JP5608069B2 - 車両の統合制御装置 - Google Patents
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Description
x(t) =[β (dψ/dt)]T
u(t) =[θH δr]T
ここで、βは車体すべり角、δrは後輪舵角、A、Bは以下の通りである。
a12=−1.0−2・(Lf・Kf−Lr・Kr)/(M・V2)
a21=−2・(Lf・Kf−Lr・Kr)/Iz
a22=−2・(Lf2・Kf+Lr2・Kr)/(Iz・V)
b11=2・Kf/(M・V・n)
b12=2・Kr/(M・V)
b21=2・Lf・Kf/Iz
b22=−2・Lr・Kr/Iz
ここで、Kf、Krは前後輪の等価コーナリングパワー、Lf、Lrは重心から前後輪軸までの距離、Mは車体質量、Izは車体のヨーイング慣性モーメント、nはステアリングギヤ比である。
MVDCt=GVDC・Δ(dψ/dt) …(3)
ここで、GVDCは制御ゲインである。
(ケース1).(dψ/dt)>ε,MVDCt>εM…左旋回状態でアンダステア傾向のとき…左後輪制動
(ケース2).(dψ/dt)>ε,MVDCt<−εM…左旋回状態でオーバステア傾向のとき…右前輪制動
(ケース3).(dψ/dt)<ε,MVDCt>εM…右旋回状態でオーバステア傾向のとき…左前輪制動
(ケース4).(dψ/dt)<ε,MVDCt<−εM…右旋回状態でアンダステア傾向のとき…右後輪制動
(ケース5).|(dψ/dt)|≦εの略直進状態、或いは、|MVDCt|≦εMの旋回状態のとき…制動輪の選択はせず非制動とする。
ここで、dはトレッドである。
MCBCt=(dθH/dt)・GMZV …(5)
ここで、(5)式は、上述のヨーモーメントゲインGMZVの特性に加え、ドライバがハンドル操作を行ったときに、その操作の仕方(ハンドル角速度(dθH/dt))が大きいほど大きな値が設定されるようになっている。尚、第2の目標ヨーモーメントMCBCtの設定、算出は、本実施の形態に限るものではなく、他の特性マップ、計算式により求めるものであっても良い。
FB=2・(MCBCt/d) …(6)
ここで、dはトレッドである。
TD=Teg・t・i …(7)
ここで、tはトルクコンバータのトルク比で、例えば、予め設定されているトルクコンバータの回転速度比e(=Nt/Ne)と、トルクコンバータのトルク比tとのマップを参照することにより求められる。
FD=(1/2)・(TD・if/Rt) …(8)
ここで、ifはファイナルギヤ比、Rtはタイヤ径である。
DBt=DB+(FD/FB)・(DD−DB) …(9)
まず、旋回内輪の制駆動力の前後配分比(=旋回内側前輪の制駆動力/旋回内輪の総制駆動力)DAは、以下の(10)式により算出できる。
DA=(FD・DD−FB・DB)/(FD−FB) …(10)
この(10)式を、DBについて解くと、
DB=DA+(FD/FB)・(DD−DA) …(11)
この(11)式において、旋回内輪の制駆動力の前後配分比DAを、発生させるべき制動力の前後配分比DBとした場合、その時の駆動力を考慮した場合の制動力前後配分比(制御目標値)DBtは、DBをDBtとおいて、(9)式のように表現される。
FBf=FB・DBt …(12)
FBr=FB・(1−DBt) …(13)
尚、旋回内輪は、ヨーレート(dψ/dt)の値から判別して出力される。
Lx=V・t …(14)
ここで、tは、予め設定しておいた予見時間である。すなわち、予見距離とは、予見時間t後に、自車両1が存在すると推定される位置までの距離である。尚、予見距離Lxは、上述の(14)式で算出する距離に限るものではない。
yL=Lx・sin(α)−yL0 …(15)
次に、S604に進み、実験・計算等に基づいて予め設定しておいた、図14に示すような、白線からの逸脱量yLと交差角αと第3の目標ヨーモーメントMLDPtのマップを参照して、第3の目標ヨーモーメントMLDPtを設定し、第3の制動力演算部33b、第1統合制御部35aに出力する。尚、図14中の、基準位置は、予め設定した位置であり、例えば、白線から道路中央側に一定距離離れた位置、或いは、白線の内側(道路中央側)端部である。また、第3の目標ヨーモーメントMLDPtは、図14に示したマップから設定するものに限るものではなく、予め設定しておいた算出式等から算出するようにしても良い。第3の目標ヨーモーメントMLDPtは、図14からも解るように、交差角αが大きいほど、すなわち、白線に対して直交していき、緊急度が高いと判断される場合ほど、大きな値に設定される。また、第3の目標ヨーモーメントMLDPtは、白線からの逸脱量yLが大きい場合ほど、大きな値に設定される。
Bf=min(Kbr・MLDPt・Cy,ΔBf_max) …(16)
ここで、(16)式における、minは、Kbr・MLDPt・CyとΔBf_maxの小さい方を選択する関数である。Kbrは、ヨーモーメントの制動力への換算係数であり、Cyは、予め実験、計算等により設定しておいたヨーモーメントの前軸負担率である。また、ΔBf_maxは、前軸左右輪の制動力差最大値であり、例えば、以下の(18)式で算出される。
ΔBf_max=−(Tf_str・Gstr)/Lscr …(18)
ここで、Tf_strはステアリング系のフリクショントルクであり、Gstrはステアリングギヤ比であり、Lscrはスクラブ半径(但し、ポジティブスクラブは+、ネガティブスクラブは−の符号)である。すなわち、前軸左右輪の制動力差最大値ΔBf_maxは、ステアリングのフリクション、スクラブ半径等を左右輪の制動力差に換算した値となっており、上述の(16)式により、前軸左右輪の制動力差(道路中央側の前輪に付加する制動力)Bfは、常に、前軸左右輪の制動力差最大値ΔBf_max以下に制限される。すなわち、フロントサスペンションのキングピン配置に起因する路外逸脱方向へのステアリングトルクの発生が予め設定した閾値(前軸左右輪の制動力差最大値ΔBf_max)を超えないようにヨーモーメントを発生させるための制動力の前軸側の分担率が制限されることとなる。
一方、上述のS606で、FLDP=0と判定された場合は、S607の処理を行うことなくルーチンを抜け、車線逸脱防止制御部33の第3の制動力演算部33bからの制動力の出力が禁止される。
Bf1=(1/2)・BLDP・CD …(19)
ここで、CDは、制動力の前後配分比である。
走行制御部34は、画像認識装置28から、先行車情報として、先行車距離d、先行車速Vf、先行車減速度afが入力され、車速センサ23から車速Vが入力される。そして、基本的に、先行車が存在しない場合には、ドライバが図示しないスイッチで設定した車速を保持する定速走行制御を行い、先行車が存在する場合には、後述の図10に示す走行制御のフローチャートに従って、当該先行車に対する追従走行制御を行う。このように、走行制御部34は、追従走行制御手段として設けられている。
15 ブレーキ駆動部
30 ブレーキ制御ユニット
31 横すべり防止制御部(横すべり防止制御手段、第1の車両挙動制御手段)
31a 第1の目標ヨーモーメント演算部
31b 第1の制動力演算部
32 コーナリング制動制御部(コーナリング制動制御手段、及び、第2の車両挙動制御手段)
32a 第2の目標ヨーモーメント演算部
32b 第2の制動力演算部
33 車線逸脱防止制御部
33a 第3の目標ヨーモーメント演算部(車線逸脱防止ヨーモーメント制御手段)
33b 第3の制動力演算部(車線逸脱防止ヨーモーメント制御手段)
33c 第4の制動力演算部(車線逸脱減速制御手段)
34 走行制御部(追従走行制御手段)
35 統合制御部
35a 第1統合制御部
35b 第2統合制御部
35c 制動力演算部
Claims (4)
- 少なくともドライバ操作に対して車両挙動が忠実に応答するように車両のヨーモーメントを制御する第1の車両挙動制御手段と、該第1の車両挙動制御手段とは異なる車両のヨーモーメントを制御する第2の車両挙動制御手段とを備え、上記第1の車両挙動制御手段による制御を上記第2の車両挙動制御手段よりも優先して実行させる車両の統合制御装置において、
上記第1の車両挙動制御手段は、ドライバ入力に対する車両の横すべりを防止する横すべり防止制御手段で、上記第2の車両挙動制御手段は、コーナリング時のブレーキで発生するヨーモーメントを制御するコーナリング制動制御手段と、前方環境を認識し、自車両の走行車線からの逸脱を防止するようにヨーモーメントを発生させる車線逸脱防止ヨーモーメント制御手段であって、
上記コーナリング制動制御手段による制御を上記車線逸脱防止ヨーモーメント制御手段よりも優先して実行させることを特徴とする車両の統合制御装置。 - 上記第1の車両挙動制御手段と上記第2の車両挙動制御手段とは異なるヨーモーメントを制御することなく車両を減速制御する減速制御手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の車両の統合制御装置。
- 上記減速制御手段は、自車両を先行車に追従走行させる追従走行制御手段と車線からの逸脱を減速させることで防止する車線逸脱減速制御手段の少なくとも一方であることを特徴とする請求項2記載の車両の統合制御装置。
- 上記追従走行制御手段と上記車線逸脱減速制御手段の両方を有する場合は、上記追従走行制御手段による減速指示値と上記車線逸脱減速制御手段による減速指示値とを比較して大きい方の減速指示値を出力することを特徴とする請求項3記載の車両の統合制御装置。
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