JP4803135B2

JP4803135B2 - ヨー制御解除時の制動抜け感をなくした車輌

Info

Publication number: JP4803135B2
Application number: JP2007209807A
Authority: JP
Inventors: 浩二中井; 康治田口
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-08-10
Filing date: 2007-08-10
Publication date: 2011-10-26
Anticipated expiration: 2027-08-10
Also published as: JP2009040335A

Description

本発明は、自動車等の車輌のスピン抑制制御またはドリフトアウト抑制制御の如きヨー制御に係り、特に、ヨー制御のために特定の車輪が制動され、その後ヨー制御が解除されるとき車輌に制動抜け感、また更には加速感が生ずることをなくすことに係わる。

例えば、四輪自動車の左旋回時に車体が車輌の上方から見て反時計回り方向にスピンすることを抑制すべく、旋回外側前輪に当る右前輪を制動することにより車体に車輌の上方から見て時計回り方向のスピン抑制ヨーモーメントを付与するスピン抑制制御、或いは四輪自動車の旋回時に車体の旋回が不足するドリフトアウトを抑制すべく、後輪、特に旋回内側後輪を制動することにより車体に車輌の上方から見て旋回促進方向のドリフトアウト抑制ヨーモーメントを付与するドリフトアウト抑制制御が古くから知られている。また、特にドリフトアウト抑制制御についてではあるが、ヨー制御のための車輪の制動によって車体が減速されることを原動機出力の増大により抑制することが、下記の特許文献１に記載されている。
特許第２６１１５０３号公報

スピン抑制制御は通常或る程度以上に操舵がなされたとき発動するが、スピン抑制ヨーモーメントは車輌の旋回方向とは逆方向のヨーモーメントであるので、運転者が操舵の切り戻しを始めたときには、操舵の切り戻しにスピン抑制ヨーモーメントが重なって車体の急激な戻り旋回が生じ、走行不安定を来たすことのないよう、スピン抑制ヨーモーメントは速やかに解消されるのが好ましい。また、ドリフトアウト抑制制御も通常或る程度以上に操舵がなされたとき発動するが、ドリフトアウト抑制制御によるドリフトアウト抑制ヨーモーメントは車輌の旋回方向のヨーモーメントであるので、運転者が操舵の切り戻しを始めたときには、車体の旋回からの戻りを妨げないよう、ドリフトアウト抑制ヨーモーメントもまた速やかに解消されるのが好ましい。しかし、スピン抑制ヨーモーメント或いはドリフトアウト抑制ヨーモーメントを速やかに解消すべく、車体にスピン抑制ヨーモーメント或いはドリフトアウト抑制ヨーモーメントを付与するためになされていた車輪の制動が急速に解除されると、運転者や乗員に不快な「制動抜け感」を与える虞れがある。

更にまた、スピン抑制制御或いはドリフトアウト抑制制御のために一つの車輪を制動する際、その制動による車輌の減速を他の車輪に駆動力を付与することによって相殺するようになっている車輌(特許文献１参照)に於いては、制動の解除は速やかに行えるが、エンジンの出力を下げるには或る程度の時間を要するので、制動の解除と付与駆動力の解除を同時に開始しても、制動の解除に対し付与駆動力の解除が遅れ、このことによってスピン抑制制御或いはドリフトアウト抑制制御の解除時に運転者や乗員に不快な「加速感」を与える虞れがある。

本発明は、以上の点に着目し、そのような不快な「制動抜け感」や「加速感」を運転者や乗員に与えることのないように改良されたヨー制御を行う車輌を提供することを課題としている。

上記の課題を解決するものとして、本発明は、第一の車輪の制動により車体にヨーモーメントを付与するヨー制御を行う車輌に於いて、前記ヨー制御を解除すべく前記第一の車輪の制動を解除するとともに前記第一の車輪の制動によるヨーモーメントに対抗するヨーモーメントを車体に付与する第二の車輪を制動することにより前記第一の車輪の制動力が残留する時点で前記第一の車輪の制動によるヨーモーメントを前記第二の車輪の制動によるヨーモーメントにて相殺し、その後前記第一および第二の車輪の制動を同時に並行して解除することを特徴とする車輌を提案するものである。

前記ヨー制御はスピン抑制制御であり、前記第一の車輪は左右の前輪の一方であり、前記第二の車輪は左右の前輪の他方であってよく、或いは、前記ヨー制御はドリフトアウト抑制制御であり、前記第一の車輪は左右の後輪の一方であり、前記第二の車輪は前記第一の車輪とは左右反対の前輪であってもよい。

或いはまた、前記第一の車輪の制動により車体にヨーモーメントを付与する際、第三の車輪または第三および第四の車輪に前記第一の車輪の制動による車輌の減速を相殺する駆動力を付与し、前記ヨー制御を解除すべく前記第一の車輪の制動を解除するとき前記第三の車輪または第三および第四の車輪への駆動力の付与を解除し、その際前記第一および第二の車輪の制動が並行して解除され終わる時点は前記第三の車輪または第三および第四の車輪への駆動力の付与が解除され終わる時点に合わされてよい。

この場合にも、前記ヨー制御はスピン抑制制御であり、前記第一の車輪は左右の前輪の一方であり、前記第二の車輪は左右の前輪の他方であり、前記第三の車輪または第三および第四の車輪は左右の後輪の一方または両方であってよく、或いは、前記ヨー制御はドリフトアウト抑制制御であり、前記第一の車輪は左右の後輪の一方であり、前記第二の車輪は前記第一の車輪とは左右反対の前輪であり、前記第三の車輪は他方の後輪であってよい。

上記の如く、第一の車輪の制動により車体にヨーモーメントを付与するヨー制御を行う車輌に於いて、前記ヨー制御を解除すべく前記第一の車輪の制動を解除するとともに前記第一の車輪の制動によるヨーモーメントに対抗するヨーモーメントを車体に付与する第二の車輪を制動することにより前記第一の車輪の制動力が残留する時点で前記第一の車輪の制動によるヨーモーメントを前記第二の車輪の制動によるヨーモーメントにて相殺し、その後前記第一および第二の車輪の制動を同時に並行して解除するようにすれば、ヨー制御を解除するに当って、ヨー制御ヨーモーメントを任意の所望の速度で急速に低減させても、ヨー制御の制動力の低減速度を遅くし、急速な制動解除による「制動抜け感」を運転者や乗員に与えることのないようにすることができる。

前記ヨー制御がスピン抑制制御であり、前記第一の車輪が左右の前輪の一方であるときには、前記第二の車輪が左右の前輪の他方とされれば、スピン抑制ヨーモーメントを任意の所望の速度で急速に低減させても、スピン抑制制御の制動力の低減速度を遅くすることを、四輪車に於いて都合よく達成することができる。前記ヨー制御がドリフトアウト抑制制御であり、前記第一の車輪が左右の後輪の一方であるときには、前記第二の車輪が前記第一の車輪とは左右反対の前輪とされれば、ドリフトアウト抑制ヨーモーメントを任意の所望の速度で急速に低減させても、ドリフトアウト抑制制御の制動力の低減速度を遅くすることを四輪車に於いて都合よく達成することができる。

更に、前記第一の車輪の制動により車体にヨーモーメントを付与する際、第三の車輪または第三および第四の車輪に前記第一の車輪の制動による車輌の減速を相殺する駆動力を付与し、前記ヨー制御を解除すべく前記第一の車輪の制動を解除するとき前記第三の車輪または第三および第四の車輪への駆動力の付与を解除し、その際前記第一および第二の車輪の制動が並行して解除され終わる時点が前記第三の車輪または第三および第四の車輪への駆動力の付与が解除され終わる時点に合わされれば、ヨー制御制動力の低減速度を緩やかで且つ付与駆動力の低減遅れに整合したものとし、スピン抑制制御或いはドリフトアウト抑制制御の解除時に運転者や乗員に不快な「加速感」を与えないようにすることができる。

この場合にも、前記ヨー制御がスピン抑制制御であり、前記第一の車輪が左右の前輪の一方であるときには、前記第二の車輪が左右の前輪の他方とされ、前記第三の車輪または第三および第四の車輪が左右の後輪の一方または両方とされれば、スピン抑制ヨーモーメントを任意の所望の速度で急速に低減させても、スピン抑制制御の制動力の低減速度を遅くし、且つ制動力が解除され終わる時点を駆動力の付与が解除され終わる時点に合わせることを四輪車、特に後輪駆動の四輪車に於いて都合よく達成することができる。前記ヨー制御がドリフトアウト抑制制御であり、前記第一の車輪は左右の後輪の一方とされるときには、前記第二の車輪が前記第一の車輪とは左右反対の前輪とされ、前記第三の車輪が他方の後輪とされれば、ドリフトアウト抑制ヨーモーメントを任意の所望の速度で急速に低減させても、ドリフトアウト抑制制御の制動力の低減速度を遅くし、且つ制動力が解除され終わる時点を駆動力の付与が解除され終わる時点に合わせることを四輪車、特に後輪駆動の四輪車に於いて都合よく達成することができる。

図１は、本発明を前輪操舵／後輪駆動の四輪車に於けるスピン抑制制御の解除について実施した場合のヨー制御解除時のヨー制御制動力と付与駆動力の変遷を示す平面図であり、図２はその際のヨーモーメントの制御と制動力の制御の要領を示すグラフである。

図１に於いて、図（Ａ）は車輌が左旋回中で右前輪にスピン抑制制動力Ｆssが掛けられ、スピン抑制のためのヨーモーメントＭssを車輌の旋回方向とは逆の方向に付与するヨー制御が行われている状態を示す車輌の平面図である。この状態から出発して、時点ｔ0から操舵の切り戻しが始まり、スピン抑制ヨーモーメントＭssが急速に解除されるものとする。このとき、右前輪に掛けられていたスピン抑制制動力Ｆssの解除はスピン抑制ヨーモーメントＭssよりも緩やかな速度にて行われ、その際、図１の図（Ｂ）に示す如く左前輪にスピン助勢制動力Ｆsaを掛け、右前輪によるスピン抑制ヨーモーメントの低減の遅れを相殺することが行われる。

即ち、図２に示す通り、右前輪に掛けられていたスピン抑制制動力Ｆssが時点ｔ0より始まって低減されるとき、Ｆssによるスピン抑制ヨーモーメントに対抗するヨーモーメントを発生するように左前輪にスピン助勢制動力Ｆsaが掛けられると、スピン抑制ヨーモーメントＭssは所望の速度にて速やかに低下し、時点ｔ1にて０となるが、このとき車輌にはスピン抑制制動力Ｆssとスピン助勢制動力Ｆsaとが作用しており、これらＦssとＦsaの和である制動力ＦbtはヨーモーメントＭssより緩やかな速度で低下する。時点ｔ1以降は、ヨーモーメントＭssは既に０となっているので、ＦssとＦsaとは同一に保って任意の速度にて低減されればよく、これによって急速な制動解除に伴う「制動抜け感」が生じるのが抑制される。尚、図２のグラフでは、スピン助勢制動力Ｆsaはスピン抑制制動力Ｆssが低減され始めると同時に時点ｔ0より立ち上げられているが、本発明に於いて重要な点は、スピン抑制制動力Ｆssがまだ残っている時点ｔ1にてスピン抑制制動力Ｆssによるヨーモーメントをスピン助勢制動力Ｆsaによるヨーモーメントにより相殺することであり、従って、スピン助勢制動力Ｆsaは時点ｔ0より多少遅れて立ち上げられてもよい。

また制動に当ってそれを相殺するようにエンジン出力の増大による付与駆動力２Ｆkaが左右の後輪に掛けられているときには、その解除は図２に付与駆動力２Ｆkaとして示す如く緩やかに解除されるので、そのときには、図１の図（Ｃ）に示す如くＦss＋Ｆsaが付与駆動力２Ｆkaを相殺し、スピン抑制制御の解除時に「加速感」が生ずることをより確実に抑制する。付与駆動力２Ｆkaが掛けられているときには、ＦssとＦsaの合力Ｆbtが後輪に付与された駆動力２Ｆkaの緩やかな低減に整合して同時に消滅するよう、適当な速度にて並行して低減されれば、ヨー制御解除直後に加速感が生じることをより的確に抑制することができる。

制動力Ｆss、Ｆsaを０に収束させる時点をｔ2とし、時点ｔ0に於けるＦssの値をＦ0とすれば、時点ｔ0〜ｔ2間の各時点ｔに於けるＦsaおよびＦssの値Ｆsa(ｔ)およびＦss(ｔ)は以下の通りである。

図３は、本発明を前輪操舵／後輪駆動の四輪車に於けるドリフトアウト抑制ヨー制御の解除について実施した場合のヨー制御解除時のヨー制御制動力と付与駆動力の変遷を示す図１と同様の図であり、図４はその際のヨーモーメントの制御と制動力の制御の要領を示す図２と同様のグラフである。

図３に於いて、図（Ａ）は車輛の左旋回時にドリフトアウト抑制のためのヨー制御が行われている状態を示す車輌の平面図である。この場合、左旋回中の車輌のドリフトアウト抑制のためには、旋回内側の後輪である左後輪にドリフトアウト抑制制動力Ｆdpが掛けられ、車体にはその重心の周りに旋回促進ヨーモーメントであるドリフトアウト抑制ヨーモーメントＭdpが付与されている。この状態から出発して、操舵の切り戻しにより時点ｔ0から始まってドリフトアウト抑制制御が解除されるものとする。ドリフトアウト抑制制御の解除に当って、ドリフトアウト抑制ヨーモーメントＭdpの低減は図２に於けるスピン抑制制御の場合と同様に急速に行われるものとする。このとき、左後輪に掛けられていたドリフトアウト抑制制動力Ｆdpの解除がドリフトアウト抑制ヨーモーメントＭdpの所望の低減速度より遅れて行われるようにするため、図３の図（Ｂ）に示す如く右前輪にドリフトアウト助勢制動力Ｆdaを付与し，左後輪によるドリフトアウト抑制ヨーモーメントの低減の遅れを相殺することが行われる。

こうして、図４に示す通り、ドリフトアウト抑制ヨーモーメントＭdpは所望の速い低減速度にて低減し、時点ｔ1に於いて０となるが、車輌にはドリフトアウト抑制制動力Ｆdpとドリフトアウト助勢制動力Ｆdaとが作用し、合計制動力Ｆtbはドリフトアウト抑制ヨーモーメントＭdpより緩やかに低減する。この場合にも、時点ｔ1以降は、ドリフトアウト抑制ヨーモーメントＭdpは既に０となっているので、ＦdpとＦdaとを同一に保って任意の緩やかな速度にて低減させてよく、これによって「制動抜け感」の発生が抑制される。この場合にも、図４のグラフでは、ドリフトアウト助勢制動力Ｆdaはドリフトアウト抑制制動力Ｆdsが低減され始めると同時に時点ｔ0より立ち上げられているが、本発明に於いて重要な点は、ドリフトアウト抑制制動力Ｆdsがまだ残っている時点ｔ1にてドリフトアウト抑制制動力Ｆdsによるヨーモーメントをドリフトアウト助勢制動力Ｆdaによるヨーモーメントにより相殺することであり、従って、ドリフトアウト助勢制動力Ｆdaは時点ｔ0より多少遅れて立ち上げられてもよい。

また、制動による車輌の減速を相殺するようエンジン出力の増大による付与駆動力Ｆkaが右後輪に掛けられていれば、その解除は遅れるが、合計制動力Ｆtbの低減速度は付与駆動力Ｆkaの低減遅れに対応してそれを相殺する低減速度とされればよい。それによって図３の図（Ｃ）に示す如くＦdp＋ＦdaがＦkaを相殺し、「加速感」の発生が抑制される。ＦdpとＦdaの低減速度がＦkaの低減遅れに整合して同時に消滅するよう適当な速度とされることにより、付与駆動力の解除遅れによりドリフトアウト抑制制御解除直後に加速感が生じることを確実に抑制することができる。

Ｆdpを上記の要領にて低減させるには、ＦdpとＦdaとが０に収束する時点をｔ2とし、時点ｔ0に於けるＦdpの値をＦ0とすれば、時点ｔ0〜ｔ2間の各時点ｔに於けるＦdaおよびＦdpの値Ｆda(ｔ)およびＦdp(ｔ)は以下の通りである。

以上に於いては本発明を２つ実施の形態について詳細に説明したが、これらの実施の形態について本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

本発明を前輪操舵／後輪駆動の四輪車に於けるスピン抑制制御の解除について実施した場合のヨー制御解除時のヨー制御制動力と付与駆動力の変遷を示す車輌の平面図。その際のヨーモーメントの制御と制動力の制御の要領を示すグラフ。本発明を前輪操舵／後輪駆動の四輪車に於けるドリフトアウト抑制制御の解除について実施した場合のヨー制御解除時のヨー制御制動力と付与駆動力の変遷を示す車輌の平面図。その際のヨーモーメントの制御と制動力の制御の要領を示すグラフ。

Claims

第一の車輪の制動により車体にヨーモーメントを付与するヨー制御を行う車輌に於いて、前記ヨー制御を解除すべく前記第一の車輪の制動を解除するとともに前記第一の車輪の制動によるヨーモーメントに対抗するヨーモーメントを車体に付与する第二の車輪を制動することにより前記第一の車輪の制動力が残留する時点で前記第一の車輪の制動によるヨーモーメントを前記第二の車輪の制動によるヨーモーメントにて相殺し、その後前記第一および第二の車輪の制動を同時に並行して解除することを特徴とする車輌。
前記ヨー制御はスピン抑制制御であり、前記第一の車輪は左右の前輪の一方であり、前記第二の車輪は左右の前輪の他方であることを特徴とする請求項１に記載の車輌。
前記ヨー制御はドリフトアウト抑制制御であり、前記第一の車輪は左右の後輪の一方であり、前記第二の車輪は前記第一の車輪とは左右反対の前輪であることを特徴とする請求項１に記載の車輌。
前記第一の車輪の制動により車体にヨーモーメントを付与する際、第三の車輪または第三および第四の車輪に前記第一の車輪の制動による車輌の減速を相殺する駆動力を付与し、前記ヨー制御を解除すべく前記第一の車輪の制動を解除するとき前記第三の車輪または第三および第四の車輪への駆動力の付与を解除し、その際前記第一および第二の車輪の制動が並行して解除され終わる時点は前記第三の車輪または第三および第四の車輪への駆動力の付与が解除され終わる時点に合わされることを特徴とする請求項１に記載の車輌。
前記ヨー制御はスピン抑制制御であり、前記第一の車輪は左右の前輪の一方であり、前記第二の車輪は左右の前輪の他方であり、前記第三の車輪または第三および第四の車輪は左右の後輪の一方または両方であることを特徴とする請求項４に記載の車輌。
前記ヨー制御はドリフトアウト抑制制御であり、前記第一の車輪は左右の後輪の一方であり、前記第二の車輪は前記第一の車輪とは左右反対の前輪であり、前記第三の車輪は他方の後輪であることを特徴とする請求項４に記載の車輌。