JPH0194033A - 車両のヨー運動制御装置 - 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】 Ａ０発明の目的 （１）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、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燃料カ
ットによりエンジン出力を低減するようにしたヨー運動
制御装置を既に提案している。

而して基準ヨーレートは、特開昭６１−１４６６７５号
公報、特開昭６１−２７７６３号公報および特開昭６２
−１８３６５号公報等で開示されるように、車両の力学
的な運動方程式をたて、ヨーレートの目標値を求めるた
めに積分法等を用いて解くのが一般的である。

ところが、このような手法では連立の複雑な微分方程式
をたて、かつそれを解く必要があるのでコンピュータに
よる６Ａ算処理が複雑となるのに加え、微分方程式の解
法中に積分処理を用いるために積分ドリフトを生じ、コ
ストアップや制御性の悪化を来していた。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、基
準ヨーレートを簡便な応答式により得てコストの低減と
制御性向上を図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。

Ｂ１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；転舵角の履歴および基準ヨーレートの
履歴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；基準ヨーレート発生手段およびヨーレー
ト検出手段の出力に基づいて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基準ヨーレー
トとにより、ヨーレートが望ましくない値になっている
ことを検知してヨー運動を制御することが可能であり、
しかも基準ヨーレート発生手段は、その出力の履歴と転
舵角の履歴とに基づいて基準ヨーレートを発生するので
、演算式が簡略化され、したがってコスト低減および制
御性向上を図ることができる。

（３）実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説明すると
、先ず第１図において、車両の左右自由転動輪ＷＥ、Ｗ
ｒには速度センサＩｊ！、ｌｒが個別に付設されており
、これらの速度センサ１２゜１ｒで検出された車輪速度
Ｖｆｆ、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ｙ１との偏差Ｄｒ（＝ｙ−ｙｂ）が得ら
れ、この偏差Ｄｒと前記基準ヨーレートｙｂ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７の判別結果と、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、制御
特性修正手段８にそれぞれ入力される。またこの車両に
は前輪および後輪の駆動力配分比率を制御する駆動力配
分制御手段９が備えられており、該駆動力配分制御手段
９の出力は駆動輪判別手段１０に入力され、駆動輪判別
手段１０の判別結果が制御特性修正手段８に人力される
。制御特性修正手段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′４Ｂ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Ｉｆｆ、１ｒで検出された車輪速度Ｖｊ！、
Ｖｒの差ｒ　（＝Ｖｒ−Ｖｆ）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ｙ’　　（＝　ｒ　Ｘ　ｄ　）が得
られる。ここで比例定数ｄは自由転動輪ＷＥ、Ｗｒのト
レッド幅であり、たとえばｄ＝１である。フィルタ１３
は、車両サスペンションの振動による車輪速度Ｖｆ、Ｖ
ｒ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■ｌ。

Ｖｒの変動は１０１＆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Ｏ〜２セであることから
、フィルタ１３は２　Ｈｚ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ｙ７としたときに次の第（１）
式の演算が行なわれる。

ｙＦＩ＝α１°Ｖ１１−＋　＋α２°Ｖｎ−ｚ十α３・
ｙアー３＋β醒ｙＲ′ ＋β２・Ｖｎ−＋’　＋β３・Ｖｎ−ｘ’　・・・（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、・・・・・・
７−３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）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１ｆｆｉ、ｌｒで検
出された車輪速度Ｖｆ、Ｖｒに基づいて車両速度Ｖｖを
出力するものであり、たとえば両車輪速度Ｖｌ、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、履歴蓄積回路１９
とを備える。定数選択回路１６は、演算回路１８での演
算に用いる定数ａｌ＋ａ２＋ｂ＋、ｂｚ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＋　＋　　ａｔ　ｒ　　ｔ）＋　＋
　　ｂｚの値が演算回路１８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り、履歴蓄積回
路１９は、演算回路１８の出力値すなわち基準ヨーレ）
ｙｂ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、履歴蓄積回路１７からの転舵角δの履歴と
、履歴蓄積回路１９からの基準ヨーレートｙ１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）式に従う演算が行なわれる。

Ｖｂ　　＝　　　ａ＋　　’　　Ｖｂｎ−＋　　　　ａ
ｘ’　　）’１１１１−２＋ｂ、・δ、−１＋ｂｔ・δ
７４・・・（２）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−ｙｂ）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人力される第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１ｌｆｆｉ
して混合気濃度を薄くし、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）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。

ｙ、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（０表で示
すような判断基準が予め定められている。

第　　　（１）　　　　表 二の第（１）表において、符号Ｏ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。

制御特性修正手段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
手段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、制御特性修正手段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、制御
特性修正手段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）ｙは、左右の自由転動輪ｗｇ、ｗｒの速度差（Ｖ
ｒ−Ｖ／りに比例定数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
ョンの影客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ｙ、との偏差Ｄｒの絶対値が、制
御特性修正手段８の出力端子Ｃ，Ｄからの出力値を超え
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傾向となるが、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ｙｂ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、制御特性修正手段８では、その出力端子Ｃ２Ｄ
からの出力値すなわち第１および第２の基準値が、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ｙｂが線形
であるために、基準ヨーレ）ｙｂ　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に入力される制御特性修正手段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
さく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。

さらに制御特性修正手段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を大きく切った大舵角時にヨー運動
の慣性力が大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駆動力配分比率により制御特性修
正手段８からの出力値が変化するので、駆動力配分比率
の変化に応じ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第１の制御態様と、エンジンへの
燃料供給を遮断する第２の制御態様とを、制御特性修正
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。

さらに基準ヨーレート発生手段５では、転舵角δの履歴
と基準ヨーレートｙｂの履歴とに基づいて基準ヨーレー
トｙ、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Ｗ１．Ｗｒの車輪速度■ｊ２．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、基準ヨーレート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）の制御用としてもよい。さら
に基準ヨーレートｙｂを前回および前々回までの履歴（
１１−１＋１１−２　）による演算で求めたが、それ以
上の履歴（ｎ−１＋、、−２＋＋＋−３、・・・・・・
）により求めるようにしてもよい。

Ｃ１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；転舵角の履歴および基準
ヨーレートの履歴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；基準ヨーレート発生手段お
よびヨーレート検出手段の出力に基づいて車両のヨー運
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ｆｆｆｌをすることが可能となり、しがも基準ヨ
ーレート発生手段での演算式を簡略化してコスト低減を
図るとともに制御性向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面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ｍｌＲ回路の出力特性の一例を
示すグラフ、第３図は制御特性修正手段の出力特性の一
例を示すグラフである。 ２・・・ヨーレート検出手段、４・・・転舵角センサ、
５・・・基準ヨーレート発生手段、６・・・ヨー運動修
正手段、 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図 第３図 車　運 手続補正書（自縛 昭和　　　６６年　６　月−４０ １、事件の表示 昭和６２年特許　願第２５０１７２号 ２、発明の名称 車両のヨー運動制御装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名　称　　　　（５３２）本田技研工業株式会社４、代
　　　理　　　人　　〒１０５ ５６補正の対象 補正の内容 １、明細書第５頁第１２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９頁第６行および第７行、第１５行および
第１６行、ならびに第１０頁第２行、「履歴蓄積回路１
９」とあるを、 「履歴蓄積回路２４ノにそれぞれ訂正する。 ３、明細書第１２頁第９行、 「判別回路７」とあるを、 「判別手段７」と訂正する。 ４、明細書第１３頁第３行、 「第４図Ｊとあるを、 ｒ第３図」と訂正する。 ５、図面の第１図を別紙の通り訂正する。 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
   ；転舵角の履歴および基準ヨーレートの履歴に基づいて
   基準ヨーレートを出力する基準ヨーレート発生手段と；
   基準ヨーレート発生手段およびヨーレート検出手段の出
   力に基づいて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。