JP2766588B2 - 車両のヨー角速度検出方法 - Google Patents
車両のヨー角速度検出方法Info
- Publication number
- JP2766588B2 JP2766588B2 JP4171108A JP17110892A JP2766588B2 JP 2766588 B2 JP2766588 B2 JP 2766588B2 JP 4171108 A JP4171108 A JP 4171108A JP 17110892 A JP17110892 A JP 17110892A JP 2766588 B2 JP2766588 B2 JP 2766588B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vehicle
- yaw angular
- angular velocity
- braking
- acceleration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Regulating Braking Force (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は車両のヨー角速度を検出
する角速度検出方法に係り、特に、安価でしかも検出精
度を高めるのに好適な車両のヨー角速度検出方法に関す
る。
する角速度検出方法に係り、特に、安価でしかも検出精
度を高めるのに好適な車両のヨー角速度検出方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般的に運動体の角速度を検出するに
は、光ファイバジャイロ・ガスレートセンサ等を用いる
方法がある。これらはヨーレートセンサと呼ばれ、特開
昭６２−２６１５７５号，特開昭６２−７１８６６号，
特開昭６３−２１９８２９号，特開平３−１５３４６４
号公報に見られるように、車両に搭載することが検討さ
れている。しかし、ヨーレートセンサは、センサ自体が
高価であり、また、温度変化に対する出力安定性に欠け
ることから、実際の自動車のヨー角速度検出に適用され
ることはなかった。
は、光ファイバジャイロ・ガスレートセンサ等を用いる
方法がある。これらはヨーレートセンサと呼ばれ、特開
昭６２−２６１５７５号，特開昭６２−７１８６６号，
特開昭６３−２１９８２９号，特開平３−１５３４６４
号公報に見られるように、車両に搭載することが検討さ
れている。しかし、ヨーレートセンサは、センサ自体が
高価であり、また、温度変化に対する出力安定性に欠け
ることから、実際の自動車のヨー角速度検出に適用され
ることはなかった。
【０００３】これに対し、特開昭６３−２１８８６６号
公報記載の従来技術では、車両の左右の対地速度を検出
する車輪速度センサを設け、両車輪速度センサからの車
両の左右対地速度差を演算することにより、ヨー角速度
を求めており、ヨーレートセンサよりは安価な技術を提
案している。
公報記載の従来技術では、車両の左右の対地速度を検出
する車輪速度センサを設け、両車輪速度センサからの車
両の左右対地速度差を演算することにより、ヨー角速度
を求めており、ヨーレートセンサよりは安価な技術を提
案している。
【０００４】また、特開昭６２−７０７６６号，特開昭
６４−１２２７２号公報記載の従来技術では、運動体の
二ヶ所にＧ（加速度）センサを検出軸が平行になるよう
に固定し、両Ｇセンサの出力差から、上記運動体の角加
速度を計算している。そして、この角加速度を積分する
ことで、ヨー角速度を求めている。これも、ヨーレート
センサよりは安価な技術を提案するものである。
６４−１２２７２号公報記載の従来技術では、運動体の
二ヶ所にＧ（加速度）センサを検出軸が平行になるよう
に固定し、両Ｇセンサの出力差から、上記運動体の角加
速度を計算している。そして、この角加速度を積分する
ことで、ヨー角速度を求めている。これも、ヨーレート
センサよりは安価な技術を提案するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した左右
車輪速の差を用いる方法は、車輪速度が車両の対地速度
と異なる状態、すなわち車輪がスリップしている状態で
は、正確なヨー角速度を得ることができないという問題
がある。加速時の車輪スリップ状態では、駆動輪のみが
スリップして、従動輪はスリップしていないので、従動
輪の車輪速度を用いればこの問題を解決することができ
る。しかし、制動時の車輪スリップ状態では、すべての
車輪がスリップするため、従動輪の車輪速度を用いて
も、計算したヨー角速度と実際のヨー角速度との誤差は
大きくなってしまう。特に、ＡＢＳ作動中は、車輪速度
の時間的変化が大きく、計算したヨー角速度の誤差は大
である。
車輪速の差を用いる方法は、車輪速度が車両の対地速度
と異なる状態、すなわち車輪がスリップしている状態で
は、正確なヨー角速度を得ることができないという問題
がある。加速時の車輪スリップ状態では、駆動輪のみが
スリップして、従動輪はスリップしていないので、従動
輪の車輪速度を用いればこの問題を解決することができ
る。しかし、制動時の車輪スリップ状態では、すべての
車輪がスリップするため、従動輪の車輪速度を用いて
も、計算したヨー角速度と実際のヨー角速度との誤差は
大きくなってしまう。特に、ＡＢＳ作動中は、車輪速度
の時間的変化が大きく、計算したヨー角速度の誤差は大
である。
【０００６】２つのＧセンサの出力差でヨー角加速度を
求め、それを積分してヨー角速度を求める方法は、積分
時に誤差が積算されていくので、長時間にわたってヨー
角速度を検出すると、誤差が大きくなってしまい、これ
を使用して各種制御を行うには不安がある。
求め、それを積分してヨー角速度を求める方法は、積分
時に誤差が積算されていくので、長時間にわたってヨー
角速度を検出すると、誤差が大きくなってしまい、これ
を使用して各種制御を行うには不安がある。
【０００７】本発明の目的は、検出精度が高くしかも安
価な車両のヨー角速度検出方法を提供することにある。
価な車両のヨー角速度検出方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的は、左右の車輪
速度センサと、２つのＧセンサとを備え、制動時以外に
は、左右の車輪速度差によるヨー角速度を真のヨー角速
度とみなし、このときＧセンサの値をもとに算出したヨ
ー角速度は無視し、逆に、制動時には、２つのＧセンサ
の値をもとに算出したヨー角速度を真のヨー角速度とみ
なし、このとき左右の車輪速度差によるヨー角速度の値
は無視することで、達成される。
速度センサと、２つのＧセンサとを備え、制動時以外に
は、左右の車輪速度差によるヨー角速度を真のヨー角速
度とみなし、このときＧセンサの値をもとに算出したヨ
ー角速度は無視し、逆に、制動時には、２つのＧセンサ
の値をもとに算出したヨー角速度を真のヨー角速度とみ
なし、このとき左右の車輪速度差によるヨー角速度の値
は無視することで、達成される。
【０００９】
【作用】加速・減速・定速走行を含む非制動時には、左
右の従動輪の速度差でヨー角速度を検出する。このとき
の車輪速は車体の速度とみなしてよいから、求められる
ヨー角速度は正確である。
右の従動輪の速度差でヨー角速度を検出する。このとき
の車輪速は車体の速度とみなしてよいから、求められる
ヨー角速度は正確である。
【００１０】制動時には２つのＧセンサの値をもとにヨ
ー角速度を算出する。このとき、車輪がロックしていよ
うと、ＡＢＳの動作で車輪速が急変していようと、加速
度には影響がでないので、正確にヨー角速度を検出する
ことができる。また、積算誤差については、一回の制動
時間が長くても２０秒程度であるため、誤差の影響は少
ない。
ー角速度を算出する。このとき、車輪がロックしていよ
うと、ＡＢＳの動作で車輪速が急変していようと、加速
度には影響がでないので、正確にヨー角速度を検出する
ことができる。また、積算誤差については、一回の制動
時間が長くても２０秒程度であるため、誤差の影響は少
ない。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例を、自動車のヨー角
加速度検出に適用した場合について、図面を参照して説
明する。図１は、角速度検出装置の構成図である。車体
８の前後方向をＸ軸，左右方向をＹ軸，上下方向をＺ軸
とするとき、第一のＧセンサ４と第二のＧセンサ５を車
体のＹ軸方向に２ｒなる距離をとって配置し、それぞれ
の加速度検出方向がＸ軸方向となるように固定する。
加速度検出に適用した場合について、図面を参照して説
明する。図１は、角速度検出装置の構成図である。車体
８の前後方向をＸ軸，左右方向をＹ軸，上下方向をＺ軸
とするとき、第一のＧセンサ４と第二のＧセンサ５を車
体のＹ軸方向に２ｒなる距離をとって配置し、それぞれ
の加速度検出方向がＸ軸方向となるように固定する。
【００１２】先ず、Ｇセンサによるヨー角加速度の検出
原理を説明する。車体８に、図１に示す角加速度ω’が
発生すると、第一のＧセンサ４では負方向に、第二のＧ
センサ５では正方向に加速度が発生する。発生する加速
度の絶対値は次の数式１で表せる。
原理を説明する。車体８に、図１に示す角加速度ω’が
発生すると、第一のＧセンサ４では負方向に、第二のＧ
センサ５では正方向に加速度が発生する。発生する加速
度の絶対値は次の数式１で表せる。
【００１３】
【数１】Ｇ（ω’） ＝ ｒ＊ω’ Ｇ（ω’）・・・・ ω’により発生する加速度 ｒ ・・・・ 車体中心６と加速度センサとの間の距
離 ω’ ・・・・ ヨー角加速度。
離 ω’ ・・・・ ヨー角加速度。
【００１４】各々の加速度センサで検出する加速度は、
実際には重心点での前後方向加速度（これをＧｂｘとす
る。）を考慮すると、Ｇセンサ４では次式２のようにな
る。
実際には重心点での前後方向加速度（これをＧｂｘとす
る。）を考慮すると、Ｇセンサ４では次式２のようにな
る。
【００１５】
【数２】ＧL ＝ Ｇｂｘ − ｒ＊ω’ ＧL ・・・・ Ｇセンサ４で計測する加速度 Ｇｂｘ ・・・・ 車両重心点での前後方向加速度。
【００１６】また、加速度センサ５では、数式２の第２
項の符号だけが反対となる次式４で表される。
項の符号だけが反対となる次式４で表される。
【００１７】
【数３】ＧR ＝ Ｇｂｘ ＋ ｒ＊ω’ ＧR ・・・・ 加速度センサ５で計測する加速度。
【００１８】ヨー角加速度は、上記の測定値ＧL，ＧRを
用いて次式４により求められる。
用いて次式４により求められる。
【００１９】
【数４】ω’ ＝ （ＧR−ＧL）／２ｒ
。
。
【００２０】つまり、原理的には数式４を演算すれば、
ヨー角加速度を求めることができる。さらに、ヨー角速
度を求めるには、前出のヨー角加速度を時間で積分すれ
ばよい。
ヨー角加速度を求めることができる。さらに、ヨー角速
度を求めるには、前出のヨー角加速度を時間で積分すれ
ばよい。
【００２１】次に、左右の従動輪の車輪速差によるヨー
角速度の検出について説明する。必要となる構成は、車
輪１a〜１dと、各車輪と一緒に回る金属歯車２a〜２d
と、磁束の変化を正弦波電圧に変換する車輪速センサ３
a〜３dと、信号処理，演算を行う制御装置２９である。
角速度の検出について説明する。必要となる構成は、車
輪１a〜１dと、各車輪と一緒に回る金属歯車２a〜２d
と、磁束の変化を正弦波電圧に変換する車輪速センサ３
a〜３dと、信号処理，演算を行う制御装置２９である。
【００２２】図１の車両８が後輪駆動車であるとする。
角速度ωにて半径Ｒの円旋回をおこなっているとすれ
ば、右側の従動輪１aの速度ＶWRは、次式５で表され
る。
角速度ωにて半径Ｒの円旋回をおこなっているとすれ
ば、右側の従動輪１aの速度ＶWRは、次式５で表され
る。
【００２３】
【数５】ＶWR ＝ （Ｒ＋ｒ）＊ω ＶWR ・・・・ 右側従動輪の車輪速度 Ｒ ・・・・ 車両の旋回半径（旋回中心７と車両重
心６との間の距離） ω ・・・・ ヨー角速度。
心６との間の距離） ω ・・・・ ヨー角速度。
【００２４】また、左側の従動輪１bの速度ＶWLは、図
１の場合、次式６で示されるように、右側より小さくな
る。
１の場合、次式６で示されるように、右側より小さくな
る。
【００２５】
【数６】ＶWL ＝ （Ｒ−ｒ）＊ω ＶWL ・・・・ 左側従動輪の車輪速度。
【００２６】数式５と数式６より、
【００２７】
【数７】ω ＝ （ＶWR − ＶWL）／２ｒ
。
。
【００２８】この数式７によれば、ヨー角速度ωは、左
右の従動輪の速度差に比例することがわかる。以上が、
２つのＧセンサまたは２つの車輪速センサからの車両の
ヨー角速度の算出方法の物理的観点による説明である。
右の従動輪の速度差に比例することがわかる。以上が、
２つのＧセンサまたは２つの車輪速センサからの車両の
ヨー角速度の算出方法の物理的観点による説明である。
【００２９】次に、図２のブロック図により、ハード構
成と信号の流れについて説明する。演算処理の中心とな
るのはマイクロ・コンピュータ２８（以下、マイコンと
いう。）である。マイコン２８は、例えば自動車のＡＢ
Ｓ（アンチスキッド・ブレーキ・システム）や４ＷＳ
（４輪操舵制御装置）など他の目的の計算機を用いて、
角速度の演算処理をソフトの形で組み込んでもよい。ま
た、マイコン２８はＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロ
セッサ）であってもよい。
成と信号の流れについて説明する。演算処理の中心とな
るのはマイクロ・コンピュータ２８（以下、マイコンと
いう。）である。マイコン２８は、例えば自動車のＡＢ
Ｓ（アンチスキッド・ブレーキ・システム）や４ＷＳ
（４輪操舵制御装置）など他の目的の計算機を用いて、
角速度の演算処理をソフトの形で組み込んでもよい。ま
た、マイコン２８はＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロ
セッサ）であってもよい。
【００３０】信号の流れを追うと、Ｇセンサ４，５の検
出信号は、Ａ／Ｄ変換器２２によりデジタル信号に変換
され、マイコン２８に入力される。マイコン２８の中で
は、２つの加速度信号の差が取られ、係数手段２４によ
り係数（１／２ｒ）が乗じられてヨー角加速度ω'Gが算
出され、さらに、積分手段２６にて積分されることによ
って、ヨー角速度ωGが得られる。
出信号は、Ａ／Ｄ変換器２２によりデジタル信号に変換
され、マイコン２８に入力される。マイコン２８の中で
は、２つの加速度信号の差が取られ、係数手段２４によ
り係数（１／２ｒ）が乗じられてヨー角加速度ω'Gが算
出され、さらに、積分手段２６にて積分されることによ
って、ヨー角速度ωGが得られる。
【００３１】車輪速センサ３a，３bの信号は、波形整形
器２３にて正弦波から矩形波に変換され、マイコン２８
に入力される。マイコン２８の中では、２つの車輪速度
信号の差がとられ、係数手段２５にて係数（１／２ｒ）
が乗じられ、ヨー角速度ωvが得られる。
器２３にて正弦波から矩形波に変換され、マイコン２８
に入力される。マイコン２８の中では、２つの車輪速度
信号の差がとられ、係数手段２５にて係数（１／２ｒ）
が乗じられ、ヨー角速度ωvが得られる。
【００３２】２つのＧセンサ４，５の検出値から算出し
たヨー角速度ωGと、２つの車輪速度センサ３a，３bの
検出値から算出したヨー角速度ωvは、車両の運転状態
によっていずれか一方が実際のヨー角速度と異なること
がある。そこで、本実施例では、車両の運転状態に応じ
て、精度良く実際のヨー角速度を現している方のヨー角
速度ωGまたはωvを選択し、選択したヨー角速度を用い
て制御を行う。
たヨー角速度ωGと、２つの車輪速度センサ３a，３bの
検出値から算出したヨー角速度ωvは、車両の運転状態
によっていずれか一方が実際のヨー角速度と異なること
がある。そこで、本実施例では、車両の運転状態に応じ
て、精度良く実際のヨー角速度を現している方のヨー角
速度ωGまたはωvを選択し、選択したヨー角速度を用い
て制御を行う。
【００３３】本実施例では、車両の制動時には、Ｇセン
サから求めたヨー角速度ωGを選択し、非制動時には、
車輪速センサから求めたヨー角速度ωvを選択する。ス
イッチ２７は、制動時か非制動時かの条件判定を行っ
て、ヨー角速度ωG，ωvの選択を行う。このときの条件
判定には、例えば、ブレーキランプスイッチ２１の信号
を用いることができる。
サから求めたヨー角速度ωGを選択し、非制動時には、
車輪速センサから求めたヨー角速度ωvを選択する。ス
イッチ２７は、制動時か非制動時かの条件判定を行っ
て、ヨー角速度ωG，ωvの選択を行う。このときの条件
判定には、例えば、ブレーキランプスイッチ２１の信号
を用いることができる。
【００３４】次に、マイコン２８の内部処理で、制御に
使用するヨー角速度を算出する方法について、図３のフ
ローチャートに従って説明する。本フローチャートは、
ＳＴＡＲＴからＥＮＤまでの処理を一定時間毎の割り込
みで行うものとする。
使用するヨー角速度を算出する方法について、図３のフ
ローチャートに従って説明する。本フローチャートは、
ＳＴＡＲＴからＥＮＤまでの処理を一定時間毎の割り込
みで行うものとする。
【００３５】ステップ３１では、ブレーキランプがオン
かオフかを判定する。これは、車両が制動状態にあるか
非制動状態にあるかを判別するためである。非制動状態
である場合には車輪速センサ側を選択するため、、ステ
ップ３５にて、前記数式７の計算をしてヨー角速度ωv
を求める。次のステップ３６では、Ｇセンサによるヨー
角加速度を積分するときに用いる積分初期値ω0とし
て、このωvの値を保存する。最後に、ステップ３７で
は真のヨー角速度ωとしてωvの値を代入する。
かオフかを判定する。これは、車両が制動状態にあるか
非制動状態にあるかを判別するためである。非制動状態
である場合には車輪速センサ側を選択するため、、ステ
ップ３５にて、前記数式７の計算をしてヨー角速度ωv
を求める。次のステップ３６では、Ｇセンサによるヨー
角加速度を積分するときに用いる積分初期値ω0とし
て、このωvの値を保存する。最後に、ステップ３７で
は真のヨー角速度ωとしてωvの値を代入する。
【００３６】制動状態である場合にはＧセンサ側を選択
するため、ステップ３２にて数式４の計算をしてヨー角
加速度ωG'を求める。次のステップ３３では、ヨー角加
速度ωG'の積分を行うが、このときの積分初期値ω0と
しては、ブレーキランプがオンになる直前の前記ωvの
値を用いる。最後に、ステップ３４では、真のヨー角速
度ωとしてωGの値を代入する。
するため、ステップ３２にて数式４の計算をしてヨー角
加速度ωG'を求める。次のステップ３３では、ヨー角加
速度ωG'の積分を行うが、このときの積分初期値ω0と
しては、ブレーキランプがオンになる直前の前記ωvの
値を用いる。最後に、ステップ３４では、真のヨー角速
度ωとしてωGの値を代入する。
【００３７】このように、制動時にはＧセンサ側、非制
動時には車輪速センサ側を選択することで、両方の欠点
を相補することができ、常に正確なヨー角速度を得るこ
とが可能となる。
動時には車輪速センサ側を選択することで、両方の欠点
を相補することができ、常に正確なヨー角速度を得るこ
とが可能となる。
【００３８】次に、上述したヨー角速度検出装置を、ア
ンチスキッド制御装置に応用した実施例について、図４
を用いて説明する。前右輪1a，前左輪1b，後右輪1c，後
左輪1dには、それぞれブレーキ液圧を車輪に伝達するホ
イールシリンダ43a〜43dと、車輪速センサ3a〜3dが設置
されている。ホイールシリンダ43a〜43dに供給するブレ
ーキ液圧は、ブレーキペダル47から操作されることによ
ってマスターシリンダ44内で圧力が発生し、これを油圧
ユニット45に伝達し、この油圧ユニット45を介して各ホ
イールシリンダ43a〜43dへ油圧を伝える。
ンチスキッド制御装置に応用した実施例について、図４
を用いて説明する。前右輪1a，前左輪1b，後右輪1c，後
左輪1dには、それぞれブレーキ液圧を車輪に伝達するホ
イールシリンダ43a〜43dと、車輪速センサ3a〜3dが設置
されている。ホイールシリンダ43a〜43dに供給するブレ
ーキ液圧は、ブレーキペダル47から操作されることによ
ってマスターシリンダ44内で圧力が発生し、これを油圧
ユニット45に伝達し、この油圧ユニット45を介して各ホ
イールシリンダ43a〜43dへ油圧を伝える。
【００３９】油圧ユニット45には、各車輪1a〜1dへ伝え
るブレーキ液圧の増圧，保持，減圧を行う電磁弁45a〜4
5dが配置され、制御装置46からの制御指令を受けて動作
する。またこの他に、制御装置46への入力信号を与える
センサとしては、車輪速センサ3a〜3dと、ハンドル49の
回転位置を検出する操舵角センサ48と、車両の前後Ｇを
検出する加速度センサ4，5が設けられている。更に、出
力としては、油圧電磁弁45a〜45dを駆動する図示しない
複数のトランジスタを備える。
るブレーキ液圧の増圧，保持，減圧を行う電磁弁45a〜4
5dが配置され、制御装置46からの制御指令を受けて動作
する。またこの他に、制御装置46への入力信号を与える
センサとしては、車輪速センサ3a〜3dと、ハンドル49の
回転位置を検出する操舵角センサ48と、車両の前後Ｇを
検出する加速度センサ4，5が設けられている。更に、出
力としては、油圧電磁弁45a〜45dを駆動する図示しない
複数のトランジスタを備える。
【００４０】このアンチスキッド制御装置の基本動作に
ついて説明する。従来よりアンチスキッド制御装置につ
いては種々のシステムがあり報告されているが、基本と
なる動作は同じである。各車輪速センサ3a〜3dによって
得られる各車輪速値と車体速度とを、ここでは仮に、 Ｖfr ： 前右輪の車輪速値 Ｖfl ： 前左輪の車輪速値 Ｖrr ： 後右輪の車輪速値 Ｖrl ： 後左輪の車輪速値 Ｖ ： 車体の速度 とし、また、各車輪のスリップ率を以下の式８〜１１と
する。
ついて説明する。従来よりアンチスキッド制御装置につ
いては種々のシステムがあり報告されているが、基本と
なる動作は同じである。各車輪速センサ3a〜3dによって
得られる各車輪速値と車体速度とを、ここでは仮に、 Ｖfr ： 前右輪の車輪速値 Ｖfl ： 前左輪の車輪速値 Ｖrr ： 後右輪の車輪速値 Ｖrl ： 後左輪の車輪速値 Ｖ ： 車体の速度 とし、また、各車輪のスリップ率を以下の式８〜１１と
する。
【００４１】
【数８】 Ｓfr = (Ｖ − Ｖfr)／Ｖ ： 前右輪のスリップ率
【００４２】
【数９】 Ｓfl = (Ｖ − Ｖfl)／Ｖ ： 前左輪のスリップ率
【００４３】
【数１０】 Ｓrr = (Ｖ − Ｖrr)／Ｖ ： 後右輪のスリップ率
【００４４】
【数１１】Ｓrl = (Ｖ − Ｖrl)／Ｖ ： 後左輪の
スリップ率。
スリップ率。
【００４５】図７に示すμ-Ｓ特性で、摩擦係数が最大
となるように、各車輪のスリップ率を0.2付近に設定
し、スリップ率が大きな時には電磁弁45a〜45dを動作さ
せ、ホイールシリンダ43a〜43dの液圧を減圧する。この
結果、車輪速は車体の速度まで次第に引き上げられるた
め、スリップ率は小さくなる。
となるように、各車輪のスリップ率を0.2付近に設定
し、スリップ率が大きな時には電磁弁45a〜45dを動作さ
せ、ホイールシリンダ43a〜43dの液圧を減圧する。この
結果、車輪速は車体の速度まで次第に引き上げられるた
め、スリップ率は小さくなる。
【００４６】また、スリップ率がきわめて小さな値の時
には、ホイールシリンダ43a〜43dの液圧を増加させ、車
輪に制動トルクをかけスリップ率を上昇させている。
には、ホイールシリンダ43a〜43dの液圧を増加させ、車
輪に制動トルクをかけスリップ率を上昇させている。
【００４７】このように、ホイールシリンダ43a〜43dの
液圧を変化させることを繰り返し、スリップ率を所定の
値に近づけ、制動力を最大とし、かつ、走行時の安定に
寄与する横抗力をも低めることなく安定に制動すること
ができるのである。
液圧を変化させることを繰り返し、スリップ率を所定の
値に近づけ、制動力を最大とし、かつ、走行時の安定に
寄与する横抗力をも低めることなく安定に制動すること
ができるのである。
【００４８】しかしながら、上述の動作は、４つの車輪
が同じ路面に存在することを想定している。図６に示す
ように、各々の車輪から得られる制動力を Ｆfr ： 前右輪の制動力 Ｆfl ： 前左輪の制動力 Ｆrr ： 後右輪の制動力 Ｆrl ： 後左輪の制動力 とする。車輪にかかる垂直荷重Ｗf，Ｗrに左右の差がな
く、しかも路面の摩擦係数μが同じであるとすれば
が同じ路面に存在することを想定している。図６に示す
ように、各々の車輪から得られる制動力を Ｆfr ： 前右輪の制動力 Ｆfl ： 前左輪の制動力 Ｆrr ： 後右輪の制動力 Ｆrl ： 後左輪の制動力 とする。車輪にかかる垂直荷重Ｗf，Ｗrに左右の差がな
く、しかも路面の摩擦係数μが同じであるとすれば
【００４９】
【数１２】Ｆfl = Ｆfr = μ・Ｗｆ
【００５０】
【数１３】Ｆｒｌ ＝ Ｆrr = μ・Ｗr
。
。
【００５１】となり、差を持たない。このため、車両に
横方向に働く力が発生せず、車両の操向安定性が得られ
る。
横方向に働く力が発生せず、車両の操向安定性が得られ
る。
【００５２】しかし、路面の摩擦係数μが、左右輪で差
がある場合、例えば右側の路面μが高い場合、つまり、
図６に示す路面μが、μr＞μlの場合
がある場合、例えば右側の路面μが高い場合、つまり、
図６に示す路面μが、μr＞μlの場合
【００５３】
【数１４】Ｆfr = μr・Ｗf ＞ Ｆfl = μl・Ｗf
【００５４】
【数１５】Ｆrr = μr・Ｗr ＞ Ｆrl = μl・Ｗr
。
。
【００５５】となり、車両の重心位置回りに
【００５６】
【数１６】 Ｍb = Ｌr(Ｆfr + Ｆrr) - Ｌl(Ｆfl + Ｆrl) -Ｌa(Ｃfr + Ｃfl) - Ｌb(Ｃrr + Ｃrl)
。
。
【００５７】なるモーメントが発生する。ここで、Ｃf
r，Ｃfl，Ｃrr，Ｃrlは、前右，前左，後右，後左の車
輪が発生するコーナリングフォースであり、その最大値
は、図７における横抗力の値以下となっている。
r，Ｃfl，Ｃrr，Ｃrlは、前右，前左，後右，後左の車
輪が発生するコーナリングフォースであり、その最大値
は、図７における横抗力の値以下となっている。
【００５８】ここで、
【００５９】
【数１７】Ｌr(Ｆfr + Ｆrr) - Ｌl(Ｆfl + Ｆrr) ＜ Ｌa(Ｃfr + Ｃfl) + Ｌb(Ｃrr + Ｃrl)
。
。
【００６０】の時には、左右輪の制動力差によるモーメ
ントの発生は、タイヤの横抗力によって打ち消され、実
際、車両にヨーモーメントすなわちヨーが発生すること
はない。
ントの発生は、タイヤの横抗力によって打ち消され、実
際、車両にヨーモーメントすなわちヨーが発生すること
はない。
【００６１】しかし、左右のμの差が大きくなるに従い
【００６２】
【数１８】Ｌr(Ｆfr + Ｆrr) - Ｌl(Ｆfl + Ｆrr) ＞ Ｌa(Ｃfr + Ｃfl) + Ｌb(Ｃrr + Ｃrl)
。
。
【００６３】となり、ヨーが発生する。このヨーは、運
転者のハンドル操作によって発生したものではなく、路
面の状態によって発生したものであるため、運転者の意
志に反するものである。また、運転者にとって予期せぬ
ことであるので、突然のヨー発生により事故を引き起こ
すケースもある。
転者のハンドル操作によって発生したものではなく、路
面の状態によって発生したものであるため、運転者の意
志に反するものである。また、運転者にとって予期せぬ
ことであるので、突然のヨー発生により事故を引き起こ
すケースもある。
【００６４】この対策として、以下に示すヨー角速度を
フィードバックしたアンチスキッド制御システムが有効
である。これを図５の制御ブロック図を用いて説明す
る。
フィードバックしたアンチスキッド制御システムが有効
である。これを図５の制御ブロック図を用いて説明す
る。
【００６５】図３のフローチャートにて算出したヨー角
加速度ωは、ハンドル舵角をもとにしてつくられた目標
（規範）ヨー角速度と比較される。一般に、ハンドル舵
角がヨー角速度に比例することが知られており、比例分
をステップ51で発生させて、ハンドル舵角θから規範ヨ
ー角速度ωRを生成する。規範ヨー角加速度ωRを、図３
のフローチャートで算出されたヨー角速度ωと比較し、
その偏差βを求める。
加速度ωは、ハンドル舵角をもとにしてつくられた目標
（規範）ヨー角速度と比較される。一般に、ハンドル舵
角がヨー角速度に比例することが知られており、比例分
をステップ51で発生させて、ハンドル舵角θから規範ヨ
ー角速度ωRを生成する。規範ヨー角加速度ωRを、図３
のフローチャートで算出されたヨー角速度ωと比較し、
その偏差βを求める。
【００６６】次に、このヨー角速度偏差βに基づき、各
々の車輪の目標スリップ率Ｓfrt，Ｓflt，Ｓrrt，Ｓrlt
を、各ブロック52a〜52dにより求める。これらのブロッ
クには、ヨー角速度偏差βから目標スリップ率を求める
テーブルがあり、図５に示したような形になっている。
々の車輪の目標スリップ率Ｓfrt，Ｓflt，Ｓrrt，Ｓrlt
を、各ブロック52a〜52dにより求める。これらのブロッ
クには、ヨー角速度偏差βから目標スリップ率を求める
テーブルがあり、図５に示したような形になっている。
【００６７】このテーブルの本質的な意味は、車両に目
標ヨー各加速度ωRよりも右回りのヨー角速度が発生し
たときには、右側の車輪の目標スリップ率を下げること
にある。この結果、図７の説明では右側の車輪の目標ス
リップ率は0.2付近であったものが、0.1以下に下げら
れ、右側の車輪の摩擦係数μが小さくなり、車両に左回
りのヨーモーメントが発生する。
標ヨー各加速度ωRよりも右回りのヨー角速度が発生し
たときには、右側の車輪の目標スリップ率を下げること
にある。この結果、図７の説明では右側の車輪の目標ス
リップ率は0.2付近であったものが、0.1以下に下げら
れ、右側の車輪の摩擦係数μが小さくなり、車両に左回
りのヨーモーメントが発生する。
【００６８】次に、夫々の次段のブロック53a〜53dで
は、推定車体速Ｖ，目標スリップ率Ｓfrt，Ｓflt，Ｓrr
t，Ｓrlt及び各車輪速から、目標車輪速値を次式１９に
て算出する。
は、推定車体速Ｖ，目標スリップ率Ｓfrt，Ｓflt，Ｓrr
t，Ｓrlt及び各車輪速から、目標車輪速値を次式１９に
て算出する。
【００６９】
【数１９】Ｖfrt = Ｖ * (1 - Ｓfrt) 添字flt,rrt,rltについても同じ計算式となる。
【００７０】これらの目標車輪速値と実際の車輪速値と
の差により、各電磁弁45a〜45dの増圧，保持，減圧を決
定する。
の差により、各電磁弁45a〜45dの増圧，保持，減圧を決
定する。
【００７１】次に、各車輪を上記の目標スリップ率に制
御する演算について、図８，図９を参照して説明する。
御する演算について、図８，図９を参照して説明する。
【００７２】図８は、前記の数式１９に目標スリップ率
を代入して得た目標車輪速Ｖfrtを制御する動作の説明
図である。図８中のA〜Dは、油圧バルブ動作の条件を示
している。
を代入して得た目標車輪速Ｖfrtを制御する動作の説明
図である。図８中のA〜Dは、油圧バルブ動作の条件を示
している。
【００７３】 A条件 ・・・・ 車輪の加速度Ｇfr ＜ ＧLで保持 B条件 ・・・・ 車輪速Ｖfr ＜ 目標車輪速Ｖfrtで減圧 C条件 ・・・・ 車輪の加速度Ｇfr ＞ ＧHで保持 D条件 ・・・・ A,B,C条件以外で増圧。
【００７４】上記の条件をフローチャートにて示すと図
９のようになる。なお本ルーチンは例えばΔＴ( = 10m
s)毎に演算される。先ず、ステップ901では、目標車輪
速を演算する。次のステップ902では、車輪加速度を演
算するが、１回前に演算したＶfrとの差から求める。ス
テップ903では、図８中のB条件判定を行う。ステップ90
4では、図８中のC条件判定を行う。ステップ905では、
図８中のA条件判定を行う。ここで、A〜C条件にあては
まらなかったときは、D条件となり、電磁弁は増圧状態
となる。
９のようになる。なお本ルーチンは例えばΔＴ( = 10m
s)毎に演算される。先ず、ステップ901では、目標車輪
速を演算する。次のステップ902では、車輪加速度を演
算するが、１回前に演算したＶfrとの差から求める。ス
テップ903では、図８中のB条件判定を行う。ステップ90
4では、図８中のC条件判定を行う。ステップ905では、
図８中のA条件判定を行う。ここで、A〜C条件にあては
まらなかったときは、D条件となり、電磁弁は増圧状態
となる。
【００７５】以上、前右車輪を例にとり図５のブロック
53aについて説明したが、他のブロック53b〜53dについ
ても同様の処理を行い、車輪速を目標車輪速に追従させ
る。
53aについて説明したが、他のブロック53b〜53dについ
ても同様の処理を行い、車輪速を目標車輪速に追従させ
る。
【００７６】尚、図９のフローチャートに示した処理
は、実際にはマイコン２８によっておこなわれる。
は、実際にはマイコン２８によっておこなわれる。
【００７７】
【発明の効果】本発明によれば、非制動時には、左右の
車輪速度差によるヨー角速度を真のヨー角速度とみな
し、このときＧセンサの値をもとに算出したヨー角速度
は無視するので、長時間のヨー角速度検出をおこなって
も誤差が増大することはない。
車輪速度差によるヨー角速度を真のヨー角速度とみな
し、このときＧセンサの値をもとに算出したヨー角速度
は無視するので、長時間のヨー角速度検出をおこなって
も誤差が増大することはない。
【００７８】逆に、制動時には２つのＧセンサの値をも
とに算出したヨー角速度を真のヨー角速度とみなし、左
右の車輪速度差によるヨー角速度の値は無視する。従っ
て、車輪がロックしていようと、ＡＢＳの動作で車輪速
が急変していようと、加速度には影響がでないので、正
確にヨー角速度を検出することができる。また、積算誤
差については、一回の制動時間が長くても２０秒程度で
あるため誤差の大きさは無視できる。
とに算出したヨー角速度を真のヨー角速度とみなし、左
右の車輪速度差によるヨー角速度の値は無視する。従っ
て、車輪がロックしていようと、ＡＢＳの動作で車輪速
が急変していようと、加速度には影響がでないので、正
確にヨー角速度を検出することができる。また、積算誤
差については、一回の制動時間が長くても２０秒程度で
あるため誤差の大きさは無視できる。
【図１】角速度検出装置の構成図である。
【図２】角速度検出装置のブロック構成図である。
【図３】制御手順のフローチャートである。
【図４】アンチスキッド制御システムの構成図である。
【図５】図４に示すアンチスキッド制御システムの制御
ブロック図である。
ブロック図である。
【図６】ヨーモーメント発生を示す図である。
【図７】μ-ｓ特性図である。
【図８】車輪速制御の動作説明図である。
【図９】車輪速制御のフローチャートである。
1a〜1d…車輪、3a〜3b…車輪速センサ、4,5…Ｇセン
サ、28…マイコン、45…油圧ユニット、46…制御装置、
52a〜52d…目標スリップ率テーブル。
サ、28…マイコン、45…油圧ユニット、46…制御装置、
52a〜52d…目標スリップ率テーブル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅原 早人 茨城県勝田市大字高場字鹿島谷津2477番 地３ 日立オートモティブエンジニアリ ング株式会社内 審査官 秋田 将行 (56)参考文献 特開 平４−133825（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−136708（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−269064（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−85321（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−204059（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−70766（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−33071（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01P 7/00 G01P 15/00
Claims (4)
- 【請求項１】 車両の進行方向に直角な方向に距離を隔
てて配置され且つ各々の検出方向が車両進行方向に平行
となるように取り付けられた２つの加速度センサと、車
両の左右の車輪の速度を夫々検出する車輪速度センサと
を搭載した車両において、車両の運転状態が制動時であ
るか非制動時であるかを判定し、運転状態が制動時であ
ると判定したときは前記２つの加速度センサの出力の差
分からヨー角加速度を求めこれを積分してヨー角速度を
求め、運転状態が非制動時であると判定したときは前記
車輪速度センサの検出した左右の車輪速度の差からヨー
角速度を求めることを特徴とする車両のヨー角速度検出
方法。 - 【請求項２】 車両の進行方向に直角な方向に距離を隔
てて配置され且つ各々の検出方向が車両進行方向に平行
となるように取り付けられた２つの加速度センサと、車
両の左右の車輪の速度を夫々検出する車輪速度センサと
を搭載した車両において、車両の運転状態が制動時であ
るか非制動時であるかを判定し、運転状態が制動時であ
ると判定したときは前記２つの加速度センサの出力の差
分からヨー角加速度を求めこれを積分してヨー角速度を
求め、運転状態が非制動時であると判定したときは前記
車輪速度センサの検出した左右の車輪速度の差からヨー
角速度を求め、車両が非制動状態から制動状態に移行し
たときの前記積分の初期値として直前の非制動時に求め
たヨー角速度の値を用いることを特徴とする車両のヨー
角速度検出方法。 - 【請求項３】 車両の進行方向に直角な方向に距離を隔
てて配置され且つ各々の検出方向が車両進行方向に平行
となるように取り付けられた２つの加速度センサと、車
両の左右の車輪の速度を夫々検出する車輪速度センサと
を搭載した車両において、車両がヨー運動をしたとき前
記２つの加速度センサの出力の差分からヨー角加速度ω
G'求めこれを積分してヨー角速度ωGを求め、左右の車
輪速度の差からヨー角速度ωvを求め、車両の制動時に
はヨー角速度として前記ωGを選択し、非制動時には前
記ωvを選択することを特徴とする車両のヨー角速度検
出方法。 - 【請求項４】 車両の進行方向に直角な方向に距離を隔
てて配置され且つ各々の検出方向が車両進行方向に平行
となるように取り付けられた２つの加速度センサと、車
両の左右の車輪の速度を夫々検出する車輪速度センサと
を搭載した車両において、車両がヨー運動をしたとき前
記２つの加速度センサの出力の差分からヨー角加速度ω
G'求めこれを積分してヨー角速度ωGを求め、左右の車
輪速度の差からヨー角速度ωvを求め、車両の制動時に
はヨー角速度として前記ωGを選択し、非制動時には前
記ωvを選択し、車両が非制動状態から制動状態に移行
したときは前記積分の初期値として直前の非制動時に求
めたヨー角速度ωvの値を用いることを特徴とする車両
のヨー角速度検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4171108A JP2766588B2 (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | 車両のヨー角速度検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4171108A JP2766588B2 (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | 車両のヨー角速度検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0611514A JPH0611514A (ja) | 1994-01-21 |
| JP2766588B2 true JP2766588B2 (ja) | 1998-06-18 |
Family
ID=15917124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4171108A Expired - Fee Related JP2766588B2 (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | 車両のヨー角速度検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2766588B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101315021B1 (ko) * | 2008-08-22 | 2013-10-14 | 주식회사 만도 | 차량용 움직임 감지장치 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19744725A1 (de) * | 1997-10-10 | 1999-04-15 | Itt Mfg Enterprises Inc | Verfahren zum Bestimmen von Zustandsgrößen eines Kraftfahrzeuges |
| WO1999035016A1 (de) * | 1997-12-30 | 1999-07-15 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Verfahren und bremsanlage zur regelung der fahrstabilität eines kraftfahrzeugs |
| JP4735230B2 (ja) * | 2005-12-15 | 2011-07-27 | 株式会社アドヴィックス | 車両安定化制御装置 |
| US7599779B2 (en) | 2006-03-08 | 2009-10-06 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Acceleration estimation device and vehicle |
| US7292925B1 (en) | 2006-03-08 | 2007-11-06 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Acceleration estimation device and vehicle |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0711531B2 (ja) * | 1987-04-27 | 1995-02-08 | 日本電装株式会社 | 車両用速度検出装置 |
| JPH04136708A (ja) * | 1990-09-25 | 1992-05-11 | Hitachi Ltd | ヨー角加速度検出装置とヨー運動制御装置及びヨー運動制御装置付車両 |
| JPH04133825A (ja) * | 1990-09-25 | 1992-05-07 | Hitachi Ltd | ヨー運動制御装置付車両とそのヨー運動制御装置 |
-
1992
- 1992-06-29 JP JP4171108A patent/JP2766588B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101315021B1 (ko) * | 2008-08-22 | 2013-10-14 | 주식회사 만도 | 차량용 움직임 감지장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0611514A (ja) | 1994-01-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2716435B2 (ja) | 路面車両の車両速度制御装置 | |
| JPH04292250A (ja) | アンチスキッド制御装置及びその制御方法 | |
| US6223116B1 (en) | Wheel slip angle detecting system for vehicle | |
| JP2753793B2 (ja) | 車両における車輪前後力制御方法 | |
| JPS6364861A (ja) | アンチスキツド制御装置 | |
| JP3946294B2 (ja) | 制動力制御装置 | |
| KR100811943B1 (ko) | 전기 자동차의 독립구동 주행 시스템과 그 제어 방법 | |
| US6035693A (en) | System for detecting abnormality of yaw rate sensor and lateral acceleration sensor | |
| JPH04358955A (ja) | アンチスキッド制御システムの安全装置 | |
| US5355717A (en) | Road surface condition sensor for controlling brakes | |
| JP2001206218A (ja) | 車両のブレーキフェード警告装置、ａ／ｔ車の走行制御装置及び電気自動車の走行制御装置 | |
| JPH092222A (ja) | 車両のブレーキ力配分制御方法 | |
| JP2766588B2 (ja) | 車両のヨー角速度検出方法 | |
| JP3827837B2 (ja) | 車両運動制御装置 | |
| JP2927899B2 (ja) | アンチスピンブレーキ制御装置 | |
| JPH01254463A (ja) | アンチスキッド制御装置 | |
| US6349256B1 (en) | Turning behavior state detecting system for vehicle | |
| JPS6343857A (ja) | 車両ブレ−キ装置 | |
| JPH0986203A (ja) | 車両におけるヨーモーメント制御方法 | |
| JP3527748B2 (ja) | 車両運動制御装置 | |
| JP4379039B2 (ja) | 車両の運動制御装置 | |
| JPS5918251A (ja) | アンチロック装置を備えた自動車の駆動力制御装置 | |
| JP2004161116A (ja) | 路面状態判定方法および装置、ならびに路面状態判定のプログラム | |
| JP3426512B2 (ja) | 車両の旋回挙動状態検出装置 | |
| JPH0579850A (ja) | 車両ヨーレート検出装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |