JPH0194031A - 車両のヨー運動制御装置 - Google Patents

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】 Ａ０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、車両によっては２輪駆動および４輪駆動の状
態を切換可能なものや、前輪および後輪の駆動力配分比
率を調整し得るものがあり、そのように駆動輪が変化す
るものや駆動力配分が変化するものでは制御特性も当然
変化されるべきものであるのに、上記ヨー運動制御装置
ではそのような配慮はなされていない。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、車
両の駆動輪がいずれであるか、または駆動力配分比率に
より制御特性を変化させるようにしてヨー運動の制御が
適切となるように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。

Ｂ１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；前、後
輪の駆動力配分比率を検出する駆動力判別手段と；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；駆動力判別手段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
く望ましいヨーレートとにより、ヨーレートが望ましく
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、駆動力判別手段の出力に応じて変え
られるので、前、後輪のいずれが駆動輪であるか、また
は駆動力配分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ＩＬ１ｒが個別
に付設されており、これらの速度センサ１４２．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ｙｂ
とは、ヨー運動修正手段６にそれぞれ入力される。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ｙｂとの偏差Ｄｒ（＝ｙｙｂ）が得られ、この偏差Ｄ
ｒと前記基準ヨーレートｙ、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７０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！圧しベルをハイレ
ベルとローレベルとに切換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の出力は駆動力判別手段１
０に入力され、駆動力配分比率すなわち前、後輪のいず
れが１００％の駆動力を分担するかを判別した駆動力判
別手段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１１！、、１ｒで検出された車輪速度Ｖｆ、
Ｖｒの差ｒ　（＝Ｖｒ−Ｖｊりを得るもので、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’　　（＝ｒＸｄ）が得られる。

ここで比例定数ｄは自由転動輪Ｗｊ！、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Ｖｆｆｉ、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０〜２Ｈｚであることか
ら、フィルタ１３は２）［ｚ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ｙイとしたときに次の第（１
）式の演算が行なわれる。

ｙ、＝α１°’Ｉｎ−＋　＋α：・ｙ＋＋−ｔ＋α３・
）’Ｒ−３＋β１・ｙＩ％′ ＋βｇ’）’ｅ−＋’　＋β３　・ｙ　ｌ、−３’　・
（１）ここで、α１・・・α３．β、・・・β、は実験
結果により定められる定数である。また添字、・・・・
・・ｎ−ｆｆ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、ヨーレートｙの前回値、前々回値・・・が履歴
蓄積回路１５からフィルタ１３に入力され車両速度検出
器３は、両速度センサ１ｆｆｉ、１ｒで検出された車輪
速度Ｖｆｆｉ、Ｖｒに基づいて車両速度Ｖｖを出力する
ものであり、たとえば両車軸速度Ｖｊ！、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ａｌ　
＋　　ａｍ　ｌ　　ｂｌ　＋　　ｂｌ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！＋　　ｂｌ　＋　　ｂｌ
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）
式に従う演算％式％ 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（−ｙｙｈ）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２ｏ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ト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
す判断基準が予め定められている。

第　　（１）　　　　表 この第（１）表において、符号○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、駆動力判別
手段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７の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ＷＸ、Ｗｒの速度差（Ｖ
ｒ−Ｖｆｆ）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ｙｂ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
とぎ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ｙ、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ｙｂが線形
であるために、基準ヨーレ）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２１．２
２に人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を大きく切った大舵角時にヨー運動
の慣性力が大きく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く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Ｙｂが得られる。

Ｖｂ＝ａ＋　　°　Ｙｂｎ−＋　　　　ａｘ”　　Ｖｈ
ｎ−富＋ｂ、−δｎ−＋＋ｂｚ・δｎ−１・・・（３）
すなわち、演算回路１８’で得られた基準ヨーレートｙ
ｂ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ｙ、の履
歴ｙい−＋、ｙい−２と、履歴蓄積回路１７からの転舵
角δの履歴δ７−Ｉ、δ、、−２とにより基準ヨーレー
トｙｂが演算される。

また駆動力判別手段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力判別手段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ｕｂ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。駆動力半
分比率の変化に応じてＭ御特性を変化させ、駆動力配分
比率の変化に応じた適切なヨー運動制御が可能となる。

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Ｗｆ、Ｗｒの車輪速度Ｖｆ、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（１１−１＋＋＋−２）
による演算で求めたが、それ以上の履歴（ｎ−１＋ｎ−
４＋ｎ−２、・・・・・・）により求めるようにしても
よい。

Ｃ０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；前、後輪の駆動力配分比率を検出する駆動力判別
手段と；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；駆動力判別手段の出力に基づいて
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
のを察知してヨー運動の制御をすることが可能となり、
しかも駆動力の配分比率に応じて制御ｎ特性を変化させ
るので、駆動力配分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図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、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、１０．１０
′・・・駆動力判別手段、 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 同　　　　　　　　　　１）　　中　　　隆　　　秀１
、事件の表示 昭和６２年特許　願第２５０１６９号 ２・　発明０　名称　　　　車両（７）’ｉ？−運動制
御装置３、補正をする者 事件と０関係　　特許出願人 名　称　　　　（５３２）本田技研工業株式会社５、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５真第１３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１２頁第９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１３頁第３行、 「第４図」とあるを、 「第３図」と訂正する。 ４、明細書第１８頁第１６行および末行、「履歴蓄積回
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 (1)

【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；前、後輪の駆動力配分
   比率を検出する駆動力判別手段と；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；駆動力
   判別手段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。