(57)【要約】【課題】  低μ路面を走行している場合であっても、車両の挙動を正確に推定可能な車両挙動制御装置を提供すること。【解決手段】  車両挙動制御装置において、舵角センサにより検出された操舵角の値が増大し、かつ、横加速度センサにより検出された横加速度の値が低下した時は車両挙動制御を実行し、操舵角センサにより検出された操舵角の値が増大し、かつ、横加速度センサにより検出された横加速度の値が増大した時は車両挙動制御を中止する制御介入判断手段を設けた。【選択図】        図３
2005212522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも操舵角を検出する舵角センサと、車両の横加速度を検出する横加速度センサとに基づいて車両のスリップ角を制御する車両挙動制御装置において、
前記舵角センサにより検出された操舵角の値が増大し、かつ、前記横加速度センサにより検出された横加速度の値が低下した時は車両挙動制御を実行し、
前記操舵角センサにより検出された操舵角の値が増大し、かつ、前記横加速度センサにより検出された横加速度の値が増大した時は車両挙動制御を中止する制御介入判断手段を設けたことを特徴とする車両挙動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の挙動を安定方向に制御する車両挙動制御に関し、特に操舵角と横加速度の大きさから車両挙動を推定する車両挙動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両挙動制御装置として特許文献１に記載の技術が開示されている。この公報には、操舵角から求めたスリップ角速度、ヨーレイト及び横加速度により算出されるスリップ角が小さいときはバンク路走行中と判断して横加速度値を補正し、補正した横加速度値を用いてスリップ角を算出している。
【特許文献１】特開平８−３３２９３４号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の車両挙動制御装置にあっては、下記に示す問題があった。例えば低μバンク路を走行中にゆっくりとスピンしている場合は、横加速度が小さいためスリップ角が小さく検出される。このとき、横加速度をバンク補正するために、実際の横加速度に対して誤差が生じるという問題がある。また、誤差を防ぐためにバンク路判断の閾値を下げると、実際にバンク路を走行している場合にスリップしていると判断し、車両挙動制御が早期作動してしまうという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、車両挙動制御装置において、低μ路面を走行している場合であっても、車両の挙動を正確に推定可能な車両挙動制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明では、車両挙動制御装置において、舵角センサにより検出された操舵角の値が増大し、かつ、横加速度センサにより検出された横加速度の値が低下した時は車両挙動制御を実行し、操舵角センサにより検出された操舵角の値が増大し、かつ、横加速度センサにより検出された横加速度の値が増大した時は車両挙動制御を中止する制御介入判断手段を設けた。
【０００６】
よって、低μ路を走行時であっても車両の挙動を判別することが可能となり、車両挙動制御が誤って実行されることが無く、安定した車両挙動制御を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の車両挙動制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、本実施例の車両挙動制御装置を説明するにあたり、車両挙動制御装置の全体構成について説明する。
【０００９】
図１は本実施例における車両挙動制御装置の全体構成図である。
車輪速センサ１〜４は車輪の回転速度を検出するもので、例えばピックアップコイル等を用いて検出した回転速度に応じた周波数信号を出力する。舵角センサ５は、ハンドルの操舵角を検出するもので、例えばフォトトランジスタ等により操舵角速度に応じた周波数信号を出力する。ヨーレイトセンサ６は、例えば音叉形の歪みゲージなどでコリオリ力を受けヨーレイトの検出を行う。横加速度センサ７は、例えば片持梁型の歪みゲージなどで横力を受け横加速度の検出を行う。
【００１０】
コントロールユニット８は、各センサ１〜７の信号に基づいて液圧制御ユニット１０の作動を制御することで各車輪のホイルシリンダ２０a，２０b，２０c，２０ｄへの液圧供給源の切換え及び各ホイルシリンダに供給されるブレーキ液圧の制御を行い、各輪の制動力を制御している。
【００１１】
尚、本装置は液圧源としてブレーキペダルBPの操作によりブレーキ液圧を発生するマスタシリンダ１２と、モータ駆動により圧力を発生する増圧ポンプ１１を有する。これら液圧源は、液圧制御ユニット１０を介して液圧を液圧配管２１a，２１b，２１c，２１dに給排可能に構成されている。液圧制御ユニット１０は車両挙動に応じて液圧を制御することにより、制動時の車輪ロックの防止、あるいは旋回時に車両に生じるヨーモーメントを姿勢安定方向に制御する運動制御を実行するように構成されている。
【００１２】
（車両挙動制御処理）
図２は、実施例１における車両挙動制御処理内容を表すフローチャートである。
【００１３】
ステップ１０１において、前後加速度XG，横加速度YG，ヨーレイトYAW，操舵角ANGLを読み込み、ステップ１０２へ進む。
【００１４】
ステップ１０２において、車輪速センサ１，２，３，４から車輪速VWを読み込み、ステップ１０３へ進む。
【００１５】
ステップ１０３において、各車輪の車輪速VWから車体速VXを算出し、ステップ１０４へ進む。
【００１６】
ステップ１０４において、スリップ角β算出処理を行い、ステップ１０５へ進む。尚、スリップ角βとは、車両進行方向に対する車輪の切れ角を表す。スリップ角β算出処理の詳細については後述の図３において説明する。
【００１７】
ステップ１０５において、算出されたスリップ角βの絶対値が、予め設定された所定スリップ角β0よりも大きいかどうかを判断し、大きいときは車両挙動が不安定であると判断してステップ１０６へ進み、それ以外はステップ１０７へ進む。
【００１８】
ステップ１０６において、車両挙動制御実行フラグFOSを１にセットし、ステップ１０８へ進む。
【００１９】
ステップ１０７において、車両挙動制御実行フラグFOSを０にセットし、ステップ１０８へ進む。
【００２０】
ステップ１０８において、スリップ量SLIPを車輪速VW及び車体速VXの差から算出し、ステップ１０９へ進む。
【００２１】
ステップ１０９において、車両挙動制御実行フラグFOSが１にセットされているかどうかを判断し、１にセットされている場合はステップ１１０へ進み、それ以外はステップ１１１へ進む。
【００２２】
ステップ１１０において、目標スリップ量SLIP*を下記式より算出し、ステップ１１２へ進む。
SLIP*=K・|β|
尚、Kはスリップ角βをスリップ量に変換するVDC制御ゲインである。
【００２３】
ステップ１１１において、目標スリップ量SLIP*を０にセットし、ステップ１１２へ進む。
【００２４】
ステップ１１２において、スリップ量SLIPと目標スリップ量SLIP*との偏差eに基づいてPID制御等によりホイルシリンダ液圧制御を各輪について実行する。
【００２５】
上述のように、車両挙動制御では、車体速VXに対する横加速度YGとヨーレイトYAWの関係を用いて車輪のスリップ量SLIPを目標スリップ量SLIP*とする制御が実行される。
【００２６】
（スリップ角算出処理）
図３は、図２のステップ１０４におけるスリップ角β算出処理の詳細な内容を表すフローチャートである。
【００２７】
[ヨーレイト横加速度換算値算出]
ステップ２０１では、車両挙動が安定であるときのヨーレイト横加速度換算値YGYAWを以下の式により算出し、ステップ２０２へ進む。
YGYAW=YAW * VX
尚、スリップ角変化速度dβを求める式（dβ=YG/VX−YAW）において、車両が安定である場合はスリップ角変化速度dβがほぼ０となる。この式においてdβ=０とすると、横加速度YGYAWは、YGYAW=YAW * VXとして算出されることを用いている。
【００２８】
[傾斜sin成分算出]
ステップ２０２において、傾斜sin成分CNT_Pを算出し、ステップ２０３へ進む。ここで、車両がバンク路を走行している場合、図７に示すように横加速度センサ７の横Gセンサ値YGには、傾斜のsin成分gsinθが誤差として加算されることになる。尚、このとき同時にヨーレイトにはYAWcosθの誤差が生じるが、θが一般的な公道の傾斜角の範囲内においてはこの誤差は無視できるため、横加速度YGとヨーレイト横加速度換算値YGYAWの差はバンク角と考えられる。図４はバンク路グリップ走行時におけるヨーレイトと横加速度の関係を示す図である。ヨーレイト横加速度換算値YGYAWと横加速度センサ値YGにはgsinθの誤差が発生しており、このθはバンク路の傾斜角に相当している。また、グリップ走行時はヨーレイトセンサ値YAWの増加に伴い、横加速度センサ値YGも増加する。
【００２９】
[操舵角ヨーレイト換算値算出]
ステップ２０３において、後述するスピン判断に用いる操舵角ヨーレイト換算値YAWanglを算出し、ステップ２０４へ進む。尚、車両グリップ時はヨーレイトは操舵角ANGLと車体速VXで一意に決定できるため、例えば操舵角ANGLと推定車体速VXのマップ検索により算出することができる。
【００３０】
[センサ検出ヨーレイトと操舵角ヨーレイト換算値との差の算出]
ステップ２０４において、センサ検出ヨーレイトYAWと操舵角ヨーレイト換算値YAWanglとの差ΔYAWを算出し、ステップ２０５へ進む。
【００３１】
[第１スピン判定]
ステップ２０５において、ΔYAWの絶対値が低μ時ヨーレイトYAW_LOMYU（閾値）よりも大きいかどうかを判断し、大きいときはステップ２０６へ、それ以外はステップ２０９へ進む。このステップ２０５は、車両がスピンしている可能性として、路面が低μであるかどうかの判別を行うものである。例えば、図５に示すように、前輪がグリップを失っている場合はドライバは操舵角ANGLを切込み気味に操舵するのが一般的であり、操舵角ヨーレイト換算値YAWanglは車両が実際に発生しているヨーレイトより大きくなることが多い。よって、ΔYAWの絶対値が低μ時ヨーレイトYAW_LOMYUよりも大きいときはスピン状態の可能性有と考えて、ステップ２０６へ進む。また、それ以外のときはステップ２０９へ進む。
【００３２】
[横加速度変化量及びヨーレイト変化量の算出]
ステップ２０６では、横加速度変化量DYG及びヨーレイト変化量DYAWを算出し、ステップ２０７へ進む。
【００３３】
[第２スピン判定]
ステップ２０７において、ステップ２０６で求めたヨーレイト変化量DYAWとセンサ検出ヨーレイトYAWの積が０より大きく、かつ、横加速度変化量DYGとセンサ検出ヨーレイトYAWの積が０より大きいかどうかを判定する。
【００３４】
ステップ２０６，２０７において、例えば、低μ路において実際に車両がスピンした場合を考える。図６のタイヤスリップ角−コーナリング特性に示すように、スリップ角が増加するのに伴い、グリップ域においてコーナリングフォースは上昇するものの、スリップ域に入るとコーナリングフォースは減少していく。そのため、図５に示すように、横加速度センサ値YGは減少していくことになる。このとき、バンク路の影響で横加速度センサ値YGが小さな値となった場合でも、減少傾向には変わりはない。
【００３５】
以上に基づいて、算出した横加速度変化量DYGとセンサ検出ヨーレイトYAWから、横加速度増加中、かつ、ヨーレイト増加中かどうかを判定する。横加速度増加中、かつ、ヨーレイト増加中のときはグリップが失われていない、すなわち車両挙動が安定としてステップ２０９へ進み、同条件を満たさない場合は車両スピンと判定してステップ２０８へ進む。
【００３６】
[バンク角補正値算出]
ステップ２０８、２０９において、バンク角補正値CNTの算出を行い、ステップ２１０へ進む。ここで、ステップ２０８はスピン時の算出部、ステップ２０９はグリップ時の算出部である。いずれもフィルタの形態を持っており、ある所定の時定数で先に計算された傾斜のsin成分CNT_Pを処理する。
【００３７】
ステップ２０８の時定数K1はステップ２０９の時定数K2よりも大きな値が設定されており、変化速度が小さい、すなわちバンク角補正値CNTが変化しにくい設定となっている。これにより、先のスピン判定時にバンク角補正値CNTが変化せず、グリップ時には逆にCNTが素早く変化するため、バンク路における横加速度誤差を低減し、スピン時の横加速度過補正を防止することを可能としている。
【００３８】
[補正横加速度算出]
ステップ２１０において、ステップ２０８ないしステップ２０９で求めたバンク角補正値CNTに横加速度センサ値YGを加算して、補正横加速度YG_Rを算出し、ステップ２１１へ進む。
【００３９】
[スリップ角算出]
ステップ２１１において、以下の式により最終的にスリップ角βの算出を行う。
β=∫（YG_R/VX−YAW）dt
この算出されたスリップ角βに基づいて車両挙動制御が実行される。
【００４０】
以上のような作用により、低μ路においてスピンしているときにはバンク角補正値CNTが変化せず、グリップ時は逆にバンク角補正値CNTが素早く変化する。すなわち、バンク路における横加速度誤差を低減し、スピン時の横加速度過補正を防止することにより車両挙動推定の高精度化を図り、コントロールユニット８から出力される液圧制御ユニット１０への信号を適切に制御することが可能となる。
【００４１】
更に、上記実施の形態及び実施例から把握しうる請求項以外の技術的思想について、以下にその効果と共に記載する。
【００４２】
（イ）請求項１に記載の車両挙動制御装置において、
車両のヨーレイトを検出するヨーレイトセンサと、
前記ヨーレイトセンサにより検出されたヨーレイトに基づいて、車両がグリップ走行していることを前提とした横加速度を演算するヨーレイト換算横加速度演算手段と、
前記横加速度センサにより検出された横加速度と、前記ヨーレイト換算横加速度演算手段により演算されたヨーレイト換算横加速度との差に基づいて路面のバンク角を演算するバンク角演算手段と、
前記舵角センサにより検出された舵角に基づいて、車両のヨーレイトを演算する舵角換算ヨーレイト演算手段と、
前記ヨーレイトセンサにより検出されたヨーレイトと前記舵角換算ヨーレイト演算手段により演算された舵角換算ヨーレイトとの差が所定値以下の時は、グリップ走行時と判断するグリップ走行判断手段と、
を設け、
前記制御介入判断手段は、前記バンク角演算手段により演算されたバンク角が所定値以上であって、かつ、前記グリップ走行判断手段によりグリップ走行時と判断されたときはバンク路面を走行していると判断して制御介入判断を行わないものとし、それ以外のときは制御介入判断を行うことを特徴とする車両挙動制御装置。
【００４３】
よって、制御介入判断に先立ち、バンク判断を行うことが可能となり、必要に応じて制御介入判断を行うため誤制御を防止することができる。
【００４４】
（ロ）前記（イ）に記載の車両挙動制御装置において、
前記制御介入判断手段は、前記ヨーレイトセンサにより検出されたヨーレイトが増大し、かつ、前記横加速度センサにより検出された横加速度が増大しているときは車両挙動制御を中止し、それ以外の時は車両挙動制御を実行することを特徴とする車両挙動制御装置。
【００４５】
よって、バンク路面を走行時であっても、ヨーレイトと横加速度の傾向に基づいて車両挙動制御の介入判断を実行するため、誤制御を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本実施例における車両挙動制御装置の全体構成図である。
【図２】実施例１における車両挙動制御処理内容を表すフローチャートである。
【図３】実施例１におけるスリップ角β算出処理の詳細な内容を表すフローチャートである。
【図４】バンク路をグリップ走行している時のヨーレイト及び横加速度を表す図である。
【図５】バンク路をスリップ走行している時のヨーレイト及び横加速度を表す図である。
【図６】実施例１におけるタイヤスリップ角−コーナリング特性を示す図である。
【図７】実施例１におけるバンク路走行時の横加速度をと重力加速度の関係を表す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１    車輪速センサ
２    車輪速センサ
３    車輪速センサ
４    車輪速センサ
５    操舵角センサ
６    ヨーレイトセンサ
７    横加速度センサ
８  コントロールユニット
１０  液圧制御ユニット
１１  増圧ポンプ
１２  マスタシリンダ
２０a  ホイルシリンダ
２０b  ホイルシリンダ
２０c  ホイルシリンダ
２０d  ホイルシリンダ
２１a  液圧配管
２１b  液圧配管
２１c  液圧配管
２１d  液圧配管
【図１】
2005212522.tif 000003
【図２】
2005212522.tif 000004
【図３】
2005212522.tif 000005
【図４】
2005212522.tif 000006
【図５】
2005212522.tif 000007
【図６】
2005212522.tif 000008
【図７】
2005212522.tif 000009