CN118144787A - 驾驶辅助装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种驾驶辅助装置,其向驾驶员提示防止在转弯时超过轮胎力极限的驾驶操作。驾驶辅助装置具备:转弯内前轮轮胎力富余度计算部(151),其在车辆转弯时分别推定转弯内前轮的轮胎力极限和轮胎力当前值,并且根据轮胎力极限和轮胎力当前值计算出轮胎力富余度;驾驶操作指示输出部(152),其与转弯内前轮的轮胎力富余度的降低对应地,输出使轮胎力富余度恢复的驾驶操作指示;以及信息提示部(160),其向驾驶员提示驾驶操作指示输出部输出的与驾驶操作指示相关的信息。
Description
技术领域
本发明涉及一种向车辆的驾驶员提示不超过轮胎力极限的驾驶操作的驾驶辅助装置。
背景技术
作为与行驶中的车辆的轮胎的状态推定、以及基于推定结果的控制等相关的技术,例如,在专利文献1中记载了如下内容:在用于瞬间识别转弯力的控制状况的转弯行为显示装置中,使横摆力矩显示部的从基准部朝向转弯方向的格(segment)的显示数量根据转弯外轮与转弯内轮之间的扭矩的相对差而以圆弧状态进行增减,能够直观地目视确认车辆的转弯行为的控制状况。
在专利文献2中记载了,在提示由用户的驾驶操作所产生的制动力驱动力的富余程度的信息提示装置等中,执行以下提示控制功能:基于车辆信息而对车辆的制动力驱动力和基准制动力驱动力进行计算,求出制动力驱动力相对于基准制动力驱动力的富余度,并提示计算出的富余度。
在专利文献3中记载了,在推定表示针对车轮的横向的轮胎力的程度的抓地度的车辆的抓地度推定装置中,基于转向扭矩或转向力来推定前轮的自回正扭矩,并且基于车辆状态量来推定前轮的侧向力或滑移角,基于自回正扭矩相对于侧向力或滑移角的变化来推定前轮的抓地度。
另外,记载了在抓地度小于预定值的情况下,利用指示器或者发出声音的单元向驾驶员进行报告,并且输出减缓加速操作或者催促制动操作的声音。
在专利文献4中记载了,在四轮驱动车的控制装置中,具备:轮胎摩擦力使用率运算单元,其针对各车轮运算前后力、横向力的合成力相对于轮胎摩擦圆的大小的比例即轮胎摩擦力使用率;以及制动力驱动力调节控制单元,其调节作用于各车轮的驱动力或制动力,在某一车轮的轮胎摩擦力使用率超过阈值时,抑制该车轮的驱动力或制动力的上升,并且使基于驾驶员的驾驶操作的状况而被选择的其他车轮的驱动力或制动力上升。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-029181号公报
专利文献2:日本特开2010-173452号公报
专利文献3:日本特开2003-312465号公报
专利文献4:日本特开2019-217838号公报
发明内容
技术问题
在上述专利文献1所记载的技术中,即使向驾驶员提示关于转弯外轮与转弯内轮的扭矩的相对差的信息,驾驶员也无法理解基于该信息应该进行什么样的操作。
另外,在专利文献2所记载的技术中,由于提示驱动轮的平均的轮胎力富余度,因此不提示各个车轮的轮胎力富余度。特别是,在转弯中,转弯内前轮在4个车轮中轮胎偏离角最大,并且接地载荷由于车身的载荷移动而减少,因此具有轮胎力提前达到极限的倾向。但是,在专利文献2的技术中,驾驶员无法获知转弯内前轮固有的轮胎力富余度,考虑即使在未超过所提示的轮胎力极限的情况下,也在转弯内前轮发生滑移的状况。
在专利文献3所记载的技术中,也基于自回正扭矩一并求出左右前轮的抓地度,因此与专利文献2同样地,无法适当地向驾驶员提示转弯内前轮的状态。
鉴于上述问题,本发明的课题在于提供一种向驾驶员提示防止在转弯时超过轮胎力极限的驾驶操作的驾驶辅助装置。
技术方案
为了解决上述课题,本发明的一个方式的驾驶辅助装置的特征在于,具备:转弯内前轮轮胎力富余度计算部,其在车辆转弯时分别推定转弯内前轮的轮胎力极限和轮胎力当前值,并且根据所述轮胎力极限和所述轮胎力当前值计算出轮胎力富余度;驾驶操作指示输出部,其与所述转弯内前轮的轮胎力富余度的降低对应地,输出使所述轮胎力富余度恢复的驾驶操作指示;以及信息提示部,其将所述驾驶操作指示输出部输出的与所述驾驶操作指示相关的信息提示给驾驶员。
由此,在转弯时轮胎力富余度最严峻的转弯内前轮的轮胎力富余度降低时(轮胎力接近极限时),对驾驶员提示驾驶操作指示以使得恢复轮胎力富余度,由此,能够防止转弯内前轮的轮胎力富余度进一步降低而轮胎力当前值达到轮胎力极限,车辆发生不稳定的行为。
另外,本发明的另一方式的驾驶辅助装置的特征在于,具备:转弯内前轮轮胎力富余度计算部,其在第一车辆转弯时分别推定转弯内前轮的轮胎力极限和轮胎力当前值,并且根据所述轮胎力极限和所述轮胎力当前值计算出轮胎力富余度;驾驶操作指示输出部,其与所述转弯内前轮的轮胎力富余度的降低对应地,输出使所述轮胎力富余度恢复的驾驶操作指示;以及信息提示部,其将所述驾驶操作指示输出部输出的与所述驾驶操作指示相关的信息提示给跟在所述第一车辆后行驶的第二车辆的驾驶员。
由此,在第一车辆(前行车辆)中转弯内前轮的轮胎力富余度降低的情况下,在后续行驶的第二车辆(后续车辆)中也发生同样的状况的可能性高,因此,通过对第二车辆的驾驶员提示与使轮胎力富余度恢复的驾驶操作指示相关的信息,从而能够将在第二车辆中转弯内前轮的轮胎力超过轮胎力极限的情况防患于未然。
在本发明中,所述信息提示部能够构成为,将与所述转弯内前轮的所述轮胎力富余度相关的信息以及与所述驾驶操作相关的信息一起提示给所述驾驶员。
由此,通过提示与驾驶操作指示相关的信息以及与轮胎力富余度相关的信息,从而能够在提示与驾驶操作指示相关的信息之前事先察觉到轮胎力富余度窘迫的情况。
在本发明中,所述驾驶操作指示输出部能够构成为,与所述转弯内前轮的轮胎力富余度的降低对应地,输出包括驱动力的降低、制动力的增加、前轮转向角的减小中的至少一个在内的驾驶操作指示。
由此,能够通过由驱动力的降低、前轮转向角的减小所引起的轮胎力当前值的降低、伴随着车辆的减速的转弯向心加速度的降低(轮胎横向力的降低),使轮胎力富余度适当地恢复(增加)。
在本发明中,所述驾驶辅助装置能够构成为,具备转弯外前轮轮胎力富余度计算部,所述转弯外前轮轮胎力富余度计算部在车辆转弯时分别推定转弯外前轮的轮胎力极限和轮胎力当前值,并且根据所述轮胎力极限与所述轮胎力当前值之差计算出轮胎力富余度,所述驾驶操作指示输出部使在所述转弯内前轮的轮胎力富余度降低时所输出的驾驶操作指示的内容与所述转弯外前轮的轮胎力富余度的降低状态对应地变化。
由此,通过与轮胎力富余度是仅在转弯内前轮窘迫,还是同时在转弯外前轮也窘迫来提示适当的驾驶操作指示,从而能够将各车轮的轮胎力富余度保持为适当的状态,防止车辆成为不稳定的状态。
技术效果
如上所述,根据本发明,能够提供一种向驾驶员提示防止在转弯时超过轮胎力极限的驾驶操作的驾驶辅助装置。
附图说明
图1是示意性地示出具有应用了本发明的驾驶辅助装置的第一实施方式的车辆的构成的图。
图2是示出轮胎的轮胎力极限与轮胎力当前值之间的关系的一例的图。
图3是示出根据主缸液压求出制动液压的映射的一例的图。
图4是示出轮胎的速度、路面的速度、侧滑角之间的关系的图。
图5是示出轮胎的滑移率与制动力驱动力之间的相关性的一例的图。
图6是示出制动力驱动力除以接地荷载而得到的一般的μ-s特性的图。
图7是示出利用轮胎模型估算转弯时的制动刚度(驱动刚度)的例子的图,并且示出干燥路面的例子。
图8是示出利用轮胎模型估算转弯时的制动刚度(驱动刚度)的例子的图,并且示出湿润路面的例子。
图9是示出变矩器的扭矩比特性的一例的图。
图10是示意性地示出车辆由于加速而呈现出车头上扬的俯仰行为的情况下的状态的图。
图11是示出四轮汽车的等效的两轮模型的一例的图。
图12是示出驱动刚度除以轮胎接地载荷而得到的值与轮胎侧滑角之间的相关性的图。
图13是示出分动离合器的前后轴的实际转速差的测定结果的一例的图。
图14是示出第一实施方式中的驱动力推定处理的流程图。
图15是示出第一实施方式的驾驶辅助装置中的轮胎力富余度的计算动作的流程图。
图16是示出驾驶辅助控制单元中的驾驶操作指示输出动作的流程图。
图17是示出第一实施方式的驾驶辅助装置中的图像显示的一例的图。
图18是示出第一实施方式的驾驶辅助装置中的图像显示的另一例的图。
图19是示出第一实施方式的驾驶辅助装置中的图像显示的另一例的图。
图20是示出第一实施方式的驾驶辅助装置中的图像显示的另一例的图。
图21是示意性地示出应用了本发明的驾驶辅助装置的第二实施方式的***构成的图。
符号说明
1:车辆
FW:前轮
RW:后轮
10:发动机
20:变速器
21:变矩器
30:前轮驱动力传递机构
31:驱动齿轮
32:从动齿轮
33:小齿轮轴
34:前差速器
35:前驱动轴
40:分动离合器
50:后轮驱动力传递机构
51:传动轴
52:后差速器
53:后驱动轴
110:发动机控制单元
120:变速器控制单元
130:驱动力分配控制单元
131:车速传感器
132:车速传感器
133:转向角传感器
134:加速度传感器
135:横摆率传感器
140:分动离合器驱动部
150:驾驶辅助控制单元
151:轮胎力富余度计算部
152:驾驶操作指示输出部
160:显示装置
V1:前行车辆
V2:后续车辆
S:服务器
具体实施方式
<第一实施方式>
以下,对应用了本发明的驾驶辅助装置的第一实施方式进行说明。
作为一例,第一实施方式的驾驶辅助装置设置于驱动左右前轮和左右后轮的四轮驱动的乘用车等汽车。
驾驶辅助装置计算车辆转弯时的左右前轮的轮胎力富余度,并根据转弯内前轮的轮胎力富余度的降低,对驾驶员进行能够恢复轮胎力富余度的驾驶操作指示的提示等。
图1是示意性地示出设置有第一实施方式的驾驶辅助装置的车辆的构成的图。
车辆1具有左右一对的前轮FW和后轮RW、发动机10、变速器20、前轮驱动力传递机构30、分动离合器40、后轮驱动力传递机构50、发动机控制单元110、变速器控制单元120、驱动力分配控制单元130、分动离合器驱动部140、驾驶辅助控制单元150、显示装置160等。
发动机10是车辆的行驶用动力源。
作为发动机10,例如能够使用四冲程汽油发动机。
应予说明,车辆1的行驶用动力源不限于发动机10,也可以构成为具有发动机10以及电动发电机的发动机-电混合动力***、或仅具有电动发电机。
变速器20具备以预定的变速比对发动机10的输出轴的转速进行减速或增速的变速机构部。
作为变速机构部,能够构成为具有例如链式、带式等CVT变速机构、多个行星齿轮组等。
在发动机10与变速器20之间设置有变矩器21。
变矩器21是作为能够从车速零起步的起步设备而发挥功能的流体接头。
在变矩器21设置有在预定的条件下约束输入部(叶轮)与输出部(涡轮)之间的相对旋转的锁止离合器。
前轮驱动力传递机构30是将变速器20的输出轴的旋转传递到左右的前轮FW的动力传递机构。
前轮驱动力传递机构30具有驱动齿轮31、从动齿轮32、小齿轮轴33、前差速器34、前驱动轴35等。
驱动齿轮31、从动齿轮32是设置于平行轴的一对斜齿轮。
驱动齿轮31与变速器20的输出轴直接连结。
从动齿轮32设置于小齿轮轴33。
小齿轮轴33是将从变速器20经由驱动齿轮31、从动齿轮32传递的扭矩传递到前差速器34的旋转轴。
在小齿轮轴33设置有小齿轮,该小齿轮向设置于前差速器34的外周部分的未图示的齿圈传递驱动力。
小齿轮轴33的小齿轮和前差速器34的齿圈作为最终减速装置而发挥功能。
前差速器34是将从小齿轮轴33传递的驱动力传递到左右的前驱动轴35,并且将左右的前轮FW的转速差抵消的差动机构。
前驱动轴35是从前差速器34向左右的前轮FW传递驱动力的旋转轴。
为了跟随悬架的行程和前轮FW的转向,在前驱动轴35设置有变换旋转方向的万向节等。
分动离合器40是设置在变速器20的输出轴与后轮驱动力传递机构50的传动轴51的前端部之间的联接元件。
分动离合器40具有能够通过约束力的调整来改变从变速器20的输出轴向传动轴51传递的扭矩的液压式或电磁式等的湿式多片离合器。
分动离合器40能够使连接于变速器20的输出轴的前轴与连接于传动轴51的前端部的后轴之间的约束力在从锁止状态(直接连结状态)到除了不可避免地产生的摩擦以外不进行扭矩传递的自由状态(释放状态)之间连续地变化。
前轮驱动力传递机构30的驱动齿轮31、从动齿轮、小齿轮轴33、前差速器34以及分动离合器40收纳于作为与变速器20共用的壳体的未图示的变速箱的内部。
后轮驱动力传递机构50是将经由分动离合器40传递的变速器20的输出轴的旋转传递到左右的后轮RW的动力传递机构。
后轮驱动力传递机构50具有传动轴51、后差速器52、后驱动轴53等。
传动轴51是从分动离合器40的后轴向后差速器52传递驱动力的旋转轴。
后差速器52是将从传动轴51传递的驱动力传递到左右的后驱动轴53,并且将左右的后轮RW的转速差抵消的差动机构。
在后差速器52设置有最终减速装置,该最终减速装置以预定的最终减速比对传动轴51的转速进行减速并将其传递到后驱动轴53。
后驱动轴53是从后差速器52向左右的后轮RW传递驱动力的旋转轴。
为了跟随悬架的行程,在后驱动轴53设置有变换旋转方向的万向节等。
发动机控制单元110是集中控制发动机10及其辅机类的装置。
发动机控制单元110根据例如驾驶员的油门操作量等设定请求扭矩,并以发动机10实际产生的扭矩(实际扭矩)与请求扭矩一致的方式控制发动机10的输出。
发动机控制单元110将发动机10的实际扭矩的推定值(通常与请求扭矩一致)传递到驱动力分配控制单元130。
变速器控制单元120是集中控制变速器20及其辅机类的装置。
变速器控制单元120具有控制变速器20中的变速比、变矩器21中的锁止离合器的接合力的功能。
变速器控制单元120将变速器20的变速比、以及在变矩器21产生扭矩放大作用的情况下与扭矩比相关的信息传递到驱动力分配控制单元130。
驱动力分配控制单元130是通过经由分动离合器驱动部140控制分动离合器40的接合力来控制前后轴的驱动力分配的装置。
驱动力分配控制单元130根据当前的车辆1的行驶状态(例如,加减速状态、转弯状态等)来设定前后驱动力分配的目标值,并且根据该目标值来控制分动离合器40的接合力。
另外,驱动力分配控制单元130具有作为在实际时间推定当前的前轮FW、后轮RW的驱动力的驱动力推定装置的功能。将在后面对该功能进行详细说明。
在驱动力分配控制单元130连接有车速传感器131、车速传感器132、转向角传感器133、加速度传感器134、横摆率传感器135等。
车速传感器131、车速传感器132是分别输出与前轮FW、后轮RW的转速(角速度)对应的车速信号的传感器。
车速传感器131、车速传感器132设置于将前轮FW、后轮RW支承为能够旋转的轮毂部。
车速传感器131、车速传感器132分别设置于左右的前轮FW、后轮RW。
转向角传感器133是检测作为驾驶员进行转向操作的转向装置的输入部件的方向盘的角度位置(方向盘角θH)的传感器。
驱动力分配控制单元130能够基于转向角传感器133检测出的方向盘角θH、以及未图示的转向齿轮箱的齿轮比(常数)n来运算前轮FW的转向角。
加速度传感器134是检测作用于车身的前后方向和左右方向(车宽方向)的加速度的传感器。
横摆率传感器135是对作为车身绕铅垂轴的自转速度的横摆率进行检测的传感器。
发动机控制单元110、变速器控制单元120、驱动力分配控制单元130以及后述的驾驶辅助控制单元150例如能够构成为具有CPU等信息处理部、RAM、ROM等存储部、输入输出接口以及将它们连接的总线等的微型计算机。
发动机控制单元110、变速器控制单元120、驱动力分配控制单元130、驾驶辅助控制单元150以能够经由例如CAN通信***等车载LAN或者直接通信的方式连接。
分动离合器驱动部140是控制分动离合器40的接合力的装置。
例如,在分动离合器40为液压式的情况下,分动离合器驱动部140具有对在分动离合器40中成为接合力的产生源的液压进行调整的功能。
分动离合器驱动部140具备调压阀,该调压阀对从设置于变速器20的未图示的油泵供给的液压进行调压并将其供给到分动离合器40。
分动离合器驱动部140根据来自驱动力分配控制单元130的指示值来控制分动离合器40的液压,从而控制分动离合器40的约束力(传递扭矩)。
驾驶辅助控制单元150具有轮胎力富余度计算部151、驾驶操作指示输出部152等。
轮胎力富余度计算部151根据从其他单元等获取到的与车辆的行驶状态相关的信息,计算左右前轮的轮胎的轮胎力(轮胎产生力、抓地力)极限、轮胎力当前值以及轮胎力富余度。
轮胎力富余度计算部151作为本发明的转弯内前轮轮胎力富余度计算部、转弯外前轮轮胎力富余度计算部而发挥功能。
驾驶操作指示输出部152主要根据转弯内前轮的轮胎力富余度的降低,输出使轮胎力富余度恢复(增加轮胎力富余度)的驾驶操作指示。
在后面对这些功能进行详细说明。
显示装置160是将驾驶辅助控制单元150输出的与驾驶操作指示相关的信息等提示给车辆的驾驶员的例如图像显示装置。
显示装置160作为本发明的信息提示部而发挥功能。
将在后面对显示装置160中的具体的显示方式进行详细说明。
以下,对轮胎力富余度计算部151中的轮胎的轮胎力极限、轮胎力富余度的计算方法进行说明。
<计算轮胎力极限>
轮胎的轮胎力极限成为最大的制动力驱动力Fmax,并基于库仑的摩擦定律,使用以下的式1而计算出该轮胎的轮胎力极限。
Fmax=μWg (式1)
其中,W:施加于转弯内前轮的载荷,利用以下的式2、式3对转弯中的横向的载荷移动量ΔWy、前后方向的载荷移动量ΔWx进行校正。
【数学式1】
【数学式2】
横向加速度
WS:车辆重量
df:前轮轮距
hS:车身重心点与侧倾轴间距离
hg:重心高度
hf:前轮悬架的侧倾中心高度
l:轴距
lf:重心点与前轮轴的距离
lr:重心点与后轮轴的距离
Kφf:前轮悬架的侧倾刚性
Kφr:后轮悬架的侧倾刚性
<轮胎力富余度>
通过从1中减去当前轮胎所产生的力即轮胎力当前值F除以上述轮胎力极限Fmax而得到的值来计算轮胎力富余度。
轮胎力富余度能够取0至1的值,并且接近0表示轮胎力窘迫(接近极限)。
根据前后制动力驱动力Fx和横向力Fy,使用以下的式4而计算出轮胎力当前值F。
【数学式3】
在此,前后制动力驱动力Fx是制动力与驱动力之和。
能够根据后述的轮胎偏离角(slip angle)和转向力来计算横向力Fy。
图2是示出轮胎的轮胎力极限与轮胎力当前值之间的关系的一例的图。
在图2中,横轴表示前后力(右侧为驱动侧,左侧为制动侧),纵轴表示横向力(上方为左侧,下方为右侧)。
最大制动力驱动力Fmax能够表现为具有大致恒定的半径的所谓的摩擦圆。
轮胎力当前值F是前后制动力驱动力Fx与横向力Fy的矢量和,不能超过最大制动力驱动力Fmax。
<计算制动力>
如果将轮胎的前后的制动力设为Fb,则以下的式5成立。
【数学式4】
BPf:前轮制动压
DWf:前轮轮缸半径
BFf:前轮制动因子
DRf:前轮制动盘半径
Wrf:前轮轮胎半径
能够根据主缸液压,根据预先设定的特性映射求出前轮制动压。
图3是示出根据主缸液压求出制动液压的映射的一例的图。
在图3中,横轴表示主缸液压,纵轴表示制动液压(前后轮的轮缸液压)。
在此,制动因子是表示制动输入与输出之比的系数,由制动块、制动盘所使用的摩擦材料和制动形式确定。
制动因子通常在盘式制动器中为0.6至0.9左右,在鼓式制动器中为1.5至8左右。
<计算驱动力>
为了防止车轮锁止时(VB=0)、从零起步(VR=0)时的除以零运算,如以下的式6那样定义轮胎的滑移率。
【数学式5】
λ:滑移率
VR:路面的速度=Vf_free、Vr_free
VB:轮胎基部的接地面内的平均速度
α:轮胎的侧滑角(slip angle)
图4是表示轮胎的速度、路面的速度、侧滑角之间的关系的图,并示出自由滚动时的轮胎的速度与路面的速度之间的关系。
图4的(a)示出驱动时的状态,图4的(b)示出制动时的状态。
在此,胎面基部的接地面内的平均速度VB由以下的式7表示。
VB=r·ω (式7)
r:轮胎的滚动半径
ω:旋转角速度
轮胎的制动力驱动力F能够由以下的式8表示。
F=Kx·λ (式8)
Kx:轮胎的制动刚度
λ:滑移率
图5是示出轮胎的滑移率与制动力驱动力之间的相关性的一例的图。
在图5中,横轴表示滑移率,纵轴表示制动力或驱动力。
在图5中,在滑移率比较小的区域,制动力驱动力相对于滑移率大致成比例地增加。这样的区域中的斜率成为制动刚度Kx。
轮胎的接地宽度w、接地长度l能够由以下的式9、式10表示。
【数学式6】
w:接地宽度
w0:接地载荷Fz0时的接地宽度
l:接地长度
l0:接地载荷Fz0时的接地长度
Fz:接地载荷
如果利用轮胎结构的模型进行考虑,则制动刚度(与驱动刚度大致一致)与接地长度的2次方×接地宽度成比例,因此,与接地载荷的l1/4次方(作为1次方来处理也没有特别的问题)成比例。
图6是示出制动力驱动力除以接地荷载而得到的一般的μ-s特性的图。
横轴表示滑移率,纵轴表示摩擦系数。
如此,可知制动刚度(驱动刚度)与接地载荷的变化无关而为大致恒定。
图7、图8是示出利用轮胎模型估算转弯时的制动刚度(驱动刚度)的例子的图。
图7示出路面μ=1.0(相当于干燥铺装路面)的例子,图8示出路面μ=0.65(相当于湿润铺装路面)的例子。
根据这些图可知,轮胎的侧滑角α=0时的制动刚度(驱动刚度)Kx(滑移率λ=0时的制动力驱动力相对于滑移率的梯度)由轮胎结构的特性来确定,因此虽然不依赖于路面μ,但与伴随着转弯的轮胎的侧滑角(slip angle)α的增加相应地变小。
能够根据由车辆模型推定的车身侧滑角β来计算轮胎的侧滑角α。
车辆的总驱动力FxEG能够由以下的式11表示。
总驱动力FxEG=
(发动机输出扭矩-拖曳扭矩-变速器液压泵损失)
×变矩器扭矩比×变速器变速比(式11)
能够根据发动机10的运转状态来推定发动机输出扭矩。
拖曳扭矩(摩擦扭矩)为常数。
能够从变速器控制单元120获取变速器液压泵损失、变矩器扭矩比、变速器变速比。
图9是示出变矩器的扭矩比特性的一例的图。
在图9中,横轴表示变速器输入轴转速除以发动机输出轴转速而得到的值(转速比),纵轴表示扭矩比(扭矩的放大比)。
如图9所示,扭矩比随着转速比的降低而增大。
前轮FW的圆周速度Vwf、后轮RW的圆周速度Vwr能够由以下的式12表示。
Vwf、Vwr=
左右轮的平均车轮速度×前后轮的轮胎直径(实际值)/前后轮的轮胎直径(设定值)(式12)
在此,轮胎直径的设定值是指在基于车速传感器131、车速传感器132的输出来运算车速时所使用的轮胎直径。
将分动离合器40的前后轴的转速换算为轮胎的圆周速度而得到的值Vtf、Vtr能够由以下的式13表示。
Vtf、Vtr=
左右轮的平均车轮速度×轮胎直径(实际值)的前后轮平均直径/前后轮的轮胎直径(设定值)(式13)
车辆1的车身的对地速度即车速V设为由车速传感器检测出的车轮速度的四轮平均值。
图10是示意性地示出车辆由于加速而呈现出车头上扬的俯仰行为的情况下的状态的图。
在加速时,车头上扬的俯仰力矩绕重心CG进行作用,并且前轮FW的轴重减少,后轮RW的轴重增加。
由加减速所引起的前后载荷移动ΔFz能够由以下的式14表示。
ΔFz=车辆质量×前后加速度×重心高度/(2×轴距)(式14)
车辆质量、重心高度、轴距是车辆固有的常数。
能够使用前后加速度传感器来检测前后加速度。
前后轮的接地载荷Fzf、Fzr是对基准载荷(静止时的接地载荷)加上或减去上述前后载荷移动ΔFz而得到的载荷,能够由以下的式15、式16表示。
Fzf=Fzf0-ΔFzx (式15)
Fzr=Fzr0+ΔFzx (式16)
Fzf:前轮的接地载荷
Fzr:后轮的接地载荷
Fzf0:静止时的前轮的接地载荷
Fzr0:静止时的后轮的接地载荷
ΔFzx:由加速引起的载荷移动量
由加速引起的载荷移动量ΔFzx能够由以下的式17表示。
【数学式7】
m:车辆质量前后加速度
hg:重心高度l:轴距(式17)
图11是示出四轮汽车的等效的两轮模型的一例的图。
车身侧滑角(slip angle)β能够由以下的式18表示。
车身侧滑角β=
((1-(车辆质量m/(2×轴距l))×(前轴-重心间距离lf
/(后轴-重心间距离lr×后轮的转向力Kr))×(车速V2)))
/(1+稳定系数A×车速V2)×(后轴-重心间距离lr/轴距l)
×(方向盘角θH/转向齿轮比n)(式18)
车辆质量m、前轴-重心间距离lf、后轴-重心间距离lr、后轮的转向力Kr、稳定系数A、轴距l、转向齿轮比n是车辆固有的常数。
能够从车速传感器获取车速V,能够从转向角传感器133获取方向盘角θH。
车身侧滑角β能够由下述式19表示。
【数学式8】
前后轴(左右轮的中央位置)的对地速度Vf、Vr能够由以下的式20、21表示。
对地速度Vf、Vr成为在车速V加上或减去前后轴-重心间距离(lf或lr)×车身侧滑角β×横摆率γ而得到的值。
【数学式9】
Vf:前轮轮胎接地点的路面速度[m/s]
Vr:后轮轮胎接地点的路面速度[m/s]
ρ:重心点的转弯半径[m]
γ:横摆率[rad/s]
前后轮的侧滑角αf、αr能够由以下的式22、式23表示。
αf=方向盘角θH/转向齿轮比n
-车身侧滑角β-前轴-重心间距离lf×横摆率γ/车速V(式22)
αr=-车身侧滑角β-后轴-重心间距离lr×横摆率γ/车速V(式23)
前轮转向角δf由以下的式24表示。
δf=θH/n (式24)
前后轮的侧滑角αf、αr能够由以下的式25、26表示。
【数学式10】
αf:前轮的侧滑角[rad]
αr:后轮的侧滑角[rad]
δf:前轮转向角[rad]
β:车身侧滑角[rad]
lf:前轴-重心间距离[m]
lr:后轴-重心间距离[m]
γ:横摆率[rad/s]
V:车速[m/s]
前轮FW的自由滚动速度Vf_free、后轮RW的自由滚动速度Vr_free能够由以下的式27、28表示。
【数学式11】
前轮FW、后轮RW的滑移率λ(λf、λr)能够由以下的式29、30表示。
【数学式12】
λ:滑移率
VR:路面的速度=Vf_free、Vr_free
VB:轮胎基部的接地面内的平均速度
前轮FW驱动刚度(与制动刚度实质上相等)Kxf、后轮RW的驱动刚度(与制动刚度实质上相等)Kxy能够由以下的式31表示。
Kxf、Kxr=
MAX(驱动刚度/接地载荷的基准值(常数:α=0时)
×前后轮的接地载荷Fzf、Fzr×cos(rBx1(模型常数)
×Atan(tKxf、tKxr))),最小值(常数))
tKxf、tKxr)
=rBx1(MF常数)×cos(Atan(rBx2(模型常数)×滑移率(常数:0.01)))
×前轮的侧滑角αf、后轮的侧滑角αr(式31)
上述模型常数是在轮胎的数值计算模型的运算中使用的常数。
作为这样的轮胎的数值计算模型,例如能够使用轮胎模型(Magic Formula:MF)。
根据轮胎的滑移率计算出的前轮FW的驱动力FxDf、后轮RW的驱动力FxDr能够由以下的式32表示。
驱动力FxDf、FxDr=
前轮FW的驱动刚度Kxf、后轮RW的驱动刚度Kxr
×前轮FW的滑移率λf、后轮RW的滑移率λr×100(式32)
在此,前轮FW的驱动刚度Kxf、后轮RW的驱动刚度Kxr根据轮胎的偏离角(slipangle)而波动。
图12是示出驱动刚度除以轮胎接地载荷而得到的值与轮胎侧滑角之间的相关性的图。
横轴表示轮胎侧滑角αf或轮胎侧滑角αr,纵轴表示将驱动刚度Kxf或驱动刚度Kxr除以接地载荷Fz而得到的值。
如图12所示,在接地载荷Fz相等的情况(纵轴的分母恒定的情况)下,驱动刚度Kxf、Kxr对应于轮胎侧滑角αf、αr的增加而减少。
因此,在计算驱动力时,需要使用与根据车辆模型求出的轮胎侧滑角αf、αr相对应的驱动刚度Kxf、Kxr。
假定为分动离合器40锁止的情况下的前轮驱动力FxLf、后轮驱动力FxLr能够由下述式33表示。
FxLf、FxLr=
(以驱动刚度之比向前后轮分配的总驱动力+上述前轮驱动力、后轮驱动力)((总驱动力FxEG×最终减速比/前轮的轮胎直径、后轮的轮胎直径(实际值))
-(前轮的驱动力FxDf+后轮的驱动力FxDr))×前轮的驱动刚度Kxf、后轮的驱动刚度Kxr
/(前轮的驱动刚度Kxf+后轮的驱动刚度Kxr)
+前轮的驱动力FxDf、后轮的驱动力FxDr(式33)
分动离合器40的锁止/滑移率TRFΔVω能够由以下的式34表示。
TRFΔVω=
MIN(MAX(((前轴转速Vtf-后轴转速Vtr)
-(前轮自由滚动速度Vf_free-后轮自由滚动速度Vr_free))
/MAX(ABS(前轴转速Vtf-后轴转速,下限值(防止除以零运算常数)),下限值:-1),上限值:1)(式34)
图13是示出分动离合器的前后轴的实际转速差的测定结果的一例的图。
横轴表示时间,纵轴表示分动离合器40的前轴(前轮驱动力传递机构30侧)与后轴(后轮驱动力传递机构50侧)之间的转速之差。该值示出前轮与后轮之间的实际转速差。
如此,在实际的车辆中,在分动离合器40的前后轴的旋转差中观察到显著的振动。
在上述数学式中,将除法的分母设为具有与分子相同的振动的实际车轮转速差,由此,即使在前轴与后轴之间的旋转差中存在特显著的振动的情况下,也能够抑制TRFΔVω的计算值的振幅。
在分动离合器40处于锁止状态的情况下,TRFΔVω表示从平均0偏差±1的振动。
在此,在TRFΔVω为正值的情况下,表示前后轴的圆周速度差超过自由滚动速度差,表示驱动力分配为前轴偏重(接近前轮驱动(FWD)车的倾向)。
另外,在TRFΔVω为负值的情况下,表示前后轴的圆周速度差低于自由滚动速度差,表示驱动力分配为后轴偏重(接近后轮驱动(RWD)车的倾向)。
应予说明,即使分动离合器40被释放且总驱动力=0,也处于从平均0偏移±1的振动,但随着总驱动力的增加,在前轮为主驱动轮的情况下,成为平均向正方向偏移的振动值,在后轮为主驱动轮的情况下,成为平均向负方向偏移的振动值。
分动扭矩(驱动力换算值)Ftrf是根据上述锁止/滑移率TRFΔVω的正向程度而从后轴的制动力减去分动离合器40的传递力(驱动力)而得到的值。
在前轮的滑移率λf>后轮的滑移率λr的情况下,分动扭矩Ftrf能够由以下的式35表示。
Ftrf=
-分动离合器40的锁止/滑移率TRFΔVω
×假定为分动离合器40锁止的情况下的后轮驱动力FxLr
(式35)
另外,在除上述以外的情况下,Ftrf=0。
考虑了分动离合器40的锁止状态或滑移状态的前轮驱动力FxDf是从假定为分动离合器40锁止的情况下的前轴驱动力FxLf减去分动扭矩(驱动力换算值)Ftrf而得到的值。
考虑了分动离合器40的锁止状态或滑移状态的后轮驱动力FxDr是对假定为分动离合器40锁止的情况下的后轴驱动力FxLr加上分动扭矩(驱动力换算值)Ftrf而得到的值。
图14是示出第一实施方式中的驱动力推定处理的流程图。
以下,按每个步骤依次进行说明。
<步骤S01:获取各参数>
驱动力分配控制单元130通过通信从各传感器或其他单元获取上述驱动力推定所需的参数中的除常数以外的值。
此后,进入步骤S02。
<步骤S02:运算总驱动力>
驱动力分配控制单元130使用上述式11运算前轮FW、后轮RW的总驱动力FxEG。
此后,进入步骤S03。
<步骤S03:前后轮接地载荷运算>
驱动力分配控制单元130使用上述式15至式17运算前轮FW的接地载荷Fzf、后轮RW的接地载荷Fzr。
此后,进入步骤S04。
<步骤S04:运算车身侧滑角>
驱动力分配控制单元130使用上述式18、式19,计算出车身侧滑角β。
此后,进入步骤S05。
<步骤S05:运算前后轮对地速度>
驱动力分配控制单元130使用上述式20、式21,计算出前轮FW的对地速度Vf、后轮RW的对地速度Vr。
此后,进入步骤S06。
<步骤S06:运算前后轮胎偏离角>
驱动力分配控制单元130使用上述式25、式26,计算伴随着转弯等的前轮FW的侧滑角(偏离角)αf、后轮RW的侧滑角(偏离角)αr。
此后,进入步骤S07。
<步骤S07:运算前后轮自由滚动速度>
驱动力分配控制单元130使用上述式27、式28,计算出前轮FW的自由滚动速度Vf_free、后轮RW的自由滚动速度Vr_free。
此后,进入步骤S08。
<步骤S08:运算前后轮滑移率>
驱动力分配控制单元130使用上述式29、式30运算前轮FW、后轮RW的滑移率λ(λf、λr)。
此后,进入步骤S09。
<步骤S09:运算前后轮胎驱动刚度>
驱动力分配控制单元130使用上述式31运算前轮FW的驱动刚度Kxf、后轮RW的驱动刚度Kxr。
此后,进入步骤S10。
<步骤S10:运算前后轮驱动力>
驱动力分配控制单元130使用上述式32,对假定为分动离合器40处于锁止状态的情况下的前轮FW的驱动力FxDf、后轮RW的驱动力FxDr进行运算。
此时在运算中使用的驱动刚度Kxf、Kxr使用根据在步骤S06中求出的前轮FW的侧滑角αf、后轮RW的侧滑角αr进行了校正的值。
此后,进入步骤S11。
<步骤S11:运算分动离合器滑移率>
驱动力分配控制单元130使用上述式34运算分动离合器40的锁止/滑移率TRFΔVω。
此后,进入步骤S12。
<步骤S12:比较主驱动轮滑移率、从驱动轮滑移率>
驱动力分配控制单元130对作为主驱动轮的前轮FW的滑移率λf与作为从驱动轮的后轮RW的滑移率λr进行比较,在前者比后者大的情况下,设为分动离合器40处于滑移状态而进入步骤S13,在其他情况下,设为分动离合器40处于锁止状态而结束一系列的处理。
<步骤S13:运算分动扭矩>
驱动力分配控制单元130使用上述式35运算分动扭矩Ftrf。
此后,进入步骤S14。
<步骤S14:前后驱动力校正运算>
驱动力分配控制单元130从在步骤S10中求出的前轮FW的驱动力FxDf减去在步骤S13中求出的分动扭矩(驱动力换算值)Ftrf。
另外,将在步骤S10中求出的后轮RW的驱动力FxDr加上在步骤S13中求出的分动扭矩Ftrf。
此后,结束一系列的处理。
图15是示出第一实施方式的驾驶辅助装置中的轮胎力富余度的计算动作的流程图。
以下,按每个步骤依次进行说明。
<步骤S21:转弯内前轮判定>
驾驶辅助控制单元150在车辆进入转弯状态时,判断左右的前轮FW中的哪一个车轮是转弯内前轮。
转弯内前轮的判断例如能够基于转向装置的转向角、作用于车身的横向加速度、车身的横摆率等来进行。
此后,进入步骤S22。
<步骤S22:制动力驱动力推定>
驱动力分配控制单元130通过上述方法推定作用于左右的前轮FW的制动力驱动力(制动力或驱动力)。
推定出的制动力驱动力被传递到驾驶辅助控制单元150。
此后,进入步骤S23。
<步骤S23:推定路面摩擦系数μ>
驾驶辅助控制单元150的轮胎力富余度计算部151对车辆当前行驶中的路面的摩擦系数μ进行推定。
例如,能够使用相机等光学传感器来检测路面的湿润状态,在干燥铺装路面的情况下推定为μ=1.0,在湿润铺装路面的情况下推定为μ=0.65。
另外,也可以使用除此以外的其他公知的路面摩擦系数推算方法。
此后,进入步骤S24。
<步骤S24:计算轮胎力极限>
驾驶辅助控制单元150的轮胎力富余度计算部151使用上述式1来计算轮胎力极限Fmax。
此后,进入步骤S25。
<步骤S25:计算轮胎力富余度>
驾驶辅助控制单元150的轮胎力富余度计算部151使用上述式4来计算轮胎力当前值F,并从1中减去将轮胎力当前值F除以在步骤S24中求出的轮胎力极限Fmax而得到的值,由此计算出轮胎力富余度。
此后,进入步骤S26。
<步骤S26:显示轮胎力富余度>
驾驶辅助控制单元150使显示装置160显示与在步骤S25中计算出的轮胎力富余度相关的信息,并将其提示给驾驶员。
此后,结束一系列的处理。
应予说明,将在后面对轮胎力富余度的具体的显示方式进行详细说明。
另外,驾驶辅助控制单元150在转弯内前轮的轮胎力富余度降低的情况(值接近0,轮胎力接近极限的情况)下,使用显示装置160向驾驶员提示使轮胎力富余度恢复的驾驶操作指示。
图16是示出驾驶辅助控制单元中的驾驶操作指示输出动作的流程图。
以下,按每个步骤依次进行说明。
<步骤S31:判断转弯内前轮轮胎力极限>
驾驶辅助控制单元150的驾驶操作指示输出部152判断转弯内前轮的轮胎力富余度是否为预定的阈值以下。
阈值能够设定在例如0附近。
在轮胎力富余度成为阈值以下的情况下,转弯内前轮的轮胎力接近极限,设为轮胎力难以进一步增加的状态而进入步骤S32。
在其他情况下,不需要对驾驶员进行驾驶操作指示而结束一系列的处理。
<步骤S32:转弯外前轮轮胎力极限判断>
驾驶操作指示输出部152判断转弯外前轮的轮胎力富余度是否为预定的阈值以下。
在转弯外前轮的轮胎力富余度成为阈值以下的情况下,设为处于转弯外前轮的轮胎力接近极限的严峻的状态而进入步骤S33。
在其他情况下,判断为处于严峻性比较低的状态而进入步骤S34。
<步骤S33:显示制动操作>
驾驶操作指示输出部152输出制动操作作为用于使转弯内前轮的轮胎力富余度恢复的驾驶操作指示。
驾驶辅助控制单元150使显示装置160进行督促驾驶员进行制动操作的显示。
此后,进入步骤S35。
<步骤S34:油门断开操作显示>
驾驶操作指示输出部152输出油门断开操作作为用于使转弯内前轮的轮胎力富余度恢复的驾驶操作指示。
驾驶辅助控制单元150使显示装置160进行督促驾驶员进行油门断开操作的显示。
此后,进入步骤S35。
<步骤S35:判断转弯内前轮轮胎力极限>
驾驶操作指示输出部152再次判断转弯内前轮的轮胎力富余度是否为预定的阈值以下。
在转弯内前轮的轮胎力富余度依然为阈值以下的情况下,设为即使通过在步骤S33或步骤S34中进行的显示,轮胎力富余度也并未恢复,进入步骤S36。
在其他情况下,设为轮胎力富余度已恢复而结束一系列的处理。
<步骤S36:减速控制介入>
驾驶辅助控制单元150对控制车辆的制动装置的制动力的未图示的制动控制装置(例如,对液压式行车制动器的制动液液压进行控制的液压控制单元)发出指令,使利用制动装置产生制动力的减速控制介入。
此后,结束一系列的处理。
应予说明,在图16所示的流程中,作为与轮胎力富余度的降低相对应的驾驶操作,使用了油门断开以及制动操作,但也可以代替上述操作而使用使方向盘的转向角减小(回正)的操作,或者与上述操作一起使用使方向盘的转向角减小(回正)的操作。
通过进行这样的转向角的减小操作,能够使轮胎的侧滑角降低,降低横向力Fy,使轮胎力富余度的降低得到改善。
图17是示出第一实施方式的驾驶辅助装置中的图像显示的一例的图。
在图17中,在左侧示出左转弯时的显示方式,在右侧示出右转弯时的显示方式。
另外,在左右转弯时,均在上方图示轮胎力富余度较大的状态,在下方图示轮胎力富余度较小的状态。
在图17所示的例子中,通过例如说明图(illustration)来显示从转弯内侧观察到的车辆的侧视SV,并且在该说明图中,通过转弯内前轮FWi的部分的着色来显示轮胎力富余度。
转弯内前轮的着色与轮胎力富余度的降低对应地变浓,或者成为黄色系、红色系等督促引起注意的色调。
另外,最下层的状态示出转弯内前轮的轮胎力富余度窘迫(例如,预定的阈值以下)的情况,一并进行督促驾驶员进行制动操作的驾驶操作指示的显示。
图18是示出第一实施方式的驾驶辅助装置中的图像显示的另一例的图。
在图18所示的例子中,除了与图17相同的颜色的差异以外,还使用带有颜色的部分的大小的差异来显示转弯内前轮的轮胎力富余度。
具体而言,对与转弯内前轮重叠显示的圆标注与图17的前轮相同的颜色进行显示,并且与轮胎力富余度的降低对应地放大显示圆的大小。
图19是示出第一实施方式的驾驶辅助装置中的图像显示的另一例的图。
在图19所示的例子中,通过示出从正面观察方向盘SW的状态的说明图来显示转向装置的转向角。
在方向盘SW的说明图的周围显示出沿着方向盘SW的上半部分配置的圆弧状的条形图G。
条形图G显示出转弯内前轮的轮胎力富余度。
条形图G的显示随着轮胎力当前值的增加而沿转弯方向伸长。
条形图G的显示范围的侧端部示出轮胎力极限。
在条形图G的显示到达侧端部时,意味着轮胎力富余度成为0(轮胎力当前值与轮胎力极限一致)。
在图19的左侧所示的例子中,示出轮胎力富余度比较有富余的状态。
与此相对,在图19的右侧所示的例子中,轮胎力富余度窘迫,与方向盘SW的说明图重叠地显示督促转向角减小的箭头状的标记作为驾驶操作指示。
图20是示出第一实施方式的驾驶辅助装置中的图像显示的另一例的图。
在图20所示的例子中,轮胎力当前值F与示出轮胎力极限Fmax的摩擦圆重叠地显示为表示矢量的箭头。表示矢量的箭头的上下方向上的大小表示制动力驱动力Fx,左右方向上的大小表示横向力Fy。
另外,在摩擦圆的下部显示有加速踏板Pa、制动踏板Pb的说明图。
在图20的左侧所示的例子中,示出驾驶员进行油门开启操作的情况。
在该情况下,如果轮胎力当前值F接近轮胎力极限Fmax,轮胎力富余度降低,则与加速踏板Pa的说明图重叠地进行督促油门断开操作的“断开”的显示。
在图20的右侧所示的例子中,示出驾驶员断开了油门的情况。
在该情况下,如果轮胎力富余度降低,则与制动踏板Pb的说明图重叠地进行督促制动器开启操作的“开启”的显示。
根据以上说明的第一实施方式,能够得到以下的效果。
(1)在转弯时有轮胎力富余度最为严峻的倾向的转弯内前轮的轮胎力富余度(轮胎力富余度)降低时(轮胎力接近极限时),对驾驶员提示驾驶操作指示以使得恢复轮胎力富余度,由此,能够防止转弯内前轮的轮胎力富余度进一步降低而轮胎力当前值达到轮胎力极限,车辆发生不稳定的行为。
(2)通过提示与驾驶操作指示相关的信息以及与轮胎力富余度相关的信息,从而能够在提示与驾驶操作指示相关的信息之前事先察觉到轮胎力富余度窘迫的情况。
(3)与转弯内前轮的轮胎力富余度的降低对应地提示驾驶操作指示,所述驾驶操作指示包括驱动力的降低、制动力的增加、前轮转向角的减小中的至少一个,由此,能够通过由驱动力的降低、前轮转向角的减小所引起的轮胎力当前值的降低、伴随着车辆的减速的横向加速度(转弯向心加速度)的降低(轮胎横向力的降低),使轮胎力富余度适当地恢复(增加)。
(4)根据转弯外前轮的轮胎力富余度,使与转弯内前轮的轮胎力富余度降低对应地提示的驾驶操作指示的内容不同,由此,与轮胎力富余度是仅在转弯内前轮窘迫,还是同时在转弯外前轮也窘迫对应地提示适当的驾驶操作指示,从而能够将各车轮的轮胎力富余度保持为适当的状态,防止车辆成为不稳定的状态。
(5)在即使向驾驶员提示驾驶操作指示,转弯内前轮的轮胎力富余度也并未恢复的情况下,使制动控制介入而自动地进行减速,由此,即使在驾驶员的操作不足的情况下,也能够防止转弯内前轮的轮胎力达到极限。在该情况下,驾驶员不需要进行制动操作,能够减轻驾驶员的负担。
<第二实施方式>
接下来,对应用了本发明的驾驶辅助装置的第二实施方式进行说明。
在以下说明的各实施方式中,对与以往的实施方式相同的部位标注相同的符号并省略说明,主要对不同之处进行说明。
第二实施方式的驾驶辅助装置的特征在于,除了本车辆(前行车辆)的驾驶员以外,还对在本车辆的后方向同一方向行驶的后续车辆的驾驶员提示用于使转弯内前轮的轮胎力富余度恢复的驾驶操作。
图21是示意性地示出第二实施方式的驾驶辅助装置的***构成的图。
前行车辆V1、后续车辆V2分别具备与第一实施方式的车辆1相同的硬件构成。
另外,对于前行车辆V1、后续车辆V2而言,各车辆的驾驶辅助控制单元150具备与设置于外部(作为一例为地面站)的服务器S进行通信的通信装置170。
前行车辆V1、后续车辆V2分别将各车辆的当前位置、行进方向、与车辆的行驶状态相关的信息、与转弯内前轮的轮胎力富余度相关的信息依次发送到服务器S。
作为与车辆的行驶状态相关的信息,例如包括车速、转向装置的转向角、作用于车身的前后加速度和横向加速度、车身的横摆率等。
在将与服务器S进行通信的多个车辆中的1台车辆定义为前行车辆V1的情况下,服务器S对跟随前行车辆V1而行驶的后续车辆V2进行确定。
服务器S将从前行车辆V1发送的当前位置和行进方向与预先存储的高精度的3D地图数据进行对照,确定前行车辆V1正在行驶的道路和行驶车道。
在检测到正在所确定的道路和行驶车道上以距前行车辆V1预定以内的车间距离行驶的其他车辆的情况下,服务器S将该车辆定义为后续车辆V2。
在前行车辆V1行驶过程中,在转弯内前轮的轮胎力富余度降低到预定的阈值以下的情况下,在正在跟随行驶的后续车辆V2中也发生同样的状况的可能性高。
因此,前行车辆V1将在本车辆中计算出的转弯内前轮的轮胎力富余度、以及用于使该轮胎力富余度恢复的驾驶操作(与在前行车辆V1中在显示装置160提示的信息相同)发送到服务器S。
接收到与轮胎力富余度和驾驶操作相关的信息的服务器S将这些信息发送到后续车辆V2。
在从服务器S接收到与轮胎力富余度和驾驶操作相关的信息的后续车辆V2中,驾驶辅助控制单元150将接收到的与轮胎力富余度和驾驶操作相关的信息显示于显示装置160,将其提示给驾驶员。
根据以上说明的第二实施方式,除了与上述第一实施方式的效果同样的效果以外,在前行车辆V1中转弯内前轮的轮胎力富余度降低的情况下,在后续车辆V2中也发生同样的状况的可能性高,因此,通过对后续车辆V2的驾驶员提示与使轮胎力富余度恢复的驾驶操作指示相关的信息,从而能够将在后续车辆V2中转弯内前轮的轮胎力超过轮胎力极限的情况防患于未然。
(变形例)
本发明并不限于以上说明的各实施方式,能够进行各种变形和/或改变,并且上述变形和/或改变也在本发明的技术范围内。
(1)驾驶辅助装置以及车辆的构成不限于上述实施方式,能够进行适当改变。
例如,在实施方式中,车辆1将前轮设为主驱动轮(与变速器直接连结),将后轮设为从驱动轮(经由分动离合器与变速器连接),但本发明不限于此,也能够应用于将后轮设为主驱动轮的车辆、使用中央差速器向前后轮传递驱动力的车辆。
此外,本发明还能够应用于仅驱动前轮或仅驱动后轮的两轮驱动的车辆。
(2)在实施方式中,车辆的行驶用动力源作为一例为发动机(内燃机),但车辆的行驶用动力源并不限于此,例如,本发明也能够应用于发动机-电混合动力***、仅将电动马达设为行驶用动力源的电动车辆。
(3)在驱动力的推定中使用的轮胎的驱动刚度(制动刚度)、车身侧滑角、轮胎侧滑角、轮胎接地载荷等可以利用搭载于车上的处理器在车上进行运算,但不限于此,也可以构成为将基于预先准备的计算结果而生成的映射保持于存储介质,基于车辆的行驶状态(车速、转向角、横摆率、加速度等),从映射读取出所需的参数。
(4)在各实施方式中,作为一例,通过图像显示进行对驾驶员的驾驶操作指示、轮胎力富余度的提示,但这些提示不限于图像显示,也可以通过其他方法进行。例如,也可以通过声音、指示灯的颜色、光量、发光方式(点亮、闪烁等)、驾驶员所接触的部件的振动等来进行。
(5)在第二实施方式中,通过经由服务器的通信进行从前行车辆V1向后续车辆V2的驾驶操作指示、轮胎力富余度的传递,但本发明不限于此,例如,也可以利用车车间通信直接从前行车辆向后续车辆传递。
Claims (6)
1.一种驾驶辅助装置,其特征在于,具备:
转弯内前轮轮胎力富余度计算部,其在车辆转弯时分别推定转弯内前轮的轮胎力极限和轮胎力当前值,并且根据所述轮胎力极限和所述轮胎力当前值计算出轮胎力富余度;
驾驶操作指示输出部,其与所述转弯内前轮的轮胎力富余度的降低对应地,输出使所述轮胎力富余度恢复的驾驶操作指示;以及
信息提示部,其将所述驾驶操作指示输出部输出的与所述驾驶操作指示相关的信息提示给驾驶员。
2.一种驾驶辅助装置,其特征在于,具备:
转弯内前轮轮胎力富余度计算部,其在第一车辆转弯时分别推定转弯内前轮的轮胎力极限和轮胎力当前值,并且根据所述轮胎力极限和所述轮胎力当前值计算出轮胎力富余度;
驾驶操作指示输出部,其与所述转弯内前轮的轮胎力富余度的降低对应地,输出使所述轮胎力富余度恢复的驾驶操作指示;以及
信息提示部,其将所述驾驶操作指示输出部输出的与所述驾驶操作指示相关的信息提示给跟在所述第一车辆后行驶的第二车辆的驾驶员。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的驾驶辅助装置,其特征在于,
所述信息提示部将与所述转弯内前轮的所述轮胎力富余度相关的信息以及与所述驾驶操作相关的信息一起提示给所述驾驶员。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的驾驶辅助装置,其特征在于,
所述驾驶操作指示输出部与所述转弯内前轮的轮胎力富余度的降低对应地,输出包括驱动力的降低、制动力的增加、前轮转向角的减小中的至少一个在内的驾驶操作指示。
5.根据权利要求1所述的驾驶辅助装置,其特征在于,
所述驾驶辅助装置具备转弯外前轮轮胎力富余度计算部,所述转弯外前轮轮胎力富余度计算部在车辆转弯时分别推定转弯外前轮的轮胎力极限和轮胎力当前值,并且根据所述轮胎力极限与所述轮胎力当前值之差计算出轮胎力富余度,
所述驾驶操作指示输出部使在所述转弯内前轮的轮胎力富余度降低时所输出的驾驶操作指示的内容与所述转弯外前轮的轮胎力富余度的降低状态对应地变化。
6.根据权利要求2所述的驾驶辅助装置,其特征在于,
所述驾驶辅助装置还具备转弯外前轮轮胎力富余度计算部,所述转弯外前轮轮胎力富余度计算部在第一车辆转弯时分别推定转弯外前轮的轮胎力极限和轮胎力当前值,并且根据所述轮胎力极限与所述轮胎力当前值之差计算出轮胎力富余度,
所述驾驶操作指示输出部使在所述转弯内前轮的轮胎力富余度降低时所输出的驾驶操作指示的内容与所述转弯外前轮的轮胎力富余度的降低状态对应地变化。
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