JPH0194032A - 車両の旋回運動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ１発明の目的 （り　　産業上の利用分野 本発明は、車両のヨー運動制御装置に関する。

（２）従来の技術 従来、車両のヨー運動を制御するものとしてアンチロッ
クブレーキが知られている。

（３）　　発明が解決しようとする問題点ところが、ア
ンチロックブレーキは、その制御の主眼を制動性能に向
けたものであり、運動性能に関しては、タイヤ横力の低
下を防止するだけに留まっている。

そこで本出願人は、車両の自由転動輪の速度差によりヨ
ーレートを検出するとともに、検出されたヨーレートお
よび転舵角の履歴により定めた基準ヨーレートと、検出
ヨーレートとの偏差が許容値よりも大きいときにエンジ
ン出力を低下するようにしたヨー運動制御装置を既に提
案している。

しかるに、上記ヨー運動制御装置において、許容値が一
定である場合には、転舵角が大きいときには車両のヨー
運動の慣性力により制御不足を来すおそれがあった。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、転
舵角に応じて許容値を変化することにより制御応答性を
向上するようにした車両のヨー運動制御装置を提供する
ことを目的とする。

Ｂ０発明の構成 （１）問題点を解決するための手段 本発明装置は、車両のヨーレートを検出するヨーレート
検出手段と；ステアリングハンドルの転舵角を検出する
転舵角センサと：転舵角センサの出力に基づいて基準ヨ
ーレートを出力する基準ヨーレート発生手段と；転舵角
センサの出力に応じて基準値を決定する基準値発生手段
と；基準ヨーレート検出手段およびヨーレート検出手段
の出力偏差が前記基準値発生手段の基準値よりも大きい
ときに車両のヨー運動を制御するためのヨー運動修正手
段と；を備える。

（２）作用 上記構成によれば、検出したヨーレートと転舵角に基づ
く望ましいヨーレートとの偏差が基準値を超えることに
より、ヨーレートが望ましくない値になっていることを
検知することができ、それによりヨー運動を制御するこ
とが可能であり、しかも基準値が転舵角に応じて変化す
るので、転舵角に応じた適切なヨー運動制御が可能とな
る。

（３）実施例 以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
先ず本発明の一実施例を示す第１図において、車両の左
右自由転動輪Ｗｆｆｉ、Ｗｒには速度センサ１４！、ｌ
ｒが個別に付設されており、これらの速度センサ１ｆｆ
ｉ、ｌｒで検出された車輪速度Ｖｊ！、Ｖｒは、ヨーレ
ート検出手段２および車両速度検出器３にそれぞれ入力
される。またステアリングハンドルＨには転舵角センサ
４が付設されており、転舵角センサ４で検出された転舵
角δと、車両速度検出器２で得られた車両速度Ｖｖと、
ヨーレート検出手段２で得られたヨーレートｙの履歴と
は基準ヨーレート発生手段５に入力される。

ヨーレート検出手段２で得られたヨーレートｙと、基準
ヨーレート発生手段５から発生した基準ヨーレートｙｂ
とは、ヨー運動修正手段６にそれぞれ入力される。また
ヨー運動修正手段６では、ヨーレートｙと基準ヨーレー
トｙ、との偏差Ｄｒ（＝ｙｙｂ）が得られ、この偏差Ｄ
ｒと前記基準ヨーレートｙ、とはステアリング特性判別
手段７に入力される。ステアリング特性判別手段７０判
別結果と、車両速度検出器３からの車両速度Ｖｖと、転
舵角センサ４からの転舵角δとは、基準値発生手段８に
それぞれ入力される。またこの車両には駆動輪が前輪で
あるか後輪であるかに応じて出力電圧レベルをハイレベ
ルとローレベルとに切換よるためのスイッチ９が備えら
れており、このスイッチ９の出力は駆動輪判別回路１０
に入力され、駆動輪判別回路ｌＯの判別結果が基準値発
生手段８に入力される。基準値発生手段８は、各入力信
号に応じて変化する基準値信号をヨー運動修正手段６に
入力し、ヨー運動修正手段６の制御態様を変化させる。

ヨーレート検出手段２は、減算回路１１と、乗算回路１
２と、フィルタ１３と、乗算回路１２の出力履歴を蓄積
する履歴蓄積回路１４と、フィルタ１３の出力履歴を蓄
積する履歴蓄積回路１５とを備える。減算回路１１は、
速度センサ１１，１ｒで検出された車輪速度Ｖ／！、Ｖ
ｒの差ｒ　（＝Ｖｒ−ＶＩ！、）を得るもので、乗算回
路１２で前記差ｒに一定の比例定数ｄを乗じることによ
りヨーレートの近似値３”　　（＝　ｒ　ｘ　ａ　）が
得られる。ここで比例定数ｄは自由転動輪Ｗｆ、Ｗｒの
トレッド幅であり、たとえばｄ＝１である。フィルタ１
３は、車両サスペンションの振動による車輪速度Ｖｆｆ
ｉ、Ｖｒへの影響を排除するものであり、再帰型フィル
タが用いられる。ここで悪路走行中のサスペンションの
振動との共振による車輪速度■！。

Ｖ「の変動は１０Ｈｚ程度であり、車両運動の制御に用
いるヨーレートの周波数範囲は０〜２）［Ｚであること
から、フィルタ１３は２七以上を減衰域としてヨーレー
トの近似値ｙ′をフィルタリングする。すなわちフィル
タ１３ではその出力値をｙｌｌとしたときに次の第（１
）式の演算が行なわれる。

ｙ１１＝αｌ’７１１−１　＋αｇ’）’ａ−２＋α、
・Ｖ　ｎ’−ｘ＋β、・３’１％’＋β２・３’１１−
１’　　＋β、・ｙ７４′　・・・（１）ここで、α１
・・・α３．β、・・・β、は実験結果により定められ
る定数である。また添字、・・・・・・ｎ４は、フィル
タリングの演算が一定サイクルで繰り返されるためその
サイクルの今回値、前回値等を表すものであり、ヨーレ
ートの近似値ｙ″の前回値、前々回値・・・が履歴蓄積
回路１４からフィルタ１３に入力され、ヨーレートｙの
前回値、前々回値・・・が履歴蓄積回路１５からフィル
タ１３に入力される。

車両速度検出器３は、両速度センサ１１．ｌｒで検出さ
れた車輪速度Ｖｉ！、、Ｖｒに基づいて車両速度Ｖｖを
出力するものであり、たとえば両車軸速度Ｖｊ！、Ｖｒ
の大きい方の値が車両速度Ｖｖとして出力される。

基準ヨーレート発生手段５は、定数選択回路１６と、履
歴蓄積回路１７と、演算回路１８とを備える。定数選択
回路１６は、演算回路１８での演算で用いる定数ａｔ、
ａオ、ｂ＋　、ｂｔを、車両速度検出器３で得られた車
両速度Ｖｖに応じて選択するものであり、各車両に応じ
てたとえば第２図で示すように定められている各定数ａ
ｌ＋ａｆｆｉ＋　　ｂＩ　＋　　ｂｔの値が演算回路１
８に入力される。

また履歴蓄積回路１７は、転舵角センサ４で検出された
転舵角δの履歴を演算回路１８に入力するものである。

演算回路１８は、ヨーレート検出手段２における履歴蓄
積回路１５からのヨーレートｙの履歴と、履歴蓄積回路
１７からの転舵角δの履歴とに基づいて現在あるべき基
準ヨーレートｙ、を算出するものであり、次の第（２）
式に従う演算％式％ ヨー運動修正手段６は、ヨーレート検出手段２で得られ
たヨーレートｙと基準ヨーレート発生手段５で得られた
基準ヨーレートｙｂとの偏差Ｄｒ（＝ｙ　　ｙ、）を得
る偏差算出回路１９と、その偏差Ｄｒを絶対値化する絶
対値化回路２０と、絶対値化回路２０の出力が反転端子
にそれぞれ入力される第１および第２比較器２１．２２
と、両比較器２１．２２の出力端が接続される駆動輸出
力トルク制御回路２３とから成る。駆動輸出力トルク制
御回路２３は、たとえばエンジンに供給する燃料を制御
するものであり、第１比較器２１の出力がローレベルで
あるときには燃料供給量を減量して混合気濃度を薄くシ
、第２比較器２２の出力がローレベルであるときには燃
料供給を遮断する。

ステアリング特性判別手段７には、基準ヨーレート発生
手段５からの基準ヨーレートｙｂと、偏差算出回路１９
からの偏差Ｄｒとが入力され、ステアリング特性判別手
段７は、それらの入力Ｄｒ。

ｙｂに基づいてステアリング特性を判別する。すなわち
、ステアリング特性判別手段７には、次の第（１）表で
示すような判断基準が予め定められている。

第　　　（１）　　　　表 この第（１）表において、符号０はオーバーステアリン
グを示し、符号Ｕはアンダーステアリングを示すもので
あり、この第（１）表に基づいて判断された結果がステ
アリング特性判別手段７から出力される。

基準値発生手段８には、車両速度検出器３からの車両速
度Ｖｖ、転舵角センサ４からの転舵角δ、駆動輪判別回
路１０からの判別結果ならびにステアリング特性判別回
路７からの判別結果を示す信号がそれぞれ入力されてお
り、基準値発生手段８は、それらの入力信号に基づいて
、第１比較器２１の非反転端子に接続された出力端子Ｃ
と、第２比較器２２の非反転端子に接続された出力端子
りとから信号をそれぞれ出力する。すなわち、基準値発
生手段８には、前輪駆動車両であってしかも転舵角δが
比較的小さいときに、車両速度Ｖｖおよびステアリング
特性判別手段７の判別結果に基づいて、出力端子Ｃの出
力値がたとえば第３図の実線で示すように設定されると
ともに、出力端子りの出力値がたとえば第４図の破線で
示すように設定されている。また後輪駆動車両であると
きには、第３図とは異なる出力値がそれぞれ設定されて
おり、転舵角δが比較的大きくなると、出力端子Ｃ，Ｄ
の出力値は前記第３図で示した値よりもそれぞれ小さく
なるように設定される。

次にこの実施例の作用について説明すると、車両のヨー
レートｙは、左右の自由転動輪ＷＺ、Ｗｒの速度差（Ｖ
ｒ−ＶＩ！、）に比例定数ｄを乗じた後、フィルタ１３
でフィルタリングすることによって得られ、車両サスペ
ンションの影響を排除して実用上問題のないヨーレート
ｙを容易に得ることができる。

このように推定したヨーレートｙと、転舵角δおよびヨ
ーレートｙの履歴に基づいて現在あるべき値として算出
された基準ヨーレートｙｂ　との偏差Ｄｒの絶対値が、
基準値発生手段日の出力端子Ｃ，Ｄからの基準値を超え
たときに、駆動輸出力トルク制御回路２３を作動せしめ
、車両が望ましくない方向に回頭することを事前に察知
してヨー運動の制御を行なうことができる。

たとえば前輪駆動車両において、ステアリングを切りな
がら過剰な駆動力をかけたときにはアンダーステアリン
グ傾向が生じ、それにより車両が望ましくない方向に回
頭したことが検知されたときには、第１および第２比較
器２１．２２の出力に応じて駆動輪トルク制御回路２３
がエンジン出力を低下させるように作動する。このエン
ジン出力の低下に応じて駆動輪の駆動力が低下し、それ
に代わって駆動輪の限界横力が増大するので上述のアン
ダーステアリングを防止することができる。

一方、後輪駆動車両の場合には、過剰な駆動力をかけた
ときにはオーバーステアリングｆ喚問となるが、この場
合も前輪駆動車両の場合と同様に駆動力を低下させるこ
とによりオーバーステアリングを防止することができる
。このようにしてエンジン出力を低下することにより実
際のヨーレートｙが基準ヨーレートｙ、に近付くと、エ
ンジンの出力低下が解除され、通常のエンジン出力制御
に戻る。

しかも、基準値発生手段８では、その出力端子Ｃ，Ｄか
らの出力値が、ステアリング特性判別手段７での判別結
果により異なって設定されており、たとえば前輪駆動車
両でオーバーステアリング傾向が生じたときに、第３図
で示すように出力端子りからの出力値は出力端子Ｃから
の出力値よりも小さく設定されているので、車体がオー
バーステアリング状態を呈する前に車体が安定する低車
両速度とすることが可能となり、またオーバーステアリ
ングおよびアンダーステアリングの各状態と゛　　もに
、第２比較器２２の出力がローレベルとなる前に第１比
較器２１の出力がローレベルとなり、駆動輸出力トルク
制御回路２３はエンジンへの混合気濃度を薄くするよう
に働き、駆動力が緩やかに減少する。したがって、駆動
力の緩やかな減少によりオーバーコントロール状態が生
じるのを回避することができる。

また車両低車速時に転舵角δが大であるときには、車両
のステアリング特性は非線形となるのに対し、基準ヨー
レート発生手段５で発生する基準ヨーレートｙ、が線形
であるために、基準ヨーレートｙ、とヨーレートｙとの
偏差Ｄｒが大きくなるが、第１および第２比較器２１．
２２に入力される基準値発生手段８からの値は、第３図
で示したように車両速度Ｖｖが大となるのに応じて小さ
（なるように設定されているので、低車速時の過剰制御
を防止できるとともに高車速時の制御不足も防止するこ
とができる。

さらに基準値発生手段８からの出力値は、転舵角δが大
きくなると小さくなるように設定されるので、転舵角δ
が大きいときの方が第１比較器２１あるいは第２比較器
２２の出力がローレベルとなり易く、したがってステア
リングハンドルＨを太き（切った大舵角時にヨー運動の
慣性力が太きくなるのに伴って制御不足を来すようなこ
とが防止される。

また前輪および後輪のいずれが駆動輪であるかにより基
準値発生手段８からの出力値が変化するので、前輪駆動
車両であるか後輪駆動車両であるかによって変化するス
テアリング特性に対応して適切なヨー運動制御が可能と
なる。

しかも駆動輸出力トルク制御回路２３は、エンジンへの
混合気濃度を薄くする制御態様と、エンジンへの燃料供
給を遮断する制御態様とを、基準値発生手段８からの出
力に応じて切換えるので、燃料供給遮断のみの制御に比
べると、より精密な制御が可能となり、トルク差が大き
いことによる不快感をなくすことができるとともに過剰
制御を防止することができる。

第４図は本発明の他の実施例を示すものであり、第１図
の実施例に対応する部分には同一の参照符号を付す。

基準ヨーレート発生手段５′における演算回路１８′で
は、次の第（３）式に従う演算が行われて基準ヨーレー
トｙｈが得られる。

Ｗｂ＝ａ＋０ｙｂａ−＋ａｔ’Ｙｂｎ−ｚ＋ｂ、・δ１
ｌ−ｔ＋ｂｚ・δ□８・・・（３）すなわち、演算回路
１Ｂ’で得られた基準ヨーレー）Ｆｂの履歴が履歴蓄積
回路１９に蓄積されており、この履歴蓄積回路１９から
入力される基準ヨーレートｙ、の履歴ｙい−１，ｙニー
２と、履歴蓄積回路１７からの転舵角δの履歴δ７−１
．δｎ−１とにより基準ヨーレー）ｙｂが演算される。

また駆動輪判別回路１０′には、駆動力配分制御回路２
４からの信号が入力される。駆動力配分制御回路２４は
、車両の前輪および後輪の駆動力配分比率を制御するも
のであり、駆動力の配分比率が駆動輪判別回路１０’に
より検出されて基準値発生手段８に入力される。

この実施例によれば、前述の実施例と同様の効果を奏す
るのに加えて、基準ヨーレート発生手段５′では、基準
ヨーレートｙｂの履歴に基づいて基準ヨーレートｙｂを
算出するので、演算式が簡便であり、コストの低減を図
ることができるとともに、演算式が複雑であることから
生じる制御性の悪化を回避することができる。

本発明のさらに他の実施例として、車両速度検出器３は
、両自由転動輪Ｗ／！、Ｗｒの車輪速度Ｖ１、Ｖｒの平
均値を車両速度Ｖｖとして出力するものであってもよい
。

また上記実施例では、基準ローレートｙｂおよび実ヨー
レートｙの偏差Ｄｒと、基準値との比較方式をとったが
、偏差Ｄｒおよび基準値の差に比例したエンジン出力（
たとえばスロットル開度）の制御としてもよい、さらに
基準ヨーレー）ｙｂを前回および前々回までの履歴（ｎ
−１＋ｎ−Ｚ　）による演算で求めたが、それ以上の履
歴（ｎ−１＋ｎ−２＋ｎ−３１・・・・・・）により求
めるようにしてもよい。

Ｃ９発明の効果 以上のように本発明装置は、車両のヨーレートを検出す
るヨーレート検出手段と；ステアリングハンドルの転舵
角を検出する転舵角センサと；転舵角センサの出力に基
づいて基準ヨーレートを出力する基準ヨーレート発生手
段と；転舵角センサの出力に応じて基準値を決定する基
準値発生手段と；基準ヨーレート検出手段およびヨーレ
ート検出手段の出力偏差が前記基準値発生手段の基準値
よりも大きいときに車両のヨー運動を制御するためのヨ
ー運動修正手段と；を備えるので、車両が望ましくない
方向に回頭するの察知してヨー運動の制御をすることが
可能となり、しかも転舵角に応じて制御特性を変化させ
るので、転舵角に応じた適切な制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は全体ブロック図、第２図は定数選定回路の出力
特性の一例を示すグラフ、第３図は基準値発生手段の出
力特性の一例を示すグラフ、第４図は本発明の他の実施
例の全体ブロック図である。 ２・・・ヨーレート検出手段、４・・・転舵角センサ、
５．５′・・・基準ヨーレート発生手段、６・・・ヨー
運動修正手段、８・・・基準値発生手段、Ｈ・・・ステ
アリングハンドル 特　許　出　願　人　　本田技研工業株式会社代理人　
　　弁理士　　落　　合　　　　　健代理人　　　弁理
士　　１）　中　　隆　　秀第２囚 第３図 □１速 手続補正書（自発） 昭和　　　６３年　８　月−４日 １、事件の表示 昭和６２年特許　願第２５０１７０号 ２・　発明０名称　　　　車両。ヨー運動ルｊ１卸装置
３、補正をする者 事件との関係　　特許用ＩＪＩ人 名　称　　　　（５３２）本田技研工業株式会社４、代
　　　理　　　人　　〒１０５ ５、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄、ならびに図面の第
１図および第４図 補正の内容 １、明細書第５頁第６行、 「車両速度検出器２」とあるを、 「車両速度検出器３」と訂正する。 ２、明細書第１２頁第１行、 「判別回路７」とあるを、 「判別手段７」と訂正する。 ３、明細書第１２頁第１２行、 「第４図」とあるを、 「第３図」と訂正する。 ４、明細書第１８頁第８行および第９行、「履歴蓄積回
路１９」とあるを、 「履歴蓄積回路２５」にそれぞれ訂正する。 ５、図面の第１図および第４図を別紙の通りそれぞれ訂
正する。 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段と；ス
   テアリングハンドルの転舵角を検出する転舵角センサと
   ；転舵角センサの出力に基づいて基準ヨーレートを出力
   する基準ヨーレート発生手段と；転舵角センサの出力に
   応じて基準値を決定する基準値発生手段と；基準ヨーレ
   ート検出手段およびヨーレート検出手段の出力偏差が前
   記基準値発生手段の基準値よりも大きいときに車両のヨ
   ー運動を制御するためのヨー運動修正手段と；を備える
   ことを特徴とする車両のヨー運動制御装置。