JPH09226557A - 車輌の挙動制御装置 - Google Patents

車輌の挙動制御装置

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JPH09226557A
JPH09226557A JP8061911A JP6191196A JPH09226557A JP H09226557 A JPH09226557 A JP H09226557A JP 8061911 A JP8061911 A JP 8061911A JP 6191196 A JP6191196 A JP 6191196A JP H09226557 A JPH09226557 A JP H09226557A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スピンの発生を確実に防止しつつドリフトア
ウトをできるだけ効果的に抑制する。 【解決手段】 車輌の旋回挙動の不安定度合としてドリ
フトアウト状態量DVを推定し(ステップ40)、後輪
のスリップ角αr を推定する(ステップ30)。ドリフ
トアウト状態量がその基準値DVb を越えているときに
は後輪のスリップ角に基づき後輪の横力が実質的に最大
になるよう旋回内輪の目標スリップ率を増大し若しくは
旋回外輪の目標スリップ率を低減し(ステップ140、
150)、車輪のスリップ率が目標スリップ率となるよ
う制動力を制御し、車輌に最も効果的な旋回補助方向の
ヨーモーメントを与える(ステップ160)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の車輌の
旋回時に於けるドリフトアウトやスピンの如き好ましか
らざる挙動を抑制し低減する挙動制御装置に係る。
【0002】
【従来の技術】自動車等の車輌の旋回時に於ける挙動を
制御する装置の一つとして、例えば特開平5−2544
06号公報に記載されている如く、旋回走行中に車輌が
過剰なアンダステア(ドリフトアウト)の状態になる
と、旋回内輪に制動力を付与することによって車輌に内
向きのヨーモーメント(旋回補助方向のヨーモーメン
ト)を与え、これによりドリフトアウトを抑制するよう
構成された挙動制御装置が従来より知られている。
【0003】かかる挙動制御装置によれば、車輌が過剰
なドリフトアウト状態になると車輌に内向きのヨーモー
メントが与えられ、そのヨーモーメントにより旋回が補
助されると共に車輌が減速されるので、かかる制動力に
よる挙動制御が行われない場合に比して車輌の旋回挙動
を安定化させることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし従来の挙動制御
装置に於いては、ドリフトアウトを抑制するための内向
きのヨーモーメントの最適値、特に上限値が明確ではな
いため、車輌に内向きのヨーモーメントを与えることに
よってドリフトアウトを抑制する場合に後輪のスリップ
角が過大になり、そのためドリフトアウトを抑制するこ
とはできても車輌がスピン状態になる虞れがある。
【0005】本発明は、従来の挙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、車輌の状況に応じて内向きのヨーモーメン
トの大きさを最適化することによって過不足なく車輌の
旋回を補助することにより、スピンの発生を確実に防止
しつつドリフトアウトをできるだけ効果的に抑制するこ
とである。
【0006】また車輌が前輪駆動車である場合には、車
輌のドリフトアウトを抑制する手段として所定の車輪に
制動力を与えることによる内向きのヨーモーメントの付
与及び減速に加えて、エンジンの出力を低減し駆動輪で
ある前輪の駆動力を低減することが好ましいと考えられ
る。しかし制動力の付与によるドリフトアウトの抑制若
しくはエンジン出力の低減によるドリフトアウトの抑制
制御によってドリフトアウトが解消され車輌がスピンし
そうになった状況に於いてもエンジンの出力が低下され
ると、車輌がスピン状態になる虞れが高くなる。
【0007】従って本発明の詳細な課題は、車輌が前輪
駆動車である場合に於いてドリフトアウト抑制制御時に
駆動輪である前輪の駆動力を最適に制御することによ
り、ドリフトアウトをできるだけ効果的に抑制しつつス
ピンの発生を確実に防止することである。
【0008】
【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、即ち車輌の旋回挙動の
不安定度合としてドリフトアウト状態量を推定する手段
と、後輪のスリップ角を推定する手段と、前記ドリフト
アウト状態量がその基準値を越えているときには後輪の
スリップ角に基づき後輪の横力が実質的に最大になるよ
う各輪の目標スリップ率を増減する手段と、各輪のスリ
ップ率が前記目標スリップ率となるよう制動力を制御す
る制動力制御手段とを有する車輌の挙動制御装置によっ
て達成される。
【0009】一般に、車輌の旋回挙動がドリフトアウト
の状態、即ち前輪が横滑りして車輌が目標コースをトレ
ースするよう運転することが困難な状態にあるときに
は、前輪及び後輪はそれぞれ以下の状態にある。
【0010】(1)前輪の横力は限界に達しており、従
って前輪の操舵角を増大させても横力は増大しない。 (2)後輪の横力にはまだ余裕があり、従って後輪の横
力を増大させることが可能である。
【0011】よって後輪の横力を増大させることができ
れば車輌のコーストレース性を向上させ、ドリフトアウ
トを抑制することができる。そのためには車輌に内向き
のヨーモーメントが与えられるよう車輪に制動力を与え
ることが効果的である。このことは下記の数1及び数2
の内向きのヨーモーメントを外力として受ける車輌の定
常円旋回の式からも解る。
【0012】尚下記の数1及び数2に於いてMは内向き
の外力ヨーモーメントであり、Ff及びFr はそれぞれ
前輪及び後輪の横力であり、mは車輌の質量であり、I
z は車輌の慣性ヨーモーメントであり、Lf 及びLr は
それぞれ車輌の重心より前輪及び後輪までの車輌前後方
向の距離であり、γd は車輌のヨーレートの微分値であ
り、Gy は車輌の横加速度である。また下記の数1及び
数2に於いては車速の変化及び荷重移動はないものとす
る。
【数1】m*Gy =Ff +Fr
【数2】 Iz *γd =Lf *Ff −Lr *Fr +M=0
【0013】上記数2は以下の如く変形可能である。
【数3】Iz *γd =Lf *Ff −Lr *(Fr −M/
Lr )=0
【0014】数3より解る如く、車輌が内向きのヨーモ
ーメントを与えられた状態にて定常円旋回すると、後輪
の横力はM/Lr だけ増加する(前輪の横力は既に飽和
しているのでほとんど変化しない)。後輪の横力の増加
は上記数1の両辺を増加させることになるので、結果的
に車輌に内向きのヨーモーメントが与えられない場合よ
りも大きい横加速度Gy にて車輌が旋回することが可能
になる。
【0015】以上より車輌のドリフトアウトを抑制する
ために車輌に内向きのヨーモーメントを与えることは、
余裕のある後輪の横力を使うことに他ならないことが解
る。従って後輪の横力を最大限利用する程度にまで後輪
のスリップ角が増大するよう車輌に内向きのヨーモーメ
ントを与えることが最も効果的である。
【0016】上述の請求項1の構成によれば、ドリフト
アウト状態量がその基準値を越えるときには後輪のスリ
ップ角に基づき後輪の横力が実質的に最大になるよう各
輪の目標スリップ率が増減され、制動力制御手段により
車輪のスリップ率が目標スリップ率となるよう制動力が
制御されるので、後輪の横力が最大限に利用されること
によって最も効果的な内向きのヨーモーメントが車輌に
与えられ、これによりドリフトアウトが最も効果的に抑
制される。
【0017】また本発明によれば、上述の課題を効果的
に達成すべく、請求項1の構成に於て、前記制動力制御
手段は前記ドリフトアウト状態量が前記基準値を越えた
時点より所定の時間の間は旋回内側後輪の制動力のみを
制御するよう構成される(請求項2の構成)。
【0018】上述の如く、車輌に内向きのヨーモーメン
トを付与することは限界横加速度を向上させる作用をな
すのに対し、減速は車速を低下させることよって同じ横
加速度でもコーストレース性を向上させようとするもの
であり、内向きのヨーモーメントより速効性には劣る
が、時間と共に車速が低下するので漸次その効果が高く
なる。また車速を低下させることは安全性を向上させる
ことに寄与する。しかし十分な減速を達成するためには
接地荷重の高い前輪に制動力を与える必要があるが、前
輪に制動力を与えるとその横力が低下するという好まし
からざる結果を惹き起こす。
【0019】請求項2の構成によれば、ドリフトアウト
状態量が前記基準値を越えてもその時点より所定の時間
の間は旋回内側後輪の制動力のみが制御されるので、ド
リフトアウト抑制制御の初期には旋回内側後輪にのみ制
動力が与えられることにより前輪の横力が低下すること
が防止されると共に若干の減速が達成され、ドリフトア
ウト抑制制御開始後の所定時間が経過した後には車輌に
十分な内向きのヨーモーメントが与えられると共に車輌
が十分に減速される。
【0020】また上述の詳細な課題は、本発明によれ
ば、請求項3の構成、即ち車輌の旋回挙動の不安定度合
としてドリフトアウト状態量及びスピン状態量を推定す
る手段と、後輪のスリップ角を推定する手段と、前記ド
リフトアウト状態量が制動力制御基準値を越えていると
きには後輪のスリップ角に基づき後輪の横力が実質的に
最大になるよう各輪の目標スリップ率を増減する手段
と、各輪のスリップ率が前記目標スリップ率となるよう
制動力を制御する制動力制御手段とを有する前輪駆動車
の挙動制御装置に於いて、前記ドリフトアウト状態量が
駆動力制御基準値を越えているときには前輪の駆動力を
低減する駆動力制御手段を有することを特徴とする前輪
駆動車の挙動制御装置によって達成される。
【0021】請求項3の構成によれば、前輪駆動車に於
いて、ドリフトアウト状態量がその基準値を越えるとき
には後輪のスリップ角に基づき後輪の横力が実質的に最
大になるよう各輪の目標スリップ率が増減され、制動力
制御手段により各輪のスリップ率が目標スリップ率とな
るよう制動力が制御されるだけでなく、ドリフトアウト
状態量が駆動力制御基準値を越えるときには駆動力制御
手段により前輪の駆動力が低減されるので、請求項1の
構成の場合と同様、後輪の横力が最大限に利用されるこ
とによって最も効果的な内向きのヨーモーメントが車輌
に与えられ、これによりドリフトアウトが最も効果的に
抑制されるだけでなく、車速が低減されることによって
車輌のコーストレース性が向上され、従って駆動輪であ
る前輪の駆動力が制御されない場合に比してドリフトア
ウトが更に一層効果的に抑制される。
【0022】また本発明によれば、上述の詳細な課題を
効果的に達成すべく、請求項3の構成に於て、前記駆動
力制御手段はスピン状態量がその基準値を越えるときに
は前輪の駆動力を増大させるよう構成される(請求項4
の構成)。
【0023】前述の如く、ドリフトアウトを抑制するた
めには駆動輪の駆動力を低減して車輌を減速させること
が好ましい。しかし車輌が前輪駆動車である場合には、
後輪駆動車の場合と異なり、車輌がスピンしそうになっ
たときには駆動輪である前輪に駆動トルクを与えて前輪
の横力を低下させた方が車輌の挙動が安定化する。その
理由はその時点の車速を維持するに必要なエンジンの駆
動トルク以上に駆動トルクを発揮させながら旋回外側前
輪に制動力を与えると、旋回内側前輪にはエンジンの駆
動トルクとデファレンシャルの循環トルクとの合計分の
駆動力がかかることになるが、その駆動力はアンチスピ
ン方向のヨーモーメントを発生すること、また制動力を
与えることによる前輪への荷重移動は車輌がスピンしそ
うな状況にあるときには悪影響を及ぼすが、旋回内側前
輪に駆動力が与えられることにより前輪への荷重移動が
低減されること、旋回内側前輪に駆動力を与えることに
よって旋回内側前輪の横力が減少し、これによりスピン
モーメントが低減されること等である。
【0024】請求項4の構成によれば、スピン状態量が
その基準値を越えるときには前輪の駆動力が増大される
ので、車輌にはアンチスピン方向のヨーモーメントが与
えられ、また前輪への荷重移動が低減されると共に旋回
内側前輪の横力が減少し、これにより車輌がスピン状態
になる虞れが低減される。
【0025】また本発明によれば、上述の詳細な課題を
効果的に達成すべく、請求項3の構成に於て、前記ドリ
フトアウト状態量が前記駆動力制御基準値を越えた時点
より所定の時間の間は前記駆動力制御手段による前輪の
駆動力の低減を禁止する手段を有するよう構成される
(請求項5の構成)。
【0026】請求項5の構成によれば、ドリフトアウト
状態量が駆動力制御基準値を越えてもその時点より所定
の時間の間は駆動力制御手段による前輪の駆動力の低減
が禁止されるので、ドリフトアウト状態量の推定誤差等
に起因して不必要な駆動力の低減が行われて不適切なド
リフトアウト抑制制御が行われ、これにより車輌の乗員
が不快感を覚えることが防止される。
【0027】
【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、上述の請求項1又は3の構成に於て、
各輪の目標スリップ率を増減する手段は後輪のスリップ
角が実質的に後輪の限界横力に対応する基準値未満のと
きには旋回内輪の目標スリップ率を増大し若しくは旋回
外輪の目標スリップ率を低減し、後輪のスリップ角が前
記基準値以上のときには旋回内輪の目標スリップ率を低
減し若しくは旋回外輪の目標スリップ率を増大するよう
構成される。
【0028】また本発明の他の一つの好ましい態様によ
れば、上述の請求項4の構成に於て、駆動力制御手段は
まずスピン状態量がその基準値を越えているか否かを判
定し、スピン状態量がその基準値を越えていないときに
のみドリフトアウト状態量が駆動力制御基準値を越えて
いるか否かを判定するよう構成される。
【0029】一般に車輌の旋回挙動の安定化を図るため
には、ドリフトアウト状態よりもスピン状態を優先して
抑制する必要がある。上述の好ましい態様によれば、ス
ピンの抑制制御が優先されるので、車輌の旋回挙動が確
実に安定化される。
【0030】
【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照しつつ、本
発明を実施形態について詳細に説明する。
【0031】図1は前輪駆動車に適用された本発明によ
る挙動制御装置の一つの実施形態の油圧回路及び電気式
制御装置を示す概略構成図である。
【0032】図1に於て、制動装置10は運転者による
ブレーキペダル12の踏み込み操作に応答してブレーキ
オイルを第一及び第二のポートより圧送するマスタシリ
ンダ14と、マスタシリンダ内のオイル圧力に対応する
圧力(レギュレータ圧)にブレーキオイルを増圧するハ
イドロブースタ16とを有している。マスタシリンダ1
4の第一のポートは前輪用のブレーキ油圧制御導管18
により左右前輪用のブレーキ油圧制御装置20及び22
に接続され、第二のポートは途中にプロポーショナルバ
ルブ24を有する後輪用のブレーキ油圧制御導管26に
より左右後輪用の3ポート2位置切換え型の電磁式の制
御弁28に接続されている。制御弁28は導管30によ
り左後輪用のブレーキ油圧制御装置32及び右後輪用の
ブレーキ油圧制御装置34に接続されている。
【0033】また制動装置10はリザーバ36に貯容さ
れたブレーキオイルを汲み上げ高圧のオイルとして高圧
導管38へ供給するオイルポンプ40を有している。高
圧導管38はハイドロブースタ16に接続されると共に
切換弁44に接続されており、高圧導管38の途中には
オイルポンプ40より吐出される高圧のオイルをアキュ
ムレータ圧として蓄圧するアキュムレータ46が接続さ
れている。図示の如く切換弁44も3ポート2位置切換
え型の電磁式の切換弁であり、四輪用のレギュレータ圧
供給導管47によりハイドロブースタ16に接続されて
いる。
【0034】左右前輪用のブレーキ油圧制御装置20及
び22はそれぞれ対応する車輪に対する制動力を制御す
るホイールシリンダ48FL及び48FRと、3ポート2位
置切換え型の電磁式の制御弁50FL及び50FRと、リザ
ーバ36に接続されたリターン通路としての低圧導管5
2と切換弁44との間に接続された左右前輪用のレギュ
レータ圧供給導管53の途中に設けられた常開型の電磁
式の開閉弁54FL及び54FR及び常閉型の電磁式の開閉
弁56FL及び56FRとを有している。それぞれ開閉弁5
4FL、54FRと開閉弁56FL、56FRとの間の左右前輪
用のレギュレータ圧供給導管53は接続導管58FL、5
8FRにより制御弁50FL、50FRに接続されている。
【0035】左右後輪用のブレーキ油圧制御装置32、
34は制御弁28と低圧導管52との間にて導管30の
途中に設けられた常開型の電磁式の開閉弁60RL、60
RR及び常閉型の電磁式の開閉弁62RL、62RRと、それ
ぞれ対応する車輪に対する制動力を制御するホイールシ
リンダ64RL、64RRとを有し、ホイールシリンダ64
RL、64RRはそれぞれ接続導管66RL、66RRにより開
閉弁60RL、60RRと開閉弁62RL、62RRとの間の導
管30に接続されている。
【0036】制御弁50FL及び50FRはそれぞれ前輪用
のブレーキ油圧制御導管18とホイールシリンダ48FL
及び48FRとを連通接続し且つホイールシリンダ48FL
及び48FRと接続導管58FL及び58FRとの連通を遮断
する図示の第一の位置と、ブレーキ油圧制御導管18と
ホイールシリンダ48FL及び48FRとの連通を遮断し且
つホイールシリンダ48FL及び48FRと接続導管58FL
及び58FRとを連通接続する第二の位置とに切替わるよ
うになっている。
【0037】切換弁44と左右後輪用制御弁28との間
には左右後輪用のレギュレータ圧供給導管68が接続さ
れており、制御弁28はそれぞれ後輪用のブレーキ油圧
制御導管26と開閉弁60RL、60RRとを連通接続し且
つ開閉弁60RL、60RRとレギュレータ圧供給導管68
との連通を遮断する図示の第一の位置と、ブレーキ油圧
制御導管26と開閉弁60RL、60RRとの連通を遮断し
且つ開閉弁60RL、60RRとレギュレータ圧供給導管6
8とを連通接続する第二の位置とに切替わるようになっ
ている。
【0038】制御弁50FL、50FR、28はマスタシリ
ンダ圧遮断弁として機能し、これらの制御弁が図示の第
一の位置にあるときにはホイールシリンダ48FL、48
FR、64RL、64RRが導管18、26と連通接続され、
各ホイールシリンダへマスタシリンダ圧が供給されるこ
とにより、各輪の制動力が運転者によるブレーキペダル
12の踏み込み量に応じて制御され、制御弁50FL、5
0FR、28が第二の位置にあるときには各ホイールシリ
ンダはマスタシリンダ圧より遮断される。
【0039】また切換弁44はホイールシリンダ48F
L、48FR、64RL、64RRへ供給される油圧をアキュ
ムレータ圧とレギュレータ圧との間にて切換える機能を
果し、制御弁50FL、50FR、28が第二の位置に切換
えられ且つ開閉弁54FL、54FR、60RL、60RR及び
開閉弁56FL、56FR、62RL、62RRが図示の位置に
ある状態にて切換弁44が図示の第一の位置に維持され
るときには、ホイールシリンダ48FL、48FR、64R
L、64RRへレギュレータ圧が供給されることにより各
ホイールシリンダ内の圧力がレギュレータ圧にて制御さ
れ、これにより他の車輪の制動圧に拘わりなくその車輪
の制動圧がブレーキペダル12の踏み込み量に対応する
レギュレータ圧による増圧モードにて制御される。
【0040】尚各弁がレギュレータ圧による増圧モード
に切換え設定されても、ホイールシリンダ内の圧力がレ
ギュレータ圧よりも高いときには、ホイールシリンダ内
のオイルが逆流し、制御モードが増圧モードであるにも
拘らず実際の制動圧は低下する。
【0041】また制御弁50FL、50FR、28が第二の
位置に切換えられ且つ開閉弁54FL、54FR、60RL、
60RR及び開閉弁56FL、56FR、62RL、62RRが図
示の位置にある状態にて切換弁44が第二の位置に切換
えられると、ホイールシリンダ48FL、48FR、64R
L、64RRへアキュムレータ圧が供給されることにより
各ホイールシリンダ内の圧力がレギュレータ圧よりも高
いアキュムレータ圧にて制御され、これによりブレーキ
ペダル12の踏み込み量及び他の車輪の制動圧に拘わり
なくその車輪の制動圧がアキュームレータ圧による増圧
モードにて制御される。
【0042】更に制御弁50FL、50FR、28が第二の
位置に切換えられた状態にて開閉弁54FL、54FR、6
0RL、60RRが第二の位置に切換えられ、開閉弁56F
L、56FR、62RL、62RRが図示の状態に制御される
と、切換弁44の位置に拘らず各ホイールシリンダ内の
圧力が保持され、制御弁50FL、50FR、28が第二の
位置に切換えられた状態にて開閉弁54FL、54FR、6
0RL、60RR及び開閉弁56FL、56FR、62RL、62
RRが第二の位置に切換えられると、切換弁44の位置に
拘らず各ホイールシリンダ内の圧力が減圧され、これに
よりブレーキペダル12の踏み込み量及び他の車輪の制
動圧に拘わりなくその車輪の制動圧が減圧モードにて制
御される。
【0043】切換弁44、制御弁50FL、50FR、2
8、開閉弁54FL、54FR、60RL、60RR及び開閉弁
56FL、56FR、62RL、62RR、は後に詳細に説明す
る如く電気式制御装置70により制御される。電気式制
御装置70はマイクロコンピュータ72と駆動回路74
とよりなっており、マイクロコンピュータ72は図1に
は詳細に示されていないが例えば中央処理ユニット(C
PU)と、リードオンリメモリ(ROM)と、ランダム
アクセスメモリ(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ものであってよい。
【0044】マイクロコンピュータ72の入出力ポート
装置には車速センサ76より車速Vを示す信号、実質的
に車体の重心に設けられた横加速度センサ78より車体
の横加速度Gy を示す信号、ヨーレートセンサ80より
車体のヨーレートγを示す信号、操舵角センサ82より
操舵角θを示す信号、実質的に車体の重心に設けられた
前後加速度センサ84より車体の前後加速度Gx を示す
信号、車輪速度センサ86FL〜86RRよりそれぞれ左右
前輪及び左右後輪の車輪速度(周速)Vwfl 、Vwfr 、
Vwrl 、Vwrr を示す信号が入力され、また図には示さ
れていないギヤポジションセンサよりトランスミッショ
ンのギヤポジションGPを示す信号が入力されるように
なっている。尚横加速度センサ78及びヨーレートセン
サ80等は車輌の左旋回方向を正として横加速度等を検
出し、前後加速度センサ84は車輌の加速方向を正とし
て前後加速度を検出するようになっている。
【0045】マイクロコンピュータ72のROMは後述
の如く図2乃至図5の制御フロー及び図6乃至図8のマ
ップを記憶しており、CPUは上述の種々のセンサによ
り検出されたパラメータに基づき後述の如く種々の演算
を行い、車輌の旋回挙動を判定するためのスピン状態量
SV及びドリフトアウト状態量DVを求め、これらの状
態量に基づき車輌の旋回挙動を推定し、その推定結果に
基づき各輪の制動力を制御して旋回挙動を制御すると共
に、エンジンの出力を増減する指令信号をエンジン制御
装置100へ出力するようになっている。
【0046】図9に示されている如く、エンジン制御装
置100にはエンジン102の回転数センサ104より
エンジン回転数Ne を示す信号が入力されると共に、他
の種々のエンジン制御パラメータを示す信号が入力さ
れ、またスロットル開度センサ106よりメインスロッ
トル108の開度φm を示す信号が入力されるようにな
っている。メインスロットル108はアクセルペダル1
10の踏み込みにより駆動される。メインスロットル1
08の近傍にはサブスロットル112が設けられてお
り、サブスロットル112はアクチュエータ114によ
り駆動されるようになっている。
【0047】エンジン制御装置100はエンジン回転数
Ne その他のパラメータに基づいてエンジンの目標トル
クTetを演算し、目標トルクTetに基づきサブスロット
ル112の目標開度φstを演算し、特に電気式制御装置
70よりサブスロットル制御指令信号が入力されたとき
には演算された目標開度を入力された目標開度φstに置
き換え、サブスロットル112の開度が目標開度φstに
なるようアクチュエータ114へ制御信号を出力し、こ
れによりエンジンの出力を増減するようになっている。
【0048】次に図2に示されたフローチャートを参照
して実施形態に於ける車輌の挙動制御のメインルーチン
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。
【0049】まずステップ10に於いては車速センサ7
6により検出された車速Vを示す信号等の読込みが行わ
れ、ステップ20に於いては横加速度Gy と車速V及び
ヨーレートγの積V*γとの偏差Gy −V*γとして横
加速度の偏差、即ち車輌の横すべり加速度Vydが演算さ
れ、横すべり加速度Vydが積分されることにより車体の
横すべり速度Vy が演算され、車体の前後速度Vx (=
車速V)に対する車体の横すべり速度Vy の比Vy /V
x として車体のスリップ角βが演算される。
【0050】ステップ30に於いては操舵角θに基づき
前輪の実舵角δf が演算されると共に、下記の数4に従
って前後輪のスリップ角αf 及びαr が演算される。
【数4】αf =β+Lf *γ/V−δf αr =β−Lr *γ/V
【0051】ステップ40に於いてはヨーレートγの符
号に基づき車輌の旋回方向が判定され、ドリフトアウト
状態量DVが車輌が左旋回のときにはαr として、車輌
が右旋回のときには−αr として演算され、演算結果が
負の値のときにはドリフトアウト状態量は0とされる。
またステップ40に於いてはKa 及びKb をそれぞれ正
の定数として車体のスリップ角β及びその微分値βd の
線形和Ka *β+Kb*βd としてスピン量SSが演算
され、ヨーレートγの符号に基づき車輌の旋回方向が判
定され、スピン状態量SVが車輌が左旋回のときにはS
Sとして、車輌が右旋回のときには−SSとして演算さ
れ、演算結果が負の値のときにはスピン状態量は0とさ
れる。
【0052】尚スピン量SSは車体のスリップ角β及び
横すべり加速度Vydの線形和として演算されてもよい。
またドリフトアウト状態量DVは、Kh をスタビリティ
ファクタとしLをホイールベースとして下記の数5に従
って目標ヨーレートγc が演算され、Tを時定数としs
をラプラス演算子として下記の数6に従って基準ヨーレ
ートγt が演算され、基準ヨーレートγt と実ヨーレー
トγとの偏差又はL*(γt −γ)/Vに基づき演算さ
れてもよい。
【0053】
【数5】γc =V*δf /(1+Kh *V2 )*L
【数6】γt =γc /(1+T*s)
【0054】ステップ50に於いてはスピン状態量SV
が駆動力制御基準値SVt (正の定数)を越えているか
否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステ
ップ60に於いてタイマのカウント値Tが0にリセット
されると共にフラグFs が1にセットされる。またステ
ップ50に於いて否定判別が行われたときにはステップ
70に於いてドリフトアウト状態量DVが駆動力制御基
準値DVt (正の定数)を越えているか否かの判別が行
われ、肯定判別が行われたときにはステップ80に於い
てタイマのカウント値TがTo インクリメントされ、否
定判別が行われたときにはステップ90に於いてカウン
ト値T及びフラグFs がそれぞれ0にリセットされる。
【0055】ステップ100に於いてはタイマのカウン
ト値Tが基準値Tc (正の定数)を越えているか否かの
判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ1
20へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ11
0に於いて図3に示されたルーチンに従ってエンジンの
出力制御が行われる。
【0056】ステップ120に於いてはスピン状態量S
Vが制動力制御基準値SVb (正の定数)を越えている
か否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはス
テップ130に於いて旋回外側前輪の目標スリップ率S
Lfoが図6に示されたグラフに対応するマップより演算
される。ステップ120に於いて否定判別が行われたと
きにはステップ140に於いてドリフトアウト状態量D
Vが制動力制御基準値DVb (正の定数)を越えている
か否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはス
テップ150に於いて図4に示されたルーチンに従って
ドリフトアウト抑制制御のための目標スリップ率が演算
され、否定判別が行われたときにはステップ10へ戻
る。
【0057】ステップ160に於いては図5に示された
ルーチンに従って各輪のスリップ率がステップ130又
は150に於いて演算された目標スリップ率になるよう
制動力が制御され、しかる後ステップ10へ戻る。
【0058】次に図3乃至図5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エンジン出力制御
ルーチン、ドリフトアウト抑制用目標スリップ率演算ル
ーチン、制動力制御ルーチンについて説明する。
【0059】図3に示されたエンジン出力制御ルーチン
のステップ101に於いてはフラグFs が1であるか否
かの判別、即ちスピン抑制のためのエンジン出力制御が
必要であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われた
ときにはステップ102に於いて駆動輪の目標駆動トル
クTwtが例えば10kgf/m 程度のTwst (正の定数)に
設定され、否定判別が行われたときにはステップ103
に於いて駆動輪の目標駆動トルクTwtが0に設定され
る。
【0060】ステップ104に於いてはギヤポジション
GPに基づきトランスミッションのギヤ比Rg が求めら
れると共に、目標駆動トルクTwt及びギヤ比Rg に基づ
き下記の数7に従ってエンジンの目標トルクTetが演算
され、ステップ105に於いては図7に示されたグラフ
に対応するマップよりサブスロットルの目標開度φstが
演算され、ステップ106に於いてはサブスロットル1
12の開度を目標開度φstに制御するための制御指令信
号がエンジン制御装置100へ出力される。
【数7】Tet=Twt/Rg
【0061】図4に示された目標スリップ率演算ルーチ
ンのステップ141に於いては挙動制御が開始された時
点より所定の時間Tx (例えば1秒程度の正の定数)以
内であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたと
きにステップ142に於いて各輪の目標スリップ率が下
記の数8に従って演算され、否定判別が行われたときに
はステップ143に於いて各輪の目標スリップ率が下記
の数9に従って演算される。
【0062】尚下記の数8及び数9に於いてfi、fo、r
i、roはそれぞれ旋回内側前輪、旋回外側前輪、旋回内
側後輪、旋回外側後輪を意味する。また数8に於けるC
1 は正の定数であり、数9に於けるC2 〜C5 は正の係
数である。
【0063】
【数8】SLfi=0 SLfo=0 SLri=C1 *DV SLro=0
【数9】SLfi=C2 *DV SLfo=C3 *DV SLri=C4 *DV SLro=C5 *DV
【0064】ステップ144に於いては後輪のスリップ
角αr の絶対値が基準値αro(正の定数)未満であるか
否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステ
ップ145に於いて係数C2 〜C5 が下記の数10に従
って演算され、否定判別が行われたときには各係数が下
記の数11に従って演算される。尚基準値αroは図10
に示されている如く後輪の横力Fr の最大値Frmaxに対
応するスリップ角に設定される。
【0065】
【数10】C2 =C2 +C2o C3 =C3 −C3o C4 =C4 +C4o C5 =C5 −C5o
【数11】C2 =C2 −C2o C3 =C3 +C3o C4 =C4 −C4o C5 =C5 +C5o
【0066】ステップ147に於いては横加速度Gy が
正であるか否かの判別、即ち車輌が左旋回状態にあるか
否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステ
ップ148に於いて各輪の目標スリップ率SLi が下記
の数12に従って設定され、否定判別が行われたときに
は各輪の目標スリップ率が下記の数13に従って設定さ
れる。
【0067】
【数12】SLfl=SLfi SLfr=SLfo SLrl=SLri SLrr=SLro
【数13】SLfl=SLfo SLfr=SLfi SLrl=SLro SLrr=SLri
【0068】図5に示された制動力制御ルーチンのステ
ップ151に於いてはVb を基準車輪速度(例えばスピ
ン抑制制御の場合には旋回内側前輪の車輪速度であり、
ドリフトアウト抑制制御の場合には旋回外側後輪の車輪
速度である)として下記の数14に従って各輪の目標車
輪速度Vwti が演算される。
【数14】Vwti =Vb *(100−SLi )/100
【0069】ステップ152に於いてはVwid を各輪の
車輪加速度(Vwiの微分値)とし、Ks を正の一定の係
数として下記の数15に従って各輪の目標スリップ量S
Piが演算され、ステップ153に於いては図8に示さ
れたグラフに対応するマップより各輪のデューティ比D
riが演算される。
【数15】 SPi =Vwi−Vwti +Ks *(Vwid −Gx )
【0070】更にステップ154に於いては切換弁44
が第二の位置に切換え設定されてアキュムレータ圧が導
入されると共に、最終目標スリップLSsiが0でない車
輪に対応する各輪の制御弁28、50FR〜50RLに対し
制御信号が出力されることによってその制御弁が第二の
位置に切換え設定される。また各輪の開閉弁に対しデュ
ーティ比Driに対応する制御信号が出力されることによ
り、ホイールシリンダ48FL、48FR、64RL、64RR
に対するアキュームレータ圧の給排が制御され、これに
より各輪の制動圧が制御される。
【0071】この場合デューティ比Driが負の基準値と
正の基準値との間の値であるときには上流側の開閉弁が
第二の位置に切換え設定され且つ下流側の開閉弁が第一
の位置に保持されることにより、対応するホイールシリ
ンダ内の圧力が保持され、デューティ比が正の基準値以
上のときには上流側及び下流側の開閉弁が図1に示され
た位置に制御されることにより、対応するホイールシリ
ンダへアキュームレータ圧が供給されることによって該
ホイールシリンダ内の圧力が増圧され、デューティ比が
負の基準値以下であるときには上流側及び下流側の開閉
弁が第二の位置に切換え設定されることにより、対応す
るホイールシリンダ内のブレーキオイルが低圧導管52
へ排出され、これにより該ホイールシリンダ内の圧力が
減圧される。
【0072】尚ホイールシリンダ内の圧力が増圧される
ときには上流側の開閉弁がデューティ比に応じて開閉さ
れ、ホイールシリンダ内の圧力が減圧されるときには下
流側の開閉弁がデューティ比に応じて開閉される。これ
によりホイールシリンダ内の圧力の増減勾配はデューテ
ィ比の大きさが大きいほど大きい勾配となる。
【0073】かくして図示の実施形態によれば、車輌の
旋回挙動が安定な状態にあるときには、ステップ50及
び70に於いて否定判別が行われることにより、ステッ
プ110のエンジンの出力制御は行われず、これにより
エンジン102の出力は実質的に運転者によるアクセル
ペダル110の踏込み量に応じて制御される。またステ
ップ120及び140に於いて否定判別が行われること
により、そのままステップ10へ戻り、従ってこの場合
にはステップ160による制動力制御は実行されず、こ
れにより各車輪の制動圧は運転者によるブレーキペダル
12の踏込み量に応じて制御される。
【0074】これに対し、車輌の旋回挙動がドリフトア
ウト状態になると、ステップ140に於いて肯定判別が
行われることによりステップ150に於いてドリフトア
ウトを抑制するための各輪の目標スリップ率SLi が演
算され、ステップ160に於いて目標スリップ率SLi
に基づき各輪の目標車輪速度Vwti が演算され、各輪の
車輪速度が目標車輪速度Vwti になるようそれらの制動
力が制御され、これによりドリフトアウトが抑制され
る。
【0075】特に後輪のスリップ角αr の絶対値が基準
値αro未満であり後輪の横力に余裕があるときにはステ
ップ144に於いて肯定判別が行われることにより、ス
テップ145に於いて旋回内輪の目標スリップ率演算の
係数が増大され且つ旋回外輪の目標スリップ率演算の係
数が低減され、逆に後輪のスリップ角αr の絶対値が基
準値αro以上であり後輪の横力が限界横力を越えている
ときにはステップ144に於いて否定判別が行われるこ
とにより、ステップ146に於いて旋回内輪の目標スリ
ップ率演算の係数が低減され且つ旋回外輪の目標スリッ
プ率演算の係数が増大される。
【0076】従って図10に於いて矢印にて示されてい
る如く、後輪の横力Fr がその最大値Frmaxになるよう
旋回内輪及び旋回外輪の目標スリップ率が増減されるの
で、後輪の最大の横力によって車輌に最も効果的な内向
きのヨーモーメントが与えられ、ドリフトアウトが最も
効果的に抑制される。
【0077】またドリフトアウト抑制制御が開始された
時点よりTx 時間が経過していないときにはステップ1
41に於いて肯定判別が行われることにより、ステップ
142に於いて旋回内側後輪の目標スリップ率SLriの
みが演算され、ドリフトアウト抑制制御が開始された時
点よりTx 時間が経過しているときにはステップ141
に於いて否定判別が行われることにより、ステップ14
3に於いて各輪の目標スリップ率が演算される。
【0078】従ってドリフトアウト抑制制御が開始され
た時間よりTx 時間が経過するまでの間に於いては、旋
回内側後輪のみが制動され、これにより前輪の横力が低
下することが防止されると共に車輌に若干の減速作用が
与えられ、またドリフトアウト抑制制御が開始された時
間よりTx 時間が経過した後には全輪に制動力が与えら
れ、これにより車輌に十分な内向きのヨーモーメントが
与えられると共に車輌が十分に減速される。
【0079】また車輌の旋回挙動がドリフトアウト状態
になると、ステップ70に於いて肯定判別が行われる
が、ステップ70に於いて最初に肯定判別が行われた時
点よりTc 時間が経過したときにステップ100に於い
て肯定判別が行われ、これによりステップ110に於い
てドリフトアウトを抑制するためのエンジンの出力制御
が行われる。即ちステップ101に於いて否定判別が行
われることにより、ステップ103に於いて前輪の目標
トルクTwtが0に設定され、エンジンの目標トルクTet
が0に演算され、ステップ105及び106に於いてエ
ンジンの出力が低減されることにより前輪の駆動力が低
減される。
【0080】従って車輌がドリフトアウト状態にあると
きにはエンジンの出力が低減されることによって前輪の
駆動力が低減されるので、エンジンの出力が低減されな
い場合に比して車輌の減速が効果的に達成され、これに
よりドリフトアウトが更に一層効果的に抑制される。
【0081】またこの場合ドリフトアウト状態量DVが
その基準値DVt を越えた時点よりTc 時間が経過して
いないときにはエンジンの出力は低減されないので、ド
リフトアウト状態量の推定誤差等に起因してエンジンの
出力が不必要に低減され、これに起因して車輌が不必要
に減速されることが確実に防止される。
【0082】また車輌の旋回挙動がスピン状態になる
と、ステップ120に於いて肯定判別が行われ、ステッ
プ130に於いて旋回外側前輪の目標スリップ率SLfo
がスピン状態量SVに応じて演算され、これにより旋回
外側前輪にスピン状態量に応じて制動力が与えられる。
従って車輌にはスピン状態量に応じてアンチスピン方向
のヨーモーメントが与えられ、これにより車輌がスピン
状態になったりスピン状態が更に悪化することが防止さ
れる。
【0083】更に車輌の旋回挙動がスピン状態になる
と、ステップ50に於いて肯定判別が行われ、これによ
りステップ110に於いてスピンを抑制するためのエン
ジンの出力制御が行われる。即ちステップ101に於い
て肯定判別が行われることにより、ステップ102に於
いて前輪の目標トルクTwtがTwst に設定され、エンジ
ンの目標トルクTetがTwst に基づいて演算され、ステ
ップ105及び106に於いてエンジンの出力が増大さ
れることにより前輪の駆動力が増大される。
【0084】従って車輌の旋回挙動がスピン状態になる
と、エンジンの出力が増大されることにより前輪の駆動
力が増大されるが、その場合には旋回外側前輪に制動力
が与えられるので、左右前輪の駆動力の差により車輌に
アンチスピン方向のヨーモーメントが与えられ、また主
として旋回内側前輪に駆動力が与えられることにより前
輪への荷重移動が低減されると共に旋回内側前輪の横力
が減少し、これによりスピンが効果的に抑制される。
【0085】以上に於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。
【0086】例えば上述の実施形態に於いては、図3に
示されたエンジンの出力制御ルーチンのステップ100
に於いて駆動輪の目標トルクTwtが一定のTwst に設定
されるようになっているが、駆動輪の目標駆動トルクは
スピン状態量SVが高いほど高い値になるようスピン状
態量に応じて可変設定されてもよい。
【0087】また上述の実施形態に於いては、図4に示
された目標スリップ率演算ルーチンのステップ144に
於いて後輪のスリップ角αr の絶対値が基準値αro未満
であるか否かの判別が行われるようになっているが、基
準値αroに上限値αrou 及び下限値αrol が設定され、
後輪のスリップ角の絶対値が下限値未満のときにはステ
ップ145へ進み、後輪のスリップ角の絶対値が上限値
以上のときにはステップ146へ進み、後輪のスリップ
角の絶対値が上限値と下限値との間であるときにはステ
ップ147へ進むよう修正されてもよい。
【0088】更に後輪のスリップ角と後輪の横力との間
の関係は路面の摩擦係数によって変変化するので、路面
の摩擦係数を推定若しくは検出する手段を設け、路面の
摩擦係数に応じて基準値αro又は上限値αrou 及び下限
値αrol が可変設定されてもよい。
【0089】
【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の構成によれば、後輪の横力を実質的に最
大にし、後輪の横力を最大限に利用することができるの
で、車輌に最も効果的な内向きのヨーモーメントを与
え、これによりドリフトアウトを最も効果的に抑制する
ことができる。
【0090】特に請求項2の構成によれば、ドリフトア
ウト抑制制御の初期には旋回内側後輪にのみ制動力を与
えることにより前輪の横力が低下することを防止すると
共に若干の減速を達成し、ドリフトアウト抑制制御開始
後の所定時間が経過した後には車輌に十分な内向きのヨ
ーモーメントを与えると共に車輌を十分に減速させるこ
とができ、これによりドリフトアウト抑制制御の実行に
よるスピンの誘発を防止しつつドリフトアウトを効果的
に抑制することができる。
【0091】また請求項3の構成によれば、請求項1の
構成の場合と同様、後輪の横力を最大限に利用すること
によって車輌に最も効果的な内向きのヨーモーメントを
与え、これによりドリフトアウトを最も効果的に抑制す
ることができるだけでなく、車速を低減することによっ
て車輌のコーストレース性を向上させ、従って駆動輪で
ある前輪の駆動力が制御されない場合に比してドリフト
アウトを更に一層効果的に抑制することができる。
【0092】特に請求項4の構成によれば、スピン状態
量がその基準値を越えるときには旋回外側前輪に制動力
が与えられた状態にて前輪の駆動力が増大されることに
より相対的に旋回内側前輪の駆動力が増大するので、車
輌にアンチスピン方向のヨーモーメントを与え、また前
輪への荷重移動を低減すると共に旋回内側前輪の横力を
低減することができ、これにより車輌がスピン状態にな
る虞れを低減しスピンを効果的に抑制することができ
る。
【0093】また請求項5の構成によれば、ドリフトア
ウト状態量が駆動力制御基準値を越えてもその時点より
所定の時間の間は前輪の駆動力は低減されないので、ド
リフトアウト状態量の推定誤差等に起因して不必要な駆
動力の低減が行われて不適切なドリフトアウト抑制制御
が行われ、これにより車輌の乗員が不快感を覚えること
を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】前輪駆動車に適用された本発明による挙動制御
装置の一つの実施形態の油圧回路及び電気式制御装置を
示す概略構成図である。
【図2】実施形態による挙動制御ルーチンを示すゼネラ
ルフローチャートである。
【図3】図2に示されたフローチャートのステップ11
0に於けるエンジン出力制御ルーチンを示すフローチャ
ートである。
【図4】図2に示されたフローチャートのステップ15
0に於けるドリフトアウト抑制のための目標スリップ率
演算ルーチンを示すフローチャートである。
【図5】図2に示されたフローチャートのステップ16
0に於ける制動力制御ルーチンを示すフローチャートで
ある。
【図6】スピン状態量SVと旋回外側前輪の目標スリッ
プ率SLfoとの間の関係を示すグラフである。
【図7】エンジン回転数Ne 及びエンジンの目標トルク
Tetとサブスロットル開度φsとの間の関係を示すグラ
フである。
【図8】各輪の目標スリップ量SPi とデューティ比D
riとの間の関係を示すグラフである。
【図9】エンジンの給気系を示す説明図である。
【図10】後輪のスリップ角αr と後輪の横力Fr との
間の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
10…制動装置 14…マスタシリンダ 16…ハイドロブースタ 20、22、32、34…ブレーキ油圧制御装置 28、50FL、50FR…制御弁 44…切換弁 44FL、44FR、64RL、64RR…ホイールシリンダ 70…電気式制御装置 78…横加速度センサ 84…前後加速度センサ 100…エンジン制御装置 102…エンジン 108…メインスロットル 112…サブスロットル

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車輌の旋回挙動の不安定度合としてドリフ
    トアウト状態量を推定する手段と、後輪のスリップ角を
    推定する手段と、前記ドリフトアウト状態量がその基準
    値を越えているときには後輪のスリップ角に基づき後輪
    の横力が実質的に最大になるよう各輪の目標スリップ率
    を増減する手段と、各輪のスリップ率が前記目標スリッ
    プ率となるよう制動力を制御する制動力制御手段とを有
    する車輌の挙動制御装置。
  2. 【請求項2】請求項1の車輌の挙動制御装置に於いて、
    前記制動力制御手段は前記ドリフトアウト状態量が前記
    基準値を越えた時点より所定の時間の間は旋回内側後輪
    の制動力のみを制御することを特徴とする車輌の挙動制
    御装置。
  3. 【請求項3】車輌の旋回挙動の不安定度合としてドリフ
    トアウト状態量及びスピン状態量を推定する手段と、後
    輪のスリップ角を推定する手段と、前記ドリフトアウト
    状態量が制動力制御基準値を越えているときには後輪の
    スリップ角に基づき後輪の横力が実質的に最大になるよ
    う各輪の目標スリップ率を増減する手段と、各輪のスリ
    ップ率が前記目標スリップ率となるよう制動力を制御す
    る制動力制御手段とを有する前輪駆動車の挙動制御装置
    に於いて、前記ドリフトアウト状態量が駆動力制御基準
    値を越えているときには前輪の駆動力を低減する駆動力
    制御手段を有することを特徴とする前輪駆動車の挙動制
    御装置。
  4. 【請求項4】請求項3の前輪駆動車の挙動制御装置に於
    いて、前記駆動力制御手段はスピン状態量がその基準値
    を越えるときには前輪の駆動力を増大させることを特徴
    とする前輪駆動車の挙動制御装置。
  5. 【請求項5】請求項3の前輪駆動車の挙動制御装置に於
    いて、前記ドリフトアウト状態量が前記駆動力制御基準
    値を越えた時点より所定の時間の間は前記駆動力制御手
    段による前輪の駆動力の低減を禁止する手段を有するこ
    とを特徴とする前輪駆動車の挙動制御装置。
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