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JP3562501B2 - Vehicle motion control device - Google Patents

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JP3562501B2
JP3562501B2 JP2001246974A JP2001246974A JP3562501B2 JP 3562501 B2 JP3562501 B2 JP 3562501B2 JP 2001246974 A JP2001246974 A JP 2001246974A JP 2001246974 A JP2001246974 A JP 2001246974A JP 3562501 B2 JP3562501 B2 JP 3562501B2
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yawing
wheel
braking force
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幸治 佐藤
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Toyota Motor Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To keep the traveling stability of a vehicle in a good condition even when the deviation of the actual yawing momentum to the target yawing momentum is particularly large. SOLUTION: A slide slip angle change speed β' of a center-of-gravity point as the actual yawing momentum of a vehicle having plural wheels is gained (S5), and the brake fluid pressure ΔP is acted on one of brakes of left and right rear wheels when an absolute value of the change speed β' is more than a predetermined value β0', to produce the yawing moment in a state that the more the absolute value of the change speed β' is, the more a value is, in the direction to reduce the absolute value of the change speed β' (S10-S12). Even during the control of the yawing moment, discrimination whether the slip control is necessary or not on the wheel applied the brake fluid pressure ΔP, continues (S1) and when the slip control is necessary the slip control for keeping a slip ratio within a proper range is executed by controlling the brake fluid pressure ΔP.

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は車両のヨーイング運動を制御する形式の車両運動制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
本出願人は先に上記形式の車両運動制御装置の一つとして次のようなものを提案し、出願した。これは、特願平2−326616号(特開平4−193658号)明細書に記載されている車両運動制御装置であって、車両の実際のヨーイング運動状態量を車両重心点における車体横すべり角として検出し、それに基づいて車両のヨーイングモーメントを制御するものである。この出願明細書にはその発明の一実施例として、車両にそれの前後方向と横方向とにおいてそれぞれドップラ速度センサを搭載し、両者からの出力信号に基づいて車体横すべり角を検出する車両運動制御装置が記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このように、車体横すべり角等、実際のヨーイング運動状態量を目標ヨーイング運動状態量に近づけるように車両のヨーイングモーメントを制御すれば、一般には車両の走行安定性を向上させることができる。しかし、実際のヨーイング運動状態量の目標ヨーイング運動状態量に対する偏差が特に大きい場合には、その偏差を完全になくすようなブレーキ力を車輪に加えることが必ずしも望ましくない場合があることが判明した。
【0004】
【課題を解決するための手段,作用および効果】
本発明は、この事実に鑑み、実際のヨーイング運動状態量の目標ヨーイング運動状態量に対する偏差が特に大きい場合にも、車両の走行安定性をできる限り良好な状態に保ち得るようにすることを課題として為されたものである。その結果、以下に記載の車両運動制御装置が得られた。
【0005】
(1)複数の車輪を有する車両の実ヨーイング運動状態量の目標ヨーイング運動状態量に対する偏差に応じたブレーキ力を前記複数の車輪の少なくとも1つに付与することにより当該車両に前記実ヨーイング運動状態量を目標ヨーイング運動状態量に近づけるヨーイングモーメントを発生させるヨー制御を行うヨーイングモーメント発生部と、
前記複数の車輪にブレーキ操作部材の操作に応じたブレーキ力を付与する車両制動を行う制動用ブレーキ力付与部と、
前記少なくとも1つの車輪のブレーキ力を制御することによりその車輪のスリップ率を適正範囲内に維持する適正範囲維持手段と、
車体の走行速度を検出する車速センサと、
前記少なくとも1つの車輪の回転速度を検出する車輪速度センサと、
それら車速センサおよび車輪速度センサの検出結果に基づいて、前記少なくとも1つの車輪において、実際のスリップ率を適正範囲に維持する制御が必要であるか否かを判定し、スリップ制御の必要性がないと判定した場合に、前記ヨーイングモーメント発生部に前記実ヨーイング運動状態量を目標ヨーイング運動状態量に近づけるヨーイングモーメントを発生させ、スリップ制御の必要性があると判定した場合には、前記ヨーイングモーメント発生部には前記実ヨーイング運動状態量を目標ヨーイング運動状態量に近づけるヨーイングモーメントを発生させることなく、前記適正範囲維持手段に前記少なくとも1つの車輪のスリップ率を適正範囲内に維持させる判定・制御手段と
を含み、かつ、前記ヨー制御が開始された後に前記車両制動が必要になっても、車両制動が開始された後にヨー制御が必要になっても、それらヨー制御と車両制動とが並行して行われる車両運動制御装置(請求項1)。

【0006】
ヨーイングモーメント発生部は、車両の左右車輪と路面との間に発生する平面力の大きさと向きとの少なくとも一方を制御することによってヨーイングモーメントを発生させる形式とされるのが一般的であり、その中には、例えば、左右車輪と路面との間に発生する車輪前後力(駆動力と制動力との合力)を左右で異ならせる駆動・制動力左右差制御式や、前後車輪と路面との間に発生する車輪前後力を前後で異ならせる駆動・制動力前後配分制御式などがあり、これらに本発明を適用することができる。
【0007】
いずれの場合にも、複数の車輪の少なくとも1つにブレーキ力を付与することにより、車両にヨーイングモーメントを発生させることができ、ブレーキ力を付与する車輪や付与するブレーキ力の大きさを適宜選定することにより、車両の実ヨーイング運動状態量を目標ヨーイング運動状態量に近づけることができる。しかし、そのために発生させるべきヨーイングモーメントが大きい場合には、付与すべきブレーキ力が大きくなって、ブレーキ力を付与された車輪のスリップが過大となり、かえって車両の走行安定性が低下してしまうことがある。
【0008】
それに対し、本発明に係る車両運動制御装置においては、ヨーイングモーメント発生部がヨーイングモーメントを発生させている状態においても、ブレーキ力が付与されている車輪のスリップ率が適正範囲から外れることが、スリップ制御部によって防止されるため、車輪のスリップが過大になることがない範囲において、実ヨーイング運動状態量が目標ヨーイング運動状態量に近づけられることとなり、車両の走行安定性が良好に向上させられる。
【0009】
(2)前記ヨーイングモーメント発生部が、
前記実ヨーイング運動状態量の前記目標ヨーイング運動状態量に対する偏差に応じた制御量を決定する制御量決定手段と、
その制御量決定部により決定された制御量に応じたブレーキ力を前記少なくとも1つの車輪に付与するブレーキ力付与手段と、
を含む (1)項に記載の車両運動制御装置(請求項2)。
制御量決定手段が、実ヨーイング運動状態量の目標ヨーイング運動状態量に対する偏差に応じた制御量を決定し、その決定された制御量に応じたブレーキ力をブレーキ力付与手段が少なくとも1つの車輪に付与するため、速やかにかつ適切に実ヨーイング運動状態量が目標ヨーイング運動状態量に近づけられることとなる。
【0010】
(3)前記判定・制御手段が、前記ヨーイングモーメント発生部が前記ヨーイングモーメントを発生させている状態において、前記ブレーキ力が付与されている車輪の実際のスリップ率を適正範囲に維持する制御が必要であるか否かを判定し、スリップ制御の必要性がある場合に、前記適性範囲維持手段に、前記ブレーキ力が付与されている車輪のブレーキ力を抑制することによりその車輪のスリップ率を前記適正範囲内に維持させるものである (1)項または (2)項に記載の車両運動制御装置(請求項3)。
判定・制御手段が、ブレーキ力が付与されている車輪にスリップ制御の必要性があると判定した場合には、適性範囲維持手段ブレーキ力を抑制させ、スリップ率を適正範囲内に維持させる。
【0011】
(4)前記ヨーイングモーメント発生部が、
両重心点の車両横方向における加速度を検出する横加速度センサと、
車体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により検出された検出横加速度を前記車速センサにより検出された検出車速で割った値から前記ヨーレートセンサにより検出された検出ヨーレイトを差し引いた値である車体重心点の車体横すべり角変化速度に基づき、車両のヨーイングモーメントを制御するヨーイングモーメント制御手段と
を含む (1)項ないし (3)項のいずれかに記載の車両運動制御装置(請求項4)。
(5)前記ヨーイングモーメント制御手段が、前記車体横すべり角変化速度の絶対値が大きいほど値が大きくかつ車体横すべり角変化速度の絶対値を減少させる向きのヨーイングモーメントを発生させるものである (4)項に記載の車両運動制御装置。
(6)前記ヨーイングモーメント発生部が、前記車体重心点の車体横すべり角変化速度のみならず、車体重心点の車体横すべり角にも基づいてヨーイングモーメントを制御するものである (4) 項または (5) に記載の車両運動制御装置。
【0012】
前記車両のヨーイング運動状態量としては、例えば、車両重心点における車体横すべり角βや車体横すべり角変化速度β′を使用することができる。車両の通常の旋回運動では、車両重心点における車体横すべり角β(時計方向が正。図4参照。他の車両運動状態量についても同図参照。)の絶対値はほぼ0であって1(ラジアン)よりかなり小さいとみなすことができる。したがって、車体横すべり角βは車体の前後方向速度vx (前方向が正)と横方向速度vy (右方向が正)とを用いて次のように表すことができる。
β≒vy /vx
【0013】
一方、車速Vは普通、車体の前後方向速度vと横方向速度vとの合成値を意味するが、今回は車体横すべり角βがほぼ0であるとみなされているから、前後方向速度vにほぼ等しいとみなすことができることになる。したがって、車体横すべり角βは車速Vと横方向速度vとを用いて次のように表すことができる。
β≒v/V
【0014】
このような関係を持つ通常の旋回運動では、車体重心点の車両横方向における加速度である横加速度G(左方向が正)が、車輪すべり角とコーナリングパワーとの関係であるタイヤ特性が線型領域にあるか非線型領域にあるかを問わず、次式(以下、横すべり運動方程式という)で表されることが既に知られている。
=v′+V・γ
ただし、ここにおいて「v′」は、横方向速度vの時間微分値を意味し、「γ」は車体のヨーレート(時計方向が正)を意味する。この横すべり運動方程式を前記式を用いて変形すれば次式が得られる。
β′=G/V−γ
ただし、ここにおいて「β′」は、車体横すべり角βの時間微分値、すなわち、本発明における「車両重心点の車体横すべり角変化速度」を意味する。
【0015】
これらの事情に鑑み、本発明の望ましい実施形態である車両運動制御装置においては、横加速度Gを車速Vで割った値からヨーレートγを差し引いた値である車体横すべり角変化速度β′に基づいてヨーイングモーメントが制御される。例えば、前述の駆動・制動力左右差制御,駆動・制動力前後配分制御等を用いて、車体横すべり角変化速度β′の絶対値が減少するようにヨーイングモーメントが制御されるのである。
【0016】
特に、ヨーイング運動状態量を車両重心点の車体横すべり角変化速度とすれば、安価でかつ信頼性が高い横加速度センサ,車速センサおよびヨーレートセンサを用いて検出できるため、車両運動制御装置を安価でかつ信頼性の高いものとすることができるという効果が得られる。
【0017】
また、それらセンサからの出力信号を時間に関して微分することなく車体横すべり角変化速度を検出することができるため、出力信号のノイズの影響をそれほど強く受けることなく車体横すべり角変化速度を正確に検出することができるという効果も得られる。
【0018】
また、車両の横すべり運動方程式はタイヤ特性が線型領域にあるか非線型領域にあるかを問わず成立するという事実を利用して車体横すべり角変化速度が検出されるため、実際のタイヤ特性が線型領域にあるか非線型領域にあるかを問わずヨーイング運動を適正に制御することができるという効果も得られる。
【0019】
さらに、ヨーイング運動状態量が前記出願明細書に記載の車両運動制御装置のように車体横すべり角として検出されるのではなく、車体横すべり角変化速度として検出されるため、ヨーイング運動状態量の変化を素早く検出することができ、ひいては、ヨーイング運動状態量の変化に対する制御応答性を容易に早めることができるという効果も得られる。
【0020】
【実施例】
以下、本発明の一実施例である車両運動制御装置を図面に基づいて詳細に説明する。本車両運動制御装置はブレーキシステム8を主体とするものであり、そのブレーキシステム8は、図2に示すように、左右の前輪10と左右の後輪12とを備えた車両に設けられている。前輪10は、図示しないステアリングホイールの操作に応じて変向させられ、後輪12は図示しないエンジンおよびトランスミッションによって駆動される。この車両は後輪舵角制御が可能とされており、後輪舵角を変化させる後輪アクチュエータ20とそれを制御する後輪舵角コントローラ22とが設けられている。後輪舵角コントローラ22は、車両重心点における車体横すべり角βが常に実質的に0となるようにするために、後輪アクチュエータ20を介して後輪舵角を制御するものであるが、これについては周知であり、また、本発明を理解する上で不可欠なものではないため、詳細な説明は省略する。
【0021】
上記ブレーキシステム8の構成を図3に基づいて説明する。
ブレーキシステム8は、左右前輪10(図において「FL」と「FR」とで示す)および左右後輪12(図において「RL」と「RR」とで示す」のそれぞれに設けられた各ブレーキ30にブレーキ圧を電気・マニュアル二系統式で発生させるものであって、常には電気的液圧発生装置38により電気的にブレーキ圧を発生させるが、それが異常となればマスタシリンダ42により機械的にブレーキ圧を発生させるものである。
【0022】
電気的液圧発生装置38は、各ブレーキ30の圧力を各圧力センサ46を介して監視しつつ、アキュムレータ54に蓄えられている高圧のブレーキ圧を電磁式比例制御弁(以下、単に制御弁という)58により減圧し、各ブレーキ30の圧力を制御する。各制御弁58は後述のブレーキコントローラによって制御される。アキュムレータ54にはそれの圧力に応じて作動する圧力スイッチ59が設けられており、これからの電気信号に基づいてポンプIC60がポンプ61を制御することによって、アキュムレータ54に常に一定範囲でブレーキ圧が蓄えられるようになっている。
【0023】
電気系統とマニュアル系統との選択は複数の電磁式方向切換弁(以下、単に切換弁という)62,64により行われる。具体的には、それら切換弁62,64は常には図示の原位置にあってマスタシリンダ42を各ブレーキ30に連通させるが、電気系統を有効とする必要がある場合には、それら切換弁62,64が一斉に励磁されて各ブレーキ30をマスタシリンダ42から遮断して各制御弁58に連通させ、一方、電気系統に異常が生じたために電気系統を無効としてマニュアル系統を有効とする必要がある場合には、それら切換弁62,64が一斉に消磁されて原状態に復帰させる。それら切換弁62および64も後述のブレーキコントローラにより制御される。
【0024】
なお、電気系統が有効とされる場合には、マスタシリンダ42が各切換弁62により各ストロークシミュレータ70に連通させられる。各ストロークシミュレータ70はマスタシリンダ42から排出されたブレーキ液を圧力下に吸収することにより、ブレーキペダル34のストローク感を擬似的に発生させるものである。
【0025】
また、マスタシリンダ42は互いに独立した2個の加圧室を直列に備えたタンデム式であり、一方の加圧室に発生したブレーキ圧は左右前輪10の各ブレーキ30に、他方の加圧室に発生したブレーキ圧は左右後輪12の各ブレーキ30にそれぞれ伝達されるようになっている。また、後輪側のブレーキ系統には、切換弁62と64との間においてプロポーショニングバルブ74が接続されている。
【0026】
ブレーキコントローラ80は、CPU90,ROM92,RAM94,バス96,入力部98および出力部100を含むコンピュータを主体として構成されている。その入力部98には、ブレーキペダル34の踏力Fを検出する踏力センサ104,ブレーキペダル34の踏込みを検出するブレーキスイッチ106,前記各圧力センサ46,各車輪10,12の車輪速度を検出する車輪速度センサ110,車両重心点における横加速度Gを検出する横加速度センサ112,車速Vを検出する車速センサ114,車体のヨーレートγを検出するヨーレートセンサ116等が接続されている。一方、出力部100には、前記制御弁58,切換弁62および64が接続されている。
【0027】
なお、図4に示すように、横加速度センサ112は、左方向を正、右方向を負として横加速度Gを検出するものとされ、ヨーレートセンサ116は、時計方向を正、反時計方向を負としてヨーレートγを検出するものとされている。
【0028】
ROM92には、図1のフローチャートで表されるブレーキ制御ルーチンを始めとする各種プログラムが記憶されており、CPU90がこのブレーキ制御ルーチンを定期的に実行することによって、各車輪10,12のブレーキ圧を制御する。なお、同図のフローチャートは、全車輪10,12に共通の1個のブレーキ制御ルーチンの一回の実行によって全車輪10,12のブレーキ圧が同時に制御されるかのように表されているが、これはフローチャートを簡略化するためにそのようにしたのに過ぎないのであって、実際には、各車輪10,12ごとにブレーキ制御ルーチンが用意されていて、CPU90が各車輪10,12ごとのブレーキ制御ルーチンを順に実行することによって、各車輪10,12のブレーキ圧が順に制御されるようになっている。しかし、本ブレーキ制御ルーチンの以下の説明は、その簡略化されたフローチャートに従って行うこととする。
【0029】
本ブレーキ制御ルーチンは、概略的に説明すれば、各車輪10,12のブレーキ圧を各車輪10,12に過大なスリップが発生しないように制御しつつ、踏力Fと車体横すべり角β(時計方向が正、反時計方向が負。図4参照)の時間微分値である車体横すべり角変化速度β′とに基づいて各ブレーキ圧を制御するものである。各車輪10,12の実際のスリップ率は常に、μ−S曲線のピーク点より左側の安定領域に保たれるようになっているのである。
【0030】
ところで、本ブレーキシステム8が設けられている車両は後輪舵角コントローラ22により後輪舵角制御が可能とされているため、この車両は本来であれば、車体横すべり角βが0から大きく逸脱することも急変することもないはずである。後輪舵角制御は、後輪12の車輪すべり角(以下、単に後輪すべり角という)の増加につれて後輪12のコーナリングパワーも増加するという事実に基づいて後輪舵角を制御する。しかし、そのような関係は後輪すべり角全域において成立するものではなく、後輪すべり角が小さい領域にしか成立せず、後輪すべり角がある程度大きくなるとコーナリングパワーはほとんど増加しなくなり、さらに大きくなると減少してしまう。そのため、後輪舵角制御単独では、後輪すべり角が大きい領域で車両のヨーイング運動を十分には適正に制御することができない。
【0031】
このような事情に鑑み、本実施例においては、後輪舵角制御が限界に達して車両のヨーイング運動を十分には適正に制御することができない状態では左右後輪12の制動力を左右で異ならせることによってヨーイング運動を適正に制御することを目的として、後輪舵角制御が限界に達したか否かを、車体横すべり角変化速度β′の絶対値がしきい値β′(>0)以上となったか否かを判定することによって間接に判定し、限界に達した場合には、後輪舵角制御に加えて、左右後輪12の制動力に左右差を発生させる制動力左右差制御を行うことにより、車体横すべり角βの絶対値の急変を防止して車両のヨーイング運動を適正に制御する。後輪舵角制御で抑制することができなった過大なヨーイング運動を、それとは逆向きに左右後輪12の制動力の左右差によってヨーイングモーメントを発生させることによって抑制し、これにより後輪舵角制御を補完して車両のヨーイング運動を常に適正とするのである。
【0032】
なお、後輪舵角制御が限界に達しない状態でも、車体横すべり角変化速度β′がしきい値β′以上となる場合があり得る。例えば、後輪舵角コントローラ22等が故障した場合や、故障してはいないがステアリングホイールの操舵速度がその後輪舵角制御の能力との関係において素早すぎる場合などがそうである。そして、本実施例においては、この場合にも同様に制動力左右差制御が行われて車体横すべり角βの急変が防止される。
【0033】
すなわち、本実施例においては、各後輪12と路面との間に発生する駆動力と制動力とのうち制動力のみを制御する制動力左右差制御を前記駆動・制動力左右差制御の一例として用いてヨーイングモーメントが制御されるようになっているのである。
【0034】
本ブレーキ制御ルーチンを図1に基づいて詳細に説明する。
本ルーチンの各回の実行時にはまず、ステップS1(以下、単にS1という。他のステップについても同じとする)において、ブレーキスイッチ106,車輪速度センサ110等からの電気信号に基づいてスリップ制御(すなわち、各車輪10,12の実際のスリップ率を適正範囲に維持する制御)が必要であるか否かが判定される。今回はその必要がないと仮定すれば、判定がNOとなって、S2において踏力センサ104から踏力Fが読み込まれ、S3において横加速度センサ112,車速センサ114およびヨーレートセンサ116からそれぞれ横加速度Gy ,車速Vおよびヨーレートγが読み込まれ、続いて、S4において、車体横すべり角変化速度β′のしきい値β′0 (>0)と後述の比例係数K(>0)とがそれぞれ、車速Vに応じて決定される。なお、それらしきい値β′0 および比例係数Kの各々と車速Vとの関係は予めROM92に記憶されている。
【0035】
その後、S5において、横加速度Gを車速Vで割った値からヨーレートγを差し引くことによって車体横すべり角変化速度β′が算出され、S6において、それの絶対値がしきい値β′以上であるか否かが判定される。今回はそうでないと仮定すれば、判定がNOとなり、S7において、左後輪12のブレーキ圧の増分ΔPRLも右後輪12のブレーキ圧の増分ΔPRRも0とされる。続いて、S8において、前記踏力Fに応じて各車輪10,12のブレーキ圧の目標値Pが算出され、左右前輪10の各々についてはそれがそのまま最終的な目標ブレーキ圧とされるが、左右後輪12の各々については、その算出された目標値Pと増分ΔPRLおよびΔPRRの各々との和が最終的な目標ブレーキ圧とされる。本ステップにおいては、さらに、各車輪10,12の目標ブレーキ圧が実現されるように各制御弁58に対して電気信号が出力される。今回は、増分ΔPRLもΔPRRも0であるから、結局、踏力Fのみに応じた高さのブレーキ圧が発生させられることになる。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【0036】
これに対して、今回は、車両駆動時に路面の摩擦係数との関係において過大な駆動力が車輪10,12に作用させられているか、または、車両制動時に路面の摩擦係数との関係において過大な制動力が車輪10,12に作用させられている場合であると仮定すれば、S1において車輪10,12のスリップ制御を行う必要があると判定されて本ステップの判定がYESとなり、今回は、S2以下のステップが実行される代わりに、S9において、該当する車輪10,12に対してスリップ制御が行われる。本ルーチンは定期的に実行されるから、結局、4個の車輪10,12すべては常に、実際のスリップ率が適正範囲に維持されることになる。
【0037】
また、今回は、スリップ制御は必要でないが、車体横すべり角変化速度β′の絶対値がしきい値β′以上である場合であると仮定すると、S1の判定がNOとなり、S6の判定がYESとなって、S10において、車体横すべり角変化速度β′が0より大きいか否か、すなわち、正の値であるか否かが判定される。今回はそうであると仮定すれば、判定がYESとなり、S11において、各後輪12の増分ΔPRL,ΔPRRがそれぞれ決定される。今回は車体横すべり角変化速度β′が正の値であると仮定されており、これは、現在、実際のヨーイングモーメントが時計方向に急増していることを意味するから、制動力の左右差(これは結局、左右後輪12の車輪前後力の左右差を意味する)によって反時計方向のヨーイングモーメントを発生させることが必要である。そのため、左後輪12のΔPRLは、車体横すべり角変化速度β′からしきい値β′を差し引いた値と前記比例係数Kとの積として算出され、一方、右後輪12の増分ΔPRRは0とされる。その後、S8に移行する。実際のヨーイングモーメントが時計方向に急増している場合には、例えば、図4に示すように、左後輪12の車輪前後力の方が右後輪12の車輪前後力より増分ΔPRLに基づく力だけ、車両進行方向とは逆向きに大きくされることになる。
【0038】
これに対して、今回は、車体横すべり角変化速度β′が負の値である場合であると仮定すれば、S10の判定がNOとなり、S12において、上記の場合とは逆に、制動力の左右差によって時計方向のヨーイングモーメントを発生させるべく、左後輪12の増分ΔPRLは0、右後輪12の増分ΔPRRは、車体横すべり角変化速度β′(ただし、符号を反転させる)からしきい値β′を差し引いた値と前記比例係数Kとの積とされる。その後、S8に移行する。
【0039】
なお、本実施例においては、各車輪10,12の実際のスリップ率が常に安定領域にあるように制御されるから、各車輪10,12のブレーキ圧が増加すれば各車輪10,12の制動力も増加することが保証され、ひいては、過大なヨーイング運動を抑制するヨーイングモーメントの発生が保証される。
【0040】
ただし、そのようなヨーイングモーメントを発生させるべくブレーキ圧を高めた結果各車輪10,12に過大なスリップが発生する可能性が発生すれば、S9のスリップ制御によってそのブレーキ圧の増加は抑制されるため、この場合には、過大なヨーイング運動を抑制するのに適当なヨーイングモーメントは発生しない。
【0041】
以上の説明から明らかなように、本実施例においては、車体横すべり角βが急変する傾向が現れたならば、それが抑制されるように左右後輪12の制動力の左右差が制御されるから、車体横すべり角βの急変が抑制され、スピンまたはドリフトアウトの発生が抑制され、これにより、車両の走行安定性の低下が抑制されるとともに車両旋回中にドライバが不安感を抱くことを回避することができる。
【0042】
制動力左右差制御は後輪舵角制御と共にではなく単独で行うことによって本発明を実施することは可能なのであるが、本実施例においては、制動力左右差制御を後輪舵角制御と共に行うことによって後輪舵角制御を補完するようになっている。そのため、本実施例においては、後輪舵角制御なしで制動力左右差制御を行う場合ほど頻繁には制動力左右差制御が行われずに済み、ブレーキ30の早期摩耗を心配せずに済むという特有の効果が得られる。
【0043】
さらに、本実施例においては、左右後輪12の一方の制動力を通常値より増加させることによって上記適当なヨーイングモーメントを発生させるようになっているため、その制動力の増加に付随して車速Vが減少することとなって、ブレーキ操作なしで車両走行状態が安定側に移行させられるという特有の効果も得られる。
【0044】
さらに、本実施例においては、制動力左右差制御のためのブレーキ圧制御が電気的に行われ、しかも、制動力左右差制御に基づくブレーキ圧とブレーキペダル34の踏込みに基づくブレーキ圧(すなわち、ドライバの意思に基づくブレーキ圧)とが加算されて実現されるようになっている。そのため、制動力左右差制御中にブレーキ操作に基づく制動を支障なく行うことも、逆にブレーキ操作に基づく制動中に制動力左右差制御を支障なく行うことも可能であるという特有の効果も得られる。
【0045】
以上の説明から明らかなように、本実施例においては、ブレーキシステム8が「制動用ブレーキ力付与部」を構成している。また、ブレーキコントローラ80のうち、図1のブレーキ制御ルーチンのS3〜S6,S8,S10〜S12を実行する部分が本発明における「制御量決定手段」を構成しており、ブレーキシステム8が「ブレーキ力付与手段」を構成していて、それらが共同して「ヨーイングモーメント発生部」を構成している。さらに、ブレーキコントローラ80のうち、図1のブレーキ制御ルーチンのS1を実行する部分が「判定・制御手段」を、S9を実行する部分が「適性範囲維持手段」をそれぞれ構成しており、それらが共同して「スリップ制御部」を構成している。

【0046】
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、その他の態様でも本発明を実施することができる。
【0047】
例えば、上記実施例においては、左右後輪12の一方のみのブレーキ圧が通常値より増加させられることによって適当なヨーイングモーメントを発生させるようになっていたが、例えば、左右後輪12の双方のブレーキ圧を通常値より、互いに逆向きに同量ずつ変化させることによって適当なヨーイングモーメントを発生させるようにすることもできる。
【0048】
さらに、上記実施例においては、左右後輪12において制動力の左右差を発生させることによって適当なヨーイングモーメントを発生させるようになっていたが、例えば、左右前輪10において制動力の左右差を発生させることによって適当なヨーイングモーメントを発生させることもできる。
【0049】
さらに、上記実施例においては、駆動輪である左右後輪12の制動力の左右差制御によって適当なヨーイングモーメントを発生させるようになっていたが、例えば、駆動力の左右差制御によって、またはそれと制動力の左右差制御との共同によって適当なヨーイングモーメントを発生させることもできる。
【0050】
また、上記実施例においては、常にはブレーキ圧が電気的に発生させられるようになっていたが、例えば、常にはブレーキ圧をマスタシリンダ42によって発生させ、制動力左右差制御を行うことが必要である場合に限って、ブレーキ圧を電気的に発生させるようにすることもできる。
【0051】
また、上記実施例においては、車体横すべり角変化速度β′と車速Vとに基づいてヨーイングモーメントが制御されるようになっていたが、その他のパラメータ、すなわち、例えば、車体横すべり角β(例えば、車体横すべり角変化速度β′を積分して得る)にも基づいてヨーイングモーメントを制御することもできる。
【0052】
さらに、上記実施例においては、ヨーレートγの検出に専用のヨーレートセンサ116が設けられていたが、例えば、左右前輪10の車輪速度センサ110を流用してそれらの車輪速度差を用いてヨーレートγを間接に検出することも可能である。このことは車速センサ114についても同様であり、例えば、複数の車輪速度センサ110を流用してそれらの車輪速度を用いて車速Vを推定することによって間接に検出することも可能である。
【0053】
これらの他にも、特許請求の範囲を逸脱することなく、当業者の知識に基づいて種々の変形,改良を施した態様で本発明を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である車両運動制御装置の主体をなすブレーキシステムのブレーキ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図2】上記車両運動制御装置が設けられている車両の構成を概念的に示す平面図である。
【図3】前記ブレーキシステムの構成を示すシステム図である。
【図4】横加速度G,車速V,ヨーレートγおよび車体横すべり角β相互の関係を説明するための図である。
【符号の説明】
8 ブレーキシステム
80 ブレーキコントローラ
112 横加速度センサ
114 車速センサ
116 ヨーレートセンサ
[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a vehicle motion control device that controls yawing motion of a vehicle.
[0002]
[Prior art]
The present applicant has previously proposed and applied for the following as one of the vehicle motion control devices of the above type. This is a vehicle motion control device described in the specification of Japanese Patent Application No. 2-326616 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-193658). The actual yaw motion state quantity of a vehicle is defined as a vehicle body side slip angle at a vehicle center of gravity. This is to detect and control the yawing moment of the vehicle based on the detection. In this specification, as one embodiment of the invention, a vehicle motion control that mounts a Doppler speed sensor on a vehicle in each of a front-rear direction and a lateral direction thereof and detects a vehicle body side slip angle based on output signals from both of them. An apparatus is described.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In this way, if the yawing moment of the vehicle is controlled such that the actual yaw motion state quantity such as the vehicle body slip angle approaches the target yaw motion state quantity, generally the running stability of the vehicle can be improved. However, it has been found that when the deviation of the actual yaw motion state quantity from the target yaw motion state quantity is particularly large, it may not always be desirable to apply a braking force to the wheels to completely eliminate the deviation.
[0004]
[Means, actions and effects for solving the problem]
In view of this fact, it is an object of the present invention to keep the running stability of a vehicle as good as possible even when the deviation of the actual yaw motion state quantity from the target yaw motion state quantity is particularly large. It was done as. As a result, the vehicle motion control device described below was obtained.
[0005]
(1) The actual yawing motion state of the vehicle having a plurality of wheels is given to the vehicle by applying a braking force to at least one of the plurality of wheels according to a deviation of the actual yawing motion state quantity from the target yawing motion state quantity. A yaw moment generating section that performs yaw control for generating a yaw moment that brings the amount closer to the target yaw movement state amount;
A braking force applying unit for performing vehicle braking for applying a braking force according to an operation of a brake operating member to the plurality of wheels,
Proper range maintaining means for controlling a braking force of the at least one wheel to maintain a slip ratio of the wheel within a proper range;
A vehicle speed sensor for detecting a running speed of the vehicle body;
A wheel speed sensor for detecting a rotation speed of the at least one wheel;
Based on the detection results of the vehicle speed sensor and the wheel speed sensor, it is determined whether or not control for maintaining the actual slip ratio in an appropriate range is required for the at least one wheel, and there is no need for slip control.DeterminedIn this case, it is necessary to generate a yawing moment that causes the actual yawing motion state quantity to approach the target yawing motion state quantity in the yawing moment generating unit, and thus it is necessary to perform slip control.DeterminedIn this case, the yaw moment generating section does not generate a yaw moment that brings the actual yaw movement state amount close to the target yaw movement state amount, and the appropriate range maintaining means controls the slip ratio of the at least one wheel to an appropriate range. Judgment and control means to maintain
And, even if the vehicle braking is required after the yaw control is started, even if the yaw control is required after the vehicle braking is started, the yaw control and the vehicle braking are performed in parallel. Vehicle motion control device to be performed (Claim 1).

[0006]
The yawing moment generator is generally configured to generate a yawing moment by controlling at least one of the magnitude and direction of a plane force generated between the left and right wheels of the vehicle and the road surface. Among them, for example, a driving / braking force left / right difference control type that makes the left and right wheels (the resultant force of the driving force and the braking force) generated between the left and right wheels and the road surface different from each other, There is a drive / braking force front / rear distribution control type in which the front / rear force generated between the front and rear wheels is different between front and rear, and the present invention can be applied to these.
[0007]
In any case, by applying a braking force to at least one of the plurality of wheels, a yawing moment can be generated in the vehicle, and the wheel to which the braking force is applied and the magnitude of the braking force to be applied are appropriately selected. By doing so, the actual yaw motion state quantity of the vehicle can be made closer to the target yaw motion state quantity. However, if the yawing moment to be generated is large, the braking force to be applied becomes large, and the slip of the wheel to which the braking force is applied becomes excessive, and the running stability of the vehicle is rather reduced. There is.
[0008]
On the other hand, in the vehicle motion control device according to the present invention, even when the yawing moment generating unit is generating the yawing moment, the slip ratio of the wheel to which the braking force is applied deviates from the appropriate range. Since this is prevented by the control unit, the actual yaw motion state quantity is brought close to the target yaw motion state quantity in a range where the wheel slip does not become excessive, and the running stability of the vehicle is improved satisfactorily.
[0009]
(2) The yawing moment generating section includes:
Control amount determining means for determining a control amount according to a deviation of the actual yawing motion state amount from the target yawing motion state amount,
The braking force according to the control amount determined by the control amount determining unitOn said at least one wheelBraking force applying means for applying;
The vehicle motion control apparatus according to the above mode (1) (Claim 2).
The control amount determining means determines a control amount according to a deviation of the actual yawing movement state amount from the target yawing movement state amount, and the braking force applying means determines a braking force according to the determined control amount.At least oneSince the actual yawing motion state amount is quickly and appropriately approximated to the target yawing motion state amount, the wheel amount is applied to the wheels.
[0010]
(3) The aboveThe judgment / control means isIn a state where the yawing moment generating section is generating the yawing moment, it is necessary to perform control to maintain the actual slip ratio of the wheel to which the braking force is applied in an appropriate range.Judge,There is a need for slip controlIn the case, the appropriate range maintaining means,By suppressing the braking force of the wheel to which the braking force is applied, the slip ratio of the wheel is maintained within the appropriate range.Is to let The vehicle motion control device according to (1) or (2) (Claim 3).
The judgment / control means isIt is determined that the wheel to which braking force is applied needs slip controlIf you doAppropriate range maintaining meansToReduces braking forceLetMaintain the slip rate within an appropriate rangeLet it.
[0011]
(4) The yawing moment generatorBut,
carA lateral acceleration sensor that detects acceleration in the vehicle lateral direction at both gravity points;
A yaw rate sensor for detecting a yaw rate of the vehicle body,
The vehicle body slip angle change speed at the center point of the vehicle weight, which is a value obtained by subtracting the detected yaw rate detected by the yaw rate sensor from the value obtained by dividing the detected lateral acceleration detected by the lateral acceleration sensor by the detected vehicle speed detected by the vehicle speed sensor. Yaw moment control means for controlling the yaw moment of the vehicle based on
The vehicle motion control device according to any one of (1) to (3) (Claim 4).
(5) The yawing moment control means generates a yawing moment in such a direction that the larger the absolute value of the vehicle body slip angle change speed is, the larger the value is and the absolute value of the vehicle body slip angle change speed is reduced. The vehicle motion control device according to the paragraph.
(6) The yawing moment generator controls the yawing moment based on not only the vehicle body slip angle changing speed at the vehicle center point but also the vehicle body slip angle at the vehicle center point.(Four) Term or (Five) TermA vehicle motion control device according to claim 1.
[0012]
As the yaw movement state quantity of the vehicle, for example, a vehicle body side slip angle β and a vehicle body side slip angle change speed β ′ at the vehicle center of gravity can be used. In a normal turning motion of the vehicle, the vehicle body slip angle β at the vehicle center of gravity (clockwise is positive.FIG.reference. See also the figure for other vehicle motion state quantities. ) Is approximately 0 and can be considered to be significantly smaller than 1 (radian). Therefore, the vehicle body slip angle β is equal to the vehicle body longitudinal velocity vx(Positive forward) and lateral velocity vy(Positive in the right direction) and can be expressed as follows.
β ≒ vy/ Vx
[0013]
On the other hand, the vehicle speed V is usually the vehicle front-rear speed vxAnd lateral speed vyIn this case, since the vehicle body slip angle β is considered to be almost 0, the longitudinal velocity vxCan be regarded as approximately equal to Therefore, the vehicle body slip angle β is determined by the vehicle speed V and the lateral speed v.yAnd can be expressed as follows.
β ≒ vy/ V
[0014]
In a normal turning motion having such a relationship, a lateral acceleration G, which is an acceleration of the vehicle weight center point in the vehicle lateral direction, is given.y(Positive in the left direction) is expressed by the following equation (hereinafter referred to as a side slip motion equation) regardless of whether the tire characteristic, which is the relationship between the wheel slip angle and the cornering power, is in a linear region or a non-linear region. It is already known that
Gy= Vy'+ V · γ
However, here, "vy′ ”Is the lateral velocity vyMeans the time differential value, and “γ” means the yaw rate of the vehicle body (clockwise is positive). The following equation is obtained by transforming this equation of side slip motion using the above equation.
β '= Gy/ V-γ
Here, “β ′” means a time differential value of the vehicle body slip angle β, that is, “the vehicle body slip angle change speed at the vehicle center of gravity” in the present invention.
[0015]
In view of these circumstances, in the vehicle motion control device according to the preferred embodiment of the present invention, the lateral acceleration GyIs divided by the vehicle speed V to subtract the yaw rate γ, and the yawing moment is controlled based on the vehicle body slip angle change speed β ′. For example, the yawing moment is controlled so as to decrease the absolute value of the vehicle body slip angle change speed β ′ by using the above-described drive / braking force left / right difference control, drive / braking force front-rear distribution control, and the like.
[0016]
In particular, if the yaw motion state quantity is the vehicle body slip angle change speed at the center of gravity of the vehicle, it can be detected using a low-cost and highly reliable lateral acceleration sensor, vehicle speed sensor, and yaw rate sensor. In addition, the effect that the reliability can be improved can be obtained.
[0017]
Further, since the vehicle body slip angle change speed can be detected without differentiating the output signals from these sensors with respect to time, the vehicle body slip angle change speed can be accurately detected without being significantly affected by the noise of the output signal. The effect of being able to do so is also obtained.
[0018]
In addition, since the vehicle body slippage equation of motion is detected using the fact that the tire slip equation of motion is established regardless of whether the tire characteristics are in a linear region or a non-linear region, the actual tire characteristics are linear. There is also obtained an effect that the yawing motion can be appropriately controlled regardless of whether it is in the area or the non-linear area.
[0019]
Furthermore, since the yawing motion state amount is not detected as the vehicle body side slip angle as in the vehicle motion control device described in the above-mentioned specification, but is detected as the vehicle body side slip angle change speed, the change of the yawing motion state amount is not detected. Detection can be performed quickly, and the control response to a change in the amount of yawing motion can be easily accelerated.
[0020]
【Example】
Hereinafter, a vehicle motion control device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The vehicle motion control device mainly includes a brake system 8, and the brake system 8 is provided in a vehicle having left and right front wheels 10 and left and right rear wheels 12, as shown in FIG. . The front wheels 10 are turned in response to the operation of a steering wheel (not shown), and the rear wheels 12 are driven by an engine and a transmission (not shown). This vehicle is capable of controlling the rear wheel steering angle, and is provided with a rear wheel actuator 20 for changing the rear wheel steering angle and a rear wheel steering angle controller 22 for controlling the same. The rear wheel steering angle controller 22 controls the rear wheel steering angle via the rear wheel actuator 20 so that the vehicle side slip angle β at the vehicle center of gravity always becomes substantially zero. Is well known and is not indispensable for understanding the present invention, so that the detailed description is omitted.
[0021]
The configuration of the brake system 8 will be described with reference to FIG.
The brake system 8 includes brakes 30 provided on the left and right front wheels 10 (indicated by “FL” and “FR” in the figure) and the left and right rear wheels 12 (indicated by “RL” and “RR” in the figure). The brake pressure is generated by an electric / manual system, and the brake pressure is always generated electrically by the electric hydraulic pressure generator 38. However, if the brake pressure becomes abnormal, the master cylinder 42 mechanically generates the brake pressure. To generate brake pressure.
[0022]
The electric hydraulic pressure generating device 38 monitors the pressure of each brake 30 via each pressure sensor 46 while controlling the high brake pressure stored in the accumulator 54.Is reduced by an electromagnetic proportional control valve (hereinafter, simply referred to as a control valve) 58, and the pressure of each brake 30 is controlled.Each control valve 58 is controlled by a brake controller described later. The accumulator 54 is provided with a pressure switch 59 that operates in accordance with the pressure of the accumulator 54. The pump IC 60 controls the pump 61 based on an electric signal from the accumulator 54, so that the accumulator 54 always accumulates brake pressure in a certain range. It is supposed to be.
[0023]
The selection between the electric system and the manual system is made by a plurality of electromagnetic directional switching valves (hereinafter simply referred to as switching valves) 62 and 64. More specifically, the switching valves 62 and 64 are always at the original positions shown in the figure and connect the master cylinder 42 to the respective brakes 30. However, when it is necessary to make the electric system effective, the switching valves 62 and 64 are used. , 64 are energized all at once to disconnect each brake 30 from the master cylinder 42 and communicate with each control valve 58. On the other hand, it is necessary to invalidate the electric system and activate the manual system due to an abnormality in the electric system. In some cases, the switching valves 62 and 64 are simultaneously demagnetized and returned to the original state. The switching valves 62 and 64 are also controlled by a brake controller described later.
[0024]
When the electric system is enabled, the master cylinder 42 is connected to each stroke simulator 70 by each switching valve 62. Each stroke simulator 70 simulates a stroke feeling of the brake pedal 34 by absorbing the brake fluid discharged from the master cylinder 42 under pressure.
[0025]
The master cylinder 42 is of a tandem type having two independent pressurizing chambers in series, and the brake pressure generated in one pressurizing chamber is applied to each brake 30 of the left and right front wheels 10 and to the other pressurizing chamber. Is transmitted to the brakes 30 of the left and right rear wheels 12, respectively. A proportioning valve 74 is connected between the switching valves 62 and 64 to the brake system on the rear wheel side.
[0026]
The brake controller 80 is mainly configured by a computer including a CPU 90, a ROM 92, a RAM 94, a bus 96, an input unit 98, and an output unit 100. The input unit 98 includes a pedaling force sensor 104 for detecting the pedaling force F of the brake pedal 34, a brake switch 106 for detecting the depression of the brake pedal 34, the pressure sensors 46, and the wheels for detecting the wheel speeds of the wheels 10 and 12. Speed sensor 110, lateral acceleration G at vehicle center of gravityy, A vehicle speed sensor 114 for detecting the vehicle speed V, a yaw rate sensor 116 for detecting the yaw rate γ of the vehicle body, and the like. On the other hand, the control valve 58 and the switching valves 62 and 64 are connected to the output unit 100.
[0027]
As shown in FIG. 4, the lateral acceleration sensor 112 sets the lateral acceleration G assuming that the left direction is positive and the right direction is negative.yThe yaw rate sensor 116 detects the yaw rate γ with the clockwise direction being positive and the counterclockwise direction being negative.
[0028]
The ROM 92 stores various programs including a brake control routine shown in the flowchart of FIG. 1. The CPU 90 periodically executes the brake control routine to control the brake pressure of each wheel 10, 12. Control. It should be noted that the flow chart in FIG. 4 shows that the brake pressure of all the wheels 10 and 12 is simultaneously controlled by one execution of one brake control routine common to all the wheels 10 and 12. This is merely to simplify the flowchart. In practice, a brake control routine is provided for each wheel 10, 12 and the CPU 90 By sequentially executing the brake control routine, the brake pressure of each of the wheels 10 and 12 is sequentially controlled. However, the following description of the brake control routine will be made in accordance with the simplified flowchart.
[0029]
The brake control routine generally describes the pedaling force F and the vehicle body slip angle β (clockwise) while controlling the brake pressure of each wheel 10, 12 so as not to cause an excessive slip on each wheel 10, 12. Are positive, and the counterclockwise direction is negative. Refer to FIG. 4) to control each brake pressure based on the vehicle body slip angle change speed β ′. The actual slip ratio of each wheel 10, 12 is always kept in a stable region to the left of the peak point of the μ-S curve.
[0030]
By the way, since the rear wheel steering angle control can be performed on the vehicle provided with the brake system 8 by the rear wheel steering angle controller 22, the vehicle should normally have a vehicle body side slip angle β greatly deviating from 0. Nothing should change or change suddenly. The rear wheel steering angle control controls the rear wheel steering angle based on the fact that the cornering power of the rear wheel 12 increases as the wheel slip angle of the rear wheel 12 (hereinafter, simply referred to as rear wheel slip angle) increases. However, such a relationship does not hold in the entire rear wheel slip angle, but only in a region where the rear wheel slip angle is small.When the rear wheel slip angle increases to a certain extent, the cornering power hardly increases and further increases. Then it will decrease. Therefore, the rear wheel steering angle control alone cannot sufficiently control the yawing motion of the vehicle in a region where the rear wheel slip angle is large.
[0031]
In view of such circumstances, in the present embodiment, in a state where the rear wheel steering angle control has reached the limit and the yawing motion of the vehicle cannot be controlled adequately, the braking force of the left and right rear wheels 12 is controlled by the left and right. For the purpose of appropriately controlling the yawing motion by making it different, whether the rear wheel steering angle control has reached the limit or not is determined by the absolute value of the vehicle body side slip angle change speed β 'is a threshold value β'.0(> 0) is determined indirectly by determining whether or not it is greater than or equal to. When the limit is reached, a left-right difference is generated in the braking force of the left and right rear wheels 12 in addition to the rear wheel steering angle control. By performing the braking force left / right difference control, a sudden change in the absolute value of the vehicle body side slip angle β is prevented, and the yawing motion of the vehicle is appropriately controlled. Excessive yawing motion, which could not be suppressed by the rear wheel steering angle control, is suppressed by generating a yawing moment due to the left-right difference between the braking forces of the left and right rear wheels 12 in the opposite direction. The yaw motion of the vehicle is always made appropriate by complementing the angle control.
[0032]
It should be noted that even when the rear wheel steering angle control does not reach the limit, the vehicle body side slip angle change speed β ′ is equal to the threshold β ′.0This may be the case. For example, the case where the rear wheel steering angle controller 22 or the like breaks down or the case where the steering wheel is not broken down but the steering speed of the steering wheel is too fast in relation to the ability of the wheel steering angle control thereafter. In this embodiment, the braking force left / right difference control is similarly performed in this case to prevent a sudden change in the vehicle body slip angle β.
[0033]
That is, in the present embodiment, the braking force left / right difference control for controlling only the braking force among the driving force and the braking force generated between each rear wheel 12 and the road surface is an example of the driving / braking force left / right difference control. Is used to control the yawing moment.
[0034]
The brake control routine will be described in detail with reference to FIG.
When executing this routine each time, first, in step S1 (hereinafter simply referred to as S1; the same applies to other steps), the brake switch 106 and the wheel speed sensor110It is determined whether or not slip control (that is, control for maintaining the actual slip ratio of each wheel 10, 12 in an appropriate range) is necessary based on the electric signal from the above. Assuming that it is not necessary this time, the determination is NO, the pedaling force F is read from the pedaling force sensor 104 in S2, and the lateral acceleration G from the lateral acceleration sensor 112, the vehicle speed sensor 114, and the yaw rate sensor 116 in S3.y, The vehicle speed V and the yaw rate γ are read, and then, in S4, the threshold value β ′ of the vehicle body slip angle change speed β ′0(> 0) and a later-described proportional coefficient K (> 0) are determined according to the vehicle speed V, respectively. Note that these thresholds β ′0The relationship between each of the proportional coefficients K and the vehicle speed V is stored in the ROM 92 in advance.
[0035]
Thereafter, in S5, the lateral acceleration GyIs divided by the vehicle speed V to subtract the yaw rate γ to calculate the vehicle body slip angle change speed β ′.0It is determined whether or not this is the case. Assuming that this time is not the case this time, the determination is NO, and in S7, the increase ΔP in the brake pressure of the left rear wheel 12RLIs also the increment ΔP of the brake pressure of the right rear wheel 12.RRIs also set to 0. Subsequently, in S8, a target value P of the brake pressure of each of the wheels 10, 12 is calculated according to the pedaling force F, and for each of the left and right front wheels 10, it is set as the final target brake pressure as it is. For each of the rear wheels 12, the calculated target value P and the increment ΔPRLAnd ΔPRRIs the final target brake pressure. In this step, an electric signal is output to each control valve 58 so that the target brake pressure of each of the wheels 10 and 12 is realized. This time, the increment ΔPRLAlso ΔPRRIs also zero, so that a brake pressure having a height corresponding to only the pedaling force F is generated. Thus, one execution of this routine ends.
[0036]
On the other hand, in this case, excessive driving force is applied to the wheels 10 and 12 in relation to the road surface friction coefficient when the vehicle is driven, or excessively large in relation to the road surface friction coefficient during vehicle braking. Assuming that the braking force is applied to the wheels 10 and 12, it is determined in S1 that the slip control of the wheels 10 and 12 needs to be performed, and the determination in this step is YES. Instead of executing the steps after S2, the slip control is performed on the corresponding wheels 10, 12 in S9. Since this routine is executed on a regular basis, the actual slip ratio of all four wheels 10 and 12 is always maintained in an appropriate range.
[0037]
In this case, although the slip control is not necessary, the absolute value of the vehicle body slip angle change speed β ′ is equal to the threshold value β ′0Assuming that this is the case, the determination in S1 is NO, the determination in S6 is YES, and in S10, whether the vehicle body slip angle change speed β 'is greater than 0, that is, with a positive value It is determined whether there is. Assuming this is the case this time, the determination is YES, and in S11, the increment ΔP of each rear wheel 12RL, ΔPRRAre respectively determined. In this case, it is assumed that the vehicle body slip angle change speed β 'is a positive value, which means that the actual yawing moment is rapidly increasing in the clockwise direction at present. This ultimately means a left-right difference in the front-rear force of the left and right rear wheels 12), and it is necessary to generate a counterclockwise yawing moment. Therefore, ΔP of the left rear wheel 12RLIs the threshold value β 'from the body slip angle change speed β'0Is calculated as a product of the proportional coefficient K and the increment ΔP of the right rear wheel 12.RRIs set to 0. Then, the process proceeds to S8. When the actual yawing moment is sharply increased in the clockwise direction, for example, as shown in FIG. 4, the wheel front-rear force of the left rear wheel 12 is larger than the wheel front-rear force of the right rear wheel 12 by an increment ΔPRLIs increased in the direction opposite to the traveling direction of the vehicle only by the force based on.
[0038]
On the other hand, assuming that the vehicle body slip angle change speed β 'is a negative value this time, the determination in S10 is NO, and in S12, contrary to the above case, the braking force In order to generate a clockwise yawing moment due to the left-right difference, an increment ΔP of the left rear wheel 12 is set.RLIs 0, the increment ΔP of the right rear wheel 12RRIs the threshold value β ′ from the vehicle side slip angle change speed β ′ (however, the sign is inverted).0Is multiplied by the proportional coefficient K. Then, the process proceeds to S8.
[0039]
In this embodiment, since the actual slip ratios of the wheels 10 and 12 are controlled so as to be always in the stable region, if the brake pressure of the wheels 10 and 12 is increased, the control of the wheels 10 and 12 is performed. The power is also guaranteed to increase, and thus the generation of a yawing moment that suppresses excessive yawing movement is guaranteed.
[0040]
However, if there is a possibility that an excessive slip may occur in each of the wheels 10 and 12 as a result of increasing the brake pressure to generate such a yawing moment, the increase in the brake pressure is suppressed by the slip control in S9. Therefore, in this case, no yawing moment suitable for suppressing excessive yawing motion is generated.
[0041]
As is apparent from the above description, in the present embodiment, if the vehicle body slip angle β tends to change suddenly, the difference between the left and right braking forces of the left and right rear wheels 12 is controlled so as to suppress the tendency. This suppresses sudden changes in the vehicle body slip angle β and suppresses the occurrence of spin or drift-out, thereby suppressing a decrease in the running stability of the vehicle and preventing the driver from feeling uneasy while turning the vehicle. can do.
[0042]
Although it is possible to implement the present invention by performing the braking force left / right difference control alone and not with the rear wheel steering angle control, in the present embodiment, the braking force left / right difference control is performed together with the rear wheel steering angle control. This complements the rear wheel steering angle control. Therefore, in the present embodiment, the braking force left / right difference control is not performed as frequently as the case where the braking force left / right difference control is performed without the rear wheel steering angle control, and the early wear of the brake 30 does not need to be concerned. Specific effects can be obtained.
[0043]
Further, in the present embodiment, the appropriate yawing moment is generated by increasing the braking force of one of the left and right rear wheels 12 from a normal value, so that the vehicle speed is increased with the increase in the braking force. As V decreases, a unique effect that the vehicle traveling state is shifted to a stable side without brake operation is also obtained.
[0044]
Further, in the present embodiment, the brake pressure control for the braking force left / right difference control is electrically performed, and the brake pressure based on the braking force left / right difference control and the brake pressure based on the depression of the brake pedal 34 (that is, The braking pressure is based on the driver's intention. Therefore, there is a unique effect that the braking force left / right difference control can be performed without any trouble during the braking force left / right difference control and vice versa. Can be
[0045]
As is clear from the above description, in this embodiment,The brake system 8 constitutes a “braking force application unit”. Also,The part of the brake controller 80 that executes S3 to S6, S8, and S10 to S12 of the brake control routine of FIG. 1 constitutes a “control amount determining unit” in the present invention, and the brake system 8 performs “braking force application”. Means "together form a" yawing moment generator ".further,The part of the brake controller 80 that executes S1 of the brake control routine of FIG.Judgment / control meansAnd the part that executes S9 constitutes the “appropriate range maintaining means”, and they together constitute the “slip control unit”.

[0046]
As mentioned above, although one Example of this invention was described in detail based on drawing, this invention can be implemented also in another aspect.
[0047]
For example, in the above-described embodiment, an appropriate yawing moment is generated by increasing the brake pressure of only one of the left and right rear wheels 12 from a normal value. An appropriate yawing moment can be generated by changing the brake pressure in the opposite direction by the same amount from the normal value.
[0048]
Further, in the above-described embodiment, an appropriate yawing moment is generated by generating a left-right difference in the braking force between the left and right rear wheels 12, but, for example, a left-right difference in the braking force is generated between the left and right front wheels 10. By doing so, an appropriate yawing moment can be generated.
[0049]
Further, in the above-described embodiment, an appropriate yawing moment is generated by the left-right difference control of the braking force of the left and right rear wheels 12 as the driving wheels. However, for example, the right-left difference control of the driving force or An appropriate yawing moment can be generated in cooperation with the left / right difference control of the braking force.
[0050]
In the above-described embodiment, the brake pressure is always generated electrically. However, for example, it is necessary to always generate the brake pressure by the master cylinder 42 and perform the braking force left / right difference control. The brake pressure may be generated electrically only when.
[0051]
Further, in the above-described embodiment, the yawing moment is controlled based on the vehicle body slip angle change speed β ′ and the vehicle speed V. However, other parameters, for example, the vehicle body slip angle β (for example, The yawing moment can also be controlled on the basis of the vehicle body slip angle change speed β ′.
[0052]
Further, in the above-described embodiment, the yaw rate sensor 116 dedicated to the detection of the yaw rate γ is provided. For example, the yaw rate γ is determined by using the wheel speed sensors 110 of the left and right front wheels 10 and using the difference between the wheel speeds. It is also possible to detect indirectly. The same applies to the vehicle speed sensor 114. For example, it is possible to indirectly detect the vehicle speed V by diverting the plurality of wheel speed sensors 110 and estimating the vehicle speed V using the wheel speeds.
[0053]
In addition to these, the present invention can be implemented in various modified and improved modes based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the scope of the claims.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing a brake control routine of a brake system which is a main component of a vehicle motion control device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view conceptually showing a configuration of a vehicle provided with the vehicle motion control device.
FIG. 3 is a system diagram showing a configuration of the brake system.
FIG. 4 shows lateral acceleration Gy, Vehicle speed V, yaw rate γ and vehicle body side slip angle β.
[Explanation of symbols]
8 Brake system
80 Brake controller
112 lateral acceleration sensor
114 Vehicle speed sensor
116 Yaw rate sensor

Claims (4)

複数の車輪を有する車両の実ヨーイング運動状態量の目標ヨーイング運動状態量に対する偏差に応じたブレーキ力を前記複数の車輪の少なくとも1つに付与することにより当該車両に前記実ヨーイング運動状態量を目標ヨーイング運動状態量に近づけるヨーイングモーメントを発生させるヨー制御を行うヨーイングモーメント発生部と、
前記複数の車輪にブレーキ操作部材の操作に応じたブレーキ力を付与する車両制動を行う制動用ブレーキ力付与部と、
前記少なくとも1つの車輪のブレーキ力を制御することによりその車輪のスリップ率を適正範囲内に維持する適正範囲維持手段と、
車体の走行速度を検出する車速センサと、
前記少なくとも1つの車輪の回転速度を検出する車輪速度センサと、
それら車速センサおよび車輪速度センサの検出結果に基づいて、前記少なくとも1つの車輪において、実際のスリップ率を適正範囲に維持する制御が必要であるか否かを判定し、スリップ制御の必要性がないと判定した場合に、前記ヨーイングモーメント発生部に前記実ヨーイング運動状態量を目標ヨーイング運動状態量に近づけるヨーイングモーメントを発生させ、スリップ制御の必要性があると判定した場合には、前記ヨーイングモーメント発生部には前記実ヨーイング運動状態量を目標ヨーイング運動状態量に近づけるヨーイングモーメントを発生させることなく、前記適正範囲維持手段に前記少なくとも1つの車輪のスリップ率を適正範囲内に維持させる判定・制御手段と
を含み、かつ、前記ヨー制御が開始された後に前記車両制動が必要になっても、車両制動が開始された後にヨー制御が必要になっても、それらヨー制御と車両制動とが並行して行われる車両運動制御装置。
By applying a braking force to at least one of the plurality of wheels according to a deviation of the actual yawing motion amount of the vehicle having a plurality of wheels from the target yawing motion amount, the actual yawing motion amount of the vehicle is set to the target. A yawing moment generator that performs yaw control for generating a yawing moment that approaches the yawing motion state quantity;
A braking force applying unit for performing vehicle braking for applying a braking force according to an operation of a brake operating member to the plurality of wheels,
Proper range maintaining means for controlling a braking force of the at least one wheel to maintain a slip ratio of the wheel within a proper range;
A vehicle speed sensor for detecting a running speed of the vehicle body;
A wheel speed sensor for detecting a rotation speed of the at least one wheel;
Based on the detection results of the vehicle speed sensor and the wheel speed sensor, it is determined whether or not control for maintaining the actual slip ratio in an appropriate range is required for the at least one wheel, and there is no need for slip control. When it is determined that the yawing moment is generated in the yawing moment generating section to bring the actual yawing motion state amount closer to the target yawing movement state amount, and when it is determined that there is a need for the slip control, the yawing moment generation is performed. Determining / controlling means for causing the proper range maintaining means to maintain the slip ratio of the at least one wheel within a proper range without generating a yawing moment for bringing the actual yawing motion state quantity close to the target yawing motion state quantity; And the vehicle braking after the yaw control is started Also become necessary, even if the required yaw control after the vehicle braking has been initiated, the vehicle motion control apparatus and their yaw control and vehicle braking is performed in parallel.
前記ヨーイングモーメント発生部が、
前記実ヨーイング運動状態量の前記目標ヨーイング運動状態量に対する偏差に応じた制御量を決定する制御量決定手段と、
その制御量決定部により決定された制御量に応じたブレーキ力を前記少なくとも1つの車輪に付与するブレーキ力付与手段と、
を含む請求項1に記載の車両運動制御装置。
The yawing moment generating section,
Control amount determining means for determining a control amount according to a deviation of the actual yawing motion state amount from the target yawing motion state amount,
Braking force applying means for applying a braking force according to the control amount determined by the control amount determining unit to the at least one wheel;
The vehicle motion control device according to claim 1, comprising:
前記判定・制御手段が、前記ヨーイングモーメント発生部が前記ヨーイングモーメントを発生させている状態において、前記ブレーキ力が付与されている車輪の実際のスリップ率を適正範囲に維持する制御が必要であるか否かを判定し、スリップ制御の必要性がある場合に、前記適性範囲維持手段に、前記ブレーキ力が付与されている車輪のブレーキ力を抑制することによりその車輪のスリップ率を前記適正範囲内に維持させるものである請求項1または2に記載の車両運動制御装置。In the state where the yawing moment generating section is generating the yawing moment, the determination / control means needs control to maintain the actual slip ratio of the wheel to which the braking force is applied in an appropriate range. If there is a need for slip control, the appropriate range maintaining means suppresses the braking force of the wheel to which the braking force is applied, so that the slip ratio of the wheel falls within the appropriate range. The vehicle motion control device according to claim 1, wherein the vehicle motion control device is configured to maintain the vehicle motion. 前記ヨーイングモーメント発生部が、
車両重心点の車両横方向における加速度を検出する横加速度センサと、
車体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により検出された検出横加速度を前記車速センサにより検出された検出車速で割った値から前記ヨーレートセンサにより検出された検出ヨーレイトを差し引いた値である車体重心点の車体横すべり角変化速度に基づき、車両のヨーイングモーメントを制御するヨーイングモーメント制御手段と
を含む請求項1ないし3のいずれかに記載の車両運動制御装置。
The yawing moment generating section,
A lateral acceleration sensor that detects an acceleration of the vehicle center of gravity in a vehicle lateral direction;
A yaw rate sensor for detecting a yaw rate of the vehicle body,
The vehicle body slip angle change speed at the center point of the vehicle weight, which is a value obtained by subtracting the detected yaw rate detected by the yaw rate sensor from the value obtained by dividing the detected lateral acceleration detected by the lateral acceleration sensor by the detected vehicle speed detected by the vehicle speed sensor. The vehicle motion control device according to any one of claims 1 to 3, further comprising: yawing moment control means for controlling a yawing moment of the vehicle based on the following.
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