JP4352864B2 - 車両用旋回走行制御装置 - Google Patents
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Description
そこで、本発明は上記問題に着目してなされたものであり、運転者が急なステアリング操作を行うようなシーンで、より適切な減速制御を行うことができる車両用旋回走行制御装置を提供することを課題にしている。
図1は、本発明の概略構成を示すブロック図である。各車輪の車輪速度Vwi(i=FL〜RR)を検出する電磁誘導式の車輪速センサ1と、例えば水銀スイッチを用いて車体の前後加速度Xg及び横加速度Ygを検出する加速度センサ2と、ステアリングホイール3の操舵角θを検出する光学式・非接触型の操舵角センサ4とは、コントローラ5に接続される。
ここで、制動力制御装置6は、アンチスキッド制御(ABS)、トラクション制御(TCS)、スタビリティ制御(VDC)等に用いられる制動流体圧制御回路を利用したものであり、図2に示すように、マスターシリンダ8と各ホイールシリンダ9iとの間に介装されて、運転者のブレーキ操作に係らず各ホイールシリンダ9iの制動液圧を増圧、保持、減圧できるように構成されている。
さらに、マスターシリンダ8は、ノーマルクローズ型の切換バルブ13Aを介して、切換バルブ10Aの下流側(ホイールシリンダ側)に連結されると共に、ノーマルクローズ型の切換バルブ13Bを介して、切換バルブ10Bの下流側(ホイールシリンダ側)に連結されており、これら切換制御弁10Aと13Aとの間、及び切換制御弁10Bと13Bとの間には、電動モータ14で駆動され、切換バルブ13A、13B側を吸入側とする共通のポンプ15が介装されている。
また、フロント左・リヤ右のホイールシリンダ9FL・9RRは、ノーマルクローズ型のアウトレットソレノイドバルブ19FL・19RRを介して、切換バルブ13Aの下流側(ポンプ側)に連結され、フロント右・リヤ左のホイールシリンダ9FR・9RLは、ノーマルクローズ型のアウトレットソレノイドバルブ19FR・19RLを介して、切換バルブ13Bの下流側(ポンプ側)に連結されている。
以上より、制動力制御装置6は、切換バルブ10A・10Bと、切換バルブ13A・13Bと、インレットソレノイドバルブ11iと、アウトレットソレノイドバルブ19iとが非通電状態にあるときに、運転者のブレーキ操作に応じた通常の制動液圧が、切換バルブ10A・10Bと、インレットソレノイドバルブ11iとを通じて各ホイールシリンダ9iに供給される。
また、切換バルブ10A・10Bと、インレットソレノイドバルブ11iとを通電状態にするときに、各ホイールシリンダ9i、ポンプ15、及びリザーバ20が遮断され、各ホイールシリンダ9iの制動液圧が保持される。
したがって、コントローラ5は、上記の切換バルブ10A・10Bと、切換バルブ13A・13Bと、インレットソレノイドバルブ11iと、アウトレットソレノイドバルブ19iとへの通電を夫々制御すると共に、ポンプ15を駆動制御することで、各ホイールシリンダ9iの制動液圧を増圧、保持、減圧することができる。
次に、コントローラ5で実行する旋回走行制御処理の第1実施形態を、図3のフローチャートに基づいて説明する。
この旋回走行制御処理は、所定時間(例えば10msec)毎のタイマ割込み処理として実行され、図3に示すように、先ずステップS1で、各車輪速Vwiと、前後加速度Xg及び横加速度Ygと、操舵角θとを読込む。
続くステップS2では、操舵角θを微分して操舵角速度ω(操作速度)を算出する。なお、本実施形態では、操舵角θを微分して操舵角速度ωを算出しているが、これに限定されるものではなく、ステアリングホイール3の回転軸にタコジェネレータ等を取付けて、直接、回転速度を検出してもよい。
続くステップS4では、車体速度(以下、旋回速度と称す)Vと横加速度Ygとから、現在の車両旋回半径Rを下記(1)式に従って算出する。なお、本実施形態では、単に旋回速度Vと横加速度Ygとを用いて旋回半径Rを算出しているが、これに限定されるものではなく、精度向上を図って操舵角θやヨー角加速度等も用いて旋回半径Rを算出してもよい。
R=V2/Yg ………(1)
RL=V2/YgL ………(2)
Rs=h・RL ………(3)
VL=√(R・YgL) ………(4)
そして、下記(5)式に示すように、上記の限界旋回速度VLに、1よりも小さな所定値k(例えば、k=0.9)を乗じて減速開始閾Vsを設定する。ここで、減速開始閾値Vsを限界旋回速度VLよりも小さくなるように設定しているのは、旋回速度Vが限界旋回速度VLに達する前に、すなわちタイヤのグリップ力が飽和する前に、自動減速を開始するためである。
Vs=k・RL ………(5)
続くステップS9では、操舵角速度ωが所定値ω1以上であるか否かを判定する。この所定値ω1は、車線逸脱などの緊急時に運転者が急なステアリング操作を行う場合の操舵角速度である。そして、判定結果がω<ω1であるときには、急なステアリング操作ではないと判断し、後述するステップS12に移行する。一方、判定結果がω≧ω1であるときには、急なステアリング操作であると判断し、ステップS10に移行する。
続くステップS11では、前記ステップS8で算出された目標減速度Xg*に補正係数K1を乗じ、目標減速度Xg*を補正してからステップS12に移行する。
続くステップS13では、各ホイールシリンダ9iの制動液圧が目標制動液圧Pi*と一致するように、制動力制御装置6を駆動制御する。
続くステップS14では、制動力制御装置6で目標減速度Xg*を達成するのに、最適なエンジン出力となるようエンジン出力制御装置7を駆動制御してから所定のメインプログラムに復帰する。
次に、上記第1実施形態の動作や作用効果について説明する。
今、車両がある程度の速度で旋回走行しているとする。このとき、旋回半径Rが減速開始閾値Rs以上で、且つ旋回速度Vが減速開始閾値Vs以下であるときには(ステップS7の判定が“No”)、安定した旋回走行が維持されているので、自動減速の必要はないと判断する。そこで、運転者のブレーキ操作に応じた通常の制動液圧が各ホイールシリンダ9iに供給されるように制動力制御装置6を制御する。
そして、旋回半径Rと減速開始閾値Rsとの偏差、及び旋回速度Vと減速開始閾値Vsとの偏差に応じた目標減速度Xg*を算出し(ステップS8)、この目標減速度Xg*を達成するために、各ホイールシリンダ13iの液圧を増圧すると共にエンジン出力を抑制することで自動減速を行い(ステップS12〜S14)、安定した旋回走行を図る。
ところで、図4に示すように、時点t1で、運転者が例えば車線逸脱を回避しようと急なステアリング操作を行うと、操舵角θが大きく増加するので、旋回速度Vに対する減速開始閾値Vsが大きく減少する。その後、時点t2で旋回速度Vが減速開始閾値Vsより大きくなると、自動減速が開始されて旋回速度Vが低下し始めるが、このとき、運転者のステアリング操作が急であるほど、緊急性は高く、車両減速の必要性も高い。
また、本実施形態では、操舵角速度ωを算出しているので、運転者の急なステアリング操作を容易に検知することができる。
なお、上記の第1実施形態では、補正係数K1の乗算によって目標減速度Xg*を増加させているが、これに限定されるものではなく、補正係数K1の加算によって目標減速度Xg*を増加させてもよい。
また、上記の第1実施形態では、操舵角速度ωに応じて運転者の急なステアリング操作を検知しているが、これに限定されるものではなく、操舵角速度ωの加速度に応じて運転者の急なステアリング操作を検知してもよい。
この第2実施形態は、操舵角速度ωではなく、所定時間内における平均操舵角速度ωaに応じて運転者の急なステアリング操作を検知するものである。
すなわち、第2実施形態の旋回走行制御処理では、図5に示すように、図3の前記ステップS2、S9〜S11を夫々新たなステップS20、S21〜S23に変更したことを除いては、図3の旋回走行制御処理と同様の処理を実行する。なお、図3との対応部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
先ずステップS20では、所定時間内における操舵角速度ωの平均操舵角速度ωa(平均操作速度)を算出する。この所定時間は、運転者が素早く小刻みにステアリング操作を行う場合と、車線逸脱などの緊急事態で運転者が急なステアリング操作を行う場合とを区別するのに必要な時間である。
続くステップS23では、前記ステップS8で算出された目標減速度Xg*に補正係数K2を乗じ、目標減速度Xg*を補正してから前記ステップS12に移行する。
ここで、ステップS20、S21の処理が急操作検知手段に対応し、ステップS22、S23の処理が走行制御手段の一部を構成している。
次に、上記第2実施形態の動作や作用効果について説明する。
その他の作用効果については前述した第1実施形態と同様である。
なお、上記の第2実施形態では、補正係数K2の乗算によって目標減速度Xg*を増加させているが、これに限定されるものではなく、補正係数K2の加算によって目標減速度Xg*を増加させてもよい。
また、上記の第2実施形態では、平均操舵角速度ωaに応じて運転者の急なステアリング操作を検知しているが、これに限定されるものではなく、所定時間内における操舵角速度ωの平均加速度に応じて運転者の急なステアリング操作を検知してもよい。
この第3実施形態は、平均操舵角速度ωaと操舵角速度ωとに基づいて目標減速度Xg*を増加させるものである。
すなわち、第3実施形態の旋回走行制御処理では、図6に示すように、図5の前記ステップS20の前に前記ステップS2を追加し、前記ステップS21〜S23の処理を新たなステップS30〜S32に変更したことを除いては、図5の旋回走行制御処理と同様の処理を実行する。なお、図5との対応部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
続くステップS32では、上記の補正係数K2と補正係数K1′とを加算した値(K2+K1′)を、前記ステップS8で算出された目標減速度Xg*に乗じ、目標減速度Xg*を補正してから前記ステップS12に移行する。
次に、上記第3実施形態の動作や作用効果について説明する。
今、車両の旋回状態が旋回性能の限界に接近しており、自動減速を要すると判断したとする。ここで、平均操舵角速度ωa及び操舵角速度ωが大きいほど、補正係数K2と補正係数K1′とによって目標減速度Xg*を増加させて、自動減速を促進させる(ステップS30〜S32)。
その他の作用効果については前述した第1、第2実施形態と同様である。
この第4実施形態は、前述した第1実施形態のように操舵角速度ωが大きいほど自動減速による減速量を増加させるのではなく、操舵角速度ωが大きいほど自動減速が開始され易くなるようにするものである。
すなわち、第4実施形態の旋回走行制御処理では、図7に示すように、図3の前記ステップS2、S9〜S11の処理を削除し、前記ステップS6とS7との間に新たなステップS40〜S42の処理を追加したことを除いては、図3の旋回走行制御処理と同様の処理を実行する。なお、図3との対応部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
ここで、ステップS40の処理が急操作検知手段の一部を構成し、ステップS41、S42の処理が走行制御手段の一部を構成している。
今、図8に示すように、時点t3で、運転者が急なステアリング操作を行ったとすると、操舵角θが大きく増加するので、旋回速度Vに対する減速開始閾値Vsが大きく減少する。その後、旋回速度Vが減速開始閾値Vsより大きくなるときに、自動減速が開始されるが、運転者のステアリング操作が急であるほど、緊急性は高く、車両減速の必要性も高い。
なお、上記の第4実施形態では、補正係数KR1の乗算によって減速開始閾値Rsを大きくし、補正係数KV1の乗算によって減速開始閾値Vsを小さくしているが、これに限定されるものではなく、補正係数KR1の加算によって減速開始閾値Rsを大きくし、補正係数KV1の減算よって減速開始閾値Vsを小さくしてもよい。
この第5実施形態は、前述した第4実施形態において、操舵角速度ωではなく、所定時間内における平均操舵角速度ωaを検出して、運転者の急なステアリング操作を検知するものである。
すなわち、第5実施形態の旋回走行制御処理では、図9に示すように、図7の前記ステップS2の処理を前記ステップS20の処理に変更すると共に、前記ステップS40〜S42の処理を新たなステップS50〜S52に変更したことを除いては、図7の旋回走行制御処理と同様の処理を実行する。なお、図7との対応部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
ここで、ステップS50の処理が急操作検知手段の一部を構成し、ステップS51、S52の処理が走行制御手段の一部を構成する。
今、平均操舵角速度ωaが所定値ω4を上回る急なステアリング操作を検知したとする(ステップS50の判定が“Yes”)。そこで、自動減速が開始され易くなるように、減速開始閾値Rsを補正係数KR2によって大きく設定し、且つ減速開始閾値Vsを補正係数KV2によって小さく設定して、自動減速を促進させる(ステップS51、S52)。これにより、車線逸脱などの緊急事態で運転者が急なステアリング操作を行うようなときに、自動減速のタイミングが早まるので速やかに車両を減速させることができ、安全性が向上する。
なお、上記の第5実施形態では、補正係数KR2の乗算によって減速開始閾値Rsを大きくし、補正係数KV2の乗算によって減速開始閾値Vsを小さくしているが、これに限定されるものではなく、補正係数KR2の加算によって減速開始閾値Rsを大きくし、補正係数KV2の減算よって減速開始閾値Vsを小さくしてもよい。
この第6実施形態は、前述した第1実施形態と第4実施形態とを併合し、運転者のステアリング操作が急であるほど、自動減速が開始され易くなるようにすると共に、この自動減速による減速量を増加させるものである。
すなわち、第6実施形態では、図10に示すように、図3の前記ステップS6とS7との間に、図9の前記ステップS40〜S42の処理を追加したことを除いては、図3の旋回走行制御処理と同様の処理を実行する。なお、図3との対応部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
さらに、その後の時点t5で、旋回速度Vが減速開始閾値Vsより大きくなったら、自動減速を開始し、このときの操舵角速度ωが所定値ω1を上回っていたら(ステップS9の判定が“Yes”)、目標減速度Xg*を増加させて、自動減速を促進させる(ステップS10、S11)。
その他の作用効果については前述した第1及び第4実施形態と同様である。
なお、上記の第6実施形態では、操舵角速度ωに基づいて減速開始閾値Rs及びVsを増加させているが、これに限定されるものではなく、前述した第5実施形態と同様に平均操舵角速度ωaに基づいて減速開始閾値Rs及びVsを増加させてもよい。
2 加速度センサ
3 ステアリングホイール
4 操舵角センサ
5 コントローラ
6 制動力制御装置
7 エンジン出力制御装置
9FL〜9RR ホイールシリンダ
10A・10B 切換バルブ
11FL〜11RR インレットソレノイドバルブ
13A・13B 切換バルブ
14 電動モータ
15 ポンプ
19FL〜19RR アウトレットソレノイドバルブ
20 リザーバ
Claims (4)
- 自車両の旋回速度及び旋回半径を検出する旋回状態検出手段と、自車両が安定して旋回できる限界横加速度に基づいて、自車両が現在の旋回半径に対して安定して旋回できる限界旋回速度、及び自車両が現在の旋回速度に対して安定して旋回できる限界旋回半径の少なくとも一方を算出し、前記限界旋回速度には当該限界旋回速度よりも小さな旋回速度用の減速開始閾値を設定し、前記限界旋回半径には当該限界旋回半径よりも大きな旋回半径用の減速開始閾値を設定し、前記旋回状態検出手段で検出した旋回速度が前記旋回速度用の減速開始閾値よりも大きいとき、又は前記旋回状態検出手段で検出した旋回半径が前記旋回半径用の減速開始閾値よりも小さいときに、前記旋回状態検出手段で検出した旋回速度と前記旋回速度用の減速開始閾値との偏差、及び前記旋回状態検出手段で検出した旋回半径と前記旋回半径用の減速開始閾値との偏差に応じて目標減速度を算出し、当該目標減速度に応じて自車両を減速させる走行制御手段と、を備えた車両用旋回走行制御装置において、
運転者の急なステアリング操作を検知する急操作検知手段を備え、
前記走行制御手段は、前記急操作検知手段が運転者の急なステアリング操作を検知したときに、当該ステアリング操作が急であるほど、前記目標減速度を増加補正し、自車両を減速させるときの減速量を大きくすることで、自車両の前記減速を促進することを特徴とする車両用旋回走行制御装置。 - 前記走行制御手段は、前記急操作検知手段が運転者の急なステアリング操作を検知したときに、当該ステアリング操作が急であるほど、自車両の減速が開始され易くなるように、前記旋回速度用の減速開始閾値は減少補正し、前記旋回半径用の減速開始閾値は増加補正することで、自車両の前記減速を促進することを特徴とする請求項1に記載の車両用旋回走行制御装置。
- 前記急操作検知手段は、ステアリング操作の操作速度が所定値を超えたときに、運転者の急なステアリング操作であると検知することを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用旋回走行制御装置。
- 前記急操作検知手段は、所定時間内におけるステアリング操作の平均速度が所定値を超えたときに、運転者の急なステアリング操作であると検知することを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の車両用旋回走行制御装置。
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