr、rl、rr)を検出する車輪速度センサ32FR〜32RLが設けられている。また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が設けられており、車輌12にはマスタシリンダ圧力Pmを検出する圧力センサ36、車輌のヨーレートYrを検出するヨーレートセンサ38、車輌の横加速度Gyを検出する横加速度センサ40が設けられている。尚操舵角センサ34、ヨーレートセンサ38、横加速度センサ40は車輌の左旋回方向を正としてそれぞれ操舵角、ヨーレート、横加速度を検出する。
Wheel speed sensors 32FR to 32RL that detect wheel speeds (rotational speeds) Vwi (i = fl, fr, rl, rr) of the corresponding wheels are provided on the wheels 10FR to 10RL, respectively. The steering column connected to the
図示の如く、車輪速度センサ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、圧力センサ36により検出されたマスタシリンダ圧力Pmを示す信号、ヨーレートセンサ38により検出された車輌のヨーレートYrを示す信号、横加速度センサ40により検出された車輌の横加速度Gyを示す信号は電子制御装置30に入力される。尚図には詳細に示されていないが、電子制御装置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。
As shown in the figure, a signal indicating the wheel speed Vwi detected by the wheel speed sensors 32FR to 32RL, a signal indicating the steering angle θ detected by the
電子制御装置30は、後述の如く図2に示されたフローチャートに従い、ヨーレートYrと目標ヨーレートYrtとの偏差であってYr+KhGyVを含む値として挙動悪化の程度を示す指標値ΔYrを演算し、指標値ΔYrの絶対値が基準値Yro以上であるときには、指標値ΔYrの絶対値に応じて車輌の挙動を安定化させるための各車輪の目標制動圧Pti(i=fl、fr、rl、rr)を演算し、各車輪の制動圧Piが目標制動圧Ptiになるよう制御することにより挙動安定化制御を行う。尚フローチャートとしては示されていないが、電子制御装置30は、指標値ΔYrの絶対値が基準値Yro未満であるときには、各車輪の制動圧Piがマスタシリンダ圧力Pmに基づく目標制動圧Ptiになるよう制御する通常の制動力制御を行う。
The
特に電子制御装置30は、後述の如く図3に示されたフローチャートに従い、車輌が直進走行状態にあるときに、Yr+KhGyVの絶対値の平均値が基準値Th1(正の定数)よりも大きいか否かを判定し、Yr+KhGyVの絶対値の平均値が基準値Th1以下であるときには基準値Yroを標準値Yro1(正の定数)に設定し、Yr+KhGyVの絶対値の平均値が基準値Th1よりも大きいときには、ヨーレートセンサ38若しくは横加速度センサ40が異常である可能性が高いので、基準値Yroを標準値Yro1よりも大きい正の定数Yro2に設定する。
In particular, the
次に図2に示されたフローチャートを参照して実施例に於ける挙動制御ルーチンについて説明する。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。 Next, a behavior control routine in the embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The control according to the flowchart shown in FIG. 2 is started by closing an ignition switch not shown in the figure, and is repeatedly executed at predetermined time intervals.
まずステップ10に於いては各車輪の車輪速度Vwiを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ30に於いては各車輪の車輪速度Vwiに基づき当技術分野に於いて公知の要領にて車速Vが演算され、上記式5に従って挙動悪化の程度を示す指標値ΔYr、即ち車輌のヨーレートYrと基準ヨーレートYrtとの偏差が演算される。
First, at step 10, a signal indicating the wheel speed Vwi of each wheel is read, and at
ステップ40に於いては指標値ΔYrの絶対値が挙動判定の基準値Yro以上であるか否かの判別、即ち車輌の挙動がスピン状態の如く悪化してい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10へ戻り、肯定判別が行われたときにはステップ50へ進む。
In
ステップ50に於いてはsignYrを車輌のヨーレートYrの符号として、指標値ΔYr、即ち車輌のヨーレートYrと車輌の基準ヨーレートYrtとの偏差Yr−YrtとsignYrとの積が正の値であるか否かの判別、換言すれば車輌のヨーレートが旋回方向に増大するスピン状態であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ60に於いて指標値ΔYrの絶対値に基づき図6に示されたグラフに対応するマップよりスピン制御量Scが演算され、否定判別が行われたときにはステップ70に於いて指標値ΔYrの絶対値に基づき図7に示されたグラフに対応するマップよりドリフトアウト制御量Dcが演算される。
In
ステップ80に於いてはスピン制御量Sc又はドリフトアウト制御量Dc及び車輌の旋回方向に基づき各車輪の目標制動圧Ptiが演算されると共に、各車輪の制動圧Piが目標制動圧Ptiになるよう制御されることにより所定の車輪に車輌挙動を安定化させるための制動力が付与される。尚この場合ステップ50に於いて肯定判別が行われ車輌がスピン状態にあるときには所定の車輪は旋回外側前輪に設定され、ステップ50に於いて否定判別が行われ車輌がドリフトアウト状態にあるときには所定の車輪は左右の後輪に設定される。
In
次に図3に示されたフローチャートを参照して図示の実施例1に於ける横加速度センサ及びヨーレートセンサの動作状態判定及び基準値設定制御ルーチンについて説明する。尚図3に示されたフローチャートによる制御も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。
Next, the operation state determination and reference value setting control routine of the lateral acceleration sensor and the yaw rate sensor in the illustrated
まずステップ110に於いては各車輪の車輪速度Vwiを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ120に於いては車輌のトレッドをTrとして下記の式6に従って左右輪の車輪速度差に基づく車輌の推定ヨーレートYrwが演算される。
Yrw=(Vwfr−Vwfl)/Tr ……(6)
First, in
Yrw = (Vwfr−Vwfl) / Tr (6)
ステップ130に於いては推定ヨーレートYrwの絶対値が基準値Yrwo(正の定数)未満であるか否かの判別、即ち車輌が実質的に直進走行状態にあるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ140に於いてカウンタのカウント値CTが1インクリメントされ、否定判別が行われたときにはステップ150に於いてカウンタのカウント値CTが0にリセットされると共に、Yr+KhGyVの積算値Accが0にリセットされ、しかる後図3に示されたルーチンによる制御が一旦終了される。
In
ステップ160に於いてはAccfを後述のステップ240に於いて演算されるYr+KhGyVの積算値又は後述のステップ170に於いて否定判別が行われた場合に於けるYr+KhGyVの積算値Accの前回値として、下記の式7に従ってYr+KhGyVの積算値Accが演算される。
Acc=Accf+Yr+KhGyV ……(7)
In
Acc = Accf + Yr + KhGyV (7)
ステップ170に於いてはカウンタのカウント値CTが基準値CTo(正の一定の整数)以上であるか否かの判別、即ち車輌の直進走行状態及びYr+KhGyVの積算値Accの演算がCToサイクルに亘り連続して継続されたか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときには図3に示されたルーチンによる制御が一旦終了され、肯定判別が行われたときにはステップ180へ進む。
In
ステップ180に於いてはYr+KhGyVの積算値Accの平均値|Acc|/CToが異常判定の基準値Th1よりも大きいか否かの判定が行われ、否定判別が行われたときにはステップ190に於いて挙動悪化判定の基準値Yroが標準値Yro1に設定され、肯定判別が行われたときにはステップ200に於いてヨーレートセンサ38若しくは横加速度センサ40が異常である可能性が高いので、基準値Yroが標準値Yro1よりも大きい正の定数Yro2に設定される。
In
ステップ250に於いてはYr+KhGyVの積算値Accより最も早く演算されたYr+KhGyVの値が減算された値として積算値Acc′が演算されると共に、積算値Acc′が次回サイクルのYr+KhGyVの積算値Accの前回値Accfに設定される。 In step 250, the integrated value Acc 'is calculated as a value obtained by subtracting the Yr + KhGyV value calculated earlier than the integrated value Acc of Yr + KhGyV. Set to the previous value Accf.
かくして図示の実施例1によれば、ステップ30に於いて車輌の横加速度Gy及び車輌のヨーレートYrに基づきYr+KhGyVを含む値として挙動悪化の程度を示す指標値ΔYrが演算され、ステップ40に於いて指標値ΔYrの大きさが挙動悪化判定の基準値Yro以上であるか否かの判別により車輌の挙動が悪化しているか否かの判別が行われ、車輌の挙動が悪化していると判別されたときには、ステップ50に於いて車輌がスピン状態にあるかドリフトアウト状態にあるかの判別が行われる。
Thus, according to the first embodiment shown in the figure, in
そして車輌がスピン状態にあると判別されたときには、ステップ60に於いて指標値ΔYrの絶対値に基づきスピン制御量Scが演算され、車輌がドリフトアウト状態にあると判別れたときには、ステップ70に於いて指標値ΔYrの絶対値に基づきドリフトアウト制御量Dcが演算され、ステップ80に於いてスピン制御量Sc又はドリフトアウト制御量Dcに基づき各車輪の制動圧が制御されることにより、車輌の挙動が安定化される。
When it is determined that the vehicle is in the spin state, the spin control amount Sc is calculated based on the absolute value of the index value ΔYr in
この場合、ステップ40に於ける車輌の挙動悪化判定の基準値Yroは、図3に示されたフローチャートに従って車輌が直進走行状態にあるときのCToサイクルに亘るYr+KhGyVの積算値Accの絶対値の平均値|Acc|/CToにより可変設定され、平均値|Acc|/CToが異常判定の基準値Th1以下であるときには標準値Yro1に設定され、平均値|Acc|/CToが異常判定の基準値Th1よりも大きくヨーレートセンサ38若しくは横加速度センサ40が異常である可能性が高いときには標準値Yro1よりも大きい正の定数Yro2に設定される。
In this case, the reference value Yro for determining the deterioration of the vehicle behavior in
従って図示の実施例1によれば、ヨーレートセンサ38若しくは横加速度センサ40に異常が生じ、Yr+KhGyVの積算値Accの平均値|Acc|/CToが異常判定の基準値Th1よりも大きくなると、ステップ180に於いて肯定判別が行われることにより、ヨーレートセンサ38若しくは横加速度センサ40に異常が生じたことを確実に判別することができると共に、車輌の挙動悪化判定の基準値Yroが大きくされることにより挙動安定化制御が実行され難くなるので、異常なヨーレートセンサ38若しくは横加速度センサ40の検出値に基づいて不適切な挙動制御が行われる虞れを効果的に低減することができる。
Therefore, according to the first embodiment shown in the figure, when an abnormality occurs in the
また図示の実施例1によれば、ヨーレートセンサ38及び横加速度センサ40に異常が生じ、二つのセンサにより検出されるヨーレートYr及び横加速度Gy自体は車輌の実際の値とは異なる不正確な値であっても、それらのセンサの異常が車輌の挙動悪化の指標値ΔYrに対する影響を相互に相殺する異常であり、Yr+KhGyVの大きさが異常判定の基準値Th1以下であり、Yr+KhGyVの値を含む車輌の挙動悪化の指標値ΔYrを正確に演算することができる場合には、挙動悪化判定の基準値Yroが標準値Yro1に設定された状態にて車輌の挙動安定化制御が実行されるので、ヨーレートセンサ38及び横加速度センサ40の異常に拘らず車輌の挙動を効果的に安定化させることができる。
Also, according to the illustrated
図4は本発明による車輌の挙動制御装置の実施例2に於ける挙動制御ルーチンを示すフローチャート、図5は実施例2に於ける横加速度センサ及びヨーレートセンサの動作状態判定及び基準値設定制御ルーチンを示すフローチャートである。尚図4及び図5に於いて、それぞれ図2及び図3に示されたステップと同一のステップには図2及び図3に於いて付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。また図4及び図5に於いて、フラグFeはヨーレートセンサ38若しくは横加速度センサ40が適正な挙動制御を実行し得ないほど異常であるか否かに関するものであり、1はヨーレートセンサ38若しくは横加速度センサ40が適正な挙動制御を実行し得ないほど異常であることを意味する。
FIG. 4 is a flowchart showing a behavior control routine in the second embodiment of the vehicle behavior control apparatus according to the present invention, and FIG. 5 shows operation state determination and reference value setting control routine of the lateral acceleration sensor and the yaw rate sensor in the second embodiment. It is a flowchart which shows. 4 and 5, the same step numbers as those shown in FIGS. 2 and 3 are assigned to the same steps as those shown in FIGS. 2 and 3, respectively. . 4 and 5, the flag Fe relates to whether or not the
この実施例2の挙動制御ルーチンに於いては、ステップ30に先立ってステップ20に於いてフラグFeが1であるか否かの判別、即ちヨーレートセンサ38若しくは横加速度センサ40が適正な挙動制御を実行し得ないほど異常であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときには図4に示されたルーチンによる制御が一旦終了され、否定判別が行われたときにはステップ30へ進む。尚他のステップは上述の実施例1の場合と同様に実行される。
In the behavior control routine of the second embodiment, it is determined whether or not the flag Fe is 1 at
尚図には示されていないが、制動力の制御による挙動安定化制御の実行中にステップ20に於いて肯定判別が行われたときには、各車輪の制動圧Piが急変しないよう、各車輪の制動圧Piは漸次マスタシリンダ圧力Pmに基づく目標制動圧Ptiになるよう制御される。
Although not shown in the figure, when an affirmative determination is made in
またこの実施例2の動作状態判定及び基準値設定制御ルーチンルーチンに於いては、ステップ170に於いて肯定判別が行われると、ステップ200に於いてYr+KhGyVの積算値Accの平均値|Acc|/CToが異常判定の第二の基準値Th2(基準値Th1よりも大きい正の定数)よりも大きいか否かの判定が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ210に於いてフラグFeが1にセットされ、否定判別が行われたときにはステップ220へ進む。
In the operation state determination and reference value setting control routine routine of the second embodiment, if an affirmative determination is made in
ステップ220に於いてはYr+KhGyVの積算値Accの絶対値が大きいほど基準値Yroが大きくなるよう、Yr+KhGyVの積算値Accの絶対値に基づき図8に示されたグラフに対応するマップより挙動悪化判定の基準値Yroが演算され、ステップ230に於いてはフラグFeが0にリセットされる。尚他のステップは上述の実施例1の場合と同様に実行される。
In
かくして図示の実施例2によれば、上述の実施例1の場合と同様、ヨーレートセンサ38若しくは横加速度センサ40に異常が生じると、そのことを確実に判別し、異常なヨーレートセンサ38若しくは横加速度センサ40の検出値に基づいて不適切な挙動制御が行われる虞れを効果的に低減することができると共に、二つのセンサの異常が車輌の挙動悪化の指標値ΔYrに対する影響を相互に相殺する異常である場合には、車輌の挙動安定化制御が中止されないので、ヨーレートセンサ38及び横加速度センサ40の異常に拘らず車輌の挙動を効果的に安定化させることができる。
Thus, according to the illustrated second embodiment, as in the first embodiment described above, when an abnormality occurs in the
特に図示の実施例2によれば、Yr+KhGyVの積算値Accの平均値|Acc|/CToが異常判定の第二の基準値Th2よりも大きいときには、ステップ210に於いてフラグFeが1にセットされ、ステップ20に於いて肯定判別が行われることにより制動力の制御による挙動安定化制御が中止されるので、異常なヨーレートセンサ38及び横加速度センサ40の検出値に基づいて不適切な挙動安定化制御が実行されることを確実に防止することができる。
In particular, according to the illustrated embodiment 2, when the average value | Acc | / CTo of the integrated value Acc of Yr + KhGyV is larger than the second reference value Th2 for abnormality determination, the flag Fe is set to 1 in step 210. Since the affirmative determination is made in
尚図示の実施例1及び2によれば、ステップ180、200に於いてCToサイクルに亘るYr+KhGyVの積算値Accの平均値|Acc|/CToが異常判定の基準値Th1、Th2よりも大きいか否かの判定が行われるので、Yr+KhGyVの瞬時値が異常判定の基準値Th1、Th2よりも大きいか否かの判定が行われる場合に比して、挙動悪化判定の基準値Yroが不必要に大きくされたり車輌の挙動安定化制御が不必要に中止されたりする虞れを効果的に低減することができる。
According to the first and second embodiments shown in the drawing, whether or not the average value | Acc | / CTo of the integrated value Acc of Yr + KhGyV over the CTo cycle is larger than the reference values Th1 and Th2 for abnormality determination in
また図示の実施例1及び2によれば、車輌が直進走行状態にあるか否かの判別は左右輪の車輪速度差に基づく車輌の推定ヨーレートYrwに基づいて行われるようになっているので、車輌が直進走行状態にあるか否かの判別が車輌のヨーレートYr若しくは車輌の横加速度Gyに基づいて行われる場合に比して、ヨーレートセンサ38若しくは横加速度センサ40の異常の影響を確実に排除することができ、また車輌が直進走行状態にあるか否かの判別が操舵角θに基づいて行われる場合に比して、操舵輪のアライメントにずれがある場合や路面の摩擦係数が非常に低い状況での加速時等に於いても正確に車輌の直進走行状態を判定することができる。
Further, according to the first and second embodiments shown in the drawings, it is determined whether or not the vehicle is in a straight traveling state based on the estimated yaw rate Yrw of the vehicle based on the wheel speed difference between the left and right wheels. Compared with the case where the determination of whether or not the vehicle is traveling straight is based on the yaw rate Yr of the vehicle or the lateral acceleration Gy of the vehicle, the influence of the abnormality of the
また図示の実施例1及び2によれば、挙動悪化の程度を示す指標値ΔYrは上記式5に従って車輌の横加速度Gyを含む値として演算されるので、前述の特許文献1に記載された従来の挙動制御装置の如く、車輌の挙動悪化の指標値が車輌のヨーレート、車速、操舵角に基づいて演算される場合に比して、車輌が左右方向に路面が傾斜した走行路(バンク)を走行する場合にも、路面の傾斜に起因する横力の影響を相殺して車輌の挙動安定化制御を好ましく実行することができる。
Further, according to the first and second embodiments shown in the figure, the index value ΔYr indicating the degree of behavior deterioration is calculated as a value including the lateral acceleration Gy of the vehicle according to the above formula 5, so that the conventional technique described in the above-mentioned
以上に於いては本発明を特定の実施例について詳細に説明したが、本発明は上述の実施例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例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。 Although the present invention has been described in detail with reference to specific embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various other embodiments are possible within the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art.
例えば上述の各実施例に於いては、車輌が直進走行状態にあるか否かの判別は左右輪の車輪速度差に基づく車輌の推定ヨーレートYrwに基づいて行われるようになっているが、左右輪の車輪速度差自体に基づいて行われてもよく、またGPS(全地球測位システム)による車輌の位置変化情報に基づいて行われてもよい。 For example, in each of the above-described embodiments, whether or not the vehicle is in a straight traveling state is determined based on the estimated yaw rate Yrw of the vehicle based on the wheel speed difference between the left and right wheels. It may be performed based on the wheel speed difference itself of the wheels, or may be performed based on vehicle position change information by GPS (Global Positioning System).
また上述の各実施例に於いては、左右輪の車輪速度差に基づく車輌の推定ヨーレートYrwは左右前輪の車輪速度Vwfl及びVwfrに基づいて演算されるようになっているが、左右輪の車輪速度差に基づく車輌の推定ヨーレートYrwは左右後輪の車輪速度Vwrl及びVwrrに基づいて演算されてもよく、また左前後輪の車輪速度Vwfl及びVwrlの平均値と右前後輪の車輪速度Vwfr及びVwrrの平均値とに基づいて演算されるよう修正されてもよい。 In each of the above embodiments, the estimated yaw rate Yrw of the vehicle based on the wheel speed difference between the left and right wheels is calculated based on the wheel speeds Vwfl and Vwfr of the left and right front wheels. The estimated yaw rate Yrw of the vehicle based on the speed difference may be calculated based on the wheel speeds Vwrl and Vwrr of the left and right rear wheels, and the average value of the wheel speeds Vwfl and Vwrl of the left front and rear wheels and the wheel speed Vwfr of the right front and rear wheels. The calculation may be made based on the average value of Vwrr.
また上述の各実施例に於いては、ステップ180、200に於いてCToサイクルに亘るYr+KhGyVの積算値Accの平均値|Acc|/CToが異常判定の基準値Th1、Th2よりも大きいか否かの判定が行われるようになっているが、Yr+KhGyVの瞬時値が異常判定の基準値Th1、Th2よりも大きい状況が所定の時間以上継続したか否かの判定が行われるよう修正されてもよい。
In each of the above-described embodiments, whether or not the average value | Acc | / CTo of the integrated value Acc of Yr + KhGyV over the CTo cycle is larger than the reference values Th1 and Th2 for the abnormality determination in
また上述の各実施例に於いては、異常判定の基準値Th1は定数であるが、横加速度センサの異常に起因する車輌の横加速度Gyの誤差が小さくても、車速Vが高いほどYr+KhGyVに与える車輌の横加速度Gyの影響が大きくなるので、異常判定の基準値Th1は車速Vが高いほど小さくなるよう車速Vに応じて可変設定されてもよい。 In each of the above-described embodiments, the abnormality determination reference value Th1 is a constant. Even if the error of the lateral acceleration Gy of the vehicle due to the abnormality of the lateral acceleration sensor is small, the higher the vehicle speed V, the more Yr + KhGyV. Since the influence of the lateral acceleration Gy of the applied vehicle is increased, the abnormality determination reference value Th1 may be variably set according to the vehicle speed V so that it decreases as the vehicle speed V increases.
また上述の各実施例に於いては、車輌の挙動が悪化しているときには、所定の車輪の制動力が制御されることにより車輌の挙動が安定化されるようになっているが、車輌挙動の安定化は車輪の制動力及び駆動力が制御されることにより達成されるよう修正されてもよい。 In each of the above-described embodiments, when the behavior of the vehicle is deteriorated, the behavior of the vehicle is stabilized by controlling the braking force of a predetermined wheel. May be modified to be achieved by controlling the braking and driving forces of the wheels.
また上述の実施例1に於いては、Yr+KhGyVの積算値Accの平均値|Acc|/CToが大きくても車輌挙動の安定化が中止されないようになっているが、実施例1に於いても上述の実施例2の場合と同様、Yr+KhGyVの積算値Accの平均値|Acc|/CToが異常判定の第二の基準値Th2よりも大きいときには車輌挙動の安定化が中止されるよう修正されてもよい。 In the first embodiment, the stabilization of the vehicle behavior is not stopped even if the average value | Acc | / CTo of the integrated value Acc of Yr + KhGyV is large. As in the case of the above-described second embodiment, when the average value | Acc | / CTo of the integrated value Acc of Yr + KhGyV is larger than the second reference value Th2 for abnormality determination, the vehicle behavior stabilization is corrected. Also good.
更に上述の実施例2に於いては、Yr+KhGyVの積算値Accの平均値|Acc|/CToが異常判定の第二の基準値Th2よりも大きいときには車輌挙動の安定化が中止されるようになっているが、Yr+KhGyVの積算値Accの平均値|Acc|/CToが異常判定の第二の基準値Th2よりも大きいときには、車輌挙動の安定化が中止されることなく、挙動悪化判定の基準値Yroが例えば図8に於いて太い破線又は一点鎖線にて示されている如く演算されるよう修正されてもよい。 Further, in the second embodiment, the stabilization of the vehicle behavior is stopped when the average value | Acc | / CTo of the integrated value Acc of Yr + KhGyV is larger than the second reference value Th2 of the abnormality determination. However, when the average value | Acc | / CTo of the integrated value Acc of Yr + KhGyV is larger than the second reference value Th2 for the abnormality determination, the stabilization of the vehicle behavior is not stopped, and the reference value for the behavior deterioration determination For example, Yro may be modified so as to be calculated as indicated by a thick broken line or an alternate long and short dash line in FIG.
10FR〜10RL 車輪
20 制動装置
28 マスタシリンダ
30 電子制御装置
32FR〜32RL 車輪速度センサ
34 操舵角センサ
36 圧力センサ
38 ヨーレートセンサ
40 横加速度センサ
10FR to
Claims (3)
ΔYr=Yr+KhGyV−(θ×V)/(N×L)
に従って前記挙動悪化の指標値を演算することを特徴とする請求項1に記載の車輌の挙動制御装置。 The steering angle is θ, the steering gear ratio is N, the vehicle wheelbase is L,
ΔYr = Yr + KhGyV− (θ × V) / (N × L)
The vehicle behavior control device according to claim 1, wherein the behavior deterioration index value is calculated according to the following.
The vehicle behavior control device according to claim 1 or 2, wherein the reference value for the behavior deterioration determination is increased as the magnitude of Yr + KhGyV increases.
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JP2007161143A (en) * | 2005-12-15 | 2007-06-28 | Advics:Kk | Vehicle stabilization controller |
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- 2004-01-22 JP JP2004013863A patent/JP2005206005A/en active Pending
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