JP6521497B1 - 車両の制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
このように構成された本発明においては、ステアリングホイールの切り戻し操作に応じて、車両に発生しているヨーレートとは逆回りのヨーモーメントを設定し、当該設定したヨーモーメントを車両に生じさせるようにブレーキ装置が制動力を生じさせている間に、操舵角が0を跨ぐことで、ステアリングホイールの切り込み操作が判定された場合には、駆動源の生成トルク低下を抑制するので、生成トルク低下により減速度を車両に付与する制御と、旋回状態に基づきヨーモーメントを車両に付与する制御とが重ねて実行されることを抑制し、車両全体として制御介入が過剰な状態になることを抑制することができる。
このように構成された本発明においては、車両の旋回状態に基づき、車両に発生しているヨーレートとは逆回りのヨーモーメントを設定し、当該設定したヨーモーメントを車両に生じさせるようにブレーキ装置が制動力を生じさせている場合には、駆動源の生成トルク低下の開始を遅延させるので、減速度を車両に付与する制御と、旋回状態に基づきヨーモーメントを車両に付与する制御とが重ねて実行される期間を短縮あるいは無くし、車両全体として制御介入が過剰な状態になることを抑制することができる。
このように構成された本発明においては、車両の旋回状態に基づき、車両に発生しているヨーレートとは逆回りのヨーモーメントを設定し、当該設定したヨーモーメントを車両に生じさせるようにブレーキ装置が制動力を生じさせている場合には、駆動源の生成トルクを低下させる制御を開始する条件となる閾値を、そうでない場合の閾値よりも大きくすることにより、駆動源の生成トルクを低下させる制御が実行され難くなる。これにより、減速度を車両に付与する制御と、旋回状態に基づきヨーモーメントを車両に付与する制御とが重ねて実行される期間を短縮あるいは無くし、車両全体として制御介入が過剰な状態になることを抑制することができる。
このように構成された本発明においては、車両の旋回状態に基づき、車両に発生しているヨーレートとは逆回りのヨーモーメントを設定し、当該設定したヨーモーメントを車両に生じさせるようにブレーキ装置が制動力を生じさせている場合には、そうでない場合よりも駆動源の生成トルク低下量を小さくするので、減速度を車両に付与する制御と、旋回状態に基づきヨーモーメントを車両に付与する制御とが重ねて実行されたときの駆動源の生成トルク低下の影響を縮小し、車両全体として制御介入が過剰な状態になることを抑制することができる。
このように構成された本発明においては、車両の旋回状態に基づき、車両に発生しているヨーレートとは逆回りのヨーモーメントを設定し、当該設定したヨーモーメントを車両に生じさせるようにブレーキ装置が制動力を生じさせている場合には、駆動源の生成トルク低下を禁止するので、減速度を車両に付与する制御と、旋回状態に基づきヨーモーメントを車両に付与する制御とが重ねて実行されることを防止し、車両全体として制御介入が過剰な状態になることを抑制することができる。
まず、図1により、本発明の実施形態による車両の制御装置を搭載した車両のシステム構成を説明する。図1は、本発明の実施形態による車両の制御装置を搭載した車両の全体構成を示すブロック図である。
ブレーキ制御システム18は、PCM14から入力された制動力指令値や液圧センサ24の検出値に基づき、各車輪のホイールシリンダやブレーキキャリパのそれぞれに独立して供給する液圧を算出し、それらの液圧に応じて液圧ポンプ20の回転数やバルブユニット22の開度を制御する。
本実施形態によるPCM14(車両の制御装置)は、上述したセンサ8〜12、24の検出信号の他、エンジン4の運転状態を検出する各種センサが出力した検出信号に基づいて、エンジン4の生成トルク制御機構として機能するエンジン4の各部(例えば、スロットルバルブ、ターボ過給機、可変バルブ機構、点火装置、燃料噴射弁、EGR装置等)及びブレーキ制御システム18に対する制御を行うべく、制御信号を出力する。
PCM14及びブレーキ制御システム18は、それぞれ、1つ以上のプロセッサ、当該プロセッサ上で解釈実行される各種のプログラム(OSなどの基本制御プログラムや、OS上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む)、及びプログラムや各種のデータを記憶するためのROMやRAMの如き内部メモリを備えるコンピュータにより構成される。
詳細は後述するが、PCM14及びブレーキ制御システム18は本発明における車両の制御装置に相当する。
(第1実施形態)
次に、車両の制御装置が実行する具体的な制御内容を説明する。
まず、図3により、本発明の第1実施形態において車両の制御装置が行う姿勢制御処理の全体的な流れを説明する。図3は、本発明の第1実施形態による姿勢制御処理のフローチャートである。
姿勢制御処理が開始されると、図3に示すように、ステップS1において、PCM14は車両1の運転状態に関する各種センサ情報を取得する。具体的には、PCM14は、操舵角センサ8が検出した操舵角、車速センサ10が検出した車速、ヨーレートセンサ12が検出したヨーレート、液圧センサ24が検出した液圧、車両1の変速機に現在設定されているギヤ段等を含む、上述した各種センサが出力した検出信号を運転状態に関する情報として取得する。
例えば、PCM14は、液圧センサ24の検出値から各車輪のブレーキ装置16に供給される液圧を取得し、その取得した液圧に基づいてブレーキ装置16が車両1に発生させているヨーモーメントを推定する。そして、推定したヨーモーメントが所定の閾値以上である場合、ヨーモーメントが発生していると判定する。
一方、ステップS6においてヨーモーメントが発生していないと判定した場合、又は、ステップS7において操舵角が0度を跨いで変化していないと判定した場合には、ステップS9に進み、PCM14は、ステップS3において決定した基本目標トルクと、ステップS4において決定したトルク低減量に基づき、最終目標トルクを決定する。例えば、PCM14は、基本目標トルクからトルク低減量を減算した値を最終目標トルクとする。
より詳細には、エンジン4がガソリンエンジンである場合、PCM14は、ステップS9において基本目標トルクからトルク低減量を減算することにより最終目標トルクが決定された場合、点火プラグ24の点火時期を、ステップS8において基本目標トルクをそのまま最終目標トルクとしたときの点火時期よりも遅角させる(リタードする)ことにより、エンジン4の生成トルクを低下させる。
また、エンジン4がディーゼルエンジンである場合、PCM14は、ステップS9において基本目標トルクからトルク低減量を減算することにより最終目標トルクが決定された場合、燃料噴射量を、ステップS8において基本目標トルクをそのまま最終目標トルクとしたときの燃料噴射量よりも減少させることにより、エンジン4の生成トルクを低下させる。
このようなPCM14により行われるエンジン4の生成トルクを低下させる制御は、上述した「第1の制御」に相当する。
また、ブレーキ制御システム18は、例えば、ヨーモーメント指令値とバルブユニット22の開度との関係を規定したマップを予め記憶しており、このマップを参照することにより、ヨーモーメント指令値に対応する開度となるようにバルブユニット22を個々に制御し(例えば、ソレノイド弁への供給電力を上昇させることにより、制動力指令値に対応する開度までソレノイド弁の開度を増大させる)、各車輪の制動力を調整する。
このようなブレーキ制御システム18により行われる制御は、上述した「第2の制御」に相当する。
ステップS11の後、PCM14は、姿勢制御処理を終了する。
図4は、本発明の第1実施形態による付加減速度設定処理のフローチャートであり、図5は、本発明の第1実施形態による付加減速度と操舵速度との関係を示したマップである。
その結果、切り込み操作中である場合、ステップS22に進み、PCM14は、図3の姿勢制御処理のステップS1において操舵角センサ8から取得した操舵角に基づき操舵速度を算出する。
その結果、操舵速度が閾値S1以上である場合、ステップS24に進み、PCM14は、操舵速度に基づき付加減速度を設定する。この付加減速度は、ドライバの意図に沿って車両姿勢を制御するために、ステアリング操作に応じて車両に付加すべき減速度である。
具体的には、PCM14は、図5のマップに示す付加減速度と操舵速度との関係に基づき、ステップS22において算出した操舵速度に対応する付加減速度を設定する。
図5における横軸は操舵速度を示し、縦軸は付加減速度を示す。図5に示すように、操舵速度が閾値S1未満である場合、対応する付加減速度は0である。即ち、操舵速度が閾値S1未満である場合、PCM14は、ステアリング操作に基づき車両1に減速度を付加するための制御(具体的にはエンジン4の生成トルクの低減)を行わない。
一方、操舵速度が閾値S1以上である場合には、操舵速度が増大するに従って、この操舵速度に対応する付加減速度は、所定の上限値Dmaxに漸近する。即ち、操舵速度が増大するほど付加減速度は増大し、且つ、その増大量の増加割合は小さくなる。この上限値Dmaxは、ステアリング操作に応じて車両1に減速度を付加しても、制御介入があったとドライバが感じない程度の減速度に設定される(例えば0.5m/s2≒0.05G)。
さらに、操舵速度が閾値S1よりも大きい閾値S2以上の場合には、付加減速度は上限値Dmaxに維持される。
ステップS25の後、PCM14は付加減速度設定処理を終了し、メインルーチンに戻る。
図6に示すように、目標ヨーモーメント設定処理が開始されると、ステップS31において、PCM14は、図3の姿勢制御処理のステップS1において取得した操舵角及び車速に基づき目標ヨーレート及び目標横ジャークを算出する。
具体的には、PCM14は、車速に応じた係数を操舵角に乗ずることにより目標ヨーレートを算出する。また、PCM14は、操舵速度及び車速に基づき目標横ジャークを算出する。
その結果、切り戻し操作中且つヨーレート差の変化速度Δγ′が閾値Y1以上である場合、ステップS34に進み、PCM14は、ヨーレート差の変化速度Δγ′に基づき、車両1の実ヨーレートとは逆回りのヨーモーメントを目標ヨーモーメントとして設定する。具体的には、PCM14は、所定の係数Cm1をヨーレート差の変化速度Δγ′に乗ずることにより、目標ヨーモーメントの大きさを算出する。
具体的には、PCM14は、所定の係数Cm2を目標横ジャークに乗ずることにより、第2の目標ヨーモーメントの大きさを算出する。
ステップS38の後、PCM14は目標ヨーモーメント設定処理を終了し、メインルーチンに戻る。
そのため、チャート(d)に示すように、時刻t2において操舵角が0になった時には直ちにブレーキ装置16によるヨーモーメントの制動力の付与が終了しないので、第2の制御による車両1へのヨーモーメントの付与が終了しない。よって、操舵角が0を跨いだ後も、つまりステアリング操作が切り戻し操作から切り込み操作へと切り替わった後の時刻t2’までヨーモーメントが発生し続ける。
そして、時刻t2において第2の制御により発生していたヨーモーメントが0になると(図3のステップS6:No)、PCM14は基本目標トルクからトルク低減量を減算した値を最終目標トルクとして設定する(図3のステップS9)ので、第2の制御が実行されていない状態において第1の制御が開始される。その後、操舵速度が閾値S1未満になると(図4のステップS23:No)、第1の制御が終了する。
次に、図8を参照して、本発明の第2実施形態を説明する。図8は本発明の第2実施形態による姿勢制御処理のフローチャートである。なお、第2実施形態では、姿勢制御処理の一部を除き第1実施形態と同一の構成を有するためこのような箇所については詳細な説明を省略する。
その結果、トルク低減量が決定されている場合、ステップS49に進み、PCM14は、操舵角が0を跨いでから所定時間が未経過であるか否かを判定する。
その結果、操舵角が0を跨いでから所定時間が未経過である場合、ステップS8に進み、PCM14は、ステップS3において決定した基本目標トルクをそのまま最終目標トルクとして決定する。また、ステップS48において、トルク低減量が決定されていない(つまり操舵角が増大しているときに減速度を車両に付与する第1の制御が行われない)場合にも、PCM14は、ステップS3において決定した基本目標トルクをそのまま最終目標トルクとして決定する。
次に、図9から図12を参照して、本発明の第3実施形態及び第4実施形態を説明する。なお、第3実施形態及び第4実施形態では、第1実施形態と同一の構成を有する箇所が有るためこのような箇所については詳細な説明を省略する。
図9に示す姿勢制御処理のステップS61からS65及びS67からS68は、図3に示した第1実施形態による姿勢制御処理のステップS1からS5及びステップS10からS11とそれぞれ同様である。
なお、図10に示す付加減速度設定処理のステップS75からS79は、図4に示した第1実施形態による付加減速度設定処理のステップS21からS25と同様である。
例えば、PCM14は、液圧センサ24の検出値から各車輪のブレーキ装置16に供給される液圧を取得し、その取得した液圧に基づいてブレーキ装置16が車両1に発生させているヨーモーメントを推定する。そして、推定したヨーモーメントが所定の閾値以上である場合、ヨーモーメントが発生していると判定する。
この場合、図12に示すように、操舵速度が閾値S4未満である場合、対応する付加減速度は0である。即ち、操舵速度が閾値S4未満である場合、PCM14は、ステアリング操作に基づき車両1に減速度を付加するための制御(具体的にはエンジン4の生成トルクの低減)を行わない。一方、図12に一点鎖線で示すように、操舵速度が閾値S4以上である場合には、操舵速度が増大するに従って、この操舵速度に対応する付加減速度は、所定の上限値Dmaxに漸近する。
なお、図11に示す付加減速度設定処理のステップS85からS89は、図4に示した第1実施形態による付加減速度設定処理のステップS21からS25と同様である。
一方、ステップS81においてヨーモーメントが発生していないと判定した場合、又は、ステップS82において操舵角が0度を跨いで変化していないと判定した場合には、ステップS84に進み、PCM14は、操舵速度の増加に対応する付加減速度の増加率を、相対的に大きい値に設定する。
最後に、本発明の実施形態のさらなる変形例を説明する。
上述した実施形態では、操舵角関連値として車両1の操舵角を用いて車両の姿勢制御を実行する例を示したが、操舵角に代えて、ヨーレートや横加速度に基づき姿勢制御を実行するようにしてもよい。これらの操舵角、ヨーレート、横加速度は、本発明における「操舵角関連値」の一例に相当する。
また、上述した実施形態では、旋回状態として車両1の操舵速度を用いて車両の姿勢制御を実行する例を示したが、操舵速度に代えて、ヨー加速度や横ジャークに基づき姿勢制御を実行するようにしてもよい。これらの操舵速度、ヨー加速度、横ジャークは、本発明における「旋回状態」の一例に相当する。
2 前輪
4 エンジン
6 ステアリングホイール
8 操舵角センサ
10 車速センサ
12 ヨーレートセンサ
14 PCM
16 ブレーキ装置
18 ブレーキ制御システム
20 液圧ポンプ
22 バルブユニット
24 液圧センサ
26 点火プラグ
28 自動変速機
30 クラッチ
32 ブレーキ
34 エアコン用コンプレッサ
Claims (6)
- ステアリングホイールを備えた操舵装置と、前記ステアリングホイールの操作に対応する操舵角を検出する操舵角センサと、駆動輪を駆動するためのトルクを生成する駆動源と、前記駆動源の生成トルクを制御する生成トルク制御機構と、左右の車輪に異なる制動力を付与可能なブレーキ装置と、プロセッサとを備えた車両の制御装置であって、
前記ブレーキ装置は、ブレーキ液圧を利用して制動力を車輪に付与するよう構成され、
前記プロセッサは、
前記操舵角センサにより検出された前記操舵角に基づき、前記ステアリングホイールの切り戻し操作が判定されたとき、前記車両に発生しているヨーレートとは逆回りのヨーモーメントを設定し、当該設定したヨーモーメントを前記車両に生じさせるように前記ブレーキ装置を制御し、
前記操舵角センサにより検出された前記操舵角に基づき、前記ステアリングホイールの切り込み操作が判定されたとき、前記駆動源の生成トルクを低下させるように前記生成トルク制御機構を制御し、
前記ステアリングホイールの切り戻し操作に応じて前記ブレーキ装置により制動力が付与されている間に、前記操舵角が0を跨ぐことで、前記ステアリングホイールの切り込み操作が判定された場合には、前記駆動源の生成トルク低下を抑制するように構成されている、ことを特徴とする車両の制御装置。 - 前記プロセッサは、前記設定したヨーモーメントに基づく制御により前記ブレーキ装置が制動力を生じさせている場合には、前記生成トルク制御機構による前記駆動源の生成トルク低下の開始を遅延させるように構成されている、
請求項1に記載の車両の制御装置。 - 前記プロセッサは、
前記ステアリングホイールが切り込み操作され、且つ、前記操舵角に基づき設定される操舵速度が閾値以上となったとき、前記駆動源の生成トルクを低下させるように前記生成トルク制御機構を制御し、
前記設定したヨーモーメントに基づく制御により前記ブレーキ装置が制動力を生じさせている場合には、そうでない場合よりも前記閾値を大きくするように構成されている、請求項1又は2に記載の車両の制御装置。 - 前記プロセッサは、前記設定したヨーモーメントに基づく制御により前記ブレーキ装置が制動力を生じさせている場合には、そうでない場合よりも前記駆動源の生成トルク低下量を小さくするように構成されている、請求項1から3の何れか1項に記載の車両の制御装置。
- 前記プロセッサは、前記設定したヨーモーメントに基づく制御により前記ブレーキ装置が制動力を生じさせている場合には、前記駆動源の生成トルク低下を禁止するように構成されている、請求項1に記載の車両の制御装置。
- 前記車両の旋回状態は、前記車両に実際に生じている実ヨーレートと、前記操舵角センサの検出値に基づき設定された目標ヨーレートとの差の変化速度である、請求項1から5の何れか1項に記載の車両の挙動制御装置。
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