JP3622456B2 - 車載ヨーレートセンサの出力補正方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両が実質的に停止状態にあるときに、該車両に取り付けられているヨーレートセンサの出力を0点として補正する車載ヨーレートセンサの出力補正方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、車両の横方向の挙動を制御するために、車両にヨーレートセンサを取り付け、その出力を用いて前輪および/または後輪の操舵状態や、前後輪の制動力、あるいはサスペンション装置等を制御するようにしたものが種々提案されている。
【0003】
ところで、車載のヨーレートセンサは、周囲温度の変化や経時変化等によってその出力がドリフトする。このようにドリフトが生じると、所望の制御を正確に行うことができなくなることから、一般には、車両が実質的に停止状態にあるときのヨーレートセンサの出力を0点として補正するようにしている。
【0004】
また、車両が実質的に停止状態にあっても、例えば、立体駐車場に設置されているターンテーブル上に停止して回動を受けている場合は、その回動中、ヨーレートセンサの出力の絶対値が大きくなる。このため、上記の0点補正を行うにあたっては、例えば、特開平6−107208号公報に開示されているように、ヨーレートセンサの出力の大きさと所定の閾値とを比較し、ヨーレートセンサの出力が閾値を越えているときは、ターンテーブルによる回動と判定して、0点補正を中止するようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の補正方法にあっては、単に、ヨーレートセンサの出力の大きさと閾値との比較に基づいてターンテーブルによる回動を検出するようにしているため、ヨーレートセンサのドリフトが大きく、所定の閾値を越える場合には、車両がターンテーブル上になく、実質的に停止状態にあっても、ターンテーブルによる回動と誤判定され、0点補正が行われなくなる。このため、所望の制御を正確に行うことができなくなるという問題がある。
【0006】
そこで、本発明者は、種々実験検討したところ、ヨーレートセンサの出力は、車両がターンテーブルによる回動を受ける場合は急激に変化するのに対し、ドリフトによる場合は比較的緩やかに変化することに着目し、ヨーレートセンサの出力を微分すれば、その微分値に基づいてターンテーブルによる変化とドリフトとを正確に区別できることを確かめた。
【0007】
この発明は、かかる認識に基づいてなされたもので、車両が実質的に停止状態にあるときの回動を確実に検出でき、ヨーレートセンサの0点補正を常に正確にできる車載ヨーレートセンサの出力補正方法を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に係る発明は、車両が実質的に停止状態にあるときに、該車両に取り付けられているヨーレートセンサの出力を0点として補正するにあたり、
前記車両が実質的に停止状態にある期間中に、前記ヨーレートセンサの出力を微分する微分工程と、
この微分工程における微分値の絶対値と所定の閾値との比較に基づいて、前記車両の回動開始を検出する回動検出工程と、
この回動検出工程により前記車両の回動開始が検出された時点以降から前記車両が実質的に停止状態にある期間中は0点補正を中止する補正制御工程とを有することを特徴とするものである。
【0009】
請求項2に係る発明は、車両が実質的に停止状態にあるときに、該車両に取り付けられているヨーレートセンサの出力を0点として補正するにあたり、
前記車両が実質的に停止状態にある期間中に、前記ヨーレートセンサの出力を微分する微分工程と、
この微分工程における微分値と所定の閾値との比較に基づいて、前記微分値が前記所定の閾値以上になる時に、前記車両が回動を受けていると判定して、その時の微分値をバッファに格納し、前記微分値が再び前記所定の閾値以上になり、かつその時の微分値と前記バッファに格納されている微分値との極性が異なる時に、前記車両の回動が終了したと判定して、前記車両の回動期間を検出する回動検出工程と、
この回動検出工程での検出結果に基づいて、少なくとも前記車両の回動期間中は0点補正を中止する補正制御工程とを有することを特徴とするものである。
【0010】
請求項3に係る発明は、請求項2に記載の車載ヨーレートセンサの出力補正方法において、前記補正制御工程では、前記車両の回動終了後、所定時間経過するまでは0点補正の中止を継続し、前記所定時間経過後に0点補正を再開することを特徴とするものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。
図1は、この発明に係る車載ヨーレートセンサの出力補正方法を実施する横方向車両挙動制御装置の要部の一例の構成を示すものである。この横方向車両挙動制御装置は、操舵角と車速とから目標とする車両ヨーレートを演算し、その演算した目標ヨーレートと実際に車両に発生したヨーレートとを比較し、その偏差量が小さくなる方向に各輪に制動力を発生させて車両を安定化させるものである。例えば、目標ヨーレート<発生ヨーレートのときは、車両がオーバーステア状態にあると判断して、旋回の外輪側に制動力を発生させてオーバーステアを抑制する制御を行い、目標ヨーレート>発生ヨーレートのときは、車両がアンダーステア状態にあると判断して、旋回の内輪側に制動力を発生させて、アンダーステアを抑制する制御を行う。
【0012】
このため、図1に示す横方向車両挙動制御装置では、ステアリング(図示せず)の操舵角を検出する操舵角センサ1、車両の左右の前後輪2FR,2FL;2RR,2RLの各車輪速を検出する車輪速センサ3FR,3FL;3RR,3RL、および車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ4をそれぞれ設けて、それらの出力をエンジンコントロールユニット5に供給する。また、ブレーキペダル7に連結したマスターシリンダ8は、油圧管路9a,9bを介してブレーキ制御ユニット10に結合し、このブレーキ制御ユニット10と各輪2FR,2FL;2RR,2RLのブレーキ装置11FR,11FL;11RR,11RLとを、対応するブレーキ油圧経路12FR,12FL;12RR,12RLを介して連結する。なお、ブレーキ制御ユニット10には、各ブレーキ装置11FR,11FL;11RR,11RLに対応して電磁バルブやモータを設ける。
【0013】
このようにして、エンジンコントロールユニット5において、操舵角センサ1の出力と車輪速センサ3FR,3FL;3RR,3RLの出力とに基づいて目標ヨーレートを演算し、その演算した目標ヨーレートと車載のヨーレートセンサ4の出力とを比較し、その比較結果に基づいて偏差量が小さくなるように、ブレーキ制御ユニット10を制御して、各ブレーキ装置11FR,11FL;11RR,11RLによる各輪2FR,2FL;2RR,2RLの制動力を独立して制御する。
【0014】
上述した横方向車両挙動制御装置においては、車両が実質的に停止状態にあるときに、ヨーレートセンサ4の出力を0点として補正するが、この発明の第1実施形態においては、エンジンコントロールユニット5において、ヨーレートセンサ4の出力を微分し、その微分値の絶対値と所定の閾値との比較に基づいて車両の回動開始を検出し、車両の回動開始が検出された時点以降の当該停止状態における0点補正を中止する。
【0015】
以下、この発明の第1実施形態について、図2に示すフローチャート、および図3に示す波形図をも参照しながら説明する。先ず、ステップS1で車輪速センサ3FR,3FL;3RR,3RLの出力を取り込んで車速Vを読み込み、ステップS2で操舵角センサ1の出力を取り込んで操舵角θを読み込み、ステップS3でヨーレートセンサ4の出力を取り込んでヨーレートψ′を読み込む。なお、これら車速V、操舵角θおよびヨーレートψ′の読み込みは、それぞれ所定の周期、例えば10msで行うが、その順番は同時でも、任意の順番でもよい。その後、ステップS4で、読み込んだヨーレートψ′の微分値ψ″を算出する。
【0016】
次に、ステップS5で、V≒0で、かつ|θ|≦θsであるか否か、すなわち車両が実質的に停止状態、例えば2〜3km/h以下で、操舵角θが所定の角度θs、例えばθs=30°以下であるか否かを判断する。ここで、上記の条件を満足する場合には、次に、ステップS6で、0点補正の可否を示すフラグ(FLGTBL)が「0」にあるか否かを判断し、FLGTBL=0、すなわち0点補正を許可する状態にある場合には、次に、ステップS7で、ヨーレートの微分値の絶対値|ψ″|が、所定の閾値ψs″以上であるか否か、すなわち車両がターンテーブルによって回動を受けているか否かを判断する。
【0017】
ここで、|ψ″|≧ψs″のときは、車両がターンテーブルにより回動を受けていると判定して、ステップS8で、FLGTBL=1として0点補正を中止してステップS1に戻る。これに対し、|ψ″|<ψs″のときは、車両が実質的に停止状態にあり、かつターンテーブルによって回動を受けていないと判定して、ステップS9で、当該停止状態において所定周期前に読み込んだヨーレートψsen ′を0点、すなわちψ0′として補正して、ステップS1に戻る。
【0018】
一方、ステップS5で、V≒0で、かつ|θ|≦θsで無いと判断された場合には、次に、ステップS10で、FLGTBL=0としてステップS1に戻り、また、ステップS6で、FLGTBL=1と判断された場合には、そのままステップS1に戻る。
【0019】
すなわち、この実施形態において、車両が実質的に停止すると、ステップS1で読み込まれる車速Vは、図3(a)に示すように、V≒0となる。この停止状態で、車両がターンテーブルによって回動を受けると、ステップS3で読み込まれるヨーレートψ′は、ターンテーブルの回動中、図3(b)に示すように大きくなる。したがって、この読み込んだヨーレートψ′をステップS4で微分し、その後、ステップS7で図3(c)に示すように、絶対値|ψ″|と所定の閾値ψs″とを比較すると、|ψ″|が最初にψs″以上となった時点から、その後車両が実質的停止状態でなくなる時点までの間、図3(d)に示すように、FLGTBL=1となって0点補正が中止され、車両が実質的に停止した時点からFLGTBL=1となる間において、0点補正が行われる。しかも、この0点補正においては、当該停止状態において所定周期前に読み込んだヨーレートψsen ′をψ0′として補正しているので、ターンテーブルが回動を開始して、|ψ″|がψs″に達する直前のヨーレートψsen ′がψ0′として補正されるのを有効に防止でき、正確な0点補正を行うことができる。
【0020】
この発明の第2実施形態では、図1に示した横方向車両挙動制御装置において、車両が実質的に停止状態にあるときに、ヨーレートセンサ4の出力を0点として補正するにあたり、エンジンコントロールユニット5において、ヨーレートセンサ4の出力を微分し、その微分値と所定の閾値との比較に基づいて車両の回動期間を検出し、その回動期間中における0点補正を中止する。
【0021】
以下、この発明の第2実施形態について、図4に示すフローチャート、および図5に示す波形図をも参照しながら説明する。先ず、第1実施形態と同様に、ステップS11で車輪速センサ3FR,3FL;3RR,3RLの出力を取り込んで車速Vを読み込み、ステップS12で操舵角センサ1の出力を取り込んで操舵角θを読み込み、ステップS13でヨーレートセンサ4の出力を取り込んでヨーレートψ′を読み込む。なお、第1実施形態と同様、これら車速V、操舵角θおよびヨーレートψ′の読み込みは、それぞれ所定の周期、例えば10msで行うが、その順番は同時でも、任意の順番でもよい。その後、ステップS14で、読み込んだヨーレートψ′の微分値ψ″を算出する。
【0022】
次に、ステップS15で、V≒0で、かつ|θ|≦θsであるか否かを判断する。ここで、上記の条件を満足する場合には、次に、ステップS16で、FLGTBLが「0」にあるか否かを判断し、FLGTBL=0、すなわち0点補正を許可する状態にある場合には、次に、ステップS17で、ヨーレートの微分値の絶対値|ψ″|が、所定の閾値ψs″以上であるか否か、すなわち車両がターンテーブルによって回動を受けているか否かを判断する。
【0023】
ここで、|ψ″|≧ψs″のときは、車両がターンテーブルにより回動を受けていると判定して、ステップS18で、FLGTBL=1として0点補正を中止し、そのときの微分値ψ″をステップS19で、エンジンコントロールユニット5内のバッファにψbuf ″として格納してステップS11に戻る。これに対し、|ψ″|<ψs″のときは、車両が実質的に停止状態にあり、かつターンテーブルによって回動を受けていないと判定して、ステップS20で、当該停止状態において所定周期前に読み込んだヨーレートψsen ′を0点、すなわちψ0′として補正して、ステップS1に戻る。
【0024】
一方、ステップS15で、V≒0、かつ|θ|≦θsで無いと判断された場合には、次に、ステップS21でFLGTBL=0とし、ステップS22でエンジンコントロールユニット5内のカウンタの計数の可否を示すフラグ(TBLCLR)を「0」、すなわち計数禁止として、ステップS11に戻る。また、ステップS16で、FLGTBL=1と判断された場合には、次に、ステップS23で、TBLCLR=1であるか否かを判定し、TBLCLR=0の場合には、次にステップS24で、|ψ″|≧ψs″で、かつ、ψ″・ψbuf ″<0か否かを判定し、Noの場合には、ステップS22を経てステップS11に戻り、Yesの場合には、ターンテーブルの回動が終了したと判断して、ステップS25でTBLCLR=1、すなわちカウンタの計数を許可して、ステップS11に戻る。
【0025】
また、ステップS23で、TBLCLR=1と判定された場合には、次にステップS26で、カウンタのカウント値(CLRCNT)をインクリメントして、次のステップS27でCLRCNTが所定値N以上か否かを判定し、CLRCNT<Nの場合にはステップS11に戻り、CLRCNT≧Nの場合には、ターンテーブルの回動が終了した時点から所定時間、すなわちCLRCNT=Nに相当する時間経過したものとして、ステップS28でFLGTBL=0、ステップS29でTBLCLR=0、ステップS30でCLRCNTをクリアして、ステップS11に戻る。
【0026】
すなわち、この実施形態において、車両が実質的に停止すると、ステップS11で読み込まれる車速Vは、図5(a)に示すようにV≒0となり、この停止状態で、車両がターンテーブルによって回動を受けると、ステップS13で読み込まれるヨーレートψ′は、その回動中、図5(b)に示すように大きくなる。したがって、この読み込んだヨーレートψ′をステップS14で微分すると、その微分出力ψ″は、図5(c)に示すようになるので、ステップS17において、その微分出力ψ″の絶対値|ψ″|が、最初に所定の閾値ψs″以上になるまでは、0点補正が行われ、最初に閾値ψs″以上になると、ステップS18において、図5(d)に示すようにFLGTBLが「1」となって0点補正が中止される。
【0027】
次に、ステップS24で、微分出力ψ″の絶対値|ψ″|が再び閾値ψs″以上になると、この場合の微分出力ψ″は、ステップS19においてバッファに格納されたψbuf ″とは極性が異なるので、ψ″・ψbuf ″<0となり、ターンテーブルの回動の終了が検知され、ステップS25で、図5(e)に示すようにTBLCLRが「1」となって、カウンタの計数が許可される。その後、ステップS23〜ステップS27で、図5(f)に示すようにCLRCNT=Nに相当する所定時間、FLGTBL=1が保持されて、0点補正の中止が継続され、所定時間が経過すると、ステップS28でFLGTBL=0となって、0点補正が再開される。
【0028】
したがって、この実施形態によれば、第1実施形態と比較して、ターンテーブルの回動停止後、所定時間経過した時点から車両が実質的停止状態でなくなるまでの間にも、0点補正が行われるので、より最新のヨーレートψsen ′をψ0′として補正することができ、より精度の良い横方向の挙動制御を行うことができる。
【0029】
なお、以上の実施形態では、車両の横方向挙動の目標値として、ヨーレートを用いたが、ヨーレートに代えて、あるいはヨーレートと併用して車両のスリップ角を用いることもできる。この場合には、図1に示すように、ヨーレートセンサ4の他に、横Gセンサ13を車両に搭載し、ヨーレート、横Gおよび車速に基づいて車両に発生するスリップ角を推定し、そのスリップ角が目標スリップ角となるように、各輪の制動力を制御すればよい。また、この発明は、前後輪の制動力の制御に限らず、ヨーレートを用いる各種の電子制御、例えば、サスペンション装置や操舵装置に広く適用することができる。
【0030】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、車両が実質的に停止状態にある期間中に、車載ヨーレートセンサの出力を微分し、その微分値に基づいてターンテーブル等による車両の回動を検出して、少なくともその回動期間中は0点補正を中止するようにしたので、車両の実質的停止状態における回動を確実に検出でき、ヨーレートセンサの0点補正を常に正確にできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る車載ヨーレートセンサの出力補正方法を実施する横方向車両挙動制御装置の要部の一例の構成を示す図である。
【図2】この発明の第1実施形態を説明するためのフローチャートである。
【図3】同じく、第1実施形態を説明するための波形図である。
【図4】この発明の第2実施形態を説明するためのフローチャートである。
【図5】同じく、第2実施形態を説明するための波形図である。
【符号の説明】
1 操舵角センサ
2FR,2FL 前輪
2RR,2RL 後輪
3FR,3FL,3RR,3RL 車輪速センサ
4 ヨーレートセンサ
5 エンジンコントロールユニット
7 ブレーキペダル
8 マスターシリンダ
9a,9b 油圧管路
10 ブレーキ制御ユニット
11FR,11FL,11RR,11RL ブレーキ装置
12FR,12FL,12RR,12RL ブレーキ油圧経路
13 横Gセンサ
Claims (3)
- 車両が実質的に停止状態にあるときに、該車両に取り付けられているヨーレートセンサの出力を0点として補正するにあたり、
前記車両が実質的に停止状態にある期間中に、前記ヨーレートセンサの出力を微分する微分工程と、
この微分工程における微分値の絶対値と所定の閾値との比較に基づいて、前記車両の回動開始を検出する回動検出工程と、
この回動検出工程により前記車両の回動開始が検出された時点以降から前記車両が実質的に停止状態にある期間中は0点補正を中止する補正制御工程とを有することを特徴とする車載ヨーレートセンサの出力補正方法。 - 車両が実質的に停止状態にあるときに、該車両に取り付けられているヨーレートセンサの出力を0点として補正するにあたり、
前記車両が実質的に停止状態にある期間中に、前記ヨーレートセンサの出力を微分する微分工程と、
この微分工程における微分値と所定の閾値との比較に基づいて、前記微分値が前記所定の閾値以上になる時に、前記車両が回動を受けていると判定して、その時の微分値をバッファに格納し、前記微分値が再び前記所定の閾値以上になり、かつその時の微分値と前記バッファに格納されている微分値との極性が異なる時に、前記車両の回動が終了したと判定して、前記車両の回動期間を検出する回動検出工程と、
この回動検出工程での検出結果に基づいて、少なくとも前記車両の回動期間中は0点補正を中止する補正制御工程とを有することを特徴とする車載ヨーレートセンサの出力補正方法。 - 請求項2記載の車載ヨーレートセンサの出力補正方法において、
前記補正制御工程では、前記車両の回動終了後、所定時間経過するまでは0点補正の中止を継続し、前記所定時間経過後に0点補正を再開することを特徴とする車載ヨーレートセンサの出力補正方法。
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