JPH09226556A - 車両の運動制御装置 - Google Patents

車両の運動制御装置

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JPH09226556A
JPH09226556A JP8060073A JP6007396A JPH09226556A JP H09226556 A JPH09226556 A JP H09226556A JP 8060073 A JP8060073 A JP 8060073A JP 6007396 A JP6007396 A JP 6007396A JP H09226556 A JPH09226556 A JP H09226556A
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JP
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wheel
speed
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vehicle body
estimated vehicle
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Application number
JP8060073A
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English (en)
Inventor
Kenji Toutsu
憲司 十津
Yoshiyuki Yasui
由行 安井
Masanobu Fukami
昌伸 深見
Takayuki Ito
孝之 伊藤
Norio Yamazaki
憲雄 山崎
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Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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Publication date
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/172Determining control parameters used in the regulation, e.g. by calculations involving measured or detected parameters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1755Brake regulation specially adapted to control the stability of the vehicle, e.g. taking into account yaw rate or transverse acceleration in a curve
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2220/00Monitoring, detecting driver behaviour; Signalling thereof; Counteracting thereof
    • B60T2220/04Pedal travel sensor, stroke sensor; Sensing brake request

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  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両の運動制御装置において、車両の運動状
態に応じて適切な推定車体速度を演算し所望の運動制御
を行ない得るようにする。 【解決手段】 推定車体速度演算手段ESにより各車輪
毎に演算した推定車体速度及び車輪速度検出手段WSの
検出車輪速度に基づき、制動力制御手段BCにより各車
輪に付与する制動力を制御する。このとき、左右差限界
値演算手段DFにより、車両の左右の車輪における推定
車体速度の差の限界値を演算する。そして、制限手段L
Mにより、左右の車輪のうち車輪速度が相対的に小さい
一方の車輪における推定車体速度が、左右の車輪のうち
車輪速度が相対的に大きい他方の車輪における推定車体
速度から左右差限界値演算手段DFが演算した左右の車
輪における推定車体速度の差の限界値を差し引いた値よ
りも下回らないように、左右の車輪のうちの一方の車輪
における推定車体速度の演算に対し制限を課す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の運動制御装置に
関し、特に、少くとも推定車体速度及び車輪速度に基づ
き各車輪に付与する制動力を所定の特性に制御する車両
の運動制御装置に係る。
【0002】
【従来の技術】近時の車両は、アンチスキッド制御をは
じめ、トラクション制御、前後制動力配分制御、制動操
舵制御等種々の制御機能を有している。これらの制御に
おいて、重要な制御基準となるのが推定車体速度であ
る。例えば、各車輪のホイールシリンダのブレーキ液圧
を制御する全輪制御のアンチスキッド制御装置におい
て、各車輪の車輪速度を検出し、そのうちの最大車輪速
度から推定車体速度を演算し、これに基づき制御基準速
度を設定する装置が知られている。
【0003】更に、特開平3−159854号公報にお
いては、各車輪毎に推定車体速度を演算し、異径タイヤ
装着時や車両旋回時における車輪速度の内外輪差等に起
因するブレーキ液圧の過剰減圧作動を防止することを目
的とし、推定車体速度設定手段を、各車輪のうち演算対
象を除く少くとも一部の車輪の推定車体速度の減少率に
応じて各車輪毎に推定車体速度を演算することが提案さ
れている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記公報に記載の手段
を含み、従来の推定車体速度演算手段においては、例え
ば一つの車輪に関する推定車体速度Vso(n) は、車輪速
度Vw (n) と、前回の推定車体速度Vso(n-1) に対し一
定の減速度αDN(例えば1.15G)で減速する速度
(Vso(n-1) −αDN・Δt)と、前回の推定車体速度V
so(n-1) に対し一定の加速度αUPで加速する速度(Vso
(n-1) +αUP・Δt)との中間値をとり、Vso(n) =M
ED〔Vw (n) ,(Vso(n-1) −αDN・Δt),(Vso
(n-1) +αUP・Δt)〕に基づいて演算することとして
いた。しかし、車輪速度Vw (n) が大きく低下し低速側
の基準速度(Vso(n-1) −αDN・Δt)を下回る場合に
は、後者が中間値となるので推定車体速度Vso(n) が後
者の値に固定されてしまい、推定車体速度Vsoは実車体
速度との差が一気に拡大することになる。これは、各車
輪毎に推定車体速度Vsoを求める場合にも同様であり、
特に旋回時の内外輪差による誤差が問題となっていた。
前掲の公報に記載の装置は上記の問題に着目したもので
あるが、後輪駆動車の場合は、エンジンブレーキ時に駆
動輪(後輪)側の車輪速度が急激に低下すると、推定車
体速度に誤差が生ずることになる。
【0005】一般的に、車両が旋回中に制動作動を行な
う場合において、制動力の増大に伴ない荷重移動が大と
なり、先ず車両後方内側の車輪の車輪速度の低下が大と
なり、前方内側の車輪、後方外側、そして前方外側の車
輪へと漸次、車輪速度の低下が小となる。これに関し、
前後制動力配分制御においては、前方の車輪に対して同
一のスリップ率で後方の車輪を制御することを基本とし
ているので、車両旋回時の荷重移動により前方の車輪の
車輪速度が一定の減速度以上で低下し続け、前方の車輪
のスリップ率に誤差が生ずると、後方の車輪のスリップ
率の誤差も大となるという問題がある。アンチスキッド
制御においても、旋回時の内外輪の車輪速度差に起因す
る誤差を回避するため車輪毎に推定車体速度Vsoを求め
ることが必要となるが、この場合にも車両旋回時の荷重
移動により車輪速度が一定の減速度以上で低下し続け、
推定車体速度Vsoの誤差が生ずることになる。従って、
四つの車輪の最大車輪速度を推定車体速度Vsoとするこ
とは避け、車輪毎に推定車体速度Vsoを求めることが望
ましいが、前述のように車両旋回時の内外輪(左右輪)
の車輪速度差等に起因する推定車体速度Vsoの誤差を低
減することが必要となる。
【0006】即ち、車両旋回中の制動時には前方外側の
車輪に対する荷重が最大となるので、この車輪の車輪速
度に基づいて前方内側の車輪の車輪速度に対し制限する
ことが望ましい。また、この制限は各車輪の制御状態に
応じて設定し、例えばアンチスキッド制御ではスリップ
率が最小の車輪における推定車体速度に基づき、スリッ
プ率が大の車輪における推定車体速度の演算に対し所定
の制限を課すことが適切である。
【0007】そこで、本発明は車両の運動制御装置にお
いて、車両の運動状態に応じて適切な推定車体速度を演
算し所望の運動制御を行ない得るようにすることを課題
とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の運動制御装置は、請求項1に記載し図1に
構成の概要を示したように、車両の各車輪FR,FL,
RR,RLの車輪速度を検出する車輪速度検出手段WS
と、車両の推定車体速度を演算する推定車体速度演算手
段ESと、少くとも推定車体速度演算手段ESが演算し
た推定車体速度及び車輪速度検出手段WSの検出車輪速
度に基づき各車輪に付与する制動力を制御する制動力制
御手段BCとを備えている。そして、車両の左右の車輪
における推定車体速度の差の限界値を演算する左右差限
界値演算手段DFと、左右の車輪のうち車輪速度が相対
的に小さい一方の車輪における推定車体速度が、左右の
車輪のうち車輪速度が相対的に大きい他方の車輪におけ
る推定車体速度から左右差限界値演算手段DFが演算し
た左右の車輪における推定車体速度の差の限界値を差し
引いた値よりも下回らないように、左右の車輪のうちの
一方の車輪における推定車体速度の演算に対し制限を課
す制限手段LMとを備えることとしたものである。
【0009】上記運動制御装置において、請求項2に記
載したように、左右差限界値演算手段DFが、左右の車
輪における車輪速度差に起因する横加速度換算値の基礎
変動分の限界値Gy0、左右の車輪における車両旋回時の
荷重移動に起因する横加速度換算値の荷重変動分の限界
値Gy1、左右の車輪の操舵角に起因する操舵角変動分の
限界値Gy2及び各車輪に対する路面の摩擦係数の変化に
起因する摩擦係数変動分の限界値Gy3のうちの少くとも
何れか一つに基づき、左右の車輪における推定車体速度
の差の限界値を演算するように構成するとよい。
【0010】また、上記運動制御装置において、請求項
3に記載したように、左右差限界値演算手段DFを、少
くとも各車輪に対する路面の摩擦係数の変化に起因し且
つ制動力制御手段BCによる制御形態に応じて変動する
摩擦係数変動分Gy3の限界値に基づき、左右の車輪にお
ける推定車体速度の差の限界値を演算するように構成す
ることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の望ましい実施の形
態を図面を参照して説明する。図2は本発明の運動制御
装置の一実施形態を示すもので、本実施形態のエンジン
EGはスロットル制御装置TH及び燃料噴射装置FIを
備えた内燃機関で、スロットル制御装置THにおいては
アクセルペダルAPの操作に応じてメインスロットルバ
ルブMTのメインスロットル開度が制御される。また、
電子制御装置ECUの出力に応じて、スロットル制御装
置THのサブスロットルバルブSTが駆動されサブスロ
ットル開度が制御されると共に、燃料噴射装置FIが駆
動され燃料噴射量が制御されるように構成されている。
本実施形態のエンジンEGは変速制御装置GS及びディ
ファレンシャルギヤDFを介して車両後方の車輪RL,
RRに連結されており、所謂後輪駆動方式が構成されて
いるが、本発明における駆動方式をこれに限定するもの
ではない。
【0012】次に、制動系については、車輪FL,F
R,RL,RRに夫々ホイールシリンダWfl,Wf
r,Wrl,Wrrが装着されており、これらのホイー
ルシリンダWfl等にブレーキ液圧制御装置PCが接続
されている。尚、車輪FLは運転席からみて前方左側の
車輪を示し、以下車輪FRは前方右側、車輪RLは後方
左側、車輪RRは後方右側の車輪を示しており、本実施
形態では前輪の液圧制御系と後輪の液圧制御系に区分さ
れた前後配管が構成されているが、所謂X配管としても
よい。ブレーキ液圧制御装置PCはブレーキペダルBP
の操作に応じて駆動され、各車輪毎のホイールシリンダ
液圧を制御するもので、種々の周知の態様のものを用い
ることができる。これについては本発明とは直接関係し
ないので説明を省略する。
【0013】図2に示すように、車輪FL,FR,R
L,RRには車輪速度センサWS1乃至WS4が配設さ
れ、これらが電子制御装置ECUに接続されており、各
車輪の回転速度、即ち車輪速度に比例するパルス数のパ
ルス信号が電子制御装置ECUに入力されるように構成
されている。更に、ブレーキペダルBPが踏み込まれた
ときオンとなるブレーキスイッチBS、車両前方の車輪
FL,FRの舵角δf を検出する前輪舵角センサSS
f、車両の横加速度を検出する横加速度センサYG及び
車両のヨーレイトを検出するヨーレイトセンサYS等が
電子制御装置ECUに接続されている。ヨーレイトセン
サYSにおいては、車両重心を通る鉛直軸回りの車両回
転角(ヨー角)の変化速度、即ちヨー角速度(ヨーレイ
ト)が検出され、実ヨーレイトγとして電子制御装置E
CUに出力される。
【0014】本実施形態の電子制御装置ECUは、図2
に示すように、バスを介して相互に接続されたプロセシ
ングユニットCPU、メモリROM,RAM、入力ポー
トIPT及び出力ポートOPT等から成るマイクロコン
ピュータCMPを備えている。上記車輪速度センサWS
1乃至WS4、ブレーキスイッチBS、前輪舵角センサ
SSf、ヨーレイトセンサYS、横加速度センサYG等
の出力信号は増幅回路AMPを介して夫々入力ポートI
PTからプロセシングユニットCPUに入力されるよう
に構成されている。また、出力ポートOPTからは駆動
回路ACTを介してスロットル制御装置TH及びブレー
キ液圧制御装置PCに夫々制御信号が出力されるように
構成されている。マイクロコンピュータCMPにおいて
は、メモリROMは後述する種々の処理に供するプログ
ラムを記憶し、プロセシングユニットCPUは図示しな
いイグニッションスイッチが閉成されている間当該プロ
グラムを実行し、メモリRAMは当該プログラムの実行
に必要な変数データを一時的に記憶する。尚、スロット
ル制御等の各制御毎に、もしくは関連する制御を適宜組
合せて複数のマイクロコンピュータを構成し、相互間を
電気的に接続することとしてもよい。
【0015】図3は上記マイクロコンピュータCMPの
処理機能を示したブロック図で、ブロックB1にて車輪
速度センサWS1乃至WS4の出力信号に基づき各車輪
速度Vw** (**は車輪FL,FR,RL,RR を代表して表す)及
び車輪加速度DVw** が演算され、これらに基づきブロ
ックB4にて各車輪毎に推定車体速度Vso**、車体横す
べり角β、車体横すべり角速度dβ/dtが推定演算さ
れる。また、フィルタのブロックB2を介してヨーレイ
トセンサYS、及び横加速度センサYGの出力信号(ヨ
ーレイトγ、横加速度Gy)がブロックB5に入力する
と共に、前輪舵角センサSSf、スロットルセンサS
T、マスタシリンダ液圧センサPSの出力信号(操舵角
θf 、メイン及びサブスロットル開度θm ,θs 、マス
タシリンダ液圧Pm )がブロックB3を介してブロック
B5に入力する。而して、これらの出力信号に基づきブ
ロックB5にて規範量が演算される。ここで、規範量と
は、制御対象のあるべき姿を数値で表したもので、目標
スリップ率St** 、目標ヨーレイトγ* 等を表す。
【0016】而して、ブロックB4,B5の演算結果に
基づきブロックB6では車両安定制御用のモード設定が
行なわれる。即ち、車両旋回時に、車両の安定性及びコ
ーストレース性を確保するように、ブロックB4の演算
結果に基づきオーバーステア抑制制御用のスリップ率補
正が行なわれ、ブロックB5の演算結果に基づきアンダ
ーステア抑制制御用のスリップ率補正が行なわれる。例
えば、各々の補正に応じたΔS**が目標スリップ率St*
* に加算される。前者のオーバーステア抑制制御は、車
両旋回時に過度のオーバーステアとなるのを防止するた
め、例えば旋回外側前輪に制動力を付与し、車両を旋回
外側に操向するものである。後者のアンダーステア抑制
制御は、車両旋回時に過度のアンダーステアとなるのを
防止するため、例えば旋回外側前輪及び後二輪に制動力
を付与し、車両を旋回内側に操向しつつ減速するもので
ある。尚、必要に応じブロックB21にてスロットルP
ID(比例、積分、微分)制御が行なわれ、車両の旋回
運動が維持される。
【0017】また、ブロックB7ではアンチスキッド制
御が行なわれ、車両制動時に、車輪のロックを防止する
ように、各車輪に付与する制動力が制御される。ブロッ
クB8では前後輪の制動力配分制御が行なわれ、車両の
制動時に車両の安定性を維持するように、後輪に付与す
る制動力の前輪に付与する制動力に対する配分が制御さ
れる。また、ブロックB9においては、制動作動が行な
われていないときの旋回時において制動力を付与するこ
とによって車輪のオーバーステア抑制制御及びアンダー
ステア抑制制御を行なう制動操舵が実行される。
【0018】そして、ブロックB10ではトラクション
制御が行なわれる。即ち、車両駆動時に駆動輪のスリッ
プを防止するように、駆動輪に対し制動力が付与される
と共に、ブロックB21にてスロットルPID制御が行
なわれ、これらの制御によって駆動輪に対する駆動力が
制御される。ブロックB11においては、制動作動が行
なわれていないときに車両のオーバーステア抑制制御及
びアンダーステア抑制制御をスロットル制御によって行
なう駆動操舵制御が実行される。
【0019】上記のブロックB7乃至B11の各制御に
対しブロックB30にて夫々目標スリップ率St** が設
定され、各制御はブロックB40にて適宜優先処理さ
れ、順次ブロックB12乃至B17及び/又はブロック
B21乃至B24の処理が行なわれる。例えばアンチス
キッド制御時には、ブロックB13にてスリップ率サー
ボPID制御が行なわれ、ブロックB15にて特定処理
が行なわれた後、ブロックB16のインターフェースを
介して液圧アクチュエータ(本実施形態では電磁弁から
成る)が駆動制御される。即ち、ブロックB6の出力に
応じてブロックB12にてPIDゲインが設定され、ブ
ロックB13にて周知のPID(比例、積分、微分)フ
ィードバック制御によるスリップ率サーボ制御が行なわ
れる。更に、このときの制御状況に応じてブロックB1
4にて後述のフィードフォワード量(FF量と略す)が
設定され、これに基づきブロックB15にて特定処理と
してフィードフォワードによる液圧補償処理が行なわれ
る。同様に、ブロックB21乃至B24のスロットルP
ID制御が行なわれる。尚、ブロックB25は電子燃料
噴射装置等であり、ブロックB10及びB11の結果に
応じて点火時期が遅角処理され、あるいは燃料カットが
行なわれる。
【0020】図4は液圧サーボ制御の処理内容を示すも
ので、各車輪についてホイールシリンダ液圧のスリップ
率サーボ制御が行なわれる。先ず、各車輪の目標スリッ
プ率St** に、アンチスキッド制御等の各制御に応じた
補正量ΔSt** が加算されて目標値とされる。一方、各
車輪の車輪速度Vw** と推定車体速度Vso(あるいは、
正規化推定車体速度NVso**)に基づき、例えばアンチ
スキッド制御に供する各車輪の車輪スリップ率Sa**
(以下、実スリップ率Sa** という)がSa** =(Vso
**−Vw** −BVw** )/Vso**として求められる(B
Vw** はバイアス速度を表す)。また、前後制動力配分
制御においては、後輪側の実スリップ率SaR* はSaR*
=(VsoF*−VsoR*+BVwR)/VsoF*として求められ
る(BVwRはバイアス速度を表す)。以下、各制御にお
いても同様に実スリップ率Sa** が求められる。
【0021】そして、目標スリップ率St** 及び補正量
ΔSt** の和と実スリップ率Sa**との差、即ちスリッ
プ率偏差Es** が演算され、これに所定のゲインGs**
が乗算されてパラメータY**が求められる。一方、目標
加速度Gt** と実加速度Ga** の加速度偏差Eg** が演
算され、これに所定のゲインGd** が乗算され、パラメ
ータX**が求められる。尚、各制御に応じ、目標加速度
Gt** に代えて、各車輪における推定車体速度Vso**の
微分値であるDVso**を用い、実加速度Ga**に代えて
各車輪の車輪速度Vw** の微分値であるDVw** を用い
ることとしてもよい。
【0022】続いて、上記パラメータX**,Y**に基づ
き、各車輪毎に制御マップに従って液圧制御モードが設
定される。図4に示すように、制御マップMPは制御目
標を原点としたX,Y座標上に、この原点を含む制御基
準の線分を中心に、二本の平行線が形成され、これらの
線分によって四つの領域RI,RD,GI,GDに区画
されている。而して、パラメータX**,Y**の値に応じ
て、制御指標たる制御の深さD**が求められる。即ち、
制御の深さD**は、図4に示す制御マップMPの原点を
通る制御基準の線分に対する垂線の足の長さに等しい。
換言すれば、制御基準の線分からの距離に等しい。図4
において、制御基準の一方側の領域GIはパルス増圧モ
ードで、領域RIは急増圧モードである。これに対し、
制御基準の他方側の領域GDはパルス減圧モードであ
り、領域RDは急減圧モードである。領域GI,GDに
おいては制御パルス信号の周期Tpr**及びオン時間Ton
**が設定され、周期Tpr**は制御の深さD**に基づい
て、例えばTpr**=K1 −K2・D**として演算される
(但し、K1 ,K2 は定数)。
【0023】また、制御マップMPに対し、図3に示し
た各制御(例えばアンチスキッド制御)等に応じて、液
圧係数CEとして、各々の制御目標値に対応する液圧勾
配が設定され、制御マップのX,Y軸の中心付近におけ
る制御パルス信号のオン時間が設定される。そして、ア
ンチスキッド制御等の各制御に応じて、液圧制御用のソ
レノイドバルブを駆動するための上述の制御パルス信号
のデューティが調整され、各車輪のホイールシリンダ液
圧Wc** に対して液圧補償処理が行なわれる。
【0024】図5は図4のブロックB4で行なわれる推
定車体速度の演算処理の一例として前後制動力配分制御
における推定車体速度の演算を示すものである。同図は
従動輪側で車両前方の車輪F*(*はL又はRで、左又
は右を表す)についての例を示し、その車輪速度VwF*
が所定の演算周期で順次メモリに記憶され、先ずステッ
プ201にて今回(n回とする)の値VwF* (n) がAと
される。次に、ステップ202において前回の値VsoF*
(n-1) に所定値αUP・Δtが加えられBとされる。続い
てステップ203にて前回の値から所定値αDN・Δtが
減じられCとされる。
【0025】そしてステップ204に進み、A、B及び
Cの中間値(MEDは中間値を求める関数を表す)が車
輪F*における推定車体速度VsoF*とされる。尚、αUP
は車輪速度VwF* に対する加速度、即ち車輪速度VsoF*
の増加率の限度を設定する値で、例えば2G(但し、G
は重力加速度)に設定される。Δtは演算周期で、例え
ば10mSとされる。αDNは車輪速度VwF* に対する減速
度、即ち車輪速度VwF* の減少率の限度を設定する値
で、例えば1.15Gに設定される。
【0026】ステップ205,206は車両前方の車輪
における推定車体速度VsoF*の演算に係り、車両前方の
車輪のうち、車輪速度が小さい(スリップ率が大きい)
方の前輪を自輪F*とし、車輪速度が大きい(スリップ率
が小さい)方の前輪を対称輪F*とした場合には、ステッ
プ206に記載の式より自輪F*の推定車体速度VsoF*
は、ステップ204で求められたVsoF*と(VsoF*−V
fd)のうちの大きい方の値とされる。但し、Vfd=Gyt
・Td /VsoF*とし、Td は前輪側のトレッド長を表
す。このように、車輪速度が小さい方の前輪における推
定車体速度が、大きい方の前輪における推定車体速度か
ら、左右の車輪における推定車体速度の差の限界値を差
し引いた値よりも下回らないように左右輪制限が課せら
れている。一方、車輪速度が大きい(スリップ率が小さ
い)方の前輪を自輪F*とし、車輪速度が小さい(スリッ
プ率が大きい)方の前輪を対称輪F*とした場合には、ス
テップ204で求められた推定車体速度VsoF*は(Vso
F*−Vfd)の値より大であるので、ステップ206に記
載の式より自輪F*の推定車体速度VsoF*は、ステップ2
04で求められた推定車体速度VsoF*とされる。
【0027】図6はアンチスキッド制御時の各車輪の推
定車体速度Vso**の演算処理を示すもので、特に車両の
後輪側の推定車体速度については、以下のように左右同
一側の前輪の推定車体速度と比較され、何れか大きい方
の値が用いられる。先ず、ステップ301乃至304に
て各車輪における推定車体速度Vso**が順次演算され
る。ステップ301においては車輪FRに関し、図5の
フローチャートにおけるステップ201乃至204と同
様に演算処理され、車輪速度VwFR (n) と、前回の車輪
速度VwFR (n-1) から減速度αDNで減速した速度(VwF
R (n-1) −αDN・Δt)と、前回の車輪速度VwFR
(n-1) に加速度αUPで加速した速度(VwFR (n-1) +α
UP・Δt)の中間値(MED)が推定車体速度VsoFR
(n) として求められる。同様に、ステップ302乃至3
04において、夫々車輪FL,RR,RLに関し、順次
各々の推定車体速度VsoFL(n) ,VsoRR(n) ,VsoRL
(n) が求められる。
【0028】次に、ステップ305乃至308に進み、
前輪側の車輪FR(FL)における推定車体速度VsoFR
(VsoFL)と、後輪側の車輪RR(RL)における推定
車体速度VsoRR(VsoRL)との大小比較が行なわれ、大
きい方の値が後輪側の推定車体速度VsoRR(VsoRL)と
して設定される。そして、ステップ309にて総横加速
度換算値の限界値Gytが演算され、ステップ310にて
各車輪における推定車体速度Vso**が求められる。即
ち、ステップ310においては、車輪速度が小さい(ス
リップ率が大きい)方の車輪を自輪**とし、車輪速度が
大きい(スリップ率が小さい)方の車輪を対称輪**とし
た場合、ステップ310に記載の式より自輪**の推定車
体速度Vso**は、ステップ301乃至304で求められ
た推定車体速度Vso**及び(Vso**−Vd )の値(但し
Vd =Gyt・Td /Vso**)のうちの大きい方の値とさ
れる。このように、車輪速度が小さい方の車輪の推定車
体速度が、大きい方の車輪における推定車体速度から、
左右の車輪における推定車体速度の差の限界値を差し引
いた値よりも下回らないように左右輪制限が課せられて
いる。一方、車輪速度が大きい(スリップ率が小さい)
方の車輪を自輪**とし、車輪速度が小さい(スリップ率
が大きい)方の車輪を対称輪**とした場合には、ステッ
プ301乃至304で求められた推定車体速度Vso**は
(Vso**−Vd)の値より大であるので、ステップ31
0に記載の式より自輪**の推定車体速度Vso**は、ステ
ップ301乃至304で求められた推定車体速度Vso**
とされる。
【0029】前述のステップ205及びステップ309
における、総横加速度換算値の限界値Gytの演算は、図
7のフローチャートに従って行なわれ、先ずアンチスキ
ッド制御等の各制御モードに応じて限界値Gytの演算に
供する係数Kc が選択される。即ち、ステップ401に
おいて、アンチスキッド制御中か否かが判定され、アン
チスキッド制御中であればステップ402に進み係数K
c として係数KABS が設定される。ステップ401にお
いてアンチスキッド制御中でないと判定されたときに
は、ステップ403にて前後制動力配分制御中か否かが
判定され、前後制動力配分制御中である場合にはステッ
プ404にて係数Kc として係数KBDC が設定される。
ステップ403にて前後制動力配分制御中ではないと判
定されたときには、ステップ405に進み制動中か否か
が判定され、制動中であればステップ406にて係数K
c として係数KSTP が設定される。制動中でなければス
テップ407に進み係数Kc として係数KELS が設定さ
れる。そして、ステップ408において限界値Gytが演
算される。尚、ステップ408においてVsoMAX =MA
X(Vso**,Vso**)である。
【0030】ところで、前述の車両前方左右の車輪にお
ける推定車体速度の差の限界値Vfdは以下に説明する代
表的な四つの項の和に近似する。尚、以下の説明では前
後制動力配分における処理を説明する。自輪F*における
推定車体速度の演算に際し、先ず横加速度変換値の基礎
変動分の限界値としてGy0・Td /VsoF*が設定される
(Td は前輪側のトレッド長を表す)。次に、荷重変動
分の限界値としてεGy1・VsoF*が設定され、操舵角変
動分の限界値としてεGy2・VsoF*が設定され、更に摩
擦係数変動分の限界値としてεGy3・VsoF*が設定され
る。そして、限界値Vfdは、Vfd=Gy0・Td /VsoF*
+ΣεGyi・VsoF*と表すことができる。これにより、
Gyt=Vfd・VsoF*/Td =Gy0+ΣεGyi・VsoF* 2
/Td となり、総横加速度換算値の限界値GytをGy0+
Gy1+Gy2+Gy3というように横加速度変換値の限界値
のみの和に換算して処理することができる。
【0031】上記の横加速度変換値の基礎変動分の限界
値Gy0はGy0=1に設定される。荷重変動分の限界値G
y1は図7のステップ408におけるKgy1 ・VsoMAX 2
/Td に相当する(但し、VsoMAX =MAX(Vso**,
Vso**))。そして、係数Kgy1 は図8に示すように実
横加速度Gyに基づいて設定される。操舵角変動分の限
界値Gy2は、操舵角5°,10°,15°,20°に対
し、1−(cos θf)-1の値が夫々−0.38%,−1.
02%,−3.53%,−6.42%となり、最大操舵
角15°で−3.53%とされる。
【0032】摩擦係数変動分の限界値Gy3は所謂μステ
ィフネスに係るもので、図7のステップ408における
Kc ・VsoMAX 2 /Td に相当する。ここで、係数Kc
はスリップ率偏差ΔSmax =|S**−S**|max (但
し、S**は自輪のスリップ率、S**は対称輪のスリップ
率を表す)に相当する。即ち、図9に示すように、その
ときの制御形態において、摩擦係数に応じた自輪**(例
えば内輪)のスリップ率と対称輪**(例えば外輪)のス
リップ率の偏差として求められる。例えば、アンチスキ
ッド制御時においては、図7に示すようにKABS がKc
とされ、例えば5%に設定される。同様に、前後制動力
配分制御時のKBDC が7%、その他の制動時のKSTP
4%に設定される。
【0033】以上のようにして設定された横加速度変換
値の各変動分の限界値が合計されると、Gyt=Gy0+G
y1+Gy2+Gy3となる。各々の最大値を加算すると(但
し、負の値のGy2は包含しない)、図10に示すように
限界値Gytの最大値は物理的にはあり得ない値を示すこ
とになるが、この値を用いても制御上は問題ない。この
うち、特にμスティフネスに係る摩擦係数変動分による
影響が大であり、しかも、この変動分の限界値Gy3は前
述のように制御形態によって異なる。
【0034】而して、本実施形態によれば、図11に示
すように、例えば車両前方の自輪F*の推定車体速度Vso
F*は対称輪F*に対する差が限界値Vfd以内に制限される
ので、推定車体速度VsoF*が大幅に低下することなく実
車体速度Vに近似させることができる。即ち、従来の推
定車体速度VsoF*は図11に細い破線で示すように一定
の減速度αDNで低下することになる。これに対し、車輪
速度がVwF* (n) <(VsoF* (n-1)−αDN・Δt)とい
う関係にあるときには、本実施形態では図5のステップ
206のVsoF*=MAX〔VsoF*,(VsoF*−Vfd)〕
に基づいて推定車体速度VsoF*が演算されるので、図1
1に太い破線で示すように対称輪の推定車体速度VsoF*
に限界値Vfdの差を以って追従することになる。
【0035】
【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で以下の効果を奏する。即ち、請求項1に記載の車両の
運動制御装置においては、左右差限界値演算手段によっ
て左右の車輪における推定車体速度の差の限界値を演算
し、制限手段によって左右の車輪のうち車輪速度が相対
的に小さい一方の車輪における推定車体速度が、車輪速
度が相対的に大きい他方の車輪における推定車体速度か
ら左右差限界値演算手段が演算した限界値を差し引いた
値よりも下回らないように、左右の車輪のうちの一方の
車輪における推定車体速度の演算に対し制限を課すこと
としているので、アンチスキッド制御、制動操舵制御等
の種々の制御形態において、路面状態、車両の旋回、制
動等の運動状態に影響されることなく、常に正確な推定
車体速度を設定することができ、従って所望の運動制御
を確実に行なうことができる。上記の左右差限界値演算
手段を、例えば請求項2に記載のように、横加速度換算
値の基礎変動分の限界値、荷重変動分の限界値、操舵角
変動分の限界値及び摩擦係数変動分の限界値のうちの少
くとも何れか一つに基づき、左右の車輪における推定車
体速度の差の限界値を演算するように構成すれば、正確
な推定車体速度を設定することができる。
【0036】請求項3に記載の運動制御装置において
は、左右差限界値演算手段が、少くとも各車輪に対する
路面の摩擦係数の変化に起因し且つ制動力制御手段によ
る制御形態に応じて変動する摩擦係数変動分の限界値に
基づき、左右の車輪における推定車体速度の差の限界値
を演算するように構成されているので、制御形態に応じ
て適切な補正を行ない、正確な推定車体速度を演算する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の車両の運動制御装置の概要を示すブロ
ック図である。
【図2】本発明の運動制御装置の一実施形態の全体構成
図である。
【図3】本発明の一実施形態の機能ブロック図である。
【図4】本発明の一実施形態における液圧サーボ制御に
係る機能ブロック図である。
【図5】本発明の一実施形態における推定車体速度の演
算処理を示すフローチャートである。
【図6】本発明の一実施形態における推定車体速度の演
算処理を示すフローチャートである。
【図7】本発明の一実施形態における総横力の演算処理
を示すフローチャートである。
【図8】本発明の一実施形態における実横加速度と係数
Kgy1 との関係を示すグラフである。
【図9】本発明の一実施形態における摩擦係数−スリッ
プ率特性を示すグラフである。
【図10】本発明の一実施形態における車輪速度と横加
速度換算値の限界値との関係を示すグラフである。
【図11】本発明の一実施形態における車輪速度の変化
を示すグラフである。
【符号の説明】
BP ブレーキペダル BS ブレーキスイッチ MC マスタシリンダ HB 液圧ブースタ Wfr,Wfl,Wrr,Wrl ホイールシリンダ WS1〜WS4 車輪速度センサ FR,FL,RR,RL 車輪 PC ブレーキ液圧制御装置 ST サブスロットルバルブ EG エンジン YS ヨーレイトセンサ YG 横加速度センサ DF ディファレンシャルギヤ SSf 前輪舵角センサ CMP マイクロコンピュータ IPT 入力ポート OPT 出力ポート ECU 電子制御装置 AMP 増幅回路 ACT 駆動回路
フロントページの続き (72)発明者 伊藤 孝之 愛知県刈谷市朝日町2丁目1番地 アイシ ン精機株式会社内 (72)発明者 山崎 憲雄 愛知県刈谷市昭和町2丁目3番地 アイシ ン・ニューハード株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両の各車輪の車輪速度を検出する車輪
    速度検出手段と、該車輪速度検出手段の検出車輪速度に
    基づき前記車両の各車輪位置における推定車体速度を演
    算する推定車体速度演算手段と、少くとも該推定車体速
    度演算手段が演算した各車輪位置における推定車体速度
    及び前記車輪速度検出手段の検出車輪速度に基づき前記
    車両の各車輪に付与する制動力を制御する制動力制御手
    段とを備えた車両の運動制御装置において、前記車両の
    左右の車輪における推定車体速度の差の限界値を演算す
    る左右差限界値演算手段と、前記左右の車輪のうち車輪
    速度が相対的に小さい一方の車輪における推定車体速度
    が、前記左右の車輪のうち車輪速度が相対的に大きい他
    方の車輪における推定車体速度から前記左右差限界値演
    算手段が演算した前記左右の車輪における推定車体速度
    の差の限界値を差し引いた値よりも下回らないように、
    前記左右の車輪のうちの一方の車輪における推定車体速
    度の演算に対し制限を課す制限手段とを備えたことを特
    徴とする車両の運動制御装置。
  2. 【請求項2】 前記左右差限界値演算手段が、前記左右
    の車輪における車輪速度差に起因する横加速度換算値の
    基礎変動分の限界値、前記左右の車輪における車両旋回
    時の荷重移動に起因する横加速度換算値の荷重変動分の
    限界値、前記左右の車輪の操舵角に起因する横加速度換
    算値の操舵角変動分の限界値及び前記各車輪に対する路
    面の摩擦係数の変化に起因する横加速度換算値の摩擦係
    数変動分の限界値のうちの少くとも何れか一つに基づ
    き、前記左右の車輪における推定車体速度の差の限界値
    を演算するように構成したことを特徴とする請求項1記
    載の車両の運動制御装置。
  3. 【請求項3】 前記左右差限界値演算手段が、少くとも
    前記各車輪に対する路面の摩擦係数の変化に起因し且つ
    前記制動力制御手段による制御形態に応じて変動する摩
    擦係数変動分の限界値に基づき、前記左右の車輪におけ
    る推定車体速度の差の限界値を演算するように構成した
    ことを特徴とする請求項1記載の車両の運動制御装置。
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