(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が実質的に停止状態にあるときに、該車両に取り付けられているヨーレートセンサの出力を０点として補正するにあたり、
前記車両が実質的に停止状態にある期間中に、前記ヨーレートセンサの出力を微分する微分工程と、
この微分工程における微分値の絶対値と所定の閾値との比較に基づいて、前記車両の回動開始を検出する回動検出工程と、
この回動検出工程により前記車両の回動開始が検出された時点以降から前記車両が実質的に停止状態にある期間中は０点補正を中止する補正制御工程とを有することを特徴とする車載ヨーレートセンサの出力補正方法。
【請求項２】
車両が実質的に停止状態にあるときに、該車両に取り付けられているヨーレートセンサの出力を０点として補正するにあたり、
前記車両が実質的に停止状態にある期間中に、前記ヨーレートセンサの出力を微分する微分工程と、
この微分工程における微分値と所定の閾値との比較に基づいて、前記微分値が前記所定の閾値以上になる時に、前記車両が回動を受けていると判定して、その時の微分値をバッファに格納し、前記微分値が再び前記所定の閾値以上になり、かつその時の微分値と前記バッファに格納されている微分値との極性が異なる時に、前記車両の回動が終了したと判定して、前記車両の回動期間を検出する回動検出工程と、
この回動検出工程での検出結果に基づいて、少なくとも前記車両の回動期間中は０点補正を中止する補正制御工程とを有することを特徴とする車載ヨーレートセンサの出力補正方法。
【請求項３】
請求項２記載の車載ヨーレートセンサの出力補正方法において、
前記補正制御工程では、前記車両の回動終了後、所定時間経過するまでは０点補正の中止を継続し、前記所定時間経過後に０点補正を再開することを特徴とする車載ヨーレートセンサの出力補正方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両が実質的に停止状態にあるときに、該車両に取り付けられているヨーレートセンサの出力を０点として補正する車載ヨーレートセンサの出力補正方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両の横方向の挙動を制御するために、車両にヨーレートセンサを取り付け、その出力を用いて前輪および／または後輪の操舵状態や、前後輪の制動力、あるいはサスペンション装置等を制御するようにしたものが種々提案されている。
【０００３】
ところで、車載のヨーレートセンサは、周囲温度の変化や経時変化等によってその出力がドリフトする。このようにドリフトが生じると、所望の制御を正確に行うことができなくなることから、一般には、車両が実質的に停止状態にあるときのヨーレートセンサの出力を０点として補正するようにしている。
【０００４】
また、車両が実質的に停止状態にあっても、例えば、立体駐車場に設置されているターンテーブル上に停止して回動を受けている場合は、その回動中、ヨーレートセンサの出力の絶対値が大きくなる。このため、上記の０点補正を行うにあたっては、例えば、特開平６−１０７２０８号公報に開示されているように、ヨーレートセンサの出力の大きさと所定の閾値とを比較し、ヨーレートセンサの出力が閾値を越えているときは、ターンテーブルによる回動と判定して、０点補正を中止するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の補正方法にあっては、単に、ヨーレートセンサの出力の大きさと閾値との比較に基づいてターンテーブルによる回動を検出するようにしているため、ヨーレートセンサのドリフトが大きく、所定の閾値を越える場合には、車両がターンテーブル上になく、実質的に停止状態にあっても、ターンテーブルによる回動と誤判定され、０点補正が行われなくなる。このため、所望の制御を正確に行うことができなくなるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明者は、種々実験検討したところ、ヨーレートセンサの出力は、車両がターンテーブルによる回動を受ける場合は急激に変化するのに対し、ドリフトによる場合は比較的緩やかに変化することに着目し、ヨーレートセンサの出力を微分すれば、その微分値に基づいてターンテーブルによる変化とドリフトとを正確に区別できることを確かめた。
【０００７】
この発明は、かかる認識に基づいてなされたもので、車両が実質的に停止状態にあるときの回動を確実に検出でき、ヨーレートセンサの０点補正を常に正確にできる車載ヨーレートセンサの出力補正方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、車両が実質的に停止状態にあるときに、該車両に取り付けられているヨーレートセンサの出力を０点として補正するにあたり、
前記車両が実質的に停止状態にある期間中に、前記ヨーレートセンサの出力を微分する微分工程と、
この微分工程における微分値の絶対値と所定の閾値との比較に基づいて、前記車両の回動開始を検出する回動検出工程と、
この回動検出工程により前記車両の回動開始が検出された時点以降から前記車両が実質的に停止状態にある期間中は０点補正を中止する補正制御工程とを有することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２に係る発明は、車両が実質的に停止状態にあるときに、該車両に取り付けられているヨーレートセンサの出力を０点として補正するにあたり、
前記車両が実質的に停止状態にある期間中に、前記ヨーレートセンサの出力を微分する微分工程と、
この微分工程における微分値と所定の閾値との比較に基づいて、前記微分値が前記所定の閾値以上になる時に、前記車両が回動を受けていると判定して、その時の微分値をバッファに格納し、前記微分値が再び前記所定の閾値以上になり、かつその時の微分値と前記バッファに格納されている微分値との極性が異なる時に、前記車両の回動が終了したと判定して、前記車両の回動期間を検出する回動検出工程と、
この回動検出工程での検出結果に基づいて、少なくとも前記車両の回動期間中は０点補正を中止する補正制御工程とを有することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の車載ヨーレートセンサの出力補正方法において、前記補正制御工程では、前記車両の回動終了後、所定時間経過するまでは０点補正の中止を継続し、前記所定時間経過後に０点補正を再開することを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。
図１は、この発明に係る車載ヨーレートセンサの出力補正方法を実施する横方向車両挙動制御装置の要部の一例の構成を示すものである。この横方向車両挙動制御装置は、操舵角と車速とから目標とする車両ヨーレートを演算し、その演算した目標ヨーレートと実際に車両に発生したヨーレートとを比較し、その偏差量が小さくなる方向に各輪に制動力を発生させて車両を安定化させるものである。例えば、目標ヨーレート＜発生ヨーレートのときは、車両がオーバーステア状態にあると判断して、旋回の外輪側に制動力を発生させてオーバーステアを抑制する制御を行い、目標ヨーレート＞発生ヨーレートのときは、車両がアンダーステア状態にあると判断して、旋回の内輪側に制動力を発生させて、アンダーステアを抑制する制御を行う。
【００１２】
このため、図１に示す横方向車両挙動制御装置では、ステアリング（図示せず）の操舵角を検出する操舵角センサ１、車両の左右の前後輪２ＦＲ，２ＦＬ；２ＲＲ，２ＲＬの各車輪速を検出する車輪速センサ３ＦＲ，３ＦＬ；３ＲＲ，３ＲＬ、および車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ４をそれぞれ設けて、それらの出力をエンジンコントロールユニット５に供給する。また、ブレーキペダル７に連結したマスターシリンダ８は、油圧管路９ａ，９ｂを介してブレーキ制御ユニット１０に結合し、このブレーキ制御ユニット１０と各輪２ＦＲ，２ＦＬ；２ＲＲ，２ＲＬのブレーキ装置１１ＦＲ，１１ＦＬ；１１ＲＲ，１１ＲＬとを、対応するブレーキ油圧経路１２ＦＲ，１２ＦＬ；１２ＲＲ，１２ＲＬを介して連結する。なお、ブレーキ制御ユニット１０には、各ブレーキ装置１１ＦＲ，１１ＦＬ；１１ＲＲ，１１ＲＬに対応して電磁バルブやモータを設ける。
【００１３】
このようにして、エンジンコントロールユニット５において、操舵角センサ１の出力と車輪速センサ３ＦＲ，３ＦＬ；３ＲＲ，３ＲＬの出力とに基づいて目標ヨーレートを演算し、その演算した目標ヨーレートと車載のヨーレートセンサ４の出力とを比較し、その比較結果に基づいて偏差量が小さくなるように、ブレーキ制御ユニット１０を制御して、各ブレーキ装置１１ＦＲ，１１ＦＬ；１１ＲＲ，１１ＲＬによる各輪２ＦＲ，２ＦＬ；２ＲＲ，２ＲＬの制動力を独立して制御する。
【００１４】
上述した横方向車両挙動制御装置においては、車両が実質的に停止状態にあるときに、ヨーレートセンサ４の出力を０点として補正するが、この発明の第１実施形態においては、エンジンコントロールユニット５において、ヨーレートセンサ４の出力を微分し、その微分値の絶対値と所定の閾値との比較に基づいて車両の回動開始を検出し、車両の回動開始が検出された時点以降の当該停止状態における０点補正を中止する。
【００１５】
以下、この発明の第１実施形態について、図２に示すフローチャート、および図３に示す波形図をも参照しながら説明する。先ず、ステップＳ１で車輪速センサ３ＦＲ，３ＦＬ；３ＲＲ，３ＲＬの出力を取り込んで車速Ｖを読み込み、ステップＳ２で操舵角センサ１の出力を取り込んで操舵角θを読み込み、ステップＳ３でヨーレートセンサ４の出力を取り込んでヨーレートψ′を読み込む。なお、これら車速Ｖ、操舵角θおよびヨーレートψ′の読み込みは、それぞれ所定の周期、例えば１０ｍｓで行うが、その順番は同時でも、任意の順番でもよい。その後、ステップＳ４で、読み込んだヨーレートψ′の微分値ψ″を算出する。
【００１６】
次に、ステップＳ５で、Ｖ≒０で、かつ｜θ｜≦θｓであるか否か、すなわち車両が実質的に停止状態、例えば２〜３ｋｍ／ｈ以下で、操舵角θが所定の角度θｓ、例えばθｓ＝３０°以下であるか否かを判断する。ここで、上記の条件を満足する場合には、次に、ステップＳ６で、０点補正の可否を示すフラグ（ＦＬＧＴＢＬ）が「０」にあるか否かを判断し、ＦＬＧＴＢＬ＝０、すなわち０点補正を許可する状態にある場合には、次に、ステップＳ７で、ヨーレートの微分値の絶対値｜ψ″｜が、所定の閾値ψｓ″以上であるか否か、すなわち車両がターンテーブルによって回動を受けているか否かを判断する。
【００１７】
ここで、｜ψ″｜≧ψｓ″のときは、車両がターンテーブルにより回動を受けていると判定して、ステップＳ８で、ＦＬＧＴＢＬ＝１として０点補正を中止してステップＳ１に戻る。これに対し、｜ψ″｜＜ψｓ″のときは、車両が実質的に停止状態にあり、かつターンテーブルによって回動を受けていないと判定して、ステップＳ９で、当該停止状態において所定周期前に読み込んだヨーレートψｓｅｎ  ′を０点、すなわちψ０′として補正して、ステップＳ１に戻る。
【００１８】
一方、ステップＳ５で、Ｖ≒０で、かつ｜θ｜≦θｓで無いと判断された場合には、次に、ステップＳ１０で、ＦＬＧＴＢＬ＝０としてステップＳ１に戻り、また、ステップＳ６で、ＦＬＧＴＢＬ＝１と判断された場合には、そのままステップＳ１に戻る。
【００１９】
すなわち、この実施形態において、車両が実質的に停止すると、ステップＳ１で読み込まれる車速Ｖは、図３（ａ）に示すように、Ｖ≒０となる。この停止状態で、車両がターンテーブルによって回動を受けると、ステップＳ３で読み込まれるヨーレートψ′は、ターンテーブルの回動中、図３（ｂ）に示すように大きくなる。したがって、この読み込んだヨーレートψ′をステップＳ４で微分し、その後、ステップＳ７で図３（ｃ）に示すように、絶対値｜ψ″｜と所定の閾値ψｓ″とを比較すると、｜ψ″｜が最初にψｓ″以上となった時点から、その後車両が実質的停止状態でなくなる時点までの間、図３（ｄ）に示すように、ＦＬＧＴＢＬ＝１となって０点補正が中止され、車両が実質的に停止した時点からＦＬＧＴＢＬ＝１となる間において、０点補正が行われる。しかも、この０点補正においては、当該停止状態において所定周期前に読み込んだヨーレートψｓｅｎ  ′をψ０′として補正しているので、ターンテーブルが回動を開始して、｜ψ″｜がψｓ″に達する直前のヨーレートψｓｅｎ  ′がψ０′として補正されるのを有効に防止でき、正確な０点補正を行うことができる。
【００２０】
この発明の第２実施形態では、図１に示した横方向車両挙動制御装置において、車両が実質的に停止状態にあるときに、ヨーレートセンサ４の出力を０点として補正するにあたり、エンジンコントロールユニット５において、ヨーレートセンサ４の出力を微分し、その微分値と所定の閾値との比較に基づいて車両の回動期間を検出し、その回動期間中における０点補正を中止する。
【００２１】
以下、この発明の第２実施形態について、図４に示すフローチャート、および図５に示す波形図をも参照しながら説明する。先ず、第１実施形態と同様に、ステップＳ１１で車輪速センサ３ＦＲ，３ＦＬ；３ＲＲ，３ＲＬの出力を取り込んで車速Ｖを読み込み、ステップＳ１２で操舵角センサ１の出力を取り込んで操舵角θを読み込み、ステップＳ１３でヨーレートセンサ４の出力を取り込んでヨーレートψ′を読み込む。なお、第１実施形態と同様、これら車速Ｖ、操舵角θおよびヨーレートψ′の読み込みは、それぞれ所定の周期、例えば１０ｍｓで行うが、その順番は同時でも、任意の順番でもよい。その後、ステップＳ１４で、読み込んだヨーレートψ′の微分値ψ″を算出する。
【００２２】
次に、ステップＳ１５で、Ｖ≒０で、かつ｜θ｜≦θｓであるか否かを判断する。ここで、上記の条件を満足する場合には、次に、ステップＳ１６で、ＦＬＧＴＢＬが「０」にあるか否かを判断し、ＦＬＧＴＢＬ＝０、すなわち０点補正を許可する状態にある場合には、次に、ステップＳ１７で、ヨーレートの微分値の絶対値｜ψ″｜が、所定の閾値ψｓ″以上であるか否か、すなわち車両がターンテーブルによって回動を受けているか否かを判断する。
【００２３】
ここで、｜ψ″｜≧ψｓ″のときは、車両がターンテーブルにより回動を受けていると判定して、ステップＳ１８で、ＦＬＧＴＢＬ＝１として０点補正を中止し、そのときの微分値ψ″をステップＳ１９で、エンジンコントロールユニット５内のバッファにψｂｕｆ  ″として格納してステップＳ１１に戻る。これに対し、｜ψ″｜＜ψｓ″のときは、車両が実質的に停止状態にあり、かつターンテーブルによって回動を受けていないと判定して、ステップＳ２０で、当該停止状態において所定周期前に読み込んだヨーレートψｓｅｎ  ′を０点、すなわちψ０′として補正して、ステップＳ１に戻る。
【００２４】
一方、ステップＳ１５で、Ｖ≒０、かつ｜θ｜≦θｓで無いと判断された場合には、次に、ステップＳ２１でＦＬＧＴＢＬ＝０とし、ステップＳ２２でエンジンコントロールユニット５内のカウンタの計数の可否を示すフラグ（ＴＢＬＣＬＲ）を「０」、すなわち計数禁止として、ステップＳ１１に戻る。また、ステップＳ１６で、ＦＬＧＴＢＬ＝１と判断された場合には、次に、ステップＳ２３で、ＴＢＬＣＬＲ＝１であるか否かを判定し、ＴＢＬＣＬＲ＝０の場合には、次にステップＳ２４で、｜ψ″｜≧ψｓ″で、かつ、ψ″・ψｂｕｆ  ″＜０か否かを判定し、Ｎｏの場合には、ステップＳ２２を経てステップＳ１１に戻り、Ｙｅｓの場合には、ターンテーブルの回動が終了したと判断して、ステップＳ２５でＴＢＬＣＬＲ＝１、すなわちカウンタの計数を許可して、ステップＳ１１に戻る。
【００２５】
また、ステップＳ２３で、ＴＢＬＣＬＲ＝１と判定された場合には、次にステップＳ２６で、カウンタのカウント値（ＣＬＲＣＮＴ）をインクリメントして、次のステップＳ２７でＣＬＲＣＮＴが所定値Ｎ以上か否かを判定し、ＣＬＲＣＮＴ＜Ｎの場合にはステップＳ１１に戻り、ＣＬＲＣＮＴ≧Ｎの場合には、ターンテーブルの回動が終了した時点から所定時間、すなわちＣＬＲＣＮＴ＝Ｎに相当する時間経過したものとして、ステップＳ２８でＦＬＧＴＢＬ＝０、ステップＳ２９でＴＢＬＣＬＲ＝０、ステップＳ３０でＣＬＲＣＮＴをクリアして、ステップＳ１１に戻る。
【００２６】
すなわち、この実施形態において、車両が実質的に停止すると、ステップＳ１１で読み込まれる車速Ｖは、図５（ａ）に示すようにＶ≒０となり、この停止状態で、車両がターンテーブルによって回動を受けると、ステップＳ１３で読み込まれるヨーレートψ′は、その回動中、図５（ｂ）に示すように大きくなる。したがって、この読み込んだヨーレートψ′をステップＳ１４で微分すると、その微分出力ψ″は、図５（ｃ）に示すようになるので、ステップＳ１７において、その微分出力ψ″の絶対値｜ψ″｜が、最初に所定の閾値ψｓ″以上になるまでは、０点補正が行われ、最初に閾値ψｓ″以上になると、ステップＳ１８において、図５（ｄ）に示すようにＦＬＧＴＢＬが「１」となって０点補正が中止される。
【００２７】
次に、ステップＳ２４で、微分出力ψ″の絶対値｜ψ″｜が再び閾値ψｓ″以上になると、この場合の微分出力ψ″は、ステップＳ１９においてバッファに格納されたψｂｕｆ  ″とは極性が異なるので、ψ″・ψｂｕｆ  ″＜０となり、ターンテーブルの回動の終了が検知され、ステップＳ２５で、図５（ｅ）に示すようにＴＢＬＣＬＲが「１」となって、カウンタの計数が許可される。その後、ステップＳ２３〜ステップＳ２７で、図５（ｆ）に示すようにＣＬＲＣＮＴ＝Ｎに相当する所定時間、ＦＬＧＴＢＬ＝１が保持されて、０点補正の中止が継続され、所定時間が経過すると、ステップＳ２８でＦＬＧＴＢＬ＝０となって、０点補正が再開される。
【００２８】
したがって、この実施形態によれば、第１実施形態と比較して、ターンテーブルの回動停止後、所定時間経過した時点から車両が実質的停止状態でなくなるまでの間にも、０点補正が行われるので、より最新のヨーレートψｓｅｎ  ′をψ０′として補正することができ、より精度の良い横方向の挙動制御を行うことができる。
【００２９】
なお、以上の実施形態では、車両の横方向挙動の目標値として、ヨーレートを用いたが、ヨーレートに代えて、あるいはヨーレートと併用して車両のスリップ角を用いることもできる。この場合には、図１に示すように、ヨーレートセンサ４の他に、横Ｇセンサ１３を車両に搭載し、ヨーレート、横Ｇおよび車速に基づいて車両に発生するスリップ角を推定し、そのスリップ角が目標スリップ角となるように、各輪の制動力を制御すればよい。また、この発明は、前後輪の制動力の制御に限らず、ヨーレートを用いる各種の電子制御、例えば、サスペンション装置や操舵装置に広く適用することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、車両が実質的に停止状態にある期間中に、車載ヨーレートセンサの出力を微分し、その微分値に基づいてターンテーブル等による車両の回動を検出して、少なくともその回動期間中は０点補正を中止するようにしたので、車両の実質的停止状態における回動を確実に検出でき、ヨーレートセンサの０点補正を常に正確にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る車載ヨーレートセンサの出力補正方法を実施する横方向車両挙動制御装置の要部の一例の構成を示す図である。
【図２】この発明の第１実施形態を説明するためのフローチャートである。
【図３】同じく、第１実施形態を説明するための波形図である。
【図４】この発明の第２実施形態を説明するためのフローチャートである。
【図５】同じく、第２実施形態を説明するための波形図である。
【符号の説明】
１  操舵角センサ
２ＦＲ，２ＦＬ  前輪
２ＲＲ，２ＲＬ  後輪
３ＦＲ，３ＦＬ，３ＲＲ，３ＲＬ  車輪速センサ
４  ヨーレートセンサ
５  エンジンコントロールユニット
７  ブレーキペダル
８  マスターシリンダ
９ａ，９ｂ  油圧管路
１０  ブレーキ制御ユニット
１１ＦＲ，１１ＦＬ，１１ＲＲ，１１ＲＬ  ブレーキ装置
１２ＦＲ，１２ＦＬ，１２ＲＲ，１２ＲＬ  ブレーキ油圧経路
１３  横Ｇセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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