JP2018122734A - 車線逸脱抑制装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】差動装置を備える車両に対しても、走行車線からの車両の逸脱を適切に抑制するための逸脱抑制動作を適切に行う。【解決手段】車線逸脱抑制装置17は、右側車輪121FR、121RRと左側車輪121FL、121RLとの間での制動力差に起因して発生するヨーモーメント(Mtgt)を車両1に付与することで逸脱抑制動作を行うように、制動装置を制御する逸脱抑制手段172と、差動装置132が差動回転を制限している状況下で逸脱抑制動作が行われる場合には、差動装置が差動回転を制限していない状況下で前記逸脱抑制動作が行われる場合と比較して、駆動輪121RL、121RRに付与される制動力が小さくなり且つ受動輪121FL、121FRに付与される制動力が大きくなるように、逸脱抑制手段を制御する制御手段173とを備える。【選択図】図1

Description

本発明は、現在走行している走行車線からの車両の逸脱を抑制することが可能な車線逸脱抑制装置の技術分野に関する。
車線逸脱抑制装置として、走行車線から車両が逸脱する可能性がある場合に、車輪に付与される制動力を制御することで、走行車線からの車両の逸脱を抑制可能なヨーモーメントを車両に付与する車線逸脱抑制装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
更に、車線逸脱装置が記載されている先行技術文献ではないものの、本願発明に関連する先行技術文献として特許文献2がある。特許文献2には、前輪と後輪とを選択的に直結駆動することで前輪と後輪との差動回転を制限する機構(特許文献2では、センタデフロック機構)を含む差動装置を備える車両が記載されている。
特開2006−282168号公報 特開2006−282168号公報
前輪と後輪との間の差動回転を制限する機構に加えて又は代えて、車両の右側に配置される右側駆動輪と車両の左側に配置される左側駆動輪との間の差動回転を制限する機構を含む差動装置を備える車両もまた存在する。このような車両において上述した車線逸脱抑制装置が適用されると、以下に示す技術的問題が生ずる。
具体的には、車線逸脱抑制装置は、右側駆動輪を含む右側車輪(つまり、車両の右側に配置される車輪)と左側駆動輪を含む左側車輪(つまり、車両の左側に配置される車輪)との間での制動力差に起因して発生するヨーモーメントを車両に付与することで、走行車線からの車両の逸脱を抑制している。しかしながら、差動装置が右側駆動輪と左側駆動輪との間の差動回転を制限している場合には、右側駆動輪及び左側駆動輪のいずれか一方に制動力を付与することは、右側駆動輪及び左側駆動輪のいずれか他方にも実質的に制動力を付与することにつながってしまう。この場合、制動力差が本来意図した値から乖離してしまう可能性がある。
具体的には、制動力差に起因したヨーモーメントを車両に付与するための方法として、車線逸脱抑制装置は、右側駆動輪及び左側駆動輪のいずれか一方に制動力を付与し且つ右側駆動輪及び左側駆動輪のいずれか他方に制動力を付与しない第1の方法を採用可能である。この場合、差動回転が制限されていると、右側駆動輪及び左側駆動輪のいずれか一方のみに制動力を付与する制御が行われたとしても、右側駆動輪及び左側駆動輪のいずれか他方にも実質的に制動力が付与されてしまう。このため、制動力差が本来意図した値から乖離してしまう可能性がある。
或いは、制動力差に起因したヨーモーメントを車両に付与するための方法として、車線逸脱抑制装置は、右側駆動輪及び左側駆動輪のいずれか一方に第1の大きさの制動力を付与し且つ右側駆動輪及び左側駆動輪のいずれか他方に第1の大きさとは異なる第2の大きさの制動力を付与する第2の方法を採用可能である。この場合、差動回転が制限されていると、右側駆動輪及び左側駆動輪のいずれか一方に第1の大きさの制動力を付与するための制御が行われたとしても、右側駆動輪及び左側駆動輪のいずれか一方には、当該制御に起因した制動力のみならず、右側駆動輪及び左側駆動輪のいずれか他方に第2の大きさの制動力を付与するための制御に起因した制動力も付与されてしまう。同様に、右側駆動輪及び左側駆動輪のいずれか他方に第2の大きさの制動力を付与するための制御が行われたとしても、右側駆動輪及び左側駆動輪のいずれか他方には、当該制御に起因した制動力のみならず、右側駆動輪及び左側駆動輪のいずれか一方に第1の大きさの制動力を付与するための制御に起因した制動力も付与されてしまう。このため、制動力差が本来意図した値から乖離してしまう可能性がある。
このように制動力差が本来意図した値から乖離してしまうと、走行車線からの車両の逸脱を抑制可能なヨーモーメントを車両に付与することができない可能性がある。その結果、走行車線からの車両の逸脱を適切に抑制できなくなる可能性があるという技術的問題が生ずる。
本発明は、差動装置を備える車両に対しても、走行車線からの車両の逸脱を適切に抑制するための逸脱抑制動作を適切に行うことが可能な車線逸脱抑制装置を提供することを課題とする。
<1>
本発明の車線逸脱抑制装置の一態様は、現在走行している走行車線からの車両の逸脱を抑制するための逸脱抑制動作を行うことが可能な車線逸脱抑制装置であって、前記車両は、夫々が動力源から駆動力が伝達される駆動輪である右側駆動輪及び左側駆動輪、並びに、夫々が前記動力源から前記駆動力が伝達されない受動輪である右側受動輪及び左側受動輪を含む複数の車輪と、前記複数の車輪の夫々に制動力を付与可能な制動装置と、前記右側駆動輪と前記左側駆動輪との間の差動回転を許容し、特定条件が満たされた場合に前記差動回転を制限可能な差動装置とを備え、前記車線逸脱抑制装置は、前記右側駆動輪及び前記右側受動輪を含む右側車輪と前記左側駆動輪及び前記左側受動輪を含む左側車輪との間での制動力差に起因して発生するヨーモーメントを前記車両に付与することで前記逸脱抑制動作を行うように、前記制動装置を制御する逸脱抑制手段と、前記差動装置が前記差動回転を制限している状況下で前記逸脱抑制動作が行われる場合には、前記差動装置が前記差動回転を制限していない状況下で前記逸脱抑制動作が行われる場合と比較して、前記車両に付与される制動力に対する前記駆動輪に付与される制動力の比率である第1比率が小さくなり且つ前記車両に付与される制動力に対する前記受動輪に付与される制動力の比率である第2比率が大きくなるように、前記逸脱抑制手段を制御する制御手段とを備える。
本発明の車線逸脱抑制装置の第1例によれば、差動回転が制限されている場合には、駆動輪に付与される制動力の比率である第1比率が小さくなる。このため、右側駆動輪及び左側駆動輪のいずれか一方に、逸脱抑制動作を行うために必要な本来の制動力(つまり、差動回転が制限されていない場合に付与される制動力)よりも小さな制動力が付与される。このため、右側駆動輪及び左側駆動輪のいずれか他方に、適切な逸脱抑制動作を妨げるほどに大きな制動力(つまり、意図しない制動力)が付与されてしまう状態が発生しにくくなる。
その一方で、差動回転が制限されている場合には、第1比率が小さくなる(つまり、駆動輪に付与される制動力が小さくなる)がゆえに車両の制動力が減少してしまう。このため、適切な制動力差が得られない可能性がある。そこで、車線逸脱抑制装置は、当該制動力の減少を補って適切な制動力差を得るために、受動輪に付与される制動力の比率である第2比率を大きくする。受動輪は、差動装置による差動回転の制限の影響を受けないため、右側受動輪及び左側受動輪のいずれか一方に制動力を付与することが、右側受動輪及び左側受動輪のいずれか他方にも実質的に制動力を付与することにつながることはない。このため、車線逸脱抑制装置は、差動装置による差動回転の制限の影響を受けることなく、駆動輪に付与される制動力の減少を補いながらも適切な制動力差が得られるように、受動輪に付与される制動力を増加させることができる。
このため、本発明の車線逸脱抑制装置の第1例によれば、差動装置を備える車両に対しても、走行車線からの車両の逸脱を適切に抑制するための逸脱抑制動作を適切に行うことができる。
<2>
上述した車線逸脱抑制装置の他の態様では、前記制御手段は、前記差動装置による前記差動回転の制限の強度が強くなるほど前記第1比率が小さくなり且つ前記第2比率が大きくなるように、前記逸脱抑制手段を制御する。
この態様によれば、車線逸脱抑制装置は、差動装置による差動回転の制限の強度に応じて、走行車線からの車両の逸脱を適切に抑制するための逸脱抑制動作を適切に行うことができる。
図1は、本実施形態の車両の構成を示すブロック図である。 図2は、本実施形態の逸脱抑制動作の流れを示すフローチャートである。 図3は、本実施形態における制動力(圧力指令値)の算出動作の流れを示すフローチャートである。 図4は、LSDによる回転差動の制限の態様と駆動輪に付与される制動力及び受動輪に付与される制動力の夫々の比率との関係の位置野例を示すグラフである。
以下、図面を参照しながら、本発明の車線逸脱抑制装置の実施形態について説明する。以下では、本発明の車線逸脱抑制装置の実施形態が搭載された車両を用いて説明を進める。
(1)車両1の構成
はじめに、図1のブロック図を参照して、本実施形態の車両1の構成について説明する。図1に示すように、車両1は、ブレーキペダル111と、マスタシリンダ112と、ブレーキパイプ113FLと、ブレーキパイプ113RLと、ブレーキパイプ113FRと、ブレーキパイプ113RRと、左前輪121FLと、左後輪121RLと、右前輪121FRと、右後輪121RRと、ホイールシリンダ122FLと、ホイールシリンダ122RLと、ホイールシリンダ122FRと、ホイールシリンダ122RRと、「制動装置」の一具体例であるブレーキアクチュエータ131と、「差動装置」の一具体例であるLSD(Limited Slip Differential)132と、ステアリングホイール141と、振動アクチュエータ142と、車速センサ151と、車輪速センサ152と、ヨーレートセンサ153と、加速度センサ154と、カメラ155と、ディスプレイ161と、スピーカ162と、「車線逸脱抑制装置」の一具体例であるECU(Electronic Control Unit)17とを備えている。
ブレーキペダル111は、車両1を制動するためにドライバによって踏み込まれるペダルである。マスタシリンダ112は、マスタシリンダ112内のブレーキフルード(或いは、任意の流体)の圧力を、ブレーキペダル111の踏み込み量に応じた圧力に調整する。以下、説明の便宜上、“ブレーキフルードの圧力”を、“油圧”と称する。マスタシリンダ112内の油圧は、ブレーキパイプ113FL、113RL、113FR及び113RRを夫々介してホイールシリンダ122FL、122RL、122FR及び122RRに伝達される。このため、ホイールシリンダ122FL、122RL、122FR及び122RRに伝達される油圧に応じた制動力が、夫々、左前輪121FL、左後輪121RL、右前輪121FR及び右後輪121RRに付与される。
ブレーキアクチュエータ131は、ECU17の制御下で、ブレーキペダル111の踏み込み量とは無関係に、ホイールシリンダ122FL、122RL、122FR及び122RRの夫々に伝達される油圧を調整可能である。従って、ブレーキアクチュエータ131は、ブレーキペダル111の踏み込み量とは無関係に、左前輪121FL、左後輪121RL、右前輪121FR及び右後輪121RRの夫々に付与される制動力を調整可能である。
本実施形態では、車両1は、後輪駆動車であるものとする。このため、左後輪121RL及び右後輪121RRの夫々は、動力源(例えば、エンジンやモータ等)からの駆動力が伝達される駆動輪となる。また、左前輪121FL及び右前輪121FRの夫々は、動力源からの駆動力が伝達されない受動輪となる。
LSD132は、左後輪121RL及び右後輪121RRの間の差動回転を許容することで左後輪121RL及び右後輪121RRの間の回転数差を吸収可能なディファレンシャル装置(言い換えれば、差動装置)である。尚、以下では、特段の説明がない場合には、左後輪121RL及び右後輪121RRの間の差動回転を、単に“差動回転”と称して説明を進める。更に、LSD132は、特定の条件が満たされた場合に、差動回転を制限する。本実施形態における「差動回転の制限」とは、差動回転を完全に禁止する(つまり、LSD132が、左後輪121RL及び右後輪121RRを実質的に直結する状態にある)ことのみならず、差動回転が許容されている場合と比較して差動回転が多少なりとも制限されることをも意味する。尚、LSD132が差動回転を制限するために満たされるべき特定の条件としては、既存の条件を採用可能であるため、その詳細な説明は省略する。
ステアリングホイール141は、車両1を操舵する(つまり、転舵輪を転舵する)ためにドライバによって操作される操作子である。尚、本実施形態では、転舵輪は、左前輪121FL及び右前輪121FRであるものとする。振動アクチュエータ142は、ECU17の制御下で、ステアリングホイール141を振動させることが可能である。
車速センサ151は、車両1の車速Vvを検出する。車輪速センサ152は、左前輪121FL、左後輪121RL、右前輪121FR及び右後輪121RRの夫々の車輪速Vwを検出する。ヨーレートセンサ153は、車両1のヨーレートγを検出する。加速度センサ154は、車両1の加速度G(具体的には、前後加速度Gx及び横加速度Gy)を検出する。カメラ155は、車両1の前方の外部状況を撮像する撮像機器である。車速センサ151から加速度センサ154の検出結果を示す検出データ及びカメラ155が撮像した画像を示す画像データは、ECU17に出力される。
ディスプレイ161は、ECU17の制御下で、任意の情報を表示可能である。スピーカ162は、ECU17の制御下で、任意の音声を出力可能である。
ECU17は、車両1の全体の動作を制御する。本実施形態では特に、ECU17は、現在走行している走行車線からの車両1の逸脱を抑制するための逸脱抑制動作を行う。従って、ECU17は、いわゆるLDA(Lane Departure Alert:レーンデパーチャーアラート)又はLDP(Lane Departure Prevention:レーンデパーチャープリベンション)を実現するための制御装置として機能する。
逸脱抑制動作を行うために、ECU17は、ECU17の内部に論理的に実現される処理ブロックとして、データ取得部171と、「逸脱抑制手段」の一具体例であるLDA制御部172と、「制御手段」の一具体例である比率調整部173とを備えている。尚、データ取得部171、LDA制御部172及び比率調整部173の夫々の動作については、後に図2等を参照しながら詳述するが、以下にその概略について簡単に説明する。データ取得部171は、車速センサ151から加速度センサ154の検出結果を示す検出データ及びカメラ155が撮像した画像を示す画像データを取得する。LDA制御部172は、データ取得部171が取得した検出データ及び画像データに基づいて、現在走行している走行車線から車両1が逸脱する可能性がある場合に、左前輪121FL、左後輪121RL、右前輪121FR及び右後輪121RRのうちの少なくとも一つに付与される制動力を用いて、走行車線からの車両1の逸脱を抑制可能な抑制ヨーモーメントが車両1に付与されるように、ブレーキアクチュエータ131を制御する。尚、本実施形態における「走行車線からの車両1の逸脱の抑制」とは、抑制ヨーモーメントが付与されていない場合に想定される走行車線からの車両1の逸脱距離と比較して、抑制ヨーモーメントが付与されている場合における走行車線からの車両1の実際の逸脱距離を小さくすることを意味する。比率率調整部173は、抑制ヨーモーメントの付与の際に、LSD132による差動回転の制限の態様に基づいて、車両1に付与される制動力に対する駆動輪(つまり、左後輪121RL及び右後輪121RRの少なくとも一方)に付与される制動力の比率r1及び車両1に付与される制動力に対する受動輪(つまり、左前輪121FL及び右前輪121FRの少なくとも一方)に付与される制動力の比率r2を調整する。尚、比率r1及びr2は、夫々、「第1比率」及び「第2比率」の一具体例である。
(2)本実施形態の逸脱抑制動作の詳細
続いて、図2のフローチャートを参照しながら、ECU17が行う逸脱抑制動作について説明する。
図2に示すように、まず、データ取得部171は、車速センサ151から加速度センサ154の検出結果を示す検出データ及びカメラ155が撮像した画像を示す画像データを取得する(ステップS10)。
その後、LDA制御部172は、ステップS10で取得された画像データを解析することで、車両1が現在走行している走行車線の車線端(本実施形態では、車線端の一例として白線が用いられる)を、カメラ155が撮像した画像内で特定する(ステップS20)。
その後、LDA制御部172は、ステップS20で特定した白線に基づいて、車両1が現在走行している走行車線の曲率半径Rを算出する(ステップS21)。尚、走行車線の曲率半径Rは、実質的には、白線の曲率半径と等価である。このため、LDA制御部172は、ステップS20で特定した白線の曲率半径を算出すると共に、当該算出した曲率半径を、走行車線の曲率半径Rとして取り扱ってもよい。但し、LDA制御部172は、GPS(Global Positioning System)用いて特定される車両1の位置情報及びナビゲーション動作に用いられる地図情報を用いて、車両1が現在走行している走行車線の曲率半径Rを算出してもよい。
LDA制御部172は、更に、ステップS20で特定した白線に基づいて、車両1の現在の横位置Xを算出する(ステップS22)。本実施形態の「横位置X」は、走行車線が延伸する方向(車線延伸方向)に直交する車線幅方向に沿った、走行車線の中央から車両1までの距離(典型的には、車両1の中央までの距離)を示す。この場合、走行車線の中央から右側に向かう方向及び左側に向かう方向のいずれか一方が、正の方向に設定され、走行車線の中央から右側に向かう方向及び左側に向かう方向のいずれか他方が、負の方向に設定されることが好ましい。後述する横速度Vlや、上述した抑制ヨーモーメント等のヨーモーメントや、上述した横加速度Gyや、上述したヨーレートγ等についても同様である。
LDA制御部172は、更に、ステップS20で特定した白線に基づいて、車両1の逸脱角度θを算出する(ステップS22)。本実施形態の「逸脱角度θ」は、走行車線と車両1の前後方向軸とがなす角度(つまり、白線と車両1の前後方向軸とがなす角度)を示す。

LDA制御部172は、更に、白線から算出された車両1の横位置Xの時系列データに基づいて、車両1の横速度Vlを算出する(ステップS22)。但し、LDA制御部172は、車速センサ151の検出結果及び算出した逸脱角度θと、加速度センサ154の検出結果の少なくとも一方に基づいて、車両1の横速度Vlを算出してもよい。本実施形態の「横速度Vl」は、車線幅方向に沿った車両1の速度を示す。
LDA制御部172は、更に、許容逸脱距離Dを設定する(ステップS23)。許容逸脱距離Dは、走行車線から車両1が逸脱する場合において走行車線からの車両1の逸脱距離(つまり、白線からの車両1の逸脱距離)の許容最大値を示す。このため、逸脱抑制動作は、走行車線からの車両1の逸脱距離が許容逸脱距離D内に収まるように、車両1に対して抑制ヨーモーメントを付与する動作となる。
LDA制御部172は、法規等の要請(例えば、NCAP:New Car Assessment Programmeの要請)を満たすという観点から許容逸脱距離Dを設定してもよい。この場合、法規等の要請を満たすという観点から設定された許容逸脱距離Dは、デフォルトの許容逸脱距離Dとして用いられてもよい。
その後、LDA制御部172は、現在走行している走行車線から車両1が逸脱する可能性があるか否かを判定する(ステップS24)。具体的には、LDA制御部172は、将来の横位置Xfを算出する。例えば、LDA制御部172は、車両1が現在の位置から前方注視距離に相当する距離を走行した時点における横位置Xを、将来の横位置Xfとして算出する。将来の横位置Xfは、現在の横位置Xに対して、横速度Vlと車両1が前方注視距離を走行するために必要な時間Δtとの乗算値を加算又は減算することで算出可能である。その後、LDA制御部172は、将来の横位置Xfの絶対値が逸脱閾値以上であるか否かを判定する。車両1が車線延伸方向に平行な方向を向いていると仮定する場合、逸脱閾値は、例えば、走行車線の幅及び車両1の幅に基づいて定まる値(具体的には、(走行車線の幅−車両1の幅)/2)である。この場合、将来の横位置Xfの絶対値が逸脱閾値と一致する状況は、車線幅方向に沿った車両1の側面(例えば、走行車線の中央から遠い方の側面)が白線上に位置する状況に相当する。将来の横位置Xfの絶対値が逸脱閾値より大きくなる状況は、車線幅方向に沿った車両1の側面(例えば、走行車線の中央から遠い方の側面)が白線の外側に位置する状況に相当する。このため、将来の横位置Xfの絶対値が逸脱閾値以上でない場合には、LDA制御部172は、現在走行している走行車線から車両1が逸脱する可能性がないと判定する。一方で、将来の横位置Xfの絶対値が逸脱閾値以上となる場合には、LDA制御部172は、現在走行している走行車線から車両1が逸脱する可能性があると判定する。但し、実際には車両1が車線延伸方向に平行でない方向を向いている場合もあるため、逸脱閾値として、上述の例とは異なる任意の値が用いられてもよい。
尚、ここで説明した動作は、現在走行している走行車線から車両1が逸脱する可能性があるか否かを判定する動作の一例に過ぎない。従って、LDA制御部172は、任意の判定基準を用いて、現在走行している走行車線から車両1が逸脱する可能性があるか否かを判定してもよい。尚、「走行車線から車両1が逸脱する可能性がある」状況の一例として、近い将来に(例えば、上述した前方注視距離に相当する距離を走行した時点で)車両1が白線を跨ぐ又は踏む状況があげられる。
ステップS24の判定の結果、走行車線から車両1が逸脱する可能性がないと判定される場合には(ステップS24:No)、図2に示す逸脱抑制動作が終了する。従って、走行車線から車両1が逸脱する可能性があると判定される場合に行われる動作(ステップS25からステップS32)は行われない。つまり、LDA制御部172は、抑制ヨーモーメントを車両1に付与しない(つまり、抑制ヨーモーメントを車両1に付与可能な制動力を付与しない)ように、ブレーキアクチュエータ131を制御する。更に、LDA制御部172は、走行車線から車両1が逸脱する可能性がある旨を、ドライバに対して警告しない。
走行車線から車両1が逸脱する可能性がないと判定されたことに起因して図2に示す逸脱抑制動作が終了した場合には、ECU17は、第1所定期間(例えば、数ミリ秒から数十ミリ秒)が経過した後に再度図2に示す逸脱抑制動作を開始する。つまり、図2に示す逸脱抑制動作は、第1所定期間に応じた周期で繰り返し行われる。尚、第1所定期間は、図2に示す逸脱抑制動作を繰り返し行うデフォルトの周期に相当する期間である。
他方で、ステップS24の判定の結果、走行車線から車両1が逸脱する可能性があると判定される場合には(ステップS24:Yes)、LDA制御部172は、走行車線から車両1が逸脱する可能性がある旨を、ドライバに対して警告する(ステップS25)。例えば、LDA制御部172は、走行車線から車両1が逸脱する可能性があることを示す画像を表示するように、ディスプレイ161を制御してもよい。例えば、LDA制御部172は、走行車線から車両1が逸脱する可能性があることをステアリングホイール141の振動でドライバに伝えるように、振動アクチュエータ142を制御してもよい。例えば、LDA制御部172は、走行車線から車両1が逸脱する可能性があることを警報音でドライバに伝えるように、スピーカ(いわゆる、ブザー)162を制御してもよい。
走行車線から車両1が逸脱する可能性があると判定される場合には更に、LDA制御部172は、抑制ヨーモーメントを車両1に付与可能な制動力を付与するように、ブレーキアクチュエータ131を制御する(ステップS26からステップS29)。
具体的には、車両1が走行車線から逸脱する可能性がある場合には、車両1は、走行車線の中央から離れるように走行している可能性が高い。このため、車両1の走行軌跡が、走行車線の中央から離れるように走行する走行軌跡から、走行車線の中央に向かって走行する走行軌跡に変更されれば、走行車線からの車両1の逸脱が抑制される。このため、LDA制御部172は、検出データ、画像データ、特定した白線、算出した曲率半径R、算出した横位置X、算出した横速度Vl、算出した逸脱角度θ及び設定した許容逸脱距離Dに基づいて、走行車線の中央から離れるように走行していた車両1が走行車線の中央に向かうように走行することになる新たな走行軌跡を算出する。このとき、LDA制御部172は、ステップS23で設定した許容逸脱距離Dの制約を満たす新たな走行軌跡を算出する。更に、LDA制御部172は、算出した新たな走行軌跡を走行する車両1に発生すると推定されるヨーレートを、目標ヨーレートγtgtとして算出する(ステップS26)。
その後、LDA制御部172は、車両1に目標ヨーレートγtgtを発生させるために車両1に付与するべきヨーモーメントを、目標ヨーモーメントMtgtとして算出する(ステップS27)。尚、目標ヨーモーメントMtgtは、抑制ヨーモーメントと等価である。
その後、LDA制御部172は、目標ヨーモーメントMtgtを車両1に付与することが可能な制動力を算出する(ステップS28)。この場合、LDA制御部172は、左前輪121FL、左後輪121RL、右前輪121FR及び右後輪121RRの夫々に付与される制動力を個別に算出する。その後、LDA制御部172は、算出した制動力を発生させるために必要な油圧を指定する圧力指令値を算出する(ステップS28)。この場合、LDA制御部172は、ホイールシリンダ122FL、122RL、122FR及び122RRの夫々の内部での油圧を指定する圧力指令値を個別に算出する。
以下、図3を参照しながら、図2のステップS28における制動力(圧力指令値)の算出動作について更に説明する。図3に示すように、まず、ECU17は、比率r1及びr2を設定する(ステップS281からステップS285)。比率r1は、駆動輪(つまり、左後輪121RL及び右後輪121RRの少なくとも一方)に付与される制動力の、総制動力に対する比率を示す。つまり、比率r1は、駆動輪に付与される制動力が総制動力に対して占める比率を示す。比率r2は、受動輪(つまり、左前輪121FL及び右前輪121FRの少なくとも一方)に付与される制動力の、総制動力に対する比率を示す。つまり、比率r2は、受動輪に付与される制動力が総制動力に対して占める比率を示す。尚、総制動力は、車両1に付与される制動力(つまり、車両1全体としての制動力)であって、典型的には、駆動輪に付与される制動力と受動輪に付与される制動力との総和と等価である。
左後輪RLに付与される制動力の大きさは、ホイールシリンダ122RLに伝達される油圧に比例する。右後輪RRに付与される制動力の大きさは、ホイールシリンダ122RRに伝達される油圧に比例する。左前輪FLに付与される制動力の大きさは、ホイールシリンダ122FLに伝達される油圧に比例する。右前輪FRに付与される制動力の大きさは、ホイールシリンダ122FRに伝達される油圧に比例する。従って、比率r1は、マスタシリンダ112内の油圧のうち、駆動輪に対応するホイールシリンダ122RL及び122RRに伝達される油圧の比率(つまり、配分率)と等価である。同様に、比率r2は、マスタシリンダ112内の油圧のうち、受動輪に対応するホイールシリンダ122FL及び122FRに伝達される油圧の比率(つまり、配分率)と等価である。
比率r1及びr2を設定するために、比率調整部173は、LSD132が、デフフリー状態にあるか否かを判定する(ステップS281)。デフフリー状態は、差動回転が許容されている(言い換えれば、制限されていない)状態であり、オープンデフ状態とも称される。
ステップS281の判定の結果、LSD132がデフフリー状態にあると判定される場合には(ステップS281:Yes)、比率調整部173は、比率r1及びr2の夫々を、50%に設定する(ステップS283)。つまり、比率調整部173は、駆動輪に付与される制動力と受動輪に付与される制動力とが等しくなるように、比率r1及びr2を設定する。言い換えれば、比率調整部173は、駆動輪に対応するホイールシリンダ122RL及び122RRに伝達される油圧と受動輪に対応するホイールシリンダ122FL及び122FRに伝達される油圧とが等しくなるように、比率r1及びr2を設定する。
他方で、ステップS281の判定の結果、LSD132がデフフリー状態にないと判定される場合には(ステップS281:No)、比率調整部173は、LSD132が、デフロック状態にあるか否かを判定する(ステップS282)。デフロック状態は、差動回転が禁止されている(つまり、左後輪121RL及び右後輪121RRが実質的に直結されている)状態である。言い換えれば、デフロック状態は、LSD132による差動回転の制限の強度が最も強い(つまり、差動回転が最も強く制限されている)状態である。
ステップS282の判定の結果、LSD132がデフロック状態にあると判定される場合には(ステップS282:Yes)、比率調整部173は、比率r1を0%に設定し、比率r2を100%に設定する(ステップS284)。つまり、比率調整部173は、受動輪のみに制動力が付与される(つまり、駆動輪に制動力が付与されない)ように、比率r1及びr2を設定する。言い換えれば、比率調整部173は、ホイールシリンダ122RL及び122RRに伝達される油圧がゼロになるように、比率r1及びr2を設定する。
他方で、ステップS282の判定の結果、LSD132がデフロック状態にないと判定される場合には(ステップS282:No)、LSD132は、デフロック状態にないものの、差動回転を制限している状態にあると推定される。
この場合には、比率調整部173は、比率r1を、LSD132がデフフリー状態にある場合に設定される比率r1(=50%)よりも小さく且つLSD132がデフロック状態にある場合に設定される比率r1(=0%)よりも大きい値に設定する(ステップS285)。目標ヨーモーメントMtgtを付与するために必要な総制動力がLSD132の状態に依存することなく殆ど変わらないことを考慮すれば、比率調整部173は、LSD132がデフフリー状態にある場合に駆動輪に付与される制動力よりも小さく且つLSD132がデフロック状態にある場合に駆動輪に付与される制動力よりも大きい制動力が駆動輪に付与されるように、比率r1を設定する。言い換えれば、比率調整部173は、LSD132がデフフリー状態にある場合にホイールシリンダ122RL及び122RRに伝達される油圧よりも小さく且つLSD132がデフロック状態にある場合にホイールシリンダ122RL及び122RRに伝達される油圧よりも大きい油圧がホイールシリンダ122RL及び122RRに伝達されるように、比率r1を設定する。
更に、比率調整部173は、比率r2を、LSD132がデフフリー状態にある場合に設定される比率r2(=50%)よりも大きく且つLSD132がデフロック状態にある場合に設定される比率r2(=100%)よりも小さい値に設定する(ステップS285)。目標ヨーモーメントMtgtを付与するために必要な総制動力がLSD132の状態に依存することなく殆ど変わらないことを考慮すれば、比率調整部173は、LSD132がデフフリー状態にある場合に受動輪に付与される制動力よりも大きく且つLSD132がデフロック状態にある場合に受動輪に付与される制動力よりも小さい制動力が駆動輪に付与されるように、比率r2を設定する。言い換えれば、比率調整部173は、LSD132がデフフリー状態にある場合にホイールシリンダ122FL及び122FRに伝達される油圧よりも大きく且つLSD132がデフロック状態にある場合にホイールシリンダ122FL及び122FRに伝達される油圧よりも小さい油圧がホイールシリンダ122FL及び122FRに伝達されるように、比率r2を設定する。
ステップS285では、比率調整部173は、LSD132による差動回転の制限の強度に応じて比率r1及びr2を設定することが好ましい。具体的には、比率調整部173は、LSD132による差動回転の制限の強度が強くなるほど比率r1が小さくなるように、比率r1を設定することが好ましい。一方で、比率調整部173は、LSD132による差動回転の制限の強度が強くなるほど比率r2が大きくなるように、比率r2を設定することが好ましい。この場合、比率調整部173は、例えば、LSD132による差動回転の制限の強度と比率r1及びr2の夫々との関係を示すマップ(図4参照)に基づいて、比率r1及びr2を設定してもよい。
尚、図4は、LSD132による差動回転の制限の強度が強くなるほど比率r1が連続的に小さくなり且つ比率r2が連続的に大きくなるマップの例を示している。しかしながら、比率調整部173は、LSD132による差動回転の制限の強度が強くなるにつれて比率r1が段階的に小さくなり且つ比率r2が段階的に大きくなるマップに基づいて、比率r1及びr2を設定してもよい。この場合、LSD132がデフロック状態になく且つデフフリー状態にない場合には、比率調整部173は、比率r1を、LSD132がデフフリー状態にある場合に設定される比率r1(=50%)以下であり且つLSD132がデフロック状態にある場合に設定される比率r1(=0%)以上である値に設定してもよい。同様に、比率調整部173は、比率r2を、LSD132がデフフリー状態にある場合に設定される比率r2(=50%)以上であり且つLSD132がデフロック状態にある場合に設定される比率r2(=100%)以下である値に設定してもよい。
その後、LDA制御部172は、左前輪121FL、左後輪121RL、右前輪121FR及び右後輪121RRの夫々に付与される制動力を個別に算出する(ステップS286)。このとき、LDA制御部172は、目標ヨーモーメントMtgtを付与可能であって且つ比率r1及びr2の条件を満たす制動力を算出する。その後、LDA制御部172は、算出した制動力を発生させるために必要な油圧を指定する圧力指令値を算出する(ステップS286)。この場合、LDA制御部172は、ホイールシリンダ122FL、122RL、122FR及び122RRの夫々の内部での油圧を指定する圧力指令値を個別に算出する。
例えば、車両1の進行方向に対して右側に位置する白線を跨いで車両1が走行車線から逸脱する可能性があると判定される場合には、走行車線からの車両1の逸脱を抑制するためには、車両1の進行方向に対して左側に向けて車両1を偏向させることが可能な抑制ヨーモーメントが車両1に付与されればよい。この場合には、右前輪121FR及び右後輪121RRに制動力が付与されない一方で左前輪121FL及び左後輪121RLの少なくとも一方に制動力が付与されれば、又は、右前輪121FR及び右後輪121RRの少なくとも一方に相対的に小さい制動力が付与される一方で左前輪121FL及び左後輪121RLの少なくとも一方に相対的に大きい制動力が付与されれば、左側に向けて車両1を偏向させることが可能な抑制ヨーモーメントが車両1に付与される。車両1の進行方向に対して左側の白線を跨いで車両1が走行車線から逸脱する可能性があると判定される場合には、逆に、左前輪121FL及び左後輪121RLに制動力が付与されない一方で右前輪121FR及び右後輪121RRの少なくとも一方に制動力が付与されれば、又は、左前輪121FL及び左後輪121RLの少なくとも一方に相対的に小さい制動力が付与される一方で右前輪121FR及び右後輪121RRの少なくとも一方に相対的に大きい制動力が付与されれば、車両1の進行方向に対して右側に向けて車両1を偏向させることが可能な抑制ヨーモーメントが車両1に付与される。つまり、本実施形態では、LDA制御部172は、左前輪121FL及び左後輪121RLを含む左側車輪と右前輪121FR及び右後輪121RRを含む右側車輪との間の制動力差を利用して、抑制ヨーモーメントを付与する。
再び図2において、その後、LDA制御部172は、ステップS28で算出した圧力指令値に基づいて、ブレーキアクチュエータ131を制御する。従って、圧力指令値に応じた制動力が、左前輪121FL、左後輪121RL、右前輪121FR及び右後輪121RRのうちの少なくとも一つに付与される(ステップS29)。その結果、車両1には目標ヨーモーメントMtgtと等価な抑制ヨーモーメントが付与されるがゆえに、走行車線からの車両1の逸脱が抑制される。
(3)本実施形態の逸脱抑制動作の技術的効果
本実施形態の車両1では、走行車線から車両1が逸脱する可能性がある場合には、抑制ヨーモーメントが車両1に付与される。このため、走行車線からの車両1の逸脱が抑制される。
更に、本実施形態では、LSD132が差動回転を制限している状況下で抑制ヨーモーメントが付与される場合には、LSD132が差動回転を制限していない状況下で抑制ヨーモーメントが付与される場合と比較して、比率r1が小さくなり且つ比率r2が大きくなる。このため、LSD132を備える車両1に対しても、走行車線からの車両1の逸脱を適切に抑制するための逸脱抑制動作を適切に行うことができる。以下、LSD132を備える車両1に対して逸脱抑制動作を適切に行うことができる理由について、車両1の進行方向に対して左側に向けて車両1を偏向させることが可能な抑制ヨーモーメントが車両1に付与される例を用いて説明を進める。
上述したように、LDA制御部172は、右前輪121FR及び右後輪121RRに制動力を付与しない一方で左前輪121FL及び左後輪121RLの少なくとも一方に制動力が付与する第1動作を行うことで、車両1を左側に偏向させることが可能な抑制ヨーモーメントを付与可能である。ここで、差動回転が制限されていない場合には、左後輪121RLに制動力が付与されたとしても、右後輪121RRに制動力が付与されることはない。一方で、差動回転が制限されている場合には、左後輪121RLに制動力が付与されると、右後輪121RRにも制動力が付与されてしまう。その結果、本来は制動力が付与されない右後輪121RRに制動力が付与されてしまうため、本来車両1に付与されるべき抑制ヨーモーメントとは異なるヨーモーメントが車両1に付与されてしまう可能性がある。
しかるに、本実施形態では、差動回転が制限されている場合には、左後輪121RLに付与される制動力の比率r1が相対的に小さくなる。このため、左後輪121RLに、抑制ヨーモーメントを付与するために必要な本来の制動力(つまり、差動回転が制限されていない場合に付与される制動力)よりも小さな制動力が付与される。このため、適切な抑制ヨーモーメントの付与を妨げるほどに大きな制動力(或いは、意図しない制動力)が右後輪121RRに付与されてしまう状態が発生しにくくなる。
その一方で、差動回転が制限されている場合には、比率r1が小さくなるがゆえに、左後輪121RLに付与される制動力が小さくなる。このため、比率r1を小さくするだけでは、総制動力が減少してしまう可能性がある。このため、適切な抑制ヨーモーメントが付与されない可能性が依然として残り得る。つまり、適切な抑制ヨーモーメントを実現するだけの制動力差が、右側車輪と左側車輪との間に発生しない可能性がある。しかるに、本実施形態では、差動回転が制限されている場合には、LDA制御部172は、左後輪121RLに付与される制動力の減少を補って適切な制動力差を得るために、比率r1を相対的に小さくしたことに合わせて比率r2を相対的に大きくする。その結果、左前輪121FLには、抑制ヨーモーメントを付与するために必要な本来の制動力(つまり、差動回転が制限されていない場合に付与される制動力)よりも大きな制動力が付与される。その結果、左後輪121RLに付与される制動力が相対的に小さくなり且つ左前輪121FLに付与される制動力が相対的に大きくなったとしても、左側車輪全体に付与される制動力(つまり、総制動力)を一定に維持可能である。その結果、右側車輪と左側車輪との間には、抑制ヨーモーメントを実現するだけの制動力差が発生可能である。つまり、車両1に対して適切な抑制ヨーモーメントが付与可能である。
或いは、上述したように、LDA制御部172は、右前輪121FR及び右後輪121RRに相対的に小さい制動力(以降、“第1の大きさの制動力”と称する)を付与し且つ左前輪121FL及び左後輪121RLの少なくとも一方に相対的に大きい制動力(以降、“第2の大きさの制動力”と称する)を付与する第2動作を行うことで、車両1を左側に偏向させることが可能な抑制ヨーモーメントを付与可能である。この場合においても、差動回転が制限されている場合には、右後輪121RRに第1の大きさの制動力を付与するための制御が行われたとしても、右後輪121RRには、当該制御に起因した制動力のみならず、左後輪121RLに第2の大きさの制動力を付与するための制御に起因した制動力も付与されてしまう。同様に、左後輪121RLに第2の大きさの制動力を付与するための制御が行われたとしても、左後輪121RLには、当該制御に起因した制動力のみならず、右後輪121RRに第1の大きさの制動力を付与するための制御に起因した制動力も付与されてしまう。このため、本来車両1に付与されるべき抑制ヨーモーメントとは異なるヨーモーメントが車両1に付与されてしまう可能性がある。しかるに、本実施形態では、差動回転が制限されている場合には、比率r1が相対的に小さくなり且つ比率r2が相対的に大きくなる。このため、第2動作が行われる場合においても、第1動作と同様の理由から、車両1に対して適切な抑制ヨーモーメントが付与可能である。
このように、本実施形態によれば、LSD132を備える車両1に対しても、走行車線からの車両1の逸脱を適切に抑制するための逸脱抑制動作を適切に行うことができる。
加えて、本実施形態では、LSD132による差動回転の制限の強度が強くなるほど比率r1が小さくなり且つ比率r2が大きくなる。ここで、LSD132による差動回転の制限の強度が強くなるほど、左後輪121RLに制動力を付与する動作に起因して右後輪121RRに付与される制動力が大きくなってしまう。その結果、右後輪121RRに、適切な抑制ヨーモーメントの付与を妨げるほどに大きな制動力(或いは、意図しない制動力)が付与されてしまう可能性が高くなる。しかるに、本実施形態では、LSD132による差動回転の制限の強度が強くなるほど比率r1が小さくなるがゆえに、左後輪121RLに制動力を付与する動作に起因して右後輪121RRに付与されてしまう制動力の増加(つまり、LSD132による差動回転の制限の強度に応じた増加)が適切に抑制可能である。従って、車両1に対してより一層適切な抑制ヨーモーメントが付与可能である。
尚、上述した実施形態では、比率調整部173は、(i)LSD132がデフフリー状態にある場合に、比率r1を50%に設定し、(ii)LSD132がデフロック状態にある場合に、比率r1を0%に設定し、(iii)LSD132がデフロック状態でなく且つデフフリー状態でない場合に、比率r1を0%より大きく且つ50%より小さい値に設定している。しかしながら、比率調整部173は、(i)LSD132がデフフリー状態にある場合に、比率r1を任意の第1の値に設定し、(ii)LSD132がデフロック状態にある場合に、比率r1を第1の値よりも小さい任意の第2の値に設定し、(iii)LSD132がデフロック状態でなく且つデフフリー状態でない場合に、比率r1を第2の値以上且つ第1の値以下の任意の第3の値に設定してもよい。同様に、比率調整部173は、(i)LSD132がデフフリー状態にある場合に、比率r2を任意の第4の値に設定し、(ii)LSD132がデフロック状態にある場合に、比率r2を第4の値よりも大きい任意の第5の値に設定し、(iii)LSD132がデフロック状態でなく且つデフフリー状態でない場合に、比率r2を第4の値以上且つ第5の値以下の第6の値に設定してもよい。
尚、車両1は、LSD132に加えて又は代えて、左後輪121RL及び右後輪121RRの間の差動回転を許容しつつも、特定の条件が満たされる場合に当該差動回転を制限する任意の差動装置を備えていてもよい。例えば、車両1は、デフロック機構を備えた差動歯車(いわゆる、ディファレンシャルギア)を、差動装置として備えていてもよい。この場合であっても、デフロック機構が作動している場合には差動装置がデフロック状態にあり且つデフロック機構が作動していない場合には差動装置がデフフリー状態にあることから、上述した図3に示す動作により比率r1及びr2が設定可能である。
また、上述した説明では、車両1が後輪駆動車である例について説明されている。しかしながら、車両1が前輪駆動車である場合においても、上述した逸脱抑制動作が行なわれてもよい。但し、この場合には、左後輪121RL及び右後輪121RRの夫々が受動輪となる一方で、左前輪121FL及び右前輪121FRの夫々が駆動輪となる。
本発明は、請求の範囲及び明細書全体から読み取るこのできる発明の要旨又は思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車線逸脱抑制装置もまた本発明の技術思想に含まれる。
1 車両
131 ブレーキアクチュエータ
132 LSD
17 ECU
172 LDA制御部
173 比率調整部

Claims (2)

  1. 現在走行している走行車線からの車両の逸脱を抑制するための逸脱抑制動作を行うことが可能な車線逸脱抑制装置であって、
    前記車両は、
    夫々が動力源から駆動力が伝達される駆動輪である右側駆動輪及び左側駆動輪、並びに、夫々が前記動力源から前記駆動力が伝達されない受動輪である右側受動輪及び左側受動輪を含む複数の車輪と、
    前記複数の車輪の夫々に制動力を付与可能な制動装置と、
    前記右側駆動輪と前記左側駆動輪との間の差動回転を許容し、特定条件が満たされた場合に前記差動回転を制限可能な差動装置と
    を備え、
    前記車線逸脱抑制装置は、
    前記右側駆動輪及び前記右側受動輪を含む右側車輪と前記左側駆動輪及び前記左側受動輪を含む左側車輪との間での制動力差に起因して発生するヨーモーメントを前記車両に付与することで前記逸脱抑制動作を行うように、前記制動装置を制御する逸脱抑制手段と、
    前記差動装置が前記差動回転を制限している状況下で前記逸脱抑制動作が行われる場合には、前記差動装置が前記差動回転を制限していない状況下で前記逸脱抑制動作が行われる場合と比較して、前記車両に付与される制動力に対する前記駆動輪に付与される制動力の比率である第1比率が小さくなり且つ前記車両に付与される制動力に対する前記受動輪に付与される制動力の比率である第2比率が大きくなるように、前記逸脱抑制手段を制御する制御手段と
    を備えることを特徴とする車線逸脱抑制装置。
  2. 前記制御手段は、前記差動装置による前記差動回転の制限の強度が強くなるほど前記第1比率が小さくなり且つ前記第2比率が大きくなるように、前記逸脱抑制手段を制御する
    ことを特徴とする請求項1に記載の車線逸脱抑制装置。
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