JP6819557B2 - 車両安定制御装置 - Google Patents
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Description
前記車両安定制御装置は、車両安定制御処理及び摩耗調整処理を行う制御装置を備える。
前記車両安定制御処理は、
車速及び舵角に応じた目標ヨーレートを算出する処理と、
前記目標ヨーレートが実ヨーレートより高くなるほど大きくなるアンダーステア度を算出する処理と、
前記アンダーステア度が第1作動閾値を超えた場合に、各車輪の制動力と駆動力の少なくとも一方を制御して車両挙動を安定化させる処理と
を含む。
前記摩耗調整処理は、
前記アンダーステア度が第2作動閾値を超えた場合に、リア内輪に制動力を印加するリアブレーキ制御と、
前記フロントタイヤの摩耗度、あるいは、前記フロントタイヤと前記リアタイヤとの間の摩耗度の差である摩耗度パラメータを算出する摩耗度算出処理と、
前記摩耗度パラメータが第1摩耗閾値を超えたことに応答して、前記第2作動閾値をデフォルト値及び前記第1作動閾値よりも小さい調整値に変更するリア摩耗促進処理と
を含む。
前記摩耗調整処理は、更に、前記摩耗度パラメータが前記第1摩耗閾値より小さい第2摩耗閾値を下回ったことに応答して、前記第2作動閾値を前記デフォルト値に戻す復帰処理を含む。
前記リアブレーキ制御において前記リア内輪に印加される前記制動力の制御量は、リアブレーキ制御量である。
前記制御装置は、前記第2作動閾値が前記調整値である場合の前記リアブレーキ制御量を、前記第2作動閾値が前記デフォルト値である場合の前記リアブレーキ制御量よりも小さく設定する。
前記摩耗度算出処理は、
前記フロントタイヤのスリップ比と車両加速度との関係を表す直線の傾きをフロントタイヤ係数として算出する処理と、
前記フロントタイヤ係数の初期値を初期フロントタイヤ係数として保持する処理と、
前記初期フロントタイヤ係数からの前記フロントタイヤ係数の変動量を、前記フロントタイヤの前記摩耗度を表す前記摩耗度パラメータとして算出する処理と
を含む。
前記摩耗度算出処理は、
前記フロントタイヤのスリップ比と車両加速度との関係を表す直線の傾きをフロントタイヤ係数として算出する処理と、
前記リアタイヤのスリップ比と前記車両加速度との関係を表す直線の傾きをリアタイヤ係数として算出する処理と、
前記フロントタイヤ係数の初期値を初期フロントタイヤ係数として保持する処理と、
前記リアタイヤ係数の初期値を初期リアタイヤ係数として保持する処理と、
前記初期フロントタイヤ係数からの前記フロントタイヤ係数の変動量を前記フロントタイヤの前記摩耗度とし、前記初期リアタイヤ係数からの前記リアタイヤ係数の変動量を前記リアタイヤの前記摩耗度として、前記フロントタイヤと前記リアタイヤとの間の前記摩耗度の差を表す前記摩耗度パラメータを算出する処理と
を含む。
図1は、本実施の形態に係る車両1のステア特性(旋回性能)に対するタイヤ摩耗の影響を説明するための概念図である。車両1は、タイヤ10を備えている。タイヤ10は、フロント側のフロントタイヤ10Fとリア側のリアタイヤ10Rを含んでいる。車両1では、フロント側がリア側よりも重いため、フロントタイヤ10Fがリアタイヤ10Rよりも早く摩耗する。フロントタイヤ10Fがリアタイヤ10Rよりも早く摩耗すると、フロントタイヤ10Fのコーナリングパワーが相対的に低下し、車両1のステア特性はアンダーステア側にシフトする。
まず、本実施の形態における車両安定制御処理について説明する。目標ヨーレートYr_st及びヨーレート偏差ΔYr1は、それぞれ、次の式(1)、(2)で表される。
3−1.リアブレーキ制御
まず、図4を参照して、本実施の形態に係る摩耗調整処理において利用される「リアブレーキ制御」について説明する。リアブレーキ制御は、車両1の旋回時に旋回をアシストする機能である。具体的には、車両1の旋回状態がアンダーステア傾向にあるとき、リアブレーキ制御は、リア内輪10RIに制動力を印加することによって、車両旋回をアシストする方向のアシストヨーモーメントYMAを発生させる。このアシストヨーモーメントYMAによって、車両1は所望の方向に曲がりやすくなる。
次に、摩耗度パラメータWPの算出(推定)について説明する。上述の通り、摩耗度パラメータWPは、フロント摩耗度Wfとリア摩耗度Wrとの差(Wf−Wr)、あるいは、フロント摩耗度Wfである。
上述の通り、摩耗度パラメータWPが増加すると、目標ヨーレートYr_stが、実際のステア特性から乖離し、実ヨーレートYrよりも高くなる。このことが、車両安定制御が不必要な早期作動の原因となる(図3参照)。そこで、上記の摩耗度算出処理によって得られた摩耗度パラメータWPが第1摩耗閾値Wth1を超えると、摩耗度パラメータWPを減少させるために「リア摩耗促進処理」が開始される。
4−1.構成例
図12は、本実施の形態に係る車両安定制御装置100の構成例を概略的に示すブロック図である。車両安定制御装置100は、車両1に搭載され、上述の車両安定制御処理及び摩耗調整処理を行う。車両安定制御装置100は、制御装置110、記憶装置120、駆動装置130、制動装置140、及びセンサ群150を備えている。
制御装置110は、車両安定制御処理を行う。具体的には、制御装置110は、目標ヨーレートYr_stを算出する。上記式(1)に示されるように、目標ヨーレートYr_stは、車速V及び舵角Stの関数として与えられる。車速Vは、車速センサ152により検出される。あるいは、車速Vは、車輪速センサ151により検出される各車輪の車輪速Vwから算出されてもよい。舵角Stは、舵角センサ153により検出される。
制御装置110は、摩耗調整処理を行う。具体的には、制御装置110は、アンダーステア度DUSを算出する(上記式(2)、(3)参照)。そして、アンダーステア度DUSが第2作動閾値DUSbrを超えた場合、制御装置110は、リアブレーキ制御を作動させる。第2作動閾値DUSbrの設定値は、記憶装置120に格納されている。リアブレーキ制御において、制御装置110は、リア内輪10RIに制動力を印加することによって、アシストヨーモーメントYMAを発生させる(図4参照)。制動力の制御は、制動装置140を通して行われる。
5−1.第1の例
第1の例では、摩耗度パラメータWPは、フロントタイヤ10Fのフロント摩耗度Wfである。フロント摩耗度Wfだけを用いる場合、制御装置110の計算負荷が軽減されるという効果が得られる。
第2の例では、摩耗度パラメータWPは、フロント摩耗度Wfとリア摩耗度Wrとの差(Wf−Wr)である。フロント摩耗度Wfとリア摩耗度Wrの両方を用いることにより、タイヤ摩耗の影響をより正確に考慮することが可能となる。
第3の例では、上記の「タイヤ係数」の代わりに「推定タイヤ径Ra」に基づいて摩耗度が算出される。推定タイヤ径Raは、タイヤ径の推定値であり、例えば特許文献2(特開2008−247126号公報)に開示されている手法により得られる。
上述の第1〜第3の例では、状態フラグF及び前回状態フラグFPは、タイヤ交換時及びタイヤローテーション時に、人為的に「0」に初期化される。一方、第4の例では、状態フラグF及び前回状態フラグFPは、初期化条件が満たされた場合に自動的に初期化される。初期化条件としては、イグニッションOFF、一定時間以上の停車、等が例示される。
10 タイヤ
10F フロントタイヤ
10R リアタイヤ
100 車両安定制御装置
110 制御装置
120 記憶装置
130 駆動装置
140 制動装置
150 センサ群
151 車輪速センサ
152 車速センサ
153 舵角センサ
154 ヨーレートセンサ
155 横Gセンサ
Claims (5)
- フロントタイヤがリアタイヤよりも早く摩耗する車両に搭載される車両安定制御装置であって、
車両安定制御処理及び摩耗調整処理を行う制御装置を備え、
前記車両安定制御処理は、
車速及び舵角に応じた目標ヨーレートを算出する処理と、
前記目標ヨーレートが実ヨーレートより高くなるほど大きくなるアンダーステア度を算出する処理と、
前記アンダーステア度が第1作動閾値を超えた場合に、各車輪の制動力と駆動力の少なくとも一方を制御して車両挙動を安定化させる処理と
を含み、
前記摩耗調整処理は、
前記アンダーステア度が第2作動閾値を超えた場合に、リア内輪に制動力を印加するリアブレーキ制御と、
前記フロントタイヤの摩耗度、あるいは、前記フロントタイヤと前記リアタイヤとの間の摩耗度の差である摩耗度パラメータを算出する摩耗度算出処理と、
前記摩耗度パラメータが第1摩耗閾値を超えたことに応答して、前記第2作動閾値をデフォルト値及び前記第1作動閾値よりも小さい調整値に変更するリア摩耗促進処理と
を含む
車両安定制御装置。 - 請求項1に記載の車両安定制御装置であって、
前記摩耗調整処理は、更に、前記摩耗度パラメータが前記第1摩耗閾値より小さい第2摩耗閾値を下回ったことに応答して、前記第2作動閾値を前記デフォルト値に戻す復帰処理を含む
車両安定制御装置。 - 請求項1又は2に記載の車両安定制御装置であって、
前記リアブレーキ制御において前記リア内輪に印加される前記制動力の制御量は、リアブレーキ制御量であり、
前記制御装置は、前記第2作動閾値が前記調整値である場合の前記リアブレーキ制御量を、前記第2作動閾値が前記デフォルト値である場合の前記リアブレーキ制御量よりも小さく設定する
車両安定制御装置。 - 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の車両安定制御装置であって、
前記摩耗度算出処理は、
前記フロントタイヤのスリップ比と車両加速度との関係を表す直線の傾きをフロントタイヤ係数として算出する処理と、
前記フロントタイヤ係数の初期値を初期フロントタイヤ係数として保持する処理と、
前記初期フロントタイヤ係数からの前記フロントタイヤ係数の変動量を、前記フロントタイヤの前記摩耗度を表す前記摩耗度パラメータとして算出する処理と
を含む
車両安定制御装置。 - 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の車両安定制御装置であって、
前記摩耗度算出処理は、
前記フロントタイヤのスリップ比と車両加速度との関係を表す直線の傾きをフロントタイヤ係数として算出する処理と、
前記リアタイヤのスリップ比と前記車両加速度との関係を表す直線の傾きをリアタイヤ係数として算出する処理と、
前記フロントタイヤ係数の初期値を初期フロントタイヤ係数として保持する処理と、
前記リアタイヤ係数の初期値を初期リアタイヤ係数として保持する処理と、
前記初期フロントタイヤ係数からの前記フロントタイヤ係数の変動量を前記フロントタイヤの前記摩耗度とし、前記初期リアタイヤ係数からの前記リアタイヤ係数の変動量を前記リアタイヤの前記摩耗度として、前記フロントタイヤと前記リアタイヤとの間の前記摩耗度の差を表す前記摩耗度パラメータを算出する処理と
を含む
車両安定制御装置。
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