JPH0194030A

JPH0194030A - 車両のヨー運動制御装置

Info

Publication number: JPH0194030A
Application number: JP25016887A
Authority: JP
Inventors: Shiyuuji Shiraishi; 修士白石; Hiromoto Kirio; 浩誠霧生
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1987-10-02
Filing date: 1987-10-02
Publication date: 1989-04-12
Anticipated expiration: 2011-08-14
Also published as: JP2524172B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】Ａ９発明の目的（１）　　産業上の利用分野本発明は、車両のヨー運動制御装置に関する。

（２）従来の技術従来、車両のヨー運動を制御するものとしてアンチロッ
クブレーキが知られている。

（３）発明が解決しようとする問題点ところが、アンチロックブレーキは、その制御の主眼を
制動性能に向けたものであり、運動性能に関しては、タ
イヤ横力の低下を防止するだけに留まっている。

そこで本出願人は、車両の自由転動輪の速度差によりヨ
ーレートを検出するとともに、検出されたヨーレートお
よび転舵角の履歴により定めた基準ヨーレートと、検出
ヨーレートとの偏差に基づいたヨーレート制御をエンジ
ン出力の低減により行なうようにしたヨー運動制御装置
を既に提案している。

しかるに、低車速時に転舵角が大きくなると、車両のス
テアリング特性が非線形となるのに対し、上記ヨー運動
制御装置では基準ヨーレートが線形関数で定まるために
、基準ヨーレートと検出ヨーレートとの偏差が大きくな
ってしまい、制御過剰状態となる。そこで、低車速時の
制御過剰を防止するように基準ヨーレートを大きく定め
ると、高車速時は転舵角が小さくてもヨーレートの変化
が大きいので、制御不足を招くことになる。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、車
速に応じた適切なヨー運動を可能とした車両のヨー運動
制御装置を提供することを目的とする。

Ｂ５発明の構成（１）問題点を解決するための手段本発明装置は、車両のヨーレートを検出するヨーレート
検出手段と；ステアリングハンドルの転舵角を検出する
転舵角センサと；転舵角センサの出力に基づいて基準ヨ
ーレートを出力する基準ヨーレート発生手段と；車両の
速度を検出する車両速度検出器と；基準ヨーレート検出
手段およびヨーレート検出手段の出力に基づいて車両の
ヨー運動を制御するためのヨー運動修正手段と；車両速
度検出器の出力に基づいてヨー運動修正手段の制御特性
を変える制御特性修正手段と；を備える。

（２）　　作用上記構成によれば、検出したヨーレートと転舵角に基づ
（望ましいヨーレートとにより、ヨーレー１−が望まし
くない値になっていることを検知することができ、それ
によりヨー運動を制御することが可能であり、しかもそ
のヨー運動の制御が車両速度に応じて変えられるので、
車速に応じた適切なヨー運動制御が可能となる。

（３）実施例以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
先ず本発明の一実施例を示す第１図において、車両の左
右自由転動輪ＷＥ、Ｗｒには速度センサｉｆｆ、ｌｒが
個別に付設されており、これらの速度センサＩＩ！、、
ｌｒで検出された車輪速度Ｖｊ２．Ｖｒは、ヨーレート
検出手段２および車両速度検出器３にそれぞれ入力され
る。またステアリングハンドルＨには転舵角センサ４が
付設されており、転舵角センサ４で検出された転舵角δ
と、車両速度検出器２で得られた車両速度Ｖｖと、ヨー
レート検出手段２で得られたヨーレートｙの履歴とは基
準ヨーレート発生手段５に入力される。

ヨーレート検出手段２で得られたヨーレートｙと、基準
ヨーレート発生手段５から発生した基準ヨーレートｙ、
とは、ヨー運動修正手段６にそれぞれ人力される。また
ヨー運動修正手段６では、ヨーレートｙと基準ヨーレー
トＶｂ　との偏差Ｄｒ（＝ｙｙｂ）が得られ、この偏差
Ｄｒと前記基準ヨーレートｙｂとはステアリング特性判
別手段７に入力される。ステアリング特性判別手段７の
判別結果と、車両速度検出器３からの車両速度Ｖｖと、
転舵角センサ４からの転舵角δとは、制御特性修正手段
８にそれぞれ入力される。またこの車両には駆動輪が前
輪であるか後輪であるかに応じて出力電圧レベルをハイ
レベルとローレベル（！：　ニ切ｔａえるためのスイッ
チ９が備えられており、このスイッチ９の出力は駆動輪
判別回路１０に人力され、駆動輪判別回路１０の判別結
果が制御特性修正手段８に入力される。制御特性修正手
段８は、各入力信号に応じて変化する信号をヨー運動修
正手段６に入力し、ヨー運動修正手段６の制御態様を変
化させる。

ヨーレート検出手段２は、減算回路１１と、乗算回路１
２と、フィルタ１３と、乗算回路１２の出力履歴を蓄積
する履歴蓄積回路１４と、フィルタ１３の出力履歴を蓄
積する履歴蓄積回路１５とを備える。減算回路１１は、
速度センサ１！、１ｒで検出された車輪速度Ｖｆｆｉ、
　　Ｖｒの差ｒ　（＝Ｖｒ−ＶＩ１．）を得るもので、
乗算回路１２で前記差ｒに一定の比例定数ｄを乗じるこ
とによりヨーレートの近似値ｙ’　　（＝　ｒ　Ｘ　ｄ
　）が得られる。ここで比例定数ｄは自由転動輪ＷＥ、
Ｗｒのトレッド幅であり、たとえばｄ＝１である。フィ
ルタ１３は、車両サスペンションの振動による車輪速度
Ｖｊ！、Ｖｒへの影響を排除するものであり、再帰型フ
ィルタが用いられる。ここで悪路走行中のサスペンショ
ンの振動との共振による車輪速度Ｖｌ。

Ｖｒの変動は１０Ｈｚ程度であり、車両運動の制御に用
いるヨーレートの周波数範囲はＯ〜２Ｈｚであることか
ら、フィルタ１３は２七以上を減衰域としてヨーレート
の近似値ｙ′をフィルタリングする。すなわちフィルタ
１３ではその出力値をｙ７としたときに次の第（１）式
の演算が行なわれる。

ｙｌＩ＝α１°ｙ１１−１　＋αｚ’）’＊−ｔ＋αｓ
’Ｖｎ−ｓ＋β１°Ｙｎ’ ＋βｚ’）’ｎ−＋’　＋βｘ　・ｙ　ｎ−３’　・（
１）ここで、α１・・・α５．β、・・・β、は実験結
果により定められる定数である。また添字、・・・・・
・、ｌ−３は、フィルタリングの演算が一定サイクルで
繰り返されるためそのサイクルの今回値、前回値等を表
すものであり、ヨーレートの近似値ｙ′の前回値、前々
回値・・・が履歴蓄積回路１４からフィルタ１３に入力
され、ヨーレー）ｙの前回値、前々回値・・・が履歴蓄
積回路１５からフィルタ１３に入力される。

車両速度検出器３は、両速度センサｉｉ！、、ｌｒで検
出された車輪速度Ｖｊ！、Ｖｒに基づいて車両速度Ｖｖ
を出力するものであり、たとえば側車輪速度Ｖｆ、Ｖｒ
の大きい方の値が車両速度Ｖｖとして出力される。

基準ヨーレート発生手段５は、定数選択回路１６と、履
歴蓄積回路１７と、演算回路１８とを備える。定数選択
回路１６は、演算回路１８での演算で用いる定数ａ＋　
＋　　ａ２　＋　　ｂＩ　＋　　ｂｚを、車両速度検出
器３で得られた車両速度Ｖｖに応じて選択するものであ
り、各車両に応じてたとえば第２図で示すように定めら
れている各定数ａｌ＋ａ！、ｂ、、ｂ、の値が演算回路
１８に入力される。

また履歴蓄積回路１７は、転舵角センサ４で検出された
転舵角δの履歴を演算回路１８に入力するものである。

演算回路１８は、ヨーレート検出手段２における履歴蓄
積回路１５からのヨーレートｙの履歴と、履歴蓄積回路
１７からの転舵角δの履歴とに基づいて現在あるべき基
準ヨーレートｙ、を算出するものであり、次の第（２）
弐に従う演算が行なわれる。

ｙｂ　　＝　　　ａ＋　　’　　）’＋−＋　　　ａｔ
　°　Ｖ＊−ｚ＋ｂ、・δ、、＋ｂ、・δ、ｌ−２・・
・（２）ヨー運動修正手段６は、ヨーレート検出手段２
で得られたヨーレートｙと基準ヨーレート発生手段５で
得られた基準ヨーレートｙｂとの偏差Ｄｒ（＝ｙｙｂ）
を得る偏差算出回路１９と、その偏差Ｄｒを絶対値化す
る絶対値化回路２０と、絶対値化回路２０の出力が反転
端子にそれぞれ入力される第１および第２比較器２１．
２２と、両比較器２１．２２の出力端が接続される駆動
輸出力トルク制御回路２３とから成る。駆動輸出力トル
ク制御回路２３は、たとえばエンジンに供給する燃料を
制御するものであり、第１比較器２１の出力がローレベ
ルであるときには燃料供給量を減量して混合気濃度を薄
くし、第２比較器２２の出力がローレベルであるときに
は燃料供給を遮断する。

ステアリング特性判別手段７には、基準ヨーレート発生
手段５からの基準ヨーレー）ｙｂ　と、偏差算出回路１
９からの偏差Ｄｒとが入力され、ステアリング特性判別
手段７は、それらの入力Ｄｒ。

ｙ、に基づいてステアリング特性を判別する。すなわち
、ステアリング特性判別手段７には、次の第（１）表で
示すような判断基準が予め定められている。

第　　（］）　　　表この第（１）表において、符号Ｏはオーバーステアリン
グを示し、符号Ｕはアンダーステアリングを示すもので
あり、この第（１）表に基づいて判断された結果がステ
アリング特性判別手段７から出力される。

制御特性修正手段８には、車両速度検出器３からの車両
速度Ｖｖ、転舵角センサ４からの転舵角δ、駆動輪判別
回路１０からの判別結果ならびにステアリング特性判別
回路７からの判別結果を示す信号がそれぞれ入力されて
おり、制御特性修正手段８は、それらの入力信号に基づ
いて、第１比較器２１の非反転端子に接続された出力端
子Ｃと、第２比較器２２の非反転端子に接続された出力
端子りとから信号をそれぞれ出力する。すなわち、制御
特性修正手段８には、前輪駆動車両であってしかも転舵
角δが比較的小さいときに、車両速度Ｖｖおよびステア
リング特性判別手段７０判別結果に基づいて、出力端子
Ｃの出力値がたとえば第３図の実線で示すように設定さ
れるとともに、出力端子りの出力値がたとえば第４図の
破線で示すように設定されている。また後輪駆動車両で
あるときには、第３図とは異なる出力値がそれぞれ設定
されており、転舵角δが比較的大きくなると、出力端子
Ｃ，Ｄの出力値は前記第３図で示した値よりもそれぞれ
小さくなるように設定される。

次にこの実施例の作用について説明すると、車両のヨー
レートｙは、左右の自由転動輪ｗｐ、、ｗｒの速度差（
Ｖｒ−Ｖｆ）に比例定数ｄを乗じた後、フィルタ１３で
フィルタリングすることによって得られ、車両サスペン
ションの影響を排除して実用上問題のないヨーレートｙ
を容易に得ることができる。

このように推定したヨーレートｙと、転舵角δおよびヨ
ーレートｙの履歴に基づいて現在あるべき値として算出
された基準ヨーレートｙ、との偏差Ｄｒの絶対値が、制
御特性修正手段８の出力端子Ｃ，Ｄからの出力値を超え
たときに、駆動輸出力トルク制御回路２３を作動せしめ
、車両が望ましくない方向に回頭することを事前に察知
してヨー運動の制御を行なうことができる。

たとえば前輪駆動車両において、ステアリングを切りな
がら過剰な駆動力をかけたときにはアンダーステアリン
グ傾向が生じ、それにより車両が望ましくない方向に回
頭したことが検知されたときには、第１および第２比較
器２１．２２の出力に応じて駆動輪トルク制御回路２３
がエンジン出力を低下させるように作動する。このエン
ジン出力の低下に応じて駆動輪の駆動力が低下し、それ
に代わって駆動輪の限界横力が増大するので上述のアン
ダーステアリングを防止することができる。

一方、後輪駆動車両の場合には、過剰な駆動力をかけた
ときにはオーバーステアリング傾向となるが、この場合
も前輪駆動車両の場合と同様に駆動力を低下させること
によりオーバーステアリングを防止することができる。

このようにしてエンジン出力を低下することにより実際
のヨーレートｙが基準ヨーレートｙｂに近付くと、エン
ジンの出力低下が解除され、通常のエンジン出力制御に
戻る。

しかも、制御特性修正手段８では、その出力端子Ｃ，Ｄ
からの出力値が、ステアリング特性判別手段７での判別
結果により異なって設定されており、たとえば前輪駆動
車両でオーバーステアリング傾向が生じたときに、第３
図で示すように出力端子りからの出力値は出力端子Ｃか
らの出力値よりも小さく設定されているので、車体がオ
ーバーステアリング状態を呈する前に車体が安定する低
車両速度とすることが可能となり、またオーバーステア
リングおよびアンダーステアリングの各状態ともに、第
２比較器２２の出力がローレベルとなる前に第１比較器
２１の出力がローレベルとなり、駆動輸出力トルク制御
回路２３はエンジンへの混合気濃度を薄くするように働
き、駆動力が緩やかに減少する。したがって、駆動力の
緩やかな減少によりオーバーコントロール状態が生じる
のを回避することができる。

また車両低車速時に転舵角δが大であるときには、車両
のステアリング特性は非線形となるのに対し、基準ヨー
レート発生手段５で発生する基準ヨーレートｙ、が線形
であるために、基準ヨーレートＹｂ　とヨーレートｙと
の偏差Ｄｒが大きくなるが、第１および第２比較器２１
．２２に入力される制御特性修正手段８からの値は、第
３図で示したように車両速度Ｖｖが大となるのに応じて
小さくなるように設定されているので、低車速時の過剰
制御を防止できるとともに高車速時の制御不足も防止す
ることができる。

さらに制御特性修正手段８からの出力値は、転舵角δが
大きくなると小さくなるように設定されるので、転舵角
δが大きいときの方が第１比較器２１あるいは第２比較
器２２の出力がローレベルとなり易く、したがってステ
アリングハンドルＨを太き（切った大舵角時にヨー運動
の慣性力が太き（なるのに伴って制御不足を来すような
ことが防止される。

また前輪および後輪のいずれが駆動輪であるかにより制
御特性修正手段８からの出力値が変化するので、前輪駆
動車両であるか後輪駆動車両であるかによって変化する
ステアリング特性に対応して適切なヨー運動制御が可能
となる。

しかも駆動輸出力トルク制御回路２３は、エンジンへの
混合気濃度を薄くする制御態様と、エンジンへの燃料供
給を遮断する制御態様とを、制御特性修正手段８からの
出力に応じて切換えるので、燃料供給遮断のみの制御に
比べると、より精密な制御が可能となり、トルク差が大
きいことによる不快感をな（すことができるとともに過
剰制御を防止することができる。

第４図は本発明の他の実施例を示すものであり、第１図
の実施例に対応する部分には同一の参照符号を付す。

基準ヨーレート発生手段５′における演算回路１８′で
は、次の第（３）式に従う演算が行われて基準ヨーレー
トｙ、が得られる。

ｙｂ　　＝　　　ａ＋　　’　　Ｙｂｎ−＋　　　　ａ
ｘ’　　Ｖｂｎ−ｚ＋ｂ、・δ−＋＋ｂｚ・δｈ−１・
・・（３）すなわち、演算回路１８′で得られた基準ヨ
ーレー）ｙｂの履歴が履歴蓄積回路１９に蓄積されてお
り、この履歴蓄積回路１９から入力される基準ヨーレー
トｙｂの履歴Ｖ　ｂ、、−１＋　　３’　ｂｎ−ｚと、
履歴蓄積回路１７からの転舵角δの履歴δ７−Ｉ、δｎ
４とにより基準ヨーレートｙｂが演算される。

また駆動輪判別回路１０′には、駆動力配分制御回路２
４からの信号が入力される。駆動力配分制御回路２４は
、車両の前輪および後輪の駆動力配分比率を制御するも
のであり、駆動力の配分比率が駆動輪判別回路１０′に
より検出されて制御特性修正手段８に入力される。

この実施例によれば、前述の実施例と同様の効果を奏す
るのに加えて、基準ヨーレート発生手段５′では、基準
ヨーレートｙ、の履歴に基づいて基準ヨーレートｙｂを
算出するので、演算式が簡便であり、コストの低減を図
ることができるとともに、演算式が複雑であることから
生じる制御性の悪化を回避することができる。

本発明のさらに他の実施例として、車両速度検出器３は
、両自由転勤輪Ｗ！！、、Ｗｒの車輪速度■ｆ、Ｖｒの
平均値を車両速度Ｖｖとして出力するものであってもよ
い。

また上記実施例では、基準ヨーレー）ｙｂおよび実ヨー
レートｙの偏差Ｄｒと、基準値との比較方式をとったが
、偏差Ｄｒおよび基準値の差に比例したエンジン出力（
たとえばスロットル開度）の制御としてもよい。さらに
基準ヨーレートｙ。

を前回および前々回までの履歴Ｃｎ−Ｉ＋ｎ−２）によ
る演算で求めたが、それ以上の履歴し一１＋ｎ−１ｎ−
３、・・・・・・）により求めるようにしてもよい。

Ｃ３発明の効果以上のように本発明装置は、車両のヨーレートを検出す
るヨーレート検出手段と；ステアリングハンドルの転舵
角を検出する転舵角センサと；転舵角センサの出力に基
づいて基準ヨーレートを出力する基準ヨーレート発生手
段と；車両の速度を検出する車両速度検出器と；基準ヨ
ーレート検出手段およびヨーレート検出手段の出力に基
づいて車両のヨー運動を制御するためのヨー運動修正手
段と；車両速度検出器の出力に基づいてヨー運動修正手
段の制御特性を変える制御特性修正手段と；を備えるの
で、車両が望ましくない方向に回頭するの察知してヨー
運動の制御をすることが可能となり、しかも転舵角に応
じて制御特性を変化させるので、転舵角に応じた適切な
制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は全体ブロック図、第２図は定数選定回路の出力
特性の一例を示すグラフ、第３回は制御特性修正手段の
出力特性の一例を示すグラフ、第４図は本発明の他の実
施例の全体ブロック図である。２・・・ヨーレート検出手段、３・・・車両速度検出器
、４・・・転舵角センサ、５．５′・・・基準ヨーレー
ト発生手段、６・・・ヨー運動修正手段、８・・・制御
特性修正手段、１９・・・偏差算出回路、２１．２２・
・・比較器、２３・・・駆動輸出力トルク制御回路Ｈ・
・・ステアリングハンドル特　許　出　願　人　　本田技研工業株式会社代理人　
　　弁理士　　落　　合　　　　　健代理人　　　弁理
士　　１）　中　　隆　　秀第２図第３図 □車速手続補正書（酊の１．事件の表示昭和６２年特許　願第２５０１６８号２・１ｑｏｓａ　　　□ヨ。、−＝おｊｌ、−３、補正
をする者事件との関係　　４与許出願人名　称　　　　（５３２）本田技研工業株式会社４、代
　　　理　　　人　　〒１０５５、補正の対象明細書の「発明の詳細な説明」の欄、ならびに図面の第
１図および第４図補正の内容１、明細書第６頁第１２行、「車両速度検出器２」とあるを、「車両速度検出器３」と訂正する。２、明細書第１３頁第７行、「判別回路７」とあるを、「判別手段７」と訂正す、る。３、明細書第１４頁第１行、「第４図」とあるを、「第３図」と訂正する。４、明細書第１９頁第１４行および第１５行、「Ｈ歴蓄
積回路１９」とあるを、「履歴蓄積回路２５」にそれぞれ訂正する。５、図面の第１図および第４図を別紙の通りそれぞれ訂
正する。以上

Claims

【特許請求の範囲】

（１）車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段
と；ステアリングハンドルの転舵角を検出する転舵角セ
ンサと；転舵角センサの出力に基づいて基準ヨーレート
を出力する基準ヨーレート発生手段と；車両の速度を検
出する車両速度検出器と；基準ヨーレート検出手段およ
びヨーレート検出手段の出力に基づいて車両のヨー運動
を制御するためのヨー運動修正手段と；車両速度検出器
の出力に基づいてヨー運動修正手段の制御特性を変える
制御特性修正手段と；を備えることを特徴とする車両の
ヨー運動制御装置。
（２）前記ヨー運動修正手段は、前記基準ヨーレート発
生手段およびヨーレート検出手段の出力差を演算する偏
差算出回路と、該偏差算出回路の出力が一方の入力端に
入力されるとともに他方の入力端には前記制御特性修正
手段の出力が入力される比較器と、比較器の出力端が接
続される駆動輸出力トルク制御回路とを備えることを特
徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の車両のヨー運
動制御装置。
（３）前記車両速度検出器は、左右の自由転動輪の車輪
速度の速い方を車両速度として選択すべく構成されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項または第（２
）項記載の車両のヨー運動制御装置。