【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両、特に自動車の走
行時における安定性を判定し、車両の走行安定化を図る
べく駆動力を調節する車両走行安定化制御装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】走行状態に応じて発生する自動車の車輪
のスリップや車両の尻振り等の減少は車両の安定性を損
なう。このため、自動車に搭載された内燃機関の出力制
御や制動装置の制御を行い安定性を確保する装置が提案
されている。これらの装置は運転状態の各種パラメータ
を捉えてその値に応じて内燃機関の出力制御や制動装置
の制御をおこなっている。
【０００３】例えば、単なるスリップ率あるいは車輪の
回転速度やカーブの程度等を走行状態のパラメータとし
て認識して、内燃機関の出力を調整したり、制動力を調
整したりする装置が知られている（特開昭５８−１６９
４８号）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記装置は次
なる問題点を有し、未だ充分なものではなかった。すな
わち、上記スリップ率、車輪の回転速度、カーブの程度
等のパラメータは、車輪の回転速度や操舵量の検出値を
用いて演算され、この値によって車両安定性が判断され
ている。さらに、車速や旋回半径に応じてその値が切り
換えられる場合もある。
【０００５】ところが、これらは経験的に、スリップ率
等の必要なパラメータを選択してその値を制御判断に利
用しているだけであり、滑り易い路面（対車輪の摩擦係
数が小さい路面）でも、そうでない路面でも本質的に制
御は変わらず、滑り易い路面においては充分な対応がで
きなかった。そこで、本発明では、特に車両の旋回走行
時において、路面の摩擦係数等に係わらず安定的に旋回
走行を行いえる車両走行安定化制御装置を提供すること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による車両走行安定化制御装置は、図１に示
すように、車両のステアリングホイールの操舵角を検出
する操舵角検出手段と、車両の実際の旋回状態を検出す
る旋回状態検出手段と、前記操舵角検出手段によって検
出された操舵角によって生ずるべき旋回状態と前記旋回
状態検出手段によって検出された旋回状態とを比較する
ことによって車両の安定性を判断する安定性判断手段
と、前記安定性判断手段によって前記車両が不安定であ
る旨判断されたとき、車両の駆動力を低減する低減手段
とを備えることを特徴とする。
【０００７】
【作用】上記構成により、ステアリングホイールの操舵
角を検出し、この検出された操舵角によって生ずるべき
旋回状態と、検出された実際の旋回状態とを比較するこ
とによって車両の旋回走行時における安定性が判断され
る。そして、車両が不安定である旨判断されると、車両
の駆動力が低減される。
【０００８】従って、例えば車両の走行路面の摩擦係数
が低い場合であれば、コーナリングフォースが低いの
で、摩擦係数が高い場合と同様の操舵を行った場合に
は、その操舵角によって生ずるべき旋回状態が発生せ
ず、不安定状態と判断される。このように、本発明によ
れば、結果的に路面の状態を取り込んで、旋回走行時の
車両の安定化制御を行い得る。
【０００９】
【実施例】次に、本発明の車両走行安定化制御装置の一
実施例を説明する。本発明はこれらに限られるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲の種々の態様のものが
含まれる。図２に本発明の一実施例の車両走行安定化制
御装置の構成を示す。本実施例は前輪操舵・後輪駆動の
四輪車に本発明を適用した例である。
【００１０】右前輪１、左前輪３、右後輪５及び左後輪
７のそれぞれに電磁ピックアップ式又は光電変換式の回
転速度センサ９、１１、１３、１５が配置され、各車輪
１、３、５、７の回転に応じてパルス信号を出力してい
る。上記後輪５、７には、ディファレンシャルケース１
７と図示しない変速機、クラッチ等を介してガソリン式
内燃機関１９からの駆動力が伝達される。
【００１１】この内燃機関１９の図示しない吸気管の
内、吸気ポートの近傍には燃料噴射弁２１が吸気ポート
に向けて燃料を噴射するように配設され、この燃料噴射
弁２１の上流には吸入空気の脈動を吸収する図示しない
サージタンクが設けられている。このサージタンクには
サージタンク内の吸入空気の圧力を検出する吸気圧セン
サ２３が設けられている。更に、サージタンクの上流に
は図示しないスロットルバルブが配設されている。この
スロットルバルブの開度により流量が調節されて、内燃
機関１９の燃焼室に供給される。このスロットルバルブ
はステッピングモータ２５により開閉動作されるととも
に、その開度はポテンショメータからなるスロットルセ
ンサ２７にて検出されている。定常時は、アクセルセン
サ２８により検出されるアクセルペダルの踏み込み量に
応じてスロットルバルブの開度が制御される。
【００１２】燃料供給処理は、図示しない燃料ポンプか
ら燃料タンク内の燃料が送出され、図示しない燃料供給
管を介して、上記燃料噴射弁２１に供給され、この燃料
噴射弁２１にて所定タイミングで噴射されることにより
なされる。更に各車輪１、３、５、７には各々油圧ブレ
ーキ装置２９、３１、３３、３５が配設され、ブレーキ
ペダル３７または油圧制御用アクチュエータ３９、４
１、４３、４５により油圧が各油圧管路４７、４９、５
３を介して、各油圧ブレーキ装置２９、３１、３３、３
５に送られる。このため、アクチュエータ３９、４１４
３、４５でも、ブレーキペダル３７でも車輪１、３、
５、７に対する制動力が調節できる。
【００１３】定常時、ブレーキペダル３７の踏み込みに
より、油圧シリンダ５５に油圧が発生し、各車輪１、
３、５、７を制動することができるが、別にスリップ制
御用の油圧源として、内燃機関１９の駆動又は電動モー
タの駆動によって油圧を発生する油圧ポンプ５７も設け
られている。電子制御回路（ＥＣＵ）５９がこれら各ア
クチュエータ３９、４１、４３、４５を制御することに
より、油圧シリンダ５５又は油圧ポンプ５７からの油圧
を調節して油圧ブレーキ装置２９、３１、３３、３５に
送るので、各車輪１、３、５、７毎に制動力が調整でき
る。後輪５、７の油圧ブレーキ装置３３、３５を、一つ
に統一したアクチュエータにて油圧調節してもよい。
【００１４】この他、必要に応じてハンドル６１の操舵
角を検出する操舵角センサ６３を設けたり、後輪５、７
に各々設けられている回転速度センサ１３、１５の替わ
りに、ディファレンシャルケース１７の入力側の回転速
度センサ６５を設けてもよい。上記電子制御回路５９
は、ＣＰＵ５９ａ、ＲＯＭ５９ｂ、ＲＡＭ５９ｃ、及び
バックアップＲＡＭ５９ｄ等を中心に論理演算回路とし
て構成され、コモンバス５９ｅを介して入力部５９ｆ及
び出力部５９ｇに接続されて外部のセンサやアクチュエ
ータとの間で入出力を行う。
【００１５】この電子制御回路５９は、出力部５９ｇを
介して、各センサの検出結果から演算算出した燃料噴射
弁２１の開弁信号を燃料噴射弁２１に出力し、油圧制御
用アクチュエータ３９、４１、４３、４５の開弁信号を
各アクチュエータ３９、４１、４３、４５に出力し、ま
たアクセルセンサ２８及びスロットルセンサ２７の検出
結果から演算算出したスロットルバルブの開度信号をス
テッピングモータ２５に出力する。
【００１６】次に、上記電子制御回路５９により実行さ
れる制御を図４のフローチャートに基づいて説明する。
本制御は十分短い所定時間毎に繰り返して実行される処
理である。本処理ではまず横すべり角βを車輪の回転速
度ωから求め、そのβの値に応じて、内燃機関の出力を
調整するよう構成されている。
【００１７】上記横すべり角βの定常値は下式のごとく
与えられる。
【００１８】
【数１】
ここで、ＶＢは車体速度を、ｋｃはコーナリング係数
を、ｇは重力加速度を、ｌ２は後輪接地点の中間点と車
両重心との距離を、ｄθはヨートレートを表している。
【００１９】まずステップ１００にて回転速度センサ
９、１１、１３、１５の検出値から角車輪の回転速度
（右前輪ω１、左前輪ω２、右後輪ω３、左後輪ω４）
を読み込む。次にステップ１１０にてｄθ／ＶＢが算出
される。ここで、ｄθはヨーレートであり、ＶＢは車体
速度であることから、θ／ＶＢは旋回半径の逆数を表す
ことになる。
【００２０】上記ｄθ、ＶＢは下式により求められる。
【００２１】
【数２】ｄθ＝ｒ ・（ω１−ω２）／Ａ
【００２２】
【数３】ＶＢ＝ｒ・（ω１＋ω２）／２
ここで、ｒはタイヤ有効半径、Ａはトレッドを表す。従
って、
【００２３】
【数４】
となり、ｄθ／ＶＢが推定値として求められる。
【００２４】次にステップ１２０にて１−ＳR の値が算
出される。ここでＳR は後輪側のスリップ率を示す。ま
た、前輪側のスリップ率をＳF ＪＣとすると、本車両は
後輪駆動車であることから、制動時以外では、ＳF はほ
ぼゼロと見なすことができ、下式が成り立つ。
【００２５】
【数５】
次にステップ１３０にて、路面と後輪間の平均の摩擦係
数μを求める式に基づき推定値として算出される。
【００２６】
【数６】
ここでＷは車両総重量を、ｄＶＢは前後加速度を、ＷＲ
Ｏは静止時の後軸重量をｈは重心高さを、ｌはホイール
ベースを表す。ｄＶＢは前記数式３で求められたＶＢを
微分すればよい。
【００２７】尚、数式６より算出したμは、スリップ率
によって変化し、あるスリップ率（０．１〜０．２）で
ピーク値μｐとなるので、次の方法でμｐを求める。ま
ず、上記数式５よりＳR を導出し、
（１）０．１＜ＳＲ≦０．２（−０．２≦ＳＲ＜−０．
１）のとき数式６より算出したμ値をピーク値μｐとし
て採用する。
（２）ＳＲが（１）以外の時
・走行中に１回でも（１）の状態になってμｐ値が求め
られていれば、その値をそのまま採用する。
【００２８】・ＳＲが０．０５以上０．１以下（−０．
１以上−０．０５以下）では、線形近似によりＳＲ＝
０．１（−０．１）でピーク値μｐとなるものとみな
し、μｐ＝μ・０．１／│ＳＲ│からピーク値μｐを推
定演算する。ＳＲが以上のいずれにも該当しない場合に
は、μｐとして通常舗装路の代表値μｐ＝０．８を採用
する。
【００２９】以上の方法により、所定周期（例えば１０
msec) 毎にμｐを算出し、これに所定のフィルタをかけ
た値を以下のピーク値μｐとして改めて使用する。次に
ステップ１４０にて、上記求められた１−ＳＲの値及び
μｐの値を基に、図５のグラフに表される関係式からコ
ーナリング係数ｋｃが求められる。この関係は所定のス
リップ率における横すべり角βと単位荷重当りのコーナ
リングフォースμｐと摩擦係数μとの関係を実験で求
め、近似的に表したものである。即ち、下式のごとく、
表される。
【００３０】ＳＲ＞０．１の場合、
【００３１】
【数７】
ｋｃ＝（１．１４＋５．１・（１−ＳＲ）2 ）・μｐ
０．１≧ＳＲ＞０の場合、
【００３２】
【数８】ｋｃ＝５．２μｐ
次にステップ１５０にて、前記数式１に基づいて横すべ
り角βを算出し、これにノイズ除去となましのために所
定のフィルタ処理を施したものをβの推定値とする。
【００３３】ついでステップ１６０にて、こうして算出
された横すべり角βが所定値βθ未満か否かを判定す
る。この所定値βθは車両走行の安定性を判定する基準
値である。例えば３〜５°に設定される。推定したβが
β０未満であれば、ステップ１６５にて内燃機関出力低
下処理の制御中か否かを判定し、否定判定であれば終了
し、肯定判定であればステップ１７０の処理に移り、ス
テップ１６０で肯定判定されてから所定時間ｔｄ経過し
たか否かが判定される。ここで肯定判定されれば、車両
は安定な走行状態であるとして、特に何もなされない。
即ち、内燃機関は定常的な運転がなされる。
【００３４】一方、ステップ１６０にて、βがβ０以上
であると判定されれば、ステップ１８０にて内燃機関出
力低下処理がなされる。ステップ１７０にて否定判定さ
れた場合も、制御のハンチングを防止するためにステッ
プ１８０の処理がなされる。ステップ１８０での内燃機
関出力低下処理は、例えば、次のようになされる。即
ち、ＳＲについて前述の数式５の関係があることから、
１−ＳＲが所定の範囲に入るように、スロットルバルブ
の開度が、ステッピングモータ２５を介してＥＣＵ５９
にて制御される。上記所定の範囲とは、下式のごとくに
表される。
【００３５】
【数９】Ｋ１＜（ω１＋ω２）／（ω３＋ω４）＜Ｋ２
ここでＫ１、Ｋ２は後輪の加速スリップ、減速スリップ
の限界を規定する基準値である。例えば、Ｋ１＝０．９
（加速スリップ率０．１相当）、Ｋ２＝１．０５（減速
スリップ率０．０５相当）に設定する。なお、Ｋ１、Ｋ
２は、路面摩擦係数のピーク値の推定値μｐが小さい状
態、いわゆる低μ路（μｐ＜０．３）、あるいは高速走
行時（ＶＢ＞７０km／ｈ）の場合には、その値を、Ｋ１
＝０．９５、Ｋ２＝１．０に切り替える。このことによ
り、回復困難な加（減）速スリップを防止し、後輪のコ
ーナリングパワーを大きく、かつヨーイングに対する復
元力も大きくできる。
【００３６】本実施例は、上述のごとく車両走行安定性
の直接的指標である横すべり角βを推定し、その値を用
いて、車両の安定性を判定し、内燃機関の出力制御を実
行している。従って、極めて適切にかつ円滑に安定性回
復の処理を実行することができ、精度の高い安定性制御
がなされると共に、内燃機関の制御のみで十分に安定性
回復に対処できる。
【００３７】また、所定の定数以外は車輪の回転速度の
みを検出して、横すべり角βを推定している。従って、
特別な装置を用いることなく、従来の回転速度センサを
利用して、横すべり角度βを推定でき、迅速な制御が可
能となる。次に第２実施例について説明する。第２実施
例は第１実施例とは、操舵角センサ６３を設けた点と、
電子制御回路５９により実行される制御の内、車両走行
安定性の判定に旋回半径データと蛇角データとの比較結
果を付加している点とが異なる。その制御のフローチャ
ートを図６に示す。
【００３８】まず、ステップ２００にて各車輪の回転速
度センサ９、１１、１３、１５の検出値から各車輪の回
転速度（ω１、ω２、ω３、ω４）を読み込む。更に、
操舵角センサ６３の検出値からハンドル６１の操舵角δ
を読み込む。次にステップ２１０にて第１実施例と同様
にして横すべり角βが求められる。次にステップ２２０
にて、操舵比例パラメータρ１が下式のごとくに求めら
れる。
【００３９】
【数１０】ここで、ｌはホイールベースを表す。ｄθ／ＶＢは第１
実施例と同様にして求められる。
【００４０】次にステップ２３０にて横すべり角許容パ
ラメータρ２が下式のごとく算出される。
【００４１】
【数１１】
ここでβｓは予め定めた横すべり角の基準値であり、例
えば、３°〜５°に設定される。
【００４２】次にステップ２４０にて上記ρ２が所定値
ｋ２を越えているか否かが判定される。越えていなけれ
ば、否定判定されて、ステップ２５０にて、ρ２が所定
値ｋ１２を越えているか否かが判定される。越えていな
ければ、ステップ２５５にて内燃機関出力低下処理の制
御中か否かを判定し、否定判定であれば終了し、肯定判
定であればステップ２６０の処理に移り，、ステップ２
５０（あるいは後述のステッフ２７０）で否定判定され
てから所定時間ｔｄ経過したか否か判定される。ここで
肯定判定されれは、車両は安定な走行状態であるとし
て、特に何もなされない。即ち、内燃機関は定常的な運
転がなされる。
【００４３】一方、ステップ２４０にて、ρ２が所定値
ｋ２を越えていると判定されれば、ステップ２７０にて
ρ１が所定値，ｋ１１をこえているか否かが判定され
る。越えていなければ、ステップ２５５にて内燃機関出
力低下処理の制御中か否かを判定し、否定判定であれば
終了し、肯定判定であればステップ２６０の処理に移
り、ステップ２７０（あるいはステップ２５０）で否定
判定されてかさら所定時間ｔｄ経過したか否かが判定さ
れる。ここで肯定判定されれは、車両は安定な走行状態
であるとして、特に何もされない。
【００４４】一方、ステップ２５０にてρ１が所定値ｋ
１２を越えていると判定されれば、あるいはテスップ２
７にてρ１が所定値ｋ１１をこえていると判定されれ
ば、ステップ２８０にて第１実施例と同様に内燃機関出
力低下処理がなされる。ステップ２６０にて否定判定さ
れた場合も、制御のハンチングを防止するためにステッ
プ２８０の処理がなされる。
【００４５】なお、ここで所定値ｋ１１と所定値ｋ１２
とは、ｋ１１＜ｋ１２の関係にある。例えば、ｋ１１＝
７０％、Ｋ１２＝１２０％である。また所定値ｋ２は例
えば６０％に設定される。本実施例は、上述のごとく構
成されていることから、第１実施例の効果に加えて、操
舵比例パラメータρ１の判定により、更に精度よく車両
の走行安定性が判定でき、正確に内燃機関の制御が可能
となる。、次に、第３実施例について説明する。その制
御のフローチャートを図７に示す。
【００４６】まずステップ３００にて車両の走行状態が
安定か否かが判定される。この判定処理は第１実施例の
ステップ１６０〜１７０を利用してもよく、第２実施例
のステップ２４０〜２７０を利用してもよい。、安定と
判定されば、次にステップ３１０にて許容限界スリップ
率の判定基準値が設定される。
【００４７】この判定基準値は第１実施例で述べた後輪
の加速スリップ・減速スリップの限界を規定する基準値
Ｋ１、Ｋ２である。その値は、例えば、Ｋ１＝０．８８
（加速スリップ率０．１２相当）Ｋ２＝１．０５（減速
スリップ率０．０５相当）に設定される。次にステップ
３２０にて第１実施例と同様に前述の数式９の関係が満
足されるように，スロットルバルブ制御がなされる。次
にステップ３３０にて駆動輪である後輪５、７の独立ブ
レーキ制御を実行する、即ち、左右輪５、７個々に、数
式５にて求められるスリップ率ＳＲが所定値内に収まる
ようにＥＣＵ５９により、油圧制御用アクチュエータ４
３、４５を介して後輪５、７のブレーキ油圧が制御され
る。
【００４８】また、ステップ３３０において単に左右輪
独立にスリップ率ＳＲを制御するのではなく、下式のご
とく、右と左の後輪５、７の回転速度ω３、ω４の関係
が満足されるよう、後輪５、７のブレーキ圧を制御して
もよい。
【００４９】
【数１２】
ここでＫ３はこの数式１２がもちいられる場合にステッ
プ３１０にてＫ１、Ｋ２と同時に設定される。
【００５０】例えば、Ｋ３＝０．１５に設定される。ま
たＫは下式で表される値である。
【００５１】
【数１３】
ここでＡは前軸のトレッド、Ｂは後軸のトレッドを表
す。
【００５２】更に、安定的に制御するには、数式１２の
関係に加えて、下式を満足するようにしてもよい。
【００５３】
【数１４】尚、ＳＲがすでにＫ３を越えていたら、次の判定式を用
いる。
【００５４】
【数１５】
ここでεは例えばε＝０．０１に設定される。勿論、数
式１２と同様に右辺の式は省略して判定してもよい。
【００５５】以上のごとく安定時は制御される。次に、
ステップ３００にて否定判定された場合、即ち、次にス
テップ３４０が実行され、、ステップ３１０と同じく、
許容限界スリップ率の判定基準値Ｋ１、Ｋ２が設定され
る。ここでは不安定であるので、条件が厳しくなり、例
えば、Ｋ１＝０．９２（加速スリップ率０．０８相
当）、Ｋ２＝１．００（減速スリップ率０．００相当）
に設定される。次いでステップ３５０にて、第１実施例
と同様に前述の数式９の関係が満足されるように、スロ
ットルバルブの制御がなされる。
【００５６】次にステップ３６０にていわゆる低μ路で
あるか否かが判定される。低μ（例えばμ≦０．３）で
はない通常の路面の場合には、ステップ３６０で否定判
定され、ステップ３８０にて、所定時間内の出力制御
（ステップ３５０）でスリップが数式９を満足する状態
となったか否かが判定される。肯定判定されれば、上記
ステップ３３０のようなブレーキ制御はなされず、一旦
終了する。
【００５７】もし、ステップ３６０にて肯定判定された
場合、あるいはステップ３８０にて否定判定された場合
は、ブレーキ制御も加えるため、ステップ３９０以下の
処理がなされる。ステップ３９０にては右と左の前輪
１、３の回転速度ω１、ω２が比較される。これは前記
横すべり角βの符号の判定をするためである。即ち、ω
２＞ω１（左前輪回転速度＞右前輪回転速度）の場合、
β＜０である。このときは、ステップ３９２にて更にβ
の低下、即ち、車体の右回転を助長するようなブレーキ
力が働かないように、例えば、右駆動輪（右後輪）５の
制動用のブレーキ圧が左駆動輪７のブレーキ圧以上にな
らないようガードされた左右駆動輪５、７のブレーキ制
御がなされる。このブレーキ制御は、ブレーキ圧のガー
ドが設けられている以外は、上記ステップ３３０でなさ
れると同様の制御がなされる。ただし、Ｋ３、εとして
は、より低い値を用いる。
【００５８】一方、ω２＜ω１（左前輪回転速度＜右前
輪回転速度）の場合、β＞０である。このときは、ステ
ップ３９４にて更にβの上昇、即ち、車体の左回転を助
長するようなブレーキ力が働かないように、例えば、左
駆動輪（左後輪）７の制動用のブレーキ圧が右駆動輪７
のブレーキ圧以上にならないようガードされた左右駆動
輪５、７のブレーキ制御がステップ３９２と同様になさ
れる。
【００５９】こうして、処理を一旦終了し、再度、時間
割り込みによりステップ３００の処理から開始される。
以上本実施例は、第１あるいは第２実施例の効果のごと
く、確実に走行安定性を判定できるとともに、更にその
判定にしたがって、ブレーキ制御も安定性を高める方向
に制御できる。
【００６０】特に左右の路面でその摩擦係数μが大きく
違わなければ、上述の第３実施例のステップ３９０、３
９２、３９４の代わりに、その処理を簡便化して、単に
両駆動輪５、７のブレーキ圧の差が所定値内に収まるよ
うに、ステップ３３０と同様な制御を実施してもよい。
【００６１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
結果的に路面の状態を取り込んで、旋回走行時の車両
の安定化制御を行うことができるので、路面の摩擦係数
等に係わらず安定的に旋回走行を行うことが可能にな
る。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle running method in which the stability of a vehicle, particularly an automobile, is judged and the driving force is adjusted so as to stabilize the running of the vehicle. The present invention relates to a stabilization control device. 2. Description of the Related Art The reduction of vehicle wheel slips, vehicle tail swings, etc., which occur depending on running conditions, impairs vehicle stability. Therefore, there has been proposed a device for ensuring stability by controlling the output of an internal combustion engine mounted on an automobile and the control of a braking device. These devices capture various parameters of the operating state and perform output control of the internal combustion engine and control of the braking device according to the values. For example, there is known a device that adjusts the output of the internal combustion engine or the braking force by recognizing the simple slip ratio, the rotational speed of the wheel, the degree of the curve, etc. as a parameter of the running state. (JP-A-58-169
No. 48). However, the above-mentioned device has the following problems and is not yet sufficient. That is, the parameters such as the slip ratio, the wheel rotation speed, and the degree of the curve are calculated by using the detected values of the wheel rotation speed and the steering amount, and the vehicle stability is determined based on these values. Further, the value may be switched depending on the vehicle speed and the turning radius. However, empirically, they empirically select only a necessary parameter such as a slip ratio and use the value for control judgment, and even on a slippery road surface (a road surface having a small friction coefficient between the wheels). However, the control was essentially unchanged even on a road surface that was not so, and it was not possible to adequately cope with slippery road surfaces. Therefore, it is an object of the present invention to provide a vehicle traveling stabilization control device capable of performing stable cornering regardless of the friction coefficient of the road surface, especially when the vehicle is cornering. In order to achieve the above object, a vehicle traveling stabilization control device according to the present invention, as shown in FIG. 1, has a steering angle for detecting a steering angle of a steering wheel of a vehicle. The detecting means, the turning state detecting means for detecting the actual turning state of the vehicle, the turning state which should be caused by the steering angle detected by the steering angle detecting means, and the turning state detected by the turning state detecting means are compared. And stability reducing means for determining the stability of the vehicle, and a reducing means for reducing the driving force of the vehicle when the stability determining means determines that the vehicle is unstable. And With the above structure, the steering angle of the steering wheel is detected, and the turning state that should be caused by the detected steering angle is compared with the detected actual turning state to detect when the vehicle is turning. The stability at is determined. Then, when it is determined that the vehicle is unstable, the driving force of the vehicle is reduced. Therefore, for example, if the friction coefficient of the road surface of the vehicle is low, the cornering force is low. Therefore, when steering is performed in the same manner as when the friction coefficient is high, the turning state that should be caused by the steering angle is generated. Is not generated and it is determined to be an unstable state. As described above, according to the present invention, the state of the road surface can be captured as a result and the stabilization control of the vehicle during turning can be performed. [Embodiment] Next, an embodiment of a vehicle traveling stabilization control device of the present invention will be described. The present invention is not limited to these, and includes various embodiments without departing from the scope of the invention. FIG. 2 shows the configuration of a vehicle running stabilization control device according to an embodiment of the present invention. The present embodiment is an example in which the present invention is applied to a front-wheel steering / rear-wheel drive four-wheel vehicle. Rotation speed sensors 9, 11, 13, 15 of electromagnetic pickup type or photoelectric conversion type are arranged on the right front wheel 1, the left front wheel 3, the right rear wheel 5 and the left rear wheel 7, respectively. A pulse signal is output according to the rotations of 5 and 7. A differential case 1 is attached to the rear wheels 5 and 7.
The driving force from the gasoline type internal combustion engine 19 is transmitted via a transmission gear 7, a clutch, etc., which are not shown. A fuel injection valve 21 is disposed in an intake pipe (not shown) of the internal combustion engine 19 near the intake port so as to inject fuel toward the intake port, and upstream of the fuel injection valve 21. A surge tank (not shown) that absorbs the pulsation of intake air is provided. The surge tank is provided with an intake pressure sensor 23 that detects the pressure of intake air in the surge tank. Further, a throttle valve (not shown) is arranged upstream of the surge tank. The flow rate is adjusted by the opening of the throttle valve and supplied to the combustion chamber of the internal combustion engine 19. This throttle valve is opened and closed by a stepping motor 25, and its opening is detected by a throttle sensor 27 composed of a potentiometer. During a constant period, the opening of the throttle valve is controlled according to the depression amount of the accelerator pedal detected by the accelerator sensor 28. In the fuel supply process, the fuel in the fuel tank is delivered from a fuel pump (not shown), and the fuel is supplied to the fuel injection valve 21 through a fuel supply pipe (not shown). It is done by being jetted. Further, hydraulic brake devices 29, 31, 33, and 35 are provided on the wheels 1, 3, 5, and 7, respectively, and the brake pedal 37 or hydraulic control actuators 39 and 4 are provided.
1, 43, 45 causes the hydraulic pressure to be changed to the respective hydraulic lines 47, 49, 5
3 through each hydraulic brake device 29, 31, 33, 3
Sent to 5. Therefore, the actuators 39, 414
3, 45, the brake pedal 37, the wheels 1, 3,
The braking force for 5 and 7 can be adjusted. In a steady state, depression of the brake pedal 37 causes hydraulic pressure to be generated in the hydraulic cylinder 55, so that each wheel 1,
A hydraulic pump 57 that can brake 3, 5, and 7 is also provided as a hydraulic source for slip control, which generates hydraulic pressure by driving the internal combustion engine 19 or driving an electric motor. An electronic control circuit (ECU) 59 controls these actuators 39, 41, 43, 45 to adjust the hydraulic pressure from the hydraulic cylinder 55 or hydraulic pump 57 and send it to the hydraulic brake devices 29, 31, 33, 35. Therefore, the braking force can be adjusted for each of the wheels 1, 3, 5, 7. The hydraulic brake devices 33, 35 of the rear wheels 5, 7 may be hydraulically adjusted by a single unified actuator. In addition to the above, a steering angle sensor 63 for detecting the steering angle of the steering wheel 61 is provided as necessary, and the rear wheels 5, 7 are provided.
Instead of the rotation speed sensors 13 and 15 respectively provided in the above, a rotation speed sensor 65 on the input side of the differential case 17 may be provided. The electronic control circuit 59
Is configured as a logical operation circuit centering on a CPU 59a, a ROM 59b, a RAM 59c, a backup RAM 59d, and the like, and is connected to an input unit 59f and an output unit 59g via a common bus 59e to perform input / output with an external sensor or actuator. To do. The electronic control circuit 59 outputs a valve opening signal of the fuel injection valve 21 calculated from the detection result of each sensor to the fuel injection valve 21 via the output section 59g, and the hydraulic control actuators 39 and 41. , 43, 45 are output to the actuators 39, 41, 43, 45, and the throttle valve opening signal calculated from the detection results of the accelerator sensor 28 and the throttle sensor 27 is output to the stepping motor 25. . Next, the control executed by the electronic control circuit 59 will be described with reference to the flowchart of FIG.
This control is a process that is repeatedly executed at sufficiently short predetermined times. In this processing, first, the sideslip angle β is obtained from the rotational speed ω of the wheel, and the output of the internal combustion engine is adjusted according to the value of β. The steady value of the sideslip angle β is given by the following equation. [Equation 1] Here, VB is the vehicle speed, kc is the cornering coefficient, g is the gravitational acceleration, l2 is the distance between the midpoint of the rear wheel ground contact point and the vehicle center of gravity, and dθ is the yaw rate. First, at step 100, the rotational speeds of the corner wheels are detected from the detected values of the rotational speed sensors 9, 11, 13, 15 (right front wheel ω1, left front wheel ω2, right rear wheel ω3, left rear wheel ω4).
Read. Next, at step 110, dθ / VB is calculated. Here, dθ is the yaw rate and VB is the vehicle speed, so θ / VB represents the reciprocal of the turning radius. The above dθ and VB are calculated by the following equations. ## EQU2 ## d.theta. = R.multidot. (. Omega.1-.omega.2) / A ## EQU3 ## VB = r.multidot. (. Omega.1 + .omega.2) / 2 where r is the effective radius of the tire and A is the tread. Therefore, And dθ / VB is obtained as an estimated value. Next, at step 120, the value of 1-SR is calculated. Here, SR indicates the slip ratio on the rear wheel side. Further, assuming that the slip ratio on the front wheel side is SF JC, since this vehicle is a rear wheel drive vehicle, SF can be considered to be almost zero except during braking, and the following formula is established. [Equation 5] Next, at step 130, it is calculated as an estimated value based on an equation for obtaining an average friction coefficient μ between the road surface and the rear wheels. [Equation 6] Where W is the gross vehicle weight, dVB is the longitudinal acceleration, and WR
O represents the weight of the rear axle when stationary, h represents the height of the center of gravity, and l represents the wheel base. dVB may be obtained by differentiating VB obtained by the above Equation 3. Since the value of μ calculated by the equation 6 changes depending on the slip ratio and reaches the peak value μp at a certain slip ratio (0.1 to 0.2), μp is obtained by the following method. First, SR is derived from the above equation 5, and (1) 0.1 <SR≤0.2 (-0.2≤SR <-0.
In the case of 1), the μ value calculated by Equation 6 is adopted as the peak value μp. (2) When SR is other than (1) -If the value of (1) is obtained and the μp value is obtained even once during traveling, that value is adopted as it is. SR is 0.05 or more and 0.1 or less (-0.
1 or more and -0.05 or less), SR =
The peak value μp is assumed to be 0.1 (−0.1), and the peak value μp is estimated and calculated from μp = μ · 0.1 / | SR |. When SR does not correspond to any of the above, the typical value of the normal pavement μp = 0.8 is adopted as μp. By the above method, a predetermined period (for example, 10
μp is calculated every msec), and a value obtained by applying a predetermined filter to this is used again as the following peak value μp. Next, at step 140, the cornering coefficient kc is obtained from the relational expression shown in the graph of FIG. 5 based on the obtained values of 1-SR and μp. This relationship is an approximate expression of the relationship between the sideslip angle β at a predetermined slip ratio, the cornering force μp per unit load, and the coefficient of friction μ, obtained experimentally. That is, like the following formula,
expressed. When SR> 0.1, ## EQU7 ## When kc = (1.14 + 5.1 (1-SR) 2 ) μp 0.1 ≧ SR> 0, ## EQU7 ## ## EQU00008 ## kc = 5.2 .mu.p Next, at step 150, the sideslip angle .beta. Is calculated based on the equation 1 and is subjected to a predetermined filtering process for noise removal and smoothing, and .beta. Is estimated. The value. Next, at step 160, it is judged if the side slip angle β thus calculated is less than a predetermined value βθ. The predetermined value βθ is a reference value for determining the stability of vehicle running. For example, it is set to 3 to 5 °. If the estimated β is less than β0, it is determined in step 165 whether the internal combustion engine output reduction process is being controlled. If the determination is negative, the process ends. If the determination is affirmative, the process proceeds to step 170. It is determined whether or not a predetermined time td has elapsed since the affirmative determination was made in 160. If an affirmative determination is made here, nothing is specifically done because the vehicle is in a stable traveling state.
That is, the internal combustion engine is constantly operated. On the other hand, if it is determined at step 160 that β is equal to or greater than β0, then at step 180, the internal combustion engine output reduction processing is performed. Even when a negative determination is made in step 170, the processing of step 180 is performed in order to prevent control hunting. The internal combustion engine output reduction processing in step 180 is performed as follows, for example. That is, since SR has the relationship of the above-mentioned Equation 5,
The opening of the throttle valve is controlled by the ECU 59 via the stepping motor 25 so that 1-SR falls within a predetermined range.
Controlled by. The predetermined range is represented by the following formula. ## EQU9 ## K1 <(ω1 + ω2) / (ω3 + ω4) <K2 where K1 and K2 are reference values that define the limits of the acceleration slip and deceleration slip of the rear wheels. For example, K1 = 0.9
(Acceleration slip ratio 0.1 equivalent) and K2 = 1.05 (deceleration slip ratio 0.05 equivalent) are set. In addition, K1, K
2 is K1 when the estimated value μp of the peak value of the road surface friction coefficient is small, that is, in the case of so-called low μ road (μp <0.3) or during high speed running (VB> 70 km / h).
= 0.95 and K2 = 1.0. As a result, it is possible to prevent acceleration (deceleration) / slip that is difficult to recover, increase cornering power of the rear wheels, and increase restoring force for yawing. In the present embodiment, as described above, the sideslip angle β which is a direct index of vehicle running stability is estimated, the stability of the vehicle is judged using the value, and the output control of the internal combustion engine is executed. ing. Therefore, the stability recovery process can be executed extremely appropriately and smoothly, the stability control can be performed with high accuracy, and the stability recovery can be sufficiently dealt with only by controlling the internal combustion engine. In addition, the sideslip angle β is estimated by detecting only the rotation speed of the wheel except for a predetermined constant. Therefore,
The side slip angle β can be estimated by using the conventional rotation speed sensor without using a special device, and quick control becomes possible. Next, a second embodiment will be described. The second embodiment differs from the first embodiment in that a steering angle sensor 63 is provided,
The difference from the control executed by the electronic control circuit 59 is that the comparison result of the turning radius data and the snake angle data is added to the determination of the vehicle running stability. A flowchart of the control is shown in FIG. First, at step 200, the rotation speeds (ω1, ω2, ω3, ω4) of the wheels are read from the detection values of the rotation speed sensors 9, 11, 13, 15 of the wheels. Furthermore,
The steering angle δ of the steering wheel 61 from the detection value of the steering angle sensor 63.
Read. Next, at step 210, the sideslip angle β is obtained in the same manner as in the first embodiment. Then step 220
Then, the steering proportional parameter ρ1 is obtained as in the following equation. [Equation 10] Here, 1 represents the wheel base. dθ / VB is the first
It is determined in the same manner as in the example. Next, at step 230, the side slip angle allowable parameter ρ2 is calculated as in the following equation. [Equation 11] Here, βs is a predetermined reference value of the sideslip angle, and is set to, for example, 3 ° to 5 °. Next, at step 240, it is judged if ρ2 exceeds a predetermined value k2. If it does not exceed, a negative determination is made, and it is determined in step 250 whether or not ρ2 exceeds the predetermined value k12. If it does not exceed, it is determined in step 255 whether or not the internal combustion engine output reduction processing is being controlled. If the determination is negative, the processing ends, and if the determination is affirmative, the processing proceeds to step 260, and step 2
It is determined whether or not a predetermined time td has elapsed after a negative determination is made at 50 (or step 270 described later). If a positive determination is made here, nothing is specifically done because the vehicle is in a stable traveling state. That is, the internal combustion engine is constantly operated. On the other hand, if it is determined in step 240 that ρ2 exceeds the predetermined value k2, it is determined in step 270 whether ρ1 exceeds the predetermined value, k11. If it does not exceed, it is determined in step 255 whether or not the internal combustion engine output reduction process is being controlled. If the determination is negative, the process ends, and if the determination is affirmative, the process proceeds to step 260, and step 270 (or step 250). ), A negative determination is made, and it is further determined whether or not a predetermined time td has elapsed. If the determination is affirmative, it means that the vehicle is in a stable traveling state and nothing is done. On the other hand, in step 250, ρ1 is a predetermined value k
If it is judged to be over 12, or Tesup 2
If it is determined in step 7 that ρ1 exceeds the predetermined value k11, in step 280, the internal combustion engine output reduction processing is performed as in the first embodiment. Even when a negative determination is made in step 260, the processing of step 280 is performed in order to prevent control hunting. Here, the predetermined value k11 and the predetermined value k12
And have a relationship of k11 <k12. For example, k11 =
70% and K12 = 120%. The predetermined value k2 is set to 60%, for example. Since the present embodiment is configured as described above, in addition to the effects of the first embodiment, the traveling stability of the vehicle can be determined more accurately by the determination of the steering proportional parameter ρ1, and the internal combustion engine can be accurately determined. It becomes possible to control. Next, a third embodiment will be described. A flow chart of the control is shown in FIG. First, at step 300, it is judged if the running condition of the vehicle is stable. This determination process may use steps 160 to 170 of the first embodiment or steps 240 to 270 of the second embodiment. If it is determined to be stable, next, in step 310, the determination reference value of the allowable limit slip ratio is set. The judgment reference values are the reference values K1 and K2 which define the limits of the acceleration slip / deceleration slip of the rear wheels described in the first embodiment. The value is, for example, K1 = 0.88.
(According to acceleration slip ratio 0.12) K2 = 1.05 (corresponding to deceleration slip ratio 0.05) is set. Next, at step 320, the throttle valve control is performed so that the relationship of the above-mentioned formula 9 is satisfied as in the first embodiment. Next, in step 330, the independent brake control of the rear wheels 5 and 7 that are the driving wheels is executed, that is, the slip ratio SR obtained by the mathematical formula 5 is set within a predetermined value for each of the left and right wheels 5 and 7. The hydraulic pressure control actuator 4 is controlled by the ECU 59.
The brake hydraulic pressure of the rear wheels 5, 7 is controlled via 3, 45. Further, in step 330, the slip ratio SR is not controlled independently for the left and right wheels, but the relationship between the rotational speeds ω3, ω4 of the right and left rear wheels 5, 7 is satisfied as shown in the following equation. Alternatively, the brake pressure of the rear wheels 5, 7 may be controlled. [Equation 12] Here, K3 is set at the same time as K1 and K2 in step 310 when this expression 12 is used. For example, K3 = 0.15 is set. K is a value represented by the following formula. [Equation 13] Here, A represents the front tread, and B represents the rear tread. Furthermore, for stable control, in addition to the relationship of the expression 12, the following expression may be satisfied. [Equation 14] If SR has already exceeded K3, the following judgment formula is used. [Equation 15] Here, ε is set to ε = 0.01, for example. Of course, like the formula 12, the formula on the right side may be omitted to make the determination. As described above, the control is performed when stable. next,
If a negative determination is made in step 300, that is, step 340 is executed next, and like step 310,
The judgment reference values K1 and K2 of the allowable limit slip ratio are set. Since it is unstable here, the conditions become stricter. For example, K1 = 0.92 (corresponding to acceleration slip ratio 0.08), K2 = 1.00 (corresponding to deceleration slip ratio 0.00).
Is set to. Next, at step 350, the throttle valve is controlled so that the relationship of the above-mentioned formula 9 is satisfied as in the first embodiment. Next, at step 360, it is judged if the road is a so-called low μ road. In the case of a normal road surface that is not low μ (for example, μ ≦ 0.3), a negative determination is made in step 360, and the slip satisfies Expression 9 in the output control (step 350) within a predetermined time in step 380. It is determined whether or not the state has been reached. If the determination is affirmative, the brake control as in step 330 is not performed, and the process ends. If an affirmative decision is made in step 360 or a negative decision is made in step 380, brake control is also added, and therefore the processing from step 390 onward is performed. In step 390, the rotation speeds ω1 and ω2 of the right and left front wheels 1 and 3 are compared. This is to determine the sign of the sideslip angle β. That is, ω
If 2> ω1 (left front wheel rotation speed> right front wheel rotation speed),
β <0. In this case, β is added in step 392.
Of the right drive wheel (rear rear wheel) 5 does not exceed the brake pressure of the left drive wheel 7 so that the braking force that promotes the right rotation of the vehicle body does not work. Brake control of the left and right drive wheels 5 and 7 thus guarded is performed. This brake control is performed in the same manner as in step 330 except that a brake pressure guard is provided. However, lower values are used as K3 and ε. On the other hand, when ω2 <ω1 (left front wheel rotation speed <right front wheel rotation speed), β> 0. At this time, in step 394, for example, the braking pressure for braking the left drive wheel (left rear wheel) 7 is increased so that β is further increased, that is, the braking force that promotes the left rotation of the vehicle body does not work. Right drive wheel 7
The brake control of the left and right drive wheels 5 and 7 guarded so as not to exceed the brake pressure of is performed in the same manner as in step 392. In this way, the processing is once ended, and the processing of step 300 is started again by the time interruption.
As described above, according to the present embodiment, the running stability can be reliably determined, as in the effects of the first or second embodiment, and further, according to the determination, the brake control can be controlled so as to increase the stability. In particular, if the friction coefficient μ is not significantly different between the left and right road surfaces, steps 390 and 3 of the above-mentioned third embodiment.
Instead of steps 92 and 394, the processing may be simplified and the same control as step 330 may be performed so that the difference between the brake pressures of the two drive wheels 5 and 7 is simply within a predetermined value. As described above, according to the present invention,
As a result, the state of the road surface can be taken in and the stabilization control of the vehicle at the time of turning travel can be performed, so that it becomes possible to perform stable turning travel regardless of the friction coefficient of the road surface and the like.
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基本的構成実施例示図である。
【図２】実施例の制御システム構成図である。
【図３】ＥＣＵのブロック図である。
【図４】ＥＣＵによりなされる第１実施例の処理のフロ
ーチャートである。
【図５】スリップ率とコーナリング係数ｋｃとの関係を
表すグラフである。
【図６】ＥＣＵによりなされる第２実施例の処理のフロ
ーチャートである。
【図７】ＥＣＵによりなされる第３実施例の処理のフロ
ーチャートである。
【符号の説明】
１ 右前輪（遊動輪）
３ 左前輪（遊動輪）
５ 右後輪（駆動輪）
７ 左後輪（駆動輪）
９、１１、１３、１５、６５ 回転速度センサ
１９ 内燃機関
２３ 吸気圧センサ
２７ スロットルセンサ
２８ アクセルセンサ
５９ 電子制御回路
６１ ハンドル
６３ 操舵角センサBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration example of the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram of a control system according to an embodiment. FIG. 3 is a block diagram of an ECU. FIG. 4 is a flowchart of the processing of the first embodiment performed by the ECU. FIG. 5 is a graph showing a relationship between a slip ratio and a cornering coefficient kc. FIG. 6 is a flowchart of a process of a second embodiment performed by the ECU. FIG. 7 is a flowchart of a process of a third embodiment performed by the ECU. [Explanation of symbols] 1 right front wheel (idle wheel) 3 left front wheel (idle wheel) 5 right rear wheel (driving wheel) 7 left rear wheel (driving wheel) 9, 11, 13, 15, 65 rotational speed sensor 19 internal combustion engine 23 Intake Pressure Sensor 27 Throttle Sensor 28 Accelerator Sensor 59 Electronic Control Circuit 61 Handle 63 Steering Angle Sensor