JPH08244589A - 車両の安定性維持制御装置 - Google Patents

車両の安定性維持制御装置

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JPH08244589A
JPH08244589A JP8023185A JP2318596A JPH08244589A JP H08244589 A JPH08244589 A JP H08244589A JP 8023185 A JP8023185 A JP 8023185A JP 2318596 A JP2318596 A JP 2318596A JP H08244589 A JPH08244589 A JP H08244589A
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Shii Kaanotsupu Deiin
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    • G05D1/0891—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw specially adapted for land vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両の横力の影響を補償し、運転中の車両の
安定性を維持する安定性維持制御装置を提供する。 【解決手段】 車両の各車輪（２０等）に対し少くとも
ブレーキペダル５０の操作に応じて制動力を付与するブ
レーキ液圧制御装置（５２等）を有し、車両がブレーキ
ペダルの操作に起因した制動状態にあるか否かに拘ら
ず、コントローラ４によってブレーキ液圧制御装置を制
御し、運転中の車両に対する横力の影響を補償するよう
に、車両の左右方向の一方側の車輪に付与される制動力
を、他方側の車輪に付与される制動力に対し相対的に調
整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は車両の安定性維持制
御装置に関し、特に、車両のコーナリング運転時等にお
いて車両に対する制動力を制御することによって車両の
安定性を維持する安定性維持制御装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】コーナリング等の車両運動中には、縦
力、即ち車両前後方向の力、及び横力、即ち車両側方の
力の両者が車両の縦及び横方向の挙動に影響を与える。
このことは、例えばＳＡＥ技術報告資料（ＳＡＥ第８５
２１８４号、第７５頁乃至第８６頁、"A Study on Vehi
cle Turning Behavior in Acceleration and in Brakin
g"、Masato Abe著）に記載されている。同資料には、定
速運動時に存在する定常平衡条件に関し、その多くが車
両制動時あるいは加速時には存在しないため、車両の縦
及び横方向に輻湊した挙動を説明するには複雑な運動方
程式が必要となる旨述べられている。
【０００３】制動時あるいは加速時には車両安定性に影
響する変動縦力が生じ、制動時には後輪の荷重が変動し
ながら減少するため、車両の後輪はロック傾向となる。
このような後輪のロックの発生を抑えるべく、従来の制
動装置においてはプロポーショニングバルブを備えたも
のがある。このプロポーショニングバルブは、車両後部
に対する車両前部の縦方向変動荷重に比例して制動量を
調整するものである。
【０００４】上記プロポーショニングバルブの使用は、
制動時の縦方向の変動荷重による後輪のロックの発生を
抑える一助とはなるが、横力、即ち車両側方の力に起因
する荷重変化を補償するための車両の制動作動の調整に
は不十分である。例えば車両のコーナリング運転時に
は、車両の運動軌跡に対し接線方向の縦方向荷重変化の
みならず、車両運動軌跡に対し垂直方向の横方向荷重変
化が存在する。このような横方向荷重変化は、例えば車
両運動軌跡のカーブ内側に位置する車輪、即ち内輪から
運動軌跡のカーブ外側に位置する車輪、即ち外輪に伝達
される。このような横方向荷重変化により、車両が実際
の曲率半径によって規定される実軌跡から外れるように
付勢され、オーバーステアあるいはアンダーステア状態
となる。
【０００５】上記資料においては、車両旋回時の挙動に
関する加速及び制動作動の影響の研究が開示されてい
る。これにおいては、加速及び制動時の車両の旋回時の
挙動を表す、一定の横方向及び縦方向の加速に対する車
両運動の平衡方程式が求められている。導出された方程
式は、一定加速時あるいは制動時の車両速度に対する車
両軌跡の曲率半径を求めるために用いられる。また、車
両旋回時の挙動は円旋回運動に関し横方向加速度対縦方
向加速度を表す特性によって説明されている。例えば、
同資料の第５図乃至第７図において、所定の操舵角に対
し、例えば制動作動によって増大する減速度（第５図乃
至第７図には負の加速度として示されている）は、車両
速度の増大に伴いアンダーステア状態（即ち、旋回半径
の増大）からオーバーステア状態（即ち、旋回半径の減
少）への変化をもたらすことが示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
も横力及び縦力がコーナリング時の車両運動に影響を与
えることは認識されているが、車両が運動中に車両安定
性に悪影響を及ぼす横力を実際に補償する装置が望まれ
ている。
【０００７】而して、本発明は車両の横力の影響を補償
し、運転中の車両の安定性を維持する安定性維持制御装
置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の車両の安定性維持制御装置は、車両の各車
輪に対し少くともブレーキペダルの操作に応じて制動力
を付与するブレーキ液圧制御装置と、前記車両が前記ブ
レーキペダルの操作に起因した制動状態にあるか否かに
拘らず前記ブレーキ液圧制御装置を制御し、運転中の前
記車両に対する横力の影響を補償するように、前記車両
の左右方向の一方側の車輪に付与される制動力を、他方
側の車輪に付与される制動力に対し相対的に調整する制
動制御手段を備えたものである。
【０００９】前記制動制御手段は、請求項２に記載のよ
うに、前記車両の左右方向の一方側の車輪に付与される
制動力のみを制御し、前記他方側の車輪に付与される制
動力に対して相対的に調整するように構成することがで
きる。
【００１０】あるいは、前記制動制御手段を、請求項３
に記載のように、前記車両の左右両側の車輪に付与され
る制動力を同時に制御し、前記車両の左右方向の一方側
の車輪に付与される制動力を前記他方側の車輪に付与さ
れる制動力に対して相対的に調整するように構成するこ
ともできる。
【００１１】
【作用】上記車両の安定性維持制御装置においては、制
動制御手段により車両の左右方向の一方側の車輪に付与
される制動力を、他方側の車輪に付与される制動力に対
し相対的に調整し、車両のニュートラル状態の運転特性
を維持し（即ち、オーバーステアあるいはアンダーステ
アを抑え）、あるいは、許容限度として、コーナリング
等の運転時に生ずる無視し得るアンダーステアのみを許
容する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の車両の安定性維持
制御装置の望ましい実施形態を図面を参照して説明す
る。図１は本発明の車両の安定性維持制御装置の一実施
形態を示すもので、ヨーレイトジャイロ２を有しこれに
より車両の実際のヨーレイト即ち実ヨーレイトを測定す
る実ヨーレイト測定手段を備えた装置を示すものであ
る。ヨーレイトジャイロ２は車両の重心近傍に配置さ
れ、車両に対し安定性を妨げる力に感応する。ここで、
ヨーレイトとは車両重心を通る鉛直軸を中心とする回転
運動、即ちヨーイングの角速度であり、ヨー角速度とも
言う。ヨーレイトジャイロ２は、このヨーレイトを測定
するためのジャイロメータであり、周知のように回転軸
を常に一定方向に保持する高速回転体に対し、外力が加
えられたときその軸と直交する軸を中心に回転運動が生
ずることを利用して基準軸回りの運動を測定する装置で
ある。
【００１３】図１に示す装置は車両の目標ヨーレイトを
設定し、この目標ヨーレイトと実ヨーレイトとの比較結
果に応じた出力信号を供給する手段を備えている。目標
ヨーレイトを設定する手段は、車両のステアリング操作
角、即ち操舵角を検出する第１の検出手段と車両速度を
検出する第２の検出手段の出力信号に応答するコントロ
ーラ４を有している。第１の検出手段は車両のステアリ
ングホイール８に設けられた操舵角センサ６を備えてい
る。第２の検出手段は車輪速度センサ１２，１４，１６
及び１８を備え、これらが各ホイール２０，２２，２４
及び２６に夫々設けられている。操舵角センサ６は接続
線１０を介してコントローラ４に対し車両の旋回角度を
示す入力信号を供給する。車輪速度センサ１２，１４，
１６及び１８は夫々接続線３０，３２，３４及び３６を
介して各車輪２０，２２，２４及び２６の各々の車輪速
度を示す信号をコントローラ４に供給する。
【００１４】また、コントローラ４はヨーレイトジャイ
ロ２から測定結果の実測ヨーレイト信号を入力し、これ
に基づき実ヨーレイトと目標ヨーレイトの比較結果に応
じた出力信号を出力するものである。この出力信号はコ
ントローラ４の出力用接続線４０，４２，４４及び４６
を介して制動制御手段に対する入力として供給される。
【００１５】図１に示すように、制動制御手段は操作部
材たるブレーキペダル５０に連結されたマスタシリンダ
４８を備えている。このマスタシリンダ４８は液圧路６
０，６２を介して四つのブレーキ液圧制御装置５２，５
４，５６及び５８をブレーキペダル５０の踏込操作に応
じて制御するものである。これらブレーキ液圧制御装置
５２，５４，５６及び５８は各液圧路６４，６６，６８
及び７０内のブレーキ液圧を夫々増圧あるいは減圧する
ものである。そして、各液圧路６４，６６，６８及び７
０内のブレーキ液圧の増減に応じ、各車輪２０，２２，
２４及び２６に対し周知のようにアクチュエータ（図示
せず）による制動作動が行なわれる。
【００１６】而して、コントローラ４の比較結果に基づ
き、例えば車両のコーナリング時の横力の発生に拘らず
車両安定性が維持されるように、各液圧路６４，６６，
６８及び７０のブレーキ液圧が調整される。図１に記載
の装置には周知のプロポーショニングバルブを組み込む
ことが可能であり、これにより車両安定性に影響するお
それのある縦力が直ちに補償される。
【００１７】上記安定性維持制御装置の基本作動を説明
すると、図２のフローチャートに示すように、ステップ
Ｓ１乃至Ｓ４を経て実ヨーレイトと目標ヨーレイトが求
められ、これらに差が生じたときには、車両運動に悪影
響を及ぼす横力が存在していることになる。而して、ス
テップＳ５において実ヨーレイトが目標ヨーレイトより
小であると判定されたときには、ステップＳ７に進み制
動制御手段により車両の左右方向の一方側、例えば運動
軌跡のカーブ内側の車輪即ち内輪に付与される制動力が
増加され、及び／又は車両の他方側、例えば上記カーブ
外側の車輪即ち外輪に付与される制動力が減少される。
これに対し、実ヨーレイトが目標ヨーレイトより大であ
れば、ステップＳ６からステップＳ８に進み制動制御手
段Ｍ４により車両の内輪に付与される制動力が減少さ
れ、及び／又は外輪に付与される制動力が増加される。
尚、実ヨーレイトと目標ヨーレイトが等しい場合にはス
テップＳ９に進み制動力の増減は行なわれない。
【００１８】次に、ヨーレイトの検出及び判定に関し、
図３のフローチャートに基づいて具体的に説明する。コ
ントローラ４は上述のようにヨーレイトジャイロ２から
実測ヨーレイト信号を入力する。コントローラ４におい
ては、実ヨーレイトと目標ヨーレイトの比較を行なうべ
く、先ず目標ヨーレイトを設定する。即ち、コントロー
ラ４は各車輪速度センサ１２，１４，１６及び１８から
各々の車輪速度信号を入力し、図３に示すように入力値
の平均から車両速度Ｖを算出する。このように算出した
車両速度Ｖと操舵角センサ６から入力した車両の操舵角
δにより、コントローラ４は下記の数１式に基づき目標
ヨーレイトΩzdを算出する。
【数１】 ここで、Ｌは車両のホイールベース、ｇは重力加速度
（即ち、９．８ｍ／ｓ2 ）、そしてＫusは車両のアンダ
ーステア係数（即ち、安定性係数）を示す。これらの定
数は、図３に「ヨーレイト利得」と表した枠内に示すリ
ニアな利得を確保するように設定される。車両のニュー
トラル運転特性を維持するためには（即ち、コーナリン
グ時のオーバーステアあるいはアンダーステア状態を回
避するためには）、若しくは少くとも運転特性を無視し
得る程度のアンダーステアに抑えるためには、Ｋusは０
°乃至１°の範囲内の値に設定する必要がある。
【００１９】上記目標ヨーレイトは、コントローラ４内
のタイマーで設定される周期で、コントローラ４によっ
て定期的に更新される。そして、車両運動時の安定性が
維持されるように、更新された目標ヨーレイトがそのと
きの実ヨーレイトの測定値即ち実測ヨーレイトと比較さ
れる。この比較時に、実測ヨーレイトが目標ヨーレイト
と等しくない場合には、コントローラ４は図１のブレー
キ液圧制御装置５２，５４，５６及び５８に対し夫々接
続線４０，４２，４４及び４６を介して信号を出力す
る。そして、ブレーキ液圧制御装置５２，５４，５６及
び５８は夫々各液圧路６４，６６，６８及び７０内のブ
レーキ液圧を調整する。これに対し、実測ヨーレイトが
目標ヨーレイトと等しければ、これらの作動は行なわれ
ない。従って、コントローラ４は図３中の「保持」状態
とされ、ブレーキ液圧制御装置５２，５４，５６及び５
８は車両のそのときの安定状態を維持する。
【００２０】更に具体的には、例えば車両がコーナリン
グ運転状態にあるときに、実測ヨーレイトが目標ヨーレ
イトより小である場合には、図３に示すように車両の運
動軌跡のカーブ内側に位置する車輪即ち内輪に対するア
クチュエータによる制動力を増加させるように、及び／
又はカーブ外側に位置する車輪即ち外輪に対するアクチ
ュエータによる制動力を減少するように、コントローラ
４がブレーキ液圧制御装置５２，５４，５６及び５８に
対して信号を出力する。図１に記載の装置によれば、例
えば車輪２４及び２６が車両走行時のカーブの内側に位
置するときには、コントローラ４はブレーキ液圧制御装
置５６及び５８に対し、液圧路６８及び７０を介して車
輪２４及び２６に付与される制動力を増加させるように
増圧信号を出力し、及び／又はブレーキ液圧制御装置５
２及び５４に対し、液圧路６４及び６６を介して車輪２
０及び２２に付与される制動力を減少させるように減圧
信号を出力する。
【００２１】このような車両の一方側の車輪に付与され
る制動力と、車両の他方側の車輪に付与される制動力と
の間の相対的な調整は、実測ヨーレイトと目標ヨーレイ
トの差の大きさに比例して行なわれ、これらの二つの値
が再度等しくなるまで継続される。以上のように、車両
安定性を維持するために車輪２０，２２，２４及び２６
に付与される相対的制動力は、車両の何れか一方側に付
与される制動力を補償することのみにより、若しくは車
両の両側に付与される制動力を同時に補償することによ
って確保し得る。
【００２２】図３に示すように、コントローラ４におい
て実測ヨーレイトが目標ヨーレイトより大であると判断
されたときには、図１のブレーキ液圧制御装置５２，５
４，５６及び５８に対し、車両の運動軌跡のカーブ内側
の車輪即ち内輪にアクチュエータによって付与される制
動力を減少させ、及び／又はカーブ外側の車輪即ち外輪
にアクチュエータによって付与される制動力を増加させ
るように、信号を出力する。而して、コントローラ４は
ブレーキ液圧制御装置５６及び５８に対し、車輪２４及
び２６に付与される制動力を減少させるように減圧信号
を出力し、及び／又はブレーキ液圧制御装置５２及び５
４に対し、車輪２０及び２２に付与される制動力を増加
させるように増圧信号を出力する。このように、車両の
安定化作動を確保するための相対的制動力は、車両の何
れか一方側の車輪に付与される制動力を補償することの
みにより、若しくは車両の両側の車輪に付与される制動
力を同時に補償することによって確保し得る。
【００２３】而して、上記安定性維持制御装置によれ
ば、車両の運動は横方向の荷重変化に対しても安定化さ
れる。マスタシリンダ４８とは無関係に、ヨーレイトの
フィードバッグに応じてブレーキ液圧制御装置５２，５
４，５６及び５８に対しコントローラ４の出力信号が供
給されるので、ブレーキペダル入力が存在しないときに
も車両安定性が維持され得る。例えば、コーナリング運
転中の加速時においても、コントローラ４はオーバース
テアあるいはアンダーステアの原因となる横力に対し補
償することとなる。加えて、前述の図１の装置に周知の
プロポーショニングバルブを組入れることにより、車両
安定性に影響を与える縦方向の荷重も同時に補償され、
車両運動中、横方向及び縦方向の完全な安定化が達成さ
れる。
【００２４】図４は本発明の他の実施形態を示すもの
で、図１と同一部分には同一符号を付している。図４に
おいては図１の一個のヨーレイトジャイロ２に替えて、
車両の重力加速度を検出する二つの横方向加速度センサ
（以下、横方向Ｇセンサという）７２及び７４が設けら
れている。これらの横方向Ｇセンサ７２，７４は車体の
重心近傍に配置されるのではなく、夫々車体の前端及び
後端の各々の中心に配置される。
【００２５】図４に記載の実施形態における実ヨーレイ
トは図５に基づき下記数２式のように求められ、実測ヨ
ーレイトΩzmが得られる。
【数２】 ここで、Ｖｆは図５に示す車両の前端に配置された横方
向Ｇセンサ７２の位置における車両の進行方向に垂直な
方向の車両速度成分であり、Ｖｒは車両の後端に配置さ
れた横方向Ｇセンサ７４の位置における車両の進行方向
に垂直な方向の車両速度成分である。Ｌ1 は横方向Ｇセ
ンサ７２，７４間の距離である。実ヨーレイトを求める
ための上記数２式は、図５における下記の条件から得ら
れる。
【数３】
【数４】 ここで、ａは車両の前端に配置された横方向Ｇセンサ７
２の位置と車体の重心との間の距離で、Ｖｙは車体の重
心位置における車両の進行方向に垂直な方向の車両速度
成分である。そして、ｂは車両の後端に配置された横方
向Ｇセンサ７４の位置と車体の重心との間の距離であ
る。
【００２６】上記数３式及び数４式により下記の数５式
が得られる。
【数５】 この数５式を整理すれば、以下の数６式に示すように上
記数２式が得られる。
【数６】
【００２７】以下、図４の実施形態の作動を図６のフロ
ーチャートに基づいて説明する。図４の実施形態の作動
の多くは、図１の実施形態と同様であるが図４において
はコントローラ４は横方向Ｇセンサ７２及び７４から二
つの入力信号を入力する点において相違している。これ
らの入力信号は図６に示すように上述のＶｆ及びＶｒの
算出に供される。そして、上記数２式に基づき、コント
ローラ４において実ヨーレイトが求められ、前述のよう
に目標ヨーレイトと比較される。
【００２８】図６に示すように、車両が例えばコーナリ
ング運転中に、実測ヨーレイトが目標ヨーレイトより小
であるときには、コントローラ４はブレーキ液圧制御装
置５２，５４，５６及び５８に対し、車両の運動軌跡の
カーブ内側に位置する車輪即ち内輪にアクチュエータに
よって付与される制動力を増加させるように信号を出力
し、及び／又はカーブ外側に位置する車輪即ち外輪にア
クチュエータによって付与される制動力を減少させるよ
うに信号を出力する。コントローラ４において実測ヨー
レイトが目標ヨーレイトより大であると判断されると、
コントローラ４はブレーキ液圧制御装置５２，５４，５
６及び５８に対し、車両の運動軌跡のカーブ内側に位置
する車輪即ち内輪にアクチュエータによって付与される
制動力を減少させるように信号を出力し、及び／又はカ
ーブの外側に位置する車輪即ち外輪にアクチュエータに
よって付与される制動力を増加させるように信号を出力
する。実測ヨーレイト及び目標ヨーレイトが等しい場合
には、制動力を付与するアクチュエータがコントローラ
４の出力信号によって補償されることはない。
【００２９】上述の図１及び図４に記載の両実施形態に
おいては、車両の後輪は通常、ステアリング操作に用い
られることはないので、後方の液圧路に配置されるブレ
ーキ液圧制御装置５４及び５８の車両の横方向安定性に
対する影響力は小さく、従ってこれらを除去することと
してもよい。
【００３０】
【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で、以下に記載の効果を奏する。即ち、本発明の安定性
維持制御装置によれば、車両がブレーキペダルの操作に
起因した制動状態にあるか否かに拘らず、制動制御手段
により車両に対する制動力が的確に制御されるので、例
えばコーナリング時の車両の運動に対しても確実に安定
性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両の安定性維持制御装置の一実施形
態の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の車両の安定性維持制御装置の基本作動
を示すフローチャートである。
【図３】図１の安定性維持制御装置の作動を示すフロー
チャートである。
【図４】本発明の車両の安定性維持制御装置の他の実施
形態の全体構成を示すブロック図である。
【図５】図４に示されたセンサからヨーレイトを算出す
るときに用いられる力の相互関係を示す図である。
【図６】図４の安定性維持制御装置の作動を示すフロー
チャートである。
【符号の説明】
２ ヨーレイトジャイロ ４ コントローラ ６ 操舵角センサ ８ ステアリングホイール １０ 接続線 １２，１４，１６，１８ 車輪速度センサ ４８ マスタシリンダ ５０ ブレーキペダル ５２，５４，５６，５８ ブレーキ液圧制御装置 ６０，６２ 液圧路 ６４，６６，６８，７０ 液圧路 ７２，７４ 横方向Ｇセンサ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車両の各車輪に対し少くともブレーキペ
    ダルの操作に応じて制動力を付与するブレーキ液圧制御
    装置と、前記車両が前記ブレーキペダルの操作に起因し
    た制動状態にあるか否かに拘らず前記ブレーキ液圧制御
    装置を制御し、運転中の前記車両に対する横力の影響を
    補償するように、前記車両の左右方向の一方側の車輪に
    付与される制動力を、他方側の車輪に付与される制動力
    に対し相対的に調整する制動制御手段を備えたことを特
    徴とする車両の安定性維持制御装置。
  2. 【請求項２】 前記制動制御手段を、前記車両の左右方
    向の一方側の車輪に付与される制動力のみを制御し、前
    記他方側の車輪に付与される制動力に対して相対的に調
    整するように構成したことを特徴とする請求項１記載の
    車両の安定性維持制御装置。
  3. 【請求項３】 前記制動制御手段を、前記車両の左右両
    側の車輪に付与される制動力を同時に制御し、前記車両
    の左右方向の一方側の車輪に付与される制動力を前記他
    方側の車輪に付与される制動力に対して相対的に調整す
    るように構成したことを特徴とする請求項１記載の車両
    の安定性維持制御装置。
JP8023185A 1988-06-15 1996-01-16 車両の安定性維持制御装置 Expired - Lifetime JP2737739B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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