JP3875447B2

JP3875447B2 - Vehicle rollover judgment method

Info

Publication number: JP3875447B2
Application number: JP2000072926A
Authority: JP
Inventors: 茂郎桃原; 浩行前田; 理高畠
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2000-03-15
Filing date: 2000-03-15
Publication date: 2007-01-31
Anticipated expiration: 2020-03-15
Also published as: JP2001260780A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のロール角およびロール角速度に基づいて該車両が横転する可能性の有無を判定するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両のロール角およびロール角速度をパラメータとする二次元マップ上で、ロール角およびロール角速度が大きいところ（原点から離れた領域）に横転領域を設定するとともに、ロール角およびロール角速度が小さいところ（原点を含む領域）に非横転領域を設定し、センサで検出した実際のロール角およびロール角速度をマップ上にプロットした履歴ラインが前記非横転領域から前記横転領域に入ったとき、車両が横転する可能性が有ると判定してアクティブロールバーを起立させるものが、特開平７−１６４９８５号公報により公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両が横転する可能性の有無を支配する主要なパラメータは前記ロール角およびロール角速度であるが、それ以外にも車両の横転を助長あるいは抑制するパラメータが存在する。例えば、車両が横滑りすると、タイヤが道路の縁石に衝突して横転が助長される場合がある。しかしながら上記従来のものは、車両の横転可能性の判定に車両の横滑り速度を考慮していないため、正確な判定ができない場合があった。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、車両のロール角およびロール角速度に基づいて該車両が横転する可能性の有無を判定する際に、その判定精度を更に向上させることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、車両のロール角およびロール角速度をパラメータとする二次元マップ上に敷居値ラインを設定し、車両の実際のロール角およびロール角速度の履歴ラインが前記敷居値ラインの原点側の非横転領域から反原点側の横転領域に横切ったときに車両が横転する可能性が有ると判定する車両の横転判定方法において、車両の横滑り速度が車両の横転を助長する方向である場合には前記敷居値ラインが原点側に移動し、また車両の横滑り速度が車両の横転を抑制する方向である場合には前記敷居値ラインが反原点側に移動するように、前記二次元マップ上における前記敷居値ラインの位置を車両の横滑り速度に応じて変化させることを特徴とする車両の横転判定方法が提案される。
【０００６】
上記構成によれば、車両のロール角及びロール角速度をパラメータとする二次元マップ上に設定した敷居値ラインが車両の横滑り速度に応じて変化するので、車両の横滑り速度により変化する横転可能性の変化を補償して一層正確な判定を行うことができる。この場合、特に横滑り速度が車両の横転を助長する方向である場合には敷居値ラインを原点側に移動させ、横滑り速度が車両の横転を抑制する方向である場合には敷居値ラインを反原点側に移動させるので、車両の横転可能性を一層的確に判定することができる。
【０００７】
また請求項２の発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記横滑り速度を非接触型の光学式センサで検出することを特徴とする車両の横転判定方法が提案される。
【０００８】
上記構成によれば、車両の横滑り速度を非接触型の光学式センサで検出するので、横加速度センサで検出した車両の横加速度を積分して横滑り速度を算出した場合に発生する誤差を回避して正確な横滑り速度を算出することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１０】
図１〜図７は本発明の一実施例を示すもので、図１は車両の横転の種類を示す図、図２はロール角θおよびロール角速度ωと車両の横転可能性との関係を説明する図、図３は車両の横転可能性の有無を判定するためのマップ、図４はエアカーテンの制御系のブロック図、図５は横加速度Ｇｙからロール角θの初期値θｉを算出する手法の説明図、図６は横滑り速度Ｖｓに基づく敷居値ラインの移動を示す図、図７は作用を説明するフローチャートである。
【００１１】
図１は車両の横転の種類を原因別に分類して示すものである。車両の横転の種類は、横転に至る過程における車両挙動に応じて「単純回転」、「単純回転＋横滑り速度」および「発散」に分類され、「単純回転」型の横転は、更に「フリップオーバー」、「クライムオーバー」および「フォールオーバー」に細分類される。「単純回転＋横滑り速度」型の横転の代表的なものは「トリップオーバー」と呼ばれ、また「発散」型の横転の代表的なものは「ターンオーバー」と呼ばれる。
【００１２】
「フリップオーバー」は、車両の左右一方の車輪が障害物に乗り上げて発生する横転である。「クライムオーバー」は、底部を障害物に乗り上げてタイヤが路面から浮き上がった車両が側方に倒れて発生する横転である。「フォールオーバー」は、車両の左右一方の車輪が路肩を踏み外して発生する横転である。「トリップオーバー」は、車両が横滑りして左右一方のタイヤが縁石等に衝突したときに、この縁石を支点とするロールモーメントにより発生する横転である。「ターンオーバー」は、ダブルレーンチェンジやトリプルレーンチェンジを行うべく、あるいはＳ字路を通過すべくステアリングホイールを左右に交互に操作したような場合に、そのステアリングホイールの操作の周波数が車両のサスペンションの固有振動の周波数に接近していると、車両のロール角が共振により発散して発生する横転である。
【００１３】
図２は車両の横転可能性を判定するための二次元マップの一部（第１象限）を示すもので、縦軸のロール角θは正値（原点の上側）が右ロール角に対応し、横軸のロール角速度ωは正値（原点の右側）が右ロール角速度に対応する。この二次元マップには右下がりの直線よりなる敷居値ラインＳが設定されており、敷居値ラインＳの原点側、つまりロール角θおよびロール角速度ωが小さい領域が非横転領域とされ、敷居値ラインＳの反原点側、つまりロール角θおよびロール角速度ωが大きい領域が横転領域とされる。そして車両の実際のロール角θおよびロール角速度ωの履歴ラインＨ１〜Ｈ３が敷居値ラインＳを原点側の非横転領域から反原点側の横転領域に横切ると、車両の横転可能性が有ると判定される。
【００１４】
履歴ラインＨ１は、ロール角θおよびロール角速度ωが共に０の状態（原点）から、ロール角速度ωをほぼ０に保持したままロール角θだけをゆっくりと増加させた場合であり、敷居値ラインＳが縦軸と交わる切片であるａ点においてロール角θが臨界ロール角θＣＲＴに達したときに車両の横転可能性が有ると判定される。このときローリングの支点となるロール方向外側のタイヤを通る鉛直線上に車両の重心位置ＣＧがあり、この状態が車両の横転についての静的な安定限界となる。臨界ロール角θＣＲＴの値は車両の形状や積載状態によって異なるが、一般的に５０°程度である。
【００１５】
尚、ロール角θが０であっても、大きいロール角速度ωが作用していれば車両が横転する可能性がある。このときのロール角速度ωを臨界ロール角速度ωＣＲＴとする。
【００１６】
車両がロール角θの方向と同方向のロール角速度ωを持つ場合には、このロール角速度ωによって横転が助長されるため、ロール角θが臨界ロール角θＣＲＴより小さい状態であっても横転が発生することになる。例えば、ロール角θおよびロール角速度ωの履歴ラインがＨ２で示される場合、履歴ラインＨ２が敷居値ラインＳを原点側から反原点側に横切るｂ点において車両の横転可能性が有ると判定される。このときのロール角θは前記臨界ロール角θＣＲＴよりも小さい値となる。
【００１７】
またロール角θおよびロール角速度ωの履歴ラインがＨ３で示される場合には、正値のロール角速度ωが速やかに増加から減少に転じ、更に負値へと移行するために履歴ラインＨ３が敷居値ラインＳを横切ることがなく、従って車両の横転可能性が無いと判定される。
【００１８】
図３は車両の横転可能性を判定するための二次元マップの全体を示すものである。２本の敷居値ラインＳ，Ｓは第１象限および第３象限に設定されており、それらの敷居値ラインＳ，Ｓは原点を中心とする点対称である。ロール角θが正でロール角速度ωが負である第２象限と、ロール角θが負でロール角速度ωが正である第４象限とに横転領域が設定されていないのは、ロール角θの方向と逆方向のロール角速度ωが発生している状態では車両の横転が発生しないからである。
【００１９】
図３には、図１で説明した種々の横転の種類に対応するロール角θおよびロール角速度ωの履歴ラインＨ４〜Ｈ８が示される。
【００２０】
履歴ラインＨ４は、「フリップオーバー」、「クライムオーバー」、「フォールオーバー」等の「単純回転」型の横転に対応するもので、ロール角θの絶対値およびロール角速度ωの絶対値が単純に増加して横転に至っている。
【００２１】
履歴ラインＨ５は、「トリップオーバー」と呼ばれる「単純回転＋横滑り速度」型の横転に対応するもので、車両が横滑りする過程でタイヤが縁石等に衝突して発生するロールモーメントによりロール角速度ωが急激に増加して横転に至っている。
【００２２】
履歴ラインＨ６，Ｈ７は、「ターンオーバー」と呼ばれる「発散」型の横転に対応するものである。履歴ラインＨ６はダブルレーンチェンジでの横転を示すもので、最初のレーンチェンジで右にロールした車両が次のレーンチェンジで左にロールする過程でロール角θの絶対値が発散し、第３象限の敷居値ラインＳを越えて横転に至っている。履歴ラインＨ７はトリプルレーンチェンジでの横転を示すもので、最初のレーンチェンジで右にロールした車両が次のレーンチェンジで左にロールし、続くレーンチェンジで再度右にロールする過程でロール角θの絶対値が発散し、第１象限の敷居値ラインＳを越えて横転に至っている。
【００２３】
履歴ラインＨ８は、敷居値ラインＳを越える前にロール角θが原点に向かって収束するので、この場合には車両が横転に至ることはない。
【００２４】
図４は、車両の横転時に乗員の頭部を保護するエアカーテンを車室の内側面に沿って展開するための制御系を示すものである。
【００２５】
バッテリ１１および接地部１２間に、エアカーテンを展開するための高圧ガスを発生するインフレータ１３と、点火トランジスタ１４とが直列に接続される。電子制御ユニットＵからの指令で点火トランジスタ１４がＯＮするとインフレータ１３が点火して高圧ガスが発生し、この高圧ガスの供給を受けたエアカーテンが車室の内側面に沿って展開する。車両の横転可能性の有無を判定すべく、電子制御ユニットＵには、車体左右方向の加速度である横加速度Ｇｙを検出する横加速度センサ１５からの信号と、車両のロール角速度ωを検出するロール角速度センサ１６からの信号と、車両の横滑り速度Ｖｓを検出する横滑り速度センサ１７，１７からの信号とが入力される。
【００２６】
図４および図５に示すように、車体に固定した横加速度センサ１５はイグニッションスイッチをＯＮしたときの横加速度Ｇｙを出力する。イグニッションスイッチをＯＮしたとき車両は停止状態にあるため、車両の旋回に伴う遠心力に起因する横加速度を検出することなく、重力加速度Ｇ＝１の車体左右方向の成分だけを横加速度Ｇｙとして検出する。従って、前記横加速度Ｇｙを用いて、車両のロール角θの初期値θｉを、θｉ＝sin ^-1Ｇｙにより算出することができる。
【００２７】
以上のようにしてイグニッションスイッチをＯＮしたときの横加速度センサ１５の出力に基づいて車両のロール角θの初期値θｉが算出されると、この初期値θｉにロール角θの変動分を加算することにより車両のロール角θが算出される。即ち、イグニッションスイッチをＯＮした時点から、ロール角速度センサ１６が出力するロール角速度ωの積分値∫ωｄｔをロール角θの変動分として前記初期値θｉに加算することにより、車両のロール角θが算出される。
【００２８】
横加速度センサ１５は、車両の自由落下時には横加速度Ｇｙを検出できず、また車両の旋回に伴う遠心力に起因する横加速度を、重力加速度Ｇの車体左右方向の成分である横加速度Ｇｙと識別できずに誤検出してしまうというデメリットを持つが、この横加速度センサ１５が出力する横加速度ＧｙをイグニッションスイッチをＯＮした時点での車両のロール角θの初期値θｉの算出にだけ使用し、その後の車両のロール角θの算出にはロール角速度センサ１６が出力するロール角速度ωの積分値∫ωｄｔを使用することにより、上記デメリットを解消して正確なロール角θを算出することができる。
【００２９】
路面に対する車両の横滑り速度Ｖｓを検出する横滑り速度センサ１７，１７（図５参照）は、例えば非接触型の光学式センサから構成されるもので、実施例では検出精度を高めるために車体下面の左右に２個設けられている。
【００３０】
尚、車両の横滑り速度Ｖｓは横加速度センサ１５で検出した横加速度Ｇｙを積分しても得られるが、正確な横滑り速度Ｖｓが得られるのは車両が旋回していない場合に限られ、車両の旋回中には遠心力によって車両の横滑り速度Ｖｓの正確な検出が妨げられてしまう。なぜならば、例えば車両が横滑りせずに旋回している場合、横加速度センサ１５が旋回による遠心力を横加速度Ｇｙとして検出するため、恰も車両が横滑りしているように誤検出が行われてしまうからである。
【００３１】
而して、上述のようにして算出した車両のロール角θと、ロール角速度センサ１６が出力するロール角速度ωとが成す座標点の軌跡である履歴ラインを図６に示すマップ上に描き、その履歴ラインが敷居値ラインＳ，Ｓを原点側から反原点側に横切ったときに、車両が横転する可能性が有ると判定し、点火トランジスタ１４をＯＮしてエアカーテンのインフレータ１３を点火する。
【００３２】
ところで、車両が横滑りして左右一方のタイヤが縁石等に衝突したような場合に発生する「トリップオーバー」型の横転は、車両の横滑り速度Ｖｓが高いほど起こり易くなる。なぜならば、タイヤが高い横滑り速度Ｖｓで縁石に衝突するほど、この縁石を支点とするロールモーメントが大きくなるからである。従って、「トリップオーバー」型の横転可能性を判定する場合に、図３に示す二次元マップの敷居値ラインＳをそのまま使用すると、車両の横滑り速度Ｖｓが高い場合に横転可能性有りの判定が遅れる可能性がある。
【００３３】
そこで本実施例では、前記横滑り速度Ｖｓが車両の横転を助長する方向であるとき、つまり横滑り速度Ｖｓが車両が傾いた方向に発生しているとき、図６に矢印Ａで示すように、敷居値ラインＳ，Ｓを原点に近づく方向に移動させる。その結果、ロール角θおよびロール角速度ωの履歴ラインが敷居値ラインＳ，Ｓを横切り易くなり、車両の横滑り速度Ｖｓを考慮した一層正確な横転可能性の判定を行うことが可能となる。
【００３４】
一方、算出された横滑り速度Ｖｓが車両の横転を抑制する方向である場合には、図６に矢印Ｂで示すように、敷居値ラインＳ，Ｓを原点から遠ざかる方向に移動させることにより履歴ラインが敷居値ラインＳ，Ｓを横切り難くなり、車両の横滑り速度Ｖｓを考慮した一層正確な横転可能性の判定を行うことが可能となる。そして上記何れの場合にも、履歴ラインの移動量は検出された横滑り速度Ｖｓの大きさに応じて設定される。
【００３５】
尚、第１象限の敷居値ラインＳが原点から遠ざかる方向に移動するときには、第３象限の敷居値ラインＳは原点に近づく方向に移動し、第１象限の敷居値ラインＳが原点に近づく方向に移動するときには、第３象限の敷居値ラインＳは原点から遠ざかる方向に移動する。
【００３６】
上記作用を、図６および図７に基づいて更に説明する。
【００３７】
先ず、ステップＳ１で横加速度Ｇｙおよびロール角速度ωを読み込み、ステップＳ２で横加速度センサ１７，１７により検出した横滑り速度Ｖｓに応じてマップ上の敷居値ラインＳ，Ｓを確定する。敷居値ラインＳ，Ｓは、マップの縦軸の切片である臨界ロール角θＣＲＴと横軸の切片である臨界ロール角速度ωＣＲＴとが決まれば確定する。上述したように、本実施例では横滑り速度Ｖｓによって車両の横転が助長されるとき、臨界ロール角θＣＲＴおよび臨界ロール角速度ωＣＲＴが共に減少して敷居値ラインＳ，Ｓが原点に近づく方向に移動する。
【００３８】
臨界ロール角θＣＲＴおよび臨界ロール角速度ωＣＲＴが決まると、敷居値ラインＳ，Ｓの方程式は、
θ＝−（θＣＲＴ／ωＣＲＴ）ω±θＣＲＴ
で与えられる（図３参照）。
【００３９】
続いて、現在のロール角θ１およびロール角速度ω１の成す座標点Ｐが横転領域にあるか非横転領域にあるかを判定する。即ち、ステップＳ３で、上記敷居値ラインＳの方程式のωに現在のロール角速度ω１の値を代入して判定値θ２を算出する。判定値θ２は直線ω＝ω１と敷居値ラインＳとの交点Ｑのθ座標である。続くステップＳ４で、判定値θ２と現在のロール角θ１とを比較し、｜θ２｜＜｜θ１｜が成立していれば、ステップＳ５で現在のロール角θ１およびロール角速度ω１の成す座標点Ｐが横転領域にあると判定され、｜θ２｜＜｜θ１｜が成立しなければ、ステップＳ６で現在のロール角θ１およびロール角速度ω１の成す座標点Ｐが非横転領域にあると判定される。図６には、座標点Ｐが横転領域にある場合（｜θ２｜＜｜θ１｜）が示されている。
【００４０】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００４１】
例えば、実施例では車両の横転可能性の有無の判定をエアカーテンの展開制御に適用しているが、それをサイドエアバッグの展開制御や格納式ロールバーの展開制御等の他の用途に適用することができる。また車両のロール角θの初期値θｉを、重力加速度Ｇの車体上下方向の成分である上下加速度Ｇｚを用いて、θｉ＝cos ^-1Ｇｚにより算出することができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、車両のロール角およびロール角速度をパラメータとする二次元マップ上に設定した敷居値ラインが車両の横滑り速度に応じて変化するので、車両の横滑り速度により変化する横転可能性の変化を補償して一層正確な判定を行うことができる。この場合、特に横滑り速度が車両の横転を助長する方向である場合には敷居値ラインを原点側に移動させ、横滑り速度が車両の横転を抑制する方向である場合には敷居値ラインを反原点側に移動させるので、車両の横滑り速度を考慮した一層正確な横転可能性の判定を行うことが可能となる。
【００４３】
また請求項２の発明によれば、車両の横滑り速度を非接触型の光学式センサで検出するので、横加速度センサで検出した車両の横加速度を積分して横滑り速度を算出した場合に発生する誤差を回避して正確な横滑り速度を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両の横転の種類を示す図
【図２】ロール角θおよびロール角速度ωと車両の横転可能性との関係を説明する図
【図３】車両の横転可能性の有無を判定するためのマップ
【図４】エアカーテンの制御系のブロック図
【図５】横加速度度Ｇｙからロール角θの初期値θｉを算出する手法の説明図
【図６】横滑り速度Ｖｓに基づく敷居値ラインの移動を示す図
【図７】作用を説明するフローチャート
【符号の説明】
Ｓ敷居値ライン
θ ロール角
ω ロール角速度
Ｖｓ横滑り速度[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for determining whether or not a vehicle may roll over based on a roll angle and a roll angular velocity of the vehicle.
[0002]
[Prior art]
On a two-dimensional map with the roll angle and roll angular velocity of the vehicle as parameters, a rollover region is set where the roll angle and roll angular velocity are large (region away from the origin), and where the roll angle and roll angular velocity are small (origin) The vehicle can roll over when a non-rollover area is set in the area and the history line in which the actual roll angle and roll angular velocity detected by the sensor are plotted on the map enters the rollover area from the non-rollover area. Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-164985 discloses that an active roll bar is raised when it is determined that there is a property.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the main parameters governing the possibility of rollover of the vehicle are the roll angle and roll angular velocity, but there are other parameters that promote or suppress rollover of the vehicle. For example, when a vehicle slips, a tire may collide with a curb on a road and rollover may be promoted. However, in the above-mentioned conventional apparatus, since the side slip speed of the vehicle is not considered in the determination of the possibility of the vehicle rollover, there is a case where an accurate determination cannot be made.
[0004]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to further improve the determination accuracy when determining whether or not the vehicle may roll over based on the roll angle and the roll angular velocity of the vehicle. To do.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the invention described in claim 1, a threshold line is set on a two-dimensional map using the roll angle and roll angular velocity of the vehicle as parameters, and the actual roll angle of the vehicle and in the rollover determination method for a vehicle determines that the vehicle is likely to there rollover when the history line of the roll angular velocity crosses from non rollover region of origin side of the threshold line to rollover region of opposite home side, skidding of the vehicle When the speed is in a direction that promotes the rollover of the vehicle, the threshold line moves to the origin side, and when the side slip speed of the vehicle is in a direction to suppress the rollover of the vehicle, the threshold line is A vehicle rollover judging method is proposed in which the position of the threshold line on the two-dimensional map is changed in accordance with the side slip speed of the vehicle so as to move to the side .
[0006]
According to the above configuration, the threshold line set on the two-dimensional map using the roll angle and roll angular velocity of the vehicle as parameters changes according to the side slip velocity of the vehicle. A more accurate determination can be made by compensating for the change . In this case, the threshold value line is moved to the origin side particularly when the skid speed is in the direction of promoting the vehicle rollover, and the threshold line is set to the anti-origin when the skid speed is in the direction of suppressing the vehicle rollover. Therefore, it is possible to more accurately determine the possibility of the vehicle rollover.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, a vehicle rollover judging method is proposed in which the skid speed is detected by a non-contact optical sensor.
[0008]
According to the above configuration, since the side slip speed of the vehicle is detected by the non-contact type optical sensor, an error that occurs when the side slip speed is calculated by integrating the side acceleration of the vehicle detected by the side acceleration sensor is avoided. And accurate skid speed can be calculated.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below based on the embodiments of the present invention shown in the accompanying drawings.
[0010]
1 to 7 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a diagram showing types of rollover of a vehicle. FIG. 2 is a diagram for explaining the relationship between the roll angle .theta. And the roll angular velocity .omega. FIG. 3 is a map for determining whether or not the vehicle can roll over, FIG. 4 is a block diagram of an air curtain control system, and FIG. 5 is a method of calculating an initial value θi of the roll angle θ from the lateral acceleration Gy. FIG. 6 is a diagram showing the movement of the threshold value line based on the skid speed Vs, and FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation.
[0011]
FIG. 1 shows the type of rollover of a vehicle classified by cause. The types of rollover of a vehicle are classified into “simple rotation”, “simple rotation + skid speed” and “divergence” according to the vehicle behavior in the process of rollover. ”,“ Climbover ”and“ Fallover ”. A typical roll of the “simple rotation + slip speed” type is called “trip over”, and a typical roll of the “divergence” type is called “turn over”.
[0012]
“Flipover” is a rollover that occurs when one of the left and right wheels of a vehicle rides on an obstacle. “Climb over” is a rollover that occurs when a vehicle that has climbed on an obstacle at the bottom and the tire has lifted from the road surface falls down sideways. “Fallover” is a rollover that occurs when one of the left and right wheels of the vehicle steps off the shoulder. “Trip over” is a rollover caused by a roll moment with the curb as a fulcrum when the vehicle slips and one of the left and right tires collides with the curb. “Turnover” means that when the steering wheel is operated left and right alternately to perform a double lane change, a triple lane change, or to pass through an S-shaped road, When the natural vibration frequency is approached, the roll angle of the vehicle rolls off due to resonance.
[0013]
FIG. 2 shows a part of the two-dimensional map (first quadrant) for determining the possibility of rollover of the vehicle. The vertical axis roll angle θ corresponds to the right roll angle with a positive value (above the origin). A positive value (right side of the origin) of the roll angular velocity ω on the horizontal axis corresponds to the right roll angular velocity. In this two-dimensional map, a threshold value line S composed of a straight line descending to the right is set, and the origin side of the threshold value line S, that is, a region where the roll angle θ and the roll angular velocity ω are small is set as a non-rollover region. The opposite side of the line S, that is, the region where the roll angle θ and the roll angular velocity ω are large is defined as a rollover region. Then, when the history lines H1 to H3 of the actual roll angle θ and the roll angular velocity ω of the vehicle cross the threshold value line S from the non-rollover area on the origin side to the rollover area on the opposite origin side, it is determined that the vehicle may roll over. Is done.
[0014]
The history line H1 is a case where only the roll angle θ is slowly increased from the state where the roll angle θ and the roll angular velocity ω are both 0 (origin), while the roll angular velocity ω is kept substantially zero, and the threshold line S When the roll angle θ reaches the critical roll angle θCRT at the point a which is an intercept that intersects the vertical axis, it is determined that the vehicle may roll over. At this time, the center of gravity position CG of the vehicle is on a vertical line passing through the tire on the outer side in the roll direction, which is a fulcrum of rolling, and this state becomes a static stability limit for the rollover of the vehicle. The value of the critical roll angle θCRT varies depending on the shape of the vehicle and the loading state, but is generally about 50 °.
[0015]
Even if the roll angle θ is 0, the vehicle may roll over if a large roll angular velocity ω is applied. The roll angular velocity ω at this time is defined as a critical roll angular velocity ωCRT.
[0016]
If the vehicle has a roll angular velocity ω in the same direction as the roll angle θ, the roll angular velocity ω facilitates the rollover, and therefore rollover occurs even when the roll angle θ is smaller than the critical roll angle θCRT. Will do. For example, when the history line of the roll angle θ and the roll angular velocity ω is indicated by H2, it is determined that the vehicle may roll over at the point b where the history line H2 crosses the threshold value line S from the origin side to the non-origin side. . At this time, the roll angle θ is smaller than the critical roll angle θCRT.
[0017]
When the history line of the roll angle θ and the roll angular velocity ω is indicated by H3, the positive value of the roll angular velocity ω quickly changes from increasing to decreasing, and further, the hysteresis line H3 becomes the threshold value to shift to a negative value. It is determined that the vehicle does not cross the line S and therefore there is no possibility of the vehicle rolling over.
[0018]
FIG. 3 shows the entire two-dimensional map for determining the possibility of rollover of the vehicle. Two threshold value lines S and S are set in the first quadrant and the third quadrant, and these threshold value lines S and S are point-symmetric about the origin. No rollover region is set in the second quadrant where the roll angle θ is positive and the roll angular velocity ω is negative, and in the fourth quadrant where the roll angle θ is negative and the roll angular velocity ω is positive. This is because the rollover of the vehicle does not occur in a state where the roll angular velocity ω in the direction opposite to the direction is generated.
[0019]
FIG. 3 shows history lines H4 to H8 of the roll angle θ and the roll angular velocity ω corresponding to the various types of rollover described in FIG.
[0020]
The history line H4 corresponds to a “simple rotation” type rollover such as “flipover”, “crimeover”, “fallover”, etc., and the absolute value of the roll angle θ and the absolute value of the roll angular velocity ω are simply Increased and overturned.
[0021]
The history line H5 corresponds to a “simple rotation + slip speed” type rollover called “trip over”, and the roll angular velocity ω is caused by the roll moment generated by the tire colliding with the curb or the like in the process of the vehicle slipping. It has increased rapidly and has turned over.
[0022]
The history lines H6 and H7 correspond to a “divergence” type rollover called “turnover”. The history line H6 indicates a rollover in a double lane change, and the absolute value of the roll angle θ diverges in the process in which the vehicle rolled to the right in the first lane change rolls to the left in the next lane change. It has overturned beyond the threshold line S. The history line H7 indicates a rollover at a triple lane change. A vehicle that rolls to the right at the first lane change rolls to the left at the next lane change and then rolls to the right at the next lane change. The absolute value of diverges and rolls over the threshold line S in the first quadrant.
[0023]
Since the roll angle θ converges toward the origin before the history line H8 exceeds the threshold value line S, in this case, the vehicle does not roll over.
[0024]
FIG. 4 shows a control system for deploying an air curtain that protects the head of an occupant along the inner side surface of the passenger compartment when the vehicle rolls over.
[0025]
An inflator 13 that generates high-pressure gas for deploying the air curtain and an ignition transistor 14 are connected in series between the battery 11 and the grounding unit 12. When the ignition transistor 14 is turned on in response to a command from the electronic control unit U, the inflator 13 is ignited to generate high-pressure gas, and the air curtain that is supplied with the high-pressure gas is developed along the inner side surface of the passenger compartment. In order to determine whether or not the vehicle can roll over, the electronic control unit U includes a signal from the lateral acceleration sensor 15 that detects the lateral acceleration Gy that is the acceleration in the lateral direction of the vehicle body, and a roll that detects the roll angular velocity ω of the vehicle. A signal from the angular velocity sensor 16 and a signal from the sideslip velocity sensors 17 and 17 for detecting the side slip velocity Vs of the vehicle are input.
[0026]
As shown in FIGS. 4 and 5, the lateral acceleration sensor 15 fixed to the vehicle body outputs the lateral acceleration Gy when the ignition switch is turned on. Since the vehicle is stopped when the ignition switch is turned on, only the lateral component of gravity acceleration G = 1 is detected as the lateral acceleration Gy without detecting the lateral acceleration caused by the centrifugal force accompanying the turning of the vehicle. To do. Therefore, the initial value θi of the roll angle θ of the vehicle can be calculated by θi = sin ⁻¹ Gy using the lateral acceleration Gy.
[0027]
When the initial value θi of the vehicle roll angle θ is calculated based on the output of the lateral acceleration sensor 15 when the ignition switch is turned on as described above, the variation of the roll angle θ is added to the initial value θi. Thus, the roll angle θ of the vehicle is calculated. That is, the roll angle θ of the vehicle is calculated by adding the integral value ∫ωdt of the roll angular velocity ω output from the roll angular velocity sensor 16 to the initial value θi as the fluctuation amount of the roll angle θ from the time when the ignition switch is turned on. Is done.
[0028]
The lateral acceleration sensor 15 cannot detect the lateral acceleration Gy at the time of free fall of the vehicle, and distinguishes the lateral acceleration caused by the centrifugal force accompanying the turning of the vehicle from the lateral acceleration Gy that is a lateral component of the gravitational acceleration G. Although it has a demerit that it cannot be detected erroneously, the lateral acceleration Gy output by the lateral acceleration sensor 15 is used only for calculating the initial value θi of the roll angle θ of the vehicle when the ignition switch is turned on. The roll angle θ of the vehicle thereafter can be calculated by using the integral value ∫ωdt of the roll angular velocity ω output by the roll angular velocity sensor 16 to eliminate the above disadvantages and calculating the accurate roll angle θ.
[0029]
The skid speed sensors 17 and 17 (see FIG. 5) for detecting the skid speed Vs of the vehicle with respect to the road surface are composed of, for example, non-contact type optical sensors. In the embodiment, in order to increase detection accuracy, Two are provided on the left and right.
[0030]
The side slip speed Vs of the vehicle can be obtained by integrating the side acceleration Gy detected by the side acceleration sensor 15, but an accurate side slip speed Vs can be obtained only when the vehicle is not turning, During turning, accurate detection of the side slip velocity Vs of the vehicle is hindered by centrifugal force. This is because, for example, when the vehicle is turning without skidding, the lateral acceleration sensor 15 detects the centrifugal force caused by the turning as the lateral acceleration Gy, so that false detection is performed as if the vehicle is skidding. Because.
[0031]
Thus, a history line that is a locus of coordinate points formed by the roll angle θ of the vehicle calculated as described above and the roll angular velocity ω output from the roll angular velocity sensor 16 is drawn on the map shown in FIG. When the history line crosses the threshold value lines S, S from the origin side to the non-origin side, it is determined that the vehicle may roll over, and the ignition transistor 14 is turned on to ignite the air curtain inflator 13.
[0032]
By the way, the “trip over” type rollover that occurs when the vehicle skids and one of the left and right tires collides with a curb or the like is more likely to occur as the skid speed Vs of the vehicle increases. This is because the roll moment about the curb increases as the tire collides with the curb at a higher skid speed Vs. Therefore, when determining the tripping possibility of the “trip over” type, if the threshold value line S of the two-dimensional map shown in FIG. 3 is used as it is, it is determined that there is a possibility of rollover when the side slip speed Vs of the vehicle is high. There is a possibility of being late.
[0033]
Therefore, in the present embodiment, when the skid speed Vs is a direction that promotes the rollover of the vehicle, that is, when the skid speed Vs is generated in the direction in which the vehicle is tilted, as shown by an arrow A in FIG. The value lines S and S are moved in a direction approaching the origin. As a result, the history line of the roll angle θ and the roll angular velocity ω easily crosses the threshold value lines S and S, and it becomes possible to perform more accurate rollover determination in consideration of the side slip velocity Vs of the vehicle.
[0034]
On the other hand, when the calculated skid speed Vs is in a direction to suppress the vehicle rollover, the threshold line S, S is moved in the direction away from the origin as shown by an arrow B in FIG. However, it becomes difficult to cross the threshold value lines S and S, and it is possible to more accurately determine the possibility of rollover in consideration of the skid speed Vs of the vehicle. In any of the above cases, the movement amount of the history line is set according to the magnitude of the detected skid speed Vs.
[0035]
When the threshold value line S in the first quadrant moves away from the origin, the threshold value line S in the third quadrant moves in a direction closer to the origin, and the threshold value line S in the first quadrant approaches the origin. , The threshold value line S in the third quadrant moves away from the origin.
[0036]
The above operation will be further described with reference to FIGS.
[0037]
First, the lateral acceleration Gy and the roll angular velocity ω are read in step S1, and the threshold value lines S and S on the map are determined according to the skid velocity Vs detected by the lateral acceleration sensors 17 and 17 in step S2. The threshold lines S and S are determined when the critical roll angle θCRT, which is the intercept of the vertical axis of the map, and the critical roll angular velocity ωCRT, which is the intercept of the horizontal axis, are determined. As described above, in the present embodiment, when the rollover of the vehicle is promoted by the skid speed Vs, both the critical roll angle θCRT and the critical roll angular speed ωCRT are decreased and the threshold lines S and S move in the direction approaching the origin. .
[0038]
When the critical roll angle θCRT and the critical roll angular velocity ωCRT are determined, the equation of the threshold lines S and S is
θ = − (θCRT / ωCRT) ω ± θCRT
(See FIG. 3).
[0039]
Subsequently, it is determined whether the coordinate point P formed by the current roll angle θ1 and the roll angular velocity ω1 is in the rollover region or the non-rollover region. That is, in step S3, the determination value θ2 is calculated by substituting the current value of the roll angular velocity ω1 into ω of the threshold value line S equation. The determination value θ2 is the θ coordinate of the intersection point Q between the straight line ω = ω1 and the threshold value line S. In subsequent step S4, the determination value θ2 is compared with the current roll angle θ1, and if | θ2 | <| θ1 | is satisfied, the coordinate point P formed by the current roll angle θ1 and the roll angular velocity ω1 is satisfied in step S5. If | θ2 | <| θ1 | is not satisfied, it is determined in step S6 that the coordinate point P formed by the current roll angle θ1 and the roll angular velocity ω1 is in the non-rollover region. FIG. 6 shows the case where the coordinate point P is in the rollover region (| θ2 | <| θ1 |).
[0040]
Although the embodiments of the present invention have been described above, various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
[0041]
For example, in the embodiment, the determination of the possibility of rollover of the vehicle is applied to the deployment control of the air curtain, but it is applied to other uses such as the deployment control of the side airbag and the deployment control of the retractable roll bar. can do. Further, the initial value θi of the roll angle θ of the vehicle can be calculated by θi = cos ⁻¹ Gz using the vertical acceleration Gz that is a component of the gravitational acceleration G in the vertical direction of the vehicle body.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the threshold line set on the two-dimensional map using the roll angle and roll angular velocity of the vehicle as parameters changes according to the skid speed of the vehicle. It is possible to make a more accurate determination by compensating for the change in the possibility of rollover that changes depending on the side slip velocity . In this case, the threshold value line is moved to the origin side particularly when the skid speed is in the direction of promoting the vehicle rollover, and the threshold line is set to the anti-origin when the skid speed is in the direction of suppressing the vehicle rollover. Therefore, it is possible to more accurately determine the possibility of rollover in consideration of the side slip speed of the vehicle.
[0043]
Further, according to the invention of claim 2, since the side slip speed of the vehicle is detected by the non-contact type optical sensor, the side slip speed is calculated by integrating the side acceleration of the vehicle detected by the side acceleration sensor. An accurate skid speed can be calculated while avoiding errors.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing the types of rollover of a vehicle. FIG. 2 is a diagram illustrating the relationship between a roll angle θ and a roll angular velocity ω and the possibility of rollover of the vehicle. Map for Air Curtain [FIG. 4] Block diagram of air curtain control system [FIG. 5] Explanatory diagram of method for calculating initial value θi of roll angle θ from lateral acceleration degree Gy [FIG. 6] Threshold value line based on skid velocity Vs [Fig. 7] Flow chart explaining the operation [Explanation of symbols]
S threshold line θ roll angle ω roll angular velocity Vs skid velocity

Claims

A threshold line (S) is set on a two-dimensional map using the vehicle roll angle (θ) and roll angular velocity (ω) as parameters, and the actual roll angle (θ) and roll angular velocity (ω) history lines of the vehicle are set. In the vehicle rollover determination method for determining that the vehicle may roll over when the vehicle crosses from the non-rollover region on the origin side of the threshold value line (S) to the rollover region on the opposite origin side,
The direction in which the threshold value line (S) moves to the origin side when the side slip speed (Vs) of the vehicle is in the direction of promoting the rollover of the vehicle, and the side slip speed (Vs) of the vehicle suppresses the rollover of the vehicle. the threshold line (S) is to move to the opposite home side, the position is changed according to side-slip velocity of the vehicle (Vs) of the threshold line on the two-dimensional map (S) in the case where characterized in that, the rollover judgment method for a vehicle.

2. The vehicle rollover judging method according to claim 1, wherein the skid velocity (Vs) is detected by a non-contact optical sensor.