JP2009154619A - 車両の操舵制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】操舵制御装置23は、スプリットμ路における制駆動状態の際、高μ側と推定された車輪側は、車両の安定性を保つべく、ヨーレート偏差Δγに基づき補正して制御する一方、低μ側と推定された車輪側は、タイヤグリップが制駆動力に最大限活用できるように、各輪の横力が略ゼロになるように(換言すれば、各輪のすべり角が略ゼロになるように)補正して制御する。
【選択図】図4
Description
図1〜図9は本発明の実施の一形態を示し、図1はステアバイワイヤ方式による操舵機構を備えた車両の構成図、図2は操舵制御プログラムのフローチャート、図3は操舵角補正量演算処理ルーチンのフローチャート、図4は制動時操舵補正量演算処理ルーチンのフローチャート、図5は加速時操舵補正量演算処理ルーチンのフローチャート、図6は制動時における左側高μ路−右側低μ路の操舵制御の説明図、図7は制動時における右側高μ路−左側低μ路の操舵制御の説明図、図8は駆動時における左側高μ路−右側低μ路の操舵制御の説明図、図9は駆動時における右側高μ路−左側低μ路の操舵制御の説明図である。
δflt=δbfl+Δδfl …(1)
δfrt=δbfr+Δδfr …(2)
δrlt=δbrl+Δδrl …(3)
δrrt=δbrr+Δδrr …(4)
そして、S105に進み、各車輪の目標操舵角δflt、δfrt、δrlt、δrrtから各車輪の操舵角δbfl、δbfr、δbrl、δbrrを減算して各車輪の操舵制御量Δfl、Δfr、Δrl、Δrrを演算し(以下、(5)〜(8)式)、各操舵アクチュエータ20fl,20fr,20rl,20rrに出力して、プログラムを抜ける。
Δfl=δflt−δfl …(5)
Δfr=δfrt−δfr …(6)
Δrl=δrlt−δrl …(7)
Δrr=δrrt−δrr …(8)
次に、上述のS103で実行される操舵角補正量演算処理ルーチンについて、図3のフローチャートで説明する。
まず、S201で、ブレーキスイッチ36がONか否か判定し、ONの場合は制動状態と判断してS202に進み、後述する制動時操舵補正量演算処理を実行して、各車輪の操舵角補正量Δδfl、Δδfr、Δδrl、Δδrrを演算する。
まず、S301では路面状態の判定処理が実行される。具体的には、左前輪のスリップ率λfl(=(ωfl−V)/ωfl:Vは4輪の平均車輪速)と、右前輪のスリップ率λfr(=(ωfr−V)/ωfr)との差を演算し、このスリップ率差の絶対値が、予め設定しておいた値を超える場合に、スリップ率の大きな車輪の側を低μ路側と判定する。尚、他に、車両がABS(Anti-lock Brake System)やトラクションコントロール装置を備えており、このABSやトラクションコントロール装置からの作動信号により左右それぞれの車輪の路面状態が判定できるのであれば、この信号を用いて路面状態の判定処理を行っても良い。
γt=(1/(1+T・s))・Gγδf(0)・(θH/n) …(9)
ここで、Tは時定数、sはラプラス演算子、Gγδf(0)はヨーレート定常ゲイン、nはステアリングギヤ比であり、時定数T、ヨーレート定常ゲインGγδf(0)は、例えば、以下の(10)、(11)式により演算される。
T=(m・Lf・V)/(2・L・CPr) …(10)
Gγδf(0)=1/(1+A0 ・V2)・V/L …(11)
ここで、mは車両質量、Lfは前軸と重心間の距離、Lはホイールベース、CPrはリア等価コーナリングパワーである。また、A0はスタビリティファクタであり、例えば、以下の(12)式により求められる。
A0 =(−m・(Lf・CPf −Lr・CPr ))
/(2・L2・CPf・CPr) …(12)
ここで、CPf はフロント等価コーナリングパワー、Lrは後軸と重心間の距離である。
Δγ=γt−γ …(13)
Δδfl=GBHf・Δγ …(14)
Δδrl=GBHr・Δγ …(15)
ここで、GBHf、GBHrは予め設定しておいたゲインである。
Δδfr=GBLf・Fyfr …(16)
Δδrr=GBLr・Fyrr …(17)
ここで、GBLf、GBLrは予め設定しておいたゲインである。
次いで、S309に進み、上述の(13)式によりヨーレート偏差Δγを演算し、S310に進んで、路面μが高いと判定された右前輪12frと右後輪12rrの操舵角補正量Δδfr、Δδrrを、以下の(18)、(19)式により設定する。
Δδfr=GBHf・Δγ …(18)
Δδrr=GBHr・Δγ …(19)
Δδfl=GBLf・Fyfl …(20)
Δδrl=GBLr・Fyrl …(21)
まず、S401では、前述のS301と同様に、路面状態の判定処理が実行される。
次いで、S404に進み、前述の(13)式によりヨーレート偏差Δγを演算する。
Δδfl=GAHf・Δγ …(22)
Δδrl=GAHr・Δγ …(23)
ここで、GAHf、GAHrは予め設定しておいたゲインである。
Δδfr=GALf・Fyfr …(24)
Δδrr=GALr・Fyrr …(25)
ここで、GALf、GALrは予め設定しておいたゲインである。
次いで、S409に進み、前述の(13)式によりヨーレート偏差Δγを演算し、S410に進んで、路面μが高いと判定された右前輪12frと右後輪12rrの操舵角補正量Δδfr、Δδrrを、以下の(26)、(27)式により設定する。
Δδfr=GAHf・Δγ …(26)
Δδrr=GAHr・Δγ …(27)
Δδfl=GALf・Fyfl …(28)
Δδrl=GALr・Fyrl …(29)
12fl,12fr,12rl,12rr 車輪
15 操舵装置(独立操舵手段)
23 操舵制御装置(制駆動状態検出手段、路面状態検出手段、目標制御量演算手段、操舵制御手段)
31fl、31fr、31rl、31rr 車輪速センサ
32 ハンドル角センサ
33fl,33fr,33rl,33rr 操舵角センサ
34 ヨーレートセンサ
35fl,35fr,35rl,35rr 横力センサ(横力検出手段)
36 ブレーキスイッチ
37 アクセルペダルスイッチ
Claims (5)
- 左輪と右輪とを独立して操舵自在な独立操舵手段と、
車輪に作用する横力を検出する横力検出手段と、
車両の制駆動状態を検出する制駆動状態検出手段と、
左輪側と右輪側の路面状態を検出する路面状態検出手段と、
車両挙動に基づき目標制御量を演算する目標制御量演算手段と、
上記制駆動状態検出手段で車両の制駆動状態を検出した際に、路面摩擦係数が高い方の車輪を上記目標制御量で操舵制御すると共に、路面摩擦係数が低い方の車輪を上記車輪に作用する横力が略ゼロになるように操舵制御する操舵制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両の操舵制御装置。 - 上記目標制御量演算手段は、ドライバ操舵に基づく目標ヨーレートと実際のヨーレートとの偏差に基づいて上記目標制御量を演算することを特徴とする請求項1記載の車両の操舵制御装置。
- 上記独立操舵手段は、左前輪と右前輪とを独立して操舵自在なものであって、
上記操舵制御手段は、上記制駆動状態検出手段で車両の制駆動状態を検出した際に、路面摩擦係数が高い方の前輪を上記目標制御量で操舵制御すると共に、路面摩擦係数が低い方の前輪を上記車輪に作用する横力が略ゼロになるように操舵制御する請求項1又は請求項2記載の車両の操舵制御装置。 - 上記独立操舵手段は、左後輪と右後輪とを独立して操舵自在なものであって、
上記操舵制御手段は、上記制駆動状態検出手段で車両の制駆動状態を検出した際に、路面摩擦係数が高い方の後輪を上記目標制御量で操舵制御すると共に、路面摩擦係数が低い方の後輪を上記車輪に作用する横力が略ゼロになるように操舵制御する請求項1又は請求項2記載の車両の操舵制御装置。 - 上記独立操舵手段は、左前輪と右前輪とを独立して操舵自在で、且つ、左後輪と右後輪とを独立して操舵自在なものであって、
上記操舵制御手段は、上記制駆動状態検出手段で車両の制駆動状態を検出した際に、路面摩擦係数が高い方の前後輪を上記目標制御量で操舵制御すると共に、路面摩擦係数が低い方の前後輪を上記車輪に作用する横力が略ゼロになるように操舵制御する請求項1又は請求項2記載の車両の操舵制御装置。
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