CN117377606A - 车辆综合控制装置和车辆综合控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供车辆综合控制装置和车辆综合控制方法,即使在致动器限制下也能够改善乘用者的乘坐感受,防止晕动病发病。本发明的车辆综合控制装置的特征在于,包括:第一目标值生成部,其取得车辆的涉及驾驶任务的控制轴的目标运动量,生成至少1个运动参数即第一运动参数;第二目标值生成部,其基于第一运动参数,以使感性指标最优化的方式生成与第一运动参数不同的第二运动参数;限制生成部,其基于第一运动参数和致动器的动作范围,生成第二运动参数的运动限制量;最终目标生成部,其基于运动限制量,修正第二运动参数;和操作量分配部,其基于第一运动参数和由最终目标生成部修正后的第二运动参数,生成致动器的操作量。
Description
技术领域
本发明涉及为了改善乘用者的乘坐感受、防止晕动病发病而控制车辆的姿态的车辆综合控制装置和车辆综合控制方法。
背景技术
作为控制车辆的姿态的车辆综合控制装置,例如有日本特开2018-47760号公报(专利文献1)。
专利文献1记载了在控制设置有数量比姿态控制的自由度的数量多的姿态控制设备的车辆的姿态的车辆姿态控制装置(车辆综合控制装置)中,目标值运算部基于车辆的状态来运算自由度数量的目标运动状态量,控制力运算部以使得用于驱动姿态控制设备的控制力向量的平方范数最小且实现目标运动状态量的方式运算控制力向量(参照专利文献1的摘要)。
此外,专利文献1记载了目标值运算部将运算出的目标上下力Fz、目标侧倾力矩(roll moment)Mx、目标俯仰力矩My、目标横摆力矩(yawing moment,偏航力矩)Mz和目标前后力Fx输入控制力运算部(参照专利文献0027)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2018-47760号公报
发明内容
发明所要解决的课题
专利文献1记载了控制设置有数量比姿态控制的自由度的数量多的姿态控制设备的车辆的姿态的车辆综合控制装置。
但是,专利文献1没有记载在控制车辆的姿态时姿态控制设备(致动器)的动作范围。
因此,在专利文献1记载的车辆综合控制装置中,目标值运算部运算的目标上下力Fx、目标前后力Fz、目标侧倾力矩Mx、目标俯仰力矩My、目标横摆力矩Mz不限于能够实际产生,还有可能由于致动器限制而结果上产生的车辆的姿态会损害乘用者的乘坐感受,导致晕动病发病。
因而,本发明提供控制车辆的姿态的车辆综合控制装置和车辆综合控制方法,即使在存在致动器限制的环境中,也能够基于致动器限制适当修正目标值,改善乘用者的乘坐感受,防止晕动病发病,综合控制致动器。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述课题,本发明的车辆综合控制装置和车辆综合控制方法对设置有多个致动器的车辆的姿态控制由最多3个控制轴上的移动方向和以该控制轴为中心的旋转方向构成的运动参数。
本发明的车辆综合控制装置的特征在于,包括:第一目标值生成部,其取得车辆的涉及驾驶任务的控制轴的目标运动量,生成至少1个运动参数即第一运动参数;第二目标值生成部,其基于第一运动参数,以使感性指标最优化的方式生成与第一运动参数不同的第二运动参数;限制生成部,其基于第一运动参数和致动器的动作范围,生成第二运动参数的运动限制量;最终目标生成部,其基于运动限制量,修正第二运动参数;和操作量分配部,其基于第一运动参数和由最终目标生成部修正后的第二运动参数,生成致动器的操作量。
而且,本发明的车辆综合控制方法的特征在于,由第一目标值生成部取得车辆的涉及驾驶任务的控制轴的目标运动量,生成至少1个运动参数即第一运动参数,由第二目标值生成部基于第一运动参数,以使感性指标最优化的方式生成与第一运动参数不同的第二运动参数,由限制生成部基于第一运动参数和致动器的动作范围,生成第二运动参数的运动限制量,由最终目标生成部基于运动限制量修正第二运动参数,由操作量分配部基于第一运动参数和由最终目标生成部修正后的第二运动参数,生成致动器的操作量。
发明效果
根据本发明,能够提供控制车辆的姿态的车辆综合控制装置和车辆综合控制方法,即使在存在致动器限制的环境中,也能够基于致动器限制适当修正目标值,改善乘用者的乘坐感受,防止晕动病发病,综合控制致动器。
另外,对于上述以外的课题、结构和效果,通过下述实施例的说明将更为明确。
附图说明
图1是说明实施例1记载的车辆1的整体结构的俯视图。
图2是说明实施例1记载的车辆综合控制装置2的输入输出信号的概略图。
图3是说明实施例1记载的车辆综合控制装置2的功能块的说明图。
图4是说明晕动病发病率的运算方法的说明图。
图5是说明导致晕动病发病的机制的说明图。
图6是说明防止晕动病发病的机制的说明图。
图7是说明实施例1中进入左弯道的车辆1的俯视图。
图8是说明车辆1的基于致动器限制的侧倾角(roll Angle)的举动(behavior,行动)的说明图。
图9是说明车辆1的基于致动器限制的侧倾角的时间波形的说明图。
图10A是说明车辆1的基于致动器限制的侧倾角的时间波形的概念图。
图10B是说明车辆1的基于致动器限制的侧倾角振幅与曲线通过后的MSI的关系的说明图。
图11是说明车辆1的基于致动器限制的侧倾率的时间波形的说明图。
图12A是说明实施例1记载的车辆综合控制装置2进行的侧倾角控制的时间波形的说明图。
图12B是说明实施例1记载的车辆综合控制装置2进行的侧倾率控制的时间波形的说明图。
图13是说明实施例1记载的车辆综合控制装置2进行的操作量分配的时间波形的说明图。
图14是说明实施例1记载的车辆综合控制装置2进行的基于电动机驱动力的车辆1的姿态控制的说明图。
图15是说明曲率小的道路形状导致的侧倾角的举动变化的说明图。
图16是说明曲率大的道路形状导致的侧倾角的举动变化的说明图。
具体实施方式
以下,使用附图对本发明的实施例进行说明。另外,在各附图中,对实质上相同或类似的结构使用相同的附图标记以说明其结构,在说明重复时,存在省略重复的说明的情况。
实施例1
首先,对实施例1记载的车辆1的整体结构进行说明。
图1是说明实施例1记载的车辆1的整体结构的俯视图。
车辆1具有车辆综合控制装置2、外部控制装置3、复合传感器4、车轮11、电动机12、制动机构13、转向机构14、悬架15、加速器踏板16、制动踏板17、方向盘18。
另外,图1中,对附图标记附加的FL是表示与左前对应的结构的符号,FR是表示与右前对应的结构的符号,RL是表示与左后对应的结构的符号,RR是表示与右后对应的结构的符号,例如,在车轮11中,11FL、11FR、11RL、11RR分别表示左前轮、右前轮、左后轮、右后轮。此外,图1中,对附图标记附加的F是表示与前侧对应的结构的符号,R是表示与后侧对应的结构的符号,例如,14F、14R分别表示前侧转向机构、后侧转向机构。
以下,将车辆1的前后方向定义为x轴(前方向为正),将左右方向定义为y轴(左方向为正),将上下方向定义为z轴(上方向为正),对各结构进行说明。
车辆综合控制装置2是根据驾驶员的操作(操作指令)、来自外部控制装置3的外部指令和复合传感器4的检测信号(与前后、左右、上下的各加速度以及侧倾、俯仰、横摆的各率这合计6个自由度的控制轴相关的检测信号),对电动机12、制动机构13、转向机构14、悬架15等各致动器进行综合控制的控制装置。
车辆综合控制装置2具体而言是具有CPU等运算装置、半导体存储器等主存储装置、辅助存储装置和通信装置等硬件的ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元)。
车辆综合控制装置2通过运算装置执行从辅助存储装置加载到主存储装置的程序而实现后文所述的各功能。另外,以下适当省略这样的公知技术地进行说明。
外部控制装置3是经由车辆综合控制装置2执行驾驶辅助控制、自动驾驶控制的上位控制器,其基于未图示的各种外界传感器(相机、雷达、LiDAR等)取得的外界信息,运算用于实现追随前方车辆的自适应巡航控制(ACC)的速度指令值、加速指令值、或者用于实现维持车道内行驶的车道保持控制(LKC)的横摆指令值等,将它们作为外部指令输出至车辆综合控制装置2。
另外,在图1中,车辆综合控制装置2和外部控制装置3分体表示,但两者也可以由一个ECU实现。
《车辆1的驱动系统》
此处,对车辆1的驱动系统进行说明。
作为驱动系统的主要部分,车辆1搭载有对各个车轮11赋予驱动力的转矩产生装置。该转矩产生装置的一个例子为经由差速齿轮和传动轴向左右一对车轮11传递驱动力的发动机、电动机。
作为转矩产生装置的其他例子,有使各个车轮11独立驱动的轮内电动机式的电动机12。以下,以在各个车轮11搭载了轮内电动机式的电动机12的图1所示的车辆1为前提,对实施例进行说明。
在驾驶员使车辆1前进(或后退)时,驾驶员将轴杆设为所需的设定,然后操作加速器踏板16。此时,行程传感器16a检测加速器踏板16的踩踏量,加速控制装置16b将转换踩踏量而得的加速指令输出至车辆综合控制装置2。
车辆综合控制装置2将与输入的加速指令相应的电力从未图示的电池供给至各车轮的电动机12,控制各个电动机转矩。其结果是,能够根据加速器踏板16的操作使车辆1加速减速。
此外,在根据来自外部控制装置3的外部指令实施驾驶辅助、自动驾驶时,车辆综合控制装置2通过根据输入的外部指令向各车轮的电动机12供给所需的电力来控制各个电动机转矩。其结果是,能够使车辆1加速减速,执行所需的驾驶辅助、自动驾驶。
《车辆1的制动系统》
接下来,对车辆1的制动系统进行说明。
作为制动系统的主要部分,车辆1搭载有对各个车轮11赋予制动力的轮缸13a。该轮缸13a例如由气缸、活塞、刹车片(brake pad)、制动盘(disk rotor)等构成。
在该轮缸13a中,通过从主气缸供给的工作液,活塞被推进,通过将与活塞连结的刹车片向与车轮11一起旋转的制动盘按压,作用于制动盘的制动转矩成为作用于车轮11与路面之间的制动力。
在驾驶员欲使车辆1制动时,驾驶员操作制动踏板17。此时,驾驶员踩踏制动踏板17的踩踏力由未图示的制动助力器增加,通过主气缸产生与该踩踏力大致成比例的液压。
产生的液压经制动机构13被供给至各车轮的轮缸13aFL、13aFR、13aRL、13aRR。因此,响应驾驶员的制动踏板操作,各车轮的轮缸13a的活塞被向制动盘按压,在各车轮产生制动力。
另外,在搭载了车辆综合控制装置2的车辆1中,也可以省略制动助力器、主气缸,该情况下,使制动踏板17和制动机构13直接连结,在驾驶员踩踏制动踏板17时,制动机构13直接动作。
此外,在根据来自外部控制装置3的外部指令实施驾驶辅助、自动驾驶时,车辆综合控制装置2根据输入的外部指令,经由制动控制装置13b控制制动机构13和各车轮的轮缸13a。其结果是,能够使车辆1制动,执行所需的驾驶辅助、自动驾驶。另外,制动控制装置13b也承担着将驾驶员发出的制动踏板17的操作量转换为制动指令,作为外部指令输出到车辆综合控制装置2的功能。
《车辆1的转向系统》
接下来,对车辆1的转向系统进行说明。
作为转向系统的主要部分,车辆1搭载有对各个车轮11赋予转向力的转向机构14。在图1中,示出了操作前轮11F(左前轮11FL、右前轮11FR)转向的前侧的转向机构14F和操作后轮11R(左后轮11RL、右后轮11RR)转向的后侧的转向机构14R,但并非必须在前后具有转向机构14,例如也可以省略后侧的转向机构14R。
在驾驶员想要使车辆1转向时,驾驶员操作方向盘18。此时,驾驶员经方向盘18输入的“转向转矩(steering torque)”和“转向角”通过转向转矩检测装置18a和转向角检测装置18b检测得出。
前侧的转向控制装置14aF基于检测到的转向转矩和转向角,控制前侧的转向用电动机14bF,产生用于使前轮11F转向的辅助转矩。同样地,后侧的转向控制装置14aR基于检测到的转向转矩和转向角,控制后侧的转向用电动机14bR,产生用于使后轮11R转向的辅助转矩。
此外,在根据来自外部控制装置3的外部指令实施驾驶辅助、自动驾驶时,车辆综合控制装置2经由转向控制装置14a控制转向用电动机14b的转向转矩。其结果是,能够使车辆1制动,执行所需的驾驶辅助、自动驾驶。此时,也可以省略方向盘18。
《车辆1的悬架系统》
接下来,对车辆1的悬架系统进行说明。
作为悬架系统的主要部分,车辆1搭载有用于吸收在各个车轮11产生的振动、冲击,使车身的稳定性、乘坐感受等更好的悬架15。该悬架15例如为将能够改变粘性的阻尼器和螺旋弹簧组合的半主动悬架、将能够调节长度的调节致动器、阻尼器和螺旋弹簧组合能够任意变更车身与车轮11的相对距离的全主动悬架。
通过控制半主动悬架的粘性、全主动悬架的长度,车辆综合控制装置2不仅改善车身的稳定性、乘坐感受等,还根据环境适当地控制车辆1的姿态。
接下来,对实施例1记载的车辆综合控制装置2的输入输出信号进行说明。
图2是说明实施例1记载的车辆综合控制装置2的输入输出信号的概略图。
对于车辆综合控制装置2,作为外部指令输入通过驾驶员操作加速器踏板16、制动踏板17、方向盘18等而生成的加速指令、制动指令、转向转矩、转向角等。
此外,对于车辆综合控制装置2,在驾驶辅助控制中、自动驾驶控制中,输入由外部控制装置3生成的前后指令值、左右指令值、上下指令值、侧倾指令值、俯仰指令值、横摆指令值这共计6个自由度的外部指令。
进一步,从复合传感器4向车辆综合控制装置2输入前后、左右、上下的各加速度以及侧倾、俯仰、横摆的各率的各检测值(检测信号)。
车辆综合控制装置2基于外部指令和检测值(检测信号),适当地分配电动机12(12FL~12RR)、制动机构13(轮缸13aFL~13aRR)、转向机构14(转向用电动机14bF、14bR)、悬架15(15FL~15RR)各自的操作量,执行驱动、制动、转向、悬挂的各控制,实现包含姿态控制在内的所需的车辆控制。
此外,以下,有时将电动机12、制动机构13、转向机构14、悬架15统称为“致动器”。
另外,图1所示的车辆1是与手动驾驶对应的车辆,因此,在图2中,也记载了源自驾驶员的外部指令,但实施例1也能够适用于仅与全自动驾驶、远程操作驾驶对应的车辆1,该情况下,省略源自驾驶员的外部指令的结构即可。
接下来,对实施例1记载的车辆综合控制装置2的功能块进行说明。
图3是说明实施例1记载的车辆综合控制装置2的功能块的说明图。
在图2中,示出了输入源自驾驶员的3种外部指令、且输入来自外部控制装置3的6种外部指令的车辆综合控制装置2,但根据外部控制装置3的规格,也有可能没有任何外部指令被输入。
在图3中,显示能够输入的来自外部控制装置3的外部指令中欠缺了某个外部指令的状况,对实施例1记载的车辆综合控制装置2进行说明。
另外,以下,将能够从外部控制装置3输入的6种外部指令(前后指令值、左右指令值、上下指令值、侧倾指令值、俯仰指令值、横摆指令值)中的任意3种指令值称为第一指令值、第二指令值、第三指令值。
实施例1记载的车辆综合控制装置2为了即使在输入的外部指令的种类不足时,也能够在电动机12、制动机构13、转向机构14、悬架15等致动器各自的操作量的限制即致动器限制的范围内实现无损于驾驶员的操作感、乘用者的乘坐感受的姿态控制,生成代替没有输入的外部指令的内部指令,考虑该内部指令地适当分配电动机12、制动机构13、转向机构14、悬架15等的操作量。
为了实现这样的控制,车辆综合控制装置2具有目标值1生成部21、目标值2生成部22、限制生成部23、最终目标生成部24、操作量分配部25。
目标值1生成部21从外部控制装置3取得外部指令(基于驾驶任务的控制目标)而生成目标值1,输出到目标值2生成部22、限制生成部23和操作量分配部25。
另外,在输入了源自驾驶员的3种外部指令(加速指令、制动指令、转向转矩/转向角)时,目标值1生成部21将这些外部指令转换为与来自外部控制装置3的外部指令同种类的前后指令值、左右指令值、横摆指令值,作为目标值1输出。
目标值2生成部22基于输入的种类的目标值1,生成作为与没有输入的种类的外部指令同种类的或者能够替代使用的内部指令的目标值2,输出到最终目标生成部24。
此处,目标值2生成部22承担着生成考虑了乘用者的乘坐感受的车辆运动的目标值的功能,生成使评价乘用者的乘坐感受的感性指标最优化(例如,使晕动病发病率最小化)的目标值2。
此外,目标值2生成部22基于目标值1,以减小对乘用者产生的惯性加速度(前后方向和/或左右方向的惯性加速度)的方式生成目标值2。
限制生成部23基于输入的种类的目标值1和搭载于车辆1的各致动器的动作范围(致动器限制),生成由目标值2生成部22生成的目标值2的限制值,输出至最终目标生成部24。
例如,在目标值1生成部21生成了前后加速度、左右加速度、横摆率作为目标值1时,在目标值2生成部22生成剩余的上下加速度、侧倾角、俯仰角作为目标值2的可能性高。此时,在限制生成部23,对于上下加速度、侧倾角、俯仰角的至少1个生成基于目标值1产生的各致动器的动作范围(致动器限制)。
此外,限制生成部23生成侧倾角或俯仰角的上限或下限作为目标值2的限制值。
最终目标生成部24基于从目标值2生成部22输出的目标值2和在限制生成部23生成的致动器限制,对目标值2进行修正,生成最终的车辆运动的目标值即最终目标值,输出至操作量分配部25。
操作量分配部25基于输入的种类的目标值1(从外部控制装置3取得的外部指令)和在最终目标生成部24生成的最终目标值(由最终目标生成部24修正后的目标值2),适当地控制电动机12、制动机构13、转向机构14、悬架15等的操作量的分配。
由此,即使对于与没有从外部控制装置3输入的种类的外部指令对应的车辆运动,也能够实现改善驾驶员的操作感、乘用者的乘坐感受的姿态控制(致动器控制)。
像这样,实施例1记载的车辆综合控制装置2和车辆综合控制方法对设置有多个致动器的车辆1的姿态控制由最大3个控制轴上的移动方向(前后/左右/上下)和以该控制轴为中心的旋转方向(侧倾/俯仰/横摆)构成的运动参数,考虑致动器的动作范围而生成(决定)车辆运动的目标值。
车辆综合控制装置2具有:
·目标值1生成部(第一目标值生成部)21,其取得车辆1的涉及驾驶任务(车辆运动)的控制轴的目标运动量(外部指令),生成至少1个运动参数即第一运动参数(目标值1);
·目标值2生成部(第二目标值生成部)22,其基于第一运动参数,以最优化感性指标的方式生成与第一运动参数不同的第二运动参数(目标值2);
·限制生成部23,其基于第一运动参数和致动器的动作范围,生成第二运动参数的运动限制量(目标值2的限制值);
·最终目标生成部24,其基于运动限制量,修正第二运动参数;和
·操作量分配部25,其基于第一运动参数和由最终目标生成部24修正了的第二运动参数,生成致动器的操作量。
车辆综合控制方法具有:
·在目标值1生成部(第一目标值生成部)21,取得车辆1的涉及驾驶任务(车辆运动)的控制轴的目标运动量(外部指令),生成至少1个运动参数即第一运动参数(目标值1)的工序;
·在目标值2生成部(第二目标值生成部)22,基于第一运动参数,以最优化感性指标的方式生成与第一运动参数不同的第二运动参数(目标值2)的工序;
·在限制生成部23,基于第一运动参数和致动器的动作范围,生成第二运动参数的运动限制量(目标值2的限制值)的工序;
·在最终目标生成部24,基于运动限制量修正第二运动参数的工序;和
·在操作量分配部25,基于第一运动参数和由最终目标生成部24修正了的第二运动参数,生成致动器的操作量的工序。
像这样,根据实施例1记载的车辆综合控制装置2和车辆综合控制方法,即使在存在致动器限制的环境下,也能够基于致动器限制来适当地修正车辆运动的目标值,综合控制致动器从而改善乘用者的乘坐感受,防止晕动病发病(使感性指标最优化)。
接下来,对晕动病发病率的运算方法进行说明。
图4是说明晕动病发病率的运算方法的说明图。
此处,作为评价乘用者的乘坐感受的感性指标的一例,对作为晕动病(所谓的“晕车”)的发病率的晕动病发病率(MSI)进行说明。
晕动病发病率(MSI)例如能够通过图4所示那样的运算方法来运算。即,能够基于3轴头部加速度+重力加速度、3轴头部角速度和3轴头部加速度来计算MSI。另外,图4中的“头部加速度”和“头部角速度”是在车辆1的驾驶中乘用者的头部承受的加速度和角速度。
MSI是其越小则乘用者越不易发生晕动病、评价为乘坐感受越好的指标,因此,在目标值2生成部22,生成使MSI变小的内部指令。
另外,目标值2生成部22已经完成了感性指标与内部指令的对应关系的学习,无需实时测定乘用者的头部加速度、头部角速度就能够生成改善MSI的内部指令(目标值2)。
此外,作为感性指标的其他例子,有MSDV(Motion Sickness Dose Value:晕动剂量)。其是在人体产生的加速度中,提取了被认为尤其容易引发晕动病的特定的频率成分的值,该值越高,则越容易引发晕动病。因而,在着眼于该感性指标时,目标值2生成部22生成控制前后/左右/上下的加速度的内部指令,以使得不产生该特定的频率成分。
此外,作为感性指标的其他例子,有相对于转向角的时间常数。其相对于转向角的变化,将左右加速度、侧倾率、横摆率各自的响应时间(延迟时间)定义为时间常数,涉及这3个运动量(左右加速度、侧倾、横摆)的时间常数的差小(3个运动量为相同的值)时易于驾驶,结果上会成为对乘用者而言乘坐感受良好的车。由此,在着眼于该感性指标时,目标值2生成部22以该“时间常数的差”为指标,以使该指标小的方式生成控制左右加速度/侧倾/横摆的内部指令。
此外,作为感性指标的其他例子,有生物信号(例如,出汗/心跳)。在乘用者发生晕动病时,可以观察到心率的增加、掌部、额部出汗。因而,在着眼于该感性指标时,目标值2生成部22以改善该生物信号的方式生成控制6轴的运动量的内部指令。
接下来,对引发晕动病发病的机制和防止晕动病发病的机制进行说明。
图5是说明引发晕动病发病的机制的说明图,图6是说明防止晕动病发病的机制的说明图。
使用图5和图6,对在车辆1产生的惯性加速度53与MSI的关系进行说明。
在图5的左图(a)中表示车辆1向前面行进并向行进方向右侧转弯的样子。此时,对于车辆1,向转弯外侧(在本纸面中为左侧方向)产生惯性加速度53。在现有技术的(没有使用本发明)车辆1中,在转弯时,向转弯外侧方向产生侧倾角51。同时,对乘车中的乘用者的头部,总是在相对于地面铅垂向下的方向产生重力加速度52,但向转弯外侧方向产生惯性加速度53。
在图5的右图(b)中,抽取并描绘了在乘用者的头部产生的惯性加速度53。此时,由于侧倾角51,乘用者预想的重力加速度52’相对于车辆1成为朝向下方的方向(在本纸面中为朝向下方的右侧方向)。另一方面,在乘用者的头部产生原本的重力加速度52和因转弯而产生的惯性加速度53的合成加速度54(在本纸面中为朝向下方的左侧方向)。MSI通过乘用者预想的重力加速度52’和合成加速度54的偏差(乘用者预想的重力加速度52’的向量和合成加速度54的向量形成的角度)来运算。
在图6的左侧(a)中,与图5同样,表示车辆1向前面行进并向行进方向右侧转弯的样子。此时,对于车辆1,向转弯外侧(在本纸面中为左侧方向)产生惯性加速度53。在本发明使用的车辆1中,在转弯时向转弯内侧方向产生侧倾角51。同时,在乘车中的乘用者的头部总是在相对于地面铅垂向下的方向产生重力加速度52,但向转弯外侧方向产生惯性加速度53。
在图6的右图(b)中,与图5同样,抽取并描绘了在乘用者的头部产生的惯性加速度53。此时,由于侧倾角51,乘用者预想的重力加速度52’相对于车辆1成为朝向下方的方向(在本纸面中为朝向下方的左侧方向)。另一方面,在乘用者的头部产生原本的重力加速度52和因转弯而产生的惯性加速度53的合成加速度54(在本纸面中为朝向下方的左侧方向)。MSI通过乘用者预想的重力加速度52’和合成加速度54的偏差550来运算。
乘用者预想的重力加速度52’与合成加速度54的偏差550越大,则乘用者越容易产生晕动病。对比图5的情况和图6的情况可知,在图5的情况中,侧倾角51向转弯外侧方向产生,但在图6的情况中,侧倾角51向转弯内侧方向产生。
由此,与图5的情况相比,在图6的情况中,乘用者预想的重力加速度52’与合成加速度54的偏差550小。即,与图5的情况相比,在图6的情况下乘用者的晕动病的发病减少。本发明使用了这样的原理,通过像图6这样对车辆进行姿态控制,减小偏差550,降低乘用者的晕动病的发病。
即,利用目标值2生成部22,通过以在左右方向产生的惯性加速度53和重力加速度52的合成加速度54成为相对于车辆1铅垂向下的方向,使合成加速度54与乘用者预想的重力加速度52’的偏差550减小的方式控制侧倾角,MSI成为最小。
像这样,乘用者预想的重力加速度52’的方向与合成加速度54的方向一致的话,会最大程度地降低MSI。在将这样的侧倾角51设为θ时,将重力加速度52设为G,将因转弯而产生的横向的惯性加速度53设为Ay时,θ由式1计算。
〔式1〕θ=arctan(Ay/G)
此处,将惯性加速度53:Ay相对于车辆1的行进方向在左方向产生时,即车辆1向右方向转弯时定义为正,此时运算出的侧倾角51也为正(相对于行进方向逆时针),即成为向转弯内侧(右侧)方向侧倾。
接下来,对实施例1中进入左弯道的车辆1进行说明。
图7是说明实施例1中进入左弯道的车辆1的俯视图。
此处说明的道路形状为左弯道,车辆1进入该左弯道的形状的道路。此处执行的驾驶动作为左转弯。
此处所示的道路被分割为曲率0(直线)的第一区间(~A)、曲率逐渐增大(曲率单调增加:左右加速度增加)的第二区间(A~B)、曲率一定(稳定转弯)的第三区间(B~C)、曲率逐渐减小(曲率单调减少:左右加速度减少)的第四区间(C~D)和曲率0(直线)的第五区间(D~)。
接下来,对基于车辆1的致动器限制的侧倾角的行动进行说明。
图8是说明基于车辆1的致动器限制的侧倾角的行动的说明图,表示在图7所示的第三区间产生的侧倾角51的致动器限制。
图8所示的车辆1均朝向前面行进,如图7所示的道路形状那样,表示向行进方向右侧转弯的样子。
图8的(a)表示现有的车辆1的姿态。如图5所述,现有的车辆1向转弯外侧方向产生侧倾角51(a)。
图8的(b)表示本发明使用的车辆1的姿态。如图6所述,本发明使用的车辆1向转弯内侧方向产生侧倾角51(b)。但是,该侧倾角51(b)是目标值2生成部22生成的目标值2,是未经最终目标生成部24修正的目标值2。
图8的(c)表示使用了本发明的、使用修正后的目标值2的车辆1的姿态。
实际产生的侧倾角51(c)根据实现侧倾角51(b)的变化的致动器的动作范围例如电动机12的转矩上限、悬架15的推力上限,生成实现侧倾角51(b)的变化的、在侧倾方向的力矩具有上限且比侧倾角51(b)向转弯外侧偏向的侧倾角51(c)。
其通过由限制生成部23基于致动器的动作范围生成由目标值2生成部22生成的目标值2的限制值,由最终目标生成部24基于在限制生成部23生成的致动器限制(目标值2的限制值)对目标值2进行修正而生成。
另外,侧倾方向的力矩越大,侧倾角51以侧倾角51(a)为基准越向转弯内侧大幅变化。由此,侧倾角51的上限也体现为相对于侧倾角51(a)的变化幅度的上限。
接下来,对车辆1的基于致动器限制的侧倾角的时间波形进行说明。
图9是说明车辆1的基于致动器限制的侧倾角的时间波形的说明图,表示侧倾角51的由限制生成部23生成的致动器限制。即,图9表示侧倾角51的上限作为相对于侧倾角51(a)的变化幅度的上限体现时的时间波形(时间变化)。
图9表示车辆1在图7所示的道路形状上行驶时产生的侧倾角51的变化的时间波形,横轴为时间,纵轴为侧倾角。
另外,在图9中,侧倾角51的时间波形所示的侧倾角51(a)、侧倾角51(b)、侧倾角51(c)的定义与图8相同。进一步,在图9中,对于与图7所示的道路形状的5个区间相应的时间,使用同样的划分符号(A、B、C、D)。
首先,在从第一区间到第二区间的(A),由于曲率逐渐变大而产生侧倾角51。此时,侧倾角51(a)向正方向,即转弯外侧方向增加。
在目标值2生成部22,如侧倾角51(b)所示,以向负方向,即向转弯内侧方向侧倾的方式生成目标值2。只要不达到致动器限制,由最终目标生成部24基于由限制生成部23生成的目标值2的限制值对目标值2进行修正而得到的最终目标值(实际发生的侧倾角51(c))与侧倾角51(b)一致。
即,在致动器处于动作范围(以内)的情况下,限制生成部23生成基于目标值1产生的目标值2作为目标值2的限制值。
但是,侧倾角51(a)和侧倾角51(b)的偏差560(致动器限制)越增加,用以实现侧倾角51(b)的侧倾角所需的侧倾方向的力矩越增加,结果导致在第二区间内的某时间点(A’),侧倾方向的力矩饱和(成为到达致动器限制的状态)。
即,在致动器不处于动作范围(在其以外)的情况下,限制生成部23生成基于目标值1产生的目标值2的限制值,最终目标生成部24基于目标值2的限制值对目标值2进行修正,生成修正目标值2后得到的最终目标值。
此外,限制生成部23基于致动器的动作范围,生成(运算)对于目标值2的变化幅度的上限,基于该变化幅度的上限,生成(运算)目标值2的限制值。
此后,无法产生侧倾角51(b)那样的侧倾角51,实际产生的侧倾角51(c)成为使与侧倾角51(a)的偏差560一定的波形。
此外,如图9所示,根据偏差560的大小,实际产生的侧倾角51(c)也有可能在第三区间(B~C)成为转弯外侧(正方向)。
此后,从第三区间到第四区间的(C)起,曲率变小且侧倾角51(a)减少,实际产生的侧倾角51(c)接近目标值2的侧倾角51(b),在第四区间内的某时间点(C’),侧倾方向的力矩变为不饱和(成为脱离致动器限制的状态),侧倾角51(b)和侧倾角51(c)再次一致。
像这样,在致动器限制下,无法使其像使MSI最小化的目标值2(侧倾角51(b))那样产生,因此,在致动器限制下,需要留意MSI会因结果上产生的侧倾角51(c)(实际产生的侧倾角51(c))而如何变化。
接下来,对车辆1的基于致动器限制的侧倾角的时间波形进行说明。
图10A是说明车辆1的基于致动器限制的侧倾角的时间波形的概念图,是在与图9同样的道路形状和致动器限制下使侧倾角51的振幅产生各种变化时的侧倾角的时间波形(时间变化)。
在图10A中,与图9同样,没有使用本发明的通常的车辆1向转弯外侧方向产生侧倾角51(a)。与此不同,以降低MSI的方式生成目标值2(侧倾角51(b)),但实际上,由于致动器限制,会成为侧倾角51(c)那样的波形。
于是,产生马上就要触及到致动器限制那样的侧倾角51(d)作为实际的侧倾角51。此外,作为侧倾角51(c)与侧倾角51(d)的中间,生成虽然触及到致动器限制,但压制侧倾角51的移动方向的急剧变化的侧倾角51(e)那样的侧倾角51。
接下来,对车辆1的基于致动器限制的侧倾角振幅和曲线通过后的MSI的关系进行说明。
图10B是说明车辆1的基于致动器限制的侧倾角振幅和曲线通过后的MSI的关系的说明图,对于各个侧倾角51(a)、侧倾角(c)、侧倾角(d)、侧倾角(e)显示了曲线通过后的MSI55的倾向。此处,横轴表示侧倾角振幅,纵轴表示曲线通过后的MSI55。
另外,侧倾角振幅表示假设没有致动器限制时的侧倾角的峰值(处于图7的第三区间中的值)。
在图10B中,侧倾角51(a)的峰值在正方向大,侧倾角51(c)的峰值在负方向大。同样地,侧倾角51(d)为正方向的较小的值,侧倾角51(e)为负方向的较小的值。
侧倾角51的振幅(峰值)越位于转弯内侧方向,此时的曲线通过后的MSI55越小。即,曲线通过后的MSI55为MSI55(a)>MSI55(d)>MSI55(e)>MSI55(c)。
即,如果仅以降低MSI55为目的的话,单纯基于致动器限制不存在时的MSI的最小侧倾角(式1)生成目标值2,在致动器限制下总是以侧倾角最大程度朝向转弯内侧的方式控制即可。
另一方面,如在图9的时间点(A’)所示,侧倾角51(c)这样的波形,即MSI55(c)的侧倾角51的移动方向急剧变化,担心该变化会对乘用者的乘坐感受造成损害。
接下来,对车辆1的基于致动器限制的侧倾率的时间波形进行说明。
图11是说明车辆1的基于致动器限制的侧倾率的时间波形的说明图,表示侧倾角51(a)、侧倾角51(c)、侧倾角51(d)、侧倾角(e)各自的时间变化即侧倾率的波形。
另外,侧倾率57(a)(实线)表示侧倾角51(a)的时间微分值,侧倾率57(c)(虚线)表示侧倾角51(c)的时间微分值,侧倾率57(d)(双点划线)表示侧倾角51(d)的时间微分值,侧倾率57(e)(点划线)表示侧倾角51(e)的时间微分值。
其中,不触及致动器限制的侧倾率57(a)和侧倾率57(d)没有产生侧倾率的急剧的变化,在第二区间侧倾率为正,在第三区间侧倾率为0且一定,在第四区间侧倾率为负。
侧倾角的振幅为侧倾角51(a)>侧倾角51(d),因此,侧倾率的大小(绝对值)整体上也是侧倾率57(a)>侧倾率57(d)。
另一方面,如图10所示,侧倾率57(c)和侧倾率57(e)有触及到致动器限制的波形,均在第二区间中侧倾率向负摆动后,在某时间点突然向正方向不连续地变化,然后,直至第三区间和第四区间的中途成为与侧倾率57(a)、侧倾率57(d)一致的波形。此后,在第四区间的中途成为侧倾率57急剧向相反侧变化的波形。
即,如图11所示,侧倾率57(c)和侧倾率57(e)的波形会产生侧倾率57(c)的变化幅度58(c)和侧倾率57(e)的变化幅度58(e)。此外,该变化幅度为变化幅度58(c)>变化幅度58(e)。
可见,该变化幅度的大小为侧倾角51的移动方向的急剧变化的大小,成为损害乘坐感受的原因。
即,为了实现MSI降低和乘坐感受提高这两者的兼顾,在致动器限制下,不是说总是以侧倾角51最大程度朝向转弯内侧地进行控制即可,还需要留意该侧倾率57的变化幅度58不会变大。
接下来,使用图12A,表示最终目标生成部24生成最终目标值59的一个方法。
图12A是说明实施例1记载的车辆综合控制装置2进行的侧倾角控制的时间波形的说明图,与图9和图10同样,是对于在图7所示的道路形状上行驶时的侧倾角的变化的时间波形。
在图12A中,与图9和图10同样,通常的车辆1向转弯外侧方向产生侧倾角51(a)(目标值1)。对此,在目标值2生成部22,为降低MSI而以指示朝向转弯方向的侧倾角的方式生成目标值2(侧倾角51(b))。同时,在限制生成部23生成致动器限制(目标值2的限制值)。
如图9和图10所示,此时的致动器限制56表示自侧倾角51(a)的变化幅度具有上限,致动器能够输出的侧倾角的下限。
在最终目标生成部24,在不触及致动器限制的范围(在致动器限制下能够实现的致动器的动作范围)生成使MSI最小化的目标值3(基于目标值2的限制值,对目标值2除以常数,作为在致动器的动作范围以内生成的目标运动限制量的目标值3)。进而,在目标值2与目标值3之间生成最终目标值59。但是,最终目标值59也可能与目标值2或目标值3一致。
接下来,使用图12B表示最终目标生成部24生成最终目标值59的一个方法。
图12B是说明实施例1记载的车辆综合控制装置2进行的侧倾率控制的时间波形的说明图,表示图12A所示的最终目标值59的时间变化(侧倾率)。
在图12B中,侧倾率57的变化幅度58以成为规定值以内的方式生成。
在将目标值2的侧倾角设为θ2,将目标值3的侧倾角设为θ3时,最终目标值59的侧倾角θF由式2计算。
〔式2〕θF=W*θ2+(1-W)*θ3
此处,W是0以上且1以下的常数,表示加权。W越接近1则越接近目标值2,W越接近0则越接近目标值3。
此外,越想使侧倾率57的变化幅度58变小,则W越接近0,越想使侧倾率57的变化幅度58变大,则W越接近1。
由此,以充分发挥出于使MSI最小化的观点生成的目标值2和目标值3的特征、且使侧倾率57的变化幅度58处于规定值以内的方式,有效修正目标值2而生成最终目标值59,兼顾MSI减低和乘坐感受提高这两者。
可见,实施例1记载的车辆综合控制装置2具有目标值3生成部(第三目标值生成部),其基于目标值2的限制值,对目标值2除以常数,生成作为成为致动器的动作范围以内的目标运动限制量的目标值3(第三运动参数)。
最终目标生成部24基于目标值2和目标值3,通过加权和生成最终目标值59。
另外,最终目标值59的生成方法不限于此,能够在目标值2与目标值3之间适当地设定。
接下来,对实施例1记载的车辆综合控制装置2进行的操作量分配的时间波形进行说明。
图13是说明实施例1记载的车辆综合控制装置2进行的操作量分配的时间波形的说明图。
使用图13,基于在图7所示的左弯道行驶时,对基于最终目标值59的操作量分配部25的动作进行说明。
图13的(a)表示在车辆1在图7所示的左弯道行驶时,外部控制装置3向车辆综合控制装置2输出的、转向控制所需的目标值1“横摆指令值”。
如此处所示,在曲率0的第一区间(~A)和第五区间(D~)所需的横摆指令值为0。此外,在曲率逐渐变大的第二区间(A~B)所需的横摆指令值单调增加,在曲率逐渐减小的第四区间(C~D)所需的横摆指令值单调减少。在曲率一定的第三区间(B~C)所需的横摆指令值是一定值。
图13的(b)是根据图13的(a)的横摆指令值,在使车辆1行驶时实际产生的左右加速度。在从外部控制装置3事先输入了图13的(a)的横摆指令值时,目标值1生成部21在实际行驶之前,计算图13的(b)的左右加速度作为目标值1。
图13的(c)的虚线是不使用实施例1的控制时(现有技术)的、预测由图13的(b)的左右加速度产生的车辆1的侧倾角51(a)。
在图7的车辆1中,将向右方向倾斜时的侧倾角51定义为正,将向左方向倾斜时的侧倾角51定义为负,因此,在图7的左弯道行驶中的车辆1中,在不使用实施例1的控制时,产生向右方向倾斜的侧倾。此时,根据图4所示的MSI的运算方法,计算出图13的(e)的虚线所示那样的较大的MSI55,MSI上升。
另一方面,图13的(c)的实线表示使用实施例1的控制的情况,是最终目标生成部24作为最终目标值59生成的侧倾角51。
在目标值2生成部22,生成基于使在图7所示的左弯道行驶中的车辆1向左方向倾斜的控制指令(目标值2)的侧倾角51(b)。但是,使侧倾角变化的致动器的操作量存在界限。
因此,在图7所示的A地点开始转弯时,侧倾角51朝着向左方向倾斜的方向移位,然后,从经过了少许时间的A’地点起,基于致动器限制(比致动器的操作量的界限大)修正目标值2,侧倾角51朝向使车辆1向右方向倾斜的方向移位,然后,侧倾角51到B地点成为向右方向倾斜的方向。
该状态持续至C地点,从C地点起,侧倾角51向使车辆1向左方向倾斜的方向移位,然后,从经过了少许时间的C’地点起,成为致动器的操作量的界限以下,不修正目标值2,侧倾角51成为目标值2,并保持该状态到达D地点。
可见,与现有技术相比,实施例1抑制侧倾角51的正方向的产生,因此,此时根据图4所示的MSI的运算方法,计算出图13的(e)的实线所示那样的相对较小的MSI55’,MSI降低。
图13的(d)示出了为了实现图13的(c)的实线所示的侧倾角51,操作量分配部25使各个电动机12产生的电动机驱动力。即,从第二区间至第四区间,使左前和右后的电动机12FL和12RR产生正方向的电动机驱动力,使右前和左后的电动机12FR和12RL产生负方向的电动机驱动力。计算出图13的(e)的实线所示那样的相对较小的MSI55’,MSI降低。
接下来,对实施例1记载的车辆综合控制装置2进行的基于电动机驱动力的车辆1的姿态控制进行说明。
图14是说明实施例1记载的车辆综合控制装置2进行的基于电动机驱动力的车辆1的姿态控制的说明图。
如图14左图(a)所示,图13的(d)所示的电动机驱动力在左前轮11FL和右后轮11RR产生正方向的驱动力,在右前轮11FR和左后轮11RL产生负方向的驱动力。
其结果是,在车辆1,如图14右图(b)所示那样在左侧产生向下(DOWN)方向的悬架力,在右侧产生向上(UP)方向的悬架力,由于这些悬架力,车辆1向左方向倾斜,实现根据作为内部指令生成的图13的(c)的最终目标值59的车辆1的姿态控制。
但是,在地点A到第二区间后,在地点A’达到电动机驱动力的上限,且电动机驱动力在此基础上不增加。这是在图13的(c)中,侧倾角51切换至使车辆1向右方向倾斜的方向的原因。到达上限的状态从地点A’越过地点C持续至地点C’。从地点C’起,从到达上限的状态脱离,成为在限制内的动作。
另外,此处,利用因电动机12的驱动力产生的悬架力实现了车辆1的姿态控制,但也可以通过悬架15的主动力的变化实现车辆1的姿态控制。
接下来,对道路形状导致的侧倾角的行动变化进行说明。
图15是说明曲率小的道路形状导致的侧倾角的行动变化的说明图。
图16是说明曲率大的道路形状导致的侧倾角的行动变化的说明图。
使用图15和图16,对道路形状或行驶方法的不同导致的实施例1的行动变化进行说明。
在实施例1中,以侧倾率57的变化幅度58成为规定值以内的方式修正目标值2,生成最终目标值59。该侧倾率57的变化幅度58因道路形状或行驶方法而有变化。
作为道路形状,曲率越大或者缓和曲线的距离越短,则目标值2触及致动器限制56的可能性越高,侧倾率57的变化幅度58越大。
此外,即使为相同道路形状,车辆1的通过速度越大,即横向的加速度、加加速度(急动度)越大,则目标值2触及致动器限制56的可能性越大,侧倾率57的变化幅度58越大。
由此,由于这些条件的不同,最终目标值59的波形的特征发生变化。
图15的左上图(a)表示作为道路形状使曲率较小的情况。此时,在目标值2触及致动器限制56的情况下,在从车辆1开始转弯起经过一段时间后,目标值2触及致动器限制56的可能性高,侧倾率57的变化幅度58变小。
因而,如图12A所示,最终目标值59接近目标值2,如图15的右上图(b)所示的时间波形那样,侧倾角51向负摆动后向正摆动,再向负摆动,具有多个极值。
此外,作为车辆1的动作,如图15的下图(c)所示在向转弯内侧方向生成侧倾角51(a),然后向转弯外侧方向生成侧倾角51(b)。
另一方面,图16的左上图(a)表示作为道路形状使曲率较大的情况。此时,在目标值2触及致动器限制56的情况下,在车辆1开始转弯后,目标值2立即触及致动器限制56的可能性高,侧倾率57的变化幅度58变大。
因而,如图12A所示,最终目标值59接近目标值3,如图16的右上图(b)所示的时间波形那样,侧倾角51仅向正偏向,具有单个的极值。
此外,作为车辆1的动作,如图16的下图(c)所示从最开始向转弯外侧方向生成侧倾角51(a),保持该状态地侧倾角51(b)向转弯外侧方向增加。
即,在实施例1中,最终目标生成部24基于根据目标值1决定的车辆1的车速、加速度、加加速度或道路形状的曲率、或者上述多个参数,对目标值2的时间变化进行修正。
此外,在实施例1中,最终目标生成部24以基于目标值1决定的车辆1的车速、加速度、加加速度或道路形状的曲率、或者上述多个参数越大则取极值的地点的数量越少,上述多个参数越小则取极值的地点的数量越多的方式,对目标值2的时间变化进行修正。
另外,在实施例1中,对侧倾角51的控制进行了说明,但车辆综合控制装置2是控制6个自由度的车辆运动的装置,并不限于侧倾角51的控制。
例如,也能够用于俯仰角的控制。此时,能够同样地对车辆1的前后加速度与俯仰角的关系进行说明。即,通过目标值2生成部22,以在前后方向上产生的惯性加速度和重力加速度的合成加速度成为相对于车辆1铅垂向下的方向,合成加速度与乘用者所预想的重力加速度的偏差变小的方式控制俯仰角,由此MSI成为最小。
如果是通常的车辆1,由于相对于车辆1产生前方向(正方向)的加速度,会向车辆1的后方向产生惯性加速度,向车辆1的后方向(负方向)俯仰。与此相对,相对于车辆1越向前方向(正方向)俯仰,MSI越下降。
此外,致动器限制能够作为相对于在通常的车辆1产生的俯仰角的俯仰角的变化幅度的上限来考虑。像这样,侧倾角51和俯仰角除了正负不同以外其余相同。
像这样,根据实施例1记载的车辆综合控制装置2,能够在致动器限制下兼顾MSI降低和乘坐感受提高。
另外,本发明不限于上述实施例,也包含各种各样的变形例。例如在上述实施例中,为了以更容易理解地方式说明本发明,而进行了具体的说明,但并不限于必须具有说明的所有结构。
此外,能够将某一实施例的结构的一部分置换为其他实施例的构成的一部分。此外,能够对某一实施例的结构添加其他实施例的结构。此外,对于各实施例的结构的一部分,也能够将其去掉、添加其他结构的一部分、与其他结构的一部分置换。
附图标记说明
1……车辆,11……车轮,12……电动机,13……制动机构,13a……轮缸,13b……制动控制装置,14……转向机构,14a……转向控制装置,14b……转向用电动机,15……悬架,16……加速器踏板,16a……行程传感器,16b……加速控制装置,17……制动踏板,18……方向盘,18a……转向转矩检测装置,18b……转向角检测装置,2……车辆综合控制装置,21……目标值1生成部,22……目标值2生成部,23……限制生成部,24……最终目标生成部,25……操作量分配部,3……外部控制装置,4……复合传感器,51……侧倾角,52……重力加速度,53……惯性加速度,54……合成加速度,55……MSI,56……致动器限制,57……侧倾率,58……侧倾率的变化幅度,59……最终目标值,550……偏差,560……偏差。
Claims (13)
1.一种车辆综合控制装置,其对设置有多个致动器的车辆的姿态控制由最大3个控制轴上的移动方向和以该控制轴为中心的旋转方向构成的运动参数,
该车辆综合控制装置的特征在于,包括:
第一目标值生成部,其取得所述车辆的涉及驾驶任务的控制轴的目标运动量,生成至少1个运动参数即第一运动参数;
第二目标值生成部,其基于所述第一运动参数,以使感性指标最优化的方式生成与所述第一运动参数不同的第二运动参数;
限制生成部,其基于所述第一运动参数和致动器的动作范围,生成所述第二运动参数的运动限制量;
最终目标生成部,其基于所述运动限制量,修正所述第二运动参数;和
操作量分配部,其基于所述第一运动参数和由所述最终目标生成部修正后的第二运动参数,生成致动器的操作量。
2.如权利要求1所述的车辆综合控制装置,其特征在于:
所述第二目标值生成部生成所述第二运动参数以使得晕动病发病率最小化。
3.如权利要求1所述的车辆综合控制装置,其特征在于:
所述第二目标值生成部以在左右方向上产生的惯性加速度和重力加速度的合成加速度成为铅垂向下的方向,所述合成加速度和乘用者预想的重力加速度的偏差变小的方式生成侧倾角。
4.如权利要求1所述的车辆综合控制装置,其特征在于:
所述第二目标值生成部以在前后方向上产生的惯性加速度和重力加速度的合成加速度成为铅垂向下的方向,所述合成加速度和乘用者预想的重力加速度的偏差变小的方式生成俯仰角。
5.如权利要求1所述的车辆综合控制装置,其特征在于:
所述最终目标生成部基于根据所述第一运动参数决定的所述车辆的车速、加速度、加加速度或道路形状的曲率、或者该多个参数,修正所述第二运动参数。
6.如权利要求1所述的车辆综合控制装置,其特征在于:
所述最终目标生成部以基于所述第一运动参数决定的所述车辆的车速、加速度、加加速度或道路形状的曲率、或者该多个参数越大则取极值的地点的数量越少,或者该多个参数越小则取极值的地点的数量越多的方式,修正所述第二运动参数。
7.如权利要求1所述的车辆综合控制装置,其特征在于:
所述限制生成部在所述致动器处于动作范围的情况下,生成基于所述第一运动参数产生的所述第二运动参数作为第二运动参数的运动限制量。
8.如权利要求7所述的车辆综合控制装置,其特征在于:
所述限制生成部在所述致动器不处于动作范围的情况下,生成基于所述第一运动参数产生的第二运动参数的运动限制量。
9.如权利要求1所述的车辆综合控制装置,其特征在于:
所述限制生成部基于所述致动器的动作范围,生成对于所述第二运动参数的变化幅度的上限,基于所述变化幅度的上限,生成所述第二运动参数的运动限制量。
10.如权利要求1所述的车辆综合控制装置,其特征在于:
所述第二运动参数的运动限制量生成侧倾角或俯仰角的上限或下限。
11.如权利要求1所述的车辆综合控制装置,其特征在于:
具有第三目标值生成部,其对所述第二运动参数除以常数,生成作为成为所述致动器的动作范围的目标运动限制量的第三运动参数。
12.如权利要求11所述的车辆综合控制装置,其特征在于:
所述最终目标生成部通过所述第二运动参数和所述第三运动参数的加权和,生成最终目标值。
13.一种车辆综合控制方法,其对设置有多个致动器的车辆的姿态控制由最大3个控制轴上的移动方向和以该控制轴为中心的旋转方向构成的运动参数,
该车辆综合控制方法的特征在于:
由第一目标值生成部取得所述车辆的涉及驾驶任务的控制轴的目标运动量,生成至少1个运动参数即第一运动参数,
由第二目标值生成部基于所述第一运动参数,以使感性指标最优化的方式生成与所述第一运动参数不同的第二运动参数,
由限制生成部基于所述第一运动参数和致动器的动作范围,生成所述第二运动参数的运动限制量,
由最终目标生成部基于所述运动限制量修正所述第二运动参数,
由操作量分配部基于所述第一运动参数和由所述最终目标生成部修正后的第二运动参数,生成致动器的操作量。
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