JP2009143535A - 横安定制御方法及びそのための横安定制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】走行中に横外乱(Side Wind)が発生したとき、車両の挙動を安定させるための横安定制御装置において、横外乱を感知する横外乱感知部と、横外乱が感知されると、ドライバーの操舵角を算出し、算出されたドライバーの操舵角、車両挙動情報及び車両諸元情報が含まれた車両情報を用いてターゲットの回転角速度を計算するターゲット回転角速度演算部と、横外乱によって発生した回転モーメントが減衰するように車両の回転角速度を制御し、制御された車両の回転角速度を、計算されたターゲットの回転角速度に収斂させる車両回転角速度制御部とを含むことを特徴とする。
【選択図】図1
Description
このような先端安全自動車技術などの制御技術は、ドライバーの操舵意志が小さい直線路では制御介入を行い、ドライバーの操舵意志が大きい曲線路では制御介入を行わずにドライバーに制御権を渡す方式の制御技術である。
これに対して、車両にかかる横方向外乱を精度よく推定し、車両の操舵系の制御を適切に行う特許文献1があるが、オブザーバを用いる複雑な制御を行うものである。
図1に示すように、走行中の車両に横外乱(side wind)が発生した場合、車両の挙動を安定させるための横安定制御装置100は、横外乱感知部110、ターゲット回転角速度演算部120及び車両回転角速度制御部130を含み、操舵角を感知する操舵角センサー及び回転角速度(Yaw Rate)を感知するヨーレート(Yaw Rate)センサーを含んでもよい。
ターゲット回転角速度演算部120は、横外乱感知部110で横外乱が感知された感知時点を基準とし、基準になる感知時点以前の操舵角をサンプル周期間隔でサンプル数だけ抽出し、このように抽出されたサンプル数の操舵角を平均してドライバーの操舵角を算出することができる。例えば、もしサンプル周期が10秒、サンプル数が5個であり、横外乱感知部100が横外乱を50秒で感知したならば、基準になる感知時点が50秒地点となり、ターゲット回転角速度演算部120は操舵角センサーから0秒、10秒、20秒、30秒及び40秒における操舵角を受け取り、これらの5つの操舵角に対する合計をサンプル数5で割って平均値を求め、このように求められた平均値がドライバーの操舵角となる。
m:車両質量(Kg)
lf:車両重心から前輪までの距離(m)
lr:車両重心から後輪までの距離(m)
lz:操舵系の慣性モーメント(kg・m2)
Cf=2*Kf、Kf:前輪のコーナリングパワー(N/rad)
Cr=2*Kr、Kr:後輪のコーナリングパワー(N/rad)
図2に示すように、走行中の車両に横外乱が発生した場合、車両の挙動を安定させるための横安定制御方法は、横外乱を感知する横外乱感知段階(S200)、横外乱が感知されると、ドライバーの操舵角を算出し、算出されたドライバーの操舵角、車両挙動情報及び車両諸元情報が含まれた車両情報を用いてターゲットの回転角速度を計算するターゲット回転角速度演算段階(S202)、及び横外乱によって発生した回転モーメントが減衰するように車両の回転角速度を制御し、制御された車両の回転角速度を既に計算されたターゲットの回転角速度に収斂させる車両回転角速度制御段階(S204)を含む。
110 横外乱感知部
120 ターゲット回転角速度演算部
130 車両回転角速度制御部
Claims (9)
- 走行中に横外乱(Side Wind)が発生した場合、車両の挙動を安定させるための横安定制御装置であって、
横外乱を感知する横外乱感知部と、
前記横外乱が感知されると、ドライバーの操舵角を算出し、前記算出されたドライバーの操舵角、車両挙動情報及び車両諸元情報が含まれた車両情報を用いてターゲットの回転角速度を計算するターゲット回転角速度演算部と、
前記横外乱によって発生した回転モーメントが減衰するように車両の回転角速度を制御し、前記制御された車両の回転角速度を、前記計算されたターゲットの回転角速度に収斂させる車両回転角速度制御部とを含むことを特徴とする、横安定制御装置。 - 前記横外乱感知部は、ヨーレートセンサーを用いて前記横外乱を感知することを特徴とする、請求項1に記載の横安定制御装置。
- 前記ターゲット回転角速度演算部は、操舵角センサーを用いて前記ドライバーの操舵角を算出することを特徴とする、請求項1に記載の横安定制御装置。
- 前記ターゲット回転角速度演算部は、前記横外乱が感知された感知時点を基準として、前記感知時点以前の操舵角をサンプル周期間隔でサンプル数だけ抽出し、前記抽出されたサンプル数の操舵角を平均して前記ドライバーの操舵角を算出することを特徴とする、請求項1に記載の横安定制御装置。
- 前記第1車両情報及び前記第2車両情報は、
車両速度、車両質量、前輪のコーナリングパワー、後輪のコーナリングパワー、車両重心から前記前輪までの距離、車両重心から前記後輪までの距離、及び操舵系の慣性モーメントを用いて求められることを特徴とする、請求項5に記載の横安定制御装置。 - 走行中に横外乱が発生した場合、車両の挙動を安定させるために、横安定制御装置が提供する横安定制御方法において、
(a)横外乱を感知する横外乱感知段階と、
(b)前記横外乱が感知されると、ドライバーの操舵角を算出し、前記算出されたドライバーの操舵角、車両挙動情報及び車両諸元情報が含まれた車両情報を用いてターゲットの回転角速度を計算するターゲット回転角速度演算段階と、
(c)前記横外乱によって発生した回転モーメントが減衰するように車両の回転角速度を制御し、前記制御された車両の回転角速度を計算されたターゲットの回転角速度に収斂させる車両回転角速度制御段階とを含むことを特徴とする、横安定制御方法。 - 前記段階(b)は、
前記横外乱が感知された感知時点を基準として、前記感知時点以前の操舵角をサンプル周期間隔でサンプル数だけ抽出し、前記抽出されたサンプル数の操舵角を平均して前記ドライバーの操舵角を算出することを特徴とする、請求項7に記載の横安定制御方法。 - 前記車両情報は、
車両速度、車両質量、前輪のコーナリングパワー、後輪のコーナリングパワー、車両重心から前記前輪までの距離、車両重心から前記後輪までの距離、及び操舵系の慣性モーメントを含むことを特徴とする、請求項7に記載の横安定制御方法
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