JP3060863B2 - 車両の挙動推定装置 - Google Patents

車両の挙動推定装置

Info

Publication number
JP3060863B2
JP3060863B2 JP6310993A JP31099394A JP3060863B2 JP 3060863 B2 JP3060863 B2 JP 3060863B2 JP 6310993 A JP6310993 A JP 6310993A JP 31099394 A JP31099394 A JP 31099394A JP 3060863 B2 JP3060863 B2 JP 3060863B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
slip angle
maximum
spin
calculating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP6310993A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH08164833A (ja
Inventor
英樹 酒井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP6310993A priority Critical patent/JP3060863B2/ja
Priority to US08/556,455 priority patent/US5641212A/en
Priority to EP95118455A priority patent/EP0716948B1/en
Priority to DE69504462T priority patent/DE69504462T2/de
Publication of JPH08164833A publication Critical patent/JPH08164833A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3060863B2 publication Critical patent/JP3060863B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/02Control of vehicle driving stability
    • B60W30/045Improving turning performance
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/172Determining control parameters used in the regulation, e.g. by calculations involving measured or detected parameters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • 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
    • B60T8/17551Brake regulation specially adapted to control the stability of the vehicle, e.g. taking into account yaw rate or transverse acceleration in a curve determining control parameters related to vehicle stability used in the regulation, e.g. by calculations involving measured or detected parameters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • 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
    • B60T8/17552Brake regulation specially adapted to control the stability of the vehicle, e.g. taking into account yaw rate or transverse acceleration in a curve responsive to the tire sideslip angle or the vehicle body slip angle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/10Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
    • B60W40/101Side slip angle of tyre
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K28/00Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions
    • B60K28/10Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions responsive to conditions relating to the vehicle 
    • B60K28/16Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions responsive to conditions relating to the vehicle  responsive to, or preventing, skidding of wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2230/00Monitoring, detecting special vehicle behaviour; Counteracting thereof
    • B60T2230/02Side slip angle, attitude angle, floating angle, drift angle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2270/00Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
    • B60T2270/86Optimizing braking by using ESP vehicle or tire model
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0001Details of the control system
    • B60W2050/0019Control system elements or transfer functions
    • B60W2050/0028Mathematical models, e.g. for simulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Hydraulic Control Valves For Brake Systems (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の挙動推定装置に
係り、特に、ヨーレート、横加速度、操舵角等の旋回パ
ラメータに基づいて車両がスピン状態、又はドリフトア
ウト状態にあるかを検出する車両の挙動推定装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来より、例えば特開昭62−2535
59号公報に開示される如く、車輪のスリップ角と、車
輪において発生されるコーナリングフォースとの関係に
基づいて車両挙動を推定する装置が知られている。すな
わち、車輪が適正なグリップ状態を維持している場合
は、車輪のスリップ角(車輪中心面の向きと車輪進行方
向のなす角)と車輪のコーナリングフォースとの間には
線型の関係があり、上記公報記載の装置は、かかる線型
関係の成立性に基づいて車輪のグリップ状態が適正であ
るか、すなわち車両がスピン状態又はドリフトアウト状
態に陥っていないかを判別しようとしたものである。
【0003】この場合、後輪、前輪共にスリップ角とコ
ーナリングフォースとの間に所定の線型関係が成立して
いれば、車両は安定状態にあると判断することができ、
一方、後輪又は前輪について、スリップ角とコーナリン
グフォースとの間に線型関係が成立していなければ、そ
れぞれ車両がスピン状態、またはドリフトアウト状態に
あると判断することができることになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の装
置は、車輪のスリップ角を検出するにあたり、車両前後
方向の絶対車速、及び車両左右方向の絶対車速を用いる
構成である。従って、その装置を実現するためには、対
地車速センサ等高価な検出装置を車載することが必須と
なる。この意味で、上記従来の装置は、安価に実現する
ことができないという問題を有していることになる。
【0005】これに対して、車輪のスリップ角を求める
手法としては、車速、横加速度、ヨーレート等数種のパ
ラメータを車両モデルに代入して推定する手法も知られ
ているが、かかる手法を用いるためには、横加速度セン
サ、ヨーレートセンサ等高価なセンサが複数必要とな
る。更に、このように複数のセンサ出力に基づいて推定
演算を行う場合、演算結果に各センサの検出誤差が累積
されるため、推定精度が悪化し易いという問題も生ず
る。
【0006】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、車輪のスリップ角が、車輪の最大スリップ角、
すなわち車輪が適正なグリップ状態を維持し得る最大の
スリップ角を超えているか否かを、車両の旋回状態を表
す単一のパラメータにのみ基づいて判断することによ
り、上記の課題を検出する車両の挙動推定装置を提供す
ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】図1乃至図4は、上記の
目的を達成する車両の挙動推定装置の原理構成図を示
す。すなわち、上記の目的は、図1に示す如く、車両の
旋回状態を表すパラメータを検出する旋回パラメータ検
出手段M1と、該旋回パラメータ検出手段M1の検出結
果が所定の判定値を超えている場合に車両がスピン状態
であると判定するスピン判定手段M2とを備える車両の
挙動推定装置において、後輪が適正なグリップ状態を維
持し得る最大のスリップ角を検出する最大スリップ角検
出手段M3と、該最大スリップ角検出手段M3の検出結
果に基づいて前記判定値を設定する判定値設定手段M4
とを備える請求項1記載の車両の挙動推定装置により達
成される。
【0008】また、上記の目的は、図2に示す如く、車
両の旋回状態を表すパラメータを検出する旋回パラメー
タ検出手段M1と、該旋回パラメータ検出手段M1の検
出結果が所定の判定値を超えている場合に車両がドリフ
トアウト状態であると判定するドリフトアウト判定手段
M5とを備える車両の挙動推定装置において、前輪が適
正なグリップ状態を維持し得る最大のスリップ角を検出
する最大スリップ角検出手段M6と、該最大スリップ角
検出手段M6の検出結果に基づいて前記判定値を設定す
る判定値設定手段M7とを備える請求項2記載の車両の
挙動推定装置により達成される。
【0009】更に、上記の目的は、図3に示す如く、上
記請求項1又は2記載の車両の挙動推定装置において、
前記最大スリップ角検出手段M3,M6が、前記後輪又
は前輪が発揮し得る最大横力を演算する最大横力演算手
段と、前記後輪又は前輪の等価コーナリングパワーを演
算する等価コーナリングパワー演算手段と、前記最大横
力演算手段の演算結果、及び前記等価コーナリングパワ
ー演算手段の演算結果とに基づいて、前記後輪又は前輪
が適正なグリップ状態を維持し得る最大のスリップ角を
演算する最大スリップ角演算手段とを備える請求項3記
載の車両の挙動推定装置によっても達成される。
【0010】また、図4に示す如く、請求項1記載の車
両の挙動推定装置において、車速を検出する車速検出手
段M8と、スピンの発生しない車速領域を演算するスピ
ン非発生領域演算手段M9と、前記車速検出手段M8に
よって検出された車速が、前記スピン非発生領域演算手
段M9においてスピンの発生しない領域とされる領域内
にある場合には、前記最大スリップ角検出手段M3の処
理、前記判定値設定手段M4の処理、及び前記スピン判
定手段M2の処理の一部又は全部の実行を禁止する処理
禁止手段M10とを備える請求項4記載の車両の挙動推
定装置は、挙動推定の高速化に有効である。
【0011】
【作用】請求項1記載の発明において、前記旋回パラメ
ータ検出手段M1は、ヨーレート、横加速度、操舵角等
の旋回パラメータのうち何れか一つを検出する。そし
て、前記スピン判定手段M2は、その旋回パラメータと
前記判定値とに基づいて車両がスピン状態であるか否か
を判断する。
【0012】また、前記最大スリップ角検出手段M3
は、後輪が適正なグリップ状態を維持し得る最大のスリ
ップ角である最大スリップ角を検出する。そして、前記
判定値設定手段M4は、その最大スリップ角に基づい
て、前記旋回パラメータと比較し得る次元の判定値を設
定する。この場合、検出された旋回パラメータに対応し
て後輪に発生するスリップ角が、後輪の最大スリップ角
を超えていれば、前記スピン判定手段M2においてスピ
ン状態である旨の判定がなされ、一方、検出された旋回
パラメータに対応して後輪に発生するスリップ角が、後
輪の最大スリップ角以内であれば、前記スピン判定手段
M2においてスピン状態でない旨の判定がなされること
になる。
【0013】請求項2記載の発明において、前記ドリフ
トアウト判定手段M5は、前記旋回パラメータと前記判
定値とに基づいて車両がドリフトアウト状態であるか否
かを判断する。また、前記最大スリップ角検出手段M6
は、前輪が適正なグリップ状態を維持し得る最大のスリ
ップ角である最大スリップ角を検出する。そして、前記
判定値設定手段M7は、その最大スリップ角に基づい
て、前記旋回パラメータと比較し得る次元の判定値を設
定する。
【0014】この場合、検出された旋回パラメータに対
応して前輪に発生するスリップ角が、前輪の最大スリッ
プ角を超えていれば、前記ドリフトアウト判定手段M5
においてドリフトアウト状態である旨の判定がなされ、
一方、検出された旋回パラメータに対応して後輪に発生
するスリップ角が、後輪の最大スリップ角以内であれ
ば、前記スピン判定手段M2においてドリフトアウト状
態でない旨の判定がなされることになる。
【0015】請求項3記載の発明において、前記最大横
力演算手段は、車輪が発揮し得る最大横力、すなわち、
車輪のスリップ率が最大スリップ率を超えた後に発揮さ
れる横力の大きさを演算する。また、前記等価コーナリ
ングパワー演算手段は、車輪の等価コーナリングパワ
ー、すなわち車輪のスリップ率が最大スリップ率に満た
ない場合に発揮される横力の、スリップ率に対する比例
定数を演算する。
【0016】この場合、最大横力を等価コーナリングパ
ワーで除算すると、車輪の最大スリップ角が得られるこ
とになる。本発明において前記最大スリップ角演算手段
は、かかる手法で、容易かつ高精度に最大スリップ角を
演算する。請求項4記載の発明において、前記スピン非
発生領域演算手段M9は、車両特性上、後輪のスリップ
角が最大スリップ角を超えない車速領域を、スピン非発
生領域として演算する。そして、前記処理禁止手段M1
0は、前記車速検出手段M8によって検出された車速
が、そのスピン非発生領域内にある場合は、車両がスピ
ン状態であるか否かを判断するための処理の実行を禁止
する。
【0017】この場合、スピン非発生領域において無駄
な処理時間が費やされることがなく、その後車速が上昇
してスピン非発生領域から脱した際に即座にスピン判定
の処理が開始できるため、速やかに車両の挙動推定が行
われることになる。
【0018】
【実施例】図5は、本発明の一実施例である車両の挙動
推定装置のブロック構成図を示す。同図に示すように、
本実施例の挙動推定装置は、電子制御ユニット(EC
U)10を主体として構成されている。ここで、ECU
10には、車速センサ12、及び摩擦係数検出機構14
が接続されていると共に、ヨーレートセンサ16、横加
速度センサ18、又は操舵角センサ20のうち何れか1
のセンサ接続されている。
【0019】車速センサ12は、トランスミッションの
出力軸の回転速度、又は各車輪の車輪速等に基づいて車
速uに応じたセンサ出力を発するセンサである。また、
摩擦係数検出機構14は、路面と車輪との間の摩擦係数
μに相当する信号を発する機構である。かかる機構は、
例えば、操舵輪に生ずるコーナリングフォースCFと操
舵輪に生ずる復元モーメントSAMとの関係で定めた路
面μに関する2次元マップを、車両の走行中に適宜演算
したCF及びSAMで検索することで実現することがで
きる。
【0020】すなわち、コーナリングフォースCFと復
元モーメントSAMとの間には、路面μが大きいほど、
同一のCFに対して大きなSAMが発生する関係があ
る。従って、これらCF、SAMを検出することができ
れば、両者の関係から路面μを算出することが可能であ
る。ここで、図6は、CF、及びSAMを演算するため
の車両モデルを示したものであるが、同図に示す如く車
両の重心に作用する横加速度をGY 、ヨーレトをγとす
ると、操舵輪FL,FRに発生するCFは次式の如く表
すことができる。
【0021】 CF=(b・m・GY +J・ dγ/dt )/L ・・・(1) 但し、b:重心−後輪車軸間距離 m:車両重量 J:車両のヨー慣性モーメント L:ホイルベース 更に、図6は、ステアリングホイル22に加えられた操
舵トルクTH が、パワーシリンダ24でアシストされて
左右の操舵輪に伝達される構成を例示したものである
が、同図に示す如くパワーシリンダ24の左右室の液圧
がそれぞれPL ,PR であるとすれば、操舵輪FL,F
Rに作用するSAMは次式の如く表すことができる。
【0022】 SAM=N・TH +k・(PR −PL ) ・・・(2) 但し、N:ステアリングギヤ比 k:パワーシリンダ24の受圧面積とナックルアーム長
との積 従って、本実施例の挙動推定装置が搭載される車両にお
いて、横加速度GY 、ヨーレートγ、操舵トルクTH
及びパワーシリンダの左右室の液圧PL ,PRを検出す
ることができれば、上記(1)式、及び(2)式を用い
てCF,SAMを演算することができ、それらの値に基
づいて路面μが適切に推定できることになる。
【0023】尚、路面μを検出する手法としては、上述
した機構の他、アンチロックブレーキシステム(AB
S)が作動する際に車両に生ずる前後加速度に基づいて
路面μを推定する手法、非接触式の路面μセンサを用い
て直接的に路面μを検出する手法等が知られており、そ
れらの手法を用いることによっても摩擦係数検出機構1
4を実現することは可能である。
【0024】また、図1に示すヨーレートセンサ16
は、車両の重心回り角速度、すなわちヨーレートγを検
出するセンサであり、横加速度センサ18は車両の重心
に作用する横方向加速度GY を検出するセンサである。
更に、操舵角センサ20は、操舵輪の切れ角を検出する
センサである。ここで、本実施例の挙動推定装置は、E
CU10が、ヨーレートセンサ16のセンサ出力、横加
速度センサ18のセンサ出力、操舵角センサ20のセン
サ出力のうち何れか一つを用いて車両がスピン状態、或
いはドリフトアウト状態に陥っていないかを推定する点
に特徴を有するものである。以下、その推定手法につい
て具体的に説明する。
【0025】ところで、車両は、旋回中に後輪が適正な
グリップ状態を維持できなくなった場合にスピン状態に
陥り、また前輪が適正なグリップ状態を維持できなくな
った場合にドリフトアウト状態に陥る。従って、車両が
スピン状態、或いはドリフトアウト状態に陥っているか
否かは、それぞれ後輪、又は前輪が適正なグリップ状態
を維持しているか否かを検出することで判断することが
できる。
【0026】ここで、車輪の横力Fは、図7に示す如く
車輪の進行方向(同図中に矢線で示す方向)と車輪の中
心線方向との間にスリップ角αが生じた際に、車輪の接
地面が弾性変形することにより発生する。この際、スリ
ップ角αが適当な範囲内にあれば、車輪は適正なグリッ
プ状態を維持することができ、その弾性変形量はほぼα
に対して比例的となる。しかしながら、車輪の弾性変形
可能領域は有限であるため、αが増加しつつければ何れ
弾性変形量が飽和状態に至り、車輪が適正なグリップ状
態を維持し得なくなる。
【0027】つまり、車輪の横力Fは、図8に示す如
く、αがある臨界値(以下、最大スリップ角と称す)α
maxより小さい領域ではほぼαに比例し、αが最大ス
リップ角αmaxを超える領域ではほぼ上限値Fmax
に飽和することになる。そして、この場合、車輪のスリ
ップ角αが、最大スリップ角αmax以上か否かが判断
できれば、車輪のグリップ状態が適正か否かが判断でき
ることになる。
【0028】尚、図8に示すα−F線図中、Fの比例領
域における傾きKは、単位スリップ角当たりの横力、す
なわち車輪における等価コーナリングパワーを意味して
おり、車輪のグリップ能力、すなわち車輪の特性及び車
輪に加わる荷重(以下、輪荷重と称す)によって決定さ
れる値である。また、車輪が発生し得る最大横力Fma
xは、車輪と路面との間に発生させ得る最大摩擦力に等
しく、車輪のグリップ能力の他、路面μの影響も受け
る。つまり、最大横力Fmaxは、車輪特性、輪荷重、
及び路面μによって決定される値である。
【0029】図9は、上述した観点より、前輪のスリッ
プ角α1と前輪の最大スリップ角α1maxとを比較す
ることで車両がドリフトアウト状態であるかを判別すべ
くECU10が実行するドリフトアウト判別ルーチンの
一例のフローチャートを示す。尚、本ルーチンは、旋回
パラメータとしてヨーレートセンサ16のセンサ出力を
用いたルーチンである。
【0030】図9に示すルーチンが起動すると、先ずス
テップ100において、摩擦係数検出機構14で推定さ
れた路面μを読み込む。次いでステップ102におい
て、車速センサ12で検出された車速uと、その微分値
du/dt とを読み込む。尚、微分値 du/dt は、所定時
間内における車速uの変化量として求めた値である。次
に、ステップ104では、各種固定値を読み込むと共
に、それらを用いて摩擦係数μの路面を走行中の車両に
おける前輪最大横力F1max、後輪最大横力F2ma
x、前輪コーナリングパワーK1、後輪コーナリングパ
ワーK2を設定する処理を行う。
【0031】具体的には、各種固定値として、車両重量
m、車両重心高さh、ホイルベースL、重心−前輪車軸
間距離a、重心−後輪車軸間距離b、車両のヨー慣性モ
ーメントJ、路面μの基準値μ0 、路面μ=μ0 かつ荷
重移動なしの状況下での前後輪最大横力F1max0
F2max0 、及び前後輪等価コーナリングパワーK1
0 ,K20 を読み込み、次式に従ってF1max,F2
max,K1,K2を演算する処理を行う。
【0032】 F1max=μ・F1max0 /μ0 −μ・(mh/L) du/dt ・・・(3) F2max=μ・F2max0 /μ0 +μ・(mh/L) du/dt } ・・・(4) K1=K10 {mgb/L−(mh/L) du/dt }/(mgb/L) ・・・(5) K2=K20 {mga/L+(mh/L) du/dt }/(mga/L) ・・・(6) ここで、上記(3),(4)式中右辺第1項は、摩擦係
数μの路面上で荷重変動がないとした場合に生ずる最大
摩擦力を表しており、右辺第2項は、加減速に伴う荷重
変動の影響を表している。また、上記(5),(6)式
中右辺は、基準値K10 ,K20 に、加減速に伴う荷重
変動の影響を反映させたものである。
【0033】上記の処理を終えたら、次にステップ10
6において、前輪の最大スリップ角α1maxを算出す
る処理を行う。ここで、車輪が適正なグリップ状態を維
持し得る最大のスリップ角は、近似的にはK・α=Fm
axが成立するαとして求めることができる(上記図8
参照)。従って、上記の如くF1max及びK1が求ま
れば、前輪の最大スリップ角α1maxは次式の如く近
似的に求めることができ、上記ステップ106では、次
式を用いてα1maxを算出している。
【0034】 α1max=F1max/K1 ・・・(7) 以後、このようにして求めたα1maxに比して、現実
の前輪スリップ角α1が大きいか否かを判別すれば、車
両のドリフトアウト状態か否かが判別できることにな
り、ステップ108以降その処理が実行される。ステッ
プ108は、ヨーレートセンサ16からヨーレートγを
表示する信号を読み込むステップである。また、ステッ
プ110は、読み込んだ信号をローパスフィルタで処理
することにより、ノイズをカットするステップである。
尚、本実施例においては、ローパスフィルタのカットオ
フ周波数mを、運転者の操作に起因して生ずる最大周波
数である3Hz程度に設定している。
【0035】このようにして、ノイズの影響を排除した
ヨーレート信号の読み込みを終えたら、ステップ112
へ進み、旋回パラメータとしてヨーレートγのみを用い
て前輪スリップ角α1を推定する処理を行う。以下、図
10乃至図12を参照して、ヨーレートγから前輪スリ
ップ角α1を推定する手法について説明する。図10
は、車両の挙動を解析すべく設定した2自由度の車両モ
デルである。すなわち、同図に示す如く車両重量をm、
ホイルベースをL、重心−前輪車軸間距離をa、重心−
後輪車軸間距離をb、車両のヨー慣性モーメントをJ、
車速をu、車軸に対する進行方向角度をβ、ヨーレート
をγ、操舵角をδとすると、次式の如き運動方程式が成
立する。
【0036】 mu(βs+γ)=F1+F2 ・・・(8) Jγs=aF1−bF2 ・・・(9) F1=K1・α1 (0≦α1≦α1max) =F1max (α1max≦α1) ・・(10) F2=K2・α2 ・・(11) α1=δ−β−aγ/u ・・(12) α2=bγ/u−β ・・(13) 但し、sは微分演算子、F1,F2はそれぞれ前輪及び
後輪の横力である。
【0037】すなわち、上記(8)式中左辺第1項(m
u・βs)は、車両に作用する並進方向加速度(u・β
s)と車両重量(m)との乗算値であり、また左辺第2
項(muγ)は車両に作用する遠心力である。従って、
それらの合計値は車両に作用する横力の合計値となり、
右辺に表されるF1+F2と均衡することになる。ま
た、上記(9)式中左辺(Jγs)は、慣性モーメント
Jの物体を角加速度γsで回転させるために必要なトル
クを表している。これに対して、右辺第1項(aF1)
は前輪の横力F1に起因して車両を旋回させる方向に発
生するトルクを、右辺第2項(−bF2)は後輪の横力
F2に起因して車両の旋回を妨げる方向に発生するトル
クをそれぞれ表しており、上述した左辺と均衡すること
になる。
【0038】また、上記(10)式、及び(11)式
は、それぞれ図11に示す前輪のスリップ角α1−横力
F1線図、及び図12に示す後輪のスリップ角α2−横
力F2線図を式化したものである。ここで、図11に示
す線図は、上記図8に示す如き本来の線図を簡単化のた
めに折れ線で近似したものであり、図12に示す線図
は、本ルーチンが前輪の状態を判定するためのルーチン
であることに鑑み、より一層の簡単化を図るべく上記図
8に示す如き本来の線図を直線で近似したものである。
【0039】上記(8)〜(13)に示す方程式を解く
と、α1は以下に示す伝達関数Hγ(s)を用いて次式
の如く表すことができる。 α1=Hγ(s)・γ ・・(14) Hγ(s)={Jmus2 +(J+mb2 )s+mubK2} /K1(muas+LK2) ・・(15) この場合、上記ステップ104で読み込んだ固定値、及
び演算した設定値を上記(15)式に代入すれば、伝達
関数Hγ(s)を特定することができ、更にその伝達関
数Hγ(s)に、上記ステップ108,110で読み込
んだヨーレートγを乗算すれば、旋回パラメータとして
はヨーレートγを用いるだけで前輪スリップ角α1が求
まることになる。上述したステップ112では、かかる
手法を用いて前輪スリップ角α1を推定している。
【0040】このようにしてα1の推定を終えたら、次
にステップ114へ進み、推定したα1の絶対値|α1
|が、上記ステップ106で算出した最大スリップ角α
1maxに比して小さいか否かを判別する。尚、α1に
ついて絶対値をとるのは、旋回方向によってその符号が
反転することを考慮したものである。そして、|α1|
<α1maxが成立する場合は、前輪の横力F1がスリ
ップ角α1に対して比例領域にある、すなわち前輪のグ
リップ状態が適正な状態にあると判断して今回の処理を
終了する。
【0041】一方、|α1|<α1maxが不成立であ
る場合は、前輪の横力F1がスリップ角α1に対して飽
和している、すなわち前輪のグリップ状態が適正な状態
を逸脱していると判断し、ステップ116において車両
がドリフトアウト状態であることを判定した後今回の処
理を終了する。このように、ECU10が上述したルー
チンを実行する場合、旋回パラメータとしてはヨーレー
トγを用いるだけで、車両がドリフトアウト状態である
か否かを判断することができる。この場合、車両挙動を
推定するに際して通常必要とされる横加速度センサ18
や操舵角センサ20が必ずしも必要でないため、比較的
安価に実現できると共に、複数のセンサ誤差が積算され
ることがなく高い推定精度が確保できるという利益が得
られることになる。
【0042】ところで、上記(14),(15)式は、
上記(8)〜(13)に示す方程式を、ヨーレートγに
関する伝達関数Hγ(s)を導出すべく解いた結果得ら
れた式である。これに対して、上記(8)〜(13)に
示す方程式は、横加速度Gy又は操舵角δに関する伝達
関数数、HGy(s)、Hδ(s)を導出するように解
くことも可能である。
【0043】そして、それらの伝達関数HGy(s)、
Hδ(s)を用いた場合、前輪のスリップ角α1は、そ
れぞれ以下の如く表すことができる。 α1=HGy(s)・Gy ・・(16) HGy(s)={Jmus2 +(J+mb)K2s2 +mubK2} /K1(Jmus2 +bLK2s+uLK2) ・・(17) または、 α1=Hδ(s)・Gy ・・(18) HGy(s)=u{Jmus2 +(J+mb2 )K2+mubK2} /[Jmu2 2 +{(a2 K1+b2 K2)mu+(K1+K2)Ju}s +{LK12 K2+(bK2−aK1)mu}2 ] ・・(19) 従って、単一の旋回パラメータのみを基礎として車両が
ドリフトアウト状態か否かを判別する手法も、上記図9
に示す手法に限られるものではなく、横加速度Gy、ま
たは操舵角δのみを基礎として挙動推定を行うことも可
能である。
【0044】ここで、図13及び図14は、ECU10
が、それぞれ横加速度Gy、または操舵角δを基礎とし
てドリフトアウト状態の判定を行うべく実行するドリフ
トアウト判定ルーチンのフローチャートを示したもので
ある。尚、同図において上記図9中に示すステップと同
一の処理を実行するステップには、同一の符号を付して
その説明を省略する。
【0045】すなわち、図13に示すルーチンにおいて
は、ステップ100〜106の処理の後、ステップ20
0で横加速度センサ18のセンサ出力、すなわち横加速
度Gyが読み込まれる。そして、ステップ110でGy
についてのノイズカット処理が行われた後、ステップ2
02で、上記(16),(17)式を用いたα1の推定
処理が実行される。
【0046】また、図14に示すルーチンにおいては、
ステップ106に続いて、ステップ300で操舵角セン
サ20のセンサ出力、すなわち操舵角δが読み込まれ、
その後ステップ110を経てステップ302へ至り、上
記(18),(19)式を用いたα1の推定処理が行わ
れる。このように、ECU10がこれら図13又は図1
4に示すルーチンを実行する場合には、それぞれ横加速
度センサ18、又は操舵角センサ20の何れかを用いる
だけで、車両がドリフトアウト状態に陥っているか否か
を精度良く推定することが可能となる。従って、これら
のルーチンが実行される場合にも、上記図9に示すルー
チンが実行される場合と同様の効果が得られることにな
る。
【0047】ところで、上記(8)〜(13)式は、前
輪のグリップ状態を推定するために立てた方程式である
が、これらの式のうち、(8),(9),(12),
(13)式は、そのまま後輪のグリップ状態を推定する
ために方程式として用いることができる。また、上記
(10),(11)式は、それぞれ演算の簡単化のため
に図12、図13の如く簡単化した前輪スリップ角α1
−横力F1線図、及び後輪スリップ角α2−横力F2線
図を数式化したものであるが、これらは、後輪を主体と
して考える場合には、以下の如く修正する必要がある。
【0048】 F1=K1・α1 ・・(20) F1=K2・α2 (0≦α2≦α2max) =F2max (α2max≦α2) ・・(21) 従って、後輪のグリップ状態は、結局上記(8),
(9),(12),(13)式と、これら(20),
(21)式からなる連立方程式を解くことで推定できる
ことになる。
【0049】また、前輪のグリップ状態を推定する場合
と同様に、これらの方程式からは解き方により、ヨーレ
ートγに関する伝達関数Hγ(s)、横加速度Gyに関
する伝達関数数HGy(s)、及び操舵角δに関する伝
達関数Hδ(s)の何れも導出することができる。従っ
て、後輪のスリップ角α2は、前輪のスリップ角α1の
場合と同様に、異なる伝達関数Hγ(s)、HGy
(s)、Hδ(s)を用いて、以下の如く異なる形式で
表すことができる。 α2=Hγ(s)・γ ・・(22) 但し、Hγ(s)=−{(−Jz+bma)s+amu} /{K2a+bK2+umsa} ・・(23) α2=HGy(s)・Gy ・・(24) 但し、HGy(s)=−{(−Jz+bma)s+amu} /{us2 Jz+(aK2b+b2 K2)s +bK2u+uK2a} ・・(25) α2=Hδ(s)・Gy ・・(26) 但し、HGy(s)=−K1u{(−Jz+bma)s+amu} /{u2 ms2 Jz+(umb2 K2+K1Jzu +K2Jzu+uma2 K1)s−aK1mu2 +2aK1K2b+bK2mu2 +K1b2 K2+K2a2 K1} ・・(27) 従って、後輪のスリップ角α2についても、ヨーレート
γ、横加速度Gy、操舵角δの何れかが検出できれば、
その値を推定することが可能である。一方、後輪の最大
スリップ角α2maxは、上記の如くF2max、及び
K2が判明していれば(上記(4)式、及び(6)
式)、それらに基づいて次式の如く表すことができる。
【0050】 α2max=F2max/K2 ・・(28) このため、ヨーレートγ、横加速度Gy、操舵角δの何
れかが判明すれば、後輪についてもスリップ角α2と最
大スリップ角α2maxとを比較することが可能であ
り、その結果に基づいて、車両がスピン状態に陥ってい
るか否かを推定することが可能である。
【0051】ここで、図15乃至図17は、それぞれ
γ、Gy、δのみに基づいてスピン判定を行うべくEC
U10が実行するスピン判定ルーチンのフローチャート
を例示したものである。以下、これらについてその内容
を説明するが、上記図9中に示すステップと同一の処理
を実行するステップ、及び図15乃至図17中で重複し
て現れるステップについては、対応するステップと同一
の符号を付してその説明を省略する。
【0052】すなわち、図15に示すルーチンにおいて
は、ステップ100〜104の処理に続き、ステップ4
00で、後輪の最大スリップ角α2maxの演算が行わ
れる。この演算は、ステップ104で求めたF2max
及びK2を、上記(28)式に代入することで行われ
る。続くステップ402ではヨーレートγが読み込まれ
る。そして、ステップ110でノイズカット処理が行わ
れた後、ステップ404において、上記(22),(2
3)式を用いた後輪スリップ角α2の推定処理、すなわ
ちヨーレートγを基礎とするスリップ角α2の演算が行
われる。
【0053】そして、以後、ステップ406において|
α2|<α2maxが成立するか否かの判別を行い、上
記条件が成立する場合は後輪が適正なグリップ状態を維
持しているものと判断してそのまま今回のルーチンを終
了し、一方上記条件が不成立である場合には、後輪が適
正なグリップ状態を維持していないと判断し、ステップ
408においてスピン判定をした後今回のルーチンを終
了する。
【0054】また、図16に示すルーチンでは、ステッ
プ400に続くステップ500において横加速度Gyが
読み込まれ、以後ステップ110に続くステップ502
で、上記(24),(25)式を用いたα2の推定処理
が行われた後、ステップ406以降の処理が実行され
る。そして、図17に示すルーチンでは、ステップ40
0に続いてステップ600で操舵角センサ20のセンサ
出力、すなわち操舵角δが読み込まれ、その後ステップ
110を経てステップ602へ至り、上記(26),
(27)式を用いたα2の推定処理の後、ステップ40
6以降の処理が実行される。
【0055】この結果、ECU10がこれら図15乃至
図17に示すルーチンを実行する場合、ヨーレートγ、
横加速度Gy、操舵角δの何れかに基づいて車両がスピ
ン状態に陥っているか否かが精度良く推定されることに
なる。つまり、単一の旋回パラメータに基づく車両挙動
の推定は、ドリフトアウトの判定に限らずスピンの判定
においても同様に適用することが可能である。
【0056】従って、本実施例の車両挙動推定装置にお
いては、ヨーレートセンサ16、横加速度センサ18、
操舵角センサ20のうち何れかがECU10に接続され
ていれば、ドリフトアウト判定と、スピン判定とを共に
行うことが可能である。ところで、図18は、前輪が適
正なグリップ状態を維持し得る横加速度のしきい値Gy
TH1と、後輪が適正なグリップ状態を維持し得る横加速
度のしきい値GyTH2とを、横加速度の周波数との関係
で表した特性図を示す。ここで、同図(A),(B),
(C)は、車速uが高い順に並べたものである。同図に
示すように、適正なグリップ状態を維持し得る領域は、
前輪と後輪とで同一ではない。また、両者を比較した場
合、車速uが低速であるほど前輪のしきい値GyTH1が
低く、車速uが高まるに連れて後輪のしきい値GyTH
が高まる傾向を示す。
【0057】従って、図18(B)に示す状態、すなわ
ち速後輪のしきい値GyTH2の特性曲線が前輪のしきい
値GyTH1の特性曲線に接する状態が形成される車速u
をVspとすれば、u<Vspの領域では、如何なる横
加速度Gyに対しても常に後輪に先んじて前輪がグリッ
プを失うことになる。換言すれば、u<Vspの領域で
は車両は決してスピン状態に陥ることはないことにな
る。
【0058】これに対して、かかる事情を考慮すること
なく常にスピン判定の処理を実行することとすれば、例
えば急加速が行われた場合等には、全くスピン状態に陥
るおそれのない状況下で開始された処理が終了する前に
車両がスピン状態に陥り、迅速な挙動推定が行い得ない
事態が生じ得る。これに対して、一定の低速かつ急加速
時にはスピン判定処理の実行を禁止することとすれば、
かかる弊害を生ずることがなく、車両がスピン状態に陥
った際に、その状況を迅速に判定することが可能であ
る。
【0059】図19は、かかる機能を満たすべくECU
10が実行するスピン判定ルーチンの1例のフローチャ
ートを示す。尚、本ルーチンは、上記図15に示すルー
チンに改良を加えて構成したルーチンであり、図15中
に示すステップと同一の処理を実行するステップには同
一の符号を付してその説明を省略する。すなわち、図1
9に示すルーチンは、ステップ104と、ステップ40
0との間で、ステップ700〜704の処理を実行する
点に特徴を有している。
【0060】ステップ700は、上記ステップ102で
読み込んだ du/dt が所定値A0を超えているかを判別
するステップである。本ルーチンは車速uが急激に変化
した際に迅速なスピン判定を行うためのルーチンである
ことから、 du/dt >A0の成立性に基づいて車速変化
が急激であるか否かを判断するものである。そして、 d
u/dt >A0が不成立である場合には、特別な処理を実
行する必要がないことから、以後ステップ400以降の
処理がそのまま実行される。一方、上記条件が成立する
場合は、ステップ702へ進み、Vspの算出を行う。
【0061】ここで、Vspは、上述の如く後輪のしき
い値GyTH2の特性曲線が前輪のしきい値GyTH1の特
性曲線に接する状態が形成される車速uであるが、上記
図10に示す車両モデルを用いた場合、次式の如く表す
ことができる。 Vsp=JK2/2a2 {(1/m+b2 /J)2 −(1/m−ab/J)2 } ・[b+√{b2 −a2 (F1max/F2max)2 }] ・・・(29) 従って、上記ステップ104において読み込んだ固定
値、及び設定した設定値を上記(29)式に代入すれ
ば、容易にVspを算出することができる。
【0062】このようにしてVspの算出を終えたら、
次にステップ704へ進み、Vsp>uが成立するか否
かの判別を行う。そして、上記条件が成立している場合
には、車両がスピン状態に陥る可能性があると判断して
ステップ400以降の処理を実行し、一方、上記条件が
不成立である場合は、無駄なスピン判定は行うべきでは
ないと判断し、以後ステップ400〜408をジャンプ
してそのまま今回のルーチンを終了する。
【0063】この結果、車両が du/dt >A0が成立す
る程度の急加速中であり、かつu<Vspが成立する程
度に車速が低速である場合には、高速で本ルーチンが繰
り返し起動されることになる。従って、ECU10が上
記図19に示すルーチンを実行する場合には、加速過程
で車両がスピン状態に陥った際に、迅速にその状況が判
定できることになる。
【0064】ところで、上記実施例は、γ、Gy、δ等
の旋回パラメータに基づいてスリップ角α1、α2を推
定し、その値を最大スリップ角α1max、α2max
とを比較する構成であるが、比較の方法はこれに限るも
のではなく、例えば最大スリップ角α1max、α2m
axに適当な換算処理を施し、換算後の値とγ、Gy、
δ等の旋回パラメータの値とを直接比較する構成とする
ことも可能である。
【0065】尚、上述した実施例においては、ECU1
0が上記ステップ108、200、300、402、5
00、又は600を実行することにより前記した旋回パ
ラメータ検出手段M1が、ステップ404〜408を実
行することにより前記したスピン判定手段M2が、ステ
ップ400を実行することにより前記した最大スリップ
角検出手段M3、及び判定値設定手段M4がそれぞれ実
現される。
【0066】また、ECU10が、上記ステップ112
〜116を実行することにより前記したドリフトアウト
判定手段M5が、ステップ106を実行することにより
前記した最大スリップ角検出手段M6、及び判定値設定
手段M7がそれぞれ実現される。更に、ECU10が、
ステップ104においてF1max,F2maxを設定
することにより前記した最大横力演算手段が、同ステッ
プでK1,K2を設定することにより前記した等価コー
ナリングパワー演算手段が、それらに基づいてステップ
400の処理を実行することにより前記した最大スリッ
プ角演算手段がそれぞれ実現される。
【0067】そして、ECU10が、上記ステップ10
2を実行することにより前記した車速検出手段M8が、
ステップ702を実行することにより前記したスピン非
発生領域演算手段M9が、ステップ704を実行するこ
とにより前記した処理禁止手段M10が実現されること
になる。
【0068】
【発明の効果】上述の如く、請求項1記載の発明によれ
ば、単一の旋回パラメータに基づいて、後輪のスリップ
角がその最大スリップ角を超えているか否かを判断する
ことができる。従って、本発明に係る車両の挙動推定装
置によれば、複数の旋回パラメータを検出することなく
後輪のグリップ状態を把握することができ、安価に実現
でき、かつ高い判定精度を確保することができる。
【0069】また、請求項2記載の発明によれば、単一
の旋回パラメータに基づいて、前輪のスリップ角がその
最大スリップ角を超えているか否かを判断することがで
きる。従って、本発明に係る車両の挙動推定装置によれ
ば、複数の旋回パラメータを検出することなく前輪のグ
リップ状態を把握することができ、安価に実現すること
ができ、かつ高い検出精度を確保することができる。
【0070】更に、請求項3記載の発明によれば、車輪
の最大スリップ率を、容易かつ高精度に演算することが
できる。このため、本発明に係る車両の挙動推定装置に
よれば、挙動判定に用いる判定値を精度良く実情に沿っ
た値とすることができ、車両がスピン状態であるか、又
はドリフトアウト状態であるかについての判定精度を更
に高めることができる。
【0071】また、請求項4記載の発明によれば、車両
特性上、後輪のスリップ角が最大スリップ角に到達しな
い領域、すなわち車両がスピン状態に陥ることのない領
域では、スピン状態の判定に関する判定処理を禁止する
ことができる。この場合、以後、車速が変化してスピン
状態に陥る可能性が生じた際に、即座にその状態を判定
するための処理を実行することが可能となる。この意味
で、本発明に係る車両の挙動推定装置は、車速変化に対
して優れた応答性の基に車両挙動の判定をなし得るとい
う効果を有していることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1記載の発明に係る車両の挙動推定装置
の原理構成図である。
【図2】請求項2記載の発明に係る車両の挙動推定装置
の原理構成図である。
【図3】請求項3記載の発明に係る車両の挙動推定装置
の原理構成図である。
【図4】請求項4記載の発明に係る車両の挙動推定装置
の原理構成図である。
【図5】本発明の1実施例である挙動推定装置のブロッ
ク構成図である。
【図6】路面μを推定する手法の一例を説明するための
車両モデルである。
【図7】車輪のスリップ角と横力との関係を説明するた
めの図である。
【図8】車輪のスリップ角−横力線図である。
【図9】本実施例において実行されるドリフトアウト判
定ルーチンの第1の例のフローチャートである。
【図10】ドリフトアウト判定ルーチンの演算に用いる
車両モデルである。
【図11】ドリフトアウト判定ルーチンの演算に用いる
近似スリップ角−横力線図(その1)である。
【図12】ドリフトアウト判定ルーチンの演算に用いる
近似スリップ角−横力線図(その2)である。
【図13】本実施例において実行されるドリフトアウト
判定ルーチンの第2の例のフローチャートである。
【図14】本実施例において実行されるドリフトアウト
判定ルーチンの第3の例のフローチャートである。
【図15】本実施例において実行されるスピン判定ルー
チンの第1の例のフローチャートである。
【図16】本実施例において実行されるスピン判定ルー
チンの第2の例のフローチャートである。
【図17】本実施例において実行されるスピン判定ルー
チンの第3の例のフローチャートである。
【図18】前後輪が適正なグリップ状態を維持し得る横
加速度のしきい値を周波数との関係で表した特性図であ
る。
【図19】本実施例において実行されるスピン判定ルー
チンの第4の例のフローチャートである。
【符号の説明】 M1 旋回パラメータ検出手段 M2 スピン判定手段 M3,M6 最大スリップ角検出手段 M4,M7 判定値設定手段 M5 ドリフトアウト判定手段 M8 車速検出手段 M9 スピン非発生領域演算手段 M10 処理禁止手段 10 電子制御ユニット(ECU) 12 車速センサ 14 摩擦係数検出機構 16 ヨーレートセンサ 18 横加速度センサ 20 操舵角センサ m 車両重量 h 車両重心高さ L ホイルベース a 重心−前輪車軸間距離 b 重心−後輪車軸間距離 J 車両のヨー慣性モーメント F1max 前輪最大横力 F2max 後輪最大横力 K1 前輪等価コーナリングパワー K2 後輪等価コーナリングパワー
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−193484(JP,A) 特開 平4−362474(JP,A) 特開 平4−63756(JP,A) 特開 平3−45453(JP,A) 特開 平3−45452(JP,A) 近藤政市著,「基礎自動車工学」,訂 正第6版,株式会社養賢堂,1969年2 月,p.214−219 安部正人著,「車両の運動と制御」, 共立出版株式会社,1979年10月,p.14 −20 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60T 8/24 B60T 8/34 - 8/58

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両の旋回状態を表すパラメータを検出
    する旋回パラメータ検出手段と、該旋回パラメータ検出
    手段の検出結果が所定の判定値を超えている場合に車両
    がスピン状態であると判定するスピン判定手段とを備え
    る車両の挙動推定装置において、後輪が発揮し得る最大の横力を演算する最大横力演算手
    段と、 該最大横力演算手段の演算結果である最大横力に基づい
    後輪が適正なグリップ状態を維持し得る最大のスリッ
    プ角を演算する最大スリップ角検出手段と、 該最大スリップ角検出手段の演算結果に基づいて前記判
    定値を設定する判定値設定手段とを備えることを特徴と
    する車両の挙動推定装置。
  2. 【請求項2】 車両の旋回状態を表すパラメータを検出
    する旋回パラメータ検出手段と、該旋回パラメータ検出
    手段の検出結果が所定の判定値を超えている場合に車両
    がドリフトアウト状態であると判定するドリフトアウト
    判定手段とを備える車両の挙動推定装置において、前輪が発揮し得る最大の横力を演算する最大横力演算手
    段と、 該最大横力演算手段の演算結果である最大横力に基づい
    前輪が適正なグリップ状態を維持し得る最大のスリッ
    プ角を演算する最大スリップ角検出手段と、 該最大スリップ角検出手段の演算結果に基づいて前記判
    定値を設定する判定値設定手段とを備えることを特徴と
    する車両の挙動推定装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の車両の挙動推定装
    置において、 前記最大スリップ角検出手段が、 前記後輪又は前輪の等価コーナリングパワーを演算する
    等価コーナリングパワー演算手段と、 前記最大横力演算手段の演算結果、及び前記等価コーナ
    リングパワー演算手段の演算結果とに基づいて、前記後
    輪又は前輪が適正なグリップ状態を維持し得る最大のス
    リップ角を演算する最大スリップ角演算手段とを備える
    ことを特徴とする車両の挙動推定装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の車両の挙動推定装置にお
    いて、 車速を検出する車速検出手段と、 スピンの発生しない車速領域を演算するスピン非発生領
    域演算手段と、 前記車速検出手段によって検出された車速が、前記スピ
    ン非発生領域演算手段においてスピンの発生しない領域
    とされる領域内にある場合には、前記最大スリップ角検
    出手段の処理、前記判定値設定手段の処理、及び前記ス
    ピン判定手段の処理の一部又は全部の実行を禁止する処
    理禁止手段とを備えることを特徴とする車両の挙動推定
    装置。
JP6310993A 1994-12-14 1994-12-14 車両の挙動推定装置 Expired - Lifetime JP3060863B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6310993A JP3060863B2 (ja) 1994-12-14 1994-12-14 車両の挙動推定装置
US08/556,455 US5641212A (en) 1994-12-14 1995-11-15 Dynamic behavior estimate system of automotive vehicle
EP95118455A EP0716948B1 (en) 1994-12-14 1995-11-23 Dynamic behavior estimate system of automotive vehicle
DE69504462T DE69504462T2 (de) 1994-12-14 1995-11-23 Vorrichtung zum Einschätzen des dynamischen Verhaltens eines Kraftfahrzeugs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6310993A JP3060863B2 (ja) 1994-12-14 1994-12-14 車両の挙動推定装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08164833A JPH08164833A (ja) 1996-06-25
JP3060863B2 true JP3060863B2 (ja) 2000-07-10

Family

ID=18011849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6310993A Expired - Lifetime JP3060863B2 (ja) 1994-12-14 1994-12-14 車両の挙動推定装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5641212A (ja)
EP (1) EP0716948B1 (ja)
JP (1) JP3060863B2 (ja)
DE (1) DE69504462T2 (ja)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1039797C (zh) * 1994-05-21 1998-09-16 戚盛英 汽车安全仪
JP3045057B2 (ja) * 1995-10-25 2000-05-22 トヨタ自動車株式会社 車輌の挙動制御装置
JP3304776B2 (ja) * 1996-07-08 2002-07-22 トヨタ自動車株式会社 車輌の車輪グリップ判定装置
DE19650475C1 (de) * 1996-12-05 1998-04-16 Daimler Benz Ag Fahrzeuglenkung
DE19700353A1 (de) * 1997-01-08 1998-07-09 Diethard Kersandt Vorrichtung und Verfahren zur Diagnose, Steuerung, Übertragung und Speicherung sicherheitsrelevanter Systemzustandsgrößen eines Kraftfahrzeuges
US6547343B1 (en) * 1997-09-08 2003-04-15 General Motors Corporation Brake system control
US6035251A (en) * 1997-11-10 2000-03-07 General Motors Corporation Brake system control method employing yaw rate and ship angle control
JP3617309B2 (ja) * 1998-05-27 2005-02-02 日産自動車株式会社 路面摩擦係数推定装置
US6349256B1 (en) * 1998-09-09 2002-02-19 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Turning behavior state detecting system for vehicle
DE19851978A1 (de) * 1998-11-11 2000-05-25 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Regelung der Querdynamik eines Fahrzeuges mit Vorderachs-Lenkung
DE10102002A1 (de) * 2001-01-18 2002-07-25 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zum Koordinieren von Eingriffen in das Fahrverhalten eines Fahrzeugs
FR2821045B1 (fr) * 2001-02-21 2003-05-16 Peugeot Citroen Automobiles Sa Ensemble de direction assistee electrique pour vehicule automobile et procede de commande associe
JP3950729B2 (ja) 2002-04-23 2007-08-01 アイシン精機株式会社 車両の運動制御装置
FR2840867A1 (fr) * 2002-06-13 2003-12-19 Michelin Soc Tech Systeme de controle de la stabilite d'un vehicule utilisant un invariant caracteristique de tout pneumatique
EP1372049A1 (fr) * 2002-06-13 2003-12-17 Société de Technologie Michelin Méthode d'asservissement, utilisable notamment pour maintenir le glissement d'un pneu à un niveau optimal pour qu'il fonctionne à un niveau de coefficient d'adhérence maximal
ATE293552T1 (de) * 2002-06-13 2005-05-15 Michelin Soc Tech Stabilitätsregelungssystem eines fahrzeuges unter verwendung einer für alle reifen charakteristischen invarianzfunktion
JP3829934B2 (ja) * 2002-06-27 2006-10-04 トヨタ自動車株式会社 車輌の旋回特性推定装置
JP4459561B2 (ja) * 2002-09-04 2010-04-28 富士重工業株式会社 コーナリングパワー制御装置およびコーナリングパワー制御方法
EP1541445B1 (en) * 2002-09-19 2008-04-02 NSK Ltd., Control device for motorized power steering device
JP3940056B2 (ja) * 2002-10-11 2007-07-04 アイシン精機株式会社 路面状態推定装置、及び該装置を備えた車両の運動制御装置
JP3964771B2 (ja) * 2002-10-11 2007-08-22 株式会社豊田中央研究所 路面状態推定装置、及び該装置を備えた車両の運動制御装置
DE10256753B4 (de) 2002-12-05 2007-04-19 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag Luftleiteinrichtung
DE10355794A1 (de) * 2003-11-28 2005-06-16 Robert Bosch Gmbh Koordination eines Fahrzeugstabilisierungssystems mit einem externen Fahrdynamikregelungssystem
KR20050075708A (ko) * 2004-01-16 2005-07-21 소시에떼 드 테크놀로지 미쉐린 소정 시간에 걸쳐 대표 매개변수의 편차를 분석한알고리즘을 사용하여 차량의 안정성을 제어하기 위한시스템
KR20050075717A (ko) * 2004-01-16 2005-07-21 소시에떼 드 테크놀로지 미쉐린 다른 매개 변수의 함수로써 편차의 평균 기울기를비교하는 알고리즘을 사용하여 차량의 안정성을 제어하기위한 시스템
DE602005000242T2 (de) * 2004-01-16 2007-04-05 Société de Technologie Michelin System zur Stabilitätsregelung eines Fahrzeugs mit mehreren prädiktiven Algorithmen und einem Auswahlprozess
DE102008038642A1 (de) * 2007-08-16 2009-02-19 Continental Teves Ag & Co. Ohg System und Verfahren zum Stabilisieren eines Kraftfahrzeugs
CN112512900B (zh) * 2018-07-31 2022-09-20 三菱电机株式会社 转向控制装置
JP6949813B2 (ja) 2018-12-20 2021-10-13 ファナック株式会社 パラメータ決定支援装置、パラメータ決定支援方法、及びプログラム
JP6949814B2 (ja) * 2018-12-20 2021-10-13 ファナック株式会社 パラメータ決定支援装置、パラメータ決定支援方法、及びプログラム
EP3715993B1 (en) * 2019-03-25 2022-09-14 Hiab AB A vehicle comprising a working equipment, and a working equipment, and a method in relation thereto

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3545652A1 (de) * 1985-12-21 1987-06-25 Daimler Benz Ag Einrichtung zur vortriebsregelung an kraftfahrzeugen
DE3606797C2 (de) * 1986-03-01 2000-11-23 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung, insbesondere zur Begrenzung, der Fahrgeschwindigkeit eines Straßenfahrzeuges
JPH064407B2 (ja) * 1987-01-09 1994-01-19 住友電気工業株式会社 車輪回転速度制御装置
CA1320551C (en) * 1987-03-09 1993-07-20 Shuji Shiraishi Yaw motion control device
DE3718421A1 (de) * 1987-06-02 1988-12-15 Teves Gmbh Alfred Schaltungsanordnung fuer bremsanlagen mit blockierschutz- und/oder antriebsschlupf-regelung
JP2681930B2 (ja) * 1987-06-27 1997-11-26 株式会社デンソー サーボ制御装置
US4898431A (en) * 1988-06-15 1990-02-06 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Brake controlling system
EP0440132B2 (en) * 1990-01-31 1998-04-15 Mazda Motor Corporation Slip control system for motor vehicle
JPH04108077A (ja) * 1990-08-24 1992-04-09 Nissan Motor Co Ltd 車両用操舵装置
JPH04368285A (ja) * 1991-06-14 1992-12-21 Nissan Motor Co Ltd 車両の駆動力・後輪操舵総合制御装置
JP3087441B2 (ja) * 1992-04-03 2000-09-11 トヨタ自動車株式会社 車両旋回状態推定装置
JP2755068B2 (ja) * 1992-10-28 1998-05-20 三菱自動車工業株式会社 車体重心スリップ角計測装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
安部正人著,「車両の運動と制御」,共立出版株式会社,1979年10月,p.14−20
近藤政市著,「基礎自動車工学」,訂正第6版,株式会社養賢堂,1969年2月,p.214−219

Also Published As

Publication number Publication date
JPH08164833A (ja) 1996-06-25
EP0716948A3 (en) 1997-07-23
EP0716948A2 (en) 1996-06-19
DE69504462T2 (de) 1999-03-25
EP0716948B1 (en) 1998-09-02
DE69504462D1 (de) 1998-10-08
US5641212A (en) 1997-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3060863B2 (ja) 車両の挙動推定装置
JP4019813B2 (ja) 物理量推定装置、路面摩擦状態推定装置、操舵角中立点推定装置、及び空気圧低下推定装置
US6842683B2 (en) Method of controlling traveling stability of vehicle
JP3458734B2 (ja) 車輌の運動制御装置
US8457832B2 (en) Vehicle body speed estimating device
US7317982B2 (en) Estimating device and vehicle motion control device using the same
US7136731B2 (en) System for determining vehicular relative roll angle during a potential rollover event
KR100355918B1 (ko) 차체 롤링 상태 평가 장치
JPH1035443A (ja) 車体速および路面摩擦係数推定装置
US20020059023A1 (en) Rolling control apparatus and method of vehicle
US7058541B2 (en) Device for a vehicle for estimating friction coefficient of a road surface
US6853886B2 (en) Method of estimating quantities that represent state of vehicle
JP3271945B2 (ja) 車両の路面摩擦係数推定装置
JPH06221968A (ja) 路面摩擦係数検出装置
JP3271956B2 (ja) 車両の路面摩擦係数推定装置
JP3748334B2 (ja) 車両の姿勢制御装置
JP3039071B2 (ja) 車両旋回限界判定装置
JP3535358B2 (ja) 路面摩擦係数の推定装置
JPH11115720A (ja) 路面摩擦係数の推定装置
JP3119010B2 (ja) 路面摩擦係数検出装置
JPH1159366A (ja) 駆動力制動力の制御装置
JP3426512B2 (ja) 車両の旋回挙動状態検出装置
JP3547956B2 (ja) 車両の姿勢制御装置
JP2005231417A (ja) 車両状態量推定装置
JP3535347B2 (ja) 路面摩擦係数推定装置および方法

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090428

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090428

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100428

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100428

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110428

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120428

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120428

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130428

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140428

Year of fee payment: 14

EXPY Cancellation because of completion of term