JP3392189B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

車両の制御装置

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  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (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、4輪操舵装置等の車載
装置を備える車両の制御装置に関し、特に、車両の加減
速度から判定した路面摩擦係数に基づいて車載装置を制
御するものに係わる。
【0002】
【従来の技術】従来より、車両に搭載される車載装置と
しては、前輪の操舵時に後輪をも操舵する4輪操舵装置
がよく知られている。この4輪操舵装置は、前輪を操舵
する前輪操舵機構と、後輪を操舵する後輪操舵機構とを
備え、前輪舵角及び車速に応じて後輪を操舵し、低車速
時には後輪を前輪の操舵方向と逆方向の逆位相に、高車
速時には後輪を前輪の操舵方向と同じ方向の同位相にす
ることにより、低車速時の回頭性と高車速時の走行安定
性との両立化を図るようにしている。特に、特開昭62
−12471号公報には、路面の摩擦係数が低く車輪の
グリップ力が小さくなるときには、路面摩擦係数が高い
ときに比べて後輪を前輪と同位相寄りに操舵することに
より、車輪のグリップ力に関係なく常に車両の横滑りを
可及的に少なくして走行安定性を向上させることが開示
されている。
【0003】この場合、上記路面摩擦係数を検出する方
法は、通常、車輪速センサで車輪速を検出した後、この
車輪速に基づいて車両の加減速度を算出し、この加減速
度から路面の摩擦係数を判定するようにしている。尚、
アンチスキッドブレーキ装置(ABS)は、上記の方法
で路面摩擦係数を判定する判定部を有しており、このA
BSと上記4輪操舵装置とを装備する車両において、A
BSの判定部で判定された路面摩擦係数に基づいて4輪
操舵装置の制御特性を変更することも知られている(上
記例示の公報参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
車輪速に基づく車両の加減速度から路面摩擦係数を判定
し、この路面摩擦係数に基づいて4輪操舵装置等の車載
装置の制御特性を変更するものの場合、車両の急旋回時
に旋回内輪にかかる荷重が低下すると、該内輪は空転状
態となってその車輪速が高くなるため、実際の路面摩擦
係数が高いにも拘らず上記車輪速から路面摩擦係数が誤
って低いものと判定され、この誤った路面摩擦係数に基
づいて車載装置の制御特性が変更されるという問題があ
る。
【0005】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、車両の急旋回時に車載
装置の制御特性の変更を規制することにより、誤った路
面摩擦係数に基づく車載装置の制御特性の変更を防止し
て車載装置の適切な作動を確保し得る車両の制御装置を
提供せんとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、車輪速を検出する車輪速セ
ンサと、該車輪速センサで検出された車輪速に基づいて
車両の加減速度を算出する加減速度算出手段と、該加減
速度算出手段で算出された車両の加減速度から路面の摩
擦係数を判定する路面摩擦係数判定手段と、車両に搭載
され、車両の走行状態を変更する車載装置と、上記路面
摩擦係数判定手段の判定結果に基づいて上記車載装置を
制御する制御手段と、車両の急旋回時を検出する急旋回
時検出手段と、該急旋回時検出手段の信号を受け、車両
の急旋回時に上記制御手段の制御を規制する規制手段と
を備えた車両の制御装置を対象として、上記車載装置と
は別に、車両の発進・加速時における過大な駆動力を抑
制するトラクション制御装置を備えており、上記路面摩
擦係数判定手段は、上記加減速度算出手段で算出された
車両の加減速度と上記トラクション制御装置の作動信号
とから路面摩擦係数を判定するものであることを特徴
する。
【0007】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明に従属し、その一つの態様を示すものである。すなわ
ち、上記車載装置は、前輪の操舵時に後輪をも操舵する
4輪操舵装置であり、上記制御手段は、路面の摩擦係数
が低いときには高いときに比べて後輪を前輪の操舵方向
と同じ方向の同位相寄りに操舵するよう4輪操舵装置を
制御するものである。
【0008】請求項3記載の発明は、請求項1記載の発
明に従属し、上記車載装置は、パワーステアリング装置
であり、上記制御手段は、路面の摩擦係数の大きさに応
じて該パワーステアリング装置のアシスト力を制御する
ものであるとする。
【0009】請求項及び記載の発明は、いずれも請
求項1ないし請求項記載のうちの一つの発明に従属
し、その一つの構成要素である規制手段の規制内容を具
体的に示す。すなわち、請求項記載の発明では、上記
規制手段は、制御手段の制御を中止するものであり、請
求項記載の発明では、上記規制手段は、制御手段の制
御量を小さくするものである。
【0010】
【作用】上記の構成により、請求項1記載の発明では、
車両の通常走行時には、車輪速センサで検出した車輪速
に基づいて加減速度算出手段が車両の加減速度を算出
し、この加減速度とトラクション制御装置の作動信号と
から路面摩擦係数判定手段が路面の摩擦係数を判定す
る。この判定結果に基づいて制御手段が車載装置を制御
することにより、路面摩擦係数に応じて車載装置が適切
に作動することになる。一方、車両の急旋回時には、そ
のことを急旋回時検出手段が検出し、該検出手段の信号
を受ける規制手段によって上記制御手段の制御が規制さ
れる。このため、車両の急旋回時に旋回内輪にかかる荷
重が低下し、その車輪速が高くなることに起因して、上
記加減速度算出手段で路面摩擦係数が実際よりも低く判
定されたとしても、この誤った路面摩擦係数に基づく車
載装置の制御特性の変更が防止されることになる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。但し、先ず最初に、本発明の実施例と主要部以外
の構成が類似した参考例を図1〜図4に基づいて説明
し、 その後に本発明の実施例を、その参考例と異なる部
分に関して図5に基づいて説明する。
【0012】図1は上記参考例に係わる車両の制御装置
のブロック構成を示し、1は車両に搭載されるアンチス
キッドブレーキ装置(ABS)のコントロールユニッ
ト、2はABSと共に車両に搭載される車載装置として
の4輪操舵装置(4WS)のコントロールユニットであ
る。尚、アンチスキッドブレーキ装置及び4輪操舵装置
の各機構部は、図示していないが、従来公知のものと同
じ構成になっている。
【0013】上記ABSのコントロールユニット1は、
車両の4車輪の車輪速を各々検出する四つの車輪速セン
サ11,11,…からの信号を受け、車両の加減速度を
検出する加減速度検出手段12と、該加減速度検出手段
12で算出された車両の加減速度から路面の摩擦係数を
判定する路面摩擦係数判定手段(μ判定手段)13とを
有し、上記車輪速、車両の加減速度及び路面摩擦係数等
を制御要素として車両の制動時に各車輪に過大な制動力
が作用しないよう各車輪のブレーキ装置(図示せず)の
ブレーキ圧を制御するようになっている。ここで、上記
路面摩擦係数判定手段13における路面摩擦係数の判定
は、例えば図2に示すようなマップを用いて行われるよ
うになっており、このマップでは、ABS作動中におけ
る車両の減速度は、路面摩擦係数が高い高μ路では路面
摩擦係数が低い低μ路に比して大きくなる。
【0014】一方、上記4WSのコントロールユニット
2は、上記路面摩擦係数判定手段13からの信号を受け
る補正手段21と、該補正手段21からの補正指令を受
ける制御手段22とを備えている。上記制御手段22
は、4WSの機構部を制御するものであり、この制御で
は、通常は図3に実線Aで示すように、低車速時に後輪
を前輪の操舵方向と逆方向の逆位相に大きく操舵し、中
車速時に車速が増大するに従って後輪を逆位相から前輪
の操舵方向と同じ方向の同位相に操舵し、高車速時に後
輪を同位相に大きく操舵するようになっている。上記補
正手段21は、路面摩擦係数判定手段13からの信号に
基づいて路面摩擦係数が低い低μ路のときに制御手段2
2に補正指令を発し、また制御手段22は、この補正指
令を受けて、路面摩擦係数が低い低μ路のときには、図
3に破線Bで示すように、通常時つまり路面摩擦係数が
高いときに比べて後輪を全車速域に亘り同位相寄りに操
舵するようになっている。
【0015】さらに、上記4WSのコントロールユニッ
ト2は、前輪舵角を検出する舵角センサ23の舵角信号
に基づいて車両の急旋回時を検出する急旋回時検出手段
24と、該急旋回時検出手段24の信号を受け、車両の
急旋回時に上記制御手段22の制御を規制する規制手段
25とを備えている。
【0016】次に、車両の急旋回時におけるコントロー
ルユニット2(特に、その制御手段22)の制御内容に
ついて、図4に示すフローチャートに従って説明する。
【0017】図4においては、スタートした後、先ず、
ステップS1 で信号を読み込み、ステップS2 で路面摩
擦係数判定手段13からの信号に基づいて低μ路である
か否かを判定する。この判定がYESの低μ路のときに
は、ステップS3 で前輪舵角θH が所定値θH0よりも大
きい急旋回時であるか否かを判定し、この判定がNOの
ときには、ステップS4 でタイムアップになるのを待っ
た後、ステップS5 でフラグFに「1」をセットし、リ
ターンする。ここで、フラグFは、制御手段22におい
て補正手段21からの補正指令に基づき操舵比特性を実
線Aから破線Bに変更することを許容するか、禁止する
かを示すものであり、フラグFが「1」のときはこの変
更を許容し、フラグFが「0」のときは禁止することを
示す。
【0018】上記ステップS2 の判定がNOの高μ路の
とき、又は上記ステップS3 の判定がYESの急旋回時
のときには、ステップS6 でタイムアップになるのを待
った後、ステップS7 でフラグFに「0」をセットし、
リターンする。尚、ステップS4 ,S6 でタイムアップ
になるのを待つのは、不感帯を設定するためのものであ
る。
【0019】次に、上記参考例の作用・効果を説明する
に、急旋回時以外の車両の走行時には、制御手段22
は、規制手段25による制御の規制を受けることなく、
車速及び路面摩擦係数に応じて後輪を操舵する。つま
り、路面摩擦係数が高い高μ路では、操舵比特性として
実線A(図3参照)を選択し、この操舵比特性Aに基づ
いて、低車速時に後輪を逆位相に操舵し、高車速時に後
輪を同位相に操舵する。また、路面摩擦係数が低い低μ
路では、補正手段21からの補正指令を受けて操舵比特
性として破線B(図3参照)を選択し、この操舵比特性
Bに基づいて、上記高μ路のときに比して後輪を全車速
域に亘り同位相寄りに操舵する。この結果、車両の回頭
性と走行安定性との両立化を高い次元で図ることができ
る。尚、高μ路では、フラグFは「0」にセットされ、
操舵比特性の実線Aから破線Bへの変更は禁止される
が、低μ路では、フラグFは「1」にセットされ、操舵
比特性の実線Aから破線Bへの変更は許容される。
【0020】一方、高μ路で急旋回したときには、旋回
内輪にかかる荷重が低下し、該内輪は空転状態となって
その車輪速が高くなるため、実際の路面摩擦係数が高い
にも拘らず、路面摩擦係数判定手段13で上記車輪速か
ら路面摩擦係数が誤って低いものと判定され、該判定手
段13からの誤ったμ判定信号に基づいて補正手段21
から補正指令が制御手段22に発せられる。これに対
し、本参考例の場合、急旋回時には予め規制手段25か
ら規制信号が制御手段22に発せられ、フラグFが
「0」にセットされるので、誤ったμ判定信号に基づい
て操舵比特性が実線Aから破線Bに変更されることはな
く、制御の信頼性を高めることができる。
【0021】次に、本発明の実施例を図5に基づいて説
明する。
【0022】図5は本発明の実施例に係わる車両の制御
装置のブロック構成を示し、6は車両に搭載されるトラ
クション制御装置(TCS)のコントロールユニット、
7はTCSと共に車両に搭載される車載装置としての4
輪操舵装置(4WS)のコントロールユニットである。
【0023】上記TCSのコントロールユニット6は、
車両の4車輪の車輪速を各々検出する四つの車輪速セン
サ61,61,…からの信号を受け、車両の加減速度を
検出する加減速度検出手段62を有し、上記車輪速及び
車両の加減速度等を制御要素として車両の発進・加速時
における過大な駆動力が駆動輪に作用しないよう、エン
ジン出力及び駆動輪のブレーキ装置のブレーキ圧を抑制
するようになっている。尚、トラクション制御装置は、
上記参考例の場合におけるアンチスキッドブレーキ装置
とは異なり路面摩擦係数を制御要素に含まない関係上、
そのコントロールユニット6は路面摩擦係数判定手段を
有していない。
【0024】一方、上記4WSのコントロールユニット
7は、TCSのコントロールユニット6からの作動信号
と上記加減速度検出手段62で検出された車両の加減速
度とから路面摩擦係数を判定する路面摩擦係数判定手段
(μ判定手段)71と、該判定手段71の判定結果を受
ける制御手段72とを備えている。上記路面摩擦係数判
定手段71は、トラクション制御装置の作動時に車両の
加速度が所定値より小さいときは路面摩擦係数が低いと
判断し、所定値より大きいときは路面摩擦係数が高いと
判断するようになっている。また、上記制御手段72
は、路面摩擦係数が高い高μ路では、図3に実線Aで示
す特性線に従って、低車速時に後輪を前輪の操舵方向と
逆方向の逆位相に大きく操舵し、中車速時に車速が増大
するに従って後輪を逆位相から前輪の操舵方向と同じ方
向の同位相に操舵し、高車速時に後輪を同位相に大きく
操舵する一方、路面摩擦係数が低い低μ路では、図3に
破線Bで示す特性線に従って、高μ路のときに比べて後
輪を全車速域に亘り同位相寄りに操舵するようになって
いる。
【0025】さらに、上記4WSのコントロールユニッ
ト7は、前輪舵角を検出する舵角センサ73の舵角信号
に基づいて車両の急旋回時を検出する急旋回時検出手段
74と、該急旋回時検出手段74の信号を受け、車両の
急旋回時に上記制御手段72の制御を規制する規制手段
75とを備えている。
【0026】そして、車両の急旋回時におけるコントロ
ールユニット7の制御内容は、上記 参考例におけるコン
トロールユニット2のものと同じであり、またそれによ
り、上記参考例の場合と同様の作用・効果を奏すること
ができる。
【0027】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、その他種々の変形例を包含するものである。
例えば、上記実施例では、車両の走行状態を変更する車
載装置として、前輪の操舵時に後輪をも操舵する4輪操
舵装置(4WS)を備える場合について述べたが、この
4輪操舵装置の代りに、パワーステアリング装置を備
え、路面摩擦係数の大きさに応じて該パワーステアリン
グ装置のアシスト力を制御するものにも同様に適用する
ことができる。
【0028】また、上記実施例では、車両の急旋回時を
検出する急旋回時検出手段74として、舵角センサ7
で前輪舵角θH を検出し、該前輪舵角θH が所定値θHO
より大きくなったときに急旋回時と判断するようにした
が、本発明は、前輪舵角θH以外の判断要素で急旋回時
を検出するようにしてもよい。例えば、前輪舵角θHと
車速Vとの積が所定値より大きくなったとき、前輪舵角
速度(単位時間当たりの前輪舵角θH の変化量)が所定
値より大きくなったとき、舵角速度が所定値より大きく
かつ車速Vが所定値より大きくなったとき、あるいは車
両の横加速度又はヨーレートが所定値より大きくなった
ときに急旋回時と判断することなどである。
【0029】さらに、上記実施例では、車両の急旋回時
に制御手段72の制御を規制する規制手段75は、車両
の急旋回時に操舵比特性の実線Aから破線Bへの変更を
全く禁止ないし中止するようにしたが、本発明は、この
変更量ないし制御量を小さくするようにしてもよい。
【0030】
【発明の効果】以上の如く、本発明における車両の制御
装置によれば、車輪速に基づいて算出された加減速度と
トラクション制御装置の作動信号とから判定された路面
摩擦係数に応じて車載装置の適切な作動を確保しなが
ら、車両の急旋回時に旋回内輪にかかる荷重が低下し、
その車輪速が高くなることに起因して路面摩擦係数が実
際よりも低く判定されたとしても、この誤った路面摩擦
係数に基づく車載装置の制御特性の変更を防止すること
ができ、作動の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】参考例に係わる車両の制御装置のブロック構成
図である。
【図2】車両の減速度と路面摩擦係数との関係を示す特
性図である。
【図3】操舵比特性を示す図である。
【図4】コントロールユニットの制御内容を示すフロー
チャート図である。
【図5】本発明の実施例を示す図1相当図である。
【符号の説明】 7 4WS(4輪操舵装置(車載装置))のコントロ
ールユニット 6 TCS(トラクション制御装置)のコントロール
ユニット 61 車輪速センサ 62 加減速度算出手段 71 路面摩擦係数判定手段 72 制御手段 74 急旋回時検出手段 75 規制手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−310470(JP,A) 特開 平5−58320(JP,A) 特開 昭62−255282(JP,A) 特開 昭62−227876(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62D 6/00

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車輪速を検出する車輪速センサと、 該車輪速センサで検出された車輪速に基づいて車両の加
    減速度を算出する加減速度算出手段と、 該加減速度算出手段で算出された車両の加減速度から路
    面の摩擦係数を判定する路面摩擦係数判定手段と、 車両に搭載され、車両の走行状態を変更する車載装置
    と、 上記路面摩擦係数判定手段の判定結果に基づいて上記車
    載装置を制御する制御手段と、 車両の急旋回時を検出する急旋回時検出手段と、 該急旋回時検出手段の信号を受け、車両の急旋回時に上
    記制御手段の制御を規制する規制手段とを備えた車両の
    制御装置であって、 上記車載装置とは別に、車両の発進・加速時における過
    大な駆動力を抑制するトラクション制御装置を備えてお
    り、 上記路面摩擦係数判定手段は、上記加減速度算出手段で
    算出された車両の加減速度と上記トラクション制御装置
    の作動信号とから路面摩擦係数を判定するものである
    とを特徴とする車両の制御装置。
  2. 【請求項2】 上記車載装置は、前輪の操舵時に後輪を
    も操舵する4輪操舵装置であり、上記制御手段は、路面
    の摩擦係数が低いときには高いときに比べて後輪を前輪
    の操舵方向と同じ方向の同位相寄りに操舵するよう4輪
    操舵装置を制御するものである請求項1記載の車両の制
    御装置。
  3. 【請求項3】 上記車載装置は、パワーステアリング装
    置であり、上記制御手段は、路面の摩擦係数の大きさに
    応じて該パワーステアリング装置のアシスト力を制御す
    るものである請求項1記載の車両の制御装置。
  4. 【請求項4】 上記規制手段は、制御手段の制御を中止
    するものである請求項1ないし請求項記載のうちの一
    つの車両の制御装置。
  5. 【請求項5】 上記規制手段は、制御手段の制御量を小
    さくするものである請求項1ないし請求項記載のうち
    の一つの車両の制御装置。
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