JPH10129439A - 車両の運動制御装置 - Google Patents

車両の運動制御装置

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JPH10129439A
JPH10129439A JP8284301A JP28430196A JPH10129439A JP H10129439 A JPH10129439 A JP H10129439A JP 8284301 A JP8284301 A JP 8284301A JP 28430196 A JP28430196 A JP 28430196A JP H10129439 A JPH10129439 A JP H10129439A
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vehicle
control
yaw rate
lateral acceleration
sensor
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Hiroshi Nakajima
島 洋 中
Toshiaki Hamada
田 敏 明 浜
Jun Mihara
原 純 三
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Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 横加速度センサ及びヨーレートセンサの異常
を検出できる安価な車両の運動制御装置を提供するこ
と。 【解決手段】 横加速度センサ及びヨーレートセンサの
検出結果に基づき車体横すべり角速度Dβを演算し、車
体横すべり角速度に基づき車両の運動状態を判定し、車
両の運動状態が不安定状態になったと判定した時に、車
両の運動状態を安定側に修正するために車両の少なくと
も1つの車輪に制動力を付与する車両の運動制御装置に
おいて、車体横すべり角速度が所定値を越えたときに、
横加速度センサ及びヨーレートセンサの内の少なくとも
一方が異常であると判定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の旋回時等に
おいて、ブレーキペダルの操作とは無関係に各車輪に対
して制動力を付与することにより、車両の運動状態を安
定させる車両の運動制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の技術として、特開平8−
142846号公報に示されるものが知られている。こ
のものは、車両の前方及び後方の車輪に対し少なくとも
ブレーキペダルの操作に応じて制動力を付与するブレー
キ液圧制御装置と、車両の運動状態が過度のオーバース
テア及び過度のアンダーステアの内の少なくとも一方の
不安定状態になったか否かを判定する車両状態判定手段
と、車両状態判定手段の判定結果に基づきブレーキ液圧
制御装置をブレーキペダルの操作とは無関係に制御し、
車両状態判定手段が車両の運動状態が不安定状態と判定
した時に、車両の運動状態を安定側に修正するために車
両の少なくとも1つの車輪に制動力を付与する運動制御
手段とを備えたものである。具体的には、車両状態判定
手段により車体横すべり角及び車体横すべり角速度に基
づいて過度のオーバーステアが判定され、そのとき旋回
外側の前輪に制動力が付与され、車両に対し外向きのヨ
ーモーメント、即ち車両を旋回外側に向けるヨーモーメ
ントが生ずるように制御される。
【0003】ここで、上記車体横すべり角速度は、横加
速度センサにより検出された車両の横加速度と、ヨーレ
ートセンサにより検出された車両のヨーレートに基づ
き、演算される。また、車体横すべり角は、車体横すべ
り角速度を積分することにより得られる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このもので
は、車体横すべり角速度を演算するための横加速度セン
サ及びヨーレートセンサの異常時には、システムが正常
に動作できなくなる。従って、横加速度センサ及びヨー
レートセンサの異常を判定する必要がある。
【0005】故に、本発明は、横加速度センサ及びヨー
レートセンサの異常を検出できる安価な車両の運動制御
装置を提供することを、その技術的課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
るため、請求項1の発明の車両の運動制御装置は、車体
横すべり角速度演算手段により演算された車体横すべり
角速度が所定値を越えたときに、横加速度センサ及びヨ
ーレートセンサの内の少なくとも一方が異常であると判
定する異常判定手段を備えたものである。ここで、上記
所定値は、センサの正常時において、運動制御中には絶
対にとりえない車体横すべり角速度に設定されている。
【0007】通常、横加速度センサ及びヨーレートセン
サが正常であれば、車体横すべり角速度が所定の範囲内
に修まるように運動制御手段により制御されているはず
である。そこで、請求項1の発明によれば、車体横すべ
り角速度が所定値を越えたときに、横加速度センサ及び
ヨーレートセンサの内の少なくとも一方が異常であると
判定するので、確実にセンサの異常を検出できる。
【0008】また、横加速度センサ及びヨーレートセン
サの異常を同一の手段で検出できるため、個々に異常検
出手段を設ける必要はなく、コスト的に有利となる。
【0009】請求項1において、請求項2に示すよう
に、異常判定手段が、車体横すべり角速度が所定値以上
の状態が所定時間継続したときに、横加速度センサ及び
ヨーレートセンサの内の少なくとも一方が異常であると
判定すると、好ましい。
【0010】この構成によれば、車体横すべり角速度が
所定値以上の状態が所定時間継続したときに、横加速度
センサ及びヨーレートセンサの内の少なくとも一方が異
常であると判定するので、一層確実にセンサの異常を検
出できる。
【0011】上記技術的課題を解決するため、請求項3
の発明の車両の運動制御装置は、車体横すべり角速度演
算手段の演算結果に基づき車体横すべり角加速度を演算
する車体横すべり角加速度演算手段と、車体横すべり角
加速度演算手段により演算された車体横すべり角加速度
が所定値を越えたときに、横加速度センサ及びヨーレー
トセンサの内の少なくとも一方が異常であると判定する
異常判定手段とを更に備えたものである。ここで、上記
所定値は、センサ正常時において、車両の運動上絶対に
とりえない車体横すべり角加速度に設定されている。
【0012】請求項3の発明によれば、車体横すべり角
加速度が所定値を越えたときに、横加速度センサ及びヨ
ーレートセンサの内の少なくとも一方が異常であると判
定するので、確実にセンサの異常を検出できる。
【0013】また、横加速度センサ及びヨーレートセン
サの異常を同一の手段で検出できるため、個々に異常検
出手段を設ける必要はなく、コスト的に有利となる。
【0014】請求項3において、請求項4に示すよう
に、異常判定手段が、車体横すべり角加速度が所定値以
上の状態が所定時間継続したときに、横加速度センサ及
びヨーレートセンサの内の少なくとも一方が異常である
と判定すると、好ましい。
【0015】この構成によれば、車体横すべり角加速度
が所定値以上の状態が所定時間継続したときに、横加速
度センサ及びヨーレートセンサの内の少なくとも一方が
異常であると判定するので、一層確実にセンサの異常を
検出できる。
【0016】
【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。
【0017】図1は本発明の車両の運動制御装置の一実
施形態を示すもので、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E
G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DL,DR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。
【0018】次に、制動系については、車輪NL,N
R,DL,DR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NLは運転席からみて前方左側の
従動輪、車輪NRは前方右側の従動輪を示し、車輪DL
は後方左側の駆動側、車輪DRは後方右側の駆動輪を示
している。ブレーキ液圧制御装置PCは図2に示すよう
に構成されており、これについては後述する。
【0019】車輪NL,NR,DL,DRには車輪速度
センサWSl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NL,NRの舵角θf
を検出する前輪舵角センサSSf、車両の横加速度Gy
を検出する横加速度センサYG及び車両のヨーレイトγ
を検出するヨーレイトセンサYS等が電子制御装置EC
U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ECUに出力さ
れる。
【0020】尚、車両後方の車輪DL,DR間に舵角制
御装置(図示せず)を設けても良く、これによれば電子
制御装置ECUの出力に応じてモータ(図示せず)によ
って車輪DL,DRの舵角を制御することもできる。
【0021】本実施形態の電子制御装置ECUは、バス
を介して相互に接続されたプロセシングユニットCP
U、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MCPを
備えている。上記車輪速度センサWSl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IPT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MCPにおいては、メモリR
OMは図3乃至図7に示したフローチャートを含む種々
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しても良い。
【0022】図2は本実施形態におけるブレーキ液圧制
御装置PCの一例を示すもので、マスタシリンダMC及
び液圧ブースタHBがブレーキペダルBPの操作に応じ
て駆動される。液圧ブースタHBには補助液圧源APが
接続されており、これらはマスタシリンダMCと共に低
圧リザーバRSに接続されている。
【0023】補助液圧源APは、液圧ポンプHP及びア
キュムレータAccを有する。液圧ポンプHPは電動モー
タMによって駆動され、低圧リザーバRSのブレーキ液
を昇圧して出力し、このブレーキ液が逆止弁CV6を介
してアキュムレータAccに供給され、蓄圧される。電動
モータMは、アキュムレータAcc内の液圧が所定の下限
値を下回ることに応答して駆動され、またアキュムレー
タAcc内の液圧が所定の上限値を上回ることに応答して
停止する。尚、アキュムレータAccと低圧リザーバRS
との間にはリリーフバルブRVが介装されている。而し
て、アキュムレータAccから所謂パワー液圧が適宜液圧
ブースタHBに供給される。液圧ブースタHBは、補助
液圧源APの出力液圧を入力し、マスタシリンダMCの
出力液圧をパイロット圧として、これに比例したブース
タ液圧に調圧するもので、これによってマスタシリンダ
MCが倍力駆動される。
【0024】マスタシリンダMCと車両前方のホイール
シリンダWfr,Wflの各々を接続する前輪側の液圧
路には、電磁切換弁SA1及びSA2が介装されてお
り、これらは制御通路Pfr及びPflを介して夫々電
磁開閉弁PC1,PC5及び電磁開閉弁PC2,PC6
に接続されている。また、液圧ブースタHBとホイール
シリンダWfr等の各々を接続する液圧路には電磁開閉
弁SA3,給排制御用の電磁開閉弁PC1乃至PC8が
介装されており、後輪側には比例減圧弁PVが介装され
ている。そして、電磁開閉弁STRを介して補助液圧源
APが電磁開閉弁SA3の下流側に接続されている。図
2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。
【0025】前輪側液圧系において、電磁開閉弁PC1
及びPC2は電磁開閉弁STRに接続されている。電磁
開閉弁STRは2ポート2位置の電磁開閉弁であり、非
作動時の閉位置では遮断状態で、作動時の開位置では電
磁開閉弁PC1及びPC2を直接アキュムレータAccに
連通する。電磁切換弁SA1及び電磁切換弁SA2は3
ポート2位置の電磁切換弁で、非作動時は図2に示す第
1位置にあってホイールシリンダWfr,Wflは何れ
もマスタシリンダMCに連通接続されているが、ソレノ
イドコイルが励磁され第2位置に切換わると、ホイール
シリンダWfr,Wflは何れもマスタシリンダMCと
の連通が遮断され、夫々電磁開閉弁PC1及びPC5、
電磁開閉弁PC2及びPC6と連通する。
【0026】これら電磁開閉弁PC1及びPC2に対し
て並列に逆止弁CV1及びCV2が接続されており、逆
止弁CV1の流入側が制御通路Pfrに、逆止弁CV2
の流入側が制御通路Pf1に夫々接続されている。逆止
弁CV1は、電磁切換弁SA1が作動位置(第2位置)
にある場合において、ブレーキペダルBPが開放された
ときには、ホイールシリンダWfrのブレーキ液圧を液
圧ブースタHBの出力へのブレーキ液の流れは許容され
るが逆方向の流れは阻止される。尚、逆止弁CV2につ
いても同様である。
【0027】次に、後輪側液圧系について説明すると、
電磁開放弁SA3は2ポート2位置の電磁開閉弁で、非
作動時には図2に示す開位置にあって、電磁開閉弁PC
3,PC4は比例減圧弁PVを介して液圧ブースタHB
と連通する。このとき、電磁開閉弁STRは閉位置とさ
れ、アキュムレータAccとの連通が遮断される。電磁開
閉弁SA3が作動時の閉位置に切換えられると、電磁開
閉弁PC3,PC4は液圧ブースタHBとの連通が遮断
され、比例減圧弁PVを介して電磁開閉弁STRに接続
され、この電磁開閉弁STRが作動時にアキュムレータ
Accと連通する。
【0028】また、電磁開閉弁PC3及びPC4に対し
て並列に逆止弁CV3及びCV4が接続されており、逆
止弁CV3の流入側がホイールシリンダWrrに、逆止
弁CV4の流入側がホイールシリンダWrlに夫々接続
されている。これらの逆止弁CV3,CV4は、ブレー
キペダルBPが開放されたときには、ホイールシリンダ
Wrr,Wrlのブレーキ液圧を液圧ブースタHBの出
力液圧の低下に迅速に追従させるために設けられたもの
で、電磁開閉弁SA3方向へのブレーキ液の流れが許容
され逆方向の流れは阻止される。更に、逆止弁CV5が
電磁開閉弁SA3に並列に設けられており、電磁開閉弁
SA3が閉位置にあるときにも、ブレーキペダルBPに
よる踏み増しが可能とされている。
【0029】上記電磁開閉弁SA1,SA2及び電磁開
閉弁SA3,STR並びに電磁開閉弁PC1乃至PC8
は前述の電磁制御装置ECUにらって駆動制御され、前
述の制動操舵制御を初めとする各種制御が行なわれる。
例えば、ブレーキペダルBPが操作されていない状態で
行なわれる制動操舵制御時には、液圧ブースタHB及び
マスタシリンダMCからはブレーキ液圧が出力されない
ので、電磁開閉弁SA1,SA2が第2位置とされ、電
磁開閉弁SA3が閉位置とされ、そして電磁開閉弁ST
Rが開位置とされる。これにより、補助液圧源APの出
力パワー液圧が電磁開閉弁STR並びに開状態の電磁開
閉弁PC1乃至PC8を介してホイールシリンダWfr
等に供給され得る状態となる。而して、電磁開閉弁PC
1乃至PC8が適宜開閉駆動されることによって各ホイ
ールシリンダ内のブレーキ液圧が急増圧、パルス増圧
(緩増圧)、パルス減圧(緩減圧)、急減圧、及び保持
状態とされ、前述のようにオーバーステアの抑制制御及
び/又はアンダーステア抑制制御が行なわれる。
【0030】上記のように構成された本実施形態におい
ては、電子制御装置ECUにより制動操舵制御、アンチ
スキッド制御、トラクション制御等の一連の処理が行な
われ、イグニッションスイッチ(図示せず)が開成され
ると図3乃至図7等のフローチャートに対応したプログ
ラムの実行が開始し、その周期は6msである。
【0031】図3は制動操舵制御の作動を示すもので、
先ずステップ101にてマイクロコンピュータMCPが
初期化され、各種の演算値がクリアされる。次にステッ
プ102において、車輪速度センサWS1乃至WS4の
検出信号が読み込まれると共に、前輪舵角センサSSf
の検出信号(舵角θf)、ヨーレイトセンサYSの検出
信号(実ヨーレイトγ)及び横加速度センサYGの検出
信号(即ち、実横加速度であり、Gyaで表す)が読み込
まれる。
【0032】続いてステップ103に進み、各車輪の車
輪速度Vw** が演算され、ステップ104にて各車輪の
車輪速度Vw** が微分されて各車輪の車輪加速度DVw*
* が演算され、フィルター(図示せず)によりノイズが
除かれて正規の各車輪の車輪加速度FDVw** が得られ
る。次いで、ステップ105において、各車輪の車輪速
度Vw** に基づき車両の重心位置における推定車体速度
(以下重心位置車体速度という)VsoがVso=MAX
(Vw** )として演算されると共に、各車輪位置におけ
る推定車体速度(以下各輪位置車体速度という)Vso**
が求められる。更に、必要に応じ、この各輪位置車体速
度Vso**に対し、車両旋回時の内外輪差等に基づく誤差
を低減するため正規化が行われる。即ち、正規化車体速
度NVso**がNVso**=Vso**(n)−ΔVr**(n)として
演算される。ここで、ΔVr**(n)は旋回補正用の補正係
数で、例えば以下のように設定される。即ち、補正係数
ΔVr**(**は各車輪FR等を表し、特にFWは前二輪、RW
は後二輪を表す)は、車両の旋回半径R及びγ・VsoFW
(=横加速度Gya) に基づき、基準とする車輪を除き各
車輪毎のマップ(図示省略)に従って設定される。例え
ば、ΔVrFLを基準とすると、これは0とされるが、Δ
VrFRは内外輪差マップに従って設定され、ΔVrRLは
内々輪差マップに従い、ΔVrRRは外々輪差マップ及び
内外輪差マップに従って設定される。
【0033】そして、ステップ106において、車両の
重心位置における前後方向の車体加速度(以下重心位置
車体加速度という)DVsoが重心位置車体速度Vsoを微
分することにより演算されると共に、車両の各車輪位置
における前後方向の車体加速度(以下各輪位置車体加速
度という)DVso**が正規化各輪位置車体速度NVso**
を微分することにより演算される。次いで、ステップ1
07にて、上記ステップ103及び105で求められた
各車輪の車輪速度Vw** と重心位置推定車体速度Vso
(あるいは、正規化された各輪位置推定車体速度NVso
**)に基づき各車輪の実スリップ率Sa** がSa** =
(Vso−Vw**)/Vsoとして求められる。次いで、ステ
ップ108にて重心位置車体加速度DVso及び横加速度
センサYGの検出信号の実横加速度Gyaに基づき、路面
摩擦係数μが近似的にμ=(DVso2+Gya2 1/2
して推定される。尚、この路面摩擦係数μ及び各車輪の
ホイールシリンダ液圧Pw**の推定値に基づき、各車輪
位置の路面摩擦係数μ**も演算しても良い。
【0034】続いて、ステップ109にて、ヨーレイト
センサYSの検出信号(実ヨーレイトγ)、横加速度セ
ンサYGの検出信号(実横加速度Gya)及び重心位置車
体速度Vsoに基づき、車体横すべり角速度がDβ=Gya
/Vso−γとして求められる。尚、Gya/Vsoは理論上
のヨーレートを表す。次いで、ステップ110にて車体
横すべり角βがβ=∫Dβdtとして求められる。ここ
で、上記の車体横すべり角βは、車両の進行方向に対す
る車体のすべりを角度で表したものであり、車体横すべ
り角速度Dβは車体横すべり角βの微分値dβ/dtで
ある。尚、車体横すべり角βは、進行方向の車速Vx と
これに垂直な横方向の車速Vy の比に基づき、β=ta
-1(Vy /Vx )として求めることもできる。次い
で、ステップ111において、車体横すべり角加速度D
(Dβ)が車体横すべり角速度Dβを微分することによ
り演算される。
【0035】次に、図4のステップ112に進み、後述
するように、ヨーレイトセンサYS及び横加速度センサ
YGの異常状態が判定される。次いで、ステップ113
でセンサが正常であれば、ステップ114に進み制動操
舵制御処理を行い、後述するように制動操舵制御に供す
る目標スリップ率が設定され、次いで、後述のステップ
122の液圧サーボ制御により、車両の運動状態に応じ
てブレーキ液圧制御装置PCが制御され各車輪に対する
制動力が制御される。この制動操舵制御は、後述する全
ての制御モードにおける制御に対し重畳される。この後
ステップ115に進み、アンチスキッド制御開始条件を
充足しているか否かが判定され、開始条件を充足し制動
操舵時にアンチスキッド制御開始要と判定されると、ス
テップ116にて制動操舵制御及びアンチスキッド制御
の両制御を行なうための制御モードに設定される。
【0036】ステップ115にてアンチスキッド制御開
始条件を充足していないと判定されたときには、ステッ
プ117に進み前後制動力配分制御開始条件を充足して
いるか否かが判定され、制動操舵制御時に前後制動力配
分制御開始と判定されるとステップ118に進み、制動
操舵制御及び前後制動力配分制御の両制御を行なうため
の制御モードに設定され、充足していなければステップ
119に進みトラクション制御開始条件を充足している
か否かが判定される。制動操舵制御時にトラクション制
御開始と判定されるとステップ120にて制動操舵制御
及びトラクション制御の両制御を行なうための制御モー
ドに設定され、制動操舵制御時に何れの制御も開始と判
定されていないときには、ステップ121にて制動操舵
制御のみを行なう制御モードに設定される。そして、こ
れらの制御モードに基づきステップ122にて液圧サー
ボ制御が行なわれた後にステップ102に戻る。尚、ス
テップ116,118,120,121に基づき、必要
に応じ、車両の運動状態に応じてスロットル制御装置T
Hのサブスロットル開度が調整されエンジンECの出力
が低減され、駆動力が制限される。
【0037】尚、上記アンチスキッド制御モードにおい
ては、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。また、前後制動
力配分制御モードにおいては、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。そして、ト
ラクション制御モードにおいては、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
与されると共にスロットル制御が行なわれ、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。
【0038】一方、ステップ113でヨーレイトセンサ
YS及び横加速度センサYGの内の少なくとも一方が異
常と判定されると、ステップ123に進みフェール制御
が行われる。具体的には、推定車体速度Vsoが所定値以
下になるまで制御車輪に付与される制動力が異常時の状
態に保持され、推定車体速度Vsoが所定値以下になった
後制御車輪の制動力が非制御の状態まで徐々に減少され
る。
【0039】次に、図4のステップ114における制動
操舵制御処理の詳細を図5を用いて説明する。ここで、
制動操舵制御にはオーバーステア抑制制御(OS抑制制
御)及びアンダーステア抑制制御(US抑制制御)が含
まれ、各車輪に関しオーバーステア抑制制御及び/又は
アンダーステア抑制制御に応じた目標スリップ率が設定
される。オーバーステア抑制制御としては、車両のヨー
モーメントを旋回外方向に修正するために旋回外側の前
輪及び旋回内側の後輪の制動力を付与しそれを制御する
回頭制御と、車両を減速させるために旋回外側の後輪に
制動力を付与しそれを制御する減速制御とがある。ま
た、同様に、アンダーステア抑制制御にも、車両のヨー
モーメントを旋回内方向に修正するために旋回内側の後
輪に制動力を付与しそれを制御する回頭制御と、車両を
減速させるために旋回外側の前輪及び後輪に制動力を付
与しそれを制御する減速制御とがある。
【0040】先ず、ステップ201,202においてオ
ーバーステア抑制制御及びアンダーステア抑制制御の開
始終了判定が行われる。
【0041】ステップ201におけるオーバーステア抑
制制御の開始終了判定は、図8の斜線で示す制御領域に
あるか否かに基づいて行われる。即ち、判定時における
車体横すべり角βと車体横すべり角速度Dβの値に応じ
て制御領域に入ればオーバーステア抑制制御が開始さ
れ、制御領域を脱すればオーバーステア抑制制御が終了
され、図8の矢印の曲線で示したように制御される。そ
して、後述するように、制御領域と非制御領域の境界
(図9の2点鎖線)から制御領域側に外れるに従って制
御量が大となるように各車輪の制動力が制御される。
【0042】一方、アンダーステア抑制制御の開始・終
了判定は、図9に斜線で示す制御領域にあるか否かに基
づいて行なわれる。即ち、判定時において目標横加速度
Gytに対する実横加速度Gyaの変化に応じて、一点鎖線
で示す理想状態から外れて制御領域に入ればアンダース
テア抑制制御が開始され、制御領域を脱すればアンダー
ステア抑制制御が終了とされ、図9の矢印の曲線で示し
たように制御される。
【0043】続いて、ステップ203にてオーバーステ
ア抑制制御が制御中か否かが判定され、制御中でなけれ
ばステップ204にてアンダーステア抑制制御が制御中
か否かが判定され、これも制御中でなければそのまま図
4のメインルーチンに戻る。ステップ204にてアンダ
ーステア抑制制御と判定されたときにはステップ206
に進み、旋回外側の前輪及び後輪の目標スリップ率が夫
々アンダーステア抑制制御における減速制御用Stud f
o,Stud roに設定され、旋回内側の後輪の目標スリッ
プ率がアンダーステア抑制制御における回頭制御用Stu
riに設定される。尚、ここで示したスリップ率(S)の
符号については"t" は「目標」を表し、後述の「実測」
を表す"a" と対比される。"u" は「アンダーステア抑制
制御(の回頭制御)」を表し、"ud " は「アンダーステ
ア抑制制御の減速制御」を表し、"r" は「後輪」を表
し、 "o"は「外側」を、 "i"は「内側」を夫々表す。
【0044】一方、ステップ203にてオーバーステア
抑制制御中と判定されると、ステップ206に進みアン
ダーステア抑制制御中か否かが判定され、アンダーステ
ア抑制制御中でなければステップ207に進む。ステッ
プ207にて旋回外側の前輪及び旋回内側の後輪の目標
スリップ率が夫々オーバーステア抑制制御の回頭制御用
Stefo,Steriに設定され、旋回外側の後輪の目標スリ
ップ率がオーバーステア抑制制御の減速制御用Sted ro
に設定される。尚、 "e"は「オーバーステア抑制制御
(の回頭制御)」を表し、 " ed " は「オーバーステア
抑制制御の減速制御」を表す。
【0045】ステップ206でアンダーステア抑制制御
も制御中と判定されると、ステップ208に進み、旋回
外側の前輪の目標スリップ率がオーバーステア抑制制御
の回頭制御用Stefoに設定され、旋回外側の後輪の目標
スリップ率がアンダーステア抑制制御の減速制御用Stu
d roに設定され、旋回内側の後輪の目標スリップ率がア
ンダーステア抑制制御の回頭制御用Sturiに設定され
る。即ち、オーバーステア抑制制御とアンダーステア抑
制制御が同時に行なわれるときには、旋回外側の前輪は
オーバーステア抑制制御の目標スリップ率と同様に設定
され、後輪は何れもアンダーステア抑制制御の目標スリ
ップ率と同様に設定される。
【0046】尚、何れの場合も旋回内側の前輪(即ち、
後輪駆動車における従動輪)は推定車体速度設定用のた
め非制御とされている。
【0047】上記オーバーステア抑制制御用の目標スリ
ップ率の設定には、車体横すべり角βと車体横すべり角
速度Dβが用いられる。回頭制御に供する旋回外側前輪
の目標スリップ率Stefoは、Stefo=K1 ・β+K2 ・
Dβとして設定され、減速制御に供する旋回外側後輪の
目標スリップ率Sted roはSted ro=K3 ・β+K4・
Dβとして設定され、回頭制御に供する旋回内側後輪の
目標スリップ率Steriは、Steri=K5 ・β+K6 ・D
βとして設定される。ここで、K1 乃至K6 は定数で、
旋回外側の車輪の目標スリップ率Stefo及びSted ro
は、加圧方向(制動力を増大する方向)の制御を行なう
値に設定され、旋回内側の車輪の目標スリップ率Steri
は、減圧方向(制動力を低減する方向)の制御を行なう
値に設定される。また、K3 ≦K1 /5,K4 ≦K2 /
5に設定され、減速制御用の目標スリップ率は、回頭制
御用の目標スリップ率よりもかなり小さい値に設定され
ている。つまり、減速制御により車輪に付与する制動力
は、回頭制御により車輪に付与する制動力よりもかなり
小さい値に設定されている。
【0048】また、アンダーステア抑制制御における目
標ステップ率の設定には、目標横加速度Gytと実横加速
度Gyaとの差が用いられる。この目標横加速度GytはG
yt=γ(θf)・Vsoに基づいて求められる。ここで、
γ(θf)はγ(θf)=(θf/N・L)・Vso/
(1+Kh ・Vso2 )として求められ、Kh はスタビリ
ティファクタ、Nはステアリングギヤレシオ、Lはホイ
ールベースを表す。
【0049】上記アンダーステア抑制制御に供する目標
スリップ率は、目標横加速度Gytと実横加速度Gyaの偏
差ΔGy に基づいて以下のように設定される。即ち、旋
回外側の前輪に対する目標スリップ率Stud foはK7 ・
ΔGy と設定され、定数K7は加圧方向(もしくは減圧
方向)の制御を行なう値に設定される。また、後輪に対
する目標スリップ率Stud ro及びSturiは夫々K8 ・Δ
Gy 及びK9 ・ΔGyに設定され、定数K8 ,K9 は何
れも加圧方向の制御を行なう値に設定される。尚、K8
=K9 ,K7 ≦K9 /2に設定される。
【0050】次に、図4のステップ122の液圧サーボ
制御処理の詳細を図8を用いて説明するが、ここでは各
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。
【0051】先ず、前述のステップ205,207,2
08にて設定された目標スリップ率St** がステップ3
01にて読み出され、これらがそのまま各車輪の目標ス
リップ率St** として読み出される。このフローチャー
トでは記載を省略したが、アンチスキッド制御中か否か
が判定され、そうであれば、目標スリップ率St** にア
ンチスキッド制御モード用のスリップ率補正量ΔSs**
が加算されて目標スリップ率St** が更新される。アン
チスキッド制御中でないと判定されると、前後制動力配
分制御中か否かが判定され、そうであれば、目標スリッ
プ率St** に前後制動力配分制御モード用のスリップ率
補正量ΔSb** が加算されて目標スリップ率St** が更
新される。前後制動力配分制御中でないと判定される
と、トラクション制御中か否かが判定される。そうであ
れば、目標スリップ率St** にトラクション制御モード
用のスリップ率補正量ΔSr** が加算されて目標スリッ
プ率St** が更新される。
【0052】そして、ステップ302において各車輪毎
にスリップ率偏差ΔSt** が演算されると共に、ステッ
プ303にて車体加速度偏差ΔDVso**が演算される。
具体的には、ステップ302において、各車輪の目標ス
リップ率St** と実スリップ率Sa** の差が演算されス
リップ率偏差ΔSt** が求められる(ΔSt** =St**
−Sa** )。また、ステップ303において、車両重心
位置での推定車体加速度DVsoと制御対象の車輪におけ
る車輪加速度DVw**の差が演算され、車体加速度偏差
ΔDVso**が求められる。このときの各車輪の実スリッ
プ率Sa** 及び車体加速度偏差ΔDVso**はアンチスキ
ッド制御、トラクション制御等の制御モードに応じて演
算が異なるが、これらについては説明を省略する。
【0053】続いて、ステップ304に進みスリップ率
偏差ΔSt** が所定値Ka と比較され、所定値Ka 以上
であればステップ306にてスリップ率偏差ΔSt** の
積分値が更新される。即ち、今回のスリップ率偏差ΔS
t** にゲインGI** を乗じた値が前回のスリップ率偏差
積分値IΔSt** に加算され、今回のスリップ率偏差積
分値IΔSt** が求められる。スリップ率偏差|ΔSt*
* |が所定値Kaを下回るときにはステップ305にて
スリップ率偏差積分値IΔSt** はクリア(0)され
る。次に、ステップ307乃至310において、スリッ
プ率偏差積分値IΔSt** が上限値Kb 以下で下限値K
c 以上の値に制限され、上限値Kb を超えるときはKb
に設定され、下限値Kc を下回るときはKc に設定され
た後、ステップ311に進む。
【0054】ステップ311においては、各制御モード
におけるブレーキ液圧制御に供する一つのパラメータY
**がGs** ・(ΔSt** +IΔSt** )として演算され
る。ここでGs** はゲインであり、車体横すべり角βに
応じて図11の実線で示すように設定される。また、ス
テップ312において、ブレーキ液圧制御に供する別の
パラメーラX**がGd** ・ΔDVso**として演算され
る。このときのゲインGd** は図11の破線で示すよう
に一定の値である。
【0055】この後、ステップ313に進み、各車輪毎
に、上記パラメータX**,Y**に基づき、図10に示す
制御マップに従って液圧制御モードが設定される。図1
0においては予め急減圧領域、パルス減圧領域、保持領
域、パルス増圧領域及び急増圧領域の各領域が設定され
ており、ステップ313にてパラメータX**及びY**の
値に応じて、何れの領域に該当するかが判定される。
尚、非制御状態では液圧制御モードは設定されない(ソ
レノイドオフ)。
【0056】ステップ313にて今回判定された領域
が、前回判定された領域に対し、増圧から減圧もしくは
減圧から増圧に切換わる場合には、ブレーキ液圧の立下
りもしくは立上りを円滑にする必要があるので、ステッ
プ314において増減圧補償処理が行なわれる。例えば
急減圧モードからパルス増圧モードに切換るときには、
急増圧制御が行なわれ、その時間は直前の急減圧モード
の持続時間に基づいて決定される。そして、ステップ3
15にて上記液圧制御モード及び増減圧補償処理に応じ
て、ブレーキ液圧制御装置PCを構成する各電磁弁のソ
レノイドが駆動され、各車輪の制動力が制御される。
【0057】次に、図7を参照して図4のステップ11
2のセンサ異常判定の詳細を説明する。
【0058】先ず、ステップ401にて、ステップ10
9で演算された車体横すべり角速度|Dβ|が所定値k
1 よりも大きいか否かが判定される。ここで、所定値k
1 は、ヨーレートセンサYS及び横加速度センサYGの
正常時において、制動操舵制御中(つまりオーバーステ
ア抑制制御中)には絶対にとりえない車体横すべり角速
度に設定されている。
【0059】ステップ401で車体横すべり角速度|D
β|が所定値k1 以下と判定されると、ステップ402
に進み、ステップ111で演算された車体横すべり角加
速度|D(Dβ)|が所定値k2 よりも大きいか否かが
判定される。ここで、所定値k2 は、ヨーレートセンサ
YS及び横加速度センサYGの正常時において、車両の
運動上絶対にとりえない車体横すべり角加速度に設定さ
れている。ステップ402で車体横すべり角加速度|D
(Dβ)|が所定値k2 以下と判定されると、ステップ
403でヨーレートセンサYS及び横加速度センサYG
が正常であると判定される。そして、ステップ408に
進み、図4のステップ114の制動操舵制御処理(オー
バーステア抑制制御)で使用する車体横すべり角速度D
β及び車体横すべり角βが、今回の図3、図4のルーチ
ンの実行タイミング(以下今回の実行タイミングとい
う)に図4のステップ109〜110で演算された車体
横すべり角速度Dβ及び車体横すべり角βに更新され
る。
【0060】ステップ401で車体横すべり角速度|D
β|が所定値k1 よりも大きいと判定されると、ステッ
プ404に進み、車体横すべり角速度|Dβ|が所定値
k1よりも大きい状態が所定時間継続したか否かが判定
される。上記所定時間は、図3及び図4のメインルーチ
ンの周期(6ms)の整数倍に設定され、ここでは30
msに設定されている。つまり、ステップ404では、
ステップ404を行う回数が所定回数に達したか否かが
判定される。ステップ404で車体横すべり角速度|D
β|が所定値k1 よりも大きい状態が所定時間継続して
いれば、ステップ405でヨーレートセンサYS及び横
加速度センサYGの内の少なくとも一方が異常であると
判定される。ここで、センサの異常には、センサ自体の
異常の他に、電子制御装置との間のハーネス(図示せ
ず)の断線等がある。
【0061】一方、ステップ404で所定時間継続しな
ければ、センサ異常と判定せずにそのまま図4のメイン
ルーチンに戻る。つまり、次に実行される図4のステッ
プ114の制動操舵制御処理で使用するDβ及びβは、
ステップ401でYESになった時の実行タイミング
(例えば前回の実行タイミング)で演算されたDβ及び
βに維持され、今回の実行タイミングに演算されたDβ
及びβに更新されない。換言すれば、ステップ404で
NOであれば、車体横すべり角速度|Dβ|が所定値k
1 よりも大きくなる直前に演算されていた車体横すべり
角速度Dβ及び車体横すべり角βに基づきオーバーステ
ア抑制制御が行われる。
【0062】また、ステップ404で車体横すべり角加
速度|D(Dβ)|が所定値k2 よりも大きいと判定さ
れると、ステップ406に進み、車体横すべり角加速度
|D(Dβ)|が所定値k2 よりも大きい状態が所定時
間(ここでは30ms)継続したか否かが判定される。
そうであれば、ステップ407でヨーレートセンサYS
及び横加速度センサYGの内の少なくとも一方が異常で
あると判定される。一方、ステップ406で所定時間継
続しなければ、センサ異常と判定されずにそのまま図4
のメインルーチンに戻る。つまり、次に実行される図4
のステップ114の制動操舵制御処理で使用するDβ及
びβは、ステップ402でYESになった時の実行タイ
ミングに演算されたDβ及びβに維持され、今回の実行
タイミングに演算されたDβ及びβに更新されない。換
言すれば、ステップ406でNOであれば、車体横すべ
り角加速度|D(Dβ)|が所定値k2 よりも大きくな
る直前に演算されていた車体横すべり角速度Dβ及び車
体横すべり角βに基づきオーバーステア抑制制御が行わ
れる。
【0063】尚、図4のステップ108で演算された路
面μに基づき、オーバーステア抑制制御及びアンダース
テア抑制制御に供する目標スリップ率を補正しても良
い。その場合は、ステップ408で補正に用いる路面μ
も今回のタイミングに演算された路面μに更新される。
【0064】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、車体横すべり
角速度が所定値を越えたときに、横加速度センサ及びヨ
ーレートセンサの内の少なくとも一方が異常であると判
定するので、確実にセンサの異常を検出できる。
【0065】また、横加速度センサ及びヨーレートセン
サの異常を同一の手段で検出できるため、個々に異常検
出手段を設ける必要はなく、コスト的に有利となる。
【0066】請求項2の発明によれば、車体横すべり角
速度が所定値以上の状態が所定時間継続したときに、横
加速度センサ及びヨーレートセンサの内の少なくとも一
方が異常であると判定するので、一層確実にセンサの異
常を検出できる。
【0067】請求項3の発明によれば、車体横すべり角
加速度が所定値を越えたときに、横加速度センサ及びヨ
ーレートセンサの内の少なくとも一方が異常であると判
定するので、確実にセンサの異常を検出できる。
【0068】また、横加速度センサ及びヨーレートセン
サの異常を同一の手段で検出できるため、個々に異常検
出手段を設ける必要はなく、コスト的に有利となる。
【0069】請求項4の発明によれば、車体横すべり角
加速度が所定値以上の状態が所定時間継続したときに、
横加速度センサ及びヨーレートセンサの内の少なくとも
一方が異常であると判定するので、一層確実にセンサの
異常を検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る運動制御装置の全体構
成図である。
【図2】図1のブレーキ液圧制御装置の一例を示す構成
図である。
【図3】本発明の実施形態における制動操舵制御の全体
を示すフローチャートである。
【図4】本発明の実施形態における制動操舵制御の全体
を示すフローチャートである。
【図5】図4の制動操舵制御処理の詳細を示すフローチ
ャートである。
【図6】図4の液圧サーボ制御の処理を示すフローチャ
ートである。
【図7】図4のセンサ異常判定の処理を示すフローチャ
ートである。
【図8】本実施形態のオーバーステア抑制制御の制御領
域を示すグラフである。
【図9】本実施形態のアンダーステア抑制制御の制御領
域を示すグラフである。
【図10】本実施形態においてブレーキ液圧制御に供す
るパラメータと液圧制御モードとの関係を示すグラフで
ある。
【図11】本実施形態における車体横すべり角とパラメ
ータ演算用のゲインとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
BP ブレーキペダル NR,NL,DR,DL 車輪 PC ブレーキ液圧制御装置

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両の前方及び後方の車輪に対し少なく
    ともブレーキペダルの操作に応じて制動力を付与するブ
    レーキ液圧制御装置と、車両の横加速度を検出する横加
    速度センサと、車両のヨーレートを検出するヨーレート
    センサと、前記横加速度センサ及び前記ヨーレートセン
    サの検出結果に基づき車体横すべり角速度を演算する車
    体横すべり角速度演算手段と、前記車体横すべり角速度
    演算手段の演算結果に基づき車両の運動状態を判定する
    車両状態判定手段と、前記車両状態判定手段の判定結果
    に基づき前記ブレーキ液圧制御装置を前記ブレーキペダ
    ルの操作とは無関係に制御し、前記車両状態判定手段が
    車両の運動状態が過度のオーバーステア及び過度のアン
    ダーステアの内の少なくとも一方の不安定状態になった
    と判定した時に、前記車両の運動状態を安定側に修正す
    るために車両の少なくとも1つの車輪に制動力を付与す
    る運動制御手段とを備えた車両の運動制御装置におい
    て、 前記車体横すべり角速度演算手段により演算された車体
    横すべり角速度が所定値を越えたときに、前記横加速度
    センサ及び前記ヨーレートセンサの内の少なくとも一方
    が異常であると判定する異常判定手段を更に備えたこと
    を特徴とする車両の運動制御装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 前記異常判定手段は、前記車体横すべり角速度演算手段
    により演算された車体横すべり角速度が所定値以上の状
    態が所定時間継続したときに、前記横加速度センサ及び
    前記ヨーレートセンサの内の少なくとも一方が異常であ
    ると判定することを特徴とする車両の運動制御装置。
  3. 【請求項3】 車両の前方及び後方の車輪に対し少なく
    ともブレーキペダルの操作に応じて制動力を付与するブ
    レーキ液圧制御装置と、車両の横加速度を検出する横加
    速度センサと、車両のヨーレートを検出するヨーレート
    センサと、前記横加速度センサ及び前記ヨーレートセン
    サの検出結果に基づき車体横すべり角速度を演算する車
    体横すべり角速度演算手段と、前記車体横すべり角速度
    演算手段の演算結果に基づき車両の運動状態を判定する
    車両状態判定手段と、前記車両状態判定手段の判定結果
    に基づき前記ブレーキ液圧制御装置を前記ブレーキペダ
    ルの操作とは無関係に制御し、前記車両状態判定手段が
    車両の運動状態が過度のオーバーステア及び過度のアン
    ダーステアの内の少なくとも一方の不安定状態になった
    と判定した時に、前記車両の運動状態を安定側に修正す
    るために車両の少なくとも1つの車輪に制動力を付与す
    る運動制御手段とを備えた車両の運動制御装置におい
    て、 前記車体横すべり角速度演算手段の演算結果に基づき車
    体横すべり角加速度を演算する車体横すべり角加速度演
    算手段と、 前記車体横すべり角加速度演算手段により演算された車
    体横すべり角加速度が所定値を越えたときに、前記横加
    速度センサ及び前記ヨーレートセンサの内の少なくとも
    一方が異常であると判定する異常判定手段とを更に備え
    たことを特徴とする車両の運動制御装置。
  4. 【請求項4】 請求項3において、 前記異常判定手段は、前記車体横すべり角加速度演算手
    段により演算された車体横すべり角加速度が所定値以上
    の状態が所定時間継続したときに、前記横加速度センサ
    及び前記ヨーレートセンサの内の少なくとも一方が異常
    であると判定することを特徴とする車両の運動制御装
    置。
JP8284301A 1996-10-25 1996-10-25 車両の運動制御装置 Pending JPH10129439A (ja)

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