KR100545614B1 - 차량의 전복 억제 제어 장치 - Google Patents

차량의 전복 억제 제어 장치 Download PDF

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KR100545614B1
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미츠비시 후소 트럭 앤드 버스 코포레이션
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Abstract

본 발명은 차량의 전복 억제 제어 장치에 관한 것으로, 차량의 넘어짐의 위험 정도에 따라서 적절하게 롤 억제 제어의 개시 판정을 행할 수 있도록 하는 것이다.
차량의 차륜을 각각에 제동하는 제동 기구와, 차량의 롤율을 검출하는 롤율 센서와, 차량의 선회시에 검출된 롤율이 미리 설정된 제어 개시 임계치 이상이 되면 차량이 과잉의 롤 상태라 하여 상기 차륜으로의 제동력을 부여하도록 제동 기구를 제어하는 전복 억제 제어 수단을 구비하고, 제어 개시 임계치는 차량의 선회의 종별(급한 꺾기인지, 완만한 꺾기인지, 일방향 선회인지)에 따라서 다른 값으로 설정된다.
전복 억제 제어 장치, 제동 기구, 브레이크 페달, 제동용 제어기

Description

차량의 전복 억제 제어 장치 {ROLL OVER PREVENTIVE CONTROL DEVICE OF VEHICLE}
도1은 본 발명의 일실시 형태에 관한 차량의 전복 억제 제어 장치에 관한 제어 블럭도이다.
도2는 본 발명의 일실시 형태에 관한 차량의 전복 억제 제어 장치에 관한 시스템 구성도이다.
도3의 (a) 및 도3의 (b)는 본 발명의 일실시 형태에 관한 차량의 전복 억제 제어 장치에 의한 제어를 설명하는 개략도이다.
도4의 (a) 내지 도4의 (d)는 본 발명의 일실시 형태에 관한 차량의 전복 억제 제어 장치에 의한 제어를 설명하는 도면이다.
도5는 본 발명의 일실시 형태에 관한 차량의 전복 억제 제어 장치에 의한 제어를 설명하는 도면이다.
도6은 본 발명의 일실시 형태에 관한 차량의 전복 억제 제어 장치에 의한 제어를 설명하는 흐름도이다.
도7은 본 발명의 일실시 형태에 관한 차량의 전복 억제 제어 장치에 의한 제어를 설명하는 흐름도이다.
도8은 본 발명의 일실시 형태에 관한 차량의 전복 억제 제어 장치에 의한 제 어를 설명하는 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 브레이크 페달
2 : 마스터 실린더
3 : 제동용 제어기(브레이크 ECU)
4 : 브레이크액 리저버
5FL, 5FR, 5RL, 5RR : 제동륜
6 : 유압 유닛
10 : 휠 브레이크
11 : 핸들각 센서
12 : 요율 센서
13 : 롤율 센서
15 : 차륜 속도 센서
16 : 브레이크 스위치
17 : 전후 및 횡가속도 센서
31 : 운전 상태 판정 수단
32 : 차량 운동 상태 계산 수단
33 : 전복 억제 제어 수단
34 : 선회 판정 수단
35 : 제어 판정 수단
35a : 제어 개시 및 종료 임계치 설정 수단
36 : 제어량 설정 수단
본 발명은, 차량의 선회시에 차량이 과잉의 롤 상태가 되면 차륜으로의 제동력을 부여하여 전복 억제 제어를 행하는 차량의 전복 억제 제어 장치에 관한 것이다.
차량의 선회시의 자세를 제어하는 기술로서, 차체의 롤 상태를 검출하여 차체의 롤이 커진 경우에 특정한 차륜에 제동력을 가함으로써 차체의 롤을 억제하고, 차량의 전복(넘어짐)을 억제하는 기술(예를 들어, 특허 문헌 1 참조)이 개발되어 있다.
이 기술에서는 차체의 롤율(롤각속도)을 검출하고, 검출한 롤율이 소정치 이상인 경우나, 조타각 센서로 검출한 조타각을 기초로 하여 조타 각속도를 연산하고, 연산한 조타 각속도가 소정치 이상인 경우에는 차량의 브레이크를 제어하여 차체의 롤을 억제하고자 하는 것이다.
차체의 롤을 억제하기 위해서는 차량의 속도를 저하시키는 것이 유효하다.
[특허 문헌 1]
일본 특허 공개 평11-11272호 공보
그런데, 상술한 바와 같이 제동력을 부여함으로써 전복을 억제하는 기술에서는 전복 억제를 위해 드라이버의 속도 의사에 반하여 차속을 떨어뜨리게 되므로, 전복 억제 제어를 불필요하게는 실시하고 싶지 않다. 그래서, 전복 억제 제어를 개시하는 조건 설정이 중요해져 전복의 우려가 생긴 경우에만 이와 같은 제어를 실시하도록 하고 싶다.
상술한 종래 기술에서는 롤율의 크기가 소정치(어느 일정치)를 넘으면 롤 억제 제어를 개시한다는 로직을 채용하고 있지만, 이는 롤율의 크기가 차량의 전복의 우려(넘어짐 위험 정도)를 나타내는 것의 사고에 기초하고 있는 것이다.
그러나, 롤율(혹은 이 밖의 차량의 롤 상태를 나타내는 변수의 값)과 차량의 넘어짐 위험 정도와의 관계는 항상 일정한 것은 아니고, 실제로는 선회 상황에 따라서 다른 것이다. 이로 인해, 종래 기술과 같이 롤율의 크기가 일정치를 넘으면 롤 억제 제어를 개시한 경우, 선회 상황에 따라서는 불필요하게 롤 억제 제어를 실시해 버리거나, 혹은 롤 억제 제어를 개시할 필요가 있음에도 불구하고 개시되지 않거나 하는 일이 있다.
본 발명은 이와 같은 과제에 비추어 안출된 것으로, 차량의 넘어짐 위험 정도에 따라서 적절하게 롤 억제 제어의 개시 판정을 행할 수 있도록 한 차량의 전복 억제 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목표를 달성하기 위해, 본 발명의 차량의 전복 억제 제어 장치는 차량의 차륜을 개개에 제동하는 제동 기구와, 상기 차량의 롤 상태에 대응한 변수의 값 을 검출하는 변수치 검출 수단과, 상기 차량의 선회시에 상기 롤 대응 변수치 검출 수단에 의해 검출된 변수치가 미리 설정된 제어 개시 임계치 이상이 되면, 상기 차량이 과잉의 롤 상태라 하여 상기 차륜으로의 제동력을 부여하도록 상기 제동 기구를 제어하는 전복 억제 제어 수단을 구비하고, 상기 제어 개시 임계치는 상기 차량의 선회의 종별에 따라서 다른 값으로 설정되어 있다.
상기 변수치는 상기 차량의 롤율이며, 상기 변수치 검출 수단은 상기 롤율을 검출하는 상기 롤율 검출 수단인 것이 바람직하다.
상기 전복 억제 제어 수단은 상기 차량의 선회시에 상기 롤율 검출 수단에 의해 검출된 롤율이 상기 제어 개시 임계치보다도 작은 값으로서 미리 설정된 제어 종료 임계치 이하가 되면, 상기한 차륜으로의 제동력을 부여하는 제어를 종료하는 것이 바람직하다.
상기 차량의 선회의 종별에는 일방향으로만 선회하는 일방향 선회와, 도중에 선회 방향이 절환하는 꺾기 선회가 포함되어 있는 것이 바람직하다.
상기 꺾기 선회시의 상기 제어 개시 임계치는 상기 일방향 선회시의 상기 제어 개시 임계치보다도 큰 값으로 설정되어 있는 것이 바람직하다.
상기 꺾기 선회는 상기 꺾기가 급격히 행해지는 급꺾기 선회와, 상기 꺾기가 통상 속도 이하에서 행해지는 통상 꺾기 선회로 나뉘어지고, 상기 급꺾기 선회시의 상기 제어 개시 임계치는 상기 통상 꺾기 선회시의 상기 제어 개시 임계치보다도 큰 값으로 설정되어 있는 것이 바람직하다.
상기 급꺾기 선회와 상기 통상 꺾기 선회의 판별은 꺾기 조작시의 조타 각속 도의 크기를 미리 설정된 기준치와 비교하여 행해져 상기 조타 각속도의 크기가 상기 기준치 이상이면 상기 급꺾기 선회라 판정되고, 상기 조타 각속도의 크기가 상기 기준치 미만이면 상기 통상 꺾기 선회라 판정되는 것이 바람직하다.
상기 차량이 선회 중인 조건은 차속이 미리 설정된 소정 차속 이상인 것과, 조타 각속도가 미리 설정된 소정 각속도 이상인 것과, 상기 차량의 횡가속도가 미리 설정된 소정 가속도 이상인 것이 모두 성립하는 것으로 설정되어 있는 것이 바람직하다.
이하, 도면에 의해 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다.
도1 내지 도8은 본 발명의 일실시 형태에 관한 차량의 전복 억제 제어 장치를 도시하는 것으로, 도1은 그 전복 억제 제어에 관한 제어 블럭도, 도2는 본 장치에 관한 시스템 구성도, 도3의 (a) 및 도3의 (b)는 그 전복 억제 제어를 설명하는 개략도, 도4의 (a) 내지 도4의 (d) 및 도5는 그 전복 억제 제어에 있어서의 선회 종별에 의한 제어 개시 조건을 설명하는 도면, 도6, 도7, 도8은 그 전복 억제 제어를 설명하는 흐름도이다.
본 차량의 전복 억제 제어 장치는 도2에 도시한 바와 같은 차량의 제동 시스템에 장비된다. 즉, 이 차량의 제동 시스템은, 도2에 도시한 바와 같이 브레이크 페달(1)과, 브레이크 페달(1)의 답입에 연동하여 작동하는 마스터 실린더(2)와, 마스터 실린더(2)의 상태에 따라서, 혹은 제동용 제어기(브레이크 ECU)(3)로부터의 명령에 따라서 마스크 실린더(2) 혹은 브레이크액 리저버(4)로부터 각 제동륜(전륜의 좌우륜 및 후륜의 좌우륜)(5FL, 5FR, 5RL, 5RR)의 휠 브레이크(이하, 브레이크 라 함)(10)의 휠 실린더에 공급하는 브레이크 액압을 제어하는 유압 유닛(6)을 구비하고 있다. 또한, 여기서는 마스터 실린더(2), 유압 유닛(6) 등의 액압 조정계와 각 제동륜의 휠 브레이크(10) 등으로 제동 기구가 구성되는 것으로 한다.
즉, 도2에 도시한 바와 같이(도2에는 전륜의 좌우륜 브레이크에 대해서만 도시함), 유압 유닛(6)에는, 차량의 거동 제어 모드에서는 차압 밸브(68)의 상류와 하류에서 소정의 압력차가 생기도록 차압 밸브(68)가 작동한다. 차량의 거동 제어 모드이고 브레이크 페달(1)이 답입되어 있지 않을 때에는 인라인 흡입 밸브(61)가 폐쇄되고, 아웃라인 흡입 밸브(62)가 개방되므로, 브레이크액 리저버(4) 내의 브레이크액이 아웃라인(64), 아웃라인 흡입 밸브(62) 및 펌프(65)를 통과하여 도입되고, 펌프(65)에 의해 가압되는 동시에 액압 보유 지지 밸브(66) 및 감압 밸브(67)에 의해 압력 조정되어 각 바퀴의 브레이크(10)에 공급된다. 차량의 거동 제어 모드이고 브레이크 페달(1)이 답입되어 있을 때에는 인라인 흡입 밸브(61)가 개방되고, 아웃라인 흡입 밸브(62)가 폐쇄되므로, 마스터 실린더(2) 내의 브레이크액이 인라인(63), 인라인 흡입 밸브(61) 및 펌프(65)를 통해 도입되고, 펌프(65)에 의해 가압되는 동시에 액압 보유 지지 밸브(66) 및 감압 밸브(67)에 의해 압력 조정되어 각 바퀴의 브레이크(10)에 공급된다. 또한, 인라인(63)과 아웃라인(64)은 인라인 흡입 밸브(61) 및 아웃라인 흡입 밸브(62)의 하류에서 합류하고 있고, 이 합류 부분의 하류에 펌프(65)가 배치되고, 펌프(65)의 하류에는 각 제동륜(5FL, 5FR, 5RL, 5RR)마다 액압 보유 지지 밸브(66) 및 감압 밸브(67)가 장비되어 있다.
통상 제동시에는 인라인 흡입 밸브(61) 및 아웃라인 흡입 밸브(62)는 폐쇄되 고, 차압 밸브(68), 액압 보유 지지 밸브(66)는 개방되고, 감압 밸브(67)는 폐쇄된다. 이에 의해, 마스터 실린더(2) 내의 압력(즉, 브레이크 답입력)에 따른 브레이크 액압이 인라인(63), 차압 밸브(68), 액압 보유 지지 밸브(66)를 통해 각 바퀴의 브레이크(10)에 공급된다. 또한, ABS(안티 로크 브레이크 시스템 또는 안티 스키드 브레이크 시스템)의 작동시에는 액압 보유 지지 밸브(66) 및 감압 밸브(67)를 통해 브레이크 답입력에 따른 브레이크 액압이 차륜의 로크가 생기지 않도록 적절하게 조정된다.
이와 같은 유압 유닛(6)의 인라인 흡입 밸브(61), 아웃라인 흡입 밸브(62), 펌프(65) 및 각 제동륜의 액압 보유 지지 밸브(66), 감압 밸브(67), 차압 밸브(68)는 브레이크 ECU(3)에 의해 제어된다.
브레이크 ECU(3)에는 스티어링 휠(핸들)에 부설된 핸들각 센서(11)로부터 핸들각 신호가, 차체에 설치된 롤율 센서(13)로부터 차체의 롤율 신호가, 각 바퀴의 차륜 속도 센서(15)로부터 차륜 속도 신호가, 브레이크 스위치(16)로부터 브레이크 페달 답입 신호가, 차체에 설치된 전후 및 횡가속도 센서(17)로부터 전후 가속도 신호, 횡가속도 신호가 각각 입력되도록 되어 있다.
브레이크 ECU(3)에는, 도1에 도시한 바와 같은 각 기능 요소, 즉 드라이버의 운전 상태를 판정하는 드라이버 운전 상태 판정 수단(31)과, 차량의 이론상의 운동 상태를 계산하는 차량 운동 상태 계산 수단(32)과, 전복 억제 제어 수단(33)이 구비되어 있다.
드라이버 운전 상태 판정 수단(31)에서는 브레이크 스위치(16)로부터의 브레 이크 페달 답입 신호에 의해 브레이크 페달이 답입되어 있는지 여부를 판정한다.
차량 운동 상태 연산 수단(32)에서는 차체 속도, 롤율 편차 등을 각 센서의 검출치를 기초로 하여 산출한다. 차체 속도는, 통상은 차륜 속도 센서(15)로부터의 차륜 속도 신호를 기초로 하여 산출하지만, 차륜에 슬립이 생기면 그때까지 얻게된 차륜 속도 신호를 기초로 하는 차체 속도에 전후 가속도 센서(17)로부터 얻게 되는 전후 가속도의 시간 적분치를 가산하여 산출한다(이 경우, 추정 차체 속도가 됨).
전복 억제 제어 수단(33)에는 차량의 선회의 개시 및 종료를 판정하는 선회 판정 수단(34)과, 전복 억제 제어의 개시 및 종료를 판정하는 제어 판정 수단(35)과, 전복 억제 제어시에 롤율 등에 따라서 제어량(전복 억제 제어용 제동력)을 설정하는 제어량 설정 수단(36)이 구비되어 있다.
전복 억제 제어 수단(33)에서는 제어 판정 수단(35)에 의해 전복 억제 제어를 개시해야 한다고 판정되면 전복 억제 제어를 개시하고, 제어 판정 수단(35)에 의해 전복 억제 제어를 종료해야 한다고 판정되면 전복 억제 제어를 종료한다. 전복 억제 제어시에는 제어량 설정 수단(36)에 의해 제어량을 설정하면서 제어를 행한다.
또한, 전복 억제 제어에서는, 예를 들어 도3의 (a) 및 도3의 (b)에 도시한 바와 같이 선회 외륜의 전후륜으로 제동력을 부가한다. 이 때 부가되는 제동력의 크기는 제어량 설정 수단(36)에 의해 롤율(Rr)의 크기에 따른 값으로서 설정되도록 되어 있다. 또한, 롤을 억제하기 위해서는 차량의 요율을 억제하는 것과 차속을 억제하는 것이 유효하지만, 선회 외륜의 전륜으로의 제동력은 차량의 요율의 억제에 크게 기여하고, 선회 외륜의 후륜으로의 제동력은 차속의 억제에 크게 기여한다.
선회 판정 수단(34)에서는 (ⅰ) 차체 속도(Vb)가 기준치(미리 설정된 저속치)(V1) 이상인 것, (ⅱ) 차체의 횡가속도(Gy)의 크기가 기준치(미리 설정된 소정 가속도)(Gy1) 이상인 것의 각 조건이 모두 성립하면, 차량의 선회가 개시되었다고 판정한다. 또한, 선회 판정 수단(34)에서는 (ⅲ) 차체 속도(Vb)가 기준치(미리 설정된 저속치)(V2) 미만(단, V2 ＜ V1)인 것, (ⅳ) 횡가속도(Gy)가 기준치 크기는 (미리 설정된 소정 가속도)(Gy2) 미만(단, Gy2 ＜ Gy1)인 것 중 어느 하나가 성립하면 차량의 선회가 종료되었다고 판정한다.
제어 판정 수단(35)에서는 소정의 제어 개시 조건이 성립하면 검출된 롤율(Rr)에 따라서 전복 억제 제어를 행한다. 여기서는, 제어 개시 조건은 선회 판정 수단(34)으로 선회 중이었다고 판정되고, 또한 차량의 롤 상태에 대응한 변수의 값인 롤율(Rr)이 미리 설정된 임계치(Rrs) 이상이 된 것의 양방이 성립하는 것이다.
또한, 제어 판정 수단(35)에서는 전복 억제 제어 중에 소정의 제어 종료 조건이 성립하면 전복 억제 제어를 종료한다. 여기서는, 제어 종료 조건은 선회 판 정 수단(34)으로 선회 중이 아니라고 판정된 것 및 롤율(Rr)이 미리 설정된 임계치(Rrs) 미만이 된 것 중 어느 한 쪽이 성립되는 것이다.
특히, 제어 판정 수단(35)에서는 제어 개시 및 종료 임계치 설정 수단(35a)에 의해 롤율(Rr)에 관한 임계치(Rre)를 차량의 선회 종별에 따라서 다른 값으로 설정하도록 되어 있다.
즉, 핸들 조작이나 차속 조작이 적절하게 실시되면, 예를 들어 도4의 (c), 도4의 (d)에 도시한 바와 같이, 롤율이나 롤각이 과잉이 되는 일 없이 넘어짐에는 이르지 않지만, 핸들 조작이나 차속 조작이 적절하게 실시되지 않으면, 예를 들어 도4의 (a), 도4의 (b)에 도시한 바와 같이 롤율이나 롤각이 과잉이 되어 넘어짐에 이르는 경우가 있다.
예를 들어, 도4의 (a)에 실선으로 나타낸 바와 같이, 핸들의 꺾기를 하지 않는 통상의 선회(일방향 선회)인 경우에는, 핸들각(θh)은 곡선(LH1)으로 나타낸 바와 같이 일방향으로 증가한다. 이 때, 롤율(Rr)은 곡선(LR1)으로 나타낸 바와 같이 핸들각(θh)의 증가(즉, 핸들의 절입시)에 수반하여 선회 외측으로 급증한다. 이 롤율(Rr)의 크기가 한계를 넘으면, 곡선(LA1)으로 나타낸 바와 같이 롤각의 크기가 증대되어 부호 A[도4의 (a), 도4의 (b) 참조]로 나타낸 바와 같이 넘어짐에 이르는 경우가 있다.
한편, 도4의 (a)에 파선으로 나타낸 바와 같이, 핸들의 꺾기를 행하는 꺾기 선회의 경우(예를 들어, 레인 체인지나 S자 커브 주행시)에는, 핸들각(θh)은 곡선(LH2)으로 나타낸 바와 같이 도중에 반대 방향을 향한다. 이 때, 롤율(Rr)은 곡선(LR2)으로 나타낸 바와 같이 핸들각(θh)의 반대 방향으로의 증가(즉, 핸들의 꺾기 개시시)에 수반하여 꺾기 선회의 외측으로 급증한다. 그리고, 롤율(Rr)의 크기가 한계를 넘으면, 곡선(LA2)으로 나타낸 바와 같이 롤각의 크기가 증대되어 부호 B[도4의 (a), 도4의 (b) 참조]로 나타낸 바와 같이 넘어짐에 이르는 경우가 있다. 이 꺾기 선회의 경우, 일방향 선회에 비해 롤율이 커지기 쉽고, 롤율이 일방향 선회의 경우보다도 어느 정도 커진 후 넘어짐이 생긴다. 반대로 말하면, 꺾기 선회의 경우, 롤율이 일방향 선회의 경우보다도 어느 정도 커지지 않으면 넘어짐에 이르지 않는 것으로 생각된다.
또한, 도4의 (a)에 일점쇄선으로 나타낸 바와 같이, 위험 회피시와 같이 꺾기 선회를 보다 급격히 행한 경우에는, 핸들각(θh)은 곡선(LH3)으로 나타낸 바와 같이 상술한 바와 마찬가지로 도중에 반대 방향을 향한다. 이 때, 롤율(Rr)은 곡선(LR3)으로 나타낸 바와 같이 핸들각(θh)의 반대 방향으로의 증가(즉, 핸들의 꺾기)에 수반하여 꺾기 선회의 외측으로 대폭으로 급증한다. 이 때에도 롤율(Rr)의 크기가 한계를 넘으면, 곡선(LA3)으로 나타낸 바와 같이 롤각의 크기가 증대되어 부호 C[도4의 (a), 도4의 (b) 참조]로 나타낸 바와 같이 넘어짐에 이르는 경우가 있다. 이 위험 회피시와 같은 급격한 꺾기 선회의 경우, 상술한 비교적 완만한 통상의 꺾 기 선회에 비해 더욱 롤율이 커지기 쉽고, 롤율이 완만한 꺾기 선회인 경우보다도 어느 정도 커진 후 넘어짐이 생긴다. 반대로 말하면, 급격한 꺾기 선회의 경우, 롤율이 통상의 꺾기 선회의 경우보다도 어느 정도 커지지 않으면 넘어짐에 이르지 않는 것으로 생각된다.
즉, 롤율에 주목하여 전복 억제 제어를 개시하고자 하는 경우, 선회가 일방향 선회인지 꺾기 선회인지, 또한 꺾기 선회가 위험 회피시와 같은 급격한 것인지, 혹은 레인 체인지나 S자 커브 주행시와 같은 비교적 완만한 것인지 등, 차량의 선회 종별에 따라서 전복 억제 제어를 개시해야 할 가장 적절한 롤율 임계치는 다른 것이라 생각된다.
그래서, 본 장치에서는 전복 억제 제어 개시 판정을 위한 롤율에 관한 임계치를 차량의 선회 종별에 따라서 별도로 설정하고 있다.
차량의 선회 종별이 일방향 선회와 꺾기 선회 중 어느 것인지는 선회 판정 중에 꺾기 조작이 행해졌는지 여부에 의해, 구체적으로는 꺾기 방향으로의 핸들각 속도(ωh)가 비교적 작은 임계치(ωh2) 이상인지의 여부에 의해 판정할 수 있다. 또한, 꺾기 선회가 급격한 것인지 여부는 꺾기 방향으로의 핸들각 속도(ωh)의 크기에 의해, 즉 꺾기 방향으로의 핸들각 속도(ωh)가 비교적 큰 임계치(ωh1) 이상인지 여부에 의해 판정할 수 있다.
제어 개시 및 종료 임계치 설정 수단(35a)에서는 미리 차량의 선회 종별에 따라서 제어 개시 임계치(Rrs)로서 크기가 다른 제어 개시 임계치(Rrs1, Rrs2 , Rrs3)(Rrs1 ＞ Rrs2 ＞ Rrs3)를 마련하고, 제어 종료 임계치(R re)로서 제어 종료 임계치(Rre1, Rre2, Rre3)(Rre1 ＞ Rre2 ＞ Rre3 )를 마련하고, 상술한 바와 같이 하여 차량의 선회 종별을 판정하여 선회 종별에 따라서 임계치를 설정한다.
즉, 선회 종별이 급격한 꺾기 선회이면, 롤율(Rr)에 관한 제어 개시 임계치(Rrs1), 제어 종료 임계치(Rrs1)로서 모두 비교적 큰 값(단, Rrs1 ＞ R re1)으로 설정하고, 선회 종별이 일반적인(완만한) 꺾기 선회라면 롤율(Rr)에 관한 제어 개시 임계치(Rrs2), 제어 종료 임계치(Rre2)로서 모두 비교적 중간 정도의 값(단, Rrs2 ＞ Rre2)으로 설정하고, 선회 종별이 일방향 선회이면 롤율(Rr)에 관한 제어 개시 임계치(Rrs3), 제어 종료 임계치(Rre3)로서 모두 비교적 작은 값(단, Rrs3 ＞ Rre3)으로 설정한다.
본 발명의 일실시 형태에 관한 차량의 전복 억제 제어 장치는 상술한 바와 같이 구성되어 있으므로, 예를 들어 도6, 도7에 도시한 바와 같이 제어가 실시된다.
즉, 도6에 도시한 바와 같이, 전복 억제 제어 실시 중인지 여부의 판단(스텝 A10)을 기초로 하여 전복 억제 제어 실시 중이 아니면 차량이 선회 중인지 여부를 판정하고(스텝 A20), 선회 중이 아니면 이 회의 처리를 종료하고, 선회 중이면 제어 개시 및 종료 임계치 설정 수단(35a)에 의해 차량의 선회 종별에 따라서 제어 개시 임계치(Rrs)와 제어 종료 임계치(Rre)를 설정한다(스텝 A30).
즉, 도7에 도시한 바와 같이, 급한 꺾기가 행해졌는지 여부를 꺾기 방향으로의 핸들각 속도(ωh)가 비교적 큰 임계치(ωh1) 이상인지 여부에 의해 판정한다(스텝 B20). 여기서, 급한 꺾기가 행해졌다고 판정되면, 롤율(Rr)에 관한 제어 개시 임계치(Rrs), 제어 종료 임계치(Rre)로서 모두 비교적 큰 값(Rrs1, Rre1 )(단, Rrs1 ＞ Rre1)을 설정한다(스텝 B40).
스텝 B20에서 급한 꺾기 선회가 행해지지 않는다고 판정되면, 그 밖의 꺾기 선회(즉, 비교적 완만한 꺾기 선회)가 행해졌는지 여부를 꺾기 방향으로의 핸들각 속도(ωh)가 비교적 작은 임계치(ωh2) 이상인지 여부에 의해 판정한다(스텝 B30). 여기서, 꺾기가 행해졌다고 판정되면, 롤율(Rr)에 관한 제어 개시 임계치(Rrs), 제어 종료 임계치(Rre)로서 모두 중간 정도의 값(Rrs2, Rre2)(단, Rrs2 ＞ Rre2)을 설정한다(스텝 B50).
스텝 B30에서 꺾기 선회가 행해지지 않는다고 판정되면, 일방향 선회라 하여 롤율(Rr)에 관한 제어 개시 임계치(Rrs), 제어 종료 임계치(Rre)로서 모두 비교적 작은 값(Rrs3, Rre3)(단, Rrs3 ＞ Rre3)을 설정한다(스텝 B60).
이와 같이, 차량의 선회 종별에 따라서 제어 개시 임계치(Rrs)와 제어 종료 임계치(Rre)가 설정되면, 제어 판정 수단(35)에 의해 차량이 선회 중인 것을 전제로 롤율(Rr)이 미리 설정된 임계치(Rrs) 이상인지 여부를 판정하여(스텝 A40), 롤율(R r)이 임계치(Rrs) 이상이 되면 전복 억제 제어를 실시한다(스텝 A50).
이 전복 억제 제어에서는, 예를 들어 도3의 (a) 및 도3의 (b)에 도시한 바와 같이 차량의 좌측 방향으로의 선회 중에는 선회 외륜인 우측 전륜(5FR)과 우측 후륜(5RR)에 제동력이 부여되고, 차량의 우측 방향으로의 선회 중에는 좌측 전륜(5FL)과 좌측 후륜(5RL)에 제동력이 롤율(Rr)에 대응한 크기로 부여된다.
즉, 차량의 좌측 방향으로의 선회시에는, 도3의 (a)에 도시한 바와 같이 우측 전륜(5FR)과 우측 후륜(5RR)에 부여되는 제동력이 차량에 우측 회전 방향으로의 요 모멘트를 발생시킨다. 이와 같은 우측 회전 방향으로의 요 모멘트가 차량의 좌측 방향으로의 선회 반경을 크게 하도록(즉, 주행 경로가 선회 외측으로 팽창되도록 차량의 스테어 특성에 언더스티어의 경향을 부여함) 작용하여 차량에 발생하는 우측 전도 방향으로의 롤각도가 억제되도록 되어 있다. 또한, 차량의 좌측 방향으로의 선회시에는 선회 내륜인 좌측 전륜(5FL) 및 좌측 후륜(5RL)의 접지 하중이 감소되고, 특히 전복 억제 제어가 필요한 상황에서는 타이어가 접지되지 않는 일도 있는 한편, 선회 외륜인 우측 전륜(5FR) 및 우측 후륜(5RR)의 접지 하중은 증대되는 경향이 있으므로, 이 우측 전륜(5FR) 및 우측 후륜(5RR)으로 제동력을 부여함으로써 효과적으로 차속(Vb)의 감속을 도모할 수 있고, 차량의 우측 전도 방향으로의 롤을 효과적으로 억제할 수 있다.
마찬가지로, 차량의 우측 방향으로의 선회시에는, 도3의 (b)에 도시한 바와 같이 좌측 전륜(5FL)과 좌측 후륜(5RL)에 부여되는 제동력이 차량에 좌측 방향으로의 요 모멘트를 발생시키고, 차량의 우측 방향으로의 선회 반경을 크게 하도록(즉, 주행 경로가 선회 외측으로 팽창되도록 차량의 스테어 특성에 언더스티어링의 경향을 부여함) 작용하여 차량에 발생하는 좌측 전도 방향으로의 롤각도가 억제되도록 되어 있다. 또한, 선회 외륜인 좌측 전륜(5FL) 및 좌측 후륜(5RL)으로 제동력을 부여함으로써 효과적으로 차속(Vb)의 감속을 도모할 수 있고, 차량의 좌측 전도 방향으로의 롤을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 도6에 도시한 바와 같이, 전복 억제 제어 실시 중이면 차량이 선회 중인지 여부를 판정하여(스텝 A60) 선회 중이 아니면 전복 억제 제어를 종료하고(스텝 A80), 선회 중이면 제어 판정 수단(35)에 의해 롤율(Rr)이 스텝 A30에서 설정된 임계치(Rre) 미만인지 여부를 판정하여(스텝 A70) 롤율(Rr)이 임계치(Rre) 미만이 되면 전복 억제 제어를 종료한다(스텝 A80).
이와 같이, 본 장치에서는 차량이 과잉의 롤 상태라 하여 선회 외륜으로의 제동력을 부여하는 전복 억제 제어를 개시하는지 여부를 판정하는 제어 개시 임계치를 차량의 선회의 종별에 따라서 다른 값으로 설정하므로, 차량의 선회의 종별에 따라서 적절하게 전복 억제 제어를 개시할 수 있다.
즉, 이 꺾기 선회의 경우, 일방향 선회에 비해 롤율이 어느 정도 커지지 않으면 넘어짐에 이르지 않는 것이라 생각되므로, 꺾기 선회인 경우의 제어 개시 임계치(Rrs1, Rrs2)를 일방향 선회인 경우의 제어 개시 임계치(Rrs3)에 비해 크게 설정함 으로써, 꺾기 선회시에 불필요하게 전복 억제 제어가 개시되지 않게 되어 차량의 주행성을 가능한 한 확보하면서 전복을 억제할 수 있다.
즉, 전복 억제 제어는 차륜에 제동력을 가함으로써 행하므로, 차량의 주행성을 손상시키게 되어 불필요한 경우에는 행하고 싶지 않고, 필요에 따라서 행하도록 하고 싶다. 차량의 선회시에 차량의 롤 상태에 대응한 변수치(여기서는 롤율)가 미리 설정된 제어 개시 임계치 이상이 되면 전복 억제 제어를 개시한다는 로직을 채용하는 경우, 본 실시 형태와 같이 이 제어 개시 임계치를 차량의 선회의 종별마다 각각 적절한 값으로 설정하면, 차량의 주행성을 가능한 한 확보하면서 전복을 억제할 수 있는 것이다.
이상, 본 발명의 실시 형태를 설명하였지만, 본 발명은 이러한 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
예를 들어, 도7의 흐름 대신에 도8의 흐름을 채용해도 좋다. 즉, 우선 차량의 선회 종별이 일방향 선회와 꺾기 선회 중 어느 것인지를 판정하여(스텝 B10), 꺾기 선회이면 그 꺾기 선회가 급격한 것인지 여부를 판정하여(스텝 B20), 각 임계치를 설정하는 것이다.
또한, 차량의 선회 종별의 분류는 상기한 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 또한 전복 억제 제어의 개시 및 종료 판정에 이용하는 변수치도 차량의 롤 상태에 대응한 것이면 롤율에 한정되는 것은 아니다.
즉, 차량의 롤 상태에 대응한 변수치가 미리 설정된 제어 개시 임계치 이상 이 되면 전복 억제 제어를 개시하는 것에 있어서, 차량의 선회 종별에 따라서 변수치와 차량의 넘어짐의 위험 정도와의 대응 관계가 다른 것에 대해서는 차량의 선회 종별에 따라서 제어 개시 임계치를 각각 설정함으로써 차량의 주행성을 가능한 한 확보하면서 전복을 억제할 수 있는 것이다. 물론, 차량의 선회 종별을 일방향 선회와 꺾기 선회의 2개로만 분류해도 좋다.
본 발명의 차량의 전복 억제 제어 장치에 따르면, 차량이 과잉의 롤 상태라 하여 선회 외륜으로의 제동력을 부여하는 전복 억제 제어를 개시하는지 여부를 판정하는 제어 개시 임계치를 상기 차량의 선회의 종별에 따라서 다른 값으로 설정하므로, 차량의 선회의 종별에 따라서 적절하게 전복 억제 제어를 개시할 수 있어 불필요한 전복 억제 제어의 개시를 억제할 수 있다. 따라서, 차량의 주행성을 확보하면서 차량의 전복을 억제할 수 있게 된다.

Claims (8)

  1. 차량의 차륜을 각각으로 제동하는 제동 기구와,
    상기 차량의 롤 상태에 대응한 변수의 값을 검출하는 변수치 검출 수단과,
    상기 차량의 선회시에 상기 롤 대응 변수치 검출 수단에 의해 검출된 변수치가 미리 설정된 제어 개시 임계치 이상이 되면, 상기 차량이 과잉의 롤 상태라 하여 상기 차륜으로의 제동력을 부여하도록 상기 제동 기구를 제어하는 전복 억제 제어 수단을 구비하고,
    상기 제어 개시 임계치는 상기 차량의 선회의 종별에 따라서 다른 값으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 전복 억제 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 변수치는 상기 차량의 롤율이며, 상기 변수치 검출 수단은 상기 롤율을 검출하는 상기 롤율 검출 수단인 것을 특징으로 하는 차량의 전복 억제 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 전복 억제 제어 수단은 상기 차량의 선회시에 상기 롤율 검출 수단에 의해 검출된 롤율이 상기 제어 개시 임계치보다도 작은 값으로서 미리 설정된 제어 종료 임계치 이하가 되면, 상기한 차륜으로의 제동력을 부여하는 제어를 종료하는 것을 특징으로 하는 차량의 전복 억제 제어 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 차량의 선회의 종별에는 일방향으로만 선회하는 일방향 선회와, 도중에 선회 방향이 절환하는 꺾기 선회가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 전복 억제 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 꺾기 선회시의 상기 제어 개시 임계치는 상기 일방향 선회시의 상기 제어 개시 임계치보다도 큰 값으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 전복 억제 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 꺾기 선회는 상기 꺾기가 급격히 행해지는 급꺾기 선회와, 상기 꺾기가 통상 속도 이하에서 행해지는 통상 꺾기 선회로 나뉘어지고, 상기 급꺾기 선회시의 상기 제어 개시 임계치는 상기 통상 꺾기 선회시의 상기 제어 개시 임계치보다도 큰 값으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 전복 억제 제어 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 급꺾기 선회와 상기 통상 꺾기 선회의 판별은 꺾기 조작시의 조타 각속도의 크기를 미리 설정된 기준치와 비교하여 행해지고, 상기 조타 각속도의 크기가 상기 기준치 이상이면 상기 급꺾기 선회라 판정되고, 상기 조타 각속도의 크기가 상기 기준치 미만이면 상기 통상 꺾기 선회라 판정되는 것을 특징으로 하는 차량의 전복 억제 제어 장치.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차량이 선회 중인 조건은 차속이 미리 설정된 소정 차속 이상인 것과, 조타 각속도가 미리 설정된 소정 각속도 이상인 것과, 상기 차량의 횡가속도가 미리 설정된 소정 가속도 이상인 것이 모두 성립하는 것으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 전복 억제 제어 장치.
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