CN102612456B - 车辆的控制装置 - Google Patents

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Abstract

当进行各种自动转向时能够使从转向轮传递的转向反力不与驾驶员的转向输入干涉的情况下而得以抑制。一种车辆的控制装置，对车辆(10)进行控制，所述车辆包括：转角可变单元(400、800)，能够使前轮及后轮中的至少一者的转角独立于促使所述转角的变化的驾驶员操作而改变；以及制动驱动力可变单元(300、600)，能够改变所述至少一者的左右制动驱动力差，所述车辆的控制装置具备：设定单元，设定车辆状态量的目标值；以及决定单元，基于所述转角及所述左右制动驱动力差与转向反力转矩及所述车辆状态量的相对关系，来决定所述前轮或所述后轮的转角的目标值及所述前轮或所述后轮的左右制动驱动力的目标值，以使得所述车辆状态量达到所述设定的目标值，并且使得所述转向反力转矩达到预定的目标值。

Description

车辆的控制装置
技术领域
本发明涉及车辆的控制装置的技术领域，所述车辆的控制装置能够应用于具有例如LKA(Lane Keeping Assist：用于车道保持行驶的转向辅助)等各种自动驾驶功能的车辆。
背景技术
作为类似这种装置的控制方法，提出了对自动转向装置进行控制的方法，所述自动转向装置包括对转角进行控制的马达1和对转向转矩进行控制的马达2(例如，参照专利文献1)。根据专利文献1中公开的自动转向装置的控制方法，能够通过所述马达2的转矩来消除由于自动转向产生的转向反力。
此外，还提出了对各轮的制动驱动力进行控制以使车辆的横摆率达到目标横摆率的装置(参照专利文献2)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平6—336169号公报
专利文献2：日本特开平3—292221号公报
发明内容
发明所要解决的问题
转向转矩是对驾驶员有意识地进行的转向操作施加影响的要素。因此，当进行这种自动转向时产生的转向反力被转向转矩消除时，由于驾驶员基于自身的意图进行转向操作而产生的转向转矩与用于消除其转向反力的转矩有时会发生干涉，从而对驾驶员施加不协调感。
即，在专利文献1的方法中存在以下技术问题：难以在不对驾驶员施加不协调感的情况下消除由于自动转向产生的转向反力。
另外，根据专利文献1的方法，基于根据转向反力检测出的转向转矩来计算用于抵消转向反力的辅助转矩。即，转向反力是在作为能够检测的的程度的转向转矩明显化后被估计的。
即，在专利文献1的方法中，转向反力只能作为实际现象检测，因此也存在以下技术问题：在驾驶员能够感知的程度的有意义的期间内，转向反力不被抵消而留存下来。
这些技术问题在应用专利文献2所公开的技术时可同样产生，所述专利文献2通过制动驱动力实现自动转向，但是对转向反力没有任何记载或提供启示。
本发明正是鉴于所述问题而完成的，本发明的目的在于提供一种车辆的控制装置，能够在不使转向反力与驾驶员的转向输入干涉的情况下抑制该转向反力，所述转向反力是在进行各种自动转向时被从转向轮传递的。
用于解决问题的方法
为了解决所述问题，本发明提供一种车辆的控制装置，对车辆进行控制，所述车辆包括：转角可变单元，所述转角可变单元能够使前轮及后轮中的至少一者的转角独立于促使所述转角的变化的驾驶员操作而改变；以及制动驱动力可变单元，所述制动驱动力可变单元能够改变所述至少一者的左右制动驱动力差，所述车辆的控制装置的特征在于，具备：设定单元，所述设定单元设定规定所述车辆的目标运动状态的车辆状态量的目标值；以及决定单元，所述决定单元基于车辆运动模型，来决定所述前轮或所述后轮的转角的目标值及规定所述左右制动驱动力差的所述前轮或所述后轮的左右制动驱动力的目标值，以使得所述车辆状态量达到所述设定的目标值，并且使得转向反力转矩达到预定的目标值，所述车辆运动模型是为了规定状态控制量与所述转向反力转矩及所述车辆状态量的相对关系而预先设定的，所述转向反力转矩从与转向装置连结的转向轮向所述转向装置传递，所述状态控制量包括所述转角及所述左右制动驱动力差。
本发明涉及的车辆包括转角可变单元及制动驱动力可变单元。
转角可变单元是指能够使前轮或后轮或它们二者的转角独立于促使它们变化的驾驶员操作而改变的单元。优选所述驾驶员操作是指方向盘等各种转向输入单元的操作。因此，根据转角可变单元，即使驾驶员从方向盘上放开手或仅仅保持转向，也能够使所述转角改变为希望的值。
即，转角可变单元是与承担从所述转向输入单元到转向轮(优选前轮)的转向输入的机械传递路径的通常的转向机构在本质上含义不同的单元。但是，从物理构成上的观点来看，转角可变单元的至少一部分也可以与这种转向机构共用或共有。作为优选的一个方式，转角可变单元可以采用VGRS(Variable Gear Ratio Steering，转向齿轮比可变装置)或ARS(Active Rear Steering，后轮转向装置)或它们二者等各种实践方式。
根据转角可变单元，对于作为转角的控制对象的车轮(可以包含作为与所述转向输入单元机械连结的车轮的转向轮)，转角至少在一定范围内可变，因此能够在理论上使车辆的前进方向与驾驶员的转向输入无关地变化。
制动驱动力可变单元是指能够改变前轮或后轮或它们二者中的左右制动驱动力差(左右轮的制动驱动力的差)的单元。作为优选的一个方式，制动驱动力可变单元可以采用例如包括驱动力分配差速机构或轮内装式马达系统等的各种驱动力可变装置、或包括各种ECB(Electronic ControlledBraking system：电子控制制动装置)等的各种制动力可变装置、或它们二者等的实践方式，所述各种ECB包括ABS(Antilock Braking System防抱死制动系统)等。此外，“能够改变左右制动驱动力差”根本上是指“能够相互独立地改变左右轮的制动驱动力”。
当制动驱动力可变单元为驱动力可变装置时，从例如内燃机等各种动力源供应的转矩(此外，转矩和驱动力可以有唯一的关系)以固定或可变的分配比率被分配给前后轮之后，被分配给该前后轮的每个轮的转矩进一步以希望的分配比率被分配给左右轮。结果，左右轮的驱动力的绝对值能够被增减控制，从而产生左右驱动力差。或者，例如与内燃机转矩独立的驱动力被施加给左右轮，从而左右轮的驱动力的绝对值被增减控制，结果，可以产生左右驱动力差。
另外，当制动驱动力可变单元为制动力可变装置时，使被施加给左右轮的、优选作为摩擦制动力的制动力可变，由此，对于被施加的制动力小的一侧的车轮能够获得与使驱动力相对增大相同的效果。即，制动力也就是负侧的驱动力。
总之，当在左右轮产生制动驱动力差时，车辆向驱动力相对小的车轮(即制动力相对大的车轮)的一侧(即，如果右侧车轮的驱动力(制动力)小(大)，则为右侧)转弯。因此，根据制动驱动力可变单元，能够在理论上使车辆的前进方向与驾驶员的转向输入无关地变化。
本发明涉及的车辆的控制装置是对这样的车辆进行控制的装置，所述车辆的控制装置例如可以采用以下方式：适当地包含一个或多个CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、MPU(Micro Processing Unit，微处理器)、各种处理器或各种控制器、或进一步包含ROM(Read OnlyMemory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随机存储器)、缓冲存储器或闪存等各种存储单元等的单独的或多个ECU(Electronic Controlled Unit，电子控制单元)等各种处理单元、各种控制器或微型计算机装置等各种计算机系统等。
根据本发明涉及的车辆的控制装置，当其动作时，通过设定单元设定与车辆的目标运动状态对应的车辆状态量的目标值。
本发明涉及的“车辆状态量”是指当实现这样的目标运动状态时能够起到在实践上有益的效果的车辆的状态量，作为优选的一个方式，本发明涉及的“车辆状态量”是能够对车辆的转弯行为进行规定的状态量。例如，作为优选的一个方式，所述车辆状态量是横摆率、车身滑移角(车辆相对于转弯切线方向的角度，是车身的朝向与车身的瞬间前进方向形成的角度)、或横加速度等。
设定单元例如基于作为能够成为用于使车辆沿目标行驶路线的参考值的物理量的位置状态偏差(即，是规定应该保持的目标行驶路线和车辆的相对位置关系的偏差，作为优选的一个方式，可以包含车辆相对于目标行驶路线的横位置的偏差和横摆角偏差等)，或进一步参考车速等行驶条件，来对车辆状态量的目标值进行设定。此时，可以预先以与各种参数值对应的形式将目标值映射化并存储于适当的存储单元，也可以每次按适当的算法或算式等推导目标值。
另一方面，当通过将车辆状态量控制在由设定单元设定的目标值来对车辆的转弯行为进行控制，并通过一种自动转向将车辆运动保持在或使其接近所述目标运动状态时，在包括方向盘等转向输入单元和所述转向机构的、作为对转向轮的转向输入的传递单元的转向装置上可作用有例如由转向轮的自动回正转矩等代表的转向反力转矩。
当驾驶员对转向输入单元施加转向保持力时，所述转向反力转矩可以成为所谓的转向的“反应”，但是趋向目标运动状态的车辆运动控制是一种能够独立于驾驶员的转向意图而进行的自动转向(当然，控制自身可以具有在驾驶员的意图下开始的性质)，因此这样的转向反力转矩容易对驾驶员施加不协调感。另外，所述转向反力转矩是要使转向输入单元向与本来的转弯方向相反的方向旋转的反力转矩，因此当进行驾驶员不施加转向保持力的所谓放手行驶时，转向输入单元被向相反的转弯方向转动，由此可能对车辆的运动控制施加影响。
但是，根据公知的车辆运动方程式，车辆状态量的自由度与能够独立控制的状态控制量的数目相等。因此，当以对转向反力转矩施加可控性并且对车辆的转弯行为施加至少一个自由度(即，将车辆运动控制为目标运动状态)(即实现两个自由度的车辆运动)为目的时，车辆的状态控制量至少为两个。
这里，当车辆具有转角可变单元和制动驱动力可变单元时，能够利用前轮或后轮的转角及前轮或后轮的左右制动驱动力差的组合(即，前轮转角和前轮左右制动驱动力差、前轮转角和后轮左右制动驱动力差、后轮转角和前轮左右制动驱动力差以及后轮转角和后轮左右制动驱动力差的各组合)作为这种状态控制量。通过将这些组合作为状态控制量，能够实现两个自由度的车辆运动。
这里，特别地，在本发明中，这些车辆状态量与状态控制量的相对关系被赋予作为预先基于所述运动方程式构筑的车辆运动模型。所述车辆运动模型优选应用于通过决定单元进行的转角及制动驱动力的目标值决定程序。
即，决定单元基于所述车辆运动模型来决定前轮或后轮的转角和前轮或后轮的制动驱动力的目标值，使得车辆状态量达到设定的目标值并且转向反力转矩达到预定的目标值。
此外，在制动驱动力可变单元中，形成左右制动驱动力差的要素为左右轮的制动驱动力，但基于所述运动模型求得的、与满足车辆状态量和转向反力转矩的条件的制动驱动力差的解(目标值)对应的左右轮的制动驱动力的解(目标值)不一定是唯一的。因此，决定单元可以在满足左右制动驱动力差的目标值的范围内，将左右轮的制动驱动力的目标值决定为与该时间点的车辆的行驶条件及驾驶员意图等对应的最优解。
根据本发明涉及的车辆的控制装置，通过这样分别决定前轮或后轮的转角及前轮或后轮的制动驱动力的目标值，能够在对转角可变单元及制动驱动力可变单元进行控制以能够获得该决定的目标值时，获得希望的转向反力并且将车辆运动保持在目标运动状态或使其接近所述目标运动状态。
此外，很明显通过决定单元而被决定了转角的目标值的车轮(前轮或后轮)意味着转角可变单元的转角控制对象车轮。另外，同样地，很明显通过决定单元而被决定了制动驱动力的目标值的车轮(前轮或后轮)意味着制动驱动力可变单元的制动驱动力控制对象车轮。
在本发明涉及的车辆的控制装置中，转向反力转矩的目标值可以是固定值，也可以是可变值，当是可变值时，所述目标值与参数的关系也可以作为映射等被规定。或者，转向反力转矩的目标值也可以是基于预先准备的算法等而每次分别被具体地设定的一类值。
这里，当能够获得希望的转向反力转矩时，与在趋向目标运动状态的车辆运动控制的过程中自发地生成某些转向反力转矩的情况相比，驾驶性能的下降被进一步抑制。这是因为：转向反力转矩的目标值能够被设定为在驾驶员侧能够预见或者不对驾驶员施加不协调感。
另外，特别地，当转向反力转矩为相当于零的值(概念为：至少包含零值，优选还包括预先基于实验、经验、理论、或者模拟分析等规定使驾驶员感受不到驾驶性能的恶化的值)时，转向反力转矩在实际上被抵消，从而能够实现所谓放手驾驶。
此外，本发明涉及的车辆的控制装置是通过转角变化和制动驱动力差能够获得希望的转向反力转矩的装置，因此当获得希望的转向反力转矩时，例如不需要EPS(Electronic–controlled Power Steering，电子控制动力转向系统)等电子控制式动力转向装置。
因此，作为对驾驶员的驾驶操作进行辅助的转向负荷减轻装置的动力转向装置即使是相比于电子控制式动力转向装置响应性差的油压控制式动力转向装置也完全没有问题。这是因为：油压控制式涉及的相对低的响应性在以减轻转向负荷为目的时劣势并不明显，因此能够享受成本的降低和电力负荷的减轻等实践上的益处。
在本发明涉及的车辆的控制装置的一个方式中还具备控制单元，所述控制单元执行旨在控制所述转角可变单元及所述制动驱动力可变单元的自动转向控制，以使得所述前轮或所述后轮的转角及所述前轮或所述后轮的左右制动驱动力达到被决定了的目标值。
根据所述方式，通过控制单元执行自动转向控制，将前轮或后轮的转角及前轮或后轮的制动驱动力分别控制在被决定的目标值。因此，能够在获得希望的转向反力转矩的同时，适当地实现目标运动状态。
此外，在其他方式中，还具备检测单元，所述检测单元能够检测驾驶员的转向输入，在所述自动转向控制的执行期间，当检测出所述转向输入时，所述控制单元结束所述自动转向控制。
根据所述方式，在自动转向控制的执行期间，当检测出驾驶员的转向输入时，结束自动转向控制。因此，自动转向控制能够在不妨碍基于驾驶员的转向意图的转向操作的情况下，防止驾驶性能的下降。
此外，检测单元此时也可以按照一定的原理原则对转向输入进行检测。
此外，在具备检测单元的构成中，所述转向输入是指基准值以上的驾驶员转向转矩及基准值以上的驾驶员转向角中的至少一者。
驾驶员转向转矩及驾驶员转向角的大小能够适当地分别表示驾驶员的转向意图的强弱。因此，根据所述方式，能够适当地确保转向输入的检测精度。
在本发明涉及的车辆的控制装置的其他方式中，所述转向反力转矩的目标值为基准值以下。
根据所述方式，当车辆的运动状态为目标运动状态时产生的转向反力转矩为基准值以下，优选为零、大致为零、或者所述相当于零的值。因此，能够将转向反力转矩与驾驶员自身的转向操作的干涉抑制在实践上不产生问题的程度。另外，当基准值充分小时，转向反力转矩成为在实质上被抵消的形式，因此当放手行驶时，转向反力转矩产生预料不到的车辆行为的变化的担心也被消除，从而能够实现适当的放手行驶。
此外，也可以预先通过实验上的、经验上的、理论上的、或者基于人机工程学上的模拟分析等，设定基准值，以使得所述基准值与驾驶员的转向操作之间的干涉收进不使驾驶员感到不协调的程度的范围内。另外，当基准值为零时，转向反力转矩的目标值为零。
在本发明涉及的车辆的控制装置的其他方式中，所述车辆状态量为横摆率。
根据所述方式，采用横摆率作为车辆状态量。横摆率是能够合适地表示车辆的转弯行为的指标，因此适合作为本发明涉及的车辆状态量。
在本发明涉及的车辆的控制装置的其他方式中，所述决定单元基于所述转向轮的主销偏置距决定所述左右制动驱动力的目标值。
经由转向轮被传递给转向装置的转向反力转矩与前后轮的左右制动驱动力差的关系受到主销偏置距影响很大，所述主销偏置距被适当地规定作为转向轮的接地中心点与所述转向轮中的转向主销轴的假定接地点之间的距离。因此，决定单元所参照的车辆运动模型被构筑作为考虑了所述主销偏置距的模型，由此，能够提高转向反力转矩的控制性。
在本发明涉及的车辆的控制装置的其他方式中，还具备驾驶员意图确定单元，所述驾驶员意图确定单元确定与所述车辆的运动状态对应的驾驶员意图，所述决定单元根据被确定了的驾驶员意图来调整被决定的左右制动驱动力的目标值。
根据所述方式，通过驾驶员意图确定单元对驾驶员意图进行确定。
这里，“驾驶员意图”是指对车辆的运动状态带来影响的意图，明确地说，“驾驶员意图”为例如与加减速相关的意图。在该情况下，驾驶员意图确定单元例如参照加速踏板的踩踏量或制动踏板的踩踏量等来对驾驶员意图进行确定。
所述驾驶员意图与车辆的运动状态相关，因此当一切都不考虑时，存在作为状态控制量的一部分的前轮或后轮的制动驱动力与所述驾驶员意图相互干涉的可能性，其中所述状态控制量是用于对车辆状态量进行控制的控制参数。作为一个明确的例子，在驾驶员具有加速(减速)意图的情况下，当前轮或后轮的制动驱动力的目标值为制动力(驱动力)时，即使车辆状态量及转向反力转矩被保持在目标值，也存在对驾驶员施加不协调感的可能性。
因此，在本方式中，决定单元根据所述确定了的驾驶员意图对被决定的制动驱动力的目标值进行调整。这里，“调整”是指选择制动力及驱动力中的一者、以及使制动驱动力的分配比率在应该实现的制动驱动力差的范围内适当变化、适当地实现最优化等。通过这样对制动驱动力的目标值进行调整，能够实现不与驾驶员意图干涉的优选的运动状态控制。
此外，作为补充，决定单元也可以对制动驱动力的目标值分别进行调整，使得在驾驶员具有加速意图的情况下，控制对象车轮(前轮或后轮)的制动驱动力的合计为驱动力，并且在驾驶员具有减速意图的情况下，所述控制对象车轮的制动驱动力的合计为制动力。
在本发明涉及的车辆的控制装置的其他方式中，所述决定单元决定所述左右制动驱动力的目标值，以使得驱动力优先于制动力。
根据所述方式，当决定制动驱动力的目标值时，驱动力优先于制动力。即，当通过驱动力能够实现在车辆的运动控制上必要的前轮或后轮的左右制动驱动力差时，主要通过调整驱动力实现所述前轮或后轮的左右制动驱动力差。因此，能够推迟伴随着对车轮中的每个施加制动力而进行的制动部件的磨损和老化，这在质量管理上极为有益。
在本发明涉及的车辆的控制装置的其他方式中，还具备路面状态确定单元，所述路面状态确定单元确定所述路面的状态，所述决定单元根据被确定了的路面的状态来调整被决定的左右制动驱动力的目标值。
根据所述方式，通过路面状态确定单元对路面状态进行确定。

Claims (11)

1.一种车辆的控制装置，对车辆进行控制，所述车辆包括：转角可变单元，所述转角可变单元能够使前轮及后轮中的至少一者的转角独立于促使所述转角的变化的驾驶员操作而改变；以及制动驱动力可变单元，所述制动驱动力可变单元能够改变所述至少一者的左右制动驱动力差，
所述车辆的控制装置的特征在于，具备：
设定单元，所述设定单元设定规定所述车辆的目标运动状态的车辆状态量的目标值；以及
决定单元，所述决定单元基于车辆运动模型，来决定所述前轮或所述后轮的转角的目标值及规定所述左右制动驱动力差的所述前轮或所述后轮的左右制动驱动力的目标值，以使得所述车辆状态量达到所述设定的目标值，并且使得转向反力转矩达到预定的目标值，所述车辆运动模型是为了规定状态控制量与所述转向反力转矩及所述车辆状态量的相对关系而预先设定的，所述转向反力转矩从与转向装置连结的转向轮向所述转向装置传递，所述状态控制量包括所述转角及所述左右制动驱动力差。
2.如权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，
所述车辆的控制装置还具备控制单元，所述控制单元执行旨在控制所述转角可变单元及所述制动驱动力可变单元的自动转向控制，以使得所述前轮或所述后轮的转角及所述前轮或所述后轮的左右制动驱动力达到被决定了的目标值。
3.如权利要求2所述的车辆的控制装置，其特征在于，
所述车辆的控制装置还具备检测单元，所述检测单元能够检测驾驶员的转向输入，
在所述自动转向控制的执行期间，当检测出所述转向输入时，所述控制单元结束所述自动转向控制。
4.如权利要求3所述的车辆的控制装置，其特征在于，
所述转向输入是指基准值以上的驾驶员转向转矩及基准值以上的驾驶员转向角中的至少一者。
5.如权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，
所述转向反力转矩的目标值为基准值以下。
6.如权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，
所述车辆状态量为横摆率。
7.如权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，
所述决定单元基于所述转向轮的主销偏置距来决定所述左右制动驱动力的目标值。
8.如权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，
所述车辆的控制装置还具备驾驶员意图确定单元，所述驾驶员意图确定单元确定与所述车辆的运动状态对应的驾驶员意图，
所述决定单元根据被确定了的驾驶员意图来调整被决定的左右制动驱动力的目标值。
9.如权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，
所述决定单元决定所述左右制动驱动力的目标值，以使得驱动力优先于制动力。
10.如权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，
所述车辆的控制装置还具备路面状态确定单元，所述路面状态确定单元确定所述路面的状态，
所述决定单元根据被确定了的路面的状态来调整被决定的左右制动驱动力的目标值。
11.如权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，
所述制动驱动力可变单元能够针对所述前轮及所述后轮的每一者改变所述左右制动驱动力差，
所述车辆的控制装置还具备判断所述车辆是否处于分路制动中的分路制动判断单元，
当被判断为所述车辆处于所述分路制动中时，所述决定单元基于分路制动模型，来决定与在所述分路制动中产生的所述前轮的制动驱动力差对应的所述前轮的转角、所述后轮的转角以及所述后轮的制动驱动力的目标值，所述分路制动模型是为了使所述转向反力转矩及所述车辆状态量为基准值以下而被预先设定的，并且规定所述前轮的左右制动驱动力差与所述前轮及所述后轮的转角差以及所述后轮的左右制动驱动力差的关系。
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Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2483959C2 (ru) * 2008-12-26 2013-06-10 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Вспомогательное приводное устройство автомобиля
JP5338983B2 (ja) 2010-06-23 2013-11-13 トヨタ自動車株式会社 車両走行制御装置
US8626392B2 (en) 2010-06-23 2014-01-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle running control apparatus
JP5430505B2 (ja) 2010-06-25 2014-03-05 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
JP5435305B2 (ja) * 2011-03-25 2014-03-05 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 車両用駆動装置
DE112011105177B4 (de) * 2011-04-22 2022-06-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Bremsanlage
KR20130064540A (ko) * 2011-12-08 2013-06-18 현대자동차주식회사 조향 제어 시스템 및 그 방법
JP5620951B2 (ja) * 2012-07-27 2014-11-05 富士重工業株式会社 車両のパワーステアリング制御装置
WO2014102562A1 (en) * 2012-12-27 2014-07-03 Renault Trucks A control method of a power steering system for a vehicle having two steered axles
FR3001541B1 (fr) * 2013-01-31 2016-02-05 Michelin & Cie Procede de caracterisation du comportement d'un vehicule et application au choix des pneumatiques du vehicule
RU2627262C2 (ru) * 2013-06-28 2017-08-04 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Устройство управления рулением
JP5883489B1 (ja) * 2014-09-30 2016-03-15 富士重工業株式会社 車両の制御装置及び車両の制御方法
JP6179820B2 (ja) * 2015-02-18 2017-08-16 トヨタ自動車株式会社 車両の運転支援制御装置
JP6341137B2 (ja) * 2015-04-08 2018-06-13 トヨタ自動車株式会社 車両の運転支援制御装置
JP6269557B2 (ja) * 2015-04-08 2018-01-31 トヨタ自動車株式会社 車両の運転支援制御装置
EP3090907B1 (en) 2015-05-05 2020-08-12 Volvo Car Corporation Secondary steering system unit, secondary steering system, vehicle and a method for secondary steering
CN106476778A (zh) * 2015-09-01 2017-03-08 福特全球技术公司 用于操作具有电动液压行车制动器和机械驻车制动器的机动车辆制动系统的方法
DE102015220361A1 (de) * 2015-10-20 2017-04-20 Volkswagen Aktiengesellschaft Lenksystem mit Vorderachslenkung und Hinterachslenkung sowie Verfahren zur Steuerung eines derartigen Lenksystems
WO2017077795A1 (ja) * 2015-11-06 2017-05-11 株式会社アドヴィックス 車両の走行支援装置
ES2772749T3 (es) * 2016-02-05 2020-07-08 Sentient Ip Ab Procedimiento para el control de la dirección y el comportamiento de un vehículo
JP6740649B2 (ja) * 2016-03-15 2020-08-19 株式会社ジェイテクト 操舵制御装置
JP6604894B2 (ja) * 2016-04-12 2019-11-13 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両制御装置及び方法
JP6583255B2 (ja) * 2016-12-27 2019-10-02 トヨタ自動車株式会社 車両走行制御装置
US10053149B1 (en) * 2017-02-02 2018-08-21 Ford Global Technologies, Llc Static steering windup reduction
SE541566C2 (en) * 2017-05-04 2019-11-05 Scania Cv Ab Method and system for controlling steering of a vehicle
JP6819557B2 (ja) * 2017-11-28 2021-01-27 トヨタ自動車株式会社 車両安定制御装置
JP7124561B2 (ja) * 2018-08-28 2022-08-24 株式会社デンソー 旋回制御装置
US11034384B2 (en) * 2018-08-31 2021-06-15 Ford Global Technologies, Llc Vehicle steering system
FR3088717B1 (fr) * 2018-11-15 2021-09-17 Electricfil Automotive Systeme de detection pour direction d'un vehicule permettant la mesure du couple et de l'angle volant absolu multi tours
JP7155964B2 (ja) * 2018-12-03 2022-10-19 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
TWI691419B (zh) * 2018-12-25 2020-04-21 宏碁股份有限公司 控制方法及車輛煞車系統
US10843728B2 (en) * 2019-01-31 2020-11-24 StradVision, Inc. Method and device for delivering steering intention of autonomous driving module or driver to steering apparatus of subject vehicle more accurately
JP7192605B2 (ja) * 2019-03-25 2022-12-20 株式会社アドヴィックス 車両の走行制御装置
JP2021011190A (ja) * 2019-07-05 2021-02-04 株式会社Ｓｕｂａｒｕ 車両の操舵支援装置
CN111806411B (zh) * 2020-03-26 2023-11-03 同济大学 一种虚拟轨道车辆用轮控式液压制动系统
CN111762263B (zh) * 2020-07-01 2021-08-17 中国第一汽车股份有限公司 一种车辆转向控制系统
JP7200210B2 (ja) * 2020-12-25 2023-01-06 本田技研工業株式会社 移動体
CN113997915B (zh) * 2021-11-26 2022-06-24 北京大象科技有限公司 基于大数据的列车自动驾驶ato精确停车控制方法
CN114030484B (zh) * 2021-12-21 2023-06-02 华人运通(江苏)技术有限公司 自动驾驶功能控制方法、装置、设备和存储介质
WO2023237174A1 (en) * 2022-06-06 2023-12-14 Volvo Truck Corporation A method for controlling a yaw motion of a vehicle

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1958373A (zh) * 2005-11-02 2007-05-09 丰田自动车株式会社 车辆转向控制设备及其控制方法
CN1962340A (zh) * 2005-11-11 2007-05-16 丰田自动车株式会社 车辆转向控制装置及车辆转向控制方法
EP2042962A1 (en) * 2007-09-27 2009-04-01 Hitachi Ltd. Driving support system

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03292221A (ja) 1990-04-09 1991-12-24 Toyota Motor Corp 車両の駆動力制御装置
JPH06336169A (ja) 1993-05-27 1994-12-06 Fuji Heavy Ind Ltd 自動操舵装置の制御方法
JP2002370664A (ja) * 2001-06-18 2002-12-24 Mazda Motor Corp 操舵反力制御装置
JP3972913B2 (ja) * 2004-03-26 2007-09-05 トヨタ自動車株式会社 車輌の走行制御装置
JP4812409B2 (ja) * 2005-11-16 2011-11-09 日立オートモティブシステムズ株式会社 パワーステアリング装置
JP2007278082A (ja) * 2006-04-03 2007-10-25 Nissan Motor Co Ltd 車両の運動制御装置
JP4984620B2 (ja) * 2006-04-14 2012-07-25 トヨタ自動車株式会社 車両の走行制御装置
JP4849238B2 (ja) * 2006-10-18 2012-01-11 トヨタ自動車株式会社 車両の走行制御装置
JP5026188B2 (ja) * 2007-08-10 2012-09-12 株式会社デンソー 車両用制御装置及び車両用制御システム
RU2483959C2 (ru) * 2008-12-26 2013-06-10 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Вспомогательное приводное устройство автомобиля
US8825297B2 (en) * 2009-10-30 2014-09-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Device for controlling vehicle travel

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1958373A (zh) * 2005-11-02 2007-05-09 丰田自动车株式会社 车辆转向控制设备及其控制方法
CN1962340A (zh) * 2005-11-11 2007-05-16 丰田自动车株式会社 车辆转向控制装置及车辆转向控制方法
EP2042962A1 (en) * 2007-09-27 2009-04-01 Hitachi Ltd. Driving support system

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Publication number Publication date
JPWO2011128999A1 (ja) 2013-07-11
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US8880316B2 (en) 2014-11-04
DE112010005485B4 (de) 2017-02-02
JP5267731B2 (ja) 2013-08-21

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