JP4006573B2 - Vehicle control device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車輌の制御装置に係り、更に詳細には車輌の横加速度又はヨーレートに基づき車輌を制御する車輌制御装置に係る。
【0002】
【従来の技術】
自動車等の車輌の制御装置の一つとして、例えば特開平4−283169号公報に記載されている如く、二つの車速センサを有し、各車速センサの出力の変化率を比較し、変化率が小さい出力に対応する車速センサの検出値に基づき車輌を制御するよう構成された車輌制御装置が従来より知られている。この種の車輌制御装置によれば、一つの車速センサの検出値に基づき車輌の制御が行われる場合に比して、車速を正確に検出し車輌の制御を正確に実行することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記公開公報に記載されている如き従来の車輌制御装置に於いては、二つのセンサにより検出される車輌状態量が同一である冗長系にしか対処できず、例えば車輌の横加速度とヨーレートの如く、一方の車輌状態量より他方の車輌状態量を推定することができる関係にある二種類の車輌状態量を検出する二つのセンサの組合せの冗長系については対処できないという問題がある。
【0004】
また上記公開公報に記載されている如き従来の車輌制御装置に於いては、二つの同種のセンサにより同一の車輌状態量を検出し、各センサの出力の変化率を比較しなければならないため、二つのセンサの各々により車輌状態量が検出され、その検出値が比較された後でなければ車輌制御に供すべき車輌状態量が得られず、そのため検出された車輌状態量を使用して行われる車輌制御に遅れが生じることが避けられないという問題があり、更には二つのセンサ出力の変化率を高頻度にて常時比較しなければならないため、制御装置の演算負荷が高いという問題がある。
【0005】
本発明は、複数のセンサにより同一の車輌状態量を検出し、それらの出力の変化率を比較することにより車輌制御に供すべき車輌状態量を選択するよう構成された従来の車輌制御装置に於ける上述の問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、車輌の横加速度又はヨーレートに基づき車輌を制御する車輌制御装置に於いて、車輌が定常走行状態にあるときには操舵輪の舵角に基づいて求められる車輌の横加速度やヨーレートの信頼性が高いことに着目し、これらを基準値として横加速度センサの検出値と基準値との関係又はヨーレートセンサの検出値と基準値との関係に基づいて検出値を選択することにより、横加速度センサ及びヨーレートセンサの組合せの冗長系について、制御の遅れや演算負荷の増大を防止しつつ正確な横加速度又はヨーレートに基づき車輌を制御することを可能ならしめることである。
【0006】
【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、少なくとも車輌の横加速度に基づき車輌を制御する車輌制御装置にして、車速検出手段と、操舵輪の舵角を検知する舵角検知手段と、車輌の横加速度を検出する横加速度センサと、車輌のヨーレートを検出するヨーレートセンサとを備え、前記車速検出手段により検出された車速及び前記舵角検知手段により検知された舵角に基づき車輌の基準横加速度を演算する手段と、前記車速検出手段により検出された車速及び前記ヨーレートセンサにより検出されたヨーレートに基づき車輌の推定横加速度を演算する手段と、車輌が定常走行状態にあるときに前記基準横加速度と前記横加速度センサにより検出された横加速度との第一の偏差及び前記基準横加速度と前記推定横加速度との第二の偏差を比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づき前記第一及び第二の偏差のうち大きさが小さい方の偏差に対応する前記横加速度センサ又は前記ヨーレートセンサの検出値を選択する選択手段とを有し、前記選択手段により選択された検出値に基づく車輌の横加速度に基づき車輌を制御することを特徴とする車輌制御装置(請求項1の構成)、又は少なくとも車輌のヨーレートに基づき車輌を制御する車輌制御装置にして、車速検出手段と、操舵輪の舵角を検知する舵角検知手段と、車輌の横加速度を検出する横加速度センサと、車輌のヨーレートを検出するヨーレートセンサとを備え、前記車速検出手段により検出された車速及び前記舵角検知手段により検知された舵角に基づき車輌の基準ヨーレートを演算する手段と、前記車速検出手段により検出された車速及び前記横加速度センサにより検出された横加速度に基づき車輌の推定ヨーレートを演算する手段と、車輌が定常走行状態にあるときに前記基準ヨーレートと前記ヨーレートセンサにより検出されたヨーレートとの第一の偏差及び前記基準ヨーレートと前記推定ヨーレートとの第二の偏差を比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づき前記第一及び第二の偏差のうち大きさが小さい方の偏差に対応する前記横加速度センサ又は前記ヨーレートセンサの検出値を選択する選択手段とを有し、前記選択手段により選択された検出値に基づく車輌のヨーレートに基づき車輌を制御することを特徴とする車輌制御装置(請求項2の構成)によって達成される。
【0007】
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、前記比較手段は前記舵角検知手段により検知された舵角に基づき車輌の直進走行状態を判定し、車輌が直進走行状態にあると判定したときに前記第一及び第二の偏差を比較するよう構成される(請求項3の構成)。
【0008】
【発明の作用及び効果】
一般に、車輌が定常走行状態にあるときには、車速及び操舵輪の舵角に基づき車輌の横加速度やヨーレートを高精度に推定することができ、また車速検出手段及び操舵輪の舵角を検知する操舵角センサの如き舵角検知手段は横加速度センサやヨーレートセンサに比して温度変化などによる検出誤差の影響を受け難く所謂零点ずれも生じ難いので、車輌が定常走行状態にあるときに車速及び操舵輪の舵角に基づき推定される車輌の横加速度やヨーレートはそれぞれ車輌の実際の横加速度やヨーレートを正確に表わす。
【0009】
従って車輌が定常走行状態にあるときに車速及び操舵輪の舵角に基づき推定される車輌の横加速度やヨーレートを基準値とし、横加速度センサやヨーレートセンサの検出値と基準値との偏差の大きさを比較すれば、偏差の大きさが小さい方に対応するセンサが車輌の実際の横加速度又はヨーレートを正確に検出しているものと判定することができる。
【0010】
上記請求項1によれば、車速及び操舵輪の舵角に基づき車輌の基準横加速度が演算され、車速及びヨーレートセンサにより検出されたヨーレートに基づき車輌の推定横加速度が演算され、車輌が定常走行状態にあるときに基準横加速度と横加速度センサにより検出された横加速度との第一の偏差及び基準横加速度と推定横加速度との第二の偏差が比較され、その比較結果に基づき第一及び第二の偏差のうち大きさが小さい方の偏差に対応する横加速度センサ又はヨーレートセンサの検出値が選択され、その選択された検出値に基づく車輌の横加速度に基づき車輌が制御されるので、選択された検出値は他方の検出値に比して車輌の実際の横加速度又はヨーレートを正確に表わしており、従って横加速度センサの検出値のみに基づき車輌が制御される場合に比して正確に車輌の横加速度に基づく車輌の制御を行うことができる。
【0011】
また上記請求項2の構成によれば、車速及び操舵輪の舵角に基づき車輌の基準ヨーレートが演算され、車速及び横加速度センサにより検出された横加速度に基づき車輌の推定ヨーレートが演算され、車輌が定常走行状態にあるときに基準ヨーレートとヨーレートセンサにより検出されたヨーレートとの第一の偏差及び基準ヨーレートと推定ヨーレートとの第二の偏差が比較され、その比較結果に基づき第一及び第二の偏差のうち大きさが小さい方の偏差に対応する横加速度センサ又はヨーレートセンサの検出値が選択され、その選択された検出値に基づく車輌のヨーレートに基づき車輌が制御されるので、選択された検出値は他方の検出値に比して車輌の実際の横加速度又はヨーレートを正確に表わしており、従ってヨーレートセンサの検出値のみに基づき車輌が制御される場合に比して正確に車輌のヨーレートに基づく車輌の制御を行うことができる。
【0012】
また上記請求項1及び2の構成によれば、横加速度センサ及びヨーレートセンサによりそれぞれ車輌の横加速度及びヨーレートが検出され、車輌が定常走行状態にあるときに一方のセンサにより検出された車輌状態量及び車速に基づき他方の車輌状態量が推定されるので、横加速度センサ及びヨーレートセンサの冗長系について車輌の横加速度又はヨーレートを正確に検出することができ、また第一及び第二の偏差の比較は車輌が定常走行状態にあるときに行われればよく、上記公開公報に記載された従来の車輌制御装置の如く同種のセンサにより検出された車輌状態量を高頻度に常時比較する必要はないので、制御装置の演算負荷を低減することができる。
【0013】
上述の如く、操舵輪の舵角を検知する操舵角センサの如き舵角検知手段は横加速度センサやヨーレートセンサに比して温度変化などによる検出誤差の影響を受け難く所謂零点ずれも生じ難いので、舵角検知手段により検知された舵角に基づき車輌の直進状態を判定すれば、横加速度センサやヨーレートセンサの検出値に基づく場合に比して正確に車輌の直進走行状態を検出することができる。また車輌が直進走行状態にあるときには、車速及び操舵輪の舵角に基づき演算される車輌の基準横加速度及び基準ヨーレートは何れも0になるので、車輌が定常旋回状態にある場合に比して基準横加速度及び基準ヨーレートを正確に演算することができ、これにより第一及び第二の偏差の比較を正確に行うことができる。
【0014】
上記請求項3の構成によれば、舵角検知手段により検知された舵角に基づき車輌の直進走行状態が判定され、車輌が直進走行状態にあると判定したときに第一及び第二の偏差が比較されるので、横加速度センサやヨーレートセンサの検出値に基づいて車輌の直進走行状態が判定される場合や車輌が定常旋回状態にあるときに第一及び第二の偏差が比較される場合に比して正確に第一及び第二の偏差の比較を行うことができる。
【0015】
【課題解決手段の好ましい態様】
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項1の構成に於いて、比較手段は車輌が定常走行状態にあるときの所定の時間に於ける第一の偏差の平均値及び第二の偏差の平均値を演算すると共に、第一及び第二の偏差の平均値を比較し、選択手段は第一及び第二の偏差の平均値のうち大きさが小さい方の偏差の平均値に対応する横加速度センサ又はヨーレートセンサの検出値を選択するよう構成される(好ましい態様1)。
【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1の構成に於いて、車輌の推定横加速度を演算する手段はヨーレートセンサにより検出されたヨーレートと車速検出手段により検出された車速との積として車輌の推定横加速度を演算するよう構成される(好ましい態様2)。
【0017】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項1の構成に於いて、車輌制御装置は選択手段によりヨーレートセンサの検出値が選択されたときにはヨーレートセンサの検出値と車速との積として車輌の横加速度を演算し、該横加速度に基づき車輌を制御するよう構成される(好ましい態様3)。
【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1の構成に於いて、比較手段は横加速度センサにより検出された横加速度の変化率又はヨーレートセンサにより検出されたヨーレートの変化率又は車輌の基準横加速度の変化率又は車輌の推定横加速度の変化率が実質的に一定の状態が所定の時間以上継続している場合に車輌が定常走行状態にあると判定するよう構成される(好ましい態様4)。
【0019】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項1の構成に於いて、比較手段は横加速度センサにより検出された横加速度の変化率、ヨーレートセンサにより検出されたヨーレートの変化率、車輌の基準横加速度の変化率、車輌の推定横加速度の変化率の少なくとも二つが実質的に一定の状態が所定の時間以上継続している場合に車輌が定常走行状態にあると判定するよう構成される(好ましい態様5)。
【0020】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項2の構成に於いて、比較手段は車輌が定常走行状態にあるときの所定の時間に於ける第一の偏差の平均値及び第二の偏差の平均値を演算すると共に、第一及び第二の偏差の平均値を比較し、選択手段は第一及び第二の偏差の平均値のうち大きさが小さい方の偏差の平均値に対応する横加速度センサ又はヨーレートセンサの検出値を選択するよう構成される(好ましい態様6)。
【0021】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項2の構成に於いて、車輌の推定ヨーレートを演算する手段は横加速度センサにより検出された横加速度を車速検出手段により検出された車速にて除算した値として車輌の推定ヨーレートを演算するよう構成される(好ましい態様7)。
【0022】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項2の構成に於いて、車輌制御装置は選択手段により横加速度センサの検出値が選択されたときには横加速度センサの検出値を車速にて除算した値として車輌のヨーレートを演算し、該ヨーレートに基づき車輌を制御するよう構成される(好ましい態様8)。
【0023】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項2の構成に於いて、比較手段は横加速度センサにより検出された横加速度の変化率又はヨーレートセンサにより検出されたヨーレートの変化率又は車輌の基準ヨーレートの変化率又は車輌の推定ヨーレートの変化率が実質的に一定の状態が所定の時間以上継続している場合に車輌が定常走行状態にあると判定するよう構成される(好ましい態様9)。
【0024】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項2の構成に於いて、比較手段は横加速度センサにより検出された横加速度の変化率、ヨーレートセンサにより検出されたヨーレートの変化率、車輌の基準ヨーレートの変化率、車輌の推定ヨーレートの変化率の少なくとも二つが実質的に一定の状態が所定の時間以上継続している場合に車輌が定常走行状態にあると判定するよう構成される(好ましい態様10)。
【0025】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項1の構成に於いて、比較手段は車輌の基準横加速度が実質的に0である状態が所定の時間以上継続している場合に車輌が直進走行状態にあると判定し、車輌が直進走行状態にあると判定したときに前記第一及び第二の偏差を比較するよう構成される(好ましい態様11)。
【0026】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項2の構成に於いて、比較手段は車輌の基準ヨーレートが実質的に0である状態が所定の時間以上継続している場合に車輌が直進走行状態にあると判定し、車輌が直進走行状態にあると判定したときに前記第一及び第二の偏差を比較するよう構成される(好ましい態様12)。
【0027】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項3の構成に於いて、舵角検知手段により検知された舵角が実質的に0である状態が所定の時間以上継続している場合に車輌が直進走行状態にあると判定するよう構成される(好ましい態様13)。
【0028】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項1の構成に於いて、車輌制御装置は車輌の旋回制動時に前後輪の制動力配分を制御する制動力配分制御装置であり、前輪及び後輪の制動力を制御する制動力制御手段を有し、制動力制御手段は選択手段により選択された検出値に基づく車輌の横加速度と車速との積の大きさが大きいほど後輪に対する前輪の制動力の配分比が高くなるよう前輪若しくは後輪の制動力を制御するよう構成される(好ましい態様14)。
【0029】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項2の構成に於いて、車輌制御装置は後輪の舵角を制御する後輪操舵制御装置であり、基準ヨーレートと選択手段により選択された検出値に基づく車輌のヨーレートとの偏差の大きさが小さくなるよう後輪の舵角を制御するよう構成される(好ましい態様15)。
【0030】
【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。
【0031】
第一の実施形態
図1は車輌の横加速度に基づき旋回制動時の制動力の前後輪配分制御を行うよう構成された本発明による車輌制御装置の第一の実施形態を示す概略構成図である。
【0032】
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はそれぞれ左右の後輪を示している。操舵輪である左右の前輪10FL及び10FRは運転者によるステアリングホイール14の転舵に応答して駆動されるラック・アンド・ピニオン式のパワーステアリング装置16によりタイロッド18L及び18Rを介して操舵される。
【0033】
各車輪の制動力は制動装置20の油圧回路22によりホイールシリンダ24FR、24FL、24RR、24RLの制動圧が制御されることによって制御されるようになっている。図には示されていないが、油圧回路22はオイルリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含み、各ホイールシリンダの制動圧は通常時には運転者によるブレーキペダル26の踏み込み操作に応じて駆動されるマスタシリンダ28により制御され、また必要に応じて後に詳細に説明する如く電気式制御装置30により制御される。
【0034】
ステアリングホイール14が連結されたステアリングコラムには操舵角θを検出する操舵角センサ32が設けられている。また車輌12にはそれぞれ車速Vを検出する車速センサ34、車輌の横加速度Gyを検出する横加速度センサ36、車輌のヨーレートYrを検出するヨーレートセンサ38、マスタシリンダ28内の圧力をマスタシリンダ圧力Pmとして検出する圧力センサ40が設けられている。尚操舵角センサ32、横加速度センサ36及びヨーレートセンサ38は車輌の左旋回方向を正としてそれぞれ操舵角、ヨーレート及び横加速度を検出する。
【0035】
図示の如く、操舵角センサ32により検出された操舵角θを示す信号、車速センサ34により検出された車速Vを示す信号、横加速度センサ36により検出された横加速度Gyを示す信号、ヨーレートセンサ38により検出されたヨーレートYrを示す信号は電子制御装置30に入力される。
【0036】
尚図には詳細に示されていないが、電子制御装置30は例えばCPUとROMとRAMと入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的な構成のマイクロコンピュータを含んでいる。
【0037】
電子制御装置30は、後述の如く図2に示されたフローチャートに従い、運転者の制動操作量(マスタシリンダ圧Pm)に応じて左右前輪及び左右後輪の目標制動圧Pti(i=fl、fr、rl、rr)を演算すると共に、各車輪の制動圧Pi(i=fl、fr、rl、rr)をそれぞれ対応する目標制動圧Ptiに制御し、また車輪の制動スリップが過大であるときには制動スリップを低減するための目標制動圧Ptiを演算し、これによりアンチスキッド制御を行う。
【0038】
また図示の実施形態に於いては、電子制御装置30は、車輌が旋回制動状態にあるときには、車輌の横加速度Gyと車速Vとの積Gy×Vの大きさが大きいほど前輪の制動圧を増大させ、また積Gy×Vの大きさが非常に大きいときには旋回内側後輪の制動圧をフル減圧し、これにより車輌の旋回中に運転者により制動操作が行われたような場合に、制動力の前後輪配分比を前輪寄りに制御することによって車輌のヨーレートが増大することを防止する旋回制動時の制動力の前後輪配分制御を行う。
【0039】
更に電子制御装置30は、後述の如く図3に示されたフローチャートに従い、操舵角θ及び車速Vに基づき車輌の基準横加速度Gybを演算し、車輌のヨーレートγ及び車速Vに基づき車輌の推定横加速度Gyhを演算し、車輌が定常走行状態にあるときに基準横加速度Gybと検出された車輌の横加速度Gyとの偏差の大きさ及び基準横加速度Gybと推定横加速度Gyhとの偏差の大きさを比較し、偏差の大きさが小さい方、即ち信頼性が高い方の横加速度Gy又は推定横加速度Gyhが制動力の前後輪配分制御に於いて車輌の横加速度として使用されるようフラグFsを1又は2に設定する。
【0040】
次に図2及び図3に示されたフローチャートの説明に先立ち、第一の実施形態に於ける制動力の前後輪配分制御の原理について説明する。
【0041】
車輌モデルによれば、スタビリティファクタをKhとし、車速をVとし、操舵角をθとし、ステアリングギヤ比をNとし、車輌のホイールベースをLとすると、車輌のヨーレートYrは下記の式1により表される。
Yr={1/(1+Kh×V2)}×(θ×V)/(N×L) ……(1)
【0042】
上記式1の両辺に(1+Kh×V2)をかけると、下記の式2が得られ、車輌の横加速度をGyとすると、Gy=Yr×Vの関係より下記の式3が得られる。
Yr+Kh×(Yr×V)×V=(θ×V)/(N×L) ……(2)
Yr=(θ×V)/(N×1)−Kh×Gy×V ……(3)
【0043】
一般に、実際の車輌に於いては、車輌の定常旋回時に制動されると、操舵角が一定にも拘らず車輌が旋回内側に入り込もうとする現象、即ちヨーレートYrが大きくなるという好ましくない現象が生じる。
【0044】
この現象を上記式3にあてはめて考えると、制動前のヨーレートをYr1とし、制動後のヨーレートをYr2とし、制動前後の車速の変化及び横加速度の変化が小さいとすると、これらのヨーレートはそれぞれ下記の式4及び5にて表されるので、
Yr1=(θ×V)/(N×1)−Kh1×Gy×V ……(4)
Yr2=(θ×V)/(N×1)−Kh2×Gy×V ……(5)
上記現象に於けるヨーレートYrの増大はYr2>Yr1ということであり、このヨーレートYrの増大を抑制するためには、下記の式6により表されるヨーレートの変化量をの値を小さくすればよい。
Yr2−Yr1=(Kh1−Kh2)×Gy×V ……(6)
【0045】
スタビリティファクタKhは制動力の前後輪配分比が前輪寄りになるほど大きくなる傾向にあることが実際の車輌に於いて確認されている。従って車輌の旋回時に於ける制動後のヨーレートYrの増大を抑制するためには、車輌の横加速度Gyと車速Vとの積Gy×Vの大きさが大きいほどスタビリティファクタの変化(Kh1−Kh2)を小さくする、即ち制動力の前後輪配分比を前輪寄りに制御すればよいことが解る。
【0046】
よって図示の第一の実施形態に於ける制動力の前後輪配分制御に於いては、信頼性が高い方の横加速度Gy又は推定横加速度Gyh、即ち車輌の実際の横加速度を正確に表わす横加速度が前後輪配分制御に於ける車輌の横加速度Gyとして選択され、車輌の横加速度Gyと車速Vとの積Gy×Vの大きさが大きいほど制動力の前後輪配分比が前輪寄りに制御され、これにより車輌の旋回制動時に於ける車輌の走行安定性が高精度に向上される。
【0047】
次に図2に示されたフローチャートを参照して図示の第一の実施形態に於ける制動力の前後輪配分制御ルーチンについて説明する。尚図2に示されたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。
【0048】
まずステップ10に於いては操舵角θを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ20に於いてはマスタシリンダ圧Pmに基づき各車輪の目標制動圧Ptiが演算され、またアンチスキッド制御が必要であるときには当技術分野に於いて公知の要領にて車輪の過大な制動スリップを低減するに必要な目標制動圧Ptiが演算される。
【0049】
ステップ30に於いては図3に示されたルーチンに従って後述の如く設定されるフラグFsが1であるか否かの判定が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ32に於いてステップ40以降の制御に供される車輌の横加速度Gyが横加速度センサ36により検出された横加速度Gyに設定され、否定判別が行われたときにはステップ34へ進む。
【0050】
ステップ34に於いてはフラグFsが2であるか否かの判定が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ36に於いてステップ40以降の制御に供される車輌の横加速度Gyがヨーレートセンサ38により検出された車輌のヨーレートYrと車速Vとの積に設定され、否定判別が行われたときには図2に示されたルーチンによる制御を一旦終了し、各車輪の制動圧はマスタシリンダ28により制御される状態に設定又は維持される。
【0051】
ステップ40に於いては車輌の横加速度Gyと車速Vとの積Gy×Vが演算され、ステップ50に於いては積Gy×Vの絶対値が第一の基準値Th1(正の定数)以上であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはそのままステップ120へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ60へ進む。
【0052】
ステップ60に於いては積Gy×Vの絶対値が第二の基準値Th2(Th1よりも大きい正の定数)以上であ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80へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ70に於いて操舵角θ等に基づき車輌の旋回方向が判定されると共に、旋回内側後輪の目標制動圧Pti(i=rl又はrr)が0に設定される。
【0053】
ステップ80に於いては積Gy×Vの絶対値に基づき図4に示されたグラフに対応するマップより前輪制動圧の増圧量Aが演算され、ステップ90に於いてはマスタシリンダ圧力Pmに基づき図5に示されたグラフに対応するマップより補正係数Kpfが演算され、ステップ100に於いては前輪制動圧の増圧量Aが補正係数Kpfと増圧量Aとの積に補正されることにより、補正後の前輪制動圧の増圧量A′が演算される。
【0054】
ステップ110に於いては左右前輪の目標制動圧Ptfl及びPtfrがそれらに補正後の増圧量A′が加算されることによって補正され、ステップ120に於いては各車輪の制動圧が目標制動圧Ptiになるよう油圧回路22が制御され、しかる後ステップ10へ戻る。
【0055】
次に図3に示されたフローチャートを参照して図示の第一の実施形態に於ける車輌の横加速度選択制御ルーチンについて説明する。尚図3に示されたフローチャートによる制御も図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、図2に示されたフローチャートによる制御のサイクルタイムよりも長い所定の時間毎に割り込みにより繰返し実行される。
【0056】
まずステップ210に於いては操舵角θを示す信号等の読み込みが行われる。尚図3には示されていないが、図3に示されたフローチャートによる制御の開始時にはステップ210に先立ってフラグFsが1に設定され、タイマのカウント値Ctが0に設定され、車輌の横加速度の偏差ΔGya1(n-1)及びΔGya2(n-1)が0に設定されることにより初期化が行われる。
【0057】
ステップ220に於いては当技術分野に於いて公知の要領にて操舵角センサ32、車速センサ34、横加速度センサ36、ヨーレートセンサ38に断線やショートの如き異常が生じておらず正常であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときには正常な制動力の前後輪配分制御を実行することができないのでステップ230に於いてフラグFsが3に設定され、しかる後図3に示されたルーチンによる制御を終了することにより各車輪の制動圧がマスタシリンダ28により制御され、肯定判別が行われたときにはステップ240へ進む。
【0058】
ステップ240に於いては操舵角θ及び車速Vに基づき下記の式7に従って車輌の基準横加速度Gybが演算されると共に、車輌のヨーレートYr及び車速Vに基づき下記の式8に従って車輌の推定横加速度Gyhが演算される。
Gyb=V2θ/(1+KhV2)NL ……(7)
Gyh=Yr×V ……(8)
【0059】
ステップ250に於いては例えば車輌の基準横加速度Gybの時間微分値の大きさが基準値以下である状態が所定の時間以上継続しているか否かの判別により、車輌がその横加速度が実質的に一定の定常走行状態にあるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはそのまま図3に示されたルーチンによる制御を終了し、肯定判別が行われたときにはステップ260へ進む。
【0060】
尚車輌が定常走行状態にあるか否かの判別は当技術分野に於いて公知の任意の要領にて行われてよく、例えば車輌の推定横加速度Gyhの時間微分値又は検出された車輌の横加速度Gyの時間微分値又は検出された車輌のヨーレートYrの時間微分値に基づいて行われてもよく、また上記四つの時間微分値の少なくとも二つの時間微分値に基づいて行われてもよい。更に車輌が定常走行状態にあるか否かの判別は、車輌の推定横加速度Gyhと検出された車輌の横加速度Gyとの偏差ΔGyhの大きさが基準値以下である状態が所定の時間以上継続しているか否かの判別、又は車輌の基準横加速度Gybと検出された車輌の横加速度Gyとの偏差ΔGybの大きさが基準値以下である状態が所定の時間以上継続しているか否かの判別により行われてもよい。
【0061】
また図示の実施形態に於いては、ステップ250に於いて車輌が実質的に一定横加速度の定常走行状態にあるか否かの判別が行われるようになっているが、このステップに於いて車輌が実質的に直進走行状態にあるか否かの判別、即ち車輌の横加速度が実質的に0である状態が所定の時間以上継続しているか否かの判別が行われるよう修正されてもよく、その場合車輌が実質的に直進走行状態にあるか否かは、例えば車輌の推定横加速度Gyhの絶対値又は車輌の基準横加速度Gybの絶対値又は検出された車輌の横加速度Gyの絶対値又は検出された車輌のヨーレートYrの絶対値が基準値以下である状態が所定の時間以上継続しているか否かの判別により行われてよく、また操舵輪の舵角θの絶対値が基準値以下である状態が所定の時間以上継続しているか否かの判別により行われてよい。
【0062】
ステップ260に於いてはタイマのカウント値Ctが基準値T(正の定数)未満であ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300へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ270に於いて基準横加速度Gybと検出された横加速度Gyとの第一の偏差の大きさΔGys1及び基準横加速度Gyrと推定横加速度Gyhとの第二の偏差の大きさΔGys2がそれぞれ下記の式9及び10に従って演算される。
ΔGys1=|Gyb−Gy| ……(9)
ΔGys2=|Gyb−Gyh| ……(10)
【0063】
ステップ280に於いてはΔGya1(n)及びΔGya2(n)をそれぞれ横加速度の偏差の大きさΔGys1及びΔGys2の積算値の現在値とし、ΔGya1(n-1)及びΔGya2(n-1)をそれぞれ積算値ΔGya1(n)及びΔGya2(n)の前回値として、積算値ΔGya1(n)及びΔGya2(n)がそれぞれ下記の式11及び12に従って演算され、ステップ290に於いてはタイマのカウント値Ctが1インクリメントされる。
ΔGya1(n)=ΔGya1(n-1)+ΔGys1 ……(11)
ΔGya2(n)=ΔGya2(n-1)+ΔGys2 ……(12)
【0064】
ステップ300に於いてはT時間に於ける基準横加速度Gybと検出された横加速度Gyとの第一の偏差の大きさの平均値ΔGy1が下記の式13に従って演算されると共に、T時間に於ける基準横加速度Gybと推定横加速度Gyhとの第二の偏差の大きさの平均値ΔGy2が下記の式14に従って演算される。
ΔGy1=ΔGya1/T ……(13)
ΔGy2=ΔGya2/T ……(14)
【0065】
ステップ310に於いては第一の偏差の大きさの平均値ΔGy1が第二の偏差の大きさの平均値ΔGy2よりも小さい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320に於いてフラグFsが1に設定され、否定判別が行われたときにはステップ330に於いてフラグFsが2に設定される。
【0066】
かくして図示の第一の実施形態によれば、ステップ240に於いて操舵角θ及び車速Vに基づき車輌の基準横加速度Gybが演算されると共に、車輌のヨーレートYr及び車速Vに基づき車輌の推定横加速度Gyhが演算され、ステップ250に於いて車輌が定常走行状態にある旨の判別が行われたときには、ステップ260〜300に於いて所定の時間Tに於ける基準横加速度Gybと検出された横加速度Gyとの第一の偏差の大きさの平均値ΔGy1及び所定の時間Tに於ける基準横加速度Gybと推定横加速度Gyhとの第二の偏差の大きさの平均値ΔGy2が演算される。
【0067】
そしてステップ310〜330に於いて第一の偏差の大きさの平均値ΔGy1が第二の偏差の大きさの平均値ΔGy2よりも小さいときには、検出された横加速度Gyの信頼性が高いと考えられるので、フラグFsが1に設定され、ステップ30及び32に於いてステップ40以降の制動力の前後輪制御に供される車輌の横加速度が検出された横加速度Gyに設定される。これに対し第一の偏差の大きさの平均値ΔGy1が第二の偏差の大きさの平均値ΔGy2以上であるときには、推定横加速度Gyhの信頼性が高いと考えられるので、フラグFsが2に設定され、ステップ30、34、36に於いてステップ40以降の制動力の前後輪配分制御に供される車輌の横加速度が推定横加速度Gyhに設定される。
【0068】
図6は車輌がスラローム走行する際に於ける車輌の横加速度の検出値Gy、基準横加速度Gy、推定横加速度Gyの変化の一例を示すと共に、図示の第一の実施形態の作動を示している。
【0069】
図6に示されている如く、時点t6まで車輌が定常走行状態にあると判定されたとすると、時点t6までの各T時間毎に第一の偏差ΔGys1の大きさの平均値ΔGy1及び第二の偏差Gys2の大きさの平均値ΔGy2の大小関係が判定され、その判定結果に基づき時点t1まで及び時点t3より時点t4までの区間に於いては制動力の前後輪配分制御に供される車輌の横加速度として検出値Gyが選択され、他の区間に於いては推定横加速度Gyhが選択され、時点t5以降に於いては最後に選択された推定横加速度Gyhが選択される。
【0070】
従って図示の第一の実施形態によれば、横加速度センサ36により検出された横加速度Gy及びヨーレートセンサ38により検出されたヨーレートYrのうち信頼性の高い検出値に基づく車輌の横加速度に基づいて制動力の前後輪配分制御が実行されるので、横加速度センサ36により検出された横加速度Gyのみに基づいて制動力の前後輪配分制御が実行される場合に比して高精度に前後輪の制動力の配分を制御することができる。
【0071】
また図示の第一の実施形態によれば、例えば二つの横加速度センサにより車輌の横加速度が検出され、それらの検出値が高頻度に常時比較されることにより両者の信頼性が判定される場合に比して、制御装置の演算負荷を低減することができる。
【0072】
また図示の第一の実施形態によれば、図3に示されたフローチャートによる車輌の横加速度選択制御のサイクルタイムは図2に示されたフローチャートによる制動力の前後輪配分制御のサイクルタイムよりも長く、ステップ260以降の各ステップは車輌が定常走行状態にある場合にのみ実行されるので、このことによっても制御装置の演算負荷を低減することができる。
【0073】
また図示の第一の実施形態によれば、車輌が定常走行状態にあるきに所定の時間Tに於ける基準横加速度Gybと検出された横加速度Gyとの第一の偏差の大きさの平均値ΔGy1及び所定の時間Tに於ける基準横加速度Gybと推定横加速度Gyhとの第二の偏差の大きさの平均値ΔGy2が演算され、それらの平均値が比較されるので、基準横加速度Gybと検出された横加速度Gyとの第一の偏差の大きさ及び基準横加速度Gybと推定横加速度Gyhとの第二の偏差の大きさが比較される場合に比して、何れの検出値の信頼性が高いかを高精度に判定することができる。
【0074】
尚図示の第一の実施形態によれば、ステップ20に於いて運転者の制動操作量(マスタシリンダ圧Pm)に基づいて各車輪の目標制動圧Ptiが演算され、ステップ40に於いて車輌の横加速度Gyと車速Vとの積Gy×Vが演算され、積Gy×Vの絶対値が第一の基準値Th1以上であり第二の基準値Th2未満であるときには、ステップ50及び60に於いてそれぞれ肯定判別及び否定判別が行われ、ステップ80〜110に於いて積Gy×Vの絶対値が大きいほど大きくなるよう前輪の増圧量A′が演算され、これにより積Gy×Vの大きさが大きいほど高くなるよう前輪の制動圧が増圧される。
【0075】
従って積Gy×Vの大きさが大きいほど制動力の前後輪配分比が前輪寄りになるので、車輌のヨーレートが旋回方向に増大することを防止して車輌を安定的に制動旋回させることができ、また後輪の制動力が低減されるのではなく前輪の制動力が増大されるので、車輌の減速度が低下することを確実に防止することができ、これにより車輌の減速度の低下に起因して運転者が違和感や不満感を感じることを確実に防止することができる。
【0076】
尚前輪の制動力の増大により車輌全体の制動力が増大するが、これに起因して車輌の減速度が高くなり過ぎる場合には運転者はブレーキペダルの踏み込み量を低減し車輌全体の制動力の増大を防止することができるので、前輪の制動力の増大により運転者が希望する車輌の減速度を達成することができなくなることはない。
【0077】
また積Gy×Vの絶対値が第二の基準値Th2以上であるときには、ステップ50及び60に於いてそれぞれ肯定判別が行われ、ステップ80〜110に於いて積Gy×Vの絶対値が大きいほど大きくなるよう前輪の増圧量A′が演算され、これにより積Gy×Vの大きさが大きいほど高くなるよう前輪の制動圧が増圧されると共に、ステップ70に於いて旋回内側後輪の目標制動圧が0に設定され、ステップ120に於いて旋回内側の制動圧がフル減圧され、これにより後輪の制動力が低減される。
【0078】
従って積Gy×Vの絶対値が第二の基準値Th2以上であるときには、即ち車輌のヨーレートが更に増大し易い状況に於いては、積Gy×Vの絶対値が第一の基準値Th1以上であり第二の基準値Th2未満である場合に比して、制動力の前後輪配分比が更に一層前輪寄りになるので、車輌のヨーレートが旋回方向に増大することを防止して車輌を安定的に制動旋回させることができ、また前輪の制動力が増大されると共に後輪の制動力が低減されるので、車輌全体の制動力が過剰になって車輌の減速度が過大になることを確実に防止することができる。
【0079】
また図示の実施形態によれば、ステップ90に於いてマスタシリンダ圧Pmが高いほど小さくなるよう補正係数Kpfが演算され、ステップ100に於いて前輪制動圧の増圧量Aが補正係数Kpfと増圧量Aとの積に補正されるので、運転者による制動操作量が高く、運転者の制動操作による車輪の制動力が高い状況に於いて前輪の制動圧が増大されることにより、前輪の制動力が過剰になり前輪の横力が低下することに起因して車輌の回頭性が悪化する虞れを確実に低減することができる。
【0080】
また図示の実施形態によれば、ステップ70に於いて旋回内側後輪の制動圧のみが低減されるので、左右後輪の制動圧が低減される場合に比して車輌の減速度が低下する虞れを低減することができると共に、左右後輪の制動力差によるアンチスピンモーメントを車輌に与えることができ、これにより車輌がスピン状態になる虞れを効果的に低減することができる。
【0081】
尚図示の実施形態に於いて、ステップ70に於いて旋回内側後輪の目標制動圧が0に設定されるのは、一般的な制動装置の減圧用の電磁開閉弁を断続的に開閉することによって後輪の制動圧を低減しようとすると、その断続的な開閉によって異音が発生し易いからである。
【0082】
また図示の実施形態によれば、積Gy×Vの絶対値が第二の基準値Th2以上であるときには、積Gy×Vの絶対値が第二の基準値以下である場合に比して、積Gy×Vの絶対値に対する増圧量Aの増加率が小さいので、積Gy×Vが第二の基準値Th2以上の大きい領域に於いて前輪の制動力が過剰になり前輪の横力が低下することに起因して車輌の回頭性が悪化する虞れを低減することができる。
【0083】
尚図示の実施形態に於いて、ステップ40に先立って制動力の前後輪配分制御が許可される状況であるか否かの判別が行われ、運転者による制動操作が行われており且つ路面がまたぎ路ではなく且つ車輌が旋回状態にある場合にのみステップ40以降の各ステップが実行されるよう修正されてもよく、その場合には制動力の前後輪配分制御の許可判定が行われない場合に比して、不必要に制動力の前後輪配分制御が行われる虞れを確実に低減することができ、特に路面がまたぎ路である状況に於いて制動力の前後輪配分制御が実行されることに起因して車輌の挙動が悪化することを確実に防止することができる。
【0084】
第二の実施形態
図7は車輌のヨーレートに基づき後輪の舵角を制御するよう構成された本発明による車輌制御装置の第二の実施形態を示す概略構成図、図8は第二の実施形態に於ける後輪舵角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1に示された部材に対応する部材には図1に於いて付された符号と同一の符号が付されている。また図8に於いて、図3に示されたステップに対応するステップには図3に於いて付されたステップ番号に200がプラスされたステップ番号が付されている。
【0085】
この第二の実施形態に於いては、左右の後輪10RL及び10RRは後輪操舵装置42のラック・アンド・ピニオン式のパワーステアリング装置44によりタイロッド46L及び46Rを介して操舵され、後輪操舵装置42は電子制御装置30により制御される。電子制御装置30は、操舵角θ及び車速Vに基づき車輌の基準ヨーレートYrbを演算し、基準ヨーレートYrbと車輌のヨーレートとの偏差の大きさが小さくなるよう運転者の操舵操作とは無関係に左右の後輪の舵角を制御する。
【0086】
特に電子制御装置30は、後述の如く図8に示されたフローチャートに従い、操舵角θ及び車速Vに基づき車輌の基準ヨーレートYrbを演算し、車輌の横加速度Gy及び車速Vに基づき車輌の推定ヨーレートYrhを演算し、車輌が定常走行状態にあるときに基準ヨーレートYrbと検出された車輌のヨーレートYrとの偏差の大きさ及び基準ヨーレートYrbと推定ヨーレートYrhとの偏差の大きさを比較し、偏差の大きさが小さい方、即ち信頼性が高い方のヨーレートYr又は推定ヨーレートYrhを後輪操舵制御に於ける車輌のヨーレートYrとして使用する。
【0087】
次に図8に示されたフローチャートを参照して図示の第二の実施形態に於ける後輪舵角制御ルーチンについて説明する。尚図8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。
【0088】
まずステップ410に於いては操舵角θを示す信号等の読み込みが行われる。尚図8には示されていないが、第一の実施形態の場合と同様、図8に示されたフローチャートによる制御の開始時にはステップ410に先立ってフラグFsが1に設定され、タイマのカウント値Ctが0に設定され、車輌のヨーレートの偏差ΔYra1(n-1)及びΔYr2(n-1)が0に設定されることにより初期化が行われる。
【0089】
ステップ420に於いては当技術分野に於いて公知の要領にて操舵角センサ32、車速センサ34、横加速度センサ36、ヨーレートセンサ38に断線やショートの如き異常が生じておらず正常であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときには正常な後輪操舵制御を実行することができないのでステップ430に於いてフラグFsが3に設定され、しかる後図8に示されたルーチンによる制御を終了することにより後輪の操舵が禁止され、肯定判別が行われたときにはステップ440へ進む。
【0090】
ステップ440に於いては操舵角θ及び車速Vに基づき下記の式15に従って車輌のヨーレートYrbが演算されると共に、車輌の横加速度Gy及び車速Vに基づき下記の式16に従って車輌の推定ヨーレートYrhが演算される。
Yrb=Vθ/(1+KhV2)NL ……(15)
Yrh=Gy/V ……(16)
【0091】
ステップ450に於いては例えば車輌の基準ヨーレートYrbの時間微分値の大きさが基準値以下である状態が所定の時間以上継続しているか否かの判別により、車輌がそのヨーレートが実質的に一定の定常走行状態にあるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはそのまま図8に示されたルーチンによる制御を終了し、肯定判別が行われたときにはステップ460へ進む。
【0092】
尚車輌が定常走行状態にあるか否かの判別は当技術分野に於いて公知の任意の要領にて行われてよく、例えば車輌の推定ヨーレートYrhの時間微分値又は検出された車輌のヨーレートYrの時間微分値又は検出された車輌の横加速度Gyの時間微分値に基づいて行われてもよく、また上記四つの時間微分値の少なくとも二つの時間微分値に基づいて行われてもよい。更に車輌が定常走行状態にあるか否かの判別は、車輌の推定ヨーレートYrhと検出された車輌のヨーレートYrとの偏差ΔYrhの大きさが基準値以下である状態が所定の時間以上継続しているか否かの判別、又は車輌の基準ヨーレートYrbと検出された車輌のヨーレートYrとの偏差ΔYrbの大きさが基準値以下である状態が所定の時間以上継続しているか否かの判別により行われてもよい。
【0093】
また図示の実施形態に於いては、ステップ450に於いて車輌が実質的に一定ヨーレートの定常走行状態にあるか否かの判別が行われるようになっているが、このステップに於いて車輌が実質的に直進走行状態にあるか否かの判別、即ち車輌のヨーレートが実質的に0である状態が所定の時間以上継続しているか否かの判別が行われるよう修正されてもよく、その場合車輌が実質的に直進走行状態にあるか否かは、例えば車輌の推定ヨーレートYrhの絶対値又は車輌の基準ヨーレートYrbの絶対値又は検出された車輌のヨーレートYrの絶対値又は検出された車輌の横加速度Gyの絶対値が基準値以下である状態が所定の時間以上継続しているか否かの判別により行われてよく、また操舵輪の舵角θの絶対値が基準値以下である状態が所定の時間以上継続しているか否かの判別により行われてよい。
【0094】
ステップ460に於いてはタイマのカウント値Ctが基準値T(正の定数)未満であ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500へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ470に於いて基準ヨーレートYrbと検出されたヨーレートYrとの第一の偏差の大きさΔYrs1及び基準ヨーレートYrrと推定ヨーレートYrhとの第二の偏差の大きさΔYrs2がそれぞれ下記の式17及び18に従って演算される。
ΔYrs1=|Yrb−Yr| ……(17)
ΔYrs2=|Yrb−Yrh| ……(18)
【0095】
ステップ480に於いてはΔYra1(n)及びΔYra2(n)をそれぞれヨーレートの偏差の大きさΔYrs1及びΔYrs2の積算値の現在値とし、ΔYra1(n-1)及びΔYra2(n-1)をそれぞれ積算値ΔYra1(n)及びΔYra2(n)の前回値として、積算値ΔYra1(n)及びΔYra2(n)がそれぞれ下記の式19及び20に従って演算され、ステップ490に於いてはタイマのカウント値Ctが1インクリメントされる。
ΔYra1(n)=ΔYra1(n-1)+ΔYrs1 ……(19)
ΔYra2(n)=ΔYra2(n-1)+ΔYrs2 ……(20)
【0096】
ステップ500に於いてはT時間に於ける基準ヨーレートYrbと検出されたヨーレートYrとの第一の偏差の大きさの平均値ΔYr1が下記の式21に従って演算されると共に、T時間に於ける基準ヨーレートYrbと推定ヨーレートYrhとの第二の偏差の大きさの平均値ΔYr2が下記の式22に従って演算される。
ΔYr1=ΔYra1/T ……(21)
ΔYr2=ΔYra2/T ……(22)
【0097】
ステップ510に於いては第一の偏差の大きさの平均値ΔYr1が第二の偏差の大きさの平均値ΔYr2よりも小さい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520に於いてフラグFsが1に設定され、否定判別が行われたときにはステップ530に於いてフラグFsが2に設定される。
【0098】
ステップ540に於いてはフラグFsが1であるか否かの判定が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ550に於いてステップ570の後輪操舵制御に供される車輌のヨーレートYrがヨーレートセンサ38により検出されたヨーレートYrに設定され、否定判別が行われたときにはステップ560に於いてステップ570の後輪操舵制御に供される車輌のヨーレートYrが横加速度センサ36により検出された車輌の横加速度Gyを車速Vにて除算した値Gy/Vに設定される。
【0099】
ステップ570に於いては車輌の基準ヨーレートYrbと検出されたヨーレートYrとの偏差に基づき、該偏差の大きさを小さくするための後輪の目標舵角が演算され、後輪の舵角が目標舵角になるよう後輪の舵角が制御される後輪操舵制御が実行され、しかる後ステップ410へ戻る。
【0100】
かくしてこの第二の実施形態によれば、ステップ440に於いて操舵角θ及び車速Vに基づき車輌のヨーレートYrbが演算されると共に、車輌の横加速度Gy及び車速Vに基づき車輌の推定ヨーレートYrhが演算され、ステップ450に於いて車輌が定常走行状態にある旨の判別が行われたときには、ステップ460〜500に於いて所定の時間Tに於ける基準ヨーレートYrbと検出されたヨーレートYrとの第一の偏差の大きさの平均値ΔYr1及び所定の時間Tに於ける基準ヨーレートYrbと推定ヨーレートYrhとの第二の偏差の大きさの平均値ΔYr2が演算される。
【0101】
そしてステップ510〜530に於いて第一の偏差の大きさの平均値ΔYr1が第二の偏差の大きさの平均値ΔYr2よりも小さいときには、検出されたヨーレートYrの信頼性が高いと考えられるので、フラグFsが1に設定され、ステップ540及び550に於いてステップ570の後輪舵角制御に供される車輌のヨーレートが検出されたヨーレートYrに設定される。これに対し第一の偏差の大きさの平均値ΔYr1が第二の偏差の大きさの平均値ΔYr2以上であるときには、推定ヨーレートYrhの信頼性が高いと考えられるので、フラグFsが2に設定され、ステップ540及び560に於いてステップ570の後輪舵角制御に供される車輌のヨーレートが推定ヨーレートYrhに設定される。
【0102】
従って図示の第二の実施形態によれば、横加速度センサ36により検出された横加速度Gy及びヨーレートセンサ38により検出されたヨーレートYrのうち信頼性の高い検出値に基づく車輌のヨーレートに基づいて後輪舵角制御が実行されるので、ヨーレートセンサ38により検出されたヨーレートYrのみに基づいて後輪舵角制御が実行される場合に比して高精度に後輪の舵角を制御することができ、これにより車輌の実際のヨーレートを正確に目標である基準ヨーレートYrhに制御することができる。
【0103】
また図示の第二の実施形態によれば、例えば二つのヨーレートセンサにより車輌のヨーレートが検出され、それらの検出値が高頻度に常時比較されることにより両者の信頼性が判定される場合に比して、制御装置の演算負荷を低減することができる。
【0104】
尚図示の第二の実施形態に於いては、ステップ420〜560のヨーレート選択制御ルーチンが後輪舵角制御ルーチンの一部として実行されるようになっているが、上述の第一の実施形態の場合と同様、ヨーレート選択制御ルーチンが後輪舵角制御ルーチンとは独立のルーチンにより実行されるよう修正されてよい。その場合にはヨーレート選択制御のサイクルタイムは後輪舵角制御のサイクルタイムよりも長くてよく、またステップ360以降の各ステップは車輌が定常走行状態にある場合にのみ実行されるので、制御装置の演算負荷を更に一層低減することができる。
【0105】
また図示の第二の実施形態によれば、上述の第一の実施形態の場合と同様、車輌が定常走行状態にあるきに所定の時間Tに於ける基準ヨーレートYrbと検出されたヨーレートYrとの第一の偏差の大きさの平均値ΔYr1及び所定の時間Tに於ける基準ヨーレートYrbと推定ヨーレートYrhとの第二の偏差の大きさの平均値ΔYr2が演算され、それらの平均値が比較されるので、基準ヨーレートYrbと検出されたヨーレートYrとの第一の偏差の大きさ及び基準ヨーレートYrbと推定ヨーレートYrhとの第二の偏差の大きさが比較される場合に比して、何れの検出値の信頼性が高いかを高精度に判定することができる。
【0106】
以上に於い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。
【0107】
例えば上述の第一の実施形態に於いては、車輌制御装置は車輌の横加速度に基づき旋回制動時の制動力の前後輪配分制御を行う制動力制御装置であり、上述の第二の実施形態に於いては、車輌制御装置は車輌のヨーレートに基づき後輪の舵角を制御する後輪舵角制御装置であるが、本発明の車輌制御装置は車輌の横加速度又はヨーレートに基づき車輌を制御する任意の車輌制御装置に適用されてよいものである。
【0108】
また上述の第一及び第二の実施形態に於いては、車速Vは車速センサにより検出された値が使用されるようになっているが、車速は各車輪の車輪速度に基づき当技術分野に於いて公知の任意の要領にて演算されてもよい。
【0109】
また上述の第一の実施形態のステップ310に於いては、第一の偏差の大きさの平均値ΔGy1が第二の偏差の大きさの平均値ΔGy2よりも小さいか否かの判別が行われるようになっているが、第一の偏差の大きさの平均値ΔGy1が第二の偏差の大きさの平均値ΔGy2以下であるか否かの判別が行われるよう修正されてもよい。同様に上述の第二の実施形態のステップ510に於いては、第一の偏差の大きさの平均値ΔYr1が第二の偏差の大きさの平均値ΔYr2よりも小さいか否かの判別が行われるようになっているが、第一の偏差の大きさの平均値ΔYr1が第二の偏差の大きさの平均値ΔYr2以下であるか否かの判別が行われるよう修正されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】車輌の横加速度に基づき旋回制動時の制動力の前後輪配分制御を行うよう構成された本発明による車輌制御装置の第一の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制動力の前後輪配分制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図3】第一の実施形態に於ける車輌の横加速度選択制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図4】車輌の横加速度Gy及び車速Vの積Gy×Vの絶対値と前輪の制動圧の増圧量Aとの間の関係を示すグラフである。
【図5】マスタシリンダ圧Pmと補正係数Kpfとの間の関係を示すグラフである。
【図6】車輌がスラローム走行する際に於ける車輌の横加速度の検出値Gy、基準横加速度Gy、推定横加速度Gyの変化の一例を示すと共に、図示の第一の実施形態の作動を示すグラフである。
【図7】車輌のヨーレートに基づき後輪の舵角を制御するよう構成された本発明による車輌制御装置の第二の実施形態を示す概略構成図である。
【図8】第二の実施形態に於ける後輪舵角制御ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
10FR〜10RL…車輪
20…制動装置
28…マスタシリンダ
30…電子制御装置
32…操舵角センサ
34…車速センサ
36…横加速度センサ
38…ヨーレートセンサ
40…圧力センサ
42…後輪操舵装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device for a vehicle such as an automobile, and more particularly to a vehicle control device that controls a vehicle based on a lateral acceleration or a yaw rate of the vehicle.
[0002]
[Prior art]
As one of the control devices for vehicles such as automobiles, for example, as described in JP-A-4-283169, it has two vehicle speed sensors, and the rate of change of the output of each vehicle speed sensor is compared. Conventionally, a vehicle control device configured to control a vehicle based on a detection value of a vehicle speed sensor corresponding to a small output is known. According to this type of vehicle control device, it is possible to accurately detect the vehicle speed and accurately control the vehicle as compared with the case where the vehicle is controlled based on the detection value of one vehicle speed sensor.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional vehicle control device as described in the above publication, only a redundant system in which the vehicle state quantity detected by the two sensors is the same can be dealt with, for example, the lateral acceleration and yaw rate of the vehicle. As described above, there is a problem that a redundant system of a combination of two sensors for detecting two types of vehicle state quantities that can estimate the other vehicle state quantity from one vehicle state quantity cannot be dealt with.
[0004]
Further, in the conventional vehicle control device as described in the above publication, the same vehicle state quantity must be detected by two similar sensors, and the rate of change of the output of each sensor must be compared. The vehicle state quantity is detected by each of the two sensors, and the vehicle state quantity to be used for vehicle control is not obtained unless the detected value is compared. Therefore, the detection is performed using the detected vehicle state quantity. There is a problem that a delay in vehicle control is unavoidable, and further, there is a problem that the calculation load of the control device is high because the rate of change between the two sensor outputs must be constantly compared.
[0005]
The present invention relates to a conventional vehicle control apparatus configured to select the vehicle state quantity to be used for vehicle control by detecting the same vehicle state quantity by a plurality of sensors and comparing the rate of change of their outputs. The main object of the present invention is to provide a vehicle control apparatus for controlling a vehicle based on a lateral acceleration or a yaw rate of the vehicle. When the vehicle is in a steady running state, the steering wheel Focusing on the high reliability of vehicle lateral acceleration and yaw rate obtained based on the steering angle of the vehicle, the relationship between the detected value of the lateral acceleration sensor and the reference value or the detected value of the yaw rate sensor and the reference value with these as reference values By selecting the detection value based on the relationship between the horizontal acceleration sensor and the yaw rate sensor, it is possible to accurately detect the redundant system of the combination of the lateral acceleration sensor and the yaw rate sensor while preventing a delay in control and an increase in calculation load. It is that makes it possible to control the vehicle based on the acceleration or yaw rate.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, the main problem described above is that the vehicle control device controls the vehicle based on at least the lateral acceleration of the vehicle, the vehicle speed detection means, the steering angle detection means for detecting the steering angle of the steering wheel, and the vehicle A lateral acceleration sensor for detecting the lateral acceleration of the vehicle and a yaw rate sensor for detecting the yaw rate of the vehicle, and based on the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means and the steering angle detected by the steering angle detecting means. Means for calculating acceleration;The vehicle speed detected by the vehicle speed detection means andMeans for calculating an estimated lateral acceleration of the vehicle based on the yaw rate detected by the yaw rate sensor; and a first of the reference lateral acceleration and the lateral acceleration detected by the lateral acceleration sensor when the vehicle is in a steady running state. Comparing means for comparing a deviation and a second deviation between the reference lateral acceleration and the estimated lateral acceleration, and the smaller deviation of the first and second deviations based on the comparison result of the comparing means Selecting means for selecting a corresponding detection value of the lateral acceleration sensor or the yaw rate sensor, and controlling the vehicle based on the lateral acceleration of the vehicle based on the detection value selected by the selection means. A control device (configuration of claim 1) or a vehicle control device that controls a vehicle based on at least the yaw rate of the vehicle, and detects the vehicle speed detection means and the steering angle of the steered wheels. A steering angle detecting means, a lateral acceleration sensor for detecting the lateral acceleration of the vehicle, and a yaw rate sensor for detecting the yaw rate of the vehicle, the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means and detected by the steering angle detecting means Means for calculating a reference yaw rate of the vehicle based on the rudder angle;The vehicle speed detected by the vehicle speed detection means andMeans for calculating an estimated yaw rate of the vehicle based on the lateral acceleration detected by the lateral acceleration sensor, a first deviation between the reference yaw rate and the yaw rate detected by the yaw rate sensor when the vehicle is in a steady running state, and Comparing means for comparing a second deviation between the reference yaw rate and the estimated yaw rate, and the horizontal corresponding to the smaller deviation of the first and second deviations based on the comparison result of the comparing means. A vehicle control device for controlling the vehicle based on a yaw rate of the vehicle based on the detection value selected by the selection unit. 2).
[0007]
According to the present invention, in order to effectively achieve the main problem described above, in the configuration of
[0008]
[Action and effect of the invention]
In general, when a vehicle is in a steady running state,Vehicle speed andThe lateral acceleration and yaw rate of the vehicle can be estimated with high accuracy based on the steering angle of the steered wheels, and the steering angle detecting means such as the vehicle speed detecting means and the steering angle sensor for detecting the steered angle of the steered wheels is a lateral acceleration sensor or Compared to a yaw rate sensor, it is less susceptible to detection errors due to temperature changes and so on, so-called zero point deviation is less likely to occur.Vehicle speed andThe lateral acceleration and yaw rate of the vehicle estimated based on the steering angle of the steered wheels accurately represent the actual lateral acceleration and yaw rate of the vehicle, respectively.
[0009]
So when the vehicle is in steady stateVehicle speed andIf the lateral acceleration or yaw rate of the vehicle estimated based on the steering angle of the steered wheels is used as a reference value, and the magnitude of deviation between the detected value of the lateral acceleration sensor or yaw rate sensor and the reference value is compared, the magnitude of the deviation is small. It can be determined that the sensor corresponding to the direction accurately detects the actual lateral acceleration or yaw rate of the vehicle.
[0010]
According to
[0011]
Further, according to the configuration of
[0012]
According to the first and second aspects, the lateral acceleration and yaw rate of the vehicle are detected by the lateral acceleration sensor and the yaw rate sensor, respectively, and the vehicle state quantity detected by one of the sensors when the vehicle is in a steady running state.And vehicle speedThe vehicle state quantity on the other side is estimated based on the above, so that the lateral acceleration or yaw rate of the vehicle can be accurately detected for the redundant system of the lateral acceleration sensor and the yaw rate sensor, and the comparison between the first and second deviations It is not necessary to constantly compare the vehicle state quantity detected by the same type of sensor as in the conventional vehicle control device described in the above-mentioned publication. The calculation load of the apparatus can be reduced.
[0013]
As described above, the steering angle detection means such as the steering angle sensor for detecting the steering angle of the steered wheel is less susceptible to detection errors due to temperature changes and the like than the lateral acceleration sensor and yaw rate sensor, and so-called zero point deviation is less likely to occur. If the straight traveling state of the vehicle is determined based on the rudder angle detected by the rudder angle detecting means, the straight traveling state of the vehicle can be detected more accurately than when based on the detection values of the lateral acceleration sensor and the yaw rate sensor. it can. When the vehicle is running straight, the vehicle's reference lateral acceleration and reference yaw rate calculated based on the vehicle speed and the steering angle of the steered wheels areBothTherefore, the reference lateral acceleration and the reference yaw rate can be calculated more accurately than when the vehicle is in a steady turning state, and the first and second deviations can be compared accurately. .
[0014]
According to the configuration of the third aspect, the straight traveling state of the vehicle is determined based on the rudder angle detected by the rudder angle detecting means, and the vehicle is in the straight traveling state.DeterminedSince the first and second deviations are sometimes compared, the first and second deviations are determined when the straight running state of the vehicle is determined based on the detection values of the lateral acceleration sensor and the yaw rate sensor or when the vehicle is in a steady turning state. The first and second deviations can be compared more accurately than when the second deviation is compared.
[0015]
[Preferred embodiment of the problem solving means]
According to one preferred aspect of the present invention, in the configuration of
[0016]
According to another preferred aspect of the present invention, in the configuration of
[0017]
According to another preferred aspect of the present invention, in the configuration of
[0018]
According to another preferred aspect of the present invention, in the configuration of
[0019]
According to another preferred embodiment of the present invention, in the configuration of
[0020]
According to another preferred aspect of the present invention, in the configuration of
[0021]
According to another preferred aspect of the present invention, in the configuration of
[0022]
According to another preferred aspect of the present invention, in the configuration of
[0023]
According to another preferred aspect of the present invention, in the configuration of
[0024]
According to another preferred aspect of the present invention, in the configuration of
[0025]
According to another preferred embodiment of the invention, the above claims1In the composition of,ratioThe comparing means determines that the vehicle is in a straight traveling state when the vehicle's reference lateral acceleration is substantially zero for a predetermined time or longer.The first and second deviations are compared when it is determined that the vehicle is running straight.(Preferred aspect 11).
[0026]
According to another preferred embodiment of the invention, the above claims2In the composition of,ratioThe comparing means determines that the vehicle is in a straight traveling state when the vehicle's reference yaw rate is substantially zero for more than a predetermined time.The first and second deviations are compared when it is determined that the vehicle is running straight.(Preferred aspect 12).
[0027]
According to another preferred aspect of the present invention, in the configuration of
[0028]
According to another preferred aspect of the present invention, in the configuration of
[0029]
According to another preferred aspect of the present invention, in the configuration of
[0030]
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.
[0031]
First embodiment
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a vehicle control device according to the present invention configured to perform front and rear wheel distribution control of braking force during turning braking based on the lateral acceleration of the vehicle.
[0032]
In FIG. 1, 10FL and 10FR indicate the left and right front wheels of the
[0033]
The braking force of each wheel is controlled by controlling the braking pressure of the wheel cylinders 24FR, 24FL, 24RR, 24RL by the
[0034]
A steering column to which the
[0035]
As shown in the figure, a signal indicating the steering angle θ detected by the
[0036]
Although not shown in detail in the figure, the
[0037]
The
[0038]
In the illustrated embodiment, when the vehicle is in a turning braking state, the
[0039]
Further, the
[0040]
Next, prior to the description of the flowcharts shown in FIGS. 2 and 3, the principle of the front and rear wheel distribution control of the braking force in the first embodiment will be described.
[0041]
According to the vehicle model, if the stability factor is Kh, the vehicle speed is V, the steering angle is θ, the steering gear ratio is N, and the vehicle wheelbase is L, the vehicle yaw rate Yr is given by expressed.
Yr = {1 / (1 + Kh × V2)} × (θ × V) / (N × L) (1)
[0042]
(1 + Kh × V on both sides of
Yr + Kh × (Yr × V) × V = (θ × V) / (N × L) (2)
Yr = (θ × V) / (N × 1) −Kh × Gy × V (3)
[0043]
In general, in an actual vehicle, when the vehicle is braked during steady turning, a phenomenon in which the vehicle tries to enter the inside of the turn despite a constant steering angle, that is, an undesired phenomenon in which the yaw rate Yr becomes large occurs. .
[0044]
When this phenomenon is applied to
Yr1 = (θ × V) / (N × 1) −Kh1 × Gy × V (4)
Yr2 = (θ × V) / (N × 1) −Kh2 × Gy × V (5)
The increase in the yaw rate Yr in the above phenomenon is Yr2> Yr1, and in order to suppress the increase in the yaw rate Yr, the change amount of the yaw rate represented by the
Yr2−Yr1 = (Kh1−Kh2) × Gy × V (6)
[0045]
It has been confirmed in actual vehicles that the stability factor Kh tends to increase as the front-rear wheel distribution ratio of the braking force becomes closer to the front wheels. Therefore, in order to suppress the increase in the yaw rate Yr after braking when the vehicle is turning, the larger the product Gy × V of the lateral acceleration Gy and the vehicle speed V, the more the change in stability factor (Kh1−Kh2 ) Is reduced, that is, the front-rear wheel distribution ratio of the braking force may be controlled closer to the front wheels.
[0046]
Therefore, in the front and rear wheel distribution control of the braking force in the illustrated first embodiment, the lateral acceleration Gy or the estimated lateral acceleration Gyh with higher reliability, that is, the lateral acceleration that accurately represents the actual lateral acceleration of the vehicle. The acceleration is selected as the lateral acceleration Gy of the vehicle in the front-rear wheel distribution control, and the front-rear wheel distribution ratio of the braking force is controlled closer to the front wheel as the product Gy × V of the lateral acceleration Gy of the vehicle and the vehicle speed V increases. Thus, the running stability of the vehicle at the time of turning braking of the vehicle is improved with high accuracy.
[0047]
Next, the front and rear wheel distribution control routine for the braking force in the illustrated first embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The control according to the flowchart shown in FIG. 2 is started by closing an ignition switch not shown in the figure, and is repeatedly executed at predetermined time intervals.
[0048]
First, in
[0049]
In
[0050]
In
[0051]
In
[0052]
In step 60, it is determined whether or not the absolute value of the product Gy × V is equal to or greater than a second reference value Th2 (a positive constant greater than Th1). If a negative determination is made, step 80 is performed. If the determination is affirmative, the turning direction of the vehicle is determined in
[0053]
In step 80, an increase amount A of the front wheel braking pressure is calculated from a map corresponding to the graph shown in FIG. 4 based on the absolute value of the product Gy × V. In
[0054]
In step 110, the target braking pressures Ptfl and Ptfr of the left and right front wheels are corrected by adding the corrected pressure increase amount A 'to them, and in step 120, the braking pressure of each wheel is changed to the target braking pressure. The
[0055]
Next, the lateral acceleration selection control routine for the vehicle in the illustrated first embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The control according to the flowchart shown in FIG. 3 is also started by closing an ignition switch not shown in the figure, and is repeated by interruption every predetermined time longer than the control cycle time according to the flowchart shown in FIG. Executed.
[0056]
First, in step 210, a signal indicating the steering angle θ is read. Although not shown in FIG. 3, at the start of control according to the flowchart shown in FIG. 3, the flag Fs is set to 1 prior to step 210, the timer count value Ct is set to 0, and the side of the vehicle Initialization is performed by setting acceleration deviations ΔGya1 (n−1) and ΔGya2 (n−1) to zero.
[0057]
In step 220, whether the
[0058]
In step 240, the reference lateral acceleration Gyb of the vehicle is calculated according to the following equation 7 based on the steering angle θ and the vehicle speed V, and the estimated lateral acceleration of the vehicle according to the
Gyb = V2θ / (1 + KhV2) NL (7)
Gyh = Yr × V (8)
[0059]
In
[0060]
The determination of whether or not the vehicle is in a steady running state may be performed in any manner known in the art, for example, the time differential value of the estimated lateral acceleration Gyh of the vehicle or the detected vehicle lateral direction. It may be performed based on the time differential value of the acceleration Gy or the detected time differential value of the vehicle yaw rate Yr, or may be performed based on at least two time differential values of the four time differential values. Further, the determination as to whether or not the vehicle is in a steady running state continues for a predetermined time or more when the magnitude of the deviation ΔGyh between the estimated lateral acceleration Gyh of the vehicle and the detected lateral acceleration Gy of the vehicle is equal to or less than a reference value. Whether the deviation ΔGyb between the vehicle's reference lateral acceleration Gyb and the detected vehicle's lateral acceleration Gy is less than or equal to a reference value continues for a predetermined time or more. It may be performed by discrimination.
[0061]
In the illustrated embodiment, it is determined in
[0062]
In step 260, it is determined whether or not the count value Ct of the timer is less than the reference value T (positive constant). If a negative determination is made, the process proceeds to step 300, where an affirmative determination is made. Sometimes, in step 270, the first deviation magnitude ΔGys1 between the reference lateral acceleration Gyb and the detected lateral acceleration Gy and the second deviation magnitude ΔGys2 between the reference lateral acceleration Gyr and the estimated lateral acceleration Gyh are as follows: Are calculated according to the following
ΔGys1 = | Gyb−Gy | (9)
ΔGys2 = | Gyb−Gyh | (10)
[0063]
In step 280, ΔGya1 (n) and ΔGya2 (n) are set as the current values of accumulated values of the lateral acceleration deviations ΔGys1 and ΔGys2, respectively, and ΔGya1 (n-1) and ΔGya2 (n-1) are respectively set. As the previous values of the integrated values ΔGya1 (n) and ΔGya2 (n), the integrated values ΔGya1 (n) and ΔGya2 (n) are calculated according to the following
ΔGya1 (n) = ΔGya1 (n-1) + ΔGys1 (11)
ΔGya2 (n) = ΔGya2 (n-1) + ΔGys2 (12)
[0064]
In step 300, an average value ΔGy1 of the first deviation between the reference lateral acceleration Gyb and the detected lateral acceleration Gy at time T is calculated according to the following equation 13, and at time T. The average value ΔGy2 of the second deviation between the reference lateral acceleration Gyb and the estimated lateral acceleration Gyh is calculated according to the following equation (14).
ΔGy1 = ΔGya1 / T (13)
ΔGy2 = ΔGya2 / T (14)
[0065]
In step 310, it is determined whether or not the average value ΔGy1 of the first deviation is smaller than the average value ΔGy2 of the second deviation. If an affirmative determination is made, step 320 is performed. When the flag Fs is set to 1 and a negative determination is made, the flag Fs is set to 2 at step 330.
[0066]
Thus, according to the first embodiment shown in the figure, in step 240, the reference lateral acceleration Gyb of the vehicle is calculated based on the steering angle θ and the vehicle speed V, and the estimated lateral of the vehicle is calculated based on the yaw rate Yr and the vehicle speed V of the vehicle. When the acceleration Gyh is calculated and it is determined in
[0067]
In Steps 310 to 330, when the average value ΔGy1 of the first deviation magnitude is smaller than the average value ΔGy2 of the second deviation magnitude, it is considered that the reliability of the detected lateral acceleration Gy is high. Therefore, the flag Fs is set to 1, and in
[0068]
FIG. 6 shows an example of changes in the vehicle lateral acceleration detected value Gy, reference lateral acceleration Gy, and estimated lateral acceleration Gy when the vehicle travels in slalom, and shows the operation of the illustrated first embodiment. Yes.
[0069]
As shown in FIG. 6, if it is determined that the vehicle is in a steady running state until time t6, the average value ΔGy1 of the first deviation ΔGys1 and the second value are calculated every T time until time t6. The magnitude relation of the average value ΔGy2 of the magnitude of the deviation Gys2 is determined, and on the basis of the determination result, the vehicle used for the front and rear wheel distribution control of the braking force in the section from time t1 to time t3 to time t4 is determined. The detected value Gy is selected as the lateral acceleration, the estimated lateral acceleration Gyh is selected in other sections, and the last selected estimated lateral acceleration Gyh is selected after time t5.
[0070]
Therefore, according to the illustrated first embodiment, the lateral acceleration Gy detected by the
[0071]
Further, according to the illustrated first embodiment, for example, the lateral acceleration of the vehicle is detected by two lateral acceleration sensors, and the reliability of both is determined by constantly comparing the detected values frequently. Compared to the above, the calculation load of the control device can be reduced.
[0072]
Further, according to the illustrated first embodiment, the cycle time of the vehicle lateral acceleration selection control according to the flowchart shown in FIG. 3 is longer than the cycle time of the braking force front and rear wheel distribution control according to the flowchart shown in FIG. Since each step after step 260 is executed only when the vehicle is in a steady running state, the calculation load of the control device can also be reduced by this.
[0073]
According to the illustrated first embodiment, the average value of the magnitudes of the first deviations between the reference lateral acceleration Gyb and the detected lateral acceleration Gy at a predetermined time T when the vehicle is in a steady running state. Since ΔGy1 and an average value ΔGy2 of the second deviation between the reference lateral acceleration Gyb and the estimated lateral acceleration Gyh at a predetermined time T are calculated and the average values thereof are compared, the reference lateral acceleration Gyb and Compared to the case where the magnitude of the first deviation from the detected lateral acceleration Gy and the magnitude of the second deviation between the reference lateral acceleration Gyb and the estimated lateral acceleration Gyh are compared, the reliability of any detected value It is possible to determine with high accuracy whether the property is high.
[0074]
According to the illustrated first embodiment, the target braking pressure Pti of each wheel is calculated based on the driver's braking operation amount (master cylinder pressure Pm) in
[0075]
Accordingly, the larger the product Gy × V is, the more the front-rear wheel distribution ratio of the braking force becomes closer to the front wheels, so that the vehicle yaw rate can be prevented from increasing in the turning direction, and the vehicle can be braked and turned stably. Also, since the braking force of the front wheels is increased instead of reducing the braking force of the rear wheels, it is possible to surely prevent the deceleration of the vehicle from being lowered, thereby reducing the deceleration of the vehicle. This can surely prevent the driver from feeling uncomfortable or dissatisfied.
[0076]
Although the braking force of the entire vehicle increases due to the increase of the braking force of the front wheels, if the deceleration of the vehicle becomes too high due to this, the driver reduces the amount of depression of the brake pedal and the braking force of the entire vehicle. Therefore, the increase in the braking force of the front wheels does not prevent the driver from achieving the vehicle deceleration desired by the driver.
[0077]
When the absolute value of the product Gy × V is greater than or equal to the second reference value Th2, an affirmative determination is made in steps 50 and 60, and the absolute value of the product Gy × V is large in steps 80 to 110. Thus, the front wheel pressure increase amount A 'is calculated so as to increase, so that as the product Gy × V increases, the front wheel braking pressure increases so as to increase. The target braking pressure is set to 0, and the braking pressure on the inside of the turn is fully reduced in step 120, whereby the braking force of the rear wheels is reduced.
[0078]
Therefore, when the absolute value of the product Gy × V is greater than or equal to the second reference value Th2, that is, in a situation where the yaw rate of the vehicle is likely to increase further, the absolute value of the product Gy × V is greater than or equal to the first reference value Th1. Compared to the case where it is less than the second reference value Th2, the front-rear wheel distribution ratio of the braking force is even closer to the front wheels, so the vehicle yaw rate is prevented from increasing in the turning direction and the vehicle is stabilized. The braking force of the front wheel is increased and the braking force of the rear wheel is reduced, so that the braking force of the entire vehicle becomes excessive and the deceleration of the vehicle becomes excessive. It can be surely prevented.
[0079]
Further, according to the illustrated embodiment, in
[0080]
Further, according to the illustrated embodiment, since only the braking pressure of the rear inner wheel is reduced in
[0081]
In the embodiment shown in the drawing, the target braking pressure of the turning inner rear wheel is set to 0 in
[0082]
Further, according to the illustrated embodiment, when the absolute value of the product Gy × V is equal to or larger than the second reference value Th2, the absolute value of the product Gy × V is smaller than the second reference value, Since the rate of increase of the pressure increase amount A with respect to the absolute value of the product Gy × V is small, the braking force of the front wheel becomes excessive and the lateral force of the front wheel becomes excessive in a region where the product Gy × V is larger than the second reference value Th2. It is possible to reduce the possibility that the turning performance of the vehicle will deteriorate due to the decrease.
[0083]
In the illustrated embodiment, prior to step 40, it is determined whether or not the front and rear wheel distribution control of the braking force is permitted, the braking operation by the driver is performed, and the road surface is It may be modified so that each step after
[0084]
Second embodiment
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the vehicle control apparatus according to the present invention configured to control the steering angle of the rear wheel based on the yaw rate of the vehicle, and FIG. 8 is a rear view in the second embodiment. It is a flowchart which shows a wheel steering angle control routine. In FIG. 7, the members corresponding to those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those shown in FIG. In FIG. 8, steps corresponding to the steps shown in FIG. 3 are assigned step numbers obtained by adding 200 to the step numbers given in FIG.
[0085]
In this second embodiment, the left and right rear wheels 10RL and 10RR are steered via
[0086]
In particular, the
[0087]
Next, a rear wheel steering angle control routine in the illustrated second embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The control according to the flowchart shown in FIG. 8 is started by closing an ignition switch (not shown), and is repeatedly executed at predetermined time intervals.
[0088]
First, at
[0089]
In step 420, whether the
[0090]
In step 440, the yaw rate Yrb of the vehicle is calculated according to the following equation 15 based on the steering angle θ and the vehicle speed V, and the estimated yaw rate Yrh of the vehicle is calculated according to the following
Yrb = Vθ / (1 + KhV2) NL (15)
Yrh = Gy / V (16)
[0091]
In
[0092]
The determination of whether or not the vehicle is in a steady running state may be made in any manner known in the art, for example, the time derivative of the estimated yaw rate Yrh of the vehicle or the detected yaw rate Yr of the vehicle. Or the detected time differential value of the lateral acceleration Gy of the vehicle, or based on at least two time differential values of the four time differential values. Further, the determination as to whether or not the vehicle is in a steady running state is made by continuing a state where the magnitude of the deviation ΔYrh between the estimated yaw rate Yrh of the vehicle and the detected yaw rate Yr of the vehicle is equal to or less than a reference value for a predetermined time or longer. Or whether the deviation ΔYrb between the vehicle reference yaw rate Yrb and the detected vehicle yaw rate Yr is less than or equal to the reference value continues for a predetermined time or more. May be.
[0093]
In the illustrated embodiment, in
[0094]
In step 460, it is determined whether or not the count value Ct of the timer is less than the reference value T (positive constant). If a negative determination is made, the process proceeds to step 500, where an affirmative determination is made. Sometimes, in step 470, the first deviation magnitude ΔYrs1 between the reference yaw rate Yrb and the detected yaw rate Yr and the second deviation magnitude ΔYrs2 between the reference yaw rate Yrr and the estimated yaw rate Yrh are expressed by the following equations 17 and 17, respectively. 18 is calculated.
ΔYrs1 = | Yrb−Yr | (17)
ΔYrs2 = | Yrb−Yrh | (18)
[0095]
In step 480, ΔYra1 (n) and ΔYra2 (n) are set as current values of accumulated values of yaw rate deviations ΔYrs1 and ΔYrs2, respectively, and ΔYra1 (n-1) and ΔYra2 (n-1) are respectively integrated. As the previous values of the values ΔYra1 (n) and ΔYra2 (n), the integrated values ΔYra1 (n) and ΔYra2 (n) are calculated according to the following
ΔYra1 (n) = ΔYra1 (n-1) + ΔYrs1 (19)
ΔYra2 (n) = ΔYra2 (n-1) + ΔYrs2 (20)
[0096]
In
ΔYr1 = ΔYra1 / T (21)
ΔYr2 = ΔYra2 / T (22)
[0097]
In step 510, it is determined whether or not the average value ΔYr1 of the first deviation magnitude is smaller than the average value ΔYr2 of the second deviation magnitude. If an affirmative determination is made, step 520 is performed. When the flag Fs is set to 1 and the determination is negative, the flag Fs is set to 2 at step 530.
[0098]
In step 540, it is determined whether or not the flag Fs is 1. If an affirmative determination is made in
[0099]
In step 570, based on the deviation between the reference yaw rate Yrb of the vehicle and the detected yaw rate Yr, the rear wheel target rudder angle is calculated to reduce the magnitude of the deviation, and the rear wheel rudder angle is the target. Rear wheel steering control is executed in which the steering angle of the rear wheels is controlled so that the steering angle becomes the same, and then the process returns to step 410.
[0100]
Thus, according to the second embodiment, in step 440, the yaw rate Yrb of the vehicle is calculated based on the steering angle θ and the vehicle speed V, and the estimated yaw rate Yrh of the vehicle is calculated based on the lateral acceleration Gy and the vehicle speed V of the vehicle. When it is calculated and it is determined in
[0101]
In steps 510 to 530, if the average value ΔYr1 of the first deviation magnitude is smaller than the average value ΔYr2 of the second deviation magnitude, it is considered that the detected yaw rate Yr is highly reliable. The flag Fs is set to 1, and in
[0102]
Therefore, according to the second embodiment shown in the figure, the lateral acceleration Gy detected by the
[0103]
Further, according to the second embodiment shown in the figure, for example, the yaw rate of the vehicle is detected by two yaw rate sensors, and the detected values are constantly compared frequently to determine the reliability of both. Thus, the calculation load of the control device can be reduced.
[0104]
In the illustrated second embodiment, the yaw rate selection control routine in steps 420 to 560 is executed as a part of the rear wheel steering angle control routine. As in the case of, the yaw rate selection control routine may be modified to be executed by a routine independent of the rear wheel steering angle control routine. In that case, the cycle time of the yaw rate selection control may be longer than the cycle time of the rear wheel steering angle control, and each step after step 360 is executed only when the vehicle is in a steady running state. Can be further reduced.
[0105]
Further, according to the second embodiment shown in the figure, as in the case of the first embodiment described above, the reference yaw rate Yrb at the predetermined time T and the detected yaw rate Yr when the vehicle is in the steady running state An average value ΔYr1 of the first deviation magnitude and an average value ΔYr2 of the second deviation magnitude between the reference yaw rate Yrb and the estimated yaw rate Yrh at a predetermined time T are calculated, and the average values are compared. Therefore, as compared with the case where the magnitude of the first deviation between the reference yaw rate Yrb and the detected yaw rate Yr and the magnitude of the second deviation between the reference yaw rate Yrb and the estimated yaw rate Yrh are compared, It is possible to determine with high accuracy whether the reliability of the detection value is high.
[0106]
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.
[0107]
For example, in the first embodiment described above, the vehicle control device is a braking force control device that performs front / rear wheel distribution control of the braking force during turning braking based on the lateral acceleration of the vehicle, and the second embodiment described above. In this case, the vehicle control device is a rear wheel steering angle control device that controls the steering angle of the rear wheel based on the yaw rate of the vehicle, but the vehicle control device of the present invention controls the vehicle based on the lateral acceleration or the yaw rate of the vehicle. The present invention may be applied to any vehicle control device.
[0108]
In the first and second embodiments described above, the vehicle speed V is a value detected by a vehicle speed sensor. The vehicle speed is based on the wheel speed of each wheel. The calculation may be performed in any known manner.
[0109]
In step 310 of the first embodiment described above, it is determined whether or not the average value ΔGy1 of the first deviation magnitude is smaller than the average value ΔGy2 of the second deviation magnitude. However, it may be modified so that it is determined whether or not the average value ΔGy1 of the first deviation magnitude is equal to or smaller than the average value ΔGy2 of the second deviation magnitude. Similarly, in step 510 of the second embodiment described above, it is determined whether or not the average value ΔYr1 of the first deviation magnitude is smaller than the average value ΔYr2 of the second deviation magnitude. However, it may be modified so as to determine whether or not the average value ΔYr1 of the first deviation magnitude is equal to or less than the average value ΔYr2 of the second deviation magnitude.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a vehicle control device according to the present invention configured to perform front and rear wheel distribution control of braking force during turning braking based on lateral acceleration of a vehicle.
FIG. 2 is a flowchart showing a front / rear wheel distribution control routine of braking force in the first embodiment.
FIG. 3 is a flowchart showing a lateral acceleration selection control routine of the vehicle in the first embodiment.
FIG. 4 is a graph showing a relationship between an absolute value of a product Gy × V of a lateral acceleration Gy and a vehicle speed V of a vehicle and a braking pressure increase amount A of a front wheel.
FIG. 5 is a graph showing a relationship between a master cylinder pressure Pm and a correction coefficient Kpf.
FIG. 6 shows an example of changes in detected lateral acceleration Gy, reference lateral acceleration Gy, and estimated lateral acceleration Gy of the vehicle when the vehicle travels in slalom, and also shows the operation of the illustrated first embodiment. It is a graph.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the vehicle control device according to the present invention configured to control the steering angle of the rear wheel based on the yaw rate of the vehicle.
FIG. 8 is a flowchart showing a rear wheel steering angle control routine in the second embodiment.
[Explanation of symbols]
10FR ~ 10RL ... wheel
20 ... braking device
28 ... Master cylinder
30 ... Electronic control unit
32 ... Steering angle sensor
34 ... Vehicle speed sensor
36 ... Lateral acceleration sensor
38 ... Yaw rate sensor
40 ... Pressure sensor
42. Rear wheel steering device
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