JP2006027388A - 車両の姿勢制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両の姿勢制御装置の制御装置は、旋回中の車両のスタビリティファクタを同車両の挙動に基づいて導出してその導出結果を推定スタビリティファクタとし、その推定スタビリティファクタと基準スタビリティファクタとの比較を行い(ステップ114,116)、その比較結果に基づいて姿勢制御要否判定感度を変更して(ステップ118,130,134)車両の姿勢制御を行う(ステップ126)。
【選択図】 図2
Description
(数1)
A={(V−δ)/(γ−L)−1}/V2
なお、上記数1からも明らかなように、この場合演算されるスタビリティファクタAは、車体速V、前輪操舵角δ及び実ヨーレートγに基づき得られるものである。従って、ここで求められるスタビリティファクタは、車両1に固有の値として予め与えられるものではなく、あくまで車両1の実際の安定旋回運動を基準として演算を行った結果、推定されるスタビリティファクタ、いわば計算スタビリティファクタである。
以下、本発明による車両の姿勢制御装置の第1の実施の形態について図面を参照して説明する。この車両の姿勢制御装置は、図1に示すように、車両の左右前後輪Wfl,Wfr,Wrl,Wrrに対しそれぞれ独立に制動力を付与可能な車両用制動装置20を備えた後輪駆動の車両Mに適用されている。
ハンドル角度θ=前回のハンドル角度θ+加算値×Δθ
上記数1の加算値は、ハンドル15の回転方向を示すものであり、操舵角センサ31から入力された2相パルス列信号の前回値および今回値の変化の仕方に基づいて決定される。例えば、前回値と今回値が(0,0)と同じであれば加算値は0であり、(0,0)の前回値が(0,1)となれば加算値は+1であり、(0,0)の前回値が(1,0)となれば加算値は−1である。
操舵輪の切れ角ξ=C×ハンドル角度θ
なお、Cはハンドル角度θに対する操舵輪の切れ角ξの比例定数である。また、ハンドルの遊びなどに起因するハンドルのずれを補正した補正ハンドル角度をハンドル角度θに基づいてそれぞれ導出してその補正ハンドル角度を用いて操舵輪の切れ角ξを算出するようにしてもよい。なお、操舵輪の切れ角ξとは、車両Mが直進する方向に対する操舵輪の操舵方向の角度のことをいう。
基準スタビリティファクタA_REFと推定スタビリティファクタA_ESTが同一の場合、図7に示す領域A2においては、推定スタビリティファクタが実スタビリティファクタとほぼ一致するので、適正な制御(オーバステア(OS)およびアンダステア(US)制御)が行われる。また、領域A4においては、OS制御が過剰(過敏)になりやすくUS制御が不足気味(鈍感)になりやすいが、その程度は領域A6に比べて軽いものである。また、領域A8においては、US制御が過剰(過敏)になりやすくOS制御が不足気味(鈍感)になりやすいが、その程度は領域A9に比べて軽いものである。したがって、領域A2,A6,A8において姿勢制御要否判定感度を変更する必要性はないか、あるいは必要性があってもその程度は軽いものである。なお、図7に示す各領域A1〜A9は、図14に示す各領域A1〜A9と同一のものである。
基準スタビリティファクタA_REFより推定スタビリティファクタA_ESTが小さい場合、図7に示す領域A7、領域A9、および領域A8の下半分においては、US制御が過剰(過敏)になりやすくOS制御が不足(鈍感)になりやすい。特に領域A9においては、顕著である。一方、これらの領域はUS傾向が強いので(US状態であるので)、この傾向を打ち消すためにUS制御が行われる。また、領域A1および領域A2の下半分においては、適正な制御が行われ、領域A4の下半分においては、OS制御が過剰(過敏)になりやすくUS制御が不足気味(鈍感)になりやすい。一方、これらの領域はOS傾向が強いので(OS状態であるので)、この傾向を打ち消すためにOS制御が行われるため、実質的にUS制御の必要性が少ない。したがって、領域A7〜A9において姿勢制御要否判定感度、特にUS制御要否判定感度を低下する必要性がある。
基準スタビリティファクタA_REFより推定スタビリティファクタA_ESTが大きい場合、図7に示す領域A5、領域A6、および領域A4の上半分においては、OS制御が過剰(過敏)になりやすくUS制御が不足(鈍感)になりやすい。特に領域A6においては、顕著である。一方、これらの領域はOS傾向が強いので、この傾向を打ち消すためにOS制御が行われる。また、領域A3および領域A2の上半分においては、適正な制御が行われ、領域A8の上半分においては、US制御が過剰(過敏)になりやすくOS制御が不足気味(鈍感)になりやすい。一方、これらの領域はUS傾向が強いので(US状態であるので)、この傾向を打ち消すためにUS制御が行われるため、実質的にOS制御の必要性が少ない。したがって、領域A4〜A6において姿勢制御要否判定感度、特にOS制御要否判定感度を低下する必要性がある。
次に、上述した本発明による車両の姿勢制御装置の第2の実施の形態について図面を参照して説明する。上述した第1の実施の形態においては、制御装置30が、スタビリティファクタに基づいて導出されたヨーレート偏差Δωと制御介入閾値であるUS制御介入閾値TusおよびOS制御介入閾値Tosとの比較を行いその比較結果に応じて車両の姿勢制御を行うものであり、推定スタビリティファクタA_ESTと基準スタビリティファクタA_REFとの比較結果に基づいて制御介入閾値を変更することにより、姿勢制御要否判定感度を変更するようにしていたが、これに代えて、本第2の実施形態においては、制御装置30が、推定スタビリティファクタA_ESTと基準スタビリティファクタA_REFの比較結果に基づいてスタビリティファクタを補正することにより、姿勢制御要否判定感度を変更するようにしている。
基準スタビリティファクタA_REFと推定スタビリティファクタA_ESTが同一の場合、特に基準スタビリティファクタA_REFをスタビリティファクタ領域の中間に設定した場合、車両はUS制御およびOS制御が過剰になりにくいので、US制御およびOS制御要否判定を鈍感にする必要は少ない。すなわち、US制御介入閾値またはOS制御介入閾値に対してヨーレート偏差Δωを乖離させるなどの補正の必要は少ない。したがって、上述した数6によって車体速度V、車両の操舵角ξおよび推定スタビリティファクタA_ESTに基づいて、US制御時およびOS制御時に対応する目標ヨーレートTωをそれぞれ算出し、ヨーレート偏差Δωを算出し、ヨーレート偏差Δωと通常制御介入閾値Tus0または通常制御介入閾値Tos0を比較し、その結果に基づいて車両の姿勢制御を必要に応じて実行する。
基準スタビリティファクタA_REFより推定スタビリティファクタA_ESTが小さい場合、特に基準スタビリティファクタA_REFをスタビリティファクタ領域の中間に設定した場合、車両はUS制御が過剰になりやすいので、US制御要否判定感度を鈍感にする(低下する)必要がある。すなわち、US制御が過剰になりやすいのは実ヨーレートRωに対して目標ヨーレートTωが大きい値となっているためであり、これを解消するには、目標ヨーレートTωが小さくなるように(アンダステア傾向になるように)補正する必要がある。このためには、上記数6から明らかなように、推定スタビリティファクタA_ESTをより大きな値に補正する必要がある。そこで、US制御時においては推定スタビリティファクタA_ESTより大きい値である基準スタビリティファクタA_REFを使用する。なお、基準スタビリティファクタA_REFに限らず推定スタビリティファクタA_ESTより大きい値(例えば推定スタビリティファクタA_ESTに所定値を加算した値)であれば使用してもよい。したがって、US制御時においては、上記数7と同様に、車体速度V、車両の操舵角ξおよび基準スタビリティファクタA_REFに基づいて、US制御時に対応する目標ヨーレートTωを算出し、OS制御時においては、上記数6と同様に、車体速度V、車両の操舵角ξおよび推定スタビリティファクタA_ESTに基づいて、OS制御時に対応する目標ヨーレートTωを算出し、その後ヨーレート偏差Δωを算出し、そのヨーレート偏差Δωと通常制御介入閾値Tus0を比較し、その結果に基づいて車両の姿勢制御を必要に応じて実行する。
基準スタビリティファクタA_REFより推定スタビリティファクタA_ESTが大きい場合、特に基準スタビリティファクタA_REFをスタビリティファクタ領域の中間に設定した場合、車両はOS制御が過剰になりやすいので、OS制御要否判定感度を鈍感にする(低下する)必要がある。すなわち、OS制御が過剰になりやすいのは実ヨーレートRωに対して目標ヨーレートTωが小さい値となっているためであり、これを解消するには、目標ヨーレートTωが大きくなるように(オーバステア傾向になるように)補正する必要がある。このためには、上記数6から明らかなように、推定スタビリティファクタA_ESTをより小さい値に補正する必要がある。そこで、OS制御時においては推定スタビリティファクタA_ESTより小さい値である基準スタビリティファクタA_REFを使用する。なお、基準スタビリティファクタA_REFに限らず推定スタビリティファクタA_ESTより小さい値(例えば推定スタビリティファクタA_ESTに所定値を減算した値)であれば使用してもよい。したがって、OS制御時においては、上記数7と同様に、車体速度V、車両の操舵角ξおよび基準スタビリティファクタA_REFに基づいて、OS制御時に対応する目標ヨーレートTωを算出し、US制御時においては、上記数6と同様に、車体速度V、車両の操舵角ξおよび推定スタビリティファクタA_ESTに基づいて、US制御時に対応する目標ヨーレートTωを算出し、その後ヨーレート偏差Δωを算出し、そのヨーレート偏差Δωと通常制御介入閾値Tus0を比較し、その結果に基づいて車両の姿勢制御を必要に応じて実行する。
Claims (9)
- 車両のステア特性を示すスタビリティファクタに基づいて車両の姿勢制御を行う車両の姿勢制御装置であって、
旋回中の前記車両のスタビリティファクタを同車両の挙動に基づいて導出してその導出結果を推定スタビリティファクタとし、その推定スタビリティファクタと別途定めた基準スタビリティファクタとの比較を行い、その比較結果に基づいて姿勢制御要否判定感度を変更して車両の姿勢制御を行う姿勢制御手段を備えたことを特徴とする車両の姿勢制御装置。 - 請求項1において、前記姿勢制御手段は、前記基準スタビリティファクタより推定スタビリティファクタが小さい場合には、アンダ制御の姿勢制御要否判定感度を変更して車両の姿勢制御を行うことを特徴とする車両の姿勢制御装置。
- 請求項1において、前記姿勢制御手段は、前記基準スタビリティファクタより推定スタビリティファクタが大きい場合には、オーバ制御の姿勢制御要否判定感度を変更して車両の姿勢制御を行うことを特徴とする車両の姿勢制御装置。
- 請求項1乃至請求項3の何れか一項において、前記姿勢制御手段は、前記推定スタビリティファクタに基づいて導出されたヨーレート偏差と制御介入閾値との比較を行いその比較結果に応じて車両の姿勢制御を行うものであり、前記推定スタビリティファクタと基準スタビリティファクタとの比較結果に基づいて前記制御介入閾値を変更することにより、前記姿勢制御要否判定感度を変更することを特徴とする車両の姿勢制御装置。
- 請求項1乃至請求項3の何れか一項において、前記姿勢制御手段は、前記推定スタビリティファクタと基準スタビリティファクタの比較結果に基づいて前記推定スタビリティファクタを補正することにより、前記姿勢制御要否判定感度を変更することを特徴とする車両の姿勢制御装置。
- 請求項1乃至請求項5の何れか一項において、前記基準スタビリティファクタは、車両の固有のスタビリティファクタ領域内に任意に設定される値であることを特徴とする車両の姿勢制御装置。
- 請求項1乃至請求項5の何れか一項において、前記姿勢制御手段は、前記推定スタビリティファクタの導出を開始する前において、前記姿勢制御要否判定感度を低下させて車両の姿勢制御を行うことを特徴とする車両の姿勢制御装置。
- 車両の速度を検出する車体速度検出手段と、
車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、
車両に発生する実ヨーレートを検出する実ヨーレート検出手段と、
車両のステア特性を示すスタビリティファクタに基づいて車両の目標ヨーレートを算出する目標ヨーレート算出手段と、
前記実ヨーレート検出手段によって検出された実ヨーレートと前記目標ヨーレート算出手段によって算出された目標ヨーレートとを減算してヨーレート偏差を算出するヨーレート偏差算出手段とを備え、
該ヨーレート偏差算出手段によって算出されたヨーレート偏差と制御介入閾値との比較を行いその比較結果に応じて車両の姿勢制御を行う車両制御装置において、
旋回中の前記車両のスタビリティファクタを同車両の挙動に基づいて推定スタビリティファクタとして導出する推定スタビリティファクタ導出手段と、
該推定スタビリティファクタ導出手段によって導出された推定スタビリティファクタと基準スタビリティファクタとの比較を行い、その比較結果に基づいて姿勢制御要否判定感度を変更して車両の姿勢制御を行う姿勢制御手段とを備えたことを特徴とする車両の姿勢制御装置。 - 請求項1乃至請求項8の何れか一項において、前記姿勢制御手段は、車輪の制動力または/およびエンジンの出力を制御することにより、前記車両の姿勢を制御することを特徴とする車両の姿勢制御装置。
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