JP3747662B2 - 車輌の運動制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌の運動制御装置に係り、更に詳細には必要に応じて車輌に減速度を与えて車輌の横転を防止する車輌の運動制御装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車輌の横転を防止する運動制御装置の一つとして、例えば本願出願人の出願にかかる特開平６−２９７９８５号公報に記載されている如く、車輌の横転の虞れを推定し、車輌が横転する虞れがあるときには自動的にブレーキ装置を作動させて車輌を減速させるよう構成された運動制御装置が従来より知られている。
【０００３】
上記先の提案にかかる運動制御装置によれば、例えば車輌が急激な旋回をする場合の如く車輌に過剰な遠心力が作用し車輌が横転する虞れがあるときには、運転者のブレーキ操作に関係なく自動的にブレーキ装置が作動され、これにより車輌が減速されることにより車輌に作用する遠心力が低減されるので、車輌の横転を防止することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上述の如き従来の運動制御装置に於いては、車輌が横転する虞れがあるときに車輌に与えられる減速度は一定であるため、車輌の横転を効果的に防止すべく車輌に与えられる減速度が高く設定されると、車輌の定常旋回時や所謂Ｊターンの旋回状況に於いて車輌に与えられる減速度が過剰になり、そのためステアリングホイールが取られたり車輌の運動軌跡が旋回外側へ膨らんだりするという問題が生じる。
【０００５】
またかかる問題の発生を防止すべく車輌が横転する虞れがあるときに車輌に与えられる減速度が低めに設定されると、緊急回避操舵時の初期に於ける車輌の減速度が不十分になり、そのため車輌の安定性を確保することが困難になるという問題が生じる。
【０００６】
本発明は、車輌が横転する虞れがあるときには車輌に一定の減速度を与えるよう構成された従来の運動制御装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、車輌の旋回状態の変化の度合に応じて車輌に与えられる減速度を可変制御することにより、車輌の良好な安定性を確保しつつ車輌の横転を防止すると共にステアリングホイールが取られたり車輌の運動軌跡が旋回外側へ膨らんだりすることを防止することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項１の構成、即ち車輌の横転傾向を示す横転傾向指標値を演算する横転傾向指標値演算手段と、前記横転傾向指標値が閾値を越えているときには車輌に減速度を付与する減速度付与手段とを有する車輌の運動制御装置にして、操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段と、操舵角速度の大きさが小さいときには操舵角速度の大きさが大きい場合に比して車輌に与えられる減速度を小さくする減速度調整手段とを有することを特徴とする車輌の運動制御装置、又は請求項２の構成、即ち車輌の横転傾向を示す横転傾向指標値を演算する横転傾向指標値演算手段と、前記横転傾向指標値が閾値を越えているときには車輌に減速度を付与する減速度付与手段とを有する車輌の運動制御装置にして、操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段と、操舵角速度の大きさの変化をなだらかにさせるフィルタ処理を行い、操舵角速度の大きさ及び操舵角速度のフィルタ処理値の大きさの何れか大きい方の値が小さいときには前記大きい方の値が大きい場合に比して車輌に与えられる減速度を小さくする減速度調整手段とを有することを特徴とする車輌の運動制御装置によって達成される。
【０００８】
上記請求項１の構成によれば、車輌の旋回状態の変化量として操舵角速度が検出され、操舵角速度の大きさが小さいときには操舵角速度の大きさが大きい場合に比して車輌に与えられる減速度が小さく設定されるので、緊急回避操舵時の初期に車輌に十分な減速度を与えて車輌の安定性を確保することが可能であると共に、車輌の旋回状況が緊急回避操舵時であるか車輌の定常旋回やＪターンの旋回状況であるかが確実に判定され、車輌の定常旋回やＪターンの旋回状況に於いて車輌に与えられる減速度が低減され、これによりステアリングホイールが取られたり車輌の運動軌跡が旋回外側へ膨らんだりすることが防止される。
また上記請求項２の構成によれば、車輌の旋回状態の変化量として操舵角速度が検出され、操舵角速度の大きさの変化をなだらかにさせるフィルタ処理が行われ、操舵角速度の大きさ及び操舵角速度のフィルタ処理値の大きさの何れか大きい方の値が小さいときには前記大きい方の値が大きい場合に比して車輌に与えられる減速度が小さく設定されるので、上記請求項１の構成の場合と同様、緊急回避操舵時の初期に車輌に十分な減速度を与えて車輌の安定性を確保することが可能であると共に、車輌の旋回状況が緊急回避操舵時であるか車輌の定常旋回やＪターンの旋回状況であるかが確実に判定され、車輌の定常旋回やＪターンの旋回状況に於いて車輌に与えられる減速度が低減され、これによりステアリングホイールが取られたり車輌の運動軌跡が旋回外側へ膨らんだりすることが防止される。
また上記請求項２の構成によれば、操舵角速度の大きさが急激に減少しても操舵角速度のフィルタ処理値の大きさは急激には減少しないので、操舵角速度の大きさが急激に減少しても車輌に与えられる減速度が急激に小さくなることが確実に防止される。
【０００９】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１又は２の構成に於いて、前記減速度付与手段は車輌のブレーキ装置を制御することにより車輌に減速度を付与するよう構成される（請求項３の構成）。
【００１０】
請求項３の構成によれば、一般に車輌はブレーキ装置を搭載しており、減速度付与手段は車輌のブレーキ装置を制御することにより車輌に減速度を付与するので、車輌に減速度を付与するための特別の装置は不要である。
【００１５】
【課題解決手段の好ましい態様】
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１の構成に於いて、横転傾向指標値は車輌の横加速度及びロールレートの関数であるよう構成される（好ましい態様１）。
【００１６】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様１の構成に於いて、横転傾向指標値は車輌の横加速度及びロールレートの線形和の絶対値であるよう構成される（好ましい態様２）。
【００１７】
本発明の更に他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１の構成に於いて、減速度付与手段は予め設定された基準値に対する横転傾向指標値の比の値が所定値を越えているときに車輌に減速度を付与するよう構成される（好ましい態様３）。
【００１８】
本発明の更に他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１の構成に於いて、減速度調整手段は操舵角速度の大きさが大きいほど車輌に与えられる減速度を大きく設定するよう構成される（好ましい態様４）。
【００１９】
本発明の更に他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項２の構成に於いて、減速度調整手段は前記大きい方の値が大きいほど車輌に与えられる減速度を大きく設定するよう構成される（好ましい態様５）。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を好ましい実施形態について詳細に説明する。
【００２１】
図１は本発明による車輌の運動制御装置の一つの実施形態を示す概略構成図である。
【００２２】
図１に於て、１０FL及び１０FRはそれぞれ車輌１２の左右の前輪を示し、１０RL及び１０RRはそれぞれ車輌の駆動輪である左右の後輪を示している。従動輪であり操舵輪でもある左右の前輪１０FL及び１０FRは運転者によるステアリングホイール１４の転舵に応答して駆動されるラック・アンド・ピニオン式のパワーステアリング装置１６によりタイロッド１８L 及び１８R を介して操舵される。
【００２３】
各車輪の制動力は制動装置２０の油圧回路２２によりホイールシリンダ２４FR、２４FL、２４RR、２４RLの制動圧が制御されることによって制御されるようになっている。図には示されていないが、油圧回路２２はリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含み、各ホイールシリンダの制動圧は通常時には運転者によるブレーキペダル２６の踏み込み操作に応じて駆動されるマスタシリンダ２８により制御され、また必要に応じて後に詳細に説明する如く電気式制御装置３０により制御される。
【００２４】
車輪１０FR〜１０RLにはそれぞれ車輪速度Ｖwi（ｉ＝fr、fl、rr、rl）を検出する車輪速度センサ３２FR、３２FL、３２RR、３２RLが設けられ、ステアリングホイール１４が連結されたステアリングコラムには操舵角θを検出する操舵角センサ３４が設けられている。また車輌１２には車輌の横加速度Ｇy を検出する横加速度センサ３６及び車輌のロールレートＲraを検出するロールレートセンサ３８が設けられている。尚操舵角センサ３４、横加速度センサ３６及びロールレートセンサ３８は車輌の左旋回方向を正としてそれぞれ操舵角、横加速度及びロールレートを検出する。
【００２５】
図１に示されている如く、車輪速度センサ３２FR〜３２RLにより検出された車輪速度Ｖwiを示す信号、操舵角センサ３４により検出された操舵角θを示す信号、横加速度センサ３６により検出された横加速度Ｇy を示す信号、ロールレートセンサ３８により検出されたロールレートＲraを示す信号は電気式制御装置３０に入力される。尚図１には詳細に示されていないが、電気式制御装置３０は例えばＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭと入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的な構成のマイクロコンピュータを含んでいる。
【００２６】
電気式制御装置３０は、後述の如く図２に示されたフローチャートに従い、車輌の横加速度Ｇy 及びロールレートＲraに基づき車輌の横転傾向を示す横転傾向指標値Ｖr を演算し、予め設定された基準値Ｖro（正の定数）に対する横転傾向指標値Ｖr の比の値が１を越えているか否かを判定することにより、車輌が横転する虞れが高いか否かを判定し、車輌が横転する虞れが高いときには操舵角速度の大きさに応じて車輌の目標減速度Ｇxaを演算し、目標減速度Ｇxaに基づき各輪の制動力を制御する。
【００２７】
次に図２に示されたフローチャートを参照して図示の実施形態に於ける車輌の運動制御について説明する。尚図２に示されたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。
【００２８】
まずステップ１０に於いては車輪速度Ｖwi等を示す信号の読み込みが行われ、ステップ２０に於いてはＫa 及びＫb を正の定数として下記の式１に従って横転傾向指標値Ｖr が演算される。
【００２９】
Ｖr ＝｜Ｋa ・Ｇy ＋Ｋb ・Ｒra｜ ……（１）
【００３０】
ステップ３０に於いては基準値Ｖroに対する横転傾向指標値Ｖr の比の値が１を越えているか否かの判別、即ち車輌が横転する虞れが高いか否かの判別が行なわれ、肯定判別が行なわれたときにはステップ５０へ進み、否定判別が行なわれたときにはステップ４０に於いて各ホイールシリンダがマスタシリンダ２８に接続されることにより、各輪の制動力が運転者によるブレーキペダル２６に対する踏力に応じて制御される。
【００３１】
ステップ５０に於いては例えば操舵角θの時間微分値として操舵角速度θd が演算され、ステップ６０に於いては操舵角速度θd の絶対値θdaが演算されると共に、絶対値θdaのフィルタ処理値θdaf が演算される。尚この場合、絶対値θdaに対するフィルタ処理はその変化をなだらかにさせる処理である限り、例えば過去の所定数のサイクルの絶対値θdaと現サイクルの絶対値θdaとの平均値の演算の如き任意の処理であってよい。
【００３２】
ステップ７０に於いては操舵角速度θd の絶対値θda及びそのフィルタ処理値θdaf の大きい方の値θdamax が求められ、ステップ８０に於いては大きい方の値θdamaxに基づき図３に示されたグラフに対応するマップより車輌の目標減速度Ｇxaが演算される。
【００３３】
ステップ９０に於いては目標減速度Ｇxaに基づき当技術分野に於いて周知の要領にて車輌の減速度を目標減速度Ｇxaにするための各輪の目標スリップ率Ｓrai (ｉ＝fr、fl、rr、rl)が演算され、ステップ１００に於いては各輪のスリップ率が目標スリップ率Ｓraiになるよう自動ブレーキ制御が実行される。
【００３４】
かくして図示の実施形態によれば、直進走行時や穏やかな旋回時の如き車輌の通常走行時には横転傾向指標値Ｖr が高い値にならないので、ステップ３０に於いて否定判別が行なわれ、これにより各輪の制動力は運転者によるブレーキペダル２６に対する踏力に応じて制御される。
【００３５】
また比較的高い車速での定常旋回や所謂Ｊターンの旋回状況に於いて車輌の横転の虞れが生じると、横転傾向指標値Ｖr は比較的高い値になりステップ３０に於いて肯定判別が行なわれ、これによりステップ５０〜１００が実行され、車輌に所要の減速度が付与されるので、車輌の横転を確実に防止することができる。またこの場合操舵角速度θd の絶対値は小さく、従って車輌の目標減速度Ｇxaが高い値に設定されることがないので、車輌に与えられる減速度が過剰になることに起因してステアリングホイールが取られたり車輌の運動軌跡が旋回外側へ膨らんだりすることを確実に防止することができる。
【００３６】
更に緊急回避操舵の如き急激な旋回状況に於いて車輌の横転の虞れがある場合には、操舵角速度θd の絶対値が高い値になり、これに対応して車輌の目標減速度Ｇxaが高い値Ｇxa2 に設定されるので、車輌の旋回初期に十分な減速度を車輌に与えることができ、これにより車輌の横転を確実に防止し車輌の安定性を確保することができる。
【００３７】
例えば図４（Ａ）は緊急回避操舵の場合の操舵角θの変化の一例を示し、図４（Ｂ）は図４（Ａ）の状況に於ける目標減速度Ｇxaの変化を示している。図４より解る如く、目標減速度Ｇxa は緊急回避操舵の初期に於いて高い値Ｇxa2 になるので、車輌を効果的に且つ確実に制動させて車輌の横転を確実に防止することができる。
【００３８】
また図５（Ａ）は定常旋回の場合の操舵角θの変化の一例を示し、図５（Ｂ）は図５（Ａ）の状況に於ける目標減速度Ｇxaの変化を示している。図５より解る如く、定常旋回の場合には操舵角速度θd が実質的に０であり、車輌の目標減速度Ｇxaは低い値Ｇxa1 に設定されるので、車輌に与えられる減速度が過剰になることを確実に防止することができる。
【００３９】
特に図示の実施形態によれば、ステップ７０に於いて操舵角速度θd の絶対値θda及びそのフィルタ処理値θdaf の大きい方の値θdamax が求められ、車輌の目標減速度Ｇxaはステップ８０に於いて大きい方の値θdamaxに基づき図３に示されたグラフに対応するマップより演算されるので、操舵角速度θd の絶対値θdaが小さくなる際に目標減速度Ｇxaが早く急激に小さくなることを防止し、これにより車輌の横転を確実に防止することができる。
【００４０】
例えば図６に示されている如く操舵角速度θd が変化したとすると、車輌の目標減速度Ｇxaが操舵角速度θd の絶対値θdaに基づき演算される場合には、図６の最下段に於いて仮想線にて示されている如く、操舵角速度θd の絶対値θdaが小さくなる際に目標減速度Ｇxaが早く急激に小さくなる。これに対し図示の実施形態によれば図６の最下段に於いて実線にて示されている如く、操舵角速度θd の絶対値θdaが小さくなる際に目標減速度Ｇxaが早く急激に小さくなることを確実に防止することができる。
【００４１】
また図示の実施形態によれば、目標減速度Ｇxaは横転傾向指標値Ｖr に応じて増減されるのではなく、操舵角速度の絶対値θda及びそのフィルタ処理値θdaf の大きい方の値θdamax に応じて増減されるので、車輌の旋回状況が緊急回避操舵の如き急激な旋回状況であるか定常旋回やＪターンの如き穏やかな旋回状況であるかを確実に判定し、その判定結果に応じて車輌に適正な減速度を付与することができる。
【００４２】
以上に於いては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【００４３】
例えば上述の実施形態に於いては、車輌の横転傾向を示す横転傾向指標値Ｖrは車輌の横加速度Ｇy 及びロールレートＲraの線形和として演算され、ロールレートＲraはロールレートセンサ３８により検出されるようになっているが、横転傾向指標値Ｖrは当技術分野に於いて公知の任意の要領にて演算されてよく、またロールレートＲraは例えば各輪の車高の変化に基づき演算されてもよい。
【００４４】
また上述の実施形態に於いては、ステップ９０に於いて車輌の目標減速度Ｇxaに基づき各輪の目標スリップ率Ｓrai が演算され、各輪の実際のスリップ率が目標スリップ率Ｓi になるようブレーキ装置が制御されるようになっているが、車輌の減速度が目標減速度Ｇxaになる限り、減速度は任意の手段及び要領にて制御されてよく、またブレーキ装置に加えて図には示されていないエンジンの出力が制御されてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上の説明より明らかである如く、本発明の請求項１及び２の構成によれば、緊急回避操舵時の初期に車輌に十分な減速度を与えて車輌の安定性を確保することができると共に、車輌の旋回状況が緊急回避操舵時であるか車輌の定常旋回やＪターンの旋回状況であるかを確実に判定し、車輌の定常旋回やＪターンの旋回状況に於いて車輌に与えられる減速度を低減し、これによりステアリングホイールが取られたり車輌の運動軌跡が旋回外側へ膨らんだりすることを確実に防止することができる。
特に請求項２の構成によれば、操舵角速度の大きさが急激に減少しても操舵角速度のフィルタ処理値の大きさは急激には減少しないので、操舵角速度の大きさが急激に減少しても車輌に与えられる減速度が急激に小さくなることを確実に防止することができる。
【００４６】
また請求項３の構成によれば、減速度付与手段は車輌のブレーキ装置を制御することにより車輌に減速度を付与するので、車輌に減速度を付与するための特別の装置は不要であり、コストアップを招来することなく請求項１及び２の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車輌の運動制御装置の一つの実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図示の実施形態に於ける運動制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】操舵角速度θd の絶対値と車輌の目標減速度Ｇxaとの間の関係を示すグラフである。
【図４】（Ａ）は緊急回避操舵の場合の操舵角θの変化の一例を示し、（Ｂ）は（Ａ）の状況に於ける目標減速度Ｇxaの変化を示すグラフである。
【図５】（Ａ）は定常旋回の場合の操舵角θの変化の一例を示し、（Ｂ）は（Ａ）の状況に於ける目標減速度Ｇxaの変化を示すグラフである。
【図６】急激な操舵が行なわれる場合に於ける操舵角速度θd 、操舵角速度θd の絶対値θdａ、操舵角速度の絶対値θdａのフィルタ処理値θdａf 、絶対値θdａ及びフィルタ処理値θdａfの大きい方の値θdmax、目標減速度Ｇxaの変化の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
１０FR〜１０RL…車輪
２０…制動装置
２８…マスタシリンダ
３０…電気式制御装置
３２FR〜３２RL…車輪速度センサ
３４……操舵角センサ
３６…横加速度センサ
３８…ロールレートセンサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌の運動制御装置に係り、更に詳細には必要に応じて車輌に減速度を与えて車輌の横転を防止する車輌の運動制御装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車輌の横転を防止する運動制御装置の一つとして、例えば本願出願人の出願にかかる特開平６−２９７９８５号公報に記載されている如く、車輌の横転の虞れを推定し、車輌が横転する虞れがあるときには自動的にブレーキ装置を作動させて車輌を減速させるよう構成された運動制御装置が従来より知られている。
【０００３】
上記先の提案にかかる運動制御装置によれば、例えば車輌が急激な旋回をする場合の如く車輌に過剰な遠心力が作用し車輌が横転する虞れがあるときには、運転者のブレーキ操作に関係なく自動的にブレーキ装置が作動され、これにより車輌が減速されることにより車輌に作用する遠心力が低減されるので、車輌の横転を防止することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上述の如き従来の運動制御装置に於いては、車輌が横転する虞れがあるときに車輌に与えられる減速度は一定であるため、車輌の横転を効果的に防止すべく車輌に与えられる減速度が高く設定されると、車輌の定常旋回時や所謂Ｊターンの旋回状況に於いて車輌に与えられる減速度が過剰になり、そのためステアリングホイールが取られたり車輌の運動軌跡が旋回外側へ膨らんだりするという問題が生じる。
【０００５】
またかかる問題の発生を防止すべく車輌が横転する虞れがあるときに車輌に与えられる減速度が低めに設定されると、緊急回避操舵時の初期に於ける車輌の減速度が不十分になり、そのため車輌の安定性を確保することが困難になるという問題が生じる。
【０００６】
本発明は、車輌が横転する虞れがあるときには車輌に一定の減速度を与えるよう構成された従来の運動制御装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、車輌の旋回状態の変化の度合に応じて車輌に与えられる減速度を可変制御することにより、車輌の良好な安定性を確保しつつ車輌の横転を防止すると共にステアリングホイールが取られたり車輌の運動軌跡が旋回外側へ膨らんだりすることを防止することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項１の構成、即ち車輌の横転傾向を示す横転傾向指標値を演算する横転傾向指標値演算手段と、前記横転傾向指標値が閾値を越えているときには車輌に減速度を付与する減速度付与手段とを有する車輌の運動制御装置にして、操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段と、操舵角速度の大きさが小さいときには操舵角速度の大きさが大きい場合に比して車輌に与えられる減速度を小さくする減速度調整手段とを有することを特徴とする車輌の運動制御装置、又は請求項２の構成、即ち車輌の横転傾向を示す横転傾向指標値を演算する横転傾向指標値演算手段と、前記横転傾向指標値が閾値を越えているときには車輌に減速度を付与する減速度付与手段とを有する車輌の運動制御装置にして、操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段と、操舵角速度の大きさの変化をなだらかにさせるフィルタ処理を行い、操舵角速度の大きさ及び操舵角速度のフィルタ処理値の大きさの何れか大きい方の値が小さいときには前記大きい方の値が大きい場合に比して車輌に与えられる減速度を小さくする減速度調整手段とを有することを特徴とする車輌の運動制御装置によって達成される。
【０００８】
上記請求項１の構成によれば、車輌の旋回状態の変化量として操舵角速度が検出され、操舵角速度の大きさが小さいときには操舵角速度の大きさが大きい場合に比して車輌に与えられる減速度が小さく設定されるので、緊急回避操舵時の初期に車輌に十分な減速度を与えて車輌の安定性を確保することが可能であると共に、車輌の旋回状況が緊急回避操舵時であるか車輌の定常旋回やＪターンの旋回状況であるかが確実に判定され、車輌の定常旋回やＪターンの旋回状況に於いて車輌に与えられる減速度が低減され、これによりステアリングホイールが取られたり車輌の運動軌跡が旋回外側へ膨らんだりすることが防止される。
また上記請求項２の構成によれば、車輌の旋回状態の変化量として操舵角速度が検出され、操舵角速度の大きさの変化をなだらかにさせるフィルタ処理が行われ、操舵角速度の大きさ及び操舵角速度のフィルタ処理値の大きさの何れか大きい方の値が小さいときには前記大きい方の値が大きい場合に比して車輌に与えられる減速度が小さく設定されるので、上記請求項１の構成の場合と同様、緊急回避操舵時の初期に車輌に十分な減速度を与えて車輌の安定性を確保することが可能であると共に、車輌の旋回状況が緊急回避操舵時であるか車輌の定常旋回やＪターンの旋回状況であるかが確実に判定され、車輌の定常旋回やＪターンの旋回状況に於いて車輌に与えられる減速度が低減され、これによりステアリングホイールが取られたり車輌の運動軌跡が旋回外側へ膨らんだりすることが防止される。
また上記請求項２の構成によれば、操舵角速度の大きさが急激に減少しても操舵角速度のフィルタ処理値の大きさは急激には減少しないので、操舵角速度の大きさが急激に減少しても車輌に与えられる減速度が急激に小さくなることが確実に防止される。
【０００９】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１又は２の構成に於いて、前記減速度付与手段は車輌のブレーキ装置を制御することにより車輌に減速度を付与するよう構成される（請求項３の構成）。
【００１０】
請求項３の構成によれば、一般に車輌はブレーキ装置を搭載しており、減速度付与手段は車輌のブレーキ装置を制御することにより車輌に減速度を付与するので、車輌に減速度を付与するための特別の装置は不要である。
【００１５】
【課題解決手段の好ましい態様】
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１の構成に於いて、横転傾向指標値は車輌の横加速度及びロールレートの関数であるよう構成される（好ましい態様１）。
【００１６】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様１の構成に於いて、横転傾向指標値は車輌の横加速度及びロールレートの線形和の絶対値であるよう構成される（好ましい態様２）。
【００１７】
本発明の更に他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１の構成に於いて、減速度付与手段は予め設定された基準値に対する横転傾向指標値の比の値が所定値を越えているときに車輌に減速度を付与するよう構成される（好ましい態様３）。
【００１８】
本発明の更に他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１の構成に於いて、減速度調整手段は操舵角速度の大きさが大きいほど車輌に与えられる減速度を大きく設定するよう構成される（好ましい態様４）。
【００１９】
本発明の更に他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項２の構成に於いて、減速度調整手段は前記大きい方の値が大きいほど車輌に与えられる減速度を大きく設定するよう構成される（好ましい態様５）。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を好ましい実施形態について詳細に説明する。
【００２１】
図１は本発明による車輌の運動制御装置の一つの実施形態を示す概略構成図である。
【００２２】
図１に於て、１０FL及び１０FRはそれぞれ車輌１２の左右の前輪を示し、１０RL及び１０RRはそれぞれ車輌の駆動輪である左右の後輪を示している。従動輪であり操舵輪でもある左右の前輪１０FL及び１０FRは運転者によるステアリングホイール１４の転舵に応答して駆動されるラック・アンド・ピニオン式のパワーステアリング装置１６によりタイロッド１８L 及び１８R を介して操舵される。
【００２３】
各車輪の制動力は制動装置２０の油圧回路２２によりホイールシリンダ２４FR、２４FL、２４RR、２４RLの制動圧が制御されることによって制御されるようになっている。図には示されていないが、油圧回路２２はリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含み、各ホイールシリンダの制動圧は通常時には運転者によるブレーキペダル２６の踏み込み操作に応じて駆動されるマスタシリンダ２８により制御され、また必要に応じて後に詳細に説明する如く電気式制御装置３０により制御される。
【００２４】
車輪１０FR〜１０RLにはそれぞれ車輪速度Ｖwi（ｉ＝fr、fl、rr、rl）を検出する車輪速度センサ３２FR、３２FL、３２RR、３２RLが設けられ、ステアリングホイール１４が連結されたステアリングコラムには操舵角θを検出する操舵角センサ３４が設けられている。また車輌１２には車輌の横加速度Ｇy を検出する横加速度センサ３６及び車輌のロールレートＲraを検出するロールレートセンサ３８が設けられている。尚操舵角センサ３４、横加速度センサ３６及びロールレートセンサ３８は車輌の左旋回方向を正としてそれぞれ操舵角、横加速度及びロールレートを検出する。
【００２５】
図１に示されている如く、車輪速度センサ３２FR〜３２RLにより検出された車輪速度Ｖwiを示す信号、操舵角センサ３４により検出された操舵角θを示す信号、横加速度センサ３６により検出された横加速度Ｇy を示す信号、ロールレートセンサ３８により検出されたロールレートＲraを示す信号は電気式制御装置３０に入力される。尚図１には詳細に示されていないが、電気式制御装置３０は例えばＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭと入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的な構成のマイクロコンピュータを含んでいる。
【００２６】
電気式制御装置３０は、後述の如く図２に示されたフローチャートに従い、車輌の横加速度Ｇy 及びロールレートＲraに基づき車輌の横転傾向を示す横転傾向指標値Ｖr を演算し、予め設定された基準値Ｖro（正の定数）に対する横転傾向指標値Ｖr の比の値が１を越えているか否かを判定することにより、車輌が横転する虞れが高いか否かを判定し、車輌が横転する虞れが高いときには操舵角速度の大きさに応じて車輌の目標減速度Ｇxaを演算し、目標減速度Ｇxaに基づき各輪の制動力を制御する。
【００２７】
次に図２に示されたフローチャートを参照して図示の実施形態に於ける車輌の運動制御について説明する。尚図２に示されたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。
【００２８】
まずステップ１０に於いては車輪速度Ｖwi等を示す信号の読み込みが行われ、ステップ２０に於いてはＫa 及びＫb を正の定数として下記の式１に従って横転傾向指標値Ｖr が演算される。
【００２９】
Ｖr ＝｜Ｋa ・Ｇy ＋Ｋb ・Ｒra｜ ……（１）
【００３０】
ステップ３０に於いては基準値Ｖroに対する横転傾向指標値Ｖr の比の値が１を越えているか否かの判別、即ち車輌が横転する虞れが高いか否かの判別が行なわれ、肯定判別が行なわれたときにはステップ５０へ進み、否定判別が行なわれたときにはステップ４０に於いて各ホイールシリンダがマスタシリンダ２８に接続されることにより、各輪の制動力が運転者によるブレーキペダル２６に対する踏力に応じて制御される。
【００３１】
ステップ５０に於いては例えば操舵角θの時間微分値として操舵角速度θd が演算され、ステップ６０に於いては操舵角速度θd の絶対値θdaが演算されると共に、絶対値θdaのフィルタ処理値θdaf が演算される。尚この場合、絶対値θdaに対するフィルタ処理はその変化をなだらかにさせる処理である限り、例えば過去の所定数のサイクルの絶対値θdaと現サイクルの絶対値θdaとの平均値の演算の如き任意の処理であってよい。
【００３２】
ステップ７０に於いては操舵角速度θd の絶対値θda及びそのフィルタ処理値θdaf の大きい方の値θdamax が求められ、ステップ８０に於いては大きい方の値θdamaxに基づき図３に示されたグラフに対応するマップより車輌の目標減速度Ｇxaが演算される。
【００３３】
ステップ９０に於いては目標減速度Ｇxaに基づき当技術分野に於いて周知の要領にて車輌の減速度を目標減速度Ｇxaにするための各輪の目標スリップ率Ｓrai (ｉ＝fr、fl、rr、rl)が演算され、ステップ１００に於いては各輪のスリップ率が目標スリップ率Ｓraiになるよう自動ブレーキ制御が実行される。
【００３４】
かくして図示の実施形態によれば、直進走行時や穏やかな旋回時の如き車輌の通常走行時には横転傾向指標値Ｖr が高い値にならないので、ステップ３０に於いて否定判別が行なわれ、これにより各輪の制動力は運転者によるブレーキペダル２６に対する踏力に応じて制御される。
【００３５】
また比較的高い車速での定常旋回や所謂Ｊターンの旋回状況に於いて車輌の横転の虞れが生じると、横転傾向指標値Ｖr は比較的高い値になりステップ３０に於いて肯定判別が行なわれ、これによりステップ５０〜１００が実行され、車輌に所要の減速度が付与されるので、車輌の横転を確実に防止することができる。またこの場合操舵角速度θd の絶対値は小さく、従って車輌の目標減速度Ｇxaが高い値に設定されることがないので、車輌に与えられる減速度が過剰になることに起因してステアリングホイールが取られたり車輌の運動軌跡が旋回外側へ膨らんだりすることを確実に防止することができる。
【００３６】
更に緊急回避操舵の如き急激な旋回状況に於いて車輌の横転の虞れがある場合には、操舵角速度θd の絶対値が高い値になり、これに対応して車輌の目標減速度Ｇxaが高い値Ｇxa2 に設定されるので、車輌の旋回初期に十分な減速度を車輌に与えることができ、これにより車輌の横転を確実に防止し車輌の安定性を確保することができる。
【００３７】
例えば図４（Ａ）は緊急回避操舵の場合の操舵角θの変化の一例を示し、図４（Ｂ）は図４（Ａ）の状況に於ける目標減速度Ｇxaの変化を示している。図４より解る如く、目標減速度Ｇxa は緊急回避操舵の初期に於いて高い値Ｇxa2 になるので、車輌を効果的に且つ確実に制動させて車輌の横転を確実に防止することができる。
【００３８】
また図５（Ａ）は定常旋回の場合の操舵角θの変化の一例を示し、図５（Ｂ）は図５（Ａ）の状況に於ける目標減速度Ｇxaの変化を示している。図５より解る如く、定常旋回の場合には操舵角速度θd が実質的に０であり、車輌の目標減速度Ｇxaは低い値Ｇxa1 に設定されるので、車輌に与えられる減速度が過剰になることを確実に防止することができる。
【００３９】
特に図示の実施形態によれば、ステップ７０に於いて操舵角速度θd の絶対値θda及びそのフィルタ処理値θdaf の大きい方の値θdamax が求められ、車輌の目標減速度Ｇxaはステップ８０に於いて大きい方の値θdamaxに基づき図３に示されたグラフに対応するマップより演算されるので、操舵角速度θd の絶対値θdaが小さくなる際に目標減速度Ｇxaが早く急激に小さくなることを防止し、これにより車輌の横転を確実に防止することができる。
【００４０】
例えば図６に示されている如く操舵角速度θd が変化したとすると、車輌の目標減速度Ｇxaが操舵角速度θd の絶対値θdaに基づき演算される場合には、図６の最下段に於いて仮想線にて示されている如く、操舵角速度θd の絶対値θdaが小さくなる際に目標減速度Ｇxaが早く急激に小さくなる。これに対し図示の実施形態によれば図６の最下段に於いて実線にて示されている如く、操舵角速度θd の絶対値θdaが小さくなる際に目標減速度Ｇxaが早く急激に小さくなることを確実に防止することができる。
【００４１】
また図示の実施形態によれば、目標減速度Ｇxaは横転傾向指標値Ｖr に応じて増減されるのではなく、操舵角速度の絶対値θda及びそのフィルタ処理値θdaf の大きい方の値θdamax に応じて増減されるので、車輌の旋回状況が緊急回避操舵の如き急激な旋回状況であるか定常旋回やＪターンの如き穏やかな旋回状況であるかを確実に判定し、その判定結果に応じて車輌に適正な減速度を付与することができる。
【００４２】
以上に於いては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【００４３】
例えば上述の実施形態に於いては、車輌の横転傾向を示す横転傾向指標値Ｖrは車輌の横加速度Ｇy 及びロールレートＲraの線形和として演算され、ロールレートＲraはロールレートセンサ３８により検出されるようになっているが、横転傾向指標値Ｖrは当技術分野に於いて公知の任意の要領にて演算されてよく、またロールレートＲraは例えば各輪の車高の変化に基づき演算されてもよい。
【００４４】
また上述の実施形態に於いては、ステップ９０に於いて車輌の目標減速度Ｇxaに基づき各輪の目標スリップ率Ｓrai が演算され、各輪の実際のスリップ率が目標スリップ率Ｓi になるようブレーキ装置が制御されるようになっているが、車輌の減速度が目標減速度Ｇxaになる限り、減速度は任意の手段及び要領にて制御されてよく、またブレーキ装置に加えて図には示されていないエンジンの出力が制御されてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上の説明より明らかである如く、本発明の請求項１及び２の構成によれば、緊急回避操舵時の初期に車輌に十分な減速度を与えて車輌の安定性を確保することができると共に、車輌の旋回状況が緊急回避操舵時であるか車輌の定常旋回やＪターンの旋回状況であるかを確実に判定し、車輌の定常旋回やＪターンの旋回状況に於いて車輌に与えられる減速度を低減し、これによりステアリングホイールが取られたり車輌の運動軌跡が旋回外側へ膨らんだりすることを確実に防止することができる。
特に請求項２の構成によれば、操舵角速度の大きさが急激に減少しても操舵角速度のフィルタ処理値の大きさは急激には減少しないので、操舵角速度の大きさが急激に減少しても車輌に与えられる減速度が急激に小さくなることを確実に防止することができる。
【００４６】
また請求項３の構成によれば、減速度付与手段は車輌のブレーキ装置を制御することにより車輌に減速度を付与するので、車輌に減速度を付与するための特別の装置は不要であり、コストアップを招来することなく請求項１及び２の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車輌の運動制御装置の一つの実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図示の実施形態に於ける運動制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】操舵角速度θd の絶対値と車輌の目標減速度Ｇxaとの間の関係を示すグラフである。
【図４】（Ａ）は緊急回避操舵の場合の操舵角θの変化の一例を示し、（Ｂ）は（Ａ）の状況に於ける目標減速度Ｇxaの変化を示すグラフである。
【図５】（Ａ）は定常旋回の場合の操舵角θの変化の一例を示し、（Ｂ）は（Ａ）の状況に於ける目標減速度Ｇxaの変化を示すグラフである。
【図６】急激な操舵が行なわれる場合に於ける操舵角速度θd 、操舵角速度θd の絶対値θdａ、操舵角速度の絶対値θdａのフィルタ処理値θdａf 、絶対値θdａ及びフィルタ処理値θdａfの大きい方の値θdmax、目標減速度Ｇxaの変化の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
１０FR〜１０RL…車輪
２０…制動装置
２８…マスタシリンダ
３０…電気式制御装置
３２FR〜３２RL…車輪速度センサ
３４……操舵角センサ
３６…横加速度センサ
３８…ロールレートセンサ
Claims (3)
- 車輌の横転傾向を示す横転傾向指標値を演算する横転傾向指標値演算手段と、前記横転傾向指標値が閾値を越えているときには車輌に減速度を付与する減速度付与手段とを有する車輌の運動制御装置にして、操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段と、操舵角速度の大きさが小さいときには操舵角速度の大きさが大きい場合に比して車輌に与えられる減速度を小さくする減速度調整手段とを有することを特徴とする車輌の運動制御装置。
- 車輌の横転傾向を示す横転傾向指標値を演算する横転傾向指標値演算手段と、前記横転傾向指標値が閾値を越えているときには車輌に減速度を付与する減速度付与手段とを有する車輌の運動制御装置にして、操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段と、操舵角速度の大きさの変化をなだらかにさせるフィルタ処理を行い、操舵角速度の大きさ及び操舵角速度のフィルタ処理値の大きさの何れか大きい方の値が小さいときには前記大きい方の値が大きい場合に比して車輌に与えられる減速度を小さくする減速度調整手段とを有することを特徴とする車輌の運動制御装置。
- 前記減速度付与手段は車輌のブレーキ装置を制御することにより車輌に減速度を付与することを特徴とする請求項１又は２に記載の車輌の運動制御装置。
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