DE112022002918T5

DE112022002918T5 - Fahrzeugsteuerungseinrichtung, Fahrzeugsteuerungsverfahren und Fahrzeugsteuerungssystem

Info

Publication number: DE112022002918T5
Application number: DE112022002918.8T
Authority: DE
Inventors: Daisuke NOMA; Kentaro Ueno; Makoto Yamakado; Yoshio Kano; Masato Abe
Original assignee: Ikutoku Gakuen School Corp; Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Ikutoku Gakuen School Corp; Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2021-06-04
Filing date: 2022-06-02
Publication date: 2024-03-28
Also published as: US20240140399A1; CN117412894A; WO2022255455A1; JPWO2022255455A1

Abstract

In einem Modus mit einer Fahrzeugsteuerungseinrichtung, einem Fahrzeugsteuerungsverfahren und einem Fahrzeugsteuerungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Steuerungsbefehl zum Betreiben einer in einem Fahrzeug montierten Aktuatoreinheit ausgegeben, um ein Steuerungsmoment zu erhalten, das zumindest eines eines Rollmoments, eines Nickmoments und eines Giermoments umfasst, die für das Fahrzeug vor einer Kurve auf einer Fahrstraße erzeugt werden, auf der das Fahrzeug fährt, basierend auf einer physikalischen Größe über eine vorausliegende Krümmung auf der Fahrstraße und einer physikalischen Größe über eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Auf diese Weise kann das Sicherheitsempfinden eines Passagiers, wenn das Fahrzeug die Kurve durchfährt, verbessert werden.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugsteuerungseinrichtung, auf ein Fahrzeugsteuerungsverfahren und auf ein Fahrzeugsteuerungssystem.
HINTERGRUNDTECHNIK
Patentdokument 1 offenbart eine Einrichtung zur Steuerung des Fahrzeugverhaltens, die eine Ziel-Längsantriebskraft zum Antreiben eines Fahrzeugs basierend auf dem Zustand einer Bedienung durch einen Nutzer und basierend auf dem Bewegungszustand der Fahrzeugkarosserie während der Fahrt des Fahrzeugs berechnet. Diese Einrichtung zur Steuerung des Fahrzeugverhaltens berechnet auch eine Vielzahl von Ziel-Bewegungszustandsgrößen, um das Verhalten der Fahrzeugkarosserie zu steuern. Um die Ziel-Längsantriebskraft und die Vielzahl von Ziel-Bewegungszustandsgrößen zu erlangen, berechnet die Einrichtung zur Steuerung des Fahrzeugverhaltens die Antriebskraft oder Bremskraft, die ein Krafterzeugungsmechanismus für zumindest eines der Vorderräder und der Hinterräder erzeugt, und berechnet die vertikale Kraft, die ein Mittel zur Erzeugung einer vertikalen Kraft eines Aufhängungsmechanismus auf die Fahrzeugkarosserie anwendet bzw. anlegt. Die Einrichtung zur Steuerung des Fahrzeugverhaltens gibt ein die Antriebskraft oder die Bremskraft angebendes Signal an den Krafterzeugungsmechanismus ab und gibt ein die vertikale Kraft angebendes Signal an das Mittel zur Erzeugung einer vertikalen Kraft ab.
LISTE DER REFERENZDOKUMENTE
PATENTDOKUMENT
[Patentdokument]
Patentdokument 1: JP 2013-126821 A
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM
Wenn ein Fahrzeug eine Kurve durchfährt, können die Passagiere die Veränderung des Fahrzeugverhaltens als unangenehm empfinden. Durch Steuern dieser Verhaltensänderung, indem beispielsweise die in den Rädern erzeugte Längskraft genutzt wird, kann man jedoch eine Verbesserung der Fahrqualität etc. erwarten.
Die Längskraft etc. wird jedoch herkömmlicherweise gesteuert, nachdem eine Verhaltensänderung am Fahrzeug auftritt. Das heißt, weder ein vorbereitender Vorgang in Vorbereitung auf das Auftreten einer Verhaltensänderung noch ein Vorgang zur Verhaltensreduzierung werden durchgeführt, bevor eine Verhaltensänderung auftritt. Wenn das Fahrzeug eine Kurve durchfährt, kann somit das Sicherheitsgefühl des Passagiers abnehmen.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf diese tatsächlichen Umstände gemacht, und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugsteuerungseinrichtung, ein Fahrzeugsteuerungsverfahren und ein Fahrzeugsteuerungssystem bereitzustellen, die das Sicherheitsgefühl des Passagiers verbessern können, wenn das Fahrzeug eine Kurve durchfährt.
MITTEL ZUM LÖSEN DES PROBLEMS
Gemäß einem Modus der vorliegenden Erfindung wird ein Steuerungsbefehl zum Betreiben einer in einem Fahrzeug montierten Aktuatoreinheit ausgegeben, um ein Steuerungsmoment zu erhalten, das zumindest eines eines Rollmoments, eines Nickmoments und eines Giermoments umfasst, die für das Fahrzeug vor einer Kurve auf einer Fahrstraße, auf der das Fahrzeug fährt, erzeugt werden, basierend auf einer physikalischen Größe über eine vorausliegende Krümmung auf der Fahrstraße und einer physikalischen Größe über eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs.
EFFEKTE DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung kann das Sicherheitsgefühl eines Passagiers verbessern, wenn das Fahrzeug eine Kurve durchfährt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist ein Blockdiagramm, das ein Fahrzeugsteuerungssystem veranschaulicht.
2 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur einer Lageregelung bzw. Lagesteuerung veranschaulicht.
3 veranschaulicht einen Vorschaupunkt, eine Krümmung etc. in der Lagesteuerung.
4 veranschaulicht ein Verfahren, um Krümmungsinformationen von einer Stereokamera zu erfassen.
5 veranschaulicht ein Verfahren, um Krümmungsinformationen basierend auf dem Standort eines Fahrzeugs und Karteninformationen zu erfassen.
6 veranschaulicht ein Verfahren, um Krümmungsinformationen über eine Straße-Fahrzeug-Kommunikation oder Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation zu erfassen.
7 veranschaulicht, wie das Anlegen einer Bremskraft das Anlegen einer Anti-Dive-Kraft (engl.: anti-dive force) an die Vorderräder zur Folge hat.
8 veranschaulicht ein Verfahren, um über eine Steuerung der Längskraft dem Fahrzeug ein Rollmoment zu verleihen.
9 veranschaulicht ein Verfahren, um über eine Steuerung der Längskraft dem Fahrzeug ein Nickmoment zu verleihen.
10 veranschaulicht ein Verfahren, um ein Rollmoment einem FF-Fahrzeug zu verleihen.
11 veranschaulicht ein Verfahren, um einem FR-Fahrzeug ein Rollmoment zu verleihen.
12 veranschaulicht ein Verfahren, um einem FR-Fahrzeug ein Nickmoment zu verleihen.
13 veranschaulicht ein Verfahren, um einem Fahrzeug ein Giermoment zu verleihen.
14 veranschaulicht eine Steuerung der Dämpfungskraft, die parallel mit einer Steuerung eines Rollmoments durchgeführt wird.
15 veranschaulicht ein Beispiel eines Musters zur Einstellung von Dämpfungskräften, das genutzt wird, wenn die Steuerung eines Rollmoments und die Steuerung eines Nickmoments miteinander verknüpft werden.
16 veranschaulicht ein Konzept der Dämpfungskrafteinstellung basierend auf einer Rollrate und einer Nickrate.
17 veranschaulicht ein Verfahren, um basierend auf einer Federung bzw. Federverschiebung (engl.: sprung displacement) einer Fahrzeugkarosserie ein Rollmoment zu verleihen.
18 veranschaulicht ein Verfahren, um basierend auf einer Federverschiebung einer Fahrzeugkarosserie ein Nickmoment zu verleihen.
19 ist ein Zeitdiagramm, das eine Änderung des Rollwinkels, der Rollrate etc. bei einer Lagesteuerung, die einen Rollwinkel erzeugt, veranschaulicht.
20 veranschaulicht einen Zustand, in dem einem Fahrzeug ein Rollmoment in der Richtung zum Anheben der sich drehenden Innenräder vor einer Kurve verliehen wird.
21 ist ein Zeitdiagramm, das eine Änderung des Rollwinkels etc. bei einer Lagesteuerung veranschaulicht, die einen Rollwinkel in einer entgegengesetzten Richtung vor der Kurve erzeugt.
22 veranschaulicht einen Zustand, in dem einem Fahrzeug ein Rollmoment in der entgegengesetzten Richtung vor der Kurve verliehen wird.
23 ist ein Zeitdiagramm, das eine Änderung des Nickwinkels etc. bei einer Lagesteuerung veranschaulicht, die veranlasst, dass ein Fahrzeug vor einer Kurve eine Nosedive-Lage einnimmt.
24 veranschaulicht einen Zustand, in dem dem Fahrzeug ein Nickmoment vor einer Kurve verliehen wird.
25 ist ein Zeitdiagramm, das eine Änderung des Rollwinkels, des Nickwinkels etc. bei einer Lagesteuerung veranschaulicht, die veranlasst, dass ein Fahrzeug eine Schräg- bzw. Diagonalrolllage vor einer Kurve einnimmt.
26 veranschaulicht einen Zustand, in dem dem Fahrzeug ein Rollmoment und ein Nickmoment verliehen werden, um zu veranlassen, dass das Fahrzeug eine Diagonalrolllage vor der Kurve einnimmt.
27 ist ein Zeitdiagramm, das eine Änderung der Gierrate, des Gierwinkels etc. bei einer Lagesteuerung veranschaulicht, die einen Gierwinkel vor einer Kurve erzeugt.
28 veranschaulicht einen Zustand, in dem dem Fahrzeug ein Giermoment verliehen wird, um zu veranlassen, dass das Fahrzeug eine Gierlage vor der Kurve einnimmt.

MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Im Folgenden wird hierin ein Beispiel einer Fahrzeugsteuerungseinrichtung, eines Fahrzeugsteuerungsverfahrens und eines Fahrzeugsteuerungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung mit Verweis auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein Blockdiagramm, das einen Modus eines in einem Fahrzeug 100 montierten Fahrzeugsteuerungssystems 200 veranschaulicht.
Das Fahrzeugsteuerungssystem 200 ist ein System, um das Fahrzeug 100 mit einer Antriebsassistenz wie etwa für automatisiertes Fahren zu versehen.
Das Fahrzeug 100 ist ein vierrädriges Automobil mit einem Paar rechter und linker Vorderräder 101 und 102 und einem Paar rechter und linker Hinterräder 103 und 104.
Das Fahrzeugsteuerungssystem 200 umfasst eine Einheit 300 zur Erkennung von Umgebungsinformationen, eine Fahrzeugsteuerungseinrichtung 400 und eine Aktuatoreinheit 500.
Die Einheit 300 zur Erkennung von Umgebungsinformationen ist eine Einrichtung, um Informationen über die Umgebung eines Fahrzeugs 100 zu erfassen und zu erkennen. Die Einheit 300 zur Erkennung von Umgebungsinformationen gibt die erfassten und erkannten Umgebungsinformationen aus und gibt auch einen Fahrzeuggeschwindigkeitsbefehl, einen Beschleunigungsbefehl etc. aus, die basierend auf den Umgebungsinformationen berechnet wurden und die beim automatisierten Fahren genutzt werden.
Die Einheit 300 zur Erkennung von Umgebungsinformationen enthält eine Stereokamera 310, eine Navigationsvorrichtung 320, eine Vorrichtung 330 für eine drahtlose Kommunikation etc.
Die Stereokamera 310 nimmt ein Bild der Umgebung des Fahrzeugs 100 auf, erfasst Bildinformationen über die Umgebung des Fahrzeugs 100 und misst basierend auf einem Triangulationsverfahren den Abstand zu einem Zielobjekt.
Die Navigationsvorrichtung 320 umfasst eine GPS-Empfangseinheit 321 und eine Kartendatenbank 322.
Die GPS-Empfangseinheit 321 misst Breiten- und Längengrad des Standorts des Fahrzeugs 100, indem Signale von GPS-Satelliten empfangen werden.
Die Kartendatenbank 322 ist in einer im Fahrzeug 100 montierten Speichervorrichtung konfiguriert.
Die Karteninformationen in der Kartendatenbank 322 umfassen Informationen über Straßenstandorte, Straßenformen, Kreuzungsstandorte etc.
Die Navigationsvorrichtung 320 nimmt basierend auf den Informationen über den mittels der GPS-Empfangseinheit 321 gemessenen Standort des Fahrzeugs 100 Bezug auf die Kartendatenbank 322, bestimmt die Straße, auf der das Fahrzeug 100 fährt, und legt eine Route zum Ziel des Fahrzeugs 100 fest.
Die Vorrichtung 330 für eine drahtlose Kommunikation ist eine Vorrichtung, um eine Straße-Fahrzeug-Kommunikation und/oder Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation durchzuführen.
Die Straße-Fahrzeug-Kommunikation ist eine drahtlose Kommunikation zwischen dem Fahrzeug 100 und einer an der Fahrstraße installierten straßenseitigen Vorrichtung, und die Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation ist eine drahtlose Kommunikation zwischen dem Fahrzeug 100 und einem anderen Fahrzeug.
Wenn die Straße-Fahrzeug-Kommunikation durchgeführt wird, überträgt die Vorrichtung 330 für eine drahtlose Kommunikation Informationen über das Fahrzeug 100 wie etwa die Geschwindigkeit und den Fahrstandort des Fahrzeugs 100 zu einer straßenseitigen Vorrichtung und empfängt Straßenverkehrsinformationen wie etwa Kurven und Kreuzungen und Informationen über andere Fahrzeuge von der straßenseitigen Vorrichtung.
Wenn die Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation durchgeführt wird, überträgt die Vorrichtung 330 für eine drahtlose Kommunikation Informationen über das Fahrzeug 100 zu einem anderen Fahrzeug und empfängt von diesem Fahrzeug Informationen über das andere Fahrzeug.
Die Fahrzeugsteuerungseinrichtung 400 ist eine elektronische Steuerungseinrichtung (elektronische Steuerungseinheit), die einen Mikrocomputer 410 als Steuerungseinheit enthält, die ein basierend auf Eingangsinformationen berechnetes Ergebnis ausgibt.
Der Mikrocomputer 410 enthält eine Mikroprozessoreinheit (MPU), einen Nurlesespeicher (ROM) und einen Direktzugriffsspeicher (RAM) etc., die in 1 nicht veranschaulicht sind.
Der Mikrocomputer 410 erfasst von der Einheit 300 zur Erkennung von Umgebungsinformationen Informationen über den aktuellen Standort des Fahrzeugs 100, Vorschauinformationen, die beispielsweise Informationen über die vor dem Fahrzeug 100 liegende Fahrstraße umfassen und einen Fahrzeuggeschwindigkeitsbefehl, einen Beschleunigungsbefehl etc. basierend auf der Erkennung der Umgebung.
Außerdem berechnet der Mikrocomputer 410 einen Steuerungsbefehl, um die Aktuatoreinheit 500 zu betreiben, basierend auf den verschiedenen Arten erfasster Informationen und gibt die berechneten Steuerungsbefehle an die Aktuatoreinheit 500 aus.
Die Aktuatoreinheit 500 umfasst eine Antriebsvorrichtung 510, die eine Antriebskraft auf die Antriebsräder des Fahrzeugs 100 anwendet bzw. an diese anlegt, eine Bremsvorrichtung 520, die eine Bremskraft an die einzelnen Räder 101 bis 104 des Fahrzeugs 100 anlegt, eine Aufhängungsvorrichtung 530 (Aufhängungsmechanismus), die eine an jedes der Räder 101 bis 104 angelegte Dämpfungskraft einstellen kann, und eine Lenkvorrichtung 540, die den Lenkwinkel der Vorderräder 101 und 102, welche die gelenkten Räder des Fahrzeugs 100 sind, ändert.
Bei der Antriebsvorrichtung 510 handelt es sich beispielsweise um einen Radnabenmotor (engl.: in-wheel motor) in jedem der Räder 101 bis 104.
Die Bremsvorrichtung 520 ist eine hydraulische Bremsvorrichtung, die beispielsweise eine hydraulische Energiequelle enthält und die die an jedes der Räder 101 bis 104 angelegte Bremskraft individuell einstellen kann, indem der an den Bremszylinder jedes der Räder 101 bis 104 angelegte hydraulische Druck eingestellt wird.
Die Aufhängungsvorrichtung 530 weist beispielsweise eine auf einem hydraulischen Druck, Luftdruck oder dergleichen basierende Energiequelle auf. Die Aufhängungsvorrichtung 530 bildet eine vollaktive Aufhängung, die die Dämpfungskraft und die Fahrzeughöhe einstellen kann, oder bildet eine semiaktive Aufhängung, die die Dämpfungskraft einstellen kann.
Die Lenkvorrichtung 540 ist beispielsweise eine elektrisch betriebene Lenkvorrichtung, die einen Motor enthält, der die an die Vorderräder 101 und 102 angelegte Lenkkraft erzeugt.
Der Mikrocomputer 410 in der Fahrzeugsteuerungseinrichtung 400 hat eine Funktion zum Steuern der Aktuatoreinheit 500. Mit anderen Worten hat der Mikrocomputer 410 eine Lagesteuerungsfunktion als eine der Antriebsunterstützungsfunktionen, die von der Aktuatoreinheit 500 gesteuert werden. Konkret ändert, basierend auf den Informationen über die vor dem Fahrzeug 100 liegende Straße, der Mikrocomputer 410 die Lage des Fahrzeugs 100, bevor das Fahrzeug 100 in eine Kurve einfährt, um so zu veranlassen, dass das Fahrzeug 100 in Vorbereitung auf die Kurve eine vorläufige bzw. vorbereitende Lage einnimmt.
Wenn diese Lagesteuerung durchgeführt wird, erfasst der Mikrocomputer 410 eine physikalische Größe über die vorausliegende Krümmung der Fahrstraße, auf der das Fahrzeug 100 fährt, und erfasst auch eine physikalische Größe über die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100.
Als Nächstes gibt basierend auf der physikalischen Größe über die vorausliegende Krümmung und der physikalischen Größe über die Geschwindigkeit der Mikrocomputer 410 einen Steuerungsbefehl zum Betreiben der Aktuatoreinheit 500 aus, um ein Steuerungsmoment zu erhalten, das zumindest eines des Rollmoments, des Nickmoments und des Giermoments umfasst, die das Fahrzeug 100 gemäß der Steuerung vor der Kurve erzeugen soll.
Das heißt, der Mikrocomputer 410 berechnet basierend auf der vorausliegenden Krümmung und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 ein Steuerungsmoment, das benötigt wird, damit das Fahrzeug 100 eine vorbestimmte vorbereitende Lage einnimmt, und steuert die Antriebskraft, die Bremskraft oder die Federverschiebung der Aufhängungsvorrichtung 530 für jedes der Räder 101 bis 104, um das Steuerungsmoment zu erzeugen. Der Mikrocomputer 410 steuert auch die Dämpfungskraft oder die Lenkkraft (den Lenkwinkel).
Der Mikrocomputer 410 legt den Steuerungsbefehl zum Betreiben der Aktuatoreinheit 500 fest, ohne die im Fahrzeug 100 erzeugte Längs- oder Querbeschleunigung zu ändern, während das Steuerungsmoment erhalten wird.
Da diese Lagesteuerung des Mikrocomputers 410 ermöglicht, dass das Fahrzeug 100 eine vorbereitende Lage vor einer Kurve einnimmt, können die Passagiere eines Fahrzeugs 100 basierend auf der Veränderung der Lage des Fahrzeugs 100 das Durchfahren einer Kurve im Voraus erkennen und ein Gefühl der Sicherheit haben.
Indem man veranlasst, dass das Fahrzeug 100 einen Rollwinkel oder einen Gierwinkel erzeugt, bevor das Fahrzeug 100 in eine Kurve einfährt, wird außerdem der Rollwinkel, die Rollrate oder die Gierrate, die erzeugt werden, wenn das Fahrzeug 100 die Kurve durchfährt, reduziert und werden der Komfort für die Passagiere und die Fahrbarkeit verbessert.
Im Folgenden wird die Lagesteuerung, die vor einer Kurve durch den Mikrocomputer 410 in der Fahrzeugsteuerungseinrichtung 400 durchgeführt wird, detaillierter beschrieben.
Der Mikrocomputer 410 enthält eine Zustandsschätzungseinheit 420 und eine integrierte Steuerungseinheit 430 als dessen Hauptfunktionseinheiten.
Die Zustandsschätzungseinheit 420 ist eine Funktionseinheit, die den Fahrzustand oder die Fahrumgebung des Fahrzeugs 100 bestimmt und eine Krümmungsbestimmungseinheit 421 enthält.
Die Krümmungsbestimmungseinheit 421 erhält Informationen über die Krümmung der Fahrstraße an einem Vorschaupunkt vor dem Fahrzeug 100 basierend auf den von der Einheit 300 zur Erkennung von Umgebungsinformationen erfassten Vorschauinformationen und gibt die erhaltenen Informationen über die Krümmung aus.
Die integrierte Steuerungseinheit 430 ist eine Funktionseinheit, die die Fahrt des Fahrzeugs 100 integral steuert und eine Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungseinheit 431 und eine Lagesteuerungseinheit 432 enthält.
Die Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungseinheit 431 steuert die Aktuatoreinheit 500 basierend auf dem Fahrzeuggeschwindigkeitsbefehl und dem Beschleunigungsbefehl, die von der Einheit 300 zur Erkennung von Umgebungsinformationen erfasst wurden, steuert die Geschwindigkeit und die Beschleunigung des Fahrzeugs 100 und gibt Informationen über die Fahrzeuggeschwindigkeit an die Lagesteuerungseinheit 432 aus.
Die Lagesteuerungseinheit 432 kann Informationen über die Fahrzeuggeschwindigkeit von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor oder einem Radgeschwindigkeitssensor erfassen.
Die Lagesteuerungseinheit 432 ist eine Funktionseinheit, die, bevor das Fahrzeug 100 in eine Kurve einfährt, die Lage des Fahrzeugs 100 in Vorbereitung auf das Durchfahren einer Kurve in eine vorbereitende Lage ändert und eine Steuerungsbefehl-Berechnungseinheit 432A und eine Verteilungssteuerungseinheit 432B enthält.
Die Steuerungsbefehl-Berechnungseinheit 432A erfasst die Informationen über die Fahrzeuggeschwindigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungseinheit 431 und erfasst die Informationen über die Krümmung der Fahrstraße am Vorschaupunkt vor dem Fahrzeug 100 von der Krümmungsbestimmungseinheit 421.
Als Nächstes berechnet die Steuerungsbefehl-Berechnungseinheit 432A ein Steuerungsmoment (mit anderen Worten einen Momentbefehlswert), das zumindest eines des Rollmoments, des Nickmoments und des Giermoments umfasst, die das Fahrzeug 100 vor der Kurve gemäß der Steuerung erzeugen soll, basierend auf den erfassten Informationen über die Fahrzeuggeschwindigkeit und den erfassten Informationen über die Krümmung der Fahrstraße.
Die Verteilungssteuerungseinheit 432B erfasst Informationen über das Steuerungsmoment von der Steuerungsbefehl-Berechnungseinheit 432A und gibt einen Steuerungsbefehl zum Betreiben der Aktuatoreinheit 500 aus, um das Steuerungsmoment zu erzeugen.
Das heißt, die Verteilungssteuerungseinheit 432B gibt einen Antriebskraftbefehl an die Antriebsvorrichtung 510, einen Bremskraftbefehl an die Bremsvorrichtung 520, einen Dämpfungskraftbefehl an die Aufhängungsvorrichtung 530 und einen Lenkwinkelbefehl an die Lenkvorrichtung 540 aus, um das Steuerungsmoment zu erzeugen.
2 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur der vom Mikrocomputer 410 durchgeführten Lagesteuerung veranschaulicht.
Der Mikrocomputer 410 führt die in 2 veranschaulichte Routine periodisch beispielsweise in zeitlich unterbrochener Art und Weise durch.
Zunächst erfasst in Schritt S801 der Mikrocomputer 410 Informationen über die Straßenoberfläche am Vorschaupunkt vor dem Fahrzeug 100 von der Einheit 300 zur Erkennung von Umgebungsinformationen.
Als nächstes berechnet in Schritt S802 der Mikrocomputer 410 die Krümmung der Fahrstraße am Vorschaupunkt basierend auf den in Schritt S801 erfassten Informationen über die Straßenoberfläche.
Im Folgenden werden hierin mit Verweis auf 3 der Vorschaupunkt, die Krümmung am Vorschaupunkt etc., die in der vom Mikrocomputer 410 durchgeführten Lagesteuerung verwendet werden, beschrieben.
In der vorliegenden Anmeldung wird auf den Abstand [m] vom aktuellen Standort des Fahrzeugs 100 zum Vorschaupunkt auf der Fahrstraße vor dem Fahrzeug 100 als „Abstand L“ verwiesen und wird auf die Zeit [in Sekunden], die das Fahrzeug 100 benötigt, um den Vorschaupunkt vom aktuellen Standort aus mit der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit V [km/h] zu erreichen, als „Zeit t“ verwiesen.
Unter der Annahme, dass der Kurvenradius der Fahrbahn bzw. Fahrstraße am Vorschaupunkt R[m] ist und dass die Krümmung der Fahrstraße am Vorschaupunkt Kp ist, wird die Krümmung Kp berechnet durch Kp = 1/R.
Außerdem unterstellt die vorliegende Anmeldung, dass die Krümmung der Fahrstraße am aktuellen Standort des Fahrzeugs 100 Kv ist.
Außerdem wird auf die Kraft, die die Fahrzeugkarosserie um die durch den Massenschwerpunkt des Fahrzeugs 100 in der Längsrichtung verlaufende X-Achse dreht, als „Rollmoment“ verwiesen. Auf die Kraft, die die Fahrzeugkarosserie um die durch den Massenschwerpunkt des Fahrzeugs 100 in der Querrichtung verlaufende Y-Achse dreht, wird als „Nickmoment“ bezeichnet. Auf die Kraft, die die Fahrzeugkarosserie um die durch den Massenschwerpunkt des Fahrzeugs 100 in der vertikalen Richtung verlaufende Z-Achse dreht, wird als „Giermoment“ verwiesen.
4 bis 6 veranschaulichen beispielhafte Verfahren, die der Mikrocomputer 410 (die Krümmungsbestimmungseinheit 421) nutzt, um Informationen über die Krümmung Kp am Vorschaupunkt zu erfassen.
4 veranschaulicht ein Verfahren, bei dem die Bestimmungseinheit 421 Informationen über die Krümmung Kp basierend auf Informationen über Straßenmarkierungen erfasst, die aus einem mittels der Stereokamera 310 aufgenommenen Bild erkannt werden.
5 veranschaulicht ein Verfahren, bei dem die Krümmungsbestimmungseinheit 421 Informationen über die Krümmung Kp erfasst, indem der Standort des Fahrzeugs 100 auf einer Karte basierend auf dem Ergebnis der Messung des Standorts des Fahrzeugs 100, der durch die Navigationsvorrichtung 320 erhalten wird, und basierend auf den Karteninformationen erkannt wird und indem die Informationen über die Krümmungen der Straßen, die in den Karteninformationen enthalten sind, gesucht werden.
6 veranschaulicht ein Verfahren, bei dem die Krümmungsbestimmungseinheit 421 Informationen über die Krümmung Kp von einer straßenseitigen Vorrichtung 710 oder einem anderen Fahrzeug 720 über eine Straße-Fahrzeug-Kommunikation oder eine Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation erfasst, die mittels der Vorrichtung 330 für eine drahtlose Kommunikation durchgeführt wird.
Nach dem Erfassen der Informationen über die Krümmung Kp am Vorschaupunkt in Schritt S802 bestimmt in Schritt S803 der Mikrocomputer 410, ob eine Startbedingung für eine Lagesteuerung erfüllt ist.
In Schritt S803 bestimmt der Mikrocomputer 410, ob zumindest eine der folgenden ersten Startbedingung und zweiten Startbedingung erfüllt ist.

· Erste Startbedingung: Krümmung Kp am Vorschaupunkt ist gleich einem ersten Schwellenwert Kp1 oder größer (Kp ≥ Kp1)
· Zweite Startbedingung: Abweichung zwischen der Krümmung Kp am Vorschaupunkt und der Krümmung Kv am aktuellen Standort ist gleich einem zweiten Schwellenwert Kp2 oder größer (Kp - Kv ≥ Kp2)

Der erste Schwellenwert Kp1 ist ein Wert, der Kp1 > 0 erfüllt, und der zweite Schwellenwert Kp2 ist ein Wert, der Kp2 > 0 erfüllt.
Falls zumindest eine der ersten Startbedingung und der zweiten Startbedingung erfüllt ist, bestimmt der Mikrocomputer 410, ob eine der folgenden dritten Startbedingung bis sechsten Startbedingung erfüllt ist.

· Dritte Starbedingung: Abstand L vom aktuellen Standort zum Vorschaupunkt ist gleich einem dritten Schwellenwert L3 oder geringer (L ≤ L3).
· Vierte Startbedingung: Zeit t, die das Fahrzeug 100 benötigt, um den Vorschaupunkt zu erreichen, ist gleich einem vierten Schwellenwert t4 oder geringer (t ≤ t4).
· Fünfte Startbedingung: der Lenkwinkel liegt innerhalb eines vorbestimmten Winkels, und es wird abgeschätzt, dass der Lenkvorgang noch nicht begonnen hat.
· Sechste Startbedingung: die tatsächliche Gierrate liegt innerhalb eines vorbestimmten Bereichs, und es wird abgeschätzt, dass der Lenkvorgang noch nicht begonnen hat.

Falls zumindest eine der ersten Startbedingung und der zweiten Startbedingung erfüllt ist und falls zumindest eine der dritten Startbedingung bis sechsten Startbedingung erfüllt ist, bestimmt der Mikrocomputer 410, dass die Starbedingung für die Lagesteuerung erfüllt ist.
Mit anderen Worten führt der Mikrocomputer 410 eine Lagesteuerung durch, falls eine Kurve auf der Fahrstraße vor dem Fahrzeug 100 liegt und falls das Fahrzeug 100 in einem vorbestimmten Bereich vor der Kurve annähernd geradeaus fährt.
Falls auf der anderen Seite die Startbedingung für die Lagesteuerung nicht erfüllt ist, beendet der Mikrocomputer 410 den vorliegenden Prozess, das heißt, er führt die Lagesteuerung nicht durch.
Falls die Startbedingung für die Lagesteuerung erfüllt ist, geht der Prozess zu Schritt S804 weiter und führt der Mikrocomputer 410 die Lagesteuerung durch.
Der Mikrocomputer 410 berechnet in Schritt S804 auf der Basis der Krümmung Kp am Vorschaupunkt und der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit V die dreiachsigen Ziel-Momente des Fahrzeugs 100 für die Lagesteuerung, berechnet konkret zumindest eines eines Ziel-Rollmoments Mx, eines Ziel-Nickmoments My und eines Ziel-Giermoments Mz (siehe 3).
Der Mikrocomputer 410 berechnet zumindest eines des Ziel-Rollmoments Mx, des Ziel-Nickmoments My und des Ziel-Giermoments Mz basierend auf der Differenz zwischen der Krümmung Kp am Vorschaupunkt und der Krümmung Kv am aktuellen Standort und der Fahrzeuggeschwindigkeit V wie folgt.

· Ziel-Rollmoment Mx = Cx·V·(Kp - Kv)
· Ziel-Nickmoment My = Cy·V·(Kp - Kv)
· Ziel-Giermoment Mz = Cz·V·(Kp - Kv)

In den obigen Gleichungen repräsentieren Cx, Cy und Cz die Steuerungsverstärkungen der Ziel-Momente Mx, My bzw. Mz.
Die Steuerungsverstärkungen Cx, Cy und Cz werden basierend auf Experimenten, Simulationen etc. in den Entwurfs- und Entwicklungsphasen des Fahrzeugsteuerungssystems 200 eingestellt und als Steuerungskonstanten in einem Speicher des Mikrocomputers 410 gespeichert.
Wie in den obigen Gleichungen veranschaulicht ist, berechnet der Mikrocomputer 410 ein Steuerungsmoment, das zumindest eines des Ziel-Rollmoments Mx, des Ziel-Nickmoments My und des Ziel-Giermoments Mz umfasst, indem die Differenz zwischen der Krümmung Kp am Vorschaupunkt und der Krümmung Kv am aktuellen Standort und die Fahrzeuggeschwindigkeit mit ihren jeweiligen Steuerungsverstärkungen multipliziert werden.
Falls die Differenz zwischen der Krümmung Kp am Vorschaupunkt und der Krümmung Kv am gegenwärtigen Standort größer ist, repräsentiert somit das Steuerungsmoment einen größeren Wert. Falls außerdem die Fahrzeuggeschwindigkeit V größer ist, repräsentiert das Steuerungsmoment ebenfalls einen größeren Wert.
Falls in der Ausführung der Form einer Straße eine Übergangskurve eingefügt ist, bei der es sich um eine Kurve handelt, die sich von einer geraden Linie ausgehend allmählich so änert, dass sie eine Krümmung eines vorbestimmten Bogens aufweist, nimmt die Differenz zwischen der Krümmung Kp am Vorschaupunkt und der Krümmung Kv am aktuellen Standort allmählich zu, während das Fahrzeug 100 der Kurve näher kommt, und nimmt dementsprechend das Steuerungsmoment allmählich zu.
Wenn beispielsweise der Mikrocomputer 410 das Rollmoment Mx berechnet, um zu veranlassen, dass das Fahrzeug 100 eine Rolllage als vorbereitende Lage einnimmt, nimmt somit basierend auf der Krümmung Kp und der Fahrzeuggeschwindigkeit V das Rollmoment Mx zu, während das Fahrzeug 100 der Kurve näher kommt, und nimmt dementsprechend der Rollwinkel des Fahrzeugs 100 zu.
Der Mikrocomputer 410 kann außerdem, indem Gleichung 1 basierend auf der Krümmung Kp am Vorschaupunkt und der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit V verwendet wird, die laterale bzw. Querbeschleunigung (geschätzte Querbeschleunigung) des Fahrzeugs 100, von der vorhergesagt wird, dass sie am Vorschaupunkt auftritt, berechnen und kann Ziel-Momente Mx, My und Mz basierend auf dieser Querbeschleunigung und Verstärkungsverstärkungen Cx1, Cy1 und Cz1 der Ziel-Momente Mx, My und Mz berechnen. $Querbeschleunigung Gy = Kp * V^{2}$
Der Mikrocomputer 410 kann außerdem, indem Gleichung 2 basierend auf der Krümmung Kp am Vorschaupunkt und der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit V verwendet wird, den Querruck (engl.: lateral jerk) (geschätzten Querruck) des Fahrzeugs 100 berechnen, von dem vorhergesagt wird, dass er am Vorschaupunkt auftritt, und kann Ziel-Momente Mx, My und Mz basierend auf diesen Querruck und den Steuerungsverstärkungen Cx2, Cy2 und Cz2 der Ziel-Momente Mx, My und Mz berechnen.
In Gleichung 2 bezeichnet jeder der Punkte, die sich über den Bezugszeichen G und K befinden, einen differentiellen Wert. $Querruck \dot{G} y = \dot{K} p * V^{2}$
Der Mikrocomputer 410 kann außerdem die dreiachsigen Momente (geschätzte Momente) des Fahrzeugs 100, von denen vorhergesagt wird, dass sie am Vorschaupunkt auftreten, basierend auf der Krümmung Kp am Vorschaupunkt und der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit V berechnen und kann Ziel-Momente Mx, My und Mz berechnen, die den Größen der berechneten geschätzten Momente entsprechen.
Nach einer Berechnung des Steuerungsmoments in Schritt S804 berechnet der Mikrocomputer 410 in Schritt S805 Steuerungsbefehle, die der Aktuatoreinheit 500 bereitgestellt werden, um das Steuerungsmoment zu erhalten. Das heißt, der Mikrocomputer 410 berechnet einen Antriebskraftbefehl, einen Bremskraftbefehl, einen Lenkwinkelbefehl etc.
Als Nächstes gibt der Mikrocomputer 410 den in Schritt S805 berechneten Antriebskraftbefehl (Antriebsbefehl) in Schritt 806 an die Antriebsvorrichtung 510 aus, gibt den in Schritt S805 berechneten Bremskraftbefehl (Bremsbefehl) in Schritt S807 an die Bremsvorrichtung 520 aus und gibt den in Schritt S805 berechneten Lenkwinkelbefehl in Schritt S808 an die Lenkvorrichtung 540 aus.
Im Folgenden wird hierin die Steuerung der Aktuatoreinheit 500, um das Steuerungsmoment zu erhalten, das zumindest eines des Ziel-Rollmoments Mx, des Ziel-Nickmoments My und des Ziel-Giermoments Mz repräsentiert, im Detail beschrieben.
7 veranschaulicht, wie das Anlegen der Bremskraft F (mit anderen Worten der Antriebskraft in der der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 entgegengesetzten Richtung oder der Längskraft in der der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 entgegengesetzten Richtung) an die Vorderräder eine Anti-Dive-Kraft an den Vorderrädern hervorruft.
Die linke Seite in 7 entspricht der vorderen Seite des Fahrzeugs 100, und das momentane Drehzentrum der Vorderräder befindet sich auf der hinteren Seite des Fahrzeugs hinter den Vorderrädern.
Unter der Annahme, dass der Winkel, der von einer Linie, die das momentane Drehzentrum eines Vorderrades und einen das Vorderrad mit dem Boden verbindenden Punkt verbindet, und einer horizontalen Linie gebildet wird, θ ist, wird hierin eine Kompressionskraft F/cosθ durch die Bremskraft F (mit anderen Worten die Antriebskraft in der der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 entgegengesetzten Richtung) an die virtuelle Verbindung angelegt.
Die Anti-Dive-Kraft Fad (Fad = F·tanθ) wird an das Vorderrad, an das die Bremskraft F angelegt wird, in der Richtung, in der sich die Fahrzeugkarosserie hebt, als Komponentenkraft der Kompressionskraft F/cosθ angelegt.
Falls auf der anderen Seite die Antriebskraft (mit anderen Worten die Antriebskraft in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 oder die Längskraft in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100) an ein Vorderrad angelegt wird, wird eine Zugspannung auf die virtuelle Verbindung ausgeübt, wird eine Anti-Squat-Kraft Fas in der Richtung, in der die Fahrzeugkarosserie nach unten gedrückt wird, als Komponentenkraft der Zugspannung angelegt.
Da sich im Fall der Hinterräder das momentane Drehzentrum vor den Hinterrädern befindet, werden außerdem die Anti-Squat-Kraft Fas und die Anti-Dive-Kraft Fad in die Richtungen angelegt, die jenen im Fall der Vorderräder entgegengesetzt sind. Das heißt, die Anti-Squat-Kraft Fas wird an die Fahrzeugkarosserie angelegt, wenn eine Bremskraft angelegt wird, und die Anti-Dive-Kraft Fad wird an die Fahrzeugkarosserie angelegt, wenn eine Antriebskraft angelegt wird.
Somit kann der Mikrocomputer 410 in der Fahrzeugsteuerungseinrichtung 400 basierend darauf, welche der Bremskraft und der Antriebskraft an die Räder 101 bis 104 angelegt wird, für jedes der Räder 101 bis 104 eine Anti-Dive-Kraft Fad oder Anti-Squat-Kraft Fas selektiv anlegen.
Die Fahrzeugsteuerungseinrichtung 400 kann veranlassen, dass das Fahrzeug 100 eine vorbereitende Lage einnimmt, indem der Fahrzeugkarosserie ein Moment verliehen wird, wobei das Moment auf einem Steuerungsbefehl basiert, der durch eine Längskraftsteuerung für jedes Rad erhalten wird.
Im Folgenden werden hierin das Lagesteuerungsverfahren, konkreter ein Verfahren, um durch Steuerung einer Längskraft (Brems- und Antriebskraft) einer Fahrzeugkarosserie ein Steuerungsmoment zu verleihen, detaillierter beschrieben.
8 und 9 veranschaulichen eine Lagesteuerung, die vom Fahrzeug 100 durchgeführt wird, worin die Antriebsvorrichtung 510 einen Radnabenmotor bildet, der in jedem der Räder 101 bis 104 installiert ist, und die Antriebskraft für jedes der Räder 101 bis 104 unabhängig einstellen kann und worin die Bremsvorrichtung 520 die Bremskraft für jedes der Räder 101 bis 104 unabhängig einstellen kann.
8 veranschaulicht ein Verfahren, um zu veranlassen, dass das Fahrzeug 100 eine vorbereitende Lage (Rolllage) einnimmt, indem durch Steuerung der an jedes der Räder 101 bis 104 angelegten Längskraft dem Fahrzeug 100 ein Rollmoment verliehen wird.
8 unterstellt, dass der Winkel der virtuellen Verbindung der Vorderräder 101 und 102 θf ist und der Winkel der virtuellen Verbindung der Hinterräder 103 und 104 θr ist.
Im Fall von 8 legt der Mikrocomputer 410 eine Bremskraft -FΦ an das linke Vorderrad 101 an, legt eine Antriebskraft FΦ an das rechte Vorderrad 102 an, legt eine Antriebskraft FΦ an das linke Hinterrad 103 an und legt eine Bremskraft -FΦ an das rechte Hinterrad 104 an.
Falls die Rollrichtung so eingerichtet wird, dass sie jener in 8 entgegengesetzt ist, legt der Mikrocomputer 410 die Antriebskraft FΦ an das linke Vorderrad 101 an, legt die Bremskraft -FΦ an das rechte Vorderrad 102 an, legt die Bremskraft -FΦ an das linke Hinterrad 103 an und legt die Antriebskraft FΦ an das rechte Hinterrad 104 an.
Das heißt, wenn der Mikrocomputer 410 veranlasst, dass das Fahrzeug 100 eine Rolllage einnimmt, legt der Mikrocomputer 410 eine erste Antriebskraft in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 an ein erstes Rad an, welches eines der Vorderräder 101 und 102 des Fahrzeugs 100 ist, und legt eine zweite Antriebskraft in der der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 entgegengesetzten Richtung an ein zweites Rad an, welches das andere der Vorderräder 101 und 102 ist.
Außerdem legt der Mikrocomputer 410 eine der ersten Antriebskraft entsprechende dritte Antriebskraft in der der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 entgegengesetzten Richtung an ein drittes Rad an, welches eines der Hinterräder 103 und 104 des Fahrzeugs 100 ist und welches sich auf derselben Seite wie das erste Rad befindet, und legt eine der zweiten Antriebskraft entsprechende vierte Antriebskraft in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 an ein viertes Rad an, welches das andere der Hinterräder 103 und 104 des Fahrzeugs 100 ist und welches sich auf derselben Seite wie das zweite Rad befindet.
In dem in 8 veranschaulichten Antriebs- und Bremszustand wird eine Anti-Dive-Kraft Fad (Fad = FΦ·tanθf) an das linke Vorderrad 101 angelegt, wird eine Anti-Squat-Kraft Fas (Fas = -FΦ·tanθf) an das rechte Vorderrad 102 angelegt, wird eine Anti-Dive-Kraft Fad (Fad = -FΦ·tanθr) an das linke Hinterrad 103 angelegt und wird eine Anti-Squat-Kraft Fas (Fas = - FΦ·tanθr) an das rechte Hinterrad 104 angelegt.
Das heißt, eine Anti-Dive-Kraft Fad wird an das Vorderrad 101 und das Hinterrad 103 auf der linken Seite des Fahrzeugs 100 angelegt, und eine Anti-Squat-Kraft Fas wird an das Vorderrad 102 und das Hinterrad 104 auf der rechten Seite des Fahrzeugs 100 angelegt.
Falls der Mikrocomputer 410 die Längskraft (Brems- und Antriebskraft) an die Räder 101 bis 104 wie in 8 veranschaulicht anlegt, wird somit ein Rollmoment erzeugt, welches die Kraft ist, die die Fahrzeugkarosserie um die durch den Massenschwerpunkt des Fahrzeugs 100 in der Längsrichtung verlaufende X-Achse dreht. Infolgedessen wird die Lage des Fahrzeugs 100 in einen geneigten Zustand (mit anderen Worten einen Wank- bzw. Rollzustand) versetzt, in dem die linke Seite des Fahrzeugs 100 höher ist als die rechte Seite des Fahrzeugs 100.
Das heißt, der Mikrocomputer 410 kann veranlassen, dass das Fahrzeug 100 eine Rollage einnimmt, bevor das Fahrzeug 100 in eine Kurve einfährt, indem die Längskraft für jedes der Räder 101 bis 104 gesteuert wird, und kann den Rollwinkel auf den Winkel einstellen, der der Krümmung der Fahrstraße und der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht, indem die Antriebskraft FΦ und die Bremskraft -FΦ basierend auf dem Ziel-Rollmoment Mx eingestellt werden.
Außerdem weisen die Längskraft, die der Mikrocomputer 410 an das linke Vorderrad 101 anlegt, und die Längskraft, die der Mikrocomputer 410 an das linke Hinterrad 103 anlegt, den gleichen Absolutwert auf, haben aber entgegengesetzte Richtungen. Ähnlich weisen die Längskraft, die der Mikrocomputer 410 an das rechte Vorderrad 102 anlegt und die Längskraft, die der Mikrocomputer 410 an das rechte Hinterrad 104 anlegt, den gleichen Absolutwert auf, haben aber entgegengesetzte Richtungen.
In Bezug auf die Längskraft, die die Lagesteuerung des Mikrocomputers 410 an die Räder 101 bis 104 anlegt, entspricht somit die an das linke Vorderrad 101 angelegte Längskraft der an das linke Hinterrad 103 angelegten Längskraft und entspricht die an das rechte Vorderrad 102 angelegte Längskraft der an das rechte Hinterrad 104 angelegten Längskraft.
Wie in 8 veranschaulicht ist, kann somit mit der Lagesteuerung, die eine in Längsrichtung ausgeglichene Längskraft an die einzelnen Räder unabhängig anlegt, ein Rollmoment angelegt werden, ohne eine Längs- oder Querbeschleunigung des Fahrzeugs 100 hervorzurufen.
9 veranschaulicht ein Verfahren, um zu veranlassen, dass das Fahrzeug 100 eine vorbereitende Lage (Nicklage) einnimmt, indem über eine Steuerung der Längskraft für jedes der Räder 101 bis 104 dem Fahrzeug 100 ein Nickmoment verliehen wird.
Im Fall in 9 legt der Mikrocomputer 410 eine Bremskraft -Fθ an das linke Vorderrad 101 an, legt eine Bremskraft -Fθ an das rechte Vorderrad 102 an, legt eine Antriebskraft Fθ an das linke Hinterrad 103 an und legt eine Antriebskraft FΘ an das rechte Hinterrad 104 an.
Das heißt, wenn der Mikrocomputer 410 veranlasst, dass das Fahrzeug 100 eine Nicklage einnimmt, legt der Mikrocomputer 410 eine erste Antriebskraft in der der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 entgegengesetzten Richtung an ein erstes Rad an, welches eines der Vorderräder 101 und 102 des Fahrzeugs 100 ist, und legt eine zweite Antriebskraft in der der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 entgegengesetzten Richtung an ein zweites Rad an, welches das andere der Vorderräder 101 und 102 ist.
Außerdem legt der Mikrocomputer 410 eine der ersten Antriebskraft entsprechende dritte Antriebskraft in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 an ein drittes Rad an, welches eines der Hinterräder 103 und 104 des Fahrzeugs 100 ist und welches sich auf derselben Seite wie das erste Rad befindet, und legt eine der zweiten Antriebskraft entsprechende vierte Antriebskraft in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 an ein viertes Rad an, welches das andere der Hinterräder 103 und 104 des Fahrzeugs 100 ist und sich auf derselben Seite wie das zweite Rad befindet.
In dem in 9 veranschaulichten Antriebs- und Bremszustand wird eine Anti-Dive-Kraft (Fad = Fθ·tanθf) an das linke Vorderrad 101 und das rechte Vorderrad 102 angelegt und wird eine Anti-Dive-Kraft Fad (Fad = Fθ·tanθr) an das linke Hinterrad 103 und das rechte Hinterrad 104 angelegt.
Die Differenz zwischen dem Winkel θf der virtuellen Verbindung der Vorderräder und dem Winkel θr der virtuellen Verbindung der Hinterräder verursacht die Differenz zwischen der an das linke Vorderrad 101 und das rechte Vorderrad 102 angelegten Anti-Dive-Kraft Fad und der an das linke Hinterrad 103 und das rechte Hinterrad 104 angelegten Anti-Dive-Kraft Fad. Infolgedessen wird ein Nickmoment erzeugt, welches die Kraft ist, die die Fahrzeugkarosserie um die durch den Massenschwerpunkt des Fahrzeugs 100 in der Querrichtung verlaufende Y-Achse dreht.
Im Fall von 9 ist, da θf < θr gilt, die an das linke Vorderrad 101 und das rechte Vorderrad 102 angelegte Anti-Dive-Kraft Fad geringer als die an das linke Hinterrad 103 und das rechte Hinterrad 104 angelegte Anti-Dive-Kraft Fad.
Indem man die Längskraft an jedes der Räder 101 bis 104 wie in 9 veranschaulicht anlegt, kann somit der Mikrocomputer 410 ein Nickmoment liefern, das die Vorderseite des Fahrzeugs 100 senkt (Nosedive-Zustand).
Das heißt, der Mikrocomputer 410 kann veranlassen, dass das Fahrzeug 100 eine Nicklage einnimmt, bevor das Fahrzeug 100 in eine Kurve einfährt, indem die Längskraft für jedes der Räder 101 bis 104 gesteuert wird, und kann den Nickwinkel auf den Winkel einstellen, der der Krümmung der Fahrstraße und der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht, indem die Antriebskraft FΘ und Bremskraft -Fθ basierend auf dem Nickmoment Mx eingestellt werden.
Außerdem weisen gemäß dem in 9 veranschaulichten Lagesteuerungsverfahren die Bremskraft -Fθ, die der Mikrocomputer 410 an das linke Vorderrad 101 anlegt, und die Antriebskraft Fθ, die der Mikrocomputer 410 an das linke Hinterrad 103 anlegt, den gleichen Absolutwert auf, haben aber entgegengesetzte Richtungen. Ähnlich weisen die Bremskraft -Fθ, die der Mikrocomputer 410 an das rechte Vorderrad 102 anlegt, und die Antriebskraft Fθ, die der Mikrocomputer 410 an das rechte Hinterrad 104 anlegt, den gleichen Absolutwert auf, haben aber entgegengesetzte Richtungen.
In Bezug auf die Längskraft, die die Lagesteuerung des Mikrocomputers 410 anlegt, entspricht somit die an das linke Vorderrad 101 angelegte Längskraft der an das linke Hinterrad 103 angelegten Längskraft und entspricht die an das rechte Vorderrad 102 angelegte Längskraft der an das rechte Hinterrad 104 angelegten Längskraft.
Wie in 9 veranschaulicht ist, kann somit mit der Lagesteuerung, die eine in Längsrichtung ausgeglichene Kraft an die einzelnen Räder anlegt, ein Nickmoment erzeugt bzw. beaufschlagt werden, ohne eine Längs- oder Querbeschleunigung des Fahrzeugs 100 zu verursachen.
Der Mikrocomputer 410 kann die Rollmomentsteuerung und die Nickmomentsteuerung miteinander verknüpfen. Mit anderen Worten kann der Mikrocomputer 410 die Rollmomentsteuerung und die Nickmomentsteuerung miteinander synchronisieren.
Wenn beispielsweise die in 8 veranschaulichte Rollmomentsteuerung und die in 9 veranschaulichte Nickmomentsteuerung miteinander verknüpft werden, stellt der Mikrocomputer 410 eine an das linke Vorderrad 101 angelegte Längskraft F_FL, eine an das rechte Vorderrad 102 angelegte Längskraft F_FR, eine an das linke Hinterrad 103 angelegte Längskraft F_RL und eine an das rechte Hinterrad 104 angelegte Längskraft F_RR wie folgt ein. $F_{FL} = - F Φ - F θ$
$F_{FR} = F Φ - F θ$
$F_{RL} = F Φ + F θ$
$F_{RR} = - F Φ + F θ$
Das heißt, wenn die Rollmomentsteuerung und die Nickmomentsteuerung miteinander verknüpft werden, stellt der Mikrocomputer 410 pro Rad eine Summe der Längskraft, um ein Ziel-Rollmoment Mx zu erzielen, und der Längskraft, um ein Ziel-Nickmoment My zu erzielen, als die Längskraft ein, die zum Erzielen der Lagesteuerung angelegt wird.
Als Nächstes wird ein Fall beschrieben, in dem das Fahrzeug 100 ein FF-(Frontmotor-, Frontantrieb-)Fahrzeug ist, dessen Vorderräder 101 und 102 die Antriebsräder sind, oder ein FR-(Frontmotor-, Heckantrieb-)Fahrzeug ist, dessen Hinterräder 103 und 104 die Antriebsräder sind. Das heißt, die Lagesteuerung am Fahrzeug 100, die eine Antriebskraft nicht unabhängig an jedes der vier Räder anlegen kann, wird beschrieben.
10 veranschaulicht ein Verfahren, um zu veranlassen, dass das Fahrzeug 100 eine vorbereitende Lage (Rolllage) einnimmt, indem durch die Steuerung der Längskraft dem Fahrzeug 100 ein Rollmoment verliehen wird, wenn das Fahrzeug 100 ein FF-Fahrzeug ist, dessen linkes Vorderrad 101 und rechtes Vorderrad 102 durch eine Antriebswelle miteinander verbunden sind.
In diesem Fall legt der Mikrocomputer 410 eine Antriebskraft FΦ an das linke Vorderrad 101 und das rechte Vorderrad 102 an, welche die Antriebsräder sind, und legt eine Bremskraft -FΦ an das linke Vorderrad 101 und das rechte Hinterrad 104 an.
Das heißt, wenn veranlasst wird, dass dieses FF-Fahrzeug eine Rolllage einnimmt, legt der Mikrocomputer 410 eine erste Antriebskraft in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 an ein erstes Rad, das eines der Vorderräder 101 und 102 des Fahrzeugs 100 ist, und an ein zweites Rad an, das das andere der Vorderräder 101 und 102 ist und das durch eine Antriebswelle mit dem ersten Rad verbunden ist.
Außerdem legt der Mikrocomputer 410 eine der ersten Antriebskraft entsprechende erste Bremskraft in der der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 entgegengesetzten Richtung an ein drittes Rad an, das eines der Hinterräder 103 und 104 des Fahrzeugs 100 ist und das sich auf derselben Seite wie das erste Rad befindet, und legt eine der ersten Antriebskraft entsprechende zweite Bremskraft in der der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 entgegengesetzten Richtung an das zweite Rad an.
In diesem Fall wird eine Anti-Squat-Kraft Fas (Fas = -FΦ·tanθf) durch die Antriebskraft FΦ an das rechte Vorderrad 102 angelegt.
Da jedoch die Antriebskraft FΦ und die Bremskraft -FΦ gleichzeitig an das linke Vorderrad 101 angelegt werden, gleichen sich die Antriebskraft FΦ und die Bremskraft -FΦ aus und wird infolgedessen keine Anti-Squat-Kraft Fas angelegt.
Mit anderen Worten legt der Mikrocomputer 410 die Antriebskraft FΦ an das rechte Vorderrad 102 an, um eine Anti-Squat-Kraft Fas zu erzeugen, und legt die Antriebskraft FΦ an das linke Vorderrad 101 an. Jedoch legt der Mikrocomputer 410 auch die der Antriebskraft FΦ entsprechende Bremskraft-FΦ an das linke Vorderrad 101 an, um so zu verhindern, dass durch die an das linke Vorderrad 101 angelegte Antriebskraft FΦ eine Anti-Squat-Kraft Fas an das linke Vorderrad 101 angelegt wird.
Außerdem wird eine Anti-Squat-Kraft Fas (Fas = -FΦ·tanθr) durch die Bremskraft -FΦ an das rechte Hinterrad 104 angelegt.
Da jedoch weder die Bremskraft -FΦ noch die Antriebskraft FΦ an das linke Hinterrad 103 angelegt werden, werden weder eine Anti-Dive-Kraft Fad noch eine Anti-Squat-Kraft Fas an das linke Hinterrad 103 angelegt.
Das heißt, in dem in 10 veranschaulichten Antriebs- und Bremszustand wird, während weder eine Anti-Dive-Kraft Fad noch eine Anti-Squat-Kraft Fas an das linke Vorderrad 101 und das linke Hinterrad 103 angelegt werden, an das rechte Vorderrad 102 eine Anti-Squat-Kraft Fas (Fas = -FΦ·tanθf) angelegt und wird an das rechte Hinterrad 104 eine Anti-Squat-Kraft Fas (Fas = -FΦ·tanθr) angelegt.
Wenn es sich bei dem Fahrzeug 100 um ein FF-Fahrzeug handelt, verleiht somit der Mikrocomputer 410 dem Fahrzeug 100 ein Rollmoment, indem die Längskraft an jedes der Räder 101 bis 104 wie in 10 veranschaulicht angelegt wird. Infolgedessen kann der Mikrocomputer 410 veranlassen, dass das Fahrzeug 100 eine Rolllage einnimmt, bei der die linke Seite des Fahrzeugs 100 höher ist als die rechte Seite des Fahrzeugs 100.
Da der Mikrocomputer 410 eine Antriebskraft FΦ und eine Bremskraft -FΦ an das linke Vorderrad 101 anlegt, die Antriebskraft FΦ an das rechte Vorderrad 102 anlegt und die Bremskraft -FΦ an das rechte Hinterrad 104 anlegt, gleichen sich außerdem die Antriebskraft FΦ und die Bremskraft -FΦ auf jeder der rechten und linke Seite des Fahrzeugs 100 aus.
Somit kann der Mikrocomputer 410 veranlassen, dass das Fahrzeug 100, bei dem es sich in diesem Fall um ein FF-Fahrzeug handelt, eine Rolllage einnimmt, ohne eine Längs- oder Querbeschleunigung im Fahrzeug 100 zu verursachen.
Wenn veranlasst wird, dass das Fahrzeug 100 eine Rolllage in der jener in 10 veranschaulichten entgegengesetzten Richtung einnimmt, legt der Mikrocomputer 410 eine Antriebskraft FΦ an das linke Vorderrad 101 und das rechte Vorderrad 102 an, welche die Antriebsräder sind, und legt eine Bremskraft -FΦ an das rechte Vorderrad 102 und das linke Hinterrad 103 an.
Das heißt, wenn veranlasst wird, dass ein FF-Fahrzeug eine Rolllage einnimmt, legt der Mikrocomputer 410 eine erste Längskraft (Antriebskraft FΦ) in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 an ein erstes Rad, das eines des Paars Vorderräder 101 und 102 des Fahrzeugs 100 ist, und an ein zweites Rad an, welches das andere des Paars Vorderräder 101 und 102 ist und durch eine Antriebswelle mit dem ersten Rad verbunden ist.
Außerdem legt der Mikrocomputer 410 eine der ersten Längskraft (Antriebskraft FΦ) entsprechende zweite Längskraft (Bremskraft -FΦ) in der der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 entgegengesetzten Richtung an ein drittes Rad, das eines des Paars Hinterräder 103 und 104 des Fahrzeugs 100 ist und das sich auf derselben Seite wie das erste Rad befindet, und das zweite Rad an.
11 veranschaulicht ein Verfahren, um zu veranlassen, dass das Fahrzeug 100 eine vorbereitende Lage (Rolllage) einnimmt, indem durch eine Steuerung der Längskraft dem Fahrzeug 100 ein Rollmoment verliehen wird, wenn das Fahrzeug 100 ein FR-Fahrzeug ist, dessen linkes Hinterrad 103 und rechtes Hinterrad 104 durch eine Antriebswelle miteinander verbunden sind.
In diesem Fall legt der Mikrocomputer 410 eine Antriebskraft FΦ an das linke Hinterrad 103 und das rechte Hinterrad 104 an, welche die Antriebsräder sind, und legt eine Bremskraft -FΦ an das linke Vorderrad 101 und das rechte Hinterrad 104 an.
Das heißt, wenn veranlasst wird, dass ein FR-Fahrzeug eine Rolllage einnimmt, legt der Mikrocomputer 410 eine erste Antriebskraft in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 an ein erstes Rad, das eines der Hinterräder 103 und 104 des Fahrzeugs 100 ist, und an ein zweites Rad an, das das andere der Hinterräder 103 und 104 ist und das mit dem ersten Rad durch eine Antriebswelle verbunden ist.
Außerdem legt der Mikrocomputer 410 eine der ersten Antriebskraft entsprechende erste Bremskraft in der der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 entgegengesetzten Richtung an ein drittes Rad an, das eines der Vorderräder 101 und 102 des Fahrzeugs 100 ist und das sich auf derselben Seite wie das erste Rad befindet, und legt eine der ersten Antriebskraft entsprechende zweite Bremskraft in der der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 entgegengesetzten Richtung an das zweite Rad an.
In diesem Fall wird eine Anti-Squat-Kraft Fad (Fad = FΦ·tanθr) durch die Antriebskraft FΦ an das linke Hinterrad 103 angelegt.
Da jedoch der Mikrocomputer 410 die Antriebskraft FΦ und die Bremskraft -FΦ an das rechte Hinterrad 104 anlegt, gleichen sich die Antriebskraft FΦ und Bremskraft -FΦ aus und wird infolgedessen keine Anti-Dive-Kraft Fad an das rechte Hinterrad 104 angelegt.
Mit anderen Worten legt die Fahrzeugsteuerungseinrichtung 400 die Antriebskraft FΦ an das linke Hinterrad 103 an, um eine Anti-Dive-Kraft Fad zu erzeugen, und legt die Antriebskraft FΦ an das rechte Hinterrad 104 an. Jedoch legt die Steuerungseinrichtung 400 auch die Bremskraft -FΦ an das rechte Hinterrad 104 an, um so zu verhindern, dass durch die an das rechte Hinterrad 104 angelegte Antriebskraft FΦ eine Anti-Dive-Kraft Fad an das rechte Hinterrad 104 angelegt wird.
Außerdem wird eine Anti-Dive-Kraft Fad (Fad = FΦ·tanθf) durch die Bremskraft -FΦ an das linke Vorderrad 101 angelegt.
Da jedoch weder die Bremskraft noch die Antriebskraft an das rechte Vorderrad 102 angelegt werden, werden weder eine Anti-Dive-Kraft Fad noch eine Anti-Squat-Kraft Fas an das rechte Vorderrad 102 angelegt.
Das heißt, in dem in 11 veranschaulichten Antriebs- und Bremszustand wird, während weder eine Anti-Dive-Kraft Fad noch eine Anti-Squat-Kraft Fas an das rechte Vorderrad 102 und das rechte Hinterrad 104 angelegt werden, eine Anti-Dive-Kraft Fad (Fad = FΦ·tanθf) an das linke Vorderrad 101 angelegt und wird eine Anti-Dive-Kraft Fad (Fad = FΦ·tanθr) an das linke Hinterrad 103 angelegt.
Wenn es sich bei dem Fahrzeug 100 um ein FR-Fahrzeug handelt, erzeugt somit der Mikrocomputer 410 ein Rollmoment, indem die Längskraft an jedes der Räder 101 bis 104 angelegt wird, wie in 11 veranschaulicht ist. Infolgedessen kann das Fahrzeug 100 in einen geneigten Zustand (Rolllage) versetzt werden, in dem die linke Seite des Fahrzeugs 100 höher ist als die rechte Seite des Fahrzeugs 100.
Da der Mikrocomputer 410 die Antriebskraft FΦ und die Bremskraft -FΦ an das rechte Hinterrad 104 anlegt, die Bremskraft -FΦ an das linke Vorderrad 101 anlegt und die Antriebskraft FΦ an das linke Hinterrad 103 anlegt, gleichen sich außerdem die Antriebskraft FΦ und die Bremskraft -FΦ auf sowohl der rechten als auch der linken Seite des Fahrzeugs 100 aus.
Somit kann der Mikrocomputer 410 veranlassen, dass das Fahrzeug 100, bei dem es sich in diesem Fall um ein FR-Fahrzeug handelt, eine Rolllage einnimmt, ohne eine Längs- oder Querbeschleunigung im Fahrzeug 100 zu verursachen.
Wenn veranlasst wird, dass das Fahrzeug 100 eine Rolllage in der Richtung einnimmt, die der in 11 veranschaulichten entgegengesetzt ist, legt der Mikrocomputer 410 eine Antriebskraft FΦ an das linke Hinterrad 103 und das rechte Hinterrad 104, welche die Antriebsräder sind, an und legt eine Bremskraft -FΦ an das rechte Vorderrad 102 und das linke Hinterrad 103 an.
Das heißt, wenn veranlasst wird, dass ein FR-Fahrzeug eine Rolllage einnimmt, legt der Mikrocomputer 410 eine erste Längskraft in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 an ein erstes Rad, das eines des Paars Hinterräder 103 und 104 des Fahrzeugs 100 ist, und an ein zweites Rad an, das das andere des Paars Hinterräder 103 ist und das mit dem ersten Rad durch eine Antriebswelle verbunden ist.
Außerdem legt der Mikrocomputer 410 eine der ersten Längskraft entsprechende zweite Längskraft in der der Fahrtrichtung des Fahrzeugs entgegengesetzten Richtung an ein drittes Rad an, welches eines des Paars Vorderräder 101 und 102 des Fahrzeugs 100 ist und sich auf derselben Seite wie das erste Rad befindet, und an das zweite Rad an.
12 veranschaulicht ein Verfahren, um zu veranlassen, dass das Fahrzeug 100 eine vorbereitende Lage (Nicklage) einnimmt, indem durch eine Steuerung der Längskraft dem Fahrzeug 100 ein Nickmoment verliehen wird, wenn das Fahrzeug 100 ein FR-Fahrzeug ist.
In diesem Fall legt der Mikrocomputer 410 eine Antriebskraft FΘ an das linke Hinterrad 103 und das rechte Hinterrad 104 an, welche die Antriebsräder sind, und legt eine Bremskraft -Fθ an das linke Vorderrad 101 und das rechte Vorderrad 102 an.
Das heißt, der Mikrocomputer 410 legt eine erste Antriebskraft in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 an ein erstes Rad, das eines der Hinterräder 103 und 104 des Fahrzeugs 100 ist, und an ein zweites Rad an, das das andere der Hinterräder 103 und 104 ist und das mit dem ersten Rad durch eine Antriebswelle verbunden ist.
Außerdem legt der Mikrocomputer 410 eine der ersten Antriebskraft entsprechende erste Bremskraft in der der Fahrtrichtung des Fahrzeugs entgegengesetzten Richtung an ein drittes Rad an, das eines der Vorderräder 101 und 102 des Fahrzeugs 100 ist und das sich auf derselben Seite wie das erste Rad befindet, und legt eine der ersten Antriebskraft entsprechende zweite Bremskraft in der der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 entgegengesetzten Richtung an ein viertes Rad an, das das andere der Vorderräder 101 und 102 des Fahrzeugs 100 ist und das sich auf derselben Seite wie das zweite Rad befindet.
In diesem Fall wird eine Anti-Dive-Kraft Fad (Fad = Fθ·tanθr) durch die Antriebskraft FΘ an das linke Hinterrad 103 und das rechte Hinterrad 104 angelegt.
Ähnlich wird eine Anti-Dive-Kraft Fad (Fad = Fθ·tanθf) durch die Bremskraft -Fθ an das linke Vorderrad 101 und das rechte Vorderrad 102 angelegt.
Das heißt, wenn das FR-Fahrzeug in dem Antriebs- und Bremszustand wie in 12 veranschaulicht ist, ist wie im Fall in 9, da θf < θr gilt, eine an das linke Vorderrad 101 und das rechte Vorderrad 102 angelegte Anti-Dive-Kraft Fad geringer als eine an das linke Hinterrad 103 und das rechte Hinterrad 104 angelegte Anti-Dive-Kraft Fad.
Indem man die Längskraft an jedes der Räder 101 bis 104 wie in 12 veranschaulicht anlegt, kann somit der Mikrocomputer 410 ein Nickmoment verleihen bzw. erzeugen, das die Vorderseite des Fahrzeugs 100 senkt (Nosedive-Zustand).
Da der Mikrocomputer 410 die Antriebskraft Fθ an das linke Hinterrad 103 und das rechte Hinterrad 104 anlegt und die Bremskraft -Fθ an das linke Vorderrad 101 und das rechte Vorderrad 102 anlegt, gleichen sich außerdem die Antriebskraft Fθ und die Bremskraft -Fθ auf sowohl der rechten als auch linken Seite des Fahrzeugs 100 aus.
Somit kann der Mikrocomputer 410 veranlassen, dass das Fahrzeug 100, bei dem es sich in diesem Fall um ein FR-Fahrzeug handelt, eine Nicklage (Nosedive-Lage) einnimmt, ohne eine Längs- oder Querbeschleunigung im Fahrzeug 100 zu verursachen.
13 veranschaulicht ein Verfahren, um einem Fahrzeug 100 ein Giermoment zu verleihen, wobei das Verfahren unabhängig davon, ob eine Antriebskraft an jedes der vier Räder unabhängig angelegt werden kann oder nicht, implementiert werden kann.
13 veranschaulicht einen Fall, in dem das Fahrzeug 100 ein FF-Fahrzeug ist oder jedes der Räder 101 bis 104 einen Radnabenmotor aufweist und in dem eine Antriebskraft an beide Vorderräder 101 und 102 angelegt werden kann.
Im Fall von 13 legt der Mikrocomputer 410 eine Antriebskraft FΨ an das linke Vorderrad 101 und das rechte Vorderrad 102 an und legt eine der Antriebskraft FΨ entsprechende Bremskraft -FΨ an das linke Vorderrad 101 und das linke Hinterrad 103 an.
Wenn ein Gierwinkel in der Richtung, der jener in 13 entgegengesetzt ist, herbeigeführt wird, legt der Mikrocomputer 410 die Antriebskraft FΨ an das linke Vorderrad 101 und das rechte Vorderrad 102 an und legt die Bremskraft -FΨ an das rechte Vorderrad 102 und das rechte Hinterrad 104 an.
Indem man die Bremskraft an eine Seite des Fahrzeugs 100 anlegt, erzeugt der Mikrocomputer 410 ein Giermoment, welches die Kraft ist, die die Fahrzeugkarosserie um die durch den Massenschwerpunkt des Fahrzeugs 100 in der vertikalen Richtung verlaufende Z-Achse dreht.
Da der Mikrocomputer 410 die Antriebskraft FΨ an das linke Vorderrad 101 und das rechte Vorderrad 102 anlegt und die Bremskraft -FΨ an das linke Vorderrad 101 und das linke Hinterrad 103 anlegt, gleichen sich außerdem die Antriebskraft FΨ und die Bremskraft im gesamten Fahrzeug 100 aus und wird daher keine Längs- oder Querbeschleunigung im Fahrzeug 100 verursacht.
Wie in 13 veranschaulicht ist, wird, wenn der Mikrocomputer 410 die Bremskraft an die linke Seite des Fahrzeugs 100 anlegt, ein Giermoment in Richtung des Gegenuhrzeigersinns in 13 erzeugt.
In diesem Fall erzeugt der Mikrocomputer 410 ein Giermoment, das das Giermoment aufhebt, das durch die Anwendung der Bremskraft durch einen Lenkvorgang erzeugt wird, das heißt indem der Lenkwinkel (mit anderen Worten die Lenkkraft) gesteuert wird, sodass die Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 durch das Giermoment, das durch die Anwendung der Bremskraft auf die eine Seite erzeugt wird, nicht geändert wird.
Infolgedessen kann der Mikrocomputer 410 veranlassen, dass das Fahrzeug 100 eine Gierlage einnimmt, ohne die Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 zu ändern und ohne eine Längs- oder Querbeschleunigung im Fahrzeug 100 zu verursachen.
Das heißt, wenn veranlasst wird, dass das Fahrzeug 100 eine Gierlage einnimmt, legt der Mikrocomputer 410 eine erste Antriebskraft in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 an ein erstes Rad an, das eines der Vorderräder 101 und 102 des Fahrzeugs 100 ist, und legt eine zweite Antriebskraft in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 an ein zweites Rad an, das das andere der Vorderräder 101 und 102 ist.
Außerdem legt der Mikrocomputer 410 eine der ersten Antriebskraft entsprechende erste Bremskraft in der der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 entgegengesetzten Richtung an das erste Rad an, legt eine der zweiten Antriebskraft entsprechende zweite Bremskraft in der der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 entgegengesetzten Richtung an ein drittes Rad an, das eines der Hinterräder 103 und 104 des Fahrzeugs 100 ist und das sich auf derselben Seite wie das erste Rad befindet, und legt eine Lenkkraft an, die veranlasst, dass das Fahrzeug 100 ein Giermoment in der Richtung erzeugt, das das Giermoment aufhebt, das im Fahrzeug durch die erste Antriebskraft, die zweite Antriebskraft, die erste Bremskraft und die zweite Bremskraft erzeugt wird.
Wie oben beschrieben wurde, verleiht der Mikrocomputer 410 dem Fahrzeug 100 vor einer Kurve ein Rollmoment, ein Nickmoment oder ein Giermoment, indem die Brems- und Antriebskraft, mit anderen Worten die Antriebskraft in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 und die Bremskraft in der der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 entgegengesetzten Richtung, gesteuert werden. Auf diese Weise kann der Mikrocomputer 410 veranlassen, dass das Fahrzeug 100 eine vorbereitende Lage einnimmt.
Wenn die Aufhängungsvorrichtung 530 eine semiaktive Aufhängung oder dergleichen ist und imstande ist, eine Dämpfungskraft für jedes der Räder 101 bis 104 zu steuern, kann der Mikrocomputer 410 in der Fahrzeugsteuerungseinrichtung 400 die Geschwindigkeit einer Änderung einer Drehbewegung (Rollen, Neigen, Gieren) der Fahrzeugkarosserie einstellen, indem die Dämpfungskraft parallel mit der Steuerung der Brems- und Antriebskraft gesteuert wird.
14 veranschaulicht ein Beispiel einer Dämpfungskraftsteuerung (mit anderen Worten einer Ausgabesteuerung des Dämpfungskraftbefehls), die der Mikrocomputer 410 parallel mit der Rollmomentsteuerung durchführt, die durchgeführt wird, um zu veranlassen, dass das Fahrzeug 100 eine vorbereitende Lage einnimmt.
In der in 14 veranschaulichten Lagesteuerung ändert der Mikrocomputer 410 das Rollmoment so, dass das Fahrzeug 100 in einen geneigten Zustand versetzt wird, in dem die linke Seite des Fahrzeugs 100 höher ist als die rechte Seite des Fahrzeugs 100, indem die Brems- und Antriebskraft wie in 8, 10 oder 11 veranschaulicht gesteuert werden.
Außerdem stellt der Mikrocomputer 410 die Dämpfungskraft, die an die Aufhängungen des rechten Vorderrades 102 und des rechten Hinterrades 104 angelegt wird (zum Beispiel die an die sich drehenden Außenräder angelegte Dämpfungskraft), welche sich auf der durch das obige Rollmoment abgesenkten Seite befinden, so ein, dass sie größer als die Dämpfungskraft ist, die an die Aufhängungen des linken Vorderrads 101 und des linken Hinterrads 103 angelegt wird (zum Beispiel die an die sich drehenden Innenräder angelegte Dämpfungskraft).
Der Mikrocomputer 410 kann die Geschwindigkeit einer Zunahme des Rollwinkels, wobei die Zunahme mit der Erzeugung des Rollmoments verbunden ist, verhindern, indem die Dämpfungskraft wie oben beschrieben eingestellt wird, und kann folglich verhindern, dass die Lagesteuerung den Passagieren ein Gefühl der Unsicherheit und ein Gefühl des Unbehagens vermittelt.
Wenn der Mikrocomputer 410 veranlasst, dass das Fahrzeug 100 eine Nosedive-Lage einnimmt, indem die Brems- und Antriebskraft wie durch das Beispiel in 9 veranschaulicht gesteuert werden, stellt der Mikrocomputer 410 die an die Aufhängungen der Vorderräder 101 und 102 angelegte Dämpfungskraft so ein, dass sie größer ist als die an die Aufhängungen der Hinterräder 103 und 104 angelegte Dämpfungskraft.
Infolgedessen kann der Mikrocomputer 410 verhindern, dass das Fahrzeug 100 plötzlich eine Nosedive-Lage einnimmt, und kann folglich verhindern, dass die Lagesteuerung den Passagieren ein Gefühl der Unsicherheit und ein Gefühl des Unbehagens vermittelt.
Wenn die Rollmomentsteuerung und die Nickmomentsteuerung miteinander verknüpft werden, kann der Mikrocomputer 410 außerdem einstellen, wie die Rollmomentsteuerung und die Nickmomentsteuerung miteinander verknüpft werden (mit anderen Worten die Zeitsteuerung), indem die an jedes der Räder 101 bis 104 angelegte Dämpfungskraft unabhängig eingestellt wird.
15 veranschaulicht ein Beispiel eines Musters der Einstellung von Dämpfungskräften, das verwendet wird, wenn der Mikrocomputer 410 die Rollmomentsteuerung und die Nickmomentsteuerung miteinander verknüpft.
In diesem Fall verleiht der Mikrocomputer 410 einer Fahrzeugkarosserie ein Rollmoment, das einen geneigten Zustand erreicht, in dem die linke Seite des Fahrzeugs 100 höher als die rechte Seite des Fahrzeugs 100 ist, indem die Brems- und Antriebskraft pro Rad gesteuert werden, und verleiht einer Fahrzeugkarosserie auch ein Nickmoment, das einen Nosedive-Zustand erreicht.
In diesem Fall stellt, wie in 15 veranschaulicht ist, der Mikrocomputer 410 beispielsweise die an die Aufhängungen des linken Vorderrads 101 und des rechten Hinterrads 104 angelegte Dämpfungskraft so ein, dass sie größer als die an die Aufhängungen des rechten Vorderrads 102 und des linken Hinterrads 103 angelegte Dämpfungskraft ist.
Indem man diese Dämpfungskrafteinstellung durchführt, kann der Mikrocomputer 410 gleichzeitig die Rollgeschwindigkeit der Fahrzeugkarosserie basierend auf dem Rollmoment und die Nickgeschwindigkeit der Fahrzeugkarosserie basierend auf dem Nickmoment einstellen.
Außerdem kann der Mikrocomputer 410 die Rollrate und die Nickrate überwachen und die Dämpfungskraft basierend auf dem Zustand der Rollrate und dem Zustand der Nickrate einstellen.
16 veranschaulicht konzeptionell die Einstellung der Dämpfungskraft basierend auf der Rollrate und der Nickrate.
Wenn die Rollmomentsteuerung und die Nickmomentsteuerung miteinander verknüpft werden, kann der Mikrocomputer 410 die Dämpfungskraft so einstellen, dass die Rollrate vorzugsweise reduziert wird, wenn die Rollrate des Fahrzeugs 100 zunimmt, und kann die Dämpfungskraft so einstellen, dass die Nickrate vorzugsweise reduziert wird, wenn die Nickrate des Fahrzeugs 100 zunimmt.
Wenn die Aufhängungsvorrichtung 530 eine vollaktive Aufhängung oder dergleichen ist, die die Federverschiebung (die Verschiebung der Fahrzeugkarosserie) für jedes der Räder 101 bis 104 unabhängig steuern kann, kann außerdem der Mikrocomputer 410 die Lage des Fahrzeugs steuern, indem die Federverschiebung für jedes der Räder 101 bis 104 gesteuert wird.
17 veranschaulicht einen Zustand, in dem der Mikrocomputer 41 0 der Fahrzeugkarosserie ein Rollmoment verleiht, indem die Federverschiebung gesteuert wird (mit anderen Worten indem die an die Fahrzeugkarosserie angelegte vertikale Kraft gesteuert wird).
Im Fall der in 17 veranschaulichten Lagesteuerung legt der Mikrocomputer 410, indem die Aufhängungsvorrichtung 530 gesteuert wird, eine Kraft FΦ_FL und FΦ_RL in der Richtung zum Anheben der Fahrzeughöhe an das linke Vorderrad 101 und das linke Hinterrad 103 an und legt eine Kraft -FΦ_FR und -FΦ_RR in der Richtung zum Absenken der Fahrzeughöhe an das rechte Vorderrad 102 und das rechte Hinterrad 104 an.
Indem man die Aufhängungsvorrichtung 530 auf diese Weise steuert, kann der Mikrocomputer 410 der Fahrzeugkarosserie ein Rollmoment verleihen und das Fahrzeug 100 in einen geneigten Zustand (mit anderen Worten einen Rollzustand) versetzen, in dem die linke Seite des Fahrzeugs 100 höher ist als die rechte Seite des Fahrzeugs 100.
18 veranschaulicht einen Zustand, in dem der Mikrocomputer 410 der Fahrzeugkarosserie ein Nickmoment verleiht, indem die Federverschiebung gesteuert wird.
Im Fall der in 18 veranschaulichten Lagesteuerung legt durch Steuern der Aufhängungsvorrichtung 530 der Mikrocomputer 410 eine Kraft-Fθ_FL und -Fθ_FR in der Richtung zum Absenken der Fahrzeughöhe an das linke Vorderrad 101 und das rechte Vorderrad 102 an und legt eine Kraft Fθ_RL und Fθ_RR in der Richtung zum Anheben der Fahrzeughöhe an das linke Hinterrad 103 und das rechte Hinterrad 104 an.
Indem man die Aufhängungsvorrichtung 530 auf diese Weise steuert, kann der Mikrocomputer 410 dem Fahrzeug 100 ein Nickmoment verleihen und einen Nosedive-Zustand erreichen, in dem die vordere Seite des Fahrzeugs 100 niedriger ist als die hintere Seite des Fahrzeugs 100.
Außerdem kann der Mikrocomputer 410 die Rollmomentsteuerung basierend auf der Federverschiebung mit der Nickmomentsteuerung basierend auf der Federverschiebung verknüpfen.
Wenn beispielsweise die in 17 veranschaulichte Rollmomentsteuerung mit der in 18 veranschaulichten Nickmomentsteuerung verknüpft wird, stellt der Mikrocomputer 410 eine an das linke Vorderrad 101 der Fahrzeugkarosserie angelegte vertikale Kraft F_FL, eine an das rechte Vorderrad 102 der Fahrzeugkarosserie angelegte vertikale Kraft F_FR, eine an das linke Hinterrad 103 der Fahrzeugkarosserie angelegte vertikale Kraft F_RL und eine an das rechte Hinterrad 104 der Fahrzeugkarosserie angelegte vertikale Kraft F_RR wie folgt ein. $F_{FL} = F Φ_{FL} - F θ_{FL}$
$F_{FR} = - F Φ_{FR} - F θ_{FR}$
$F_{RL} = F Φ_{RL} + F θ_{RL}$
$F_{RR} = - F Φ_{RR} + F θ_{RR}$
Das heißt, wenn die Rollmomentsteuerung basierend auf der Einstellung der vertikalen Kraft für jedes der Räder 101 bis 104 mit der Nickmomentsteuerung basierend auf der Einstellung der vertikalen Kraft für jedes der Räder 101 bis 104 verknüpft wird, stellt der Mikrocomputer 410 eine Summe der vertikalen Kraft zum Steuern des Rollmoments und der vertikalen Kraft zum Steuern des Nickmoments als die vertikale Kraft für die Lagesteuerung ein.
Im Folgenden wird ein spezifischer Modus beschrieben, in dem der Mikrocomputer 410 veranlasst, dass das Fahrzeug 100 eine vorbereitende Lage vor einer Kurve einnimmt.
19 ist ein Zeitdiagramm, das eine Änderung des Rollwinkels, der Rollrate etc. veranschaulicht, die auftritt, wenn der Mikrocomputer 410 eine Lagesteuerung durchführt, bevor das Fahrzeug 100 in eine Kurve einfährt, wobei die Lagesteuerung einen Rollwinkel in der Richtung der Rolle erzeugt, deren Erzeugung vorhergesagt wird, wenn das Fahrzeug 100 die Kurve durchfährt.
Zum Zeitpunkt t11, der vor dem Zeitpunkt t12 liegt, zu dem der Lenkvorgang begonnen wird (mit anderen Worten bevor das Fahrzeug 100 in eine Kurve einfährt), beginnt der Mikrocomputer 410 die Lagesteuerung basierend auf beispielsweise Informationen über die Krümmung der Fahrstraße am Vorschaupunkt.
In diesem Fall erzeugt der Mikrocomputer 410 vor dem Einfahren in die Kurve ein Rollmoment, das das Fahrzeug 100 lateral so neigt, dass die sich drehenden Innenräder angehoben werden und die sich drehenden Außenräder abgesenkt werden, das heißt so, dass der durch eine Kurve voraus verursachte gleiche Neigungszustand erhalten wird, indem die oben beschriebene Brems- und Antriebskraft (siehe 8 oder 11) beispielsweise angelegt wird.
20 veranschaulicht einen Zustand, in dem der Mikrocomputer 410 dem Fahrzeug 100 vor einer Kurve ein Rollmoment in der Richtung zum Anheben der sich drehenden Innenräder verleiht.
Indem diese Lagesteuerung durchgeführt wird, erhöht der Mikrocomputer 410 allmählich den Rollwinkel des Fahrzeugs 100, bevor das Fahrzeug 100 in eine Kurve einfährt, bis der Rollwinkel schließlich einen der Krümmung der Kurve und der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechenden Rollwinkel (zum Zeitpunkt t13) erreicht.
Wie oben beschrieben wurde, beginnt der Mikrocomputer 410, bevor das Fahrzeug 100 in eine Kurve einfährt, den Rollwinkel allmählich zu erhöhen, bis der Rollwinkel einen Rollwinkel erreicht, dessen Auftreten vorhergesagt wird, wenn das Fahrzeug 100 in die Kurve einfährt. Das heißt, der Mikrocomputer 410 veranlasst, dass das Fahrzeug 100 eine Rolllage als eine vorbereitende Lage einnimmt, bevor das Fahrzeug 100 in die Kurve einfährt.
Indem veranlasst wird, dass das Fahrzeug 100 eine Rolllage vor einer Kurve einnimmt, können die Passagiere des Fahrzeugs 100 das Einfahren in die Kurve vorher erkennen und können die Passagiere ein Gefühl der Sicherheit haben.
Da die Rollrate während des Durchfahrens der Kurve reduziert werden kann, wird außerdem das durch die Änderung der Lage des Fahrzeugs 100 verursachte Schwanken der Passagiere reduziert und wird folglich der Komfort der Passagiere verbessert.
21 ist ein Zeitdiagramm, das die Änderung des Rollwinkels etc. veranschaulicht, die auftritt, wenn der Mikrocomputer 410 eine Lagesteuerung durchführt, bevor das Fahrzeug 100 in eine Kurve einfährt, wobei die Lagesteuerung einen Rollwinkel in der Richtung erzeugt, die der Richtung der Rolle entgegengesetzt ist, deren Erzeugung vorhergesagt wird, wenn das Fahrzeug 100 die Kurve durchfährt.
Zum Startzeitpunkt der Lagesteuerung (Zeit t21), die vor dem Einfahren des Fahrzeugs 100 in die Kurve liegt, beginnt der Mikrocomputer 410 die Lagesteuerung, die die Fahrzeugkarosserie in der Richtung rollt, die der Rolle entgegengesetzt ist, deren Auftreten, wenn das Fahrzeug 100 die Kurve durchfährt, vorhergesagt wird. Mit anderen Worten beginnt der Mikrocomputer 410 die Lagesteuerung, die die entgegengesetzte Rolle erzeugt.
22 veranschaulicht einen Zustand, in dem der Mikrocomputer 410 dem Fahrzeug 100 vor der Kurve ein Rollmoment in der Richtung, die der Richtung zum Anheben der sich drehenden Innenräder entgegengesetzt ist, verleiht.
Als Nächstes erhält der Mikrocomputer 410 einen vorbestimmten Rollwinkel in der entgegengesetzten Richtung bis zum Zeitpunkt t22 aufrecht, das heißt, bis das Fahrzeug 100 tatsächlich in die Kurve einfährt (bis der Lenkvorgang begonnen wird).
Nachdem das Fahrzeug 100 tatsächlich in die Kurve zum Zeitpunkt t22 einfährt (mit anderen Worten, nachdem der Lenkvorgang begonnen ist), verringert als Nächstes der Mikrocomputer 410 allmählich den Rollwinkel in der entgegengesetzten Richtung, führt das Fahrzeug 100 vorübergehend in einen rollfreien Zustand zurück und erzeugt einen Rollwinkel, der die sich drehenden Innenräder anhebt und die sich drehenden Außenräder absenkt.
Wie oben beschrieben wurde, können, indem veranlasst wird, dass das Fahrzeug 100 eine Rolllage einnimmt, bevor das Fahrzeug 100 in eine Kurve einfährt, die Passagiere des Fahrzeugs 100 das Einfahren in die Kurve vorher erkennen und können die Passagiere ein Gefühl der Sicherheit haben.
Außerdem wird, indem ein Rollwinkel in der entgegengesetzten Richtung erzeugt wird, bevor das Fahrzeug 100 in die Kurve einfährt, der Rollwinkel, der auftritt, wenn das Fahrzeug 100 die Kurve durchfährt, reduziert. Infolgedessen können es die Passagiere als einfacher empfinden, eine Sitzhaltung beizubehalten, wenn das Fahrzeug 100 die Kurve durchfährt, und werden der Komfort der Passagiere und die Fahrbarkeit verbessert.
23 ist ein Zeitdiagramm, das eine Änderung des Nickwinkels etc. veranschaulicht, die auftritt, wenn der Mikrocomputer 410 eine Lagesteuerung durchführt, bevor das Fahrzeug 100 in eine Kurve einfährt, wobei die Lagesteuerung veranlasst, dass das Fahrzeug 100 eine Nosedive-Lage einnimmt.
Zum Startzeitpunkt der Lagesteuerung (Zeitpunkt t31), der vor dem Einfahren des Fahrzeugs 100 in eine Kurve liegt, führt der Mikrocomputer 410 die Lagesteuerung durch, die einen Nickwinkel erreicht, bei dem das Fahrzeug 100 in einen Nosedive-Zustand versetzt wird. Mit anderen Worten führt der Mikrocomputer 410 eine Steuerung durch, um ein Nickmoment zu erzeugen, das einen Nosedive-Zustand verursacht (siehe beispielsweise 9).
24 veranschaulicht einen Zustand, in dem der Mikrocomputer 410 dem Fahrzeug 100 ein Nickmoment in der Nosedive-Richtung vor der Kurve verleiht.
Nach dem tatsächlichen Einfahren in die Kurve zum Zeitpunkt t32 (mit anderen, nachdem der Lenkvorgang begonnen ist) hält der Mikrocomputer 410 einen vorbestimmten Nickwinkel aufrecht, bei dem das Fahrzeug 100 in einen Nosedive-Zustand versetzt wird.
Wie oben beschrieben wurde, können, indem veranlasst wird, dass das Fahrzeug 100 eine Nosedive-Lage (Nicklage) einnimmt, bevor das Fahrzeug 100 in eine Kurve einfährt, die Passagiere des Fahrzeugs 100 das Einfahren in die Kurve vorher erkennen und können die Passagiere ein Gefühl der Sicherheit haben.
25 ist ein Zeitdiagramm, das eine Änderung des Rollwinkels, des Nickwinkels etc. veranschaulicht, die auftritt, wenn der Mikrocomputer 410 die Lagesteuerung durchführt, die veranlasst, dass das Fahrzeug 100 eine Diagonalrolllage vor einer Kurve einnimmt, indem die Rollmomentsteuerung und die Nickmomentsteuerung miteinander verknüpft werden.
Das Schräg- bzw. Diagonalrollen ist ein Zustand, in dem ein sich drehendes Außenrad der Vorderräder des Fahrzeugs 100 abgesenkt wird, und das in Bezug auf dieses sich drehende Außenrad diagonale Hinterrad angehoben wird.
Zum Startzeitpunkt der Lagesteuerung (Zeitpunkt t41), der vor dem Einfahren des Fahrzeugs 100 in eine Kurve liegt, führt der Mikrocomputer 410 die Lagesteuerung durch, die die Rollmomentsteuerung und die Nickmomentsteuerung miteinander verknüpft und eine Diagonalrolllage realisiert, so dass die sich drehenden Innen- und Außenräder geeignet werden, wenn das Fahrzeug 100 die vorausliegende Kurve durchfährt.
26 veranschaulicht einen Zustand, in dem der Mikrocomputer 410 dem Fahrzeug 100 ein Rollmoment und ein Nickmoment verleiht, um zu veranlassen, dass das Fahrzeug 100 eine Diagonalrolllage vor der Kurve einnimmt.
Wie oben beschrieben wurde, können, indem veranlasst wird, dass das Fahrzeug 100 eine Diagonalrolllage vor einer Kurve einnimmt, die Passagiere des Fahrzeugs 100 das Einfahren in die Kurve vorher erkennen und können die Passagiere ein Gefühl der Sicherheit haben.
Da die Rollrate während des Durchfahrens einer Kurve reduziert werden kann, wird außerdem das Schwanken von Passagieren, das durch die Änderung der Lage des Fahrzeugs 100 verursacht wird, reduziert und wird folglich der Komfort der Passagiere verbessert.
Außerdem wird, indem veranlasst wird, dass das Fahrzeug 100 eine Diagonalrolllage einnimmt, das Verhalten des Fahrzeugs 100 während des Durchfahrens der Kurve sanfter bzw. gleichmäßiger und werden die Sicherheit und der Komfort der Passagiere weiter verbessert.
27 ist ein Zeitdiagramm, das eine Änderung der Gierrate, des Gierwinkels etc. veranschaulicht, die auftritt, wenn der Mikrocomputer 410 die Lagesteuerung durchführt, die einen Gierwinkel im Fahrzeug 100 erzeugt, bevor das Fahrzeug 100 in eine Kurve einfährt.
Zum Zeitpunkt t51, der vor dem Zeitpunkt t52, zu dem der Lenkvorgang begonnen wird (mit anderen Worten bevor das Fahrzeug 100 in eine Kurve einfährt), liegt, führt der Mikrocomputer 410 die Steuerung durch, die ein Giermoment erzeugt, ohne die Fahrtrichtung zu ändern (siehe 13), und erzeugt einen Gierwinkel.
28 veranschaulicht einen Zustand, in dem der Mikrocomputer 410 dem Fahrzeug 100 ein Giermoment verleiht, um zu veranlassen, dass das Fahrzeug 100 eine Gierlage vor einer Kurve einnimmt.
Wie oben beschrieben wurde, kann, indem veranlasst wird, dass das Fahrzeug 100 eine Gierlage einnimmt, bevor das Fahrzeug 100 in eine Kurve einfährt, die Gierrate während des Durchfahrens der Kurve reduziert werden, und eine Veränderung des Sichtfeldes der Passagiere wird geringer. Infolgedessen werden die Belastung und die Ermüdung der Passagiere reduziert.
Außerdem wird das Schwanken der Passagiere reduziert und wird folglich der Komfort der Passagiere verbessert.
Die vorteilhaften Effekte, die durch die vom Mikrocomputer 410 durchgeführte, oben beschriebene Lagesteuerung erhalten werden, können wie folgt zusammengefasst werden.

1. Die Insassen können das Einfahren in eine Kurve vorher erkennen und können ein Gefühl der Sicherheit haben.
2. Die Rollrate während des Durchfahrens einer Kurve kann reduziert werden, und das Schwanken der Passagiere kann reduziert werden.
3. Der Rollwinkel während des Durchfahrens einer Kurve kann reduziert werden, und den Passagieren kann es leichter fallen, die Sitzhaltung beizubehalten.
4. Da die Rollrate und der Rollwinkel während des Durchfahrens einer Kurve reduziert werden können, werden der Komfort der Passagiere und die Bedienbarkeit für den Fahrer verbessert.

Außerdem führt der Mikrocomputer 410 die oben beschriebene Lagesteuerungsfunktion ohne Ändern der Längs- oder Querbeschleunigung durch, die im Fahrzeug 100 erzeugt wird.
Auf diese Weise können die vorteilhaften Effekte wie unten beschrieben erhalten werden, da die Trägheit, die von den Passagieren nicht antizipiert wird, durch die Längs- oder Querbeschleunigung nicht erzeugt wird.

1. Den Insassen wird kein Gefühl der Unsicherheit oder Gefühl des Unbehagens vermittelt.
2. Die Fahrqualität und der Komfort für die Passagiere wird beibehalten.

Die einzelnen technischen Konzepte, die im oben beschriebenen Beispiel beschrieben wurden, können geeignet kombiniert und verwendet werden, solange sie sich nicht widersprechen.
Obgleich die vorliegende Erfindung somit mit Verweis auf ein vorzuziehendes Beispiel im Detail beschrieben wurde, ist es für den Fachmann außerdem ersichtlich, dass verschiedene Arten von Modifikationen möglich sind, die auf den grundlegenden technischen Konzepten und Lehren der vorliegenden Erfindung basieren.
Die Fahrzeugsteuerungseinrichtung kann die vorbereitende Lage, die ein Fahrzeug vor einer Kurve einnimmt, basierend auf zumindest einer der Informationen über die vorausliegende Krümmung der Fahrstraße des Fahrzeugs, Informationen über die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, Informationen über die Anzahl an Personen im Fahrzeug (Ladegewicht), Informationen über den Straßengradienten, Informationen über den Straßenböschungswinkel (engl.: road bank angle), Informationen über die Fortführung der Kurve, Informationen über den Reibungskoeffizienten der Fahrstraße bzw. Fahrbahn und dergleichen umschalten.
Das heißt, die Fahrzeugsteuerungseinrichtung kann basierend auf den Fahrbedingungen des Fahrzeugs 100 umschalten, ob ein Rollmoment (Rollen in der Vorwärtsrichtung, Rollen in der Rückwärtsrichtung), ein Nickmoment oder ein Giermoment erzeugt wird, bevor das Fahrzeug 100 in eine Kurve einfährt.
Wenn beispielsweise die Rollrate, deren Auftreten am Vorschaupunkt vorhergesagt wird, einen Schwellenwert übersteigt, kann die Fahrzeugsteuerungseinrichtung ein Rollmoment vor der Kurve erzeugen, das Rollmoment, dass das Fahrzeug 100 in der Richtung der Rolle rollen lässt, die verursacht wird, wenn das Fahrzeug 100 die Kurve durchfährt. Wenn im Gegensatz dazu die Rollrate, deren Auftreten am Vorschaupunkt vorhergesagt wird, gleich dem Schwellenwert oder geringer als dieser ist und wenn vorhergesagt wird, dass der Rollwinkel einen Schwellenwert überschreitet, kann die Fahrzeugsteuerungseinrichtung ein Rollmoment vor der Kurve erzeugen, das Rollmoment, das das Fahrzeug 100 in der Richtung rollen lässt, die der Rolle entgegengesetzt ist, die verursacht wird, wenn das Fahrzeug 100 die Kurve durchfährt.
Außerdem kann in Bezug auf die Bestimmung des Beginns der Lagesteuerung (Schritt S802 in 2) die Fahrzeugsteuerungseinrichtung den Schwellenwert L3 für den Abstand in der dritten Startbedingung und/oder den Schwellenwert t4 für den Zeitpunkt in der vierten Startbedingung basierend auf zumindest einer der Informationen über die Krümmung Kp am Vorschaupunkt, der Information über eine Abweichung zwischen der Krümmung Kp am Vorschaupunkt und einer Krümmung Kv am gegenwärtigen Standort, der Informationen darüber, welches des Rollmoments, des Nickmoments, des Giermoments vor der Kurve erzeugt werden soll, und dergleichen ändern.
Im Folgenden werden hierin die technischen Konzepte beschrieben, die aus dem oben beschriebenen Beispiel verstanden werden können.
In einem Modus wird eine Fahrzeugsteuerungseinrichtung bereitgestellt, die eine Steuerungseinheit enthält, die ein basierend auf Eingabeinformationen berechnetes Ergebnis ausgibt.
Die Steuerungseinheit
erfasst eine physikalische Größe über eine vorausliegende Krümmung auf einer Fahrstraße, auf der das Fahrzeug fährt,
erfasst eine physikalische Größe über die Geschwindigkeit des Fahrzeugs und
gibt einen Steuerungsbefehl an eine Aktuatoreinheit aus, die eine Längskraft in Rädern des Fahrzeugs erzeugt oder die eine vertikale Kraft an die Fahrzeugkarosserie des Fahrzeugs anlegt, um ein Moment zu erzeugen, um die Lage des Fahrzeugs vor einer Kurve auf der Fahrstraße zu ändern, basierend auf der physikalischen Größe über die vorausliegende Krümmung und der physikalischen Größe über die Geschwindigkeit.
In einem bevorzugteren Modus gibt die Steuerungseinheit einen Steuerungsbefehl an die Aktuatoreinheit aus, so dass ein Rollmoment, das das Fahrzeug in der Richtung der Rolle rollen lässt, die auftritt, wenn das Fahrzeug die Kurve durchfährt, vor der Kurve auf der Fahrstraße erzeugt wird.
In einem anderen vorzuziehenden Modus gibt die Steuerungseinheit einen Steuerungsbefehl an die Aktuatoreinheit aus, so dass ein Rollmoment, das das Fahrzeug in der Richtung rollen lässt, die der Richtung der Rolle entgegengesetzt ist, die auftritt, wenn das Fahrzeug die Kurve durchfährt, vor der Kurve auf der Fahrstraße erzeugt wird.
In noch einem anderen vorzuziehenden Modus gibt die Steuerungseinheit einen Steuerungsbefehl an die Aktuatoreinheit aus, so dass ein Nickmoment, das veranlasst, dass das Fahrzeug eine Nosedive-Lage einnimmt, vor der Kurve auf der Fahrstraße erzeugt wird.
In noch einem anderen vorzuziehenden Modus gibt die Steuerungseinheit einen Steuerungsbefehl an die Aktuatoreinheit aus, so dass ein Rollmoment, das das Fahrzeug in der Richtung der Rolle rollen lässt, die auftritt, wenn das Fahrzeug die Kurve durchfährt, und ein Nickmoment, das veranlasst, dass das Fahrzeug eine Nosedive-Lage einnimmt, vor der Kurve auf der Fahrstraße erzeugt werden.
In noch einem anderen vorzuziehenden Modus erzeugt an sowohl der rechten als auch linken Seite des Fahrzeugs die Steuerungseinheit eine erste Längskraft in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs und erzeugt eine der ersten Längskraft entsprechende zweite Längskraft in der der Fahrtrichtung des Fahrzeugs entgegengesetzten Richtung.
In noch einem weiteren vorzuziehenden Modus veranlasst die Steuerungseinheit, dass das Fahrzeug ein erstes Giermoment erzeugt, so dass sich die an die rechten Räder des Fahrzeugs angelegte Längskraft von jener unterscheidet, die an die linken Räder des Fahrzeugs angelegt wird, und gibt einen Lenkwinkelbefehl zum Erzeugen eines zweiten Giermoments in der Richtung zum Aufheben des ersten Giermoments an eine Lenkvorrichtung aus.
In noch einem anderen vorzuziehenden Modus gibt, wenn sich die Lage des Fahrzeugs vor der Kurve ändert, die Steuerungseinheit einen Befehl zur Steuerung der Dämpfungskraft, um die Geschwindigkeit einer Änderung der Lage einzustellen, an eine Aufhängungsvorrichtung aus.
In noch einem weiteren vorzuziehenden Modus gibt vor der Kurve auf der Fahrstraße die Steuerungseinheit einen Steuerungsbefehl an die Aktuatoreinheit aus, so dass ein Rollmoment und ein Nickmoment erzeugt werden, und gibt einen Steuerungsbefehl zum Einstellen der Dämpfungskraft basierend auf einer Rollrate und einer Nickrate an einer Aufhängungsvorrichtung aus.
LISTE DER BEZUGSSYMBOLE

100: Fahrzeug
200: Fahrzeugsteuerungssystem
300: Einheit zur Erkennung von Umgebungsinformationen
400: Fahrzeugsteuerungseinrichtung (Steuerungseinheit)
410: Mikrocomputer (Steuerungseinheit)
500: Aktuatoreinheit
510: Antriebsvorrichtung
520: Bremsvorrichtung
530: Aufhängungsvorrichtung
540: Lenkvorrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2013126821 A [0003]

Claims

Fahrzeugsteuerungseinrichtung, aufweisend: eine Steuerungseinheit, die ein Ergebnis ausgibt, das basierend auf Eingangsinformationen berechnet wurde, wobei die Steuerungseinheit eine physikalische Größe über eine vorausliegende Krümmung auf einer Fahrstraße, auf der ein Fahrzeug fährt, erfasst, eine physikalische Größe über eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfasst und einen Steuerungsbefehl zum Betreiben einer im Fahrzeug montierten Aktuatoreinheit ausgibt, um ein Steuerungsmoment zu erhalten, das zumindest eines eines Rollmoments, eines Nickmoments und eines Giermoments umfasst, die für das Fahrzeug vor einer Kurve auf der Fahrstraße erzeugt werden, basierend auf der physikalischen Größe über die vorausliegende Krümmung und der physikalischen Größe über die Geschwindigkeit.
Fahrzeugsteuerungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der von der Steuerungseinheit ausgegebene Steuerungsbefehl eine im Fahrzeug erzeugte Längs- und Querbeschleunigung nicht ändert.
Fahrzeugsteuerungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuerungseinheit den Steuerungsbefehl ausgibt, falls eine erste Bedingung erfüllt ist, wobei die erste Bedingung angibt, dass die physikalische Größe über die vorausliegende Krümmung gleich einem vorbestimmten ersten Schwellenwert oder geringer als dieser ist oder eine Differenz zwischen der physikalischen Größe über die vorausliegende Krümmung und einer physikalischen Größe über eine Krümmung an einem gegenwärtigen Standort des Fahrzeugs gleich einem vorbestimmten zweiten Schwellenwert oder größer als dieser ist, und falls eine zweite Bedingung erfüllt ist, wobei die zweite Bedingung angibt, dass ein Abstand zwischen einem der vorausliegenden Krümmung auf der Fahrstraße entsprechenden Vorschaupunkt und dem gegenwärtigen Standort des Fahrzeugs gleich einem vorbestimmten dritten Schwellenwert oder geringer als dieser ist oder eine geschätzte Zeit einer Ankunft am Vorschaupunkt, die basierend auf dem Abstand und der physikalischen Größe über die Geschwindigkeit des Fahrzeugs berechnet wird, gleich einem vorbestimmten vierten Schwellenwert oder geringer als dieser ist.
Fahrzeugsteuerungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Aktuatoreinheit eine Lenkvorrichtung aufweist und wobei die Steuerungseinheit den Steuerungsbefehl ausgibt, falls eine erste Bedingung erfüllt ist, wobei die erste Bedingung angibt, dass die physikalische Größe über die vorausliegende Krümmung gleich einem vorbestimmten ersten Schwellenwert oder größer als dieser ist oder eine Differenz zwischen der physikalischen Größe über die vorausliegende Krümmung und einer physikalischen Größe über eine Krümmung am gegenwärtigen Standort des Fahrzeugs gleich einem vorbestimmten zweiten Schwellenwert oder größer als dieser ist, und falls eine dritte Bedingung erfüllt ist, wobei die dritte Bedingung angibt, dass ein Lenkwinkel der Lenkvorrichtung innerhalb eines vorbestimmten Winkels liegt oder eine erfasste tatsächliche Gierrate des Fahrzeugs innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt.
Fahrzeugsteuerungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei das Steuerungsmoment berechnet wird, indem eine Differenz zwischen der physikalischen Größe über die vorausliegende Krümmung und einer physikalischen Größe über eine Krümmung am gegenwärtigen Standort des Fahrzeugs und die physikalische Größe über die Geschwindigkeit mit einer Steuerungsverstärkung multipliziert werden, oder basierend auf einer geschätzten Querbeschleunigung, einem geschätzten Querruck oder einem geschätzten Moment, das basierend auf der physikalischen Größe über die vorausliegende Krümmung und der physikalischen Größe über die Geschwindigkeit berechnet und im Fahrzeug an einem der vorausliegenden Krümmung auf der Fahrstraße entsprechenden Vorschaupunkt erzeugt wird, berechnet wird.
Fahrzeugsteuerungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der von der Steuerungseinheit ausgegebene Steuerungsbefehl dazu dient, eine erste Antriebskraft in einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs an ein erstes Rad anzulegen, welches ein Vorderrad des Fahrzeugs ist, eine zweite Antriebskraft in einer der Fahrtrichtung des Fahrzeugs entgegengesetzten Richtung an ein zweites Rad anzulegen, welches das andere der Vorderräder ist, eine der ersten Antriebskraft entsprechende dritte Antriebskraft in der der Fahrtrichtung des Fahrzeugs entgegengesetzten Richtung an ein drittes Rad anzulegen, das ein Hinterrad des Fahrzeugs ist und das sich auf derselben Seite wie das erste Rad befindet, und eine der zweiten Antriebskraft entsprechende vierte Antriebskraft in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs an ein viertes Rad anzulegen, das das andere der Hinterräder des Fahrzeugs ist und das sich auf derselben Seite wie das zweite Rad befindet.
Fahrzeugsteuerungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der von der Steuerungseinheit ausgegebene Steuerungsbefehl dazu dient, eine erste Antriebskraft in einer einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs entgegengesetzten Richtung an ein erstes Rad anzulegen, das ein Vorderrad des Fahrzeugs ist, eine zweite Antriebskraft in einer der Fahrtrichtung des Fahrzeugs entgegengesetzten Richtung an ein zweites Rad anzulegen, das das andere der Vorderräder ist, eine der ersten Antriebskraft entsprechende dritte Antriebskraft in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs an ein drittes Rad anzulegen, das ein Hinterrad des Fahrzeugs ist und das sich auf derselben Seite wie das erste Rad befindet, und eine der zweiten Antriebskraft entsprechende vierte Antriebskraft in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs an ein viertes Rad anzulegen, das das andere der Hinterräder des Fahrzeugs ist und das sich auf derselben Seite wie das zweite Rad befindet.
Fahrzeugsteuerungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der von der Steuerungseinheit ausgegebene Steuerungsbefehl dazu dient, eine erste Antriebskraft in einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs an ein erstes Rad, das ein Vorderrad des Fahrzeugs ist, und an ein zweites Rad anzulegen, das das andere der Vorderräder ist und das mit dem ersten Rad durch eine Antriebswelle verbunden ist, eine der ersten Antriebskraft entsprechende erste Bremskraft in einer der Fahrtrichtung des Fahrzeugs entgegengesetzten Richtung des Fahrzeugs an ein drittes Rad anzulegen, das ein Hinterrad des Fahrzeugs ist und das sich auf derselben Seite wie das erste Rad befindet, und eine der ersten Antriebskraft entsprechende zweite Bremskraft in der der Fahrtrichtung des Fahrzeugs entgegengesetzten Richtung an das zweite Rad anzulegen.
Fahrzeugsteuerungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der von der Steuerungseinheit ausgegebene Steuerungsbefehl dazu dient, eine erste Antriebskraft in einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs an ein erstes Rad, das ein Hinterrad des Fahrzeugs ist, und an ein zweites Rad anzulegen, das das andere der Hinterräder ist und das durch eine Antriebswelle mit dem ersten Rad verbunden ist, eine der ersten Antriebskraft entsprechende erste Bremskraft in einer der Fahrtrichtung des Fahrzeugs entgegengesetzten Richtung an ein drittes Rad anzulegen, das ein Vorderrad des Fahrzeugs ist und das sich auf derselben Seite wie das erste Rad befindet, und eine der ersten Antriebskraft entsprechende zweite Bremskraft in der der Fahrtrichtung des Fahrzeugs entgegengesetzten Richtung an das zweite Rad anzulegen.
Fahrzeugsteuerungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der von der Steuerungseinheit ausgegebene Steuerungsbefehl dazu dient, eine erste Antriebskraft in einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs an ein erstes Rad, das ein Hinterrad des Fahrzeugs ist, und an ein zweites Rad anzulegen, das das andere der Hinterräder ist und das durch eine Antriebswelle mit dem ersten Rad verbunden ist, eine der ersten Antriebskraft entsprechende erste Bremskraft in einer der Fahrtrichtung des Fahrzeugs entgegengesetzten Richtung an ein drittes Rad anzulegen, das ein Vorderrad des Fahrzeugs ist und das sich auf derselben Seite wie das erste Rad befindet, und eine der ersten Antriebskraft entsprechende zweite Bremskraft in der der Fahrtrichtung des Fahrzeugs entgegengesetzten Richtung an ein viertes Rad anzulegen, das das andere der Vorderräder des Fahrzeugs ist und das sich auf derselben Seite wie das zweite Rad befindet.
Fahrzeugsteuerungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der von der Steuerungseinheit ausgegebene Steuerungsbefehl dazu dient, eine erste Antriebskraft in einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs an ein erstes Rad anzulegen, das ein Vorderrad des Fahrzeugs ist, eine zweite Antriebskraft in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs an ein zweites Rad anzulegen, das das andere der Vorderräder ist, eine der ersten Antriebskraft entsprechende erste Bremskraft in einer der Fahrtrichtung des Fahrzeugs entgegengesetzten Richtung an das erste Rad anzulegen, eine der zweiten Antriebskraft entsprechende zweite Bremskraft in der der Fahrtrichtung des Fahrzeugs entgegengesetzten Richtung an ein drittes Rad anzulegen, das ein Hinterrad des Fahrzeugs ist und das sich auf derselben Seite wie das erste Rad befindet, und eine Lenkkraft anzulegen, die veranlasst, dass das Fahrzeug ein Giermoment in einer Richtung zum Aufheben eines Giermoments erzeugt, das durch die erste Antriebskraft, die zweite Antriebskraft, die erste Bremskraft und die zweite Bremskraft im Fahrzeug erzeugt wird.
Fahrzeugsteuerungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Steuerungsbefehl zusätzlich zu einem Antriebsbefehl und einem Bremsbefehl einen Dämpfungskraftbefehl umfasst.
Fahrzeugsteuerungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Aktuatoreinheit eine Aufhängungsvorrichtung aufweist und die Steuerungseinheit den Steuerungsbefehl an die Aufhängungseinheit ausgibt, um das Rollmoment oder das Nickmoment zu erhalten.
Fahrzeugsteuerungsverfahren, das von einer in einem Fahrzeug montierten Steuerungseinheit ausgeführt wird, wobei das Fahrzeugsteuerungsverfahren aufweist: Erfassen einer physikalischen Größe über eine vorausliegende Krümmung auf einer Fahrstraße, auf der das Fahrzeug fährt; Erfassen einer physikalischen Größe über eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs; und Ausgeben eines Steuerungsbefehls zum Betreiben einer im Fahrzeug montierten Aktuatoreinheit, um ein Steuerungsmoment zu erhalten, das zumindest eines eines Rollmoments, eines Nickmoments und eines Giermoments umfasst, die für das Fahrzeug vor einer Kurve auf der Fahrstraße erzeugt werden, basierend auf der physikalischen Größe über die vorausliegende Krümmung und der physikalischen Größe über die Geschwindigkeit.
Fahrzeugsteuerungssystem, aufweisend: eine Einheit zur Erkennung von Umgebungsinformationen, die Informationen über eine vorausliegende Umgebung auf einer Fahrstraße erfasst, auf der das Fahrzeug fährt; eine Aktuatoreinheit, die eine Lage des Fahrzeugs steuert; und eine Steuerungseinheit, die ein basierend auf Eingangsinformationen berechnetes Ergebnis ausgibt, wobei die Steuerungseinheit eine physikalische Größe über eine vorausliegende Krümmung auf der Fahrstraße, auf der das Fahrzeug fährt, basierend auf den Informationen über die Umgebung erfasst, eine physikalische Größe über eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfasst und einen Steuerungsbefehl ausgibt, um die Aktuatoreinheit zu betreiben, um ein Steuerungsmoment zu erhalten, das zumindest eines eines Rollmoments, eines Nickmoments und eines Giermoments umfasst, die für das Fahrzeug vor einer Kurve auf der Fahrstraße erzeugt werden, basierend auf der physikalischen Größe über die vorausliegende Krümmung und der physikalischen Größe über die Geschwindigkeit.