JP2009006878A - 車線逸脱防止装置 - Google Patents

車線逸脱防止装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2009006878A
JP2009006878A JP2007170716A JP2007170716A JP2009006878A JP 2009006878 A JP2009006878 A JP 2009006878A JP 2007170716 A JP2007170716 A JP 2007170716A JP 2007170716 A JP2007170716 A JP 2007170716A JP 2009006878 A JP2009006878 A JP 2009006878A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lane departure
yaw moment
vehicle
departure prevention
degree
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007170716A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4973338B2 (ja
JP2009006878A5 (ja
Inventor
Yasuhisa Hayakawa
泰久 早川
Takeshi Iwasaka
武志 岩坂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2007170716A priority Critical patent/JP4973338B2/ja
Publication of JP2009006878A publication Critical patent/JP2009006878A/ja
Publication of JP2009006878A5 publication Critical patent/JP2009006878A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4973338B2 publication Critical patent/JP4973338B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Abstract

【課題】制御量補償をする値自体がばらつく場合でも、ヨーモーメントが過大になってしまうのを防止する。
【解決手段】車線逸脱防止装置は、車両状態を基にヨーモーメントを補償する補償値を算出し(ステップS9)、その算出した補償値により補償されたヨーモーメントが車両に付与されるように車線逸脱防止制御を行うものであり(ステップS13)、補償値のばらつき度合いを推定し(ステップS10)、推定したばらつき度合いが高くなるほど、補償値を制限する度合いを高くする(ステップS11)。
【選択図】図2

Description

本発明は、自車両が走行車線から逸脱しそうになったときに、その逸脱を防止する車線逸脱防止装置に関する。
従来の車線逸脱防止制御として、車両が走行車線を逸脱する可能性がある場合に、左右車輪に制動力差を付与し、車両にヨーモーメントを付与することで、自車両が走行車線から逸脱することを防止するものがある(例えば特許文献1参照)。
特開2003−154910号公報
ところで、制動力差により車両にヨーモーメントを付与する車線逸脱防止装置には、ブレーキ装置のパッドμの低下により、車両に付与すべきヨーモーメントが不足するのを防止するために、それを補うための制御量補償をフィードバック制御により行うものがある。
しかしながら、その制御量補償をする値自体がばらつくことがあり、この場合、ヨーモーメントが過大になってしまう。しかし、ヨーモーメントが過大になるからと言って制御量補償を行わないとすれば、ブレーキ装置のパッドμの低下によるヨーモーメントの不足を補うことができなくなる。
本発明は、制御量補償をする値自体がばらつく場合でも、ヨーモーメントが過大になってしまうのを防止することである。
前記課題を解決するために、本発明に係る車線逸脱防止装置は、車両状態を基に、ヨーモーメントを補償する補償値を補償値算出手段により算出し、補償値算出手段が算出した補償値により補償されたヨーモーメントが車両に付与されるように車線逸脱防止制御を制御手段により行うものであり、補償値算出手段が算出する補償値のばらつき度合いをばらつき度合い推定手段により推定し、ばらつき度合い推定手段が推定するばらつき度合いが高くなるほど、補償値算出手段が算出する補償値の制限をする度合いを高くする。
本発明によれば、補償値のばらつき度合いが高くなると推定される場合、補償値を制限する度合いを高くすることで、補償値がばらつく場合でも、制御量補償を実施しつつ、そのばらつきによりヨーモーメントが過大になってしまうのを防止できる。
本発明を実施するための最良の形態(以下、実施形態という。)を図面を参照しながら詳細に説明する。
(第1の実施形態)
先ず第1の実施形態を説明する。
(構成)
第1の実施形態は、本発明に係る車線逸脱防止装置を搭載した後輪駆動車両である。この後輪駆動車両は、自動変速機とコンベンショナルディファレンシャルギヤとを搭載し、前後輪とも左右輪の制動力を独立制御可能な制動装置を搭載している。
図1は、第1の実施形態を示す概略構成図である。
図中の符号1はブレーキペダル、2はブースタ、3はマスタシリンダ、4はリザーバであり、通常は運転者によるブレーキペダル1の踏込み量に応じて、マスタシリンダ3で昇圧された制動流体圧を各車輪5FL〜5RRの各ホイールシリンダ6FL〜6RRに供給する。また、マスタシリンダ3と各ホイールシリンダ6FL〜6RRとの間には制動流体圧制御部7が介装されており、この制動流体圧制御部7によって、各ホイールシリンダ6FL〜6RRの制動流体圧を個別に制御することも可能になっている。
制動流体圧制御部7は、例えばアンチスキッド制御(ABS)、トラクション制御(TCS)又はビークルダイナミックスコントロール装置(VDC)に用いられる制動流体圧制御部を利用したものである。制動流体圧制御部7は、単独で各ホイールシリンダ6FL〜6RRの制動流体圧を制御することも可能であるが、後述する制駆動力コントロールユニット8から制動流体圧指令値が入力されたときには、その制動流体圧指令値に応じて制動流体圧を制御するようにもなっている。
例えば、制動流体圧制御部7は、液圧供給系にアクチュエータを含んで構成されている。アクチュエータとしては、各ホイールシリンダ液圧を任意の制動液圧に制御可能な比例ソレノイド弁が挙げられる。
また、この車両には、駆動トルクコントロールユニット12が設けられている。駆動トルクコントロールユニット12は、エンジン9の運転状態、自動変速機10の選択変速比及びスロットルバルブ11のスロットル開度を制御することにより、駆動輪である後輪5RL,5RRへの駆動トルクを制御する。駆動トルクコントロールユニット12は、燃料噴射量や点火時期を制御したり、同時にスロットル開度を制御したりすることで、エンジン9の運転状態を制御する。この駆動トルクコントロールユニット12は、制御に使用した駆動トルクTwの値を制駆動力コントロールユニット8に出力する。
なお、この駆動トルクコントロールユニット12は、単独で後輪5RL,5RRの駆動トルクを制御することも可能であるが、制駆動力コントロールユニット8から駆動トルク指令値が入力されたときには、その駆動トルク指令値に応じて駆動輪トルクを制御するようにもなっている。
また、この車両には、画像処理機能付きの撮像部13が設けられている。撮像部13は、自車両の車線逸脱傾向検出用として、走行車線内の自車両の位置を検出するために備えられている。撮像部13は、自車両前方を撮像するように設置されたCCD(Charge Coupled Device)カメラからなる単眼カメラで撮像するように構成されている。この撮像部(フロントカメラ)13は車両前部に設置されている。
撮像部13は、自車両前方の撮像画像から例えば白線(レーンマーカ)等の車線区分線を検出し、その検出した白線に基づいて走行車線を検出している。さらに、撮像部13は、その検出した走行車線に基づいて、自車両の走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角(ヨー角)φfront、走行車線に対する横変位Xfront及び走行車線曲率β等を算出する。
このように、撮像部13は、走行車線をなす白線を検出して、その検出した白線に基づいて、ヨーφfrontを算出している。よって、ヨー角φfrontは、撮像部13の白線の検出精度に大きく影響される。この撮像部13は、算出したこれらヨー角φfront、横変位Xfront及び走行車線曲率β等を制駆動力コントロールユニット8に出力する。
また、走行車線曲率βを後述のステアリングホイール21の操舵角δに基づいて算出しても良い。
また、この車両には、ナビゲーション装置14が設けられている。ナビゲーション装置14は、自車両に発生する前後加速度Yg或いは横加速度Xg、又は自車両に発生するヨーレイトφ´を検出する。このナビゲーション装置14は、検出した前後加速度Yg、横加速度Xg及びヨーレイトφ´を、道路情報とともに、制駆動力コントロールユニット8に出力する。
なお、専用のセンサにより各値を検出しても良い。すなわち、加速度センサにより前後加速度Yg及び横加速度Xgを検出し、ヨーレイトセンサによりヨーレイトφ´を検出しても良い。
また、この車両には、自車両と前方障害物との間の距離等を計測するレーダ16が設けられている。レーダ16は、レーザ光を前方に掃射して先行障害物からの反射光を受光して、自車両と前方障害物との間の距離等を計測する。そして、レーダ16は、その計測結果を制駆動力コントロールユニット8に出力する。このレーダ16による計測結果は、ACCや追突速度低減ブレーキ装置等の処理のために使用される。
また、この車両には、マスタシリンダ3の出力圧、すなわちマスタシリンダ液圧Pmを検出するマスタシリンダ圧センサ17、アクセルペダルの踏込み量、すなわちアクセル開度θtを検出するアクセル開度センサ18、ステアリングホイール21の操舵角(ステアリング舵角)δを検出する操舵角センサ19、方向指示器による方向指示操作を検出する方向指示スイッチ20、及び各車輪5FL〜5RRの回転速度、所謂車輪速度Vwi(i=fl,fr,rl,rr)を検出する車輪速度センサ22FL〜22RRが設けられている。そして、これらセンサ等が検出した検出信号は制駆動力コントロールユニット8に出力される。
次に、制駆動力コントロールユニット8で行う演算処理(処理ルーチン)について説明する。図2は、その演算処理の手順を示すフローチャートである。この演算処理は、例えば10msec.毎の所定サンプリング時間ΔT毎にタイマ割込によって実行される。なお、この図2に示す処理内には通信処理を設けていないが、演算処理によって得られた情報は随時記憶装置に更新記憶されると共に、必要な情報は随時記憶装置から読出される。
先ずステップS1において、前記各センサやコントローラ、コントロールユニットから各種データを読み込む。具体的には、ナビゲーション装置14が得た前後加速度Yg、横加速度Xg、ヨーレイトφ´及び道路情報、各センサが検出した、各車輪速度Vwi、操舵角δ、アクセル開度θt、マスタシリンダ液圧Pm及び方向スイッチ信号、並びに駆動トルクコントロールユニット12からの駆動トルクTw、撮像部13から横変位Xfront及び走行車線曲率βを読み込む。
続いてステップS2において、ヨー角φfrontを算出する。具体的には、撮像部13が検出した遠方に延びる白線に対する車両のヨー角φfrontを算出する。
なお、このように算出したヨー角φfrontは、撮像部13による実測値になるが、実測値を用いる代わりに、撮像部13が撮像した車両近傍の白線に基づいて、ヨー角φfrontを算出することもできる。すなわち例えば、前記ステップS1で読み込んだ横変位Xfrontを用いて、下記(1)式によりヨー角φfrontを算出する。
φfront=tan−1(V/dX´(=dY/dX)) ・・・(1)
ここで、dXは、横変位Xの単位時間当たりの変化量であり、dYは、単位時間当たりの進行方向の変化量であり、dX´は、前記変化量dXの微分値である。
また、車両近傍の白線に基づいてヨー角φfrontを算出する場合、前記(1)式のように、横変位Xを用いてヨー角φfrontを算出することに限定されるものではない。例えば、車両近傍で検出した白線を遠方に延長し、その延長した白線に基づいて、ヨー
角φfrontを算出することもできる。また、Vは車速、例えば後述のステップS3で算出される車速である。この場合、後述のステップS3の処理後に、ステップS2の処理を行うことになる。
続いてステップS3において、車速Vを算出する。具体的には、前記ステップS1で読み込んだ車輪速度Vwiに基づいて、下記(2)式により車速Vを算出する。
前輪駆動の場合
V=(Vwrl+Vwrr)/2
後輪駆動の場合
V=(Vwfl+Vwfr)/2
・・・(2)
ここで、Vwfl,Vwfrは左右前輪それぞれの車輪速度であり、Vwrl,Vwrrは左右後輪それぞれの車輪速度である。すなわち、この(2)式では、従動輪の車輪速の平均値として車速Vを算出している。なお、本実施形態では、後輪駆動の車両であるので、後者の式、すなわち前輪の車輪速度により車速Vを算出する。
また、このように算出した車速Vは好ましくは通常走行時に用いる。例えば、ABS(Anti-lock Brake System)制御等が作動している場合には、そのABS制御内で推定している推定車体速度を前記車速Vとして用いるようにする。また、ナビゲーション装置14でナビゲーション情報に利用している値を前記車速Vとして用いても良い。
続いてステップS4において、推定横変位を算出する。具体的には、前記ステップS1で得た走行車線曲率β及び現在の車両の横変位Xfront、前記ステップS2で得たヨー角φfront、並びに前記ステップS3で得た車速Vを用いて、下記(3)式により推定横変位Xsを算出する。
Xs=Tt・V・(φfront+Tt・V・β)+Xfront ・・・(3)
ここで、Ttは前方注視距離算出用の車頭時間である。この車頭時間Ttに自車速Vを乗じると前方注視点距離になる。すなわち、車頭時間Tt後の走行車線中央からの横変位推定値が将来の推定横変位Xsになる。この(3)式によれば、ヨー角φfrontが大きくなるほど、推定横変位Xsが大きくなる。
続いてステップS5において、車線逸脱防止制御として車両に付与するヨーモーメント(以下、基準ヨーモーメントという。)を算出する。
車線逸脱防止制御では、走行車線に対して車両が逸脱傾向にある場合、車両に所定のヨーモーメント(所定の車線逸脱防止制御量)を付与して、車両が走行車線から逸脱するのを回避しており、このステップS5では、実際の走行状態に基づいて、該ヨーモーメント(基準ヨーモーメントMs0)を算出する。図3には、この処理で用いる値の定義を示す。
具体的には、前記ステップS4で得た推定横変位Xsと横変位限界距離Xとに基づいて下記(4)式により基準ヨーモーメントMs0を算出する。
Ms0=K1・K2・(|Xs|−X) ・・・(4)
ここで、K1は車両諸元から決まる比例ゲインであり、K2は車速Vに応じて変動するゲインである。図4はゲインK2の例を示す。図4に示すように、低速域でゲインK2は小さい値になり、車速Vがある値になると、車速Vの増加とともにゲインK2も増加し、その後ある車速Vに達するとゲインK2は大きい値で一定値となる。
また、横変位限界距離Xは、一般的に車両が車線逸脱傾向にあると把握できる値であり、経験値、実験値等として得る。例えば、横変位限界距離Xは、走行車線の境界線の
位置を示す値であり、下記(5)式により算出される。
=(L−H)/2 ・・・(5)
ここで、Lは走行車線の車線幅(走行車線をなす白線間の幅)であり、Hは車両の幅である。車線幅Lについては、撮像部13が撮像画像を処理して得ている。
なお、図3において、逸脱傾向判定用しきい値Xは、自車両の走行車線内に設定されているが、これに限らず、走行車線の外側に設定されていても良い。また、自車両が走行車線から逸脱する前に逸脱傾向判定されるものに限らず、例えば車輪の少なくとも1つが車線から逸脱した後に逸脱傾向判定されるように、逸脱傾向判定用しきい値Xが設定されても良い。
以上より、(4)式によれば、推定横変位Xsと横変位限界距離Xとの差分が大きくなるほど、基準ヨーモーメントMs0は大きくなり、また、推定横変位Xsとヨー角φfrontの関係から(前記(3)式参照)、ヨー角φfrontが大きくなるほど、基準ヨーモーメントMs0は大きくなる。
また、後述のステップS6で設定する逸脱判断フラグFoutがONの場合に基準ヨーモーメントMs0を前記(4)式により算出するものとし、逸脱判断フラグFoutがOFFの場合、基準ヨーモーメントMs0を0に設定する。
続いてステップS6において、走行車線に対する車両の逸脱傾向を判定する。具体的には、前記ステップS5で基準ヨーモーメントMs0の算出に用いた横変位限界距離Xを逸脱傾向判定用しきい値とし、この逸脱傾向判定用しきい値Xと、前記ステップS4で得た推定横変位Xsとを比較して、逸脱傾向を判定する。
ここで、推定横変位(絶対値)Xsが逸脱傾向判定用しきい値X以上の場合(|Xs|≧X)、車線逸脱傾向ありと判定して、逸脱判断フラグFoutをONに設定し、推定横変位Xsが逸脱傾向判定用しきい値X未満の場合(|Xs|<X)、車線逸脱傾向なしと判定して、逸脱判断フラグFoutをOFFに設定する。
なお、車線逸脱傾向の判定を、推定横位置Xsの代わりに実際の横変位Xfront(Tt=0の場合の推定横位置Xs)を用いて行うこともできる。この場合、実際の横変位(絶対値)Xfrontが逸脱傾向判定用しきい値X以上の場合(|Xfront|≧X)、車線逸脱傾向ありと判定して、逸脱判断フラグFoutをONに設定する。
また、逸脱判断フラグFoutをONに設定可能とする条件としては、逸脱判断フラグFoutをOFFに設定した後に車両が逸脱状態でない状態((|Xs|<X)又は(|Xfront|<X))となった場合とする。また、逸脱判断フラグFoutをONに設定可能とする条件として、逸脱判断フラグFoutをOFFに設定した後、所定時間経過した後とするなどの、時間的な条件を加えることもできる。
以上のように逸脱判断フラグFoutを設定した後、横変位Xに基づいて逸脱方向Doutを判定する。具体的には、車線中央から左方向に横変位している場合、その方向を逸脱方向Doutにし(Dout=LEFT)、車線中央から右方向に横変位している場合、その方向を逸脱方向Doutにする(Dout=RIGHT)。
なお、アンチスキッド制御(ABS)、トラクション制御(TCS)又はビークルダイナミックスコントロール(VDC)が作動している場合には、車線逸脱防止制御を作動させないようにするために、逸脱判断フラグFoutをOFFに設定しても良い。
また、運転者の車線変更の意思を考慮して、最終的に逸脱判断フラグFoutを設定しても良い。例えば、方向スイッチ信号が示す方向(ウインカ点灯側)と、前記逸脱方向Doutが示す方向とが同じである場合、運転者が意識的に車線変更していると判定し、逸脱判断フラグFoutをOFFに変更する。すなわち、車線逸脱傾向なしとの判定結果に
変更する。また、方向スイッチ信号が示す方向(ウインカ点灯側)と、前記逸脱方向Doutが示す方向とが異なる場合、逸脱判断フラグFoutを維持し、逸脱判断フラグFoutをONのままにする。すなわち、車線逸脱傾向ありとの判定結果を維持する。
また、方向指示スイッチ20が操作されていない場合には、操舵角δに基づいて最終的に逸脱判断フラグFoutを設定する。すなわち、運転者が車線逸脱方向に操舵している場合において、その操舵角δとその操舵角の変化量(単位時間当たりの変化量)Δδとの両方が設定値以上のときには、運転者が意識的に車線変更していると判定し、逸脱判断フラグFoutをOFFに変更する。
続いてステップS7において、車線逸脱防止制御における車両へのヨーモーメントの出力(付与)の終了タイミングを判定する。
前記ステップS6による逸脱傾向の判定に基づけば、車両が走行車線に戻ったり、車両が運転者の意思で車線変更したりすることで、車線逸脱傾向が解消するとされており(Fout=OFF)、これにより、車線逸脱防止制御を終了、すなわち車両へのヨーモーメントの出力(付与)が終了するようになっている。
このステップS7では、このような逸脱傾向の判定とは別に、実際の横変位Xfront(Tt=0の場合の推定横位置Xs)の絶対値が所定のしきい値である制御終了判定用横変位Xend以上になった場合(|Xfront|≧Xend)、車線逸脱防止制御の終了タイミングになったと判定する。そして、車線逸脱防止制御の終了タイミングになったと判定した場合、逸脱判断フラグFoutをOFFに設定する。
図5は、横変位Xfrontと制御終了判定用横変位Xendとの関係を示す。
図5に示すように、制御終了判定用横変位Xendから逸脱傾向判定用しきい値Xを減算した値ls_w_LMT(=Xend−X)が、逸脱傾向判定用しきい値Xから走行車線外側の車線逸脱防止制御の制御範囲になる。ここで、制御終了判定用横変位Xendは、実験値又は経験値である。
続いてステップS8において、目標ヨーモーメントを設定する。
本実施形態の車線逸脱防止制御では、車線逸脱回避完了までに車線逸脱防止制御の処理ルーチン(該図2の処理ルーチン)を複数回実行することを前提としており、すなわち、ヨーモーメント(具体的には、目標ヨーモーメントMs)を車両に連続的に逐次付与することで、車両の車線逸脱を回避することを前提としており、このようなことから、制御開始から制御終了までに実施する一連の処理ルーチンにより、ヨーモーメント(制御量)は、徐々に増加し、その後、徐々に減少するようになっている。
このステップS8では、このようなヨーモーメントの出力形態にすることを前提として、前記ステップS5で算出した基準ヨーモーメントMs0に対するリミッタ処理をして目標ヨーモーメントMsを算出している。このようなことから、先ず、リミッタ処理するためのリミッタを既定値として設定する。
図6は、基準ヨーモーメントMs0についての経時変化を示す。
図6に示すように、基準ヨーモーメントMs0の増加側(制御始期又は制御前半の値)の増加割合を制限するリミッタとして増加側変化量リミッタLupを設定し、基準ヨーモーメントMs0の最大値(制御中盤の値)を制限するリミッタとして最大値リミッタLmaxを設定し、基準ヨーモーメントMs0の減少側(制御終期又は制御後半の値)の減少割合を制限するリミッタとして減少側変化量リミッタLdownを設定する。
ここで、増加側変化量リミッタLup及び減少側変化量リミッタLdownは、該車線
逸脱防止制御の1回の処理ルーチン時間内の変化量相当になる。また、増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax、減少側変化量リミッタLdownは、経験値や実験値等に基づいて、車両が走行車線から逸脱回避するのに最低限必要なヨーモーメントをスムーズに変化させるものとして決定される。
以上のような増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownを既定値として設定し、その設定した増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownにより制限した基準ヨーモーメントMs0を目標ヨーモーメントMsとして算出する。
図7は、これらリミッタLup、Lmax、Ldownで基準ヨーモーメントMs0を制限して得た結果、すなわち目標ヨーモーメントMsを示す。
なお、増加側変化量リミッタLupが小さくなると、目標ヨーモーメントMsの増加側の傾き(増加割合)は小さくなり、減少側変化量リミッタLdownが小さくなると、目標ヨーモーメントMsの減少側の傾き(減少割合)は小さくなる。
続いてステップS9において、最終的な目標ヨーモーメントを決定(目標ヨーモーメントを補償)する。
先ず、ブレーキ装置のパッドμが理想的な状態であれば(モデル通りであれば)、ブレーキ装置のアクチュエータの応答遅れ(1次遅れ系として近似)を考慮すると、目標ヨーモーメントMsa(前記ステップS8で算出した目標ヨーモーメントMs)に対して、実際に出力される実ヨーモーメントMsa´は下記(6)式により示される。
Msa´=t/(t+s)・Msa ・・・(6)
一方、減速度ΔV及び駆動力等を基に推定可能な、車両に実際に発生している実ヨーモーメントMsbは、下記(7)式及び(8)式により得られる。
Msb=KMsb・M・Tred/2 ・・・(7)
Msb=ΔV−(RF(V)+WFet(Trq,Gear,Trm)+SF(Slunt))/M ・・・(8)
ここで、RF(V)は、車速Vが変数となる値、例えば走行抵抗等を示す値であり、WFet(Trq,Gear)は、エンジン出力トルク(エンジン生トルク)Trq、デフギア比Gear及びトランスミッション比Trmを変数とした、エンジンにより発生する推定駆動力であり、SF(Slunt)は、勾配角度Sluntが変数となる力(車両に作用する力)であり、Mは、車両重量である。
図8は、車速VとRF(V)との関係の一例を示す。
図8に示すように、車速Vとともに、RF(V)も増加する。このような関係を基に、車速Vに対応するRF(V)を算出する。
また、WFet(Trq,Gear,Trm)については、次のように算出する。
先ず、エンジン回転数に対応するトルク値を算出して、その算出したトルク値に、スロットル開度に応じた補正係数を掛けることで、エンジン出力トルクTrqを算出する。
図9は、エンジン回転数とトルク値との関係の一例を示す。図9に示すように、エンジン回転数とともに、トルク値も増加する。また、図10は、スロットル開度と補正係数との関係の一例を示す。図10に示すように、スロットル開度とともに補正係数も増加するが、スロットル開度が大きい領域では、補正係数の増加割合は減少する。
以上のような図9及び図10に示すような関係を基に、エンジン回転数に対応するトルク値を算出するとともに、スロットル開度に対応する補正係数を算出し、その算出したトルク値に補正係数を掛けることで、エンジン出力トルクTrq(=トルク値×補正係数)を算出する。
なお、エンジン回転数とスロットル開度とエンジン出力トルクTrqとの関係を示す3次元マップにより、エンジン回転数とスロットル開度との関係から、エンジン出力トルクTrqを算出することもできる。
続いて、エンジン出力トルクTrqに対して、デフギア比Gear及びトランスミッション比Trmを掛けることで、車軸トルクpm_axle_force(=Trq×Gear×Trm)を算出する。
最後に、そのように算出した車軸トルクpm_axle_forceを用いた下記(9)式により、WFet(Trq,Gear,Trm)を算出する。
WFet(Trq,Gear,Trm)=pm_axle_force/pm_tire_force/pm_weight ・・・(9)
ここで、pm_tire_forceはタイヤ半径であり、pm_weightは車重である。
以上のようにして、WFet(Trq,Gear,Trm)を算出する。
また、SF(Slunt)については、車重Wに、角度を勾配角度Sluntにより算出されるsin(Slunt)を掛けて算出する(SF(Slunt)=W×sin(Slunt))。
そして、ヨーモーメントの補償量Mscは、前述のように算出した実ヨーモーメントMsa´((6)式参照)及びMsb((7)式参照)を用いて、下記(10)式により算出される。
Msc=Msa´−Msb ・・・(10)
このように、補償量Mscは、実ヨーモーメントMsbといった実際の車両状態を示す値を基に算出される。
さらに、前記ステップS8で算出した目標ヨーモーメントMs及び前記(10)式を用いて、下記(11)式により、最終的な目標ヨーモーメントMs(左辺)を決定する。
Ms=Ms+Msc ・・・(11)
すなわち、前記ステップS8で算出した目標ヨーモーメントMsに補償量Mscを加算した値を、最終的な目標ヨーモーメントMsにしている。これにより、フィードバック制御により、補償量Mscで補償した目標ヨーモーメントMsを得ている。
例えば、前記ステップS8で算出した目標ヨーモーメントMsa(Ms)、実ヨーモーメントMsa´及びMsb並びに補償量Mscの関係は、図11に示すようになる。
続いてステップS10において、ヨーモーメントの補償量Mscのばらつき度合いを算出(推定)する。
前記(10)式に示したように、ヨーモーメントの補償量Mscを実ヨーモーメントMsbを用いて得ており、この実ヨーモーメントMsbは、前記(7)式及び(8)式により得ている。前記(8)式に示すように、実ヨーモーメントMsbは、走行抵抗等を示すRF(V)及び推定駆動力を示すWFet(Trq,Gear,Trm)を変数としている。以上より、ヨーモーメントの補償量Mscは、走行抵抗等を示す要素RF(V)及び推定駆動力を示す要素WFet(Trq,Gear,Trm)の影響を受けることがわかる。
そして、走行抵抗等を示す要素RF(V)及び推定駆動力を示す要素WFet(Trq,Gear,Trm)は、主に外的要因によりばらつく。ここで、外的要因としては、走行抵抗の変化が非線形となる状況、車両の横加速度が大きいこと、操舵角が大きいこと、ヨーレイトが大きいこと、走行路の曲率が大きいこと及びヨージャークが大きいこと(所定値以上になっていること)等が挙げられる。
このように、走行抵抗等を示す要素RF(V)及び推定駆動力を示す要素WFet(T
rq,Gear,Trm)、すなわち、ヨーモーメントの補償量Mscは、主に外的要因によりばらつく。
図12は、横加速度、操舵角、ヨーレイト及び走行路の曲率とばらつき度合いとの関係の一例を示す。
図12に示すように、横加速度、操舵角、ヨーレイト又は走行路の曲率が小さい領域でばらつき度合いは低くなり、横加速度、操舵角、ヨーレイト又は走行路の曲率がある値になると、これら横加速度、操舵角、ヨーレイト又は走行路の曲率とともにばらつき度合いも高くなり、その後ある横加速度、操舵角、ヨーレイト又は走行路の曲率に達すると、ばらつき度合いは、ある高い値で一定値となる。
また、推定駆動力を示す要素WFet(Trq,Gear,Trm)をばらつかせる外的要因として、車室外の外気温がある。例えば、外気温が所定の温度範囲(例えば4℃〜30℃)以外の場合、又は走行高度が所定の高度以上の場合、ばらつき度合いが高くなる。なお、温度センサ等で外気温を検出し、ナビゲーションシステムの情報から走行高度を得る。
図13は、走行高度とばらつき度合いとの関係の一例を示す。
図13に示すように、走行高度が所定の高度以上の場合、ばらつき度合いが高くなる。
続いてステップS11において、前記ステップS10で検出したばらつき度合いに応じて補償量Mscを制限する。具体的には、ばらつき度合いに応じて変化する上限値で、補償量Mscの最大値を制限する。
図14は、ばらつき度合いと補償量Mscの最大値(上限値)との関係の一例示す。
図14に示すように、ばらつき度合いが低い領域で最大値は大きい値になり、ばらつき度合いがある値になると、ばらつき度合いが高くなるほど、最大値は小さくなり、その後あるばらつき度合いに達すると、最大値は、ある小さい値で一定値となる。
又は、下記(12)式によりヨーモーメントの補償量Mscの最大値を制限する。
Msc=Msc・KMsc ・・・(12)
ここで、KMscは、ばらつき度合いが大きくなるほど、小さくなるゲインである(KMsc≦1)。
図15は、ばらつき度合いとゲインKMscとの関係の一例示す。
図15に示すように、ばらつき度合いが低い領域でゲインKMscは大きい値になり、ばらつき度合いがある値になると、ばらつき度合いが高くなるほど、ゲインKMscは小さくなり、その後あるばらつき度合いに達すると、ゲインKMscは、ある小さい値で一定値となる。
又は、前記ステップS8で目標ヨーモーメントMsを設定したのと同様な方法により、ヨーモーメントの補償量Mscを制限することもできる。
ここで、その制限方法を図16及び図17を用いて説明する。
前記(10)式によりヨーモーメントの補償量Mscが図16に示すように変化する値として得られている場合、図17に示すように、ヨーモーメントの補償量Mscの増加側(制御始期又は制御前半の値)の増加割合を制限するリミッタとして設定した増加側変化量リミッタLupMsc、ヨーモーメントの補償量Mscの最大値(制御中盤の値)を制限するリミッタとして設定した最大値リミッタLmaxMsc、及びヨーモーメントの補償量Mscの減少側(制御終期又は制御後半の値)の減少割合を制限するリミッタとして設定した減少側変化量リミッタLdownMscにより、ヨーモーメントの補償量Mscを制限する。
続いてステップS12において、前記逸脱判断フラグFoutがONの場合、車線逸脱回避のための警報として、音出力又は表示出力をする。
なお、逸脱判断フラグFoutがONの場合、車線逸脱回避制御として自車両へのヨーモーメント付与を開始するから、この自車両へのヨーモーメント付与と同時に当該警報出力がされる。しかし、警報の出力タイミングは、これに限定されるものではなく、例えば、前記ヨーモーメント付与の開始タイミングよりも早くしても良い。
続いてステップS13において、各車輪の目標制動液圧を算出する。具体的には次のように算出する。
逸脱判断フラグFoutがOFFの場合、すなわち、目標ヨーモーメントMsが0の場合(車線逸脱防止制御を実施しない場合)、下記(13)式及び(14)式に示すように、各車輪の目標制動液圧Psi(i=fl,fr,rl,rr)を制動液圧Pmf,Pmrにする。
Psfl=Psfr=Pmf ・・・(13)
Psrl=Psrr=Pmr ・・・(14)
ここで、Pmfは前輪用の制動液圧である。また、Pmrは後輪用の制動液圧であり、前後配分を考慮して前輪用の制動液圧Pmfに基づいて算出した値になる。例えば、運転者がブレーキ操作をしていれば、制動液圧Pmf,Pmrはそのブレーキ操作の操作量(マスタシリンダ液圧Pm)に応じた値になる。
一方、逸脱判断フラグFoutがONの場合、すなわち、目標ヨーモーメントMsの絶対値|Ms|が0よりも大きい場合(車線逸脱傾向があるとの判定結果を得た場合)、前記ステップS8で設定した目標ヨーモーメントMs及び前記ステップS9で算出した補償量Msc(具体的にはステップS10で制限した補償量Msc)に基づいて、前輪目標制動液圧差ΔPsf及び後輪目標制動液圧差ΔPsrを算出する。具体的には、下記(15)式及び(16)式により目標制動液圧差ΔPsf,ΔPsrを算出する。
ΔPsf=2・Kbf・(Ms+Msc)・FRratio)/T ・・・(15)
ΔPsr=2・Kbr・((Ms+Msc)・(1−FRratio))/T ・・・(16)
ここで、前後輪液圧配分比FRratioは、実験値又は経験値等により設定される前後配分値である。また、Tはトレッドを示す。なお、このトレッドTについては、便宜上前後で同じ値にする。また、Kbf,Kbrは、制動力を制動液圧に換算する場合の前輪及び後輪についての換算係数であり、ブレーキ諸元により定まる。この目標制動液圧差ΔPsr,ΔPsrは、目標ヨーモーメントMsの大きさに応じて各車輪に与える制動力の配分を決定する値であり、前後左右輪で制動力差を発生させるための値になる。
そして、算出した目標制動液圧差ΔPsf,ΔPsrを用いて、最終的な各車輪の目標制動液圧Psi(i=fl,fr,rl,rr)を算出する。具体的には、逸脱判断フラグFoutがONで、かつ逸脱方向DoutがLEFTの場合、すなわち左側の白線に対して車線逸脱傾向がある場合、下記(17)式により各車輪の目標制動液圧Psi(i=fl,fr,rl,rr)を算出する。
Psfl=Pmf
Psfr=Pmf+ΔPsf
Psrl=Pmr
Psrr=Pmr+ΔPsr
・・・(17)
また、逸脱判断フラグFoutがONで、かつ逸脱方向DoutがRIGHTの場合、
すなわち右側の白線に対して車線逸脱傾向がある場合、下記(18)式により各車輪の目標制動液圧Psi(i=fl,fr,rl,rr)を算出する。
Psfl=Pmf+ΔPsf
Psfr=Pmf
Psrl=Pmr+ΔPsr
Psrr=Pmr
・・・(18)
この(17)式及び(18)式によれば、車線逸脱回避側の車輪の制動力が大きくなるように、左右輪の制動力差が発生する。
また、ここでは、(17)式及び(18)式が示すように、運転者によるブレーキ操作、すなわち制動液圧Pmf,Pmrを考慮して各車輪の目標制動液圧Psi(i=fl,fr,rl,rr)を算出している。そして、制駆動力コントロールユニット8は、このようにして算出した各車輪の目標制動液圧Psi(i=fl,fr,rl,rr)を制動流体圧指令値として、制動流体圧制御部7に出力する。
(動作)
動作は次のようになる。
車両走行中、各種データを読み込むとともに(前記ステップS1)、車速V及びヨー角φfrontを算出する(前記ステップS2、ステップS3)。続いて、推定横変位(逸脱推定値)Xsを算出し(前記ステップS4)、その算出した推定横変位Xsに基づいて車線逸脱傾向の判定(逸脱判断フラグFoutの設定)を行うとともに、その車線逸脱傾向の判定結果(逸脱判断フラグFout)を、運転者の車線変更の意思に基づいて修正する(前記ステップS6)。
一方、基準ヨーモーメントMs0を算出し(前記ステップS5)、その算出した基準ヨーモーメントMs0をリミッタ処理して目標ヨーモーメントMsを得て、さらに、補償を行うことで最終的な目標ヨーモーメントMs(=Ms+Msc)を算出する(前記ステップS8、ステップS9)。このとき、補償に用いる補償量Mscのばらつき度合いを算出するとともに、そのばらつき度合いに応じて補償量Mscを制限する(前記ステップS10、ステップS11)。
そして、車線逸脱傾向の判定結果に基づいて、警報出力を行うとともに(前記ステップS12)、目標ヨーモーメントMs(=Ms+Msc)に基づいて各車輪の目標制動液圧Psi(i=fl,fr,rl,rr)を算出し、その算出した各車輪の目標制動液圧Psi(i=fl,fr,rl,rr)を制動流体圧制御部7に出力する(前記ステップS12)。これにより、車両の車線逸脱傾向に応じて車両にヨーモーメントが付与される。このとき、ヨーレイトは、フィードバック制御によりパッドμの変化等が補償された値になっている。そして、ヨーモーメント出力終了タイミングになると(|Xfront|≧Xend)、車両へのヨーモーメントの付与が終了し、車線逸脱防止制御が終了する(前記ステップS7)。
(作用及び効果)
作用及び効果は次のようになる。
前述のように、補償を行うことで最終的な目標ヨーモーメントMs(=Ms+Msc)を算出しており、その補償に用いる補償量Mscについては、そのばらつき度合いに応じて制限している。具体的には、ばらつき度合いが高くなるほど、補償量Mscの最大値を小さくしている。又は、ばらつき度合いが高くなるほど、ゲインを小さくして、補償量Mscの変動を抑制している(結果的に、補償量Mscが大きくなるのを抑制している)。
図18は、補償量Mscを補正(制限)していない場合のヨーモーメント(特にMsc(具体的にはMs+Msc)に着目)の変化を示す(従来例)。図19及び図20は、本発明を適用した結果であり、補償量Mscのばらつき度合いに応じて補償量Mscを制限した場合のヨーモーメントの変化を示す。具体的には、図19は、補償量Mscのばらつき度合いに応じて補償量Mscの最大値を制限した場合のヨーモーメント(特にMsc(具体的にはMs+Msc)に着目)の変化を示す。また、図20は、補償量Mscのばらつき度合いに応じてゲインを小さくして、補償量Mscを制限した場合のヨーモーメント(特にMsc(具体的にはMs+Msc)に着目)の変化を示す。
図18と比較してもわかるように、図19及び図20の結果から、補償量Mscのばらつき度合いに応じて補償量Mscを制限することで、最終的に算出される目標ヨーモーメントMs(=Ms+Msc)が大きくなるのが制限される。
これにより、車両状態に応じて補償量Mscがばらつくことがあっても、ヨーモーメントの不足量となる補償量Mscが過大になってしまうのを防止でき、これにより、ヨーモーメントによる車両の押さえ感が円滑でなくなってしまうようなことを防止し、車線逸脱防止制御が運転者に違和感を与えてしまうのを防止できる。
また、前述のように、車両の横加速度、操舵角、ヨーレイト、走行路の曲率、ヨージャーク、走行高度及び外気温度のうちの少なくとも一の値に基づいて、補償量Mscのばらつき度合いを推定している。補償量Mscの算出に用いている、走行抵抗等を示す要素RF(V)及び推定駆動力を示す要素WFet(Trq,Gear,Trm)が、車両の横加速度、操舵角、ヨーレイト、走行路の曲率、ヨージャーク、走行高度又は外気温度の影響を受け易いので、車両の横加速度、操舵角、ヨーレイト、走行路の曲率、ヨージャーク、走行高度又は外気温度を用いることで、補償量Mscのばらつき度合いを適切に推定することができ、補償量Mscが過大になってしまうのを的確に防止できる。
なお、前記実施形態の説明において、制駆動力コントロールユニット8のステップS6の処理は、走行車線に対する車両の逸脱傾向を判定する車線逸脱傾向判定手段を実現しており、制駆動力コントロールユニット8のステップS5及びステップS8の処理は、前記車線逸脱傾向判定手段が逸脱傾向が高いと判定した場合、車線逸脱防止制御として車両に付与するヨーモーメントを該逸脱傾向の度合いに応じて算出するヨーモーメント算出手段を実現しており、制駆動力コントロールユニット8のステップS9の処理は、車両状態を基に、前記ヨーモーメント算出手段が算出したヨーモーメントを補償する補償値を算出する補償値算出手段を実現しており、制駆動力コントロールユニット8のステップS13の処理は、前記補償値算出手段が算出した補償値により補償されたヨーモーメントが車両に付与されるように車線逸脱防止制御を行う制御手段とを実現しており、制駆動力コントロールユニット8のステップS10の処理は、前記補償値算出手段が算出する補償値のばらつき度合いを推定するばらつき度合い推定手段を実現しており、制駆動力コントロールユニット8のステップS11の処理は、前記ばらつき度合い推定手段が推定するばらつき度合いが高くなるほど、前記補償値算出手段が算出する補償値の制限をする度合いを高くする制限手段を実現している。
(第2の実施形態)
次に第2の実施形態を説明する。
(構成)
第2の実施形態は、前記第1の実施形態と同様に、本発明に係る車線逸脱防止装置を搭載した後輪駆動車両である。
第2の実施形態では、ヨーモーメントの補償量Mscを制限していることに対応して、車線逸脱防止制御の終了タイミング(車線逸脱防止制御の制御動作時間)を変化させてい
る。例えば、第2の実施形態では、制駆動力コントロールユニット8で行う演算処理の処理手順について、前記図2に示す処理手順と同じであり、前記第1の実施形態と同様な処理手順になるが、前記ステップS11に続くステップS21において、車線逸脱防止制御の終了タイミングを変更する。
図21は、第2の実施形態における制駆動力コントロールユニット8の処理手順を示す。
図21に示すように、ステップS11に続くステップS21において、車線逸脱防止制御の終了タイミングを変更する。
前記ステップS11では、前記第1の実施形態のように、上限値、ゲイン又はリミッタLupMsc、LmaxMsc及びLdownMscを用いて、ヨーモーメントの補償量Mscを制限している。このように、上限値、ゲイン又はリミッタLupMsc、LmaxMsc及びLdownMsc(特にLupMsc、LmaxMsc)を用いてヨーモーメントの補償量Mscを制限することで、該ヨーモーメントの補償量Mscは、本来のヨーモーメントの補償量Msc(前記(10)式で算出の値)よりも小さくなる。
これに対応して、先ず、前記ステップS11で制限をかけたことにより減少させた量の積分値(カット積分値)を算出する。
続いて、ステップS21において、その算出した積分値に応じて車線逸脱防止制御の終了タイミング、すなわち制御終了判定用横変位Xendを変更する。
図22は、積分値と制御終了判定用横変位Xendとの関係の一例を示す。
図22に示すように、積分値が小さい領域で制御終了判定用横変位Xendは小さい値(通常用いる値)になり、積分値がある値になると、積分値とともに制御終了判定用横変位Xendも増加し、その後ある積分値に達すると、制御終了判定用横変位Xendは、ある大きい値で一定値となる。
このように、積分値が大きくなるほど、制御終了判定用横変位Xendを大きくしており、これにより、積分値が大きくなるほど、車線逸脱防止制御の終了タイミングが遅くなる方向に変更される。
(動作、作用及び効果)
動作、作用及び効果は次のようになる。
特に第2の実施形態では、目標ヨーモーメントMsを補償する補償量Mscを、補償量Mscのばらつき度合いに応じて制限しているところ、その制限により減少させた量の積分値を算出し、その算出した積分値に応じて車線逸脱防止制御の終了タイミングを変更している。具体的には、積分値が大きくなるほど、すなわち補償量Mscの制限度合いが高くなるほど、車線逸脱防止制御の終了タイミングを遅くしている。
図23は、目標ヨーモーメントMsの変化を示す。同図において、実線は、第2の実施形態により得られる結果、すなわち、補償量Mscを制限するとともに、車線逸脱防止制御の終了タイミングを遅くしている場合の目標ヨーモーメントMsの変化を示し、点線は、補償量Mscを制限していない場合の目標ヨーモーメントMsの変化を示す。また、一点鎖線は、通常の車線逸脱防止制御の終了タイミングとした場合の目標ヨーモーメントMsの変化を示す。
図23に示すように、補償量Mscを制限して減少させた量の積分値に応じた制御量が補填されるように、車線逸脱防止制御の終了タイミングを遅らせている。
これにより、前記第1の実施形態における効果、すなわち、ヨーモーメントによる車両の押さえ感が円滑でなくなってしまうようなことを防止し、車線逸脱防止制御が運転者に違和感を与えてしまうのを防止するといった効果を維持しつつも、車線逸脱防止制御の終
了タイミングを延期することで、所定の制御量(ヨーモーメントの積分値)を確保して、車両の逸脱を確実に防止できるようにしている。
なお、前記第2の実施形態を次のような構成により実現することもできる。
すなわち、前記第2の実施形態では、制御終了判定用横変位Xendを変化させることで、車線逸脱防止制御の終了タイミングを遅らせている。しかし、これに限定されるものではない。すなわち、積分値が大きくなるほど、車線逸脱防止制御の制御範囲ls_w_LMT(=Xend−X)を広くすることもできる。又は、車線逸脱防止制御の終了タイミングを、車線逸脱防止制御の制御開始からの制御時間で判定するようにして、積分値が大きくなるほど、該制御時間を長くする。又は、車線逸脱防止制御の終了タイミングを、走行車線に対する車両のヨー角が所定のヨー角(例えば0°)になったか否かで判定するようにして、積分値が大きくなるほど、該所定のヨー角を大きくする。又は、車線逸脱防止制御の終了タイミングを、走行車線に対する車両のヨー角が所定のヨー角(例えば0°)になり、かつその後所定時間が経過したか否で判定するようにして、積分値が大きくなるほど、該所定時間を長くする。
(第3の実施形態)
次に第3の実施形態を説明する。
(構成)
第3の実施形態は、前記第1の実施形態等と同様に、本発明に係る車線逸脱防止装置を搭載した後輪駆動車両である。
第3の実施形態では、補償量Mscをオフセット補正している。例えば、第3の実施形態では、制駆動力コントロールユニット8で行う演算処理の処理手順について、前記図2に示す処理手順と同じであり、前記第1の実施形態と同様な処理手順になるが、前記ステップS9に続くステップS31において、補償量Mscをオフセット補正する。
図24は、第3の実施形態における制駆動力コントロールユニット8の処理手順を示す。
図24に示すように、ステップS9に続くステップS31において、補償量Mscをオフセット補正する。
前述のように、補償量Mscを実ヨーモーメントMsbを用いて得ており(前記(10)式参照)、実ヨーモーメントMsbについては、前記(7)式により得ている。そして、実ヨーモーメントMsbは、KMsbを用いて算出されるものであり(前記(8)式参照)、車線逸脱防止制御を動作させていない場合(車線逸脱防止制御動作前)には、零になる。
このような関係を基に、車線逸脱防止制御動作前に、KMsbを用いて算出した実ヨーモーメントMsbが零以外のある値Msboffを示すような場合には、車線逸脱防止制御動作後に、実ヨーモーメントMsbからその値Msboffを減算することで、補償量Mscのオフセット補正をする。
又は、前述のように、実ヨーモーメントMsbは、車線逸脱防止制御を動作させていない場合(車線逸脱防止制御動作前)には零にならなければならない、すなわち、前記(8)式によれば、減速度ΔVと値[(RF(V)+WFet(Trq,Gear,Trm)+SF(Slunt))/M]とは等価にならなければならないので、車線逸脱防止制御動作前に、値[(RF(V)+WFet(Trq,Gear,Trm)+SF(Slunt))/M]が減速度ΔVと異なる場合には、その差分(ΔV−(RF(V)+WFet(Trq,Gear,Trm)+SF(Slunt))/M)を、車線逸脱防止制御動作後に、値[(RF(V)+WFet(Trq,Gear,Trm)+SF(Slunt))/M]又はKMsbから減算することで、補償量Mscのオフセット補正をする。
なお、以上の処理は、車線逸脱防止制御動作前であっても、KMsbや実ヨーモーメントMsbを逐次算出していることが前提となる。
(動作、作用及び効果)
動作、作用及び効果は次のようになる。
特に第3の実施形態では、車線逸脱防止制御動作前の値を基に、補償量Mscのオフセット補正をしている。
図25はヨーモーメントの変化を示す。
図25に示すように、目標ヨーモーメントMsa等が算出されていない車線逸脱防止制御前に、補償量Mscの算出に用いる実ヨーモーメントMsbをみた場合に、実ヨーモーメントMsbが零以外のある値を示す場合がある。このような場合には、車線逸脱防止制御動作前に、KMsbを用いて算出した実ヨーモーメントMsbである値Msboffを、車線逸脱防止制御動作後に、実ヨーモーメントMsbから減算して、補償量Mscのオフセット補正をする。
これにより、補償量Mscが過大になってしまうのを防止でき、ヨーモーメントによる車両の押さえ感が円滑でなくなってしまうようなことを防止し、車線逸脱防止制御が運転者に違和感を与えてしまうのを防止することができる。
なお、横加速度、操舵角、ヨーレイト及び走行路の曲率等から求められるばらつき度合い(前記図12等)が所定値以下である場合の値Msboffを用いることで、補償量Mscのオフセット補正をすることもできる。すなわち、ばらつき度合いが所定値以下である場合にのみ、補償量Mscのオフセット補正を実現する値Msboffを更新する(図25参照)。
なお、前記実施形態を次のような構成により実現することもできる。
すなわち、前記実施形態では、走行抵抗等や推定駆動力、詳しくは横加速度、操舵角、ヨーレイト及び走行路の曲率等に基づいてばらつき度合いを算出している。しかし、これに限定されるものではない。例えば、パワーステアリングの動作状態に基づいてばらつき度合いを算出することもできる。パワーステアリングシステムでは、操舵に応じて油圧パワステポンプを駆動しており、この結果、油圧パワステポンプの駆動ロスが、ヨーモーメントに影響を及ぼすものとなるので、パワーステアリングの動作状態に応じて補償量Mscのばらつき度合いを算出することもできる。
また、車両がカーブ走行する場合には、タイヤの運動そのものに非線形な挙動が発生しやすい状況になり、さらには、車重や空気圧の状況、サスペンション挙動によってはタイヤ設置状況が、そのようなタイヤの運動を左右するので、カーブ走行状態並びに車重、空気圧及びタイヤ設置の状態に基づいて、ばらつき度合いを算出することもできる。
また、ばらつき度合いと、該ばらつき度合いに応じて変更する値、例えばゲインKMscとの関係におけるヒステリシスを考慮して、補償量Mscの制限(補正)を実施するようにすることもできる。例えば、図26に示すように、本来であれば、ばらつき度合いに応じてゲインKMscを変更しなければならない場合(減少させる場合)でも、ゲインKMscが所定値以上にならないと、ゲインKMscを変更しないようにする。
本発明の第1の実施形態であり、本発明を適用した車線逸脱防止装置を搭載した車両の構成を示す概略構成図である。 前記車線逸脱防止装置の制駆動力コントロールユニットの処理内容を示すフローチャートである。 車線幅Lや横変位Xを説明する図である。 自車速VとゲインK2との関係を示す特性図である。 横変位Xfrontと制御終了判定用横変位Xendとの関係を示す特性図である。 基準ヨーモーメントMs0の経時変化を示す特性図である。 リミッタ処理により得た目標ヨーモーメントMsの経時変化を示す特性図である。 車速VとRF(V)との関係を示す特性図である。 エンジン回転数とトルク値との関係を示す特性図である。 スロットル開度と補正係数との関係を示す特性図である。 目標ヨーモーメントMsa(Ms)、実ヨーモーメントMsa´及びMsb並びに補償量Mscの関係を示す特性図である。 横加速度、操舵角、ヨーレイト及び走行路の曲率とばらつき度合いとの関係を示す特性図である。 走行高度とばらつき度合いとの関係を示す特性図である。 ばらつき度合いと補償量Mscの最大値(上限値)との関係を示す特性図である。 ばらつき度合いとゲインKMscとの関係を示す特性図である。 補償量Mscの経時変化を示す特性図である。 リミッタ処理により得た補償量Mscの経時変化を示す特性図である。 補償量Mscを補正していない場合のヨーモーメントの変化を示す特性図である。 補償量Mscの最大値を制限した場合のヨーモーメントの変化を示す特性図である。 ゲインを小さくして、補償量Mscを制限した場合のヨーモーメントの変化を示す特性図である。 本発明の第2の実施形態における制駆動力コントロールユニットの処理内容を示すフローチャートである。 積分値と制御終了判定用横変位Xendとの関係を示す特性図である。 車線逸脱防止制御の終了タイミングを遅らせた場合のヨーモーメントの変化を示す特性図である。 本発明の第3の実施形態における制駆動力コントロールユニットの処理内容を示すフローチャートである。 補償量Mscのオフセット補正することの説明に使用したヨーモーメントの変化を示す特性図である。 ばらつき度合いとゲインKMscとの関係におけるヒステリシスを考慮して、該ゲインKMscを変更することの説明に使用した特性図である。
符号の説明
6FL〜6RR ホイールシリンダ、7 制動流体圧制御部、8 制駆動力コントロールユニット、9 エンジン、12 駆動トルクコントロールユニット、13 撮像部(フロントカメラ)、14 ナビゲーション装置、16 レーダ、17 マスタシリンダ圧センサ、18 アクセル開度センサ、19 操舵角センサ、22FL〜22RR 車輪速度センサ

Claims (9)

  1. 走行車線に対する車両の逸脱傾向を判定する車線逸脱傾向判定手段と、
    前記車線逸脱傾向判定手段が逸脱傾向が高いと判定した場合、車線逸脱防止制御として車両に付与するヨーモーメントを該逸脱傾向の度合いに応じて算出するヨーモーメント算出手段と、
    車両状態を基に、前記ヨーモーメント算出手段が算出したヨーモーメントを補償する補償値を算出する補償値算出手段と、
    前記補償値算出手段が算出した補償値により補償されたヨーモーメントが車両に付与されるように車線逸脱防止制御を行う制御手段と、
    前記補償値算出手段が算出する補償値のばらつき度合いを推定するばらつき度合い推定手段と、
    前記ばらつき度合い推定手段が推定するばらつき度合いが高くなるほど、前記補償値算出手段が算出する補償値の制限をする度合いを高くする制限手段と、
    を備えることを特徴とする車線逸脱防止装置。
  2. 前記制御手段は、前記制限手段による補償量の制限度合いが高くなるほど、車両へのヨーモーメントの付与時間を長くすることを特徴とする請求項1に記載の車線逸脱防止装置。
  3. 前記制限手段は、前記補償値の上限値を制限することを特徴とする請求項1又は2に記載の車線逸脱防止装置。
  4. 前記制限手段は、前記補償値のゲインを小さくすることで、前記補償値の制限をすることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の車線逸脱防止装置。
  5. 前記制限手段は、前記補償値の変化割合を制限することを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の車線逸脱防止装置。
  6. 前記車線逸脱防止制御の動作前に得たオフセット用の値に基づいて、車線逸脱防止制御の動作中の前記補償値をオフセット補正するオフセット補正手段を備えることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の車線逸脱防止装置。
  7. 発明者原稿の実施例
    前記車線逸脱防止制御の動作前に前記補償値算出手段が算出する補償値のばらつき度合いが所定のしきい値以下の場合に、前記オフセット用の値を取得することを特徴とする請求項6に記載の車線逸脱防止装置。
  8. 前記ばらつき度合い推定手段は、車両の走行状態及び車両がおかれている外部環境の状態のうちの少なくとも一方に基づいて、補償値のばらつき度合いを推定することを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の車線逸脱防止装置。
  9. 前記ばらつき度合い推定手段は、車両の横加速度、操舵角、ヨーレイト、走行路の曲率、ヨージャーク、走行高度及び外気温度のうちの少なくとも一の値に基づいて、補償値のばらつき度合いを推定することを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載の車線逸脱防止装置。
JP2007170716A 2007-06-28 2007-06-28 車線逸脱防止装置 Active JP4973338B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007170716A JP4973338B2 (ja) 2007-06-28 2007-06-28 車線逸脱防止装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007170716A JP4973338B2 (ja) 2007-06-28 2007-06-28 車線逸脱防止装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2009006878A true JP2009006878A (ja) 2009-01-15
JP2009006878A5 JP2009006878A5 (ja) 2009-12-10
JP4973338B2 JP4973338B2 (ja) 2012-07-11

Family

ID=40322416

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007170716A Active JP4973338B2 (ja) 2007-06-28 2007-06-28 車線逸脱防止装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4973338B2 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011079353A (ja) * 2009-10-02 2011-04-21 Fuji Heavy Ind Ltd 車両の路外逸脱防止制御装置
JP2012066732A (ja) * 2010-09-24 2012-04-05 Nissan Motor Co Ltd 車両制御装置
JP2018131102A (ja) * 2017-02-16 2018-08-23 トヨタ自動車株式会社 車両旋回制御装置
CN109017983A (zh) * 2017-06-09 2018-12-18 爱信精机株式会社 行驶辅助系统
JP2019162917A (ja) * 2018-03-19 2019-09-26 トヨタ自動車株式会社 車両安定制御装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004243783A (ja) * 2002-11-20 2004-09-02 Nissan Motor Co Ltd 車線逸脱防止装置
JP2007030851A (ja) * 2005-07-29 2007-02-08 Nissan Motor Co Ltd 車線逸脱防止装置
JP2007099124A (ja) * 2005-10-05 2007-04-19 Nissan Motor Co Ltd 車線逸脱防止装置及びその方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004243783A (ja) * 2002-11-20 2004-09-02 Nissan Motor Co Ltd 車線逸脱防止装置
JP2007030851A (ja) * 2005-07-29 2007-02-08 Nissan Motor Co Ltd 車線逸脱防止装置
JP2007099124A (ja) * 2005-10-05 2007-04-19 Nissan Motor Co Ltd 車線逸脱防止装置及びその方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011079353A (ja) * 2009-10-02 2011-04-21 Fuji Heavy Ind Ltd 車両の路外逸脱防止制御装置
JP2012066732A (ja) * 2010-09-24 2012-04-05 Nissan Motor Co Ltd 車両制御装置
JP2018131102A (ja) * 2017-02-16 2018-08-23 トヨタ自動車株式会社 車両旋回制御装置
CN109017983A (zh) * 2017-06-09 2018-12-18 爱信精机株式会社 行驶辅助系统
JP2019162917A (ja) * 2018-03-19 2019-09-26 トヨタ自動車株式会社 車両安定制御装置
CN110281911A (zh) * 2018-03-19 2019-09-27 丰田自动车株式会社 车辆稳定控制装置
CN110281911B (zh) * 2018-03-19 2022-05-13 丰田自动车株式会社 车辆稳定控制装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP4973338B2 (ja) 2012-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4748122B2 (ja) 車線逸脱防止装置
JP4577013B2 (ja) 車線逸脱防止装置
JP4650362B2 (ja) 車線逸脱防止装置
JP3823924B2 (ja) 車両挙動制御装置
JP4835309B2 (ja) 車線逸脱防止装置
US7881848B2 (en) Lane departure prevention apparatus and method
JP4747935B2 (ja) 車線逸脱防止装置
US8090516B2 (en) Lane deviation prevention device and method
JP5061514B2 (ja) 車線逸脱防止装置
KR20060074855A (ko) 차선 일탈 방지 장치
JP5256907B2 (ja) 車線逸脱防止装置及びその方法
JP2009035214A (ja) 車両挙動制御装置及びその方法
JP4973338B2 (ja) 車線逸脱防止装置
JP5181744B2 (ja) 車線逸脱防止装置及びその方法
JP2006182129A (ja) 車線逸脱防止装置
JP4900082B2 (ja) 車線逸脱防止装置
JP5088266B2 (ja) 車線逸脱防止装置及び車線逸脱防止方法
JP4466365B2 (ja) 車線逸脱防止装置
JP4396236B2 (ja) 車線逸脱防止装置
JP4581680B2 (ja) 車線逸脱防止装置
JP2008044546A (ja) 車線逸脱防止装置
JP4581817B2 (ja) 車線逸脱防止装置
JP4600038B2 (ja) 車線逸脱防止方法及びその装置
JP3912323B2 (ja) 車線逸脱防止装置
JP5256934B2 (ja) 車線逸脱防止装置及びその方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091027

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100330

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20100917

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120313

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120326

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4973338

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150420

Year of fee payment: 3