JP3646550B2

JP3646550B2 - Vehicle travel control device

Info

Publication number: JP3646550B2
Application number: JP02406799A
Authority: JP
Inventors: 善樹深田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-02-01
Filing date: 1999-02-01
Publication date: 2005-05-11
Anticipated expiration: 2019-02-01
Also published as: JP2000219146A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌の走行制御装置に係り、更に詳細には車体のロールを効果的に抑制可能な走行制御装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車輌の走行制御装置の一つとして、例えば特開昭６３−１１６９１８号公報に記載されている如く、車体のロールを予測するロール予測センサ及び車体のロールを検出するロール検出センサよりの信号に基づき車体状況を算出し、該算出結果の車体状況を表示する手段と、車体状況がロール限界に達する前に車輌を減速させる手段とを有し、車体のロールを抑制するよう構成された走行制御装置が従来より知られている。
【０００３】
かかる走行制御装置によれば、例えば車輌が比較的高い車速にて急激な旋回を行う場合の如く、車輌に非常に高い遠心力が作用することに起因して車体のロールが過剰になるような状況に於いては、車輌がロール限界に達する前に減速されることにより、車輌に作用する遠心力が低減されるので、運転者によるロール状況の判断や減速操作を要することなく車体のロールが過剰になることを確実に防止することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記公報に記載された従来の走行制御装置に於いては、車体のロールが増大すると車輌が突然減速されることによって車速が急激に低下するので、車体の過剰なロールの発生を防止することはできるが、車輌の乗員、特に運転者が異和感を感じるという不具合がある。
【０００５】
また上述の従来の走行制御装置に於いては、車体のロールが走行路面の凹凸の如き外乱に起因して生じる状況に於いては、一般に車体のロールの程度が軽微であるため走行制御装置が作動せず、また仮に走行制御装置を作動させて車輌を減速させても車体のロールを防止することはできないため、かかる状況に於ける車体のロールを効果的に抑制して車輌の乗り心地性を向上させることができないという問題がある。
【０００６】
本発明は、車体のロールが過剰になるときには自動的に車輌を減速させるよう構成された従来の走行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、車体のロールが発生するときには、車輌を減速することなく車体に対しロール抑制方向の遠心力を作用させることにより、車輌の乗員に異和感を与えることなく車体のロールを効果的に抑制し車輌の乗り心地性を向上させることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項１の構成、即ち車体のロールの程度を示すロール指標値を求める手段と、前記ロール指標値に応じてロール低減方向の遠心力を車体に与える方向に補正操舵する補正操舵手段とを有する車輌の走行制御装置に於いて、前記補正操舵手段は前輪を車体のロール方向と同一の方向へ補正操舵することを特徴とする車輌の走行制御装置、又は請求項２の構成、即ち車体のロールの程度を示すロール指標値を求める手段と、前記ロール指標値に応じてロール低減方向の遠心力を車体に与える方向に補正操舵する補正操舵手段とを有する車輌の走行制御装置に於いて、前記補正操舵手段は前輪を車体のロール方向と同一の方向へ補正操舵すると共に、後輪を車体のロール方向とは逆の方向へ補正操舵することを特徴とする車輌の走行制御装置、又は請求項４の構成、即ち外乱に起因する車体のロールの程度を示すロール指標値を求める手段と、前記ロール指標値に応じてロール低減方向の遠心力を車体に与える方向に補正操舵する補正操舵手段とを有することを特徴とする車輌の走行制御装置、又は請求項５の構成、即ち車体の実際のロール量を求める手段と、外乱に起因する車体のロールの程度を示すロール指標値を求める手段と、車体の実際のロール量が過大であるときには車体の実際のロール量に応じてロール低減方向の遠心力を車体に与える方向に補正操舵し、車体の実際のロール量が過大でないときには前記ロール指標値に応じてロール低減方向の遠心力を車体に与える方向に補正操舵する補正操舵手段とを有することを特徴とする車輌の走行制御装置によって達成される。
【０００８】
上記請求項１の構成によれば、車体のロールの程度を示すロール指標値に応じてロール低減方向の遠心力を車体に与える方向に補正操舵される車輌の走行制御装置に於いて、前輪が車体のロール方向と同一の方向へ補正操舵されるので、車体に作用しそのロールを引き起こす力が車体のロール方向と同一の方向へ前輪が補正操舵されることによるロール低減方向の遠心力によって低減され、これにより車輌が減速されることなく車体のロールが確実に低減され抑制される。
また上記請求項２の構成によれば、車体のロールの程度を示すロール指標値に応じてロール低減方向の遠心力を車体に与える方向に補正操舵される車輌の走行制御装置に於いて、前輪が車体のロール方向と同一の方向へ補正操舵されると共に、後輪が車体のロール方向とは逆の方向へ補正操舵されるので、車体に作用しそのロールを引き起こす力が車体のロール方向と同一の方向へ前輪が補正操舵され車体のロール方向とは逆の方向へ後輪が補正操舵されることによるロール低減方向の遠心力によって低減され、これにより車輌が減速されることなく車体のロールが確実に低減され抑制される。
また上記請求項４の構成によれば、外乱に起因する車体のロールの程度を示すロール指標値が求められ、ロール指標値に応じてロール低減方向の遠心力を車体に与える方向に補正操舵されるので、走行路面の凹凸の如き外乱に起因して車体に作用しそのロールを引き起こす力が補正操舵によるロール低減方向の遠心力によって低減され、これにより車輌が減速されることなく外乱に起因する車体のロールが確実に低減され抑制される。
また上記請求項５の構成によれば、車体の実際のロール量が求められ、外乱に起因する車体のロールの程度を示すロール指標値が求められ、車体の実際のロール量が過大であるときには車体の実際のロール量に応じてロール低減方向の遠心力を車体に与える方向に補正操舵され、車体の実際のロール量が過大でないときにはロール指標値に応じてロール低減方向の遠心力を車体に与える方向に補正操舵されるので、車体の実際のロール量が過大であるときには車体に作用しそのロールを引き起こす力が補正操舵によるロール低減方向の遠心力によって低減され、これにより車輌が減速されることなく過大な車体のロールが確実に低減され抑制され、車体の実際のロール量は過大でないが走行路面の凹凸の如き外乱に起因して車体のロールが生じるときには車体に作用しそのロールを引き起こす力が補正操舵によるロール低減方向の遠心力によって低減され、これにより車輌が減速されることなく外乱に起因する車体のロールが確実に低減され抑制される。
【０００９】
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、前記ロール指標値は外乱に起因する車体のロールの程度を示すよう構成される（請求項３の構成）。
請求項３の構成によれば、ロール指標値は外乱に起因する車体のロールの程度を示すので、走行路面の凹凸の如き外乱に起因して生じる車体のロールが確実に低減され抑制される。
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乃至５の構成に於いて、前記補正操舵手段は前記ロール指標値が基準値以上であるときに補正操舵するよう構成される（請求項６の構成）。
【００１０】
請求項６の構成によれば、ロール指標値が基準値以上であるときに補正操舵が行われるので、不必要に補正操舵が行われれることが確実に防止されると共に、低減され抑制されることが必要な車体のロールが確実に低減され抑制される。
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３乃至６の構成に於いて、前記ロール指標値を求める手段は車体の実際のロール角を求める手段と、外乱の影響を除外した車体のロール角を推定する手段と、実際のロール角と推定ロール角との偏差及び該偏差の変化率に基づきロール指標値を演算する手段とを含むよう構成される（請求項７の構成）。
請求項７の構成によれば、車体の実際のロール角が求められ、外乱の影響を除外した車体のロール角が推定され、実際のロール角と推定ロール角との偏差及び該偏差の変化率に基づきロール指標値が演算されるので、外乱に起因する車体のロール角及びその変化率を示すロール指標値が演算される。
【００１３】
【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４乃至７の構成に於いて、補正操舵手段は前輪を車体のロール方向と同一の方向へ補正操舵するよう構成される（好ましい態様１）。
【００１４】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項４乃至７の構成に於いて、補正操舵手段は後輪を車体のロール方向とは逆の方向へ補正操舵するよう構成される（好ましい態様２）。
【００１５】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項４乃至７の構成に於いて、補正操舵手段は前輪を車体のロール方向と同一の方向へ補正操舵すると共に、後輪を車体のロール方向とは逆の方向へ補正操舵するよう構成される（好ましい態様３）。
【００１６】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項５乃至７の構成に於いて、補正操舵手段は車体の実際のロール量が基準値以上であるときには車体の実際のロール角及びその変化率に応じた補正操舵角にて補正操舵するよう構成される（好ましい態様４）。
【００１８】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項７の構成に於いて、ロール指標値は実際のロール角と推定ロール角との偏差と、該偏差の変化率との線形和であるよう構成される（好ましい態様５）。
【００１９】
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５の構成に於いて、補正操舵手段はロール指標値が基準値以上であるときにはロール指標値に応じた補正操舵角にて補正操舵するよう構成される（好ましい態様６）。
【００２０】
【発明の実施の形態】
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形態について詳細に説明する。
【００２１】
図１は四輪操舵装置を備えた車輌に適用された本発明による車輌の走行制御装置の第一の好ましい実施形態を示す概略構成図である。
【００２２】
図１に於て、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はそれぞれ車輌の駆動輪である左右の後輪を示している。従動輪であり操舵輪でもある左右の前輪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・ピニオン式の電動式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。
【００２３】
特に図示の実施形態に於いては、ステアリングホイール１４とパワーステアリング装置１６のギヤボックスとを連結するアッパシャフト２０とロアシャフト２２との間には補正操舵装置２４が介装されており、補正操舵装置２４は例えばモータ及び歯車機構を含み、アッパシャフト２０に対し相対的にロアシャフト２２を回転させることにより補正操舵を行うようになっている。
【００２４】
左右の後輪１０RL及び１０RRはアクチュエータ装置２６によりタイロッド２８L 及び２８R を介して操舵される。補正操舵装置２４及びアクチュエータ装置２６は後に詳細に説明する如く外乱に起因する車体のロールを抑制すべく電気式制御装置３０により制御される。尚アクチュエータ装置２６は四輪操舵モード時にはステアリングホイール１４の転舵に応答して電気式制御装置３０により制御される。
【００２５】
図示の如く、電気式制御装置３０にはアッパシャフト２０に設けられた操舵角センサ３２により検出された操舵角θを示す信号、ヨーレートセンサ３４により検出された車輌のヨーレートγを示す信号、車速センサ３６により検出された車速Ｖを示す信号、ロールレートセンサ３８により検出された車体のロールレートφr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 を示す信号が入力される。
【００２６】
尚操舵角センサ３２等は車輌の左旋回の場合の値を正として操舵角θ等を検出する。また図１には詳細に示されていないが、電気式制御装置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と駆動回路とよりなるものであってよい。
【００２７】
電気式制御装置３０は、後述の如く図２及び図３に示されたフローチャートに従い、車輌の横加速度Ｇyに基づき車体の推定ロール角φeを演算し、車体のロールレートφrに基づき車体の検出ロール角φを演算し、推定ロール角φeと検出ロール角φとの偏差として外乱に起因する車体のロール角Δφを演算し、ロール角Δφとその微分値との線形和として外乱に起因するロール指標値ＲＶdを演算し、ロール指標値ＲＶdに基づき前輪及び後輪の補正操舵角θfa及びθraを演算し、これらに基づき補正操舵装置２４及びアクチュエータ装置２６を制御し、これによりロール低減方向の遠心力を車体に与える方向に補助操舵して外乱に起因する車体のロールを抑制する。
【００２８】
また電気式制御装置３０は、後述の如く図３に示されたルーチンに従い、操舵角θ及び車輌の横加速度Ｇyに基づき車体の過大ロールを判定するためのロール指標値ＲＶr等を演算し、ロール指標値ＲＶr等に基づき車体の過大なロールが発生しているか否かを判定し、車体の過大なロールが発生しているときには、車体のロール角φとその微分値φdとの線形和に応じて補正操舵装置２４及びアクチュエータ装置２６を制御し、これにより操舵角を低減する方向に補助操舵して車体に作用する遠心力を低減することにより車体の過大なロールを抑制する。
【００２９】
次に図２及び図３に示されたフローチャートを参照して第一の実施形態に於ける車輌の走行制御について説明する。尚図２及び図３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。
【００３０】
まずステップ１０に於いては操舵角センサ３２により検出された操舵角θを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ２０に於いては車体の推定ロール角φeの二階微分値をφetdとし、車輌のロール慣性モーメントをＩxとし、車輌のロール剛性をＫrとし、車輌のロール軸と車輌の重心との間の距離をＬとする下記の微分方程式（１）を差分によって解くことにより、車体の推定ロール角φeが演算される。
Ｉxφetd＝−Ｋrφe＋ＬＧy ……（１）
【００３１】
ステップ３０に於いてはロール角の微分値をφdとし、Ｔを減衰時定数として下記の微分方程式（２）を差分によって解くことにより、車体の検出ロール角φが演算される。
φd＝−φ／Ｔ＋φr ……（２）
【００３２】
ステップ４０に於いては図３に示された過大ロール判定ルーチンに従って車体のロールが過大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９０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ６０へ進む。
【００３３】
ステップ６０に於いては下記の式（３）に従って外乱に起因する車体のロール角Δφが演算され、ステップ７０に於いては外乱に起因する車体のロール角Δφの微分値Δφdが演算されると共に、Ｋ1を正の一定の係数として下記の式（４）に従って外乱に起因する車体のロール指標値ＲＶdが演算される。
Δφ＝φ−φe ……（３）
ＲＶd＝Δφ＋Ｋ1Δφd ……（４）
【００３４】
ステップ８０に於いては車体のロール指標値ＲＶdに基づき図４に示されたグラフに対応するマップより前輪の補正操舵角θfa及び後輪の補正操舵角θraが演算される。
【００３５】
ステップ９０に於いてはＫ2を正の一定の係数として下記の式（５）に従って車体のロール角及びその微分値の線形和φtが演算され、ステップ１００に於いては線形和φtに基づき図５に示されたグラフに対応するマップより前輪の補正操舵角θfa及び後輪の補正操舵角θraが演算される。
φt＝φ＋Ｋ2φd ……（５）
【００３６】
ステップ１１０に於いてはステップ８０又は１００に於いて演算された前輪の補正操舵角θfa及び後輪の補正操舵角θraに基づき補正操舵装置２４及びアクチュエータ装置２６が制御され、これにより左右前輪１０FL、１０FR及び左右後輪１０RL、１０RRがそれぞれ補正操舵角θfa及びθraにて補正操舵される。
【００３７】
図３に示された過大ロール判定ルーチンのステップ４１に於いては、Ｋhをスタビリティファクタとし、Ｒgをステアリングギヤ比とし、Ｈをホイールベースとして下記の式（６）に従って操舵角θに基づく車輌の横加速度Ｇysが演算される。
Ｇys＝Ｖ²θ／［（１＋ＫhＶ²）ＲgＨ］ ……（６）
【００３８】
ステップ４２に於いてはＲrfを推定ロールレートＲrの前回値とし、ωoを車体の固有振動数とし、φoを単位重力加速度当りの定常ロール角とし、ξをロール減衰係数とし、ΔＴを図２に示されたフローチャートのサイクルタイムとして、下記の式（７）に従って推定ロールレートＲrが演算される。
Ｒr＝Ｒrf＋｛（ωo²（Ｇyφo−Ｒ）−２ωoξＲrf｝ΔＴ ……（７）
【００３９】
ステップ４３に於いてはＲfを推定ロール角Ｒの前回値として下記の式（８）に従って推定ロール角Ｒが演算される。
Ｒ＝Ｒf＋ＲrΔＴ ……（８）
【００４０】
ステップ４４に於いてはＧylimを横加速度の許容限界値とし、Ｒrlimをロール角速度の許容限界値として下記の式（９）に従って車輌の横加速度Ｇy に基づきロール指標値ＲＶrが演算される。尚許容限界値Ｇylim及びＲrlimは正の定数であってよいが、例えば車速Ｖ等に基づき可変設定されてもよい。
ＲＶr＝Ｇy／Ｇylim＋Ｒr／Ｒrlim ……（９）
【００４１】
ステップ４５に於いては操舵角に基づく車体の横加速度Ｇysの絶対値が基準値Ｇyso（正の定数）を越え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４６に於いて車体の横加速度Ｇyの絶対値が基準値Ｇyo（正の定数）を越え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４７に於いてヨーレートγと車速Ｖとの積の絶対値が基準値Ｇvo（正の定数）を越え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４８へ進み、ステップ４５〜４７の何れかに於いて肯定判別が行われたときにはステップ５０へ進む。
【００４２】
ステップ４８に於いてはロール指標値ＲＶrの絶対値が基準値ＲＶro（正の定数）を越え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４９に於いてΔＣpを比較的小さい正の定数としてカウンタのカウント値ＣpがΔＣpデクリメントされ、肯定判別が行われたときにはステップ５０に於いてカウント値Ｃpがその制御の初期値Ｃpo（正の定数）に設定される。
【００４３】
ステップ５１に於いてはカウント値Ｃpが基準値Ｃpe（Ｃpoよりも小さい正の定数）を越え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６０へ進み、肯定判別が行われたときには９０へ進む。
【００４４】
かくして図示の実施形態によれば、ステップ２０に於いて車体の推定ロール角φeが演算され、ステップ３０に於いて車体の検出ロール角φが演算され、ステップ４０に於いて車体に過大なロールが発生しているか否かの判別が行われ、車体に過大なロールが発生していないときにはステップ６０に於いて外乱に起因する車体のロール角Δφが演算され、ステップ７０に於いて外乱に起因する車体のロール指標値ＲＶdが演算され、ステップ８０に於いて車体のロール指標値ＲＶdに基づき前輪の補正操舵角θfa及び後輪の補正操舵角θraが演算され、ステップ１１０に於いて補正操舵角θfa及びθraに基づき補正操舵装置２４及びアクチュエータ装置２６が制御され、これにより左右前輪１０FL及び１０FRが車体のロール方向に補正操舵され、左右後輪１０RL及び１０RRが前輪に対し逆相方向に補正操舵される。
【００４５】
従って例えば図６に示されている如く、左前輪１０FLが路面４２の突起４４を乗り越す際に左前輪１０FLが突起４４より突き上げ力Ｆrを受けることに起因して車体４６が進行方向に対し右方向へロールすると、左右前輪が矢印４８にて示されている如く右旋回方向へ補正操舵されることにより、車体４６にはロール指標値ＲＶdに応じた大きさの遠心力Ｆcが重心５０に対しロール低減方向、即ち突き上げ力Ｆrを打ち消す方向に作用するので、車体のロールを効果的に低減し、これにより車輌の乗り心地性を向上させることができる。
【００４６】
また車体のロールが過大であるときにはステップ４０に於いて肯定判別が行われ、ステップ９０に於いて車体のロール角φ及びその微分値φdの線形和φtが演算され、ステップ１００に於いて線形和φtに基づき前輪の補正操舵角θfa及び後輪の補正操舵角θraが演算され、ステップ１１０に於いて補正操舵角θfa及びθraに基づき補正操舵装置２４及びアクチュエータ装置２６が制御され、これにより左右前輪１０FL及び１０FRが車体のロール方向に補正操舵され、左右後輪１０RL及び１０RRが前輪に対し逆相方向に補正操舵される。
【００４７】
従って例えば高車速にて急激な旋回が行われる場合の如く、車体に強大な遠心力が作用することに起因して車体に過大なロールが発生しているときには、車体に作用する遠心力が線形和φtに応じた量低減されるので、車体のロールを確実に低減することができる。
【００４８】
図７は四輪操舵装置を備えた車輌に適用された本発明による車輌の走行制御装置の第二の実施形態に於ける走行制御ルーチンを示すフローチャートである。尚図７に於いて図２に示されたステップと同一のステップには図２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。またこの実施形態に於いては、図には示されていないが第一の実施形態に於けるロールレートセンサ３８の代わりにストロークセンサにより左右前輪のストロークＳl及びＳrが検出される。
【００４９】
この実施形態に於いては、ステップ３０の次に実行されるステップ３５に於いてＴrを車輌のトレッドとして下記の式（１０）に従って外乱に起因する車体のロール角φiが演算される。
φi＝（Ｓl−Ｓr）／Ｔr−φe ……（１０）
【００５０】
またステップ４０に於いて否定判別が行われたときにはステップ７５に於いて外乱に起因する車体のロール角φiの微分値φidが演算されると共に、Ｋ3を正の一定の係数として下記の式（１１）に従って外乱に起因する車体のロール指標値ＲＶiが演算される。
ＲＶi＝φi＋Ｋ3φid ……（１１）
【００５１】
更にステップ７５の次に実行されるステップ８５に於いては、車体のロール指標値ＲＶiに基づき図８に示されたグラフに対応するマップより前輪の補正操舵角θfa及び後輪の補正操舵角θraが演算される。
【００５２】
かくして図示の第二の実施形態によれば、ステップ３０に於いて車体の検出ロール角φが演算され、ステップ３５に於いて外乱に起因する車体のロール角φiが演算され、ステップ４０に於いて車体に過大なロールが発生しているか否かの判別が行われ、車体に過大なロールが発生していないときにはステップ７５に於いて外乱に起因する車体のロール指標値ＲＶiが演算され、ステップ８５に於いて車体のロール指標値ＲＶiに基づき前輪の補正操舵角θfa及び後輪の補正操舵角θraが演算され、ステップ１１０に於いて補正操舵角θfa及びθraに基づき補正操舵装置２４及びアクチュエータ装置２６が制御され、これにより左右前輪１０FL及び１０FRが車体のロール方向に補正操舵され、左右後輪１０RL及び１０RRが前輪に対し逆相方向に補正操舵される。
【００５３】
従って第一の実施形態の場合と同様、走行路面の凹凸に起因する車体のロールを効果的に低減し、これにより車輌の乗り心地性を向上させることができると共に、例えば車輌が高車速にて急激に旋回する場合に於ける車体の過大なロールを抑制することができる。
【００５４】
特にこの実施形態によれば、外乱に起因する車体のロール角φiは上記式（１０）に従って演算されるので、外乱が横風であり車体のロールが横風に起因して発生する場合にも車体のロールを効果的に低減して車輌の乗り心地性及び操縦安定性を向上させることができる。
【００５５】
また上述の第一の実施形態に於いては、外乱に起因する車体のロール指標値ＲＶdは外乱に起因する車体のロール角Δφとその微分値Δφdとの線形和として演算され、また上述の第二の実施形態に於いては、外乱に起因する車体のロール指標値ＲＶiは外乱に起因する車体のロール角φiとその微分値φidとの線形和として演算されるようになっているので、微分値が考慮されない場合に比して外乱に起因する車体のロールを効果的に低減することができる。
【００５６】
同様に上述の第一及び第二の何れの実施形態に於いても、補正操舵角θfa及びθraは車体のロール角φとその微分値φdとの線形和に基づき演算されるようになっているので、微分値が考慮されない場合に比して急激な旋回に起因する車体のロールを効果的に低減することができる。
【００５７】
更に上述の第一及び第二の何れの実施形態に於いても、補正操舵は外乱に起因する車体のロール指標値ＲＶd等の大きさが対応する基準値以上である場合にのみ行われるようになっているので、不必要な補正操舵が行われることを確実に防止することができ、これにより不必要な補正操舵により車輌の安定性が阻害されたり車輌の乗員が違和感を感じることを確実に防止することができる。
【００５８】
以上に於ては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態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形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【００５９】
例えば上述の第一の実施形態に於いては、上記式（１）に従って車体の推定ロール角φeが演算され、上記式（２）に従って車体の検出ロール角φが演算され、上記式（３）に従って外乱に起因する車体のロール指標値ＲＶdが演算されるようになっており、また上述の第二の実施形態に於いては、上記式（１０）に従って外乱に起因する車体のロール角φiが演算され、上記式（１１）に従って外乱に起因する車体のロール指標値ＲＶiが演算されるようになっているが、車体のロール指標値は車体のロールの程度を示す値である限り、任意の態様にて演算されてよい。
【００６０】
また上述の第一及び第二の何れの実施形態に於いても、ステップ４０に於いて車体の過大なロールが発生しているか否かの判別が行われ、車体の過大なロールが発生しているときにはステップ９０〜１１０に於いて補正操舵が行われることにより車体の過大なロールが抑制されるようになっているが、ステップ４０及びステップ９０〜１１０は省略されてもよく、またステップ４０に於いて車体の過大なロールが発生している旨の判別が行われたときには、ステップ１１０に於いて補正操舵が行われると共に、好ましくは旋回外輪、特に旋回外側前輪に制動力が与えられることによって減速度及び旋回度合を低減する方向のヨーモーメントが車輌に与えられ、これにより補正操舵角が低減されると共に減速に伴ない乗員が感じる異和感が低減されてもよい。
【００６１】
また上述の各実施形態に於いては、車輌は四輪操舵装置を備えており、補正操舵は前輪及び後輪の両方について行われるようになっているが、補正操舵は前輪又は後輪の一方についてのみ行われるよう修正されてもよい。
【００６２】
更に上述の各実施形態に於いては、前輪のステアリング装置はラック・アンド・ピニオン式の電動式パワーステアリング装置１６であり、補正操舵装置２４はアッパシャフト２０に対し相対的にロアシャフト２２を回転させることにより補正操舵を行うようになっているが、前輪のステアリング装置及び補正操舵装置は当技術分野に於いて公知の任意の構造のものであってよい。
【００６３】
【発明の効果】
以上の説明より明らかである如く、請求項１の構成によれば、車体のロールの程度を示すロール指標値に応じてロール低減方向の遠心力を車体に与える方向に補正操舵される車輌の走行制御装置に於いて、前輪が車体のロール方向と同一の方向へ補正操舵されるので、車体に作用しそのロールを引き起こす力を車体のロール方向と同一の方向へ前輪が補正操舵されることによるロール低減方向の遠心力によって低減し、従って車輌を減速させることなく車体のロールを確実に低減し抑制することができ、これにより車輌の乗り心地性及び操縦安定性を向上させことができる。
また請求項２の構成によれば、車体のロールの程度を示すロール指標値に応じてロール低減方向の遠心力を車体に与える方向に補正操舵される車輌の走行制御装置に於いて、前輪が車体のロール方向と同一の方向へ補正操舵されると共に、後輪が車体のロール方向とは逆の方向へ補正操舵されるので、車体に作用しそのロールを引き起こす力を車体のロール方向と同一の方向へ前輪が補正操舵され車体のロール方向とは逆の方向へ後輪が補正操舵されることによるロール低減方向の遠心力によって低減し、従って車輌を減速させることなく車体のロールを確実に低減し抑制することができ、これにより車輌の乗り心地性及び操縦安定性を向上させことができる。
【００６４】
また請求項３の構成によれば、ロール指標値は外乱に起因する車体のロールの程度を示すので、走行路面の凹凸の如き外乱に起因して生じる車体のロールを確実に低減し抑制することができ、これにより車輌の乗り心地性を確実に向上させることができる。
また請求項４の構成によれば、外乱に起因する車体のロールの程度を示すロール指標値が求められ、ロール指標値に応じてロール低減方向の遠心力を車体に与える方向に補正操舵されるので、走行路面の凹凸の如き外乱に起因して車体に作用しそのロールを引き起こす力を補正操舵によるロール低減方向の遠心力によって低減し、従って車輌を減速させることなく外乱に起因する車体のロールを確実に低減し抑制することができ、これにより車輌の乗り心地性及び操縦安定性を向上させことができる。
また請求項５の構成によれば、車体の実際のロール量が求められ、外乱に起因する車体のロールの程度を示すロール指標値が求められ、車体の実際のロール量が過大であるときには車体の実際のロール量に応じてロール低減方向の遠心力を車体に与える方向に補正操舵され、車体の実際のロール量が過大でないときにはロール指標値に応じてロール低減方向の遠心力を車体に与える方向に補正操舵されるので、車体の実際のロール量が過大であるときには車体に作用しそのロールを引き起こす力を補正操舵によるロール低減方向の遠心力によって低減し、従って車輌が減速されることなく過大な車体のロールを確実に低減し抑制することができ、また車体の実際のロール量は過大でないが走行路面の凹凸の如き外乱に起因して車体のロールが生じるときには車体に作用しそのロールを引き起こす力を補正操舵によるロール低減方向の遠心力によって低減し、従って車輌を減速させることなく外乱に起因する車体のロールを確実に低減し抑制することができ、これにより車輌の乗り心地性及び操縦安定性を向上させことができる。
また請求項６の構成によれば、ロール指標値が基準値以上であるときに補正操舵が行われるので、不必要に補正操舵が行われることを確実に防止することができると共に、低減され抑制されることが必要な車体のロールを確実に低減し抑制することができる。
また請求項７の構成によれば、車体の実際のロール角が求められ、外乱の影響を除外した車体のロール角が推定され、実際のロール角と推定ロール角との偏差及び該偏差の変化率に基づきロール指標値が演算されるので、外乱に起因する車体のロール角及びその変化率を示すロール指標値を演算することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】四輪操舵装置を備えた車輌に適用された本発明による車輌の走行制御装置の第一の好ましい実施形態を示す概略構成図である。
【図２】第一の実施形態に於ける走行制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】図２に示されたステップ４０に於ける過大ロール判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】車体のロール指標値ＲＶdと前輪の補正操舵角θfa及び後輪の補正操舵角θraとの関係を示すグラフである。
【図５】線形和φtと前輪の補正操舵角θfa及び後輪の補正操舵角θraとの関係を示すグラフである。
【図６】左前輪が路面の突起を乗り越す際に於ける第一の実施形態の作動を示す車輌の正面図である。
【図７】四輪操舵装置を備えた車輌に適用された本発明による車輌の走行制御装置の第二の実施形態に於ける走行制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】車体のロール指標値ＲＶiと前輪の補正操舵角θfa及び後輪の補正操舵角θraとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１６…電動式パワーステアリング装置
２４…補正操舵装置
２６…アクチュエータ装置
３０…電気式制御装置
３２…操舵角センサ
３４…ヨーレートセンサ
３６…車速センサ
３８…ロールレートセンサ
４０…横加速度センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle travel control device, and more particularly to a travel control device capable of effectively suppressing rolls of a vehicle body.
[0002]
[Prior art]
As one of travel control devices for vehicles such as automobiles, as described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-116918, a roll prediction sensor for predicting a roll of a vehicle body and a roll detection sensor for detecting a roll of the vehicle body are used. The vehicle state is calculated based on the signal, the vehicle state of the calculated result is displayed, and the vehicle is decelerated before the vehicle state reaches the roll limit, and is configured to suppress the roll of the vehicle body. A traveling control device is conventionally known.
[0003]
According to such a travel control device, the roll of the vehicle body becomes excessive due to a very high centrifugal force acting on the vehicle, for example, when the vehicle makes a sudden turn at a relatively high vehicle speed. In some situations, the vehicle is decelerated before it reaches the roll limit, thereby reducing the centrifugal force acting on the vehicle. It is possible to reliably prevent the excess.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional travel control device described in the above publication, if the roll of the vehicle body increases, the vehicle speed is suddenly reduced by suddenly decelerating the vehicle. However, there is a problem that the vehicle occupant, especially the driver, feels uncomfortable.
[0005]
In the above-described conventional travel control device, in a situation where the roll of the vehicle body is caused by a disturbance such as unevenness of the travel road surface, the travel control device is generally used because the roll of the vehicle body is generally slight. Even if the vehicle is not actuated and the vehicle is decelerated by operating the travel control device, it is not possible to prevent the roll of the vehicle body. There is a problem that cannot be improved.
[0006]
  The present invention has been made in view of the above-described problems in the conventional travel control device configured to automatically decelerate the vehicle when the roll of the vehicle body becomes excessive, and is a main problem of the present invention. When the roll of the vehicle body occurs, the centrifugal force in the roll restraining direction is applied to the vehicle body without decelerating the vehicle.ThisThus, the roll of the vehicle body is effectively suppressed without giving a sense of incongruity to the vehicle occupant, and the ride comfort of the vehicle is improved.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  According to the present invention, the main problem described above is the structure of claim 1, that is, a means for obtaining a roll index value indicating the degree of roll of the vehicle body, and the centrifugal force in the roll reduction direction according to the roll index value. And a correction steering means for performing correction steering in a direction given toIn the vehicle travel control device, the correction steering means correctively steers the front wheels in the same direction as the roll direction of the vehicle body.Vehicle running control deviceOr a means for obtaining a roll index value indicating the degree of roll of the vehicle body, and a correction steering means for performing correction steering in a direction in which a centrifugal force in the roll reduction direction is applied to the vehicle body according to the roll index value. The correction steering means correctively steers the front wheels in the same direction as the roll direction of the vehicle body and correctively steers the rear wheels in the direction opposite to the roll direction of the vehicle body. A vehicle travel control device or a structure according to claim 4, that is, a means for obtaining a roll index value indicating the degree of roll of the vehicle body caused by disturbance, and a centrifugal force in a roll reduction direction according to the roll index value. 6. A vehicle travel control device comprising a correction steering means for correcting and steering in a direction to be applied to the vehicle body, or a configuration according to claim 5, that is, a means for obtaining an actual roll amount of the vehicle body, and a vehicle caused by a disturbance. A means for obtaining a roll index value indicating the degree of roll of the vehicle, and when the actual roll amount of the vehicle body is excessive, corrective steering is performed in a direction in which the centrifugal force in the roll reduction direction is applied to the vehicle body according to the actual roll amount of the vehicle body, A vehicle travel control device comprising correction steering means for performing correction steering in a direction in which a centrifugal force in a roll reduction direction is applied to the vehicle body in accordance with the roll index value when the actual roll amount of the vehicle body is not excessive.Achieved by:
[0008]
  According to the configuration of the first aspect of the invention, correction steering is performed in a direction in which centrifugal force in the roll reduction direction is applied to the vehicle body in accordance with the roll index value indicating the degree of roll of the vehicle body.In the vehicle running control device, the front wheels are corrected and steered in the same direction as the roll direction of the vehicle body.So the force that acts on the car body and causes its rollFront wheel in the same direction as the roll direction of the car bodyCorrection steeringTo be doneThus, the roll of the vehicle body is reliably reduced and suppressed without decelerating the vehicle.
  Further, according to the configuration of the second aspect, in the vehicle traveling control device that is corrected and steered in the direction in which the centrifugal force in the roll reducing direction is applied to the vehicle body according to the roll index value indicating the degree of roll of the vehicle body, Is corrected and steered in the same direction as the roll direction of the vehicle body, and the rear wheel is corrected and steered in the direction opposite to the roll direction of the vehicle body. The front wheel is corrected and steered in the same direction, and the rear wheel is corrected and steered in the direction opposite to the roll direction of the vehicle body. Is reliably reduced and suppressed.
  Further, according to the configuration of the fourth aspect, a roll index value indicating the degree of roll of the vehicle body due to disturbance is obtained, and correction steering is performed in a direction in which centrifugal force in the roll reduction direction is applied to the vehicle body according to the roll index value. Therefore, the force that acts on the vehicle body due to disturbance such as unevenness on the road surface and causes the roll is reduced by the centrifugal force in the roll reduction direction by the correction steering, and thereby the vehicle is caused by the disturbance without being decelerated. The roll of the vehicle body is reliably reduced and suppressed.
  According to the configuration of claim 5, when the actual roll amount of the vehicle body is obtained, the roll index value indicating the degree of roll of the vehicle body due to disturbance is obtained, and when the actual roll amount of the vehicle body is excessive When the actual roll amount of the vehicle body is not excessive, the centrifugal force in the roll reduction direction is applied to the vehicle body according to the roll index value when the actual roll amount of the vehicle body is not excessive. Since the correction steering is performed in the applied direction, when the actual roll amount of the vehicle body is excessive, the force acting on the vehicle body and causing the roll is reduced by the centrifugal force in the roll reduction direction by the correction steering, thereby decelerating the vehicle. Therefore, the excessive roll of the vehicle body is reliably reduced and suppressed, and the actual roll amount of the vehicle body is not excessive, but the roll of the vehicle body is generated due to disturbance such as irregularities on the road surface. The Rutoki force that causes the roll acts on the vehicle body is reduced by the centrifugal force of the roll reduction direction by the correction steering, thereby the roll of the vehicle body due to disturbance without vehicle is decelerated is reliably reduced suppressed.
[0009]
  According to the present invention, in order to effectively achieve the main problems described above, in the configuration of claim 1 or 2, the roll index value is configured to indicate the degree of roll of the vehicle body caused by disturbance. (Structure of claim 3).
  According to the configuration of the third aspect, since the roll index value indicates the degree of roll of the vehicle body caused by the disturbance, the roll of the vehicle body caused by the disturbance such as the unevenness of the traveling road surface is reliably reduced and suppressed.
  According to the present invention, in order to effectively achieve the main problems described above,5The correction steering means is configured to perform correction steering when the roll index value is greater than or equal to a reference value.6Configuration).
[0010]
  Claim6According to the configuration, since the correction steering is performed when the roll index value is equal to or higher than the reference value, it is necessary to reliably prevent the correction steering from being performed unnecessarily and to be reduced and suppressed. The vehicle body roll is reliably reduced and suppressed.
  According to the present invention, in order to effectively achieve the above main problems, in the configuration of the above claims 3 to 6, the means for obtaining the roll index value is means for obtaining the actual roll angle of the vehicle body. A means for estimating the roll angle of the vehicle body excluding the influence of disturbance, and a means for calculating a roll index value based on a deviation between the actual roll angle and the estimated roll angle and a rate of change of the deviation. (Configuration of Claim 7).
  According to the configuration of claim 7, the actual roll angle of the vehicle body is obtained, the roll angle of the vehicle body excluding the influence of disturbance is estimated, the deviation between the actual roll angle and the estimated roll angle, and the rate of change of the deviation Therefore, the roll index value indicating the roll angle of the vehicle body and the rate of change thereof is calculated.
[0013]
[Preferred embodiment of the problem solving means]
  According to one preferred embodiment of the present invention, the above claims4 to 7In this configuration, the correction steering means is configured to correct and steer the front wheels in the same direction as the roll direction of the vehicle body (preferred aspect 1).
[0014]
  According to another preferred embodiment of the invention, the above claims4 to 7In this configuration, the correction steering means is configured to correct and steer the rear wheel in a direction opposite to the roll direction of the vehicle body (preferred aspect 2).
[0015]
  According to another preferred embodiment of the invention, the above claims4 to 7In this configuration, the correction steering means correctively steers the front wheels in the same direction as the roll direction of the vehicle body and correctively steers the rear wheels in the direction opposite to the roll direction of the vehicle body (Preferable Mode 3). ).
[0016]
  According to another preferred embodiment of the invention, the above claims5 to 7In the composition of, ComplementThe normal steering meansThe actual bodyrollamountWhen the value is equal to or greater than a reference value, the vehicle is configured to perform correction steering at a correction steering angle corresponding to the actual roll angle of the vehicle body and the rate of change thereof (Preferable Mode 4).
[0018]
  According to another preferred embodiment of the present invention, the aboveClaim 7In this configuration, the roll index value is configured to be a linear sum of the deviation between the actual roll angle and the estimated roll angle and the rate of change of the deviation (preferred embodiment).5).
[0019]
  According to another preferred embodiment of the present invention, the preferred embodiment described above.5The correction steering means is configured to perform correction steering at a correction steering angle corresponding to the roll index value when the roll index value is equal to or greater than a reference value (preferred aspect).6).
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will now be described in detail with reference to a few preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.
[0021]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a first preferred embodiment of a vehicle travel control device according to the present invention applied to a vehicle equipped with a four-wheel steering device.
[0022]
In FIG. 1, 10FL and 10FR respectively indicate the left and right front wheels of the vehicle 12, and 10RL and 10RR respectively indicate the left and right rear wheels which are drive wheels of the vehicle. The left and right front wheels 10FL and 10FR, which are both driven wheels and steering wheels, are connected to tie rods 18L and 18R by a rack-and-pinion type electric power steering device 16 driven in response to steering of the steering wheel 14 by the driver. It is steered through.
[0023]
In particular, in the illustrated embodiment, a correction steering device 24 is interposed between the upper shaft 20 and the lower shaft 22 that connect the steering wheel 14 and the gear box of the power steering device 16, and correction steering is performed. The device 24 includes, for example, a motor and a gear mechanism, and performs correction steering by rotating the lower shaft 22 relative to the upper shaft 20.
[0024]
The left and right rear wheels 10RL and 10RR are steered by the actuator device 26 via tie rods 28L and 28R. The correction steering device 24 and the actuator device 26 are controlled by the electric control device 30 to suppress the roll of the vehicle body caused by the disturbance as will be described in detail later. The actuator device 26 is controlled by the electric control device 30 in response to turning of the steering wheel 14 in the four-wheel steering mode.
[0025]
As shown in the figure, the electric control device 30 includes a signal indicating a steering angle θ detected by a steering angle sensor 32 provided on the upper shaft 20, a signal indicating a vehicle yaw rate γ detected by a yaw rate sensor 34, a vehicle speed sensor. A signal indicating the vehicle speed V detected by 36, a signal indicating the roll rate φr of the vehicle body detected by the roll rate sensor 38, and a signal indicating the lateral acceleration Gy of the vehicle detected by the lateral acceleration sensor 40 are input.
[0026]
The steering angle sensor 32 and the like detect the steering angle θ and the like with the value in the case of left turn of the vehicle being positive. Although not shown in detail in FIG. 1, the electric control device 30 includes, for example, a CPU, a ROM, a RAM, and an input / output port device, which are connected to each other via a bidirectional common bus. It may consist of a microcomputer having a configuration and a drive circuit.
[0027]
The electric control device 30 calculates the estimated roll angle φe of the vehicle body based on the lateral acceleration Gy of the vehicle according to the flowcharts shown in FIGS. 2 and 3 as described later, and detects the detection roll of the vehicle body based on the roll rate φr of the vehicle body. Calculate the angle φ, calculate the roll angle Δφ of the vehicle body caused by the disturbance as the deviation between the estimated roll angle φe and the detected roll angle φ, and roll index caused by the disturbance as the linear sum of the roll angle Δφ and its differential value The value RVd is calculated, the corrected steering angles θfa and θra of the front wheels and the rear wheels are calculated based on the roll index value RVd, and the corrected steering device 24 and the actuator device 26 are controlled based on these values, thereby the centrifugal force in the roll reducing direction. Auxiliary steering is performed in the direction in which the vehicle body is applied to the vehicle body to suppress the roll of the vehicle body caused by disturbance.
[0028]
The electric control device 30 calculates a roll index value RVr and the like for determining an excessive roll of the vehicle body based on the steering angle θ and the lateral acceleration Gy of the vehicle according to the routine shown in FIG. It is determined whether or not an excessive roll of the vehicle body is generated based on the index value RVr and the like, and when an excessive roll of the vehicle body is generated, depending on the linear sum of the roll angle φ of the vehicle body and its differential value φd Thus, the correction steering device 24 and the actuator device 26 are controlled, and thereby the auxiliary steering in the direction of reducing the steering angle to reduce the centrifugal force acting on the vehicle body, thereby suppressing the excessive roll of the vehicle body.
[0029]
  Next, the vehicle travel control in the first embodiment will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. It is shown in FIG. 2 and FIG.TafuThe control by the chart is started by closing an ignition switch not shown in the figure, and is repeatedly executed every predetermined time.
[0030]
First, in step 10, a signal indicating the steering angle θ detected by the steering angle sensor 32 is read. In step 20, the second-order differential value of the estimated roll angle φe of the vehicle body is φetd, and the vehicle Estimating the roll of the vehicle body by solving the following differential equation (1) with the difference of I, where the roll inertia moment is Ix, the roll stiffness of the vehicle is Kr, and the distance between the roll axis of the vehicle and the center of gravity of the vehicle is L The angle φe is calculated.
Ixφetd = −Krφe + LGy (1)
[0031]
In step 30, the detected roll angle φ of the vehicle body is calculated by solving the following differential equation (2) by using the differential value of the roll angle as φd, T as the decay time constant, and the following differential equation (2).
φd = −φ / T + φr (2)
[0032]
In step 40, it is determined whether or not the roll of the vehicle body is excessive according to the excessive roll determination routine shown in FIG. 3, and if an affirmative determination is made, the process proceeds to step 90 and a negative determination is made. If yes, go to Step 60.
[0033]
  In step 60, the roll angle Δφ of the vehicle body caused by the disturbance is calculated according to the following equation (3). In step 70, the differential value Δφd of the roll angle Δφ of the vehicle body caused by the disturbance is calculated. , K1 is a positive constant coefficient, and the roll index value RVd of the vehicle body caused by the disturbance is calculated according to the following equation (4).
    Δφ = φ−φe (3)
    RVd = Δφ + K1Δφd    ...... (4)
[0034]
In step 80, the corrected steering angle θfa for the front wheels and the corrected steering angle θra for the rear wheels are calculated from the map corresponding to the graph shown in FIG. 4 based on the roll index value RVd of the vehicle body.
[0035]
In step 90, a linear sum φt of the roll angle of the vehicle body and its differential value is calculated according to the following equation (5) with K2 as a positive constant coefficient, and in step 100, the linear sum φt is calculated based on the linear sum φt. The corrected steering angle θfa for the front wheels and the corrected steering angle θra for the rear wheels are calculated from the map corresponding to the graph shown in FIG.
φt = φ + K2φd (5)
[0036]
In step 110, the correction steering device 24 and the actuator device 26 are controlled on the basis of the front wheel correction steering angle θfa and the rear wheel correction steering angle θra calculated in step 80 or 100, whereby the left and right front wheels 10FL, 10FR and left and right rear wheels 10RL, 10RR are corrected and steered at corrected steering angles θfa and θra, respectively.
[0037]
In step 41 of the excessive roll determination routine shown in FIG. 3, the vehicle based on the steering angle θ according to the following equation (6), where Kh is the stability factor, Rg is the steering gear ratio, and H is the wheel base. Lateral acceleration Gys is calculated.
Gys = V²θ / [(1 + KhV²) RgH] ...... (6)
[0038]
In step 42, Rrf is the previous value of the estimated roll rate Rr, ωo is the natural frequency of the vehicle body, φo is the steady roll angle per unit gravity acceleration, ξ is the roll damping coefficient, and ΔT is shown in FIG. As the cycle time of the flowchart shown, an estimated roll rate Rr is calculated according to the following equation (7).
Rr = Rrf + {(ωo²(Gyφo−R) −2ωoξRrf} ΔT (7)
[0039]
In step 43, the estimated roll angle R is calculated according to the following equation (8), with Rf being the previous value of the estimated roll angle R.
R = Rf + RrΔT (8)
[0040]
In step 44, the roll index value RVr is calculated based on the lateral acceleration Gy of the vehicle according to the following equation (9) with Gylim as the allowable limit value of the lateral acceleration and Rrlim as the allowable limit value of the roll angular velocity. The allowable limit values Gylim and Rrlim may be positive constants, but may be variably set based on the vehicle speed V, for example.
RVr = Gy / Gylim + Rr / Rrlim (9)
[0041]
In step 45, it is determined whether or not the absolute value of the lateral acceleration Gys of the vehicle body based on the steering angle exceeds the reference value Gyso (positive constant). Then, it is determined whether or not the absolute value of the lateral acceleration Gy of the vehicle body exceeds the reference value Gyo (positive constant). If a negative determination is made, the product of the yaw rate γ and the vehicle speed V is determined in step 47. It is determined whether or not the absolute value exceeds the reference value Gvo (positive constant). If a negative determination is made, the process proceeds to step 48, and an affirmative determination is made in any of steps 45 to 47. If yes, go to Step 50.
[0042]
In step 48, it is determined whether or not the absolute value of the roll index value RVr exceeds the reference value RVro (positive constant). If negative determination is made, ΔCp is relatively set in step 49. As a small positive constant, the count value Cp of the counter is decremented by ΔCp, and when an affirmative determination is made, the count value Cp is set to the initial value Cpo (positive constant) of the control in step 50.
[0043]
In step 51, it is determined whether or not the count value Cp exceeds the reference value Cpe (a positive constant smaller than Cpo). If a negative determination is made, the process proceeds to step 60, where an affirmative determination is made. When you are done, go to 90.
[0044]
Thus, according to the illustrated embodiment, the estimated roll angle φe of the vehicle body is calculated at step 20, the detected roll angle φ of the vehicle body is calculated at step 30, and an excessive roll is applied to the vehicle body at step 40. It is determined whether or not an excessive roll has occurred in the vehicle body. When an excessive roll is not generated in the vehicle body, the roll angle Δφ of the vehicle body caused by the disturbance is calculated in step 60, and caused in the disturbance in step 70. The roll index value RVd of the vehicle body is calculated, and at step 80, the corrected steering angle θfa of the front wheels and the corrected steering angle θra of the rear wheels are calculated based on the roll index value RVd of the vehicle body, and the corrected steering angle θfa is calculated at step 110. And θra are used to control the correction steering device 24 and the actuator device 26, whereby the left and right front wheels 10FL and 10FR are corrected and steered in the roll direction of the vehicle body. 0RL and 10RR are corrected and steered in the opposite phase to the front wheels.
[0045]
  Therefore, for example, as shown in FIG. 6, when the left front wheel 10FL rides over the protrusion 44 on the road surface 42, the left front wheel 10FL receives a thrust force Fr from the protrusion 44, so that the vehicle body 46 moves rightward with respect to the traveling direction. Roll toLeft and rightAs the wheel is steered to the right as indicated by the arrow 48, the centrifugal force Fc having a magnitude corresponding to the roll index value RVd is applied to the vehicle body 46 in the roll reduction direction, that is, the center of gravity 50. Since it acts in the direction to cancel the thrust force Fr, the roll of the vehicle body can be effectively reduced, and thereby the ride comfort of the vehicle can be improved.
[0046]
When the roll of the vehicle body is excessive, an affirmative determination is made at step 40, a linear sum φt of the roll angle φ of the vehicle body and its differential value φd is calculated at step 90, and a linear sum is obtained at step 100. Based on φt, a corrected steering angle θfa for the front wheels and a corrected steering angle θra for the rear wheels are calculated. In step 110, the corrected steering device 24 and the actuator device 26 are controlled based on the corrected steering angles θfa and θra. 10FL and 10FR are corrected and steered in the roll direction of the vehicle body, and the left and right rear wheels 10RL and 10RR are corrected and steered in the opposite phase with respect to the front wheels.
[0047]
Therefore, when an excessive roll is generated on the vehicle body due to a strong centrifugal force acting on the vehicle body, for example, when a sharp turn is performed at a high vehicle speed, the centrifugal force acting on the vehicle body is linear. Since the amount corresponding to the sum φt is reduced, the roll of the vehicle body can be reliably reduced.
[0048]
FIG. 7 is a flowchart showing a travel control routine in a second embodiment of the vehicle travel control apparatus according to the present invention applied to a vehicle equipped with a four-wheel steering device. In FIG. 7, the same step number as that shown in FIG. 2 is assigned to the same step as that shown in FIG. Further, in this embodiment, although not shown in the drawing, the strokes Sl and Sr of the left and right front wheels are detected by a stroke sensor instead of the roll rate sensor 38 in the first embodiment.
[0049]
In this embodiment, in step 35 executed after step 30, the roll angle φi of the vehicle body caused by the disturbance is calculated according to the following equation (10) using Tr as the tread of the vehicle.
φi = (Sl−Sr) / Tr−φe (10)
[0050]
When a negative determination is made in step 40, the differential value φid of the roll angle φi of the vehicle body caused by the disturbance is calculated in step 75, and the following equation (11) is used with K3 as a positive constant coefficient. ) To calculate the roll index value RVi of the vehicle body caused by the disturbance.
RVi = φi + K3φid (11)
[0051]
Further, in step 85 executed after step 75, the corrected steering angle θfa for the front wheels and the corrected steering angle θra for the rear wheels based on the roll index value RVi of the vehicle body and the map corresponding to the graph shown in FIG. Is calculated.
[0052]
Thus, according to the second embodiment shown in the figure, the detected roll angle φ of the vehicle body is calculated in step 30, and the roll angle φi of the vehicle body caused by the disturbance is calculated in step 35, and in step 40. It is determined whether or not an excessive roll is generated in the vehicle body. When an excessive roll is not generated in the vehicle body, a roll index value RVi of the vehicle body caused by the disturbance is calculated in step 75, and step 85 is performed. Then, the corrected steering angle θfa of the front wheels and the corrected steering angle θra of the rear wheels are calculated based on the roll index value RVi of the vehicle body. In step 110, the corrected steering device 24 and the actuator device 26 are calculated based on the corrected steering angles θfa and θra. Thus, the left and right front wheels 10FL and 10FR are corrected and steered in the roll direction of the vehicle body, and the left and right rear wheels 10RL and 10RR are corrected and steered in the opposite phase to the front wheels. The
[0053]
Accordingly, as in the case of the first embodiment, the roll of the vehicle body due to the unevenness of the traveling road surface can be effectively reduced, thereby improving the ride comfort of the vehicle and, for example, the vehicle at a high vehicle speed. Excessive roll of the vehicle body when turning rapidly can be suppressed.
[0054]
In particular, according to this embodiment, the roll angle φi of the vehicle body caused by the disturbance is calculated according to the above equation (10). Therefore, even when the disturbance is a crosswind and the roll of the vehicle body is caused by the crosswind, The roll can be effectively reduced to improve the ride comfort and the handling stability of the vehicle.
[0055]
In the first embodiment described above, the roll index value RVd of the vehicle body caused by the disturbance is calculated as a linear sum of the roll angle Δφ of the vehicle body caused by the disturbance and the differential value Δφd thereof. In the second embodiment, the roll index value RVi of the vehicle body caused by the disturbance is calculated as a linear sum of the roll angle φi of the vehicle body caused by the disturbance and its differential value φid. The roll of the vehicle body caused by the disturbance can be effectively reduced as compared with the case where the value is not taken into consideration.
[0056]
Similarly, in both the first and second embodiments described above, the corrected steering angles θfa and θra are calculated based on the linear sum of the roll angle φ of the vehicle body and its differential value φd. Therefore, it is possible to effectively reduce the roll of the vehicle body caused by a sharp turn as compared with the case where the differential value is not considered.
[0057]
Further, in any of the first and second embodiments described above, the correction steering is performed only when the magnitude of the roll index value RVd or the like of the vehicle body caused by the disturbance is equal to or larger than the corresponding reference value. Therefore, it is possible to reliably prevent unnecessary correction steering from being performed, thereby ensuring that unnecessary correction steering impedes vehicle stability and makes the vehicle occupant feel uncomfortable. Can be prevented.
[0058]
Although the present invention has been described in detail with respect 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.
[0059]
  For example, in the first embodiment described above, the estimated roll angle φe of the vehicle body is calculated according to the above equation (1), and the detected roll angle φ of the vehicle body is calculated according to the above equation (2).,UpThe roll index value RVd of the vehicle body caused by the disturbance is calculated according to the expression (3). In the second embodiment, the vehicle body caused by the disturbance according to the expression (10). The roll angle φi of the vehicle body is calculated and the roll index value RVi of the vehicle body caused by the disturbance is calculated according to the above equation (11). The roll index value of the vehicle body is a value indicating the degree of roll of the vehicle body. As long as there is, it may be calculated in any manner.
[0060]
In either of the first and second embodiments described above, it is determined in step 40 whether or not an excessive roll of the vehicle body has occurred, and an excessive roll of the vehicle body has occurred. In the steps 90 to 110, the excessive steering of the vehicle body is suppressed by performing the correction steering in the steps 90 to 110. However, the steps 40 and 90 to 110 may be omitted. When it is determined that an excessive roll of the vehicle body has occurred, corrective steering is performed in step 110, and preferably a braking force is applied to the turning outer wheel, particularly the turning outer front wheel. A yaw moment is applied to the vehicle in a direction that reduces the deceleration and turning degree, thereby reducing the corrected steering angle and reducing the sense of discomfort felt by the occupant during deceleration. It may be.
[0061]
  Also mentioned aboveofIn each embodiment, the vehicle includes a four-wheel steering device, and the correction steering is performed on both the front wheels and the rear wheels, but the correction steering is performed only on one of the front wheels and the rear wheels. May be modified.
[0062]
  Further aboveofIn each embodiment, the front wheel steering device is a rack and pinion type electric power steering device 16, and the correction steering device 24 rotates the lower shaft 22 relative to the upper shaft 20. Although correction steering is performed, the front wheel steering device and the correction steering device may be of any structure known in the art.
[0063]
【The invention's effect】
  As is clear from the above description, according to the configuration of claim 1, correction steering is performed in a direction in which the centrifugal force in the roll reduction direction is applied to the vehicle body according to the roll index value indicating the degree of roll of the vehicle body.In the vehicle running control device, the front wheels are corrected and steered in the same direction as the roll direction of the vehicle body.So the force that acts on the car body and causes its rollThe front wheels are corrected and steered in the same direction as the body roll direction.Therefore, the roll of the vehicle body can be reliably reduced and suppressed without decelerating the vehicle, thereby improving the ride comfort and the handling stability of the vehicle.
  According to the second aspect of the present invention, in the vehicle travel control device that is corrected and steered in the direction in which the centrifugal force in the roll reduction direction is applied to the vehicle body according to the roll index value indicating the degree of roll of the vehicle body, Corrective steering is performed in the same direction as the roll direction of the vehicle body, and the rear wheel is corrected and steered in a direction opposite to the roll direction of the vehicle body, so that the force acting on the vehicle body and causing the roll is the same as the roll direction of the vehicle body. The front wheel is corrected and steered in the direction of the vehicle, and the rear wheel is corrected and steered in the direction opposite to the roll direction of the vehicle body. This reduces the centrifugal force in the roll reduction direction, thus ensuring the vehicle body roll without decelerating the vehicle. It can be reduced and suppressed, and thereby the ride comfort and steering stability of the vehicle can be improved.
[0064]
  According to the third aspect of the present invention, since the roll index value indicates the degree of roll of the vehicle body caused by the disturbance, the roll of the vehicle body caused by the disturbance such as unevenness of the traveling road surface is reliably reduced and suppressed. This makes it possible to reliably improve the ride comfort of the vehicle.
  According to the fourth aspect of the present invention, the roll index value indicating the degree of roll of the vehicle body caused by the disturbance is obtained, and the steering is corrected in the direction in which the centrifugal force in the roll reduction direction is applied to the vehicle body according to the roll index value. Therefore, the force that acts on the vehicle body due to disturbance such as unevenness on the road surface and causes the roll is reduced by the centrifugal force in the roll reduction direction by the correction steering, and therefore the roll of the vehicle body caused by the disturbance without decelerating the vehicle. Can be reliably reduced and suppressed, thereby improving the ride comfort and steering stability of the vehicle.
  According to the fifth aspect of the present invention, the actual roll amount of the vehicle body is obtained, the roll index value indicating the degree of roll of the vehicle body caused by the disturbance is obtained, and when the actual roll amount of the vehicle body is excessive, the vehicle body When the actual roll amount of the vehicle body is not excessive, the centrifugal force in the roll reduction direction is applied to the vehicle body according to the roll index value when the actual roll amount of the vehicle body is not excessive. Since the steering is corrected in the direction, when the actual roll amount of the vehicle body is excessive, the force acting on the vehicle body and causing the roll is reduced by the centrifugal force in the roll reducing direction by the correction steering, so that the vehicle is not decelerated. It is possible to reliably reduce and suppress the excessive roll of the vehicle body, and the actual roll amount of the vehicle body is not excessive, but the roll of the vehicle body is caused by disturbance such as irregularities on the road surface. When turning, the force acting on the vehicle body and causing the roll is reduced by the centrifugal force in the roll reduction direction by the correction steering, so that the roll of the vehicle body caused by disturbance can be reliably reduced and suppressed without decelerating the vehicle. As a result, the ride comfort and handling stability of the vehicle can be improved.
  And claims6According to the configuration, since the correction steering is performed when the roll index value is equal to or higher than the reference value, the correction steering is performed unnecessarily.BeThis can be reliably prevented, and the roll of the vehicle body that needs to be reduced and suppressed can be reliably reduced and suppressed.
  According to the seventh aspect of the present invention, the actual roll angle of the vehicle body is obtained, the roll angle of the vehicle body excluding the influence of the disturbance is estimated, the deviation between the actual roll angle and the estimated roll angle, and the change in the deviation Since the roll index value is calculated based on the rate, it is possible to calculate the roll index value indicating the roll angle of the vehicle body caused by the disturbance and the rate of change thereof.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a first preferred embodiment of a vehicle travel control device according to the present invention applied to a vehicle equipped with a four-wheel steering device.
FIG. 2 is a flowchart showing a travel control routine in the first embodiment.
FIG. 3 is a flowchart showing an excessive roll determination routine in step 40 shown in FIG. 2;
FIG. 4 is a graph showing the relationship between a roll index value RVd of a vehicle body, a corrected steering angle θfa for the front wheels, and a corrected steering angle θra for the rear wheels.
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the linear sum φt, the front wheel corrected steering angle θfa, and the rear wheel corrected steering angle θra;
FIG. 6 is a front view of the vehicle showing the operation of the first embodiment when the left front wheel gets over a protrusion on the road surface;
FIG. 7 is a flowchart showing a travel control routine in a second embodiment of the vehicle travel control apparatus according to the present invention applied to a vehicle equipped with a four-wheel steering device.
FIG. 8 is a graph showing a relationship between a roll index value RVi of the vehicle body, a corrected steering angle θfa for the front wheels, and a corrected steering angle θra for the rear wheels.
[Explanation of symbols]
16 ... Electric power steering device
24. Correction steering device
26 ... Actuator device
30 ... Electric control device
32 ... Steering angle sensor
34 ... Yaw rate sensor
36 ... Vehicle speed sensor
38 ... Roll rate sensor
40 ... Lateral acceleration sensor

Claims

In a vehicle travel control device , comprising: means for obtaining a roll index value indicating a degree of roll of a vehicle body; and correction steering means for performing correction steering in a direction in which a centrifugal force in a roll reduction direction is applied to the vehicle body according to the roll index value. And the correction steering means correctively steers the front wheels in the same direction as the roll direction of the vehicle body .

In a vehicle travel control device, comprising: means for obtaining a roll index value indicating a degree of roll of a vehicle body; and correction steering means for performing correction steering in a direction in which a centrifugal force in a roll reduction direction is applied to the vehicle body according to the roll index value. The correction steering means correctively steers the front wheels in the same direction as the roll direction of the vehicle body, and correctively steers the rear wheels in the direction opposite to the roll direction of the vehicle body.

The vehicle travel control device according to claim 1, wherein the roll index value indicates a degree of roll of the vehicle body caused by disturbance.

It comprises means for obtaining a roll index value indicating the degree of roll of the vehicle body caused by disturbance, and correction steering means for performing correction steering in a direction in which centrifugal force in the roll reduction direction is applied to the vehicle body in accordance with the roll index value. A vehicle travel control device.

A means for obtaining the actual roll amount of the vehicle body, a means for obtaining a roll index value indicating the degree of roll of the vehicle body caused by disturbance, and an actual roll amount of the vehicle body when the actual roll amount is excessive. Corrected steering in which the centrifugal force in the roll reduction direction is corrected and steered in the direction to apply to the vehicle body, and when the actual roll amount of the vehicle body is not excessive, the steering is corrected in the direction in which the centrifugal force in the roll reduction direction is applied to the vehicle body in accordance with the roll index value And a vehicle travel control device.

It said correction steering means running control apparatus for a vehicle according to claim 1, wherein the correcting steering when the roll index value is greater than or equal to the reference value.

The means for obtaining the roll index value is a means for obtaining an actual roll angle of the vehicle body, a means for estimating the roll angle of the vehicle body excluding the influence of disturbance, a deviation between the actual roll angle and the estimated roll angle, and the deviation 7. The vehicle travel control device according to claim 3, further comprising means for calculating a roll index value based on the rate of change.