JP2010184583A - 車両の挙動支援装置及び車両の挙動支援方法 - Google Patents

車両の挙動支援装置及び車両の挙動支援方法 Download PDF

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Abstract

【課題】転舵輪の路面限界舵角をより精度よく導出できる車両の挙動支援装置及び車両の挙動支援方法を提供する。
【解決手段】ECUは、車両がアンダーステア状態になったと判定した場合(ステップS16が肯定判定)、アンダーステア状態になった時点の車両の車体速度VS及びステアリングホイールの操舵角θに基づき摩擦限界舵角σ_fを導出し(ステップS17)、その後、路面の悪路指数Nrwを演算する(ステップS18)。続いて、ECUは、路面の悪路指数Nrwが大きいほど大きくなるように補正角度Δσを設定する(ステップS19)。そして、ECUは、摩擦限界舵角σ_fと補正角度Δσとの和を路面限界舵角σmaxとし(ステップS22)、前輪の転舵角σの絶対値が路面限界舵角σmax以下となるように転舵角調整制御を行なう(ステップS23)。
【選択図】図4

Description

本発明は、旋回時における車両の挙動制御を支援する車両の挙動支援装置及び車両の挙動支援方法に関する。
一般に、車両走行時に運転手によってステアリングホイールが操舵された場合には、転舵輪の転舵角(「タイヤ角」ともいう。)がステアリングホイールの操舵角に応じた角度に調整される。この際、図9に示すように、転舵輪30には、該転舵輪30と路面との間で発生する摩擦力に基づく横力FSが転舵輪30の幅方向(即ち、転舵輪30の向きと略直交する方向)に作用する。そして、車両は、転舵輪30に付与される横力FSのうち、該車両の進行方向と略直交する方向の成分のコーナーリングフォースFを利用して旋回するようになっている。
こうした車両旋回時に作用するコーナーリングフォースFと転舵輪30の転舵角との間には、以下に示す関係がある。すなわち、図10に示すように、転舵輪30の転舵角σが比較的小さい場合には、転舵角σが増加するに連れてコーナーリングフォースFが次第に大きくなり、転舵角σが路面限界舵角σmaxになると、コーナーリングフォースFが最も大きい値になる。そして、転舵角σが路面限界舵角σmaxよりも大きくなると、転舵角σが増加するに連れてタイヤスリップ角(タイヤの向きとタイヤの進む向きとの角度差)が大きくなることもあり、コーナーリングフォースFが次第に小さくなっていく。
ところで、運転手によって操舵されたステアリングホイールの操舵角が大きい状態で車両が旋回する場合には、転舵輪30の転舵角σが上記路面限界舵角σmaxよりも大きくなることがある。この場合、コーナーリングフォースFが小さくなってしまい、アンダーステア状態になるおそれがあった。そこで、車両旋回時に発生したアンダーステア状態を解消させるための挙動支援装置として、特許文献1及び特許文献2などに記載の挙動支援装置が提案されている。
これら各特許文献1,2に記載の挙動支援装置は、車両の旋回時にアンダーステア状態になった場合には、転舵輪30の転舵角σを路面限界舵角σmaxまで小さくした後、転舵角σを路面限界舵角σmaxに維持させる転舵角調整制御を実行する。すなわち、コーナーリングフォースFが最大値で維持されるように、転舵輪の転舵角σが調整される。こうした転舵角調整制御の実行によってコーナーリングフォースFが大きくなると、車両のアンダーステア状態が解消される。
特許第3175369号公報 特許第2569591号公報
ところで、車両の転舵輪30には、車両が旋回する際に、転舵輪30と路面との間の摩擦力に基づく横力FS以外の他の力が付与されることがある。例えば、路面が悪路だったり、積雪したりする場合、路面上には、図11(a)(b)に示すように、轍31が形成されることがある。車両旋回時に転舵輪30が轍31に接触すると、転舵輪30の側面30sには、その進行方向側から車両を減速させるような抵抗力FTが作用する。すると、車両には、横力FSと抵抗力FTとを合算した合計横力のうち車両の進行方向と略直交する方向の成分であるコーナーリングフォース(「合計コーナーリングフォース」ともいう。)が作用することになる。この合計コーナーリングフォースは、横力FSのうち車両の進行方向と略直交する方向の成分であるコーナーリングフォースFよりも大きい。そのため、上記横力FS及び抵抗力FTを利用して車両を旋回させる場合、転舵輪30の転舵角σの絶対値が路面限界舵角σmaxの絶対値以上になっても、車両がアンダーステア状態にならない。
ところが、従来の挙動制御装置を搭載した車両では、運転手がステアリングホイールを路面限界舵角σmaxよりも大きな転舵角σとなるように操舵しても、上記転舵角調整制御によって転舵角σが路面限界舵角σmaxよりも大きくならない。そのため、上記転舵角調整制御が実行されることによって、車両の実際の旋回軌跡が、運転手の所望する車両の旋回軌跡と異なる軌跡になってしまうおそれがあった。特に、転舵輪30の側面30sに付与される抵抗力FTをも考慮して転舵輪30の転舵角σを調整しつつ車両を旋回させることが可能な上級運転手には、従来の挙動支援装置を搭載した車両では思い通りに車両を旋回させることができないことに起因した違和感を与えてしまうおそれがあった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、転舵輪の路面限界舵角をより精度よく導出できる車両の挙動支援装置及び車両の挙動支援方法を提供することにある。
上記目的を達成するために、車両の挙動支援装置にかかる請求項1に記載の発明は、安定した挙動で車両を旋回させるための転舵輪(FR,FL,RR,RL)の限界転舵角(σ_f)を、前記転舵輪(FR,FL,RR,RL)と路面との間で発生する摩擦力が最大となった際に前記転舵輪(FR,FL,RR,RL)に作用する横力(FS)に基づき導出する限界転舵角導出手段(18、S17)を備えた車両の挙動支援装置において、車両の旋回時に、前記転舵輪(FR,FL,RR,RL)の側面に対して、該転舵輪(FR,FL,RR,RL)の幅方向のうち車両の進行方向側から付与される抵抗力(FT)を推定する抵抗力推定手段(18、S18、S31)と、該抵抗力推定手段(18、S18、S31)によって推定される抵抗力(FT)が大きいほど大きくなるように補正値(Δσ、HG)を設定する補正値設定手段(18、S21、S33)と、該補正値設定手段(18、S21、S33)によって設定される補正値(Δσ、HG)を用いて前記限界転舵角導出手段(18、S17)によって導出される限界転舵角(σ_f)を補正し、該補正結果を路面限界舵角(σmax)とする補正手段(18、S22、S34)と、をさらに備えることを要旨とする。
上記構成によれば、路面限界舵角は、転舵輪と路面との間で発生する摩擦力が最大となった際に転舵輪に作用する横力に基づき導出される限界転舵角(即ち、従来の路面限界舵角)に対して、転舵輪の側面に付与される抵抗力に基づいた補正値を用いた補正処理を行なうことにより導出される。すなわち、本発明によって導出される路面限界舵角は、転舵輪に作用する横力と抵抗力との総和に応じた合計コーナーリングフォースが最大となる際の転舵角に近い値となる。したがって、転舵輪の路面限界舵角をより精度よく導出できる。
そのため、車両の運転手は、車両を旋回させる場合に、転舵輪を本発明によって導出される路面限界舵角まで転舵させることが可能になる。その結果、車両の実際の旋回軌跡を、従来の方法で路面限界舵角を導出する場合に比して、運転手が所望する旋回軌跡に接近させることが可能となる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の車両の挙動支援装置において、車両がアンダーステア状態であるか否かを判定する判定手段(18、S16)をさらに備え、前記補正手段(18、S22、S34)は、前記判定手段(18、S16)によって車両がアンダーステア状態であると判定される場合に、前記補正値設定手段(18、S21、S33)によって設定される補正値(Δσ、HG)を用いて前記限界転舵角導出手段(18、S17)によって導出される限界転舵角(σ_f)を補正することにより、該限界転舵角(σ_f)の絶対値よりも大きな絶対値を有する路面限界舵角(σmax)を導出することを要旨とする。
上記構成によれば、車両がアンダーステア状態になった場合、路面限界舵角は、転舵輪と路面との間で発生する摩擦力が最大となった際に転舵輪に作用する横力に基づき導出される限界転舵角(即ち、従来の路面限界舵角)に対して、転舵輪の側面に付与される抵抗力に基づいた補正値を用いた補正処理を行なうことにより導出される。そのため、車両がアンダーステア状態になった場合における転舵輪の路面限界舵角が、好適に導出される。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の車両の挙動支援装置において、前記抵抗力推定手段(18、S18)は、路面の凹凸度合を数値的に示す悪路指数(Nrw)を、前記抵抗力(FT)に相当する値として演算し、前記補正値設定手段(18、S21、S33)は、前記抵抗力推定手段(18、S18)によって演算される悪路指数(Nrw)が大きいほど大きくなるように補正値(Δσ、HG)を設定することを要旨とする。
一般に、車両の走行する路面の悪路指数が大きい場合、該路面には、転舵輪の側面に抵抗力を付与できるような轍が多数形成されている可能性がある。しかも、こうした轍の大きさは、悪路指数が大きいほど大きく、転舵輪の側面に付与される抵抗力は、轍が大きいほど大きな力になると考えられる。そこで、本発明では、補正値は、車両旋回時における路面の悪路指数が大きいほどより大きくなるように設定される。そのため、限界転舵角を、従来の方法で路面限界舵角を導出する場合に比して、本来の限界転舵角に接近させることが可能となる。
請求項4に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の車両の挙動支援装置において、前記抵抗力推定手段(18)は、路面上に積もった雪の積雪量を、前記抵抗力(FT)に相当する値として推定し、前記補正値設定手段(18、S21、S33)は、前記抵抗力推定手段(18、S18)によって推定される積雪量が大きいほど大きくなるように補正値(Δσ、HG)を設定することを要旨とする。
一般に、車両の走行する路面上の積雪量が多い場合、該路面には、転舵輪の側面に抵抗力を付与できるような轍が多数形成されている可能性がある。しかも、こうした轍の大きさは、積雪量が多いほど大きく、転舵輪の側面に付与される抵抗力は、轍が大きいほど大きな力になると考えられる。そこで、本発明では、補正値は、車両旋回時における路面上の積雪量が多いほどより大きくなるように設定される。そのため、限界転舵角を、従来の方法で路面限界舵角を導出する場合に比して、本来の限界転舵角に接近させることが可能となる。
請求項5に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の車両の挙動支援装置において、前記抵抗力推定手段(18、S31)は、車両の減速度(G)を、前記抵抗力(FT)に相当する値として演算し、前記補正値設定手段(18、S21、S33)は、前記抵抗力推定手段(18、S31)によって演算される減速度(G)が大きいほど大きくなるように補正値(Δσ、HG)を設定することを要旨とする。
一般に、車両の減速度が大きい場合、路面には、転舵輪の側面に抵抗力を付与できるような轍が多数形成されている可能性がある。しかも、こうした轍の大きさは、車両の減速度が大きいほど大きく、転舵輪の側面に付与される抵抗力は、轍が大きいほど大きな力になると考えられる。そこで、本発明では、補正値は、車両の減速度が大きいほどより大きくなるように設定される。そのため、限界転舵角を、従来の方法で路面限界舵角を導出する場合に比して、本来の限界転舵角に接近させることが可能となる。
請求項6に記載の発明は、請求項2に記載の車両の挙動支援装置において、車両は、前記転舵輪(FR,FL,RR,RL)の転舵角(σ)を調整可能な転舵角調整機構(12)を有すると共に、前記転舵輪(FR,FL,RR,RL)の転舵角(σ)を演算する転舵角演算手段(18、S13)と、車両の旋回時において、前記判定手段(18、S16)によって車両がアンダーステア状態であると判定される場合に、前記転舵角演算手段(18、S13)によって演算される転舵角(σ)の絶対値が前記補正手段(18、S22、S34)によって導出される路面限界舵角(σmax)の絶対値以下となるように前記転舵角調整機構(12)を制御する制御手段(18、S23)と、をさらに備えることを要旨とする。
上記構成によれば、車両がアンダーステア状態になった場合、転舵輪は、その転舵角の絶対値が本発明によって導出される路面限界舵角の絶対値以下となるように制御される。そのため、転舵角の絶対値が大きくなり過ぎることに起因して、車両に付与されるコーナーリングフォースが小さくなることが抑制される。そのため、車両のアンダーステア状態の解消に貢献可能である。また、車両の運転手は、車両を旋回させる場合に、転舵輪を本発明によって導出される路面限界舵角まで転舵させることが可能になる。その結果、車両の実際の旋回軌跡を、従来の方法で路面限界舵角を導出する場合に比して、運転手が所望する旋回軌跡に接近させることが可能となる。
一方、車両の挙動支援方法にかかる請求項7に記載の発明は、安定した挙動で車両を旋回させるための転舵輪(FR,FL,RR,RL)の限界転舵角(σ_f)を、前記転舵輪(FR,FL,RR,RL)と路面との間で発生する摩擦力が最大となった際に前記転舵輪(FR,FL,RR,RL)に作用する横力(FS)に基づき演算させる限界転舵角導出ステップ(S17)を有する車両の挙動支援方法において、車両の旋回時に、前記転舵輪(FR,FL,RR,RL)の側面に対して、該転舵輪(FR,FL,RR,RL)の幅方向のうち車両の進行方向側から付与される抵抗力(FT)を推定させる抵抗力推定ステップ(S18、S31)と、該抵抗力推定ステップ(S18、S31)にて推定した抵抗力(FT)が大きいほど大きくなるように補正値(Δσ、HG)を設定させる補正値設定ステップ(S21、S33)と、該補正値設定ステップ(S21、S33)にて設定した補正値(Δσ、HG)を用いて前記限界転舵角導出ステップ(S17)にて導出した限界転舵角(σ_f)を補正させ、該補正結果を路面限界舵角(σmax)とする補正ステップ(S22、S34)と、をさらに有することを要旨とする。
上記構成によれば、請求項1に記載の発明と同等の作用効果を得ることができる。
第1の実施形態における車両の概略構成を示すブロック図。 ステアリングホイールの操舵角及び車両の車体速度から摩擦限界舵角を設定するためのマップ。 路面の悪路指数に基づき補正角度を設定するためのマップ。 第1の実施形態におけるアンダーステア解消処理ルーチンを説明するフローチャート。 (a)車輪の車輪加速度の変動を示すタイミングチャート、(b)はフィルタ後車輪加速度の変動を示すタイミングチャート。 ステアリングホイールの操舵角と前輪の転舵角との関係を示すタイミングチャート。 車両の減速度に基づき補正ゲインを設定するためのマップ。 第2の実施形態におけるアンダーステア解消処理ルーチンの一部を説明するフローチャート。 転舵輪に作用する横力やコーナーリングフォースを模式的に説明する作用図。 転舵角とコーナーリングフォースとの関係を示すグラフ。 (a)は車両が旋回する様子を模式的に示す作用図、(b)は轍からの抵抗力が転舵輪の側面に作用する様子を模式的に示す模式図。
(第1の実施形態)
以下、本発明を具体化した第1の実施形態を図1〜図6に従って説明する。なお、以下における本明細書中の説明においては、車両の進行方向(前進方向)を前方(車両前方)として説明する。また、特に説明がない限り、以下の記載における左右方向は、車両進行方向における左右方向と一致するものとする。
図1に示すように、本実施形態の車両は、複数(本実施形態では4つ)の車輪(右前輪FR、左前輪FL、右後輪RR及び左後輪RL)を備えている。また、車両には、運転手によるアクセルペダル11の踏込み操作量に応じた駆動力を発生可能なエンジンを有する図示しない駆動力発生装置が設けられている。そして、この駆動力発生装置から駆動力が各車輪FR,FL,RR,RLのうち少なくとも2つの車輪(例えば前輪FR,FL)に伝達されることにより、車両が走行するようになっている。また、車両には、前輪FR,FLを転舵輪(「操舵輪」ともいう。)として転舵させるための転舵角調整機構としての前輪転舵装置12と、運転手によるブレーキペダル13の踏込み操作量に応じた制動力を各車輪FR,FL,RR,RLに付与可能な図示しない制動装置とが設けられている。
前輪転舵装置12は、運転手によって操舵されるステアリングホイール14と、該ステアリングホイール14が固定されるステアリングシャフト15と、該ステアリングシャフト15に連結される転舵アクチュエータ16とを備えている。また、前輪転舵装置12には、転舵アクチュエータ16により車両の左右方向に移動自在なタイロッドと、該タイロッドの移動により前輪FL,FRを転舵させるリンクとを含んだリンク機構部17が設けられている。さらに、前輪転舵装置12には、ステアリングホイール14の操舵角を検出するための操舵角センサSE1が設けられており、該操舵角センサSE1は、車両を制御するための電子制御装置(以下、「ECU」という。)18に電気的に接続されている。そして、転舵アクチュエータ16は、前輪FR,FLの転舵角がステアリングホイール14の操舵角θ(図2参照)に相当する角度となるように作動するようになっている。
次に、本実施形態のECU18について説明する。
ECU18の入力側インターフェースには、操舵角センサSE1、運転手によるアクセルペダル11の踏込み量、即ちアクセル開度を検出するためのアクセル開度センサSE2、及び各車輪FR,FL,RR,RLの車輪速度を検出するための車輪速度センサSE3,SE4,SE5,SE6が電気的に接続されている。また、入力側インターフェースには、車両の進行方向における減速度である前後方向減速度(以下、単に「減速度」という。)を検出するための前後GセンサSE7、車両のヨーレート(Yaw Rate)を検出するためのヨーレートセンサSE8、及びブレーキペダル13が操作されていることを検出するためのブレーキスイッチSW1が電気的に接続されている。本実施形態では、操舵角センサSE1及びヨーレートセンサSE8は、左方向への旋回時に正の値に対応する検出信号を出力し、右方向への旋回時に負の値に対応する検出信号を出力するようになっている。また、前後GセンサSE7は、車両が減速する際に正の値に対する検出信号を出力し、車両が加速する際に負の値に対応する検出信号を出力するようになっている。
ECU18の出力側インターフェースには、上記駆動力発生装置、前輪転舵装置12及び制動装置が電気的に接続されている。そして、ECU18は、ブレーキスイッチSW1及び各種センサSE1〜SE8からの各種検出信号に基づき、駆動力発生装置、前輪転舵装置12及び制動装置を個別に制御するようになっている。したがって、本実施形態では、ECU18が、車両の挙動を安定させるために各装置を制御する挙動支援装置として機能するようになっている。
ECU18のデジタルコンピュータは、CPU19、ROM20及びRAM21などから構成されている。ROM20には、各種制御処理(後述するアンダーステア解消処理など)、各種マップ(図2、図3に示す各種マップなど)及び各種閾値(後述する悪路指数閾値など)などが予め記憶されている。また、RAM21には、車両の図示しないイグニッションスイッチが「オン」である間、適宜書き換えられる各種の情報(後述する車輪速度、車体速度、操舵角、転舵角、実ヨーレート、目標ヨーレート、摩擦限界舵角、悪路指数、補正角度、路面限界舵角など)などがそれぞれ記憶される。
次に、ROM20に予め記憶されるマップについて図2及び図3に基づき説明する。
図2に示すマップ(以下、「第1マップ」という。)は、車両の走行する路面のμ値(摩擦係数)に基づいた路面限界舵角である摩擦限界舵角σ_fを導出するためのマップである。路面のμ値を検出することは非常に困難であることから、本実施形態では、摩擦限界舵角σ_fは、ステアリングホイール14の操舵角θ及び車両の車体速度VSに基づき導出される。すなわち、第1マップは、操舵角θ及び車体速度VSをパラメータとして予め設定された三次元マップであって、運転手によるステアリングホイール14の操舵によって車両の運動を制御しやすいような転舵角(即ち、コーナーリングフォース)となるように摩擦限界舵角σ_fを設定するためのマップである。路面のμ値(摩擦係数)が低い場合には、μ値が高い路面を走行する場合に比して、車体速度VSが遅かったり、操舵角θの絶対値が小さかったりしてもアンダーステア状態になりやすい。このアンダーステア像対とは、運転手の意図する旋回軌跡より車両の実際の旋回軌跡が外側にふくらむことである。そのため、摩擦限界舵角σ_fは、第1マップに基づき、運転手によるステアリングホイール14の操舵によって車両の運動を制御しやすいような転舵角に設定される。例えば、操舵角θが第1操舵角θ1であると共に、車体速度VSが第1車体速度VS1である場合、摩擦限界舵角σ_fは、第1限界舵角σ_f1とされる。なお、この第1限界舵角σ_f1は、図2において三次元的に描かれた図形の表面上の点である。
ここで、摩擦限界舵角σ_fは、いわゆる従来の方法で導出される路面限界舵角である。具体的には、車両が旋回する場合、転舵輪である前輪FR,FLには、該前輪FR,FL(詳述すると、前輪に装着されるタイヤ)と路面との間に発生する摩擦力に基づく横力FS(図9,11参照)が付与される。この横力FSは、上記摩擦力の発生によって、前輪FR,FLの向きと略直交する方向に作用する力のことである。こうした横力FSのうち前輪FR,FLの進行方向と略直交する方向に作用する成分であるコーナーリングフォースF(図9,10参照)が車両に付与されることにより、車両が旋回するようになっている。このとき、車両は、コーナーリングフォースFが大きいほど、その旋回半径を小さくすることが可能である、即ち曲がりやすい。そこで、横力FSに基づき車両に付与されるコーナーリングフォースが最大となる際の転舵角σが、摩擦限界舵角σ_fとされる。
図3に示すマップ(以下、「第2マップ」という。)は、車両がアンダーステア状態となった場合に設定される路面限界舵角σmax(図4参照)を導出するための補正値としての補正角度Δσを設定するマップである。第2マップには、車両の走行する路面の凹凸度合いを数値的に示す悪路指数Nrwと補正角度Δσの大きさとの関係が示されている。具体的には、悪路指数Nrwが「0(零)」である場合、走行中の路面上には凹凸がほとんど無い若しくは小さいことから、補正角度Δσは、「0(零)」とされる。また、悪路指数Nrwが「1」である場合、走行中の路面の凹凸度合いが、悪路指数Nrwが「0(零)」である場合に比して大きいことから、補正角度Δσは、「0(零)」よりも大きい第1補正角度Δσ1とされる。また、悪路指数Nrwが「2」である場合、走行中の路面の凹凸度合いが、悪路指数Nrwが「1」である場合に比して大きいことから、補正角度Δσは、第1補正角度Δσ1よりも大きな第2補正角度Δσ2とされる。そして、悪路指数Nrwが「3」である場合、走行中の路面の凹凸度合いが、悪路指数Nrwが「2」である場合に比して大きいことから、補正角度Δσは、第2補正角度Δσ2よりも大きな第3補正角度Δσ3とされる。なお、これら各補正角度Δσ1〜Δσ3は、対応する悪路指数Nrwの路面上を上級運転手が車両を旋回させる際の前輪FR,FLの転舵角に応じてそれぞれ設定された角度である。また、悪路指数Nrwの演算方法については、後述するものとする。
次に、本実施形態のECU18が実行する各種制御処理ルーチンのうち、アンダーステア解消処理ルーチンについて図4に示すフローチャートと図5及び図6に示す各グラフとに基づき説明する。
さて、ECU18は、予め設定された所定周期毎(本実施形態では10msec.(ミリ秒)毎)にアンダーステア解消処理ルーチンを実行する。このアンダーステア解消処理ルーチンにおいて、ECU18は、各車輪速度センサSE3〜SE6からの各検出信号に基づき、各車輪FR,FL,RR,RLの車輪速度VWを演算する(ステップS10)。続いて、ECU18は、ステップS10にて演算した各車輪FR,FL,RR,RLの車輪速度VWのうち少なくとも一つの車輪速度を用いて、車両の車体速度VSを演算する(ステップS11)。そして、ECU18は、操舵角センサSE1からの検出信号に基づき、ステアリングホイール14の操舵角θを演算する(ステップS12)。続いて、ECU18は、ステップS12にて演算した操舵角θに基づき前輪FR,FLの転舵角σを演算する(ステップS13)。ステアリングホイール14の操舵角θが演算されると、前輪FR,FLの転舵角σは、転舵アクチュエータ16の作動によって、操舵角θに応じた角度となる。すなわち、操舵角θと転舵角σとの間には比例関係がある。そこで、ECU18は、操舵角θに予め設定されたゲイン(後述するステアリングホイール14のギヤ比n)を乗算することにより転舵角σを導出する。したがって、本実施形態では、ECU18が、転舵角演算手段として機能する。
そして、ECU18は、ヨーレートセンサSE8からの検出信号に基づき、車両に実際に作用しているヨーレート(以下、「実ヨーレート」という。)Yを演算する(ステップS14)。続いて、ECU18は、ステップS12にて演算したステアリングホイール14の操舵角θを以下に示す関係式(式1)に代入し、目標ヨーレートYstを演算する(ステップS15)。
Figure 2010184583

ただし、Yst…目標ヨーレート、VS…車両の車体速度、A…スタビリティファクタ、θ…操舵角、n…ステアリングホイールのギヤ比、L…車両のホイールベース長
続いて、ECU18は、ステップS14にて演算した実ヨーレートYがステップS15にて演算した目標ヨーレートYst未満であるか否かを判定する(ステップS16)。なお、実ヨーレートYが目標ヨーレートYst未満となる場合とは、車両の旋回状態がアンダーステア状態になったことを示す。したがって、本実施形態では、ECU18が、アンダーステア状態であるか否かを判定する判定手段としても機能する。
ステップS16の判定結果が否定判定(Y≧Yst)である場合、ECU18は、車両の旋回状態がアンダーステア状態ではないと判断し、アンダーステア解消処理ルーチンを一旦終了する。一方、ステップS16の判定結果が肯定判定(Y<Yst)である場合、ECU18は、車両の旋回状態がアンダーステア状態になったと判断し、ステップS11,S12で演算した車体速度VS及び操舵角θを第1マップに代入することにより、摩擦限界舵角σ_fを導出する(ステップS17)。したがって、本実施形態では、ECU18が、アンダーステア状態になった時点の車体速度VS及び操舵角θに基づき摩擦限界舵角σ_fを導出する限界転舵角導出手段としても機能する。また、ステップS17が、限界転舵角導出ステップに相当する。続いて、ECU18は、車両の走行する路面の現時点の悪路指数Nrwを演算する(ステップS18)。
すなわち、ECU18は、ステップS10にて演算した各車輪FR,FL,RR,RLの車輪速度VWをそれぞれ微分することにより、各車輪FR,FL,RR,RLの車輪加速度DVW(図5(a)(b)参照)を演算する。そして、ECU18は、車輪加速度DVWの高周波成分を取り出すフィルタリング処理を行うことにより、低周波成分が除去されたフィルタ後車輪加速度DVWFを車輪FR,FL,RR,RL毎に取得する。
図5(a)に示すように、フィルタリング処理前の車輪FR,FL,RR,RLの車輪加速度DVWには、本来の車輪FR,FL,RR,RLの加速度成分と、路面から受ける反力に基づく振動成分とがそれぞれ含まれている。このような振動成分の変動を示す振動周波数は、加速度成分の変動を示す加速度周波数に比して高周波になる。そこで、本実施形態では、上記フィルタリング処理、即ちハイパスフィルタを用いることにより、図5(b)に示すように、フィルタ後車輪加速度DVWFが車輪加速度DVWから取り出される。
その後、所定サンプル数のフィルタ後車輪加速度DVWFを車輪FR,FL,RR,RL毎に取得した場合、ECU18は、フィルタ後車輪加速度DVWFの分散値を車輪FR,FL,RR,RL毎に演算する。これら分散値は、各フィルタ後車輪加速度DVWFを2乗した値を積算し、該積算値をサンプル数で除算した値である。そして、ECU18は、車輪FR,FL,RR,RL毎の各分散値の中の最大値(例えば左前輪FLに対応する分散値)が予め設定された第1分散閾値未満であった場合には悪路指数Nrwを「0(零)」と設定し、各分散値の中の最大値が第1分散閾値以上であって且つ該第1分散閾値よりも大きな値に予め設定された第2分散閾値未満であった場合には悪路指数Nrwを「1」に設定する。また、ECU18は、車輪FR,FL,RR,RL毎の各分散値の中の最大値が第2分散閾値以上であって且つ該第2分散閾値よりも大きな値に予め設定された第3分散閾値未満である場合には悪路指数Nrwを「2」に設定し、各分散値の中の最大値が第3分散閾値以上である場合には悪路指数Nrwを「3」に設定する。各分散閾値は、分散値の大きさによって悪路指数Nrwを「0(零)」〜「3」に設定するための値であって、実験やシミュレーションなどによって予め設定される。
なお、車両の走行する路面には、悪路指数Nrwが大きいほど大きな轍31(図11参照)が多数形成されている可能性が高い。車両の旋回時に転舵する前輪FR,FLの進行方向前側に轍31が接触した場合、前輪FR,FL(より具体的にはタイヤ)の側面には、轍31から前輪FR,FLの向きと略直交する方向への抵抗力FT(図11参照)がそれぞれ付与される。その結果、車両の旋回時において前輪FR,FLには、該前輪FR,FLの向きと直交する横方向への横力FSと該横力FSとは異なる力である抵抗力FTとがそれぞれ付与される。前輪FR,FLの側面に対して抵抗力FTが作用する方向は、横力FSの作用する方向と略同一方向である。そのため、車両には、横力FSと抵抗力FTとの合計値(以下、「合計横力」という。)に対応したコーナーリングフォース(以下、「合計コーナーリングフォース」という。)が付与される。したがって、本実施形態では、ECU18が、車両の旋回時の前輪FR,FLの側面に対して、その幅方向のうち車両の進行方向側から付与される抵抗力FTに相当する値として、路面の悪路指数Nrwを演算する抵抗力推定手段としても機能する。また、ステップS18が、抵抗力推定ステップに相当する。なお、悪路指数Nrwが大きい路面を車両が走行する場合には、悪路指数Nrwが小さい路面を走行する場合に比して減速度が大きくなる。
続いて、ECU18は、ステップS18にて演算した悪路指数Nrwが予め設定された悪路指数閾値KNrw(例えば「1」)以上であるか否かを判定する(ステップS19)。この悪路指数閾値KNrwは、前輪FR,FLの側面に対して十分な大きさの抵抗力FTが付与されているか否かを判断するための基準値であって、実験やシミュレーションなどによって予め設定される。ステップS18の判定結果が否定判定(Nrw<KNrw)である場合、ECU18は、前輪FR,FLの側面に付与される抵抗力FTの大きさを無視できると判断し、路面限界舵角σmaxを摩擦限界舵角σ_fとし(ステップS20)、その後、その処理を後述するステップS23に移行する。
一方、ステップS19の判定結果が肯定判定(Nrw≧KNrw)である場合、ECU18は、前輪FR,FLの側面に付与される抵抗力FTの大きさを無視できないと判断し、ステップS18で演算した悪路指数Nrwを図3に示す第2マップに代入し、該悪路指数Nrwに応じた補正角度Δσを設定する(ステップS21)。したがって、本実施形態では、ECU18が、補正値設定手段としても機能する。また、ステップS21が、補正値設定ステップに相当する。続いて、ECU18は、ステップS17にて導出した摩擦限界舵角σ_fにステップS21にて設定した補正角度Δσを加算し、該加算結果を路面限界舵角σmaxとする(ステップS22)。すなわち、路面限界舵角σmaxは、摩擦限界舵角σ_fに対して補正角度Δσに基づく補正処理を行なうことにより導出される。したがって、本実施形態では、ECU18が、補正手段としても機能する。また、ステップS22が、補正ステップに相当する。その後、ECU18は、その処理を次のステップS23に移行する。
ステップS23において、ECU18は、ステップS20又はステップS22にて設定した路面限界舵角σmaxに基づき転舵角調整制御を実行する。具体的には、ECU18は、ステップS13にて演算した転舵角σの絶対値が路面限界舵角σmaxの絶対値よりも大きい場合、前輪FR,FLの転舵角σが路面限界舵角σmaxとなるように、転舵アクチュエータ16を制御する。もちろん、ECU18は、ステップS13にて演算した転舵角σの絶対値が路面限界舵角σmaxの絶対値以下である場合、前輪FR,FLの転舵角σがステアリングホイール14の操舵角θに応じた角度となるように、転舵アクチュエータ16を制御する。したがって、本実施形態では、ECU18が、制御手段としても機能する。その後、ECU18は、アンダーステア解消処理ルーチンを一旦終了する。
このように車両がアンダーステア状態となったことを契機に転舵角調整制御が実行されると、前輪FR,FLの転舵角σは、その絶対値が路面限界舵角σmaxの絶対値を超えないように調整される。この路面限界舵角σmaxは、従来の場合とは異なり、前輪FR,FLと路面との間に発生する摩擦に基づく横力FSだけではなく、前輪FR,FLの側面に付与される抵抗力FTをも考慮した角度に設定される。そのため、図6に示すように、路面限界舵角σmaxは、従来の方法、即ち抵抗力FTを考慮しないで路面限界舵角を導出する方法の場合に比して、大きな角度とされる。その結果、転舵角調整制御の実行によって、車両のアンダーステア状態が解消されるだけではなく、車両の実際の旋回軌跡が、運転手の所望する旋回軌跡により近づく。
なお、転舵角調整制御の実行によって、車両のアンダーステア状態が解消されると、転舵角調整制御の実行が停止される。その後、前輪FR,FLの転舵角σは、ステアリングホイール14の操舵角θに応じた角度とされる。
したがって、本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
(1)路面限界舵角σmaxは、転舵輪である前輪FR,FLと路面との間で発生する摩擦力が最大となった際に前輪FR,FLに作用する横力FSに基づき導出される摩擦限界舵角σ_f(即ち、従来の設定方法で設定される路面限界舵角)に対して、前輪FR,FLの側面に付与される抵抗力FTに基づく補正処理を行なうことにより導出される。すなわち、本実施形態によって導出される路面限界舵角σmaxは、前輪FR,FLに作用する横力FSと抵抗力FTとの総和に応じた合計コーナーリングフォースが最大となる際の角度となる。したがって、前輪FR,FLの路面限界舵角σmaxをより精度よく導出できる。
(2)車両がアンダーステア状態になった場合、路面限界舵角σmaxは、前輪FR,FLと路面との間で発生する摩擦力が最大となった際に前輪FR,FLに作用する横力FSに基づき導出される摩擦限界舵角σ_fに対して、前輪FR,FLの側面に付与される抵抗力FTに基づいた補正角度Δσを加算することにより導出される。そのため、車両がアンダーステア状態になった場合における前輪FR,FLの路面限界舵角σmaxを、好適に導出できる。
(3)本実施形態では、前輪FR,FLの側面に付与される抵抗力FTに相当する値として、路面の悪路指数Nrwが演算される。そして、補正角度Δσは、車両旋回時における路面の悪路指数Nrwが大きいほどより大きくなるように設定される。そのため、路面限界舵角σmaxを、従来の方法で路面限界舵角を導出する場合に比して、本来の限界転舵角に接近させることができる。
(4)車両がアンダーステア状態になった場合、前輪FR,FLは、その転舵角σの絶対値が路面限界舵角σmaxの絶対値以下となるように制御される。そのため、前輪FR,FLの絶対値が大きくなり過ぎることに起因して、車両に付与されるコーナーリングフォースが小さくなることが抑制される。そのため、車両のアンダーステア状態の解消に貢献できる。
(5)また、車両の運転手は、車両を旋回させる場合に、前輪FR,FLを本実施形態によって導出される路面限界舵角σmaxまで転舵させることが可能になる。その結果、車両の実際の旋回軌跡を、従来の設定方法で路面限界舵角を導出する場合に比して、運転手が所望する旋回軌跡に接近させることができる。したがって、車両の運転手が車両の旋回時に感じる違和感の低減に貢献できる。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を図7及び図8に従って説明する。なお、第2の実施形態は、路面限界舵角σmaxを導出する方法の一部が第1の実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第1の実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第1の実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
本実施形態のECU18のROMには、図7に示すマップ(以下、「第3マップ」という。)が予め記憶されている。この第3マップは、車両の減速度Gの大きさに基づき補正値としての補正ゲインHGを導出するためのマップである。すなわち、図7に示すように、車両の減速度Gが予め設定された減速度閾値KG未満である場合、補正ゲインHGは、「0(零)」とされる。また、車両の減速度Gが減速度閾値KGと等しい場合、補正ゲインHGは、「1」とされる。そして、車両の減速度Gが減速度閾値KGを超える場合、補正ゲインHGは、減速度閾値KGが大きいほど大きな値とされる。
次に、本実施形態のECU18が実行するアンダーステア解消処理ルーチンについて図8に示すフローチャートに基づき説明する。なお、本実施形態のアンダーステア解消処理ルーチンでは、前輪FR,FLの側面に付与される抵抗力FTに相当する値として車両の減速度Gを演算し、該減速度Gの大きさに応じた補正ゲインHGを利用して路面限界舵角σmaxが導出される。そこで、図8では、アンダーステア解消処理ルーチンの中で、上記第1の実施形態のアンダーステア解消処理ルーチンとは異なる部分が図示されている。
さて、ECU18は、予め設定された所定周期毎にアンダーステア解消処理ルーチンを実行する。このアンダーステア解消処理ルーチンにおいて、ECU18は、上記ステップS10〜S16に相当する各処理を順次実行する。そして、ステップS16の判定結果が否定判定(Y≧Yst)である場合、ECU18は、アンダーステア解消処理ルーチンを一旦終了する。一方、ステップS16の判定結果が肯定判定(Y<Yst)である場合、ECU18は、上記ステップS17に相当する処理を実行する。続いて、ECU18は、アクセル開度センサSE2からの検出信号及びブレーキスイッチSW1からの検出信号に基づきアクセルペダル11及びブレーキペダル13が共に操作されていないか否かを判定する(ステップS30)。この判定結果が否定判定である場合、ECU18は、アクセルペダル11及びブレーキペダル13のうち少なくとも一方が操作されていると判断し、その処理を上記ステップS20に移行する。これは、アクセルペダル11及びブレーキペダル13のうち少なくとも一方が操作される場合の車両の減速度Gからは、前輪FR,FLの側面に付与される抵抗力FTの大きさを推定することができないからである。一方、ステップS30の判定結果が肯定判定である場合、ECU18は、アクセルペダル11及びブレーキペダル13が共に操作されていないと判断し、前後GセンサSE7からの検出信号に基づき、車両の減速度Gを演算する(ステップS31)。
ここで、車両の旋回時に転舵輪である前輪FR,FLの側面に対して抵抗力FTを付与できるような轍31が路面上に多数形成されている場合、車両は、各轍31によって減速させられる。しかも、車両の減速度Gは、前輪FR,FLの側面に付与される抵抗力FTが大きいほど大きくなる傾向がある。そのため、本実施形態では、車両の減速度Gに応じて抵抗力FTの大きさが推定される。したがって、本実施形態では、ECU18が、車両の旋回時の前輪FR,FLの側面に対して、その幅方向のうち車両の進行方向側から付与される抵抗力FTに相当する値として、車両の減速度Gを演算する抵抗力推定手段としても機能する。また、ステップS31が、抵抗力推定ステップに相当する。
続いて、ECU18は、ステップS31にて演算した減速度Gが減速度閾値KG以上であるか否かを判定する(ステップS32)。この減速度閾値KGは、前輪FR,FLの側面に対して十分な大きさの抵抗力FTが付与されているか否かを判断するための基準値であって、実験やシミュレーションなどによって予め設定される。ステップS32の判定結果が否定判定(G<KG)である場合、ECU18は、前輪FR,FLの側面に対する抵抗力FTの大きさを無視できると判断し、その処理を上記S20に移行する。一方、ステップS32の判定結果が肯定判定(G≧KG)である場合、ECU18は、前輪FR,FLの側面に対する抵抗力FTの大きさを無視できないと判断し、ステップS31にて演算した減速度Gを図7に示す第3マップに代入し、補正ゲインHGを設定する(ステップS33)。したがって、本実施形態では、ステップS33が、補正値設定ステップに相当する。
続いて、ECU18は、上記ステップS17にて演算した摩擦限界舵角σ_fに対して補正ゲインHGを乗算し、該乗算結果を路面限界舵角σmaxとする(ステップS34)。すなわち、路面限界舵角σmaxは、摩擦限界舵角σ_fに対して補正ゲインHGに基づく補正処理を行なうことにより導出される。したがって、本実施形態では、ステップS34が、補正ステップに相当する。そして、ECU18は、その処理を上記ステップS23に移行し、その後、アンダーステア解消処理ルーチンを一旦終了する。
したがって、本実施形態では、上記第1の実施形態における効果(1)(4)(5)に加え、以下に示す効果をさらに得ることができる。
(6)車両がアンダーステア状態になった場合、路面限界舵角σmaxは、前輪FR,FLと路面との間で発生する摩擦力が最大となった際に前輪FR,FLに作用する横力FSに基づき導出される摩擦限界舵角σ_fと、前輪FR,FLの側面に付与される抵抗力FTに基づいた補正ゲインHGとを乗算することによって導出される。そのため、車両がアンダーステア状態になった場合における前輪FR,FLの路面限界舵角σmaxを、好適に導出できる。
(7)本実施形態では、前輪FR,FLの側面に付与される抵抗力FTに相当する値として、車両の減速度Gが演算される。そして、補正ゲインHGは、車両旋回時における車両の減速度Gが大きいほどより大きくなるように設定される。そのため、路面限界舵角σmaxを、従来の方法で路面限界舵角を導出する場合に比して、本来の限界転舵角に接近させることができる。
(8)アクセルペダル11及びブレーキペダル13のうち少なくとも一方が操作されている場合には、前輪FR,FLの側面に作用する抵抗力FTの大きさに基づく車両の減速度合いを正確に検出することが困難である。そのため、こうした場合は、摩擦限界舵角σ_fが路面限界舵角σmaxとされる。このように設定された路面限界舵角σmaxは、実際の路面限界舵角よりも小さいことから、転舵角調整制御の実行によって、車両のアンダーステア状態を解消させることができる。
なお、各実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・各実施形態において、路面上に積もった雪の積雪量を、抵抗力FTに相当する値として検出する積雪量検出装置を設け、該積雪量検出装置によって検出された積雪量に応じて、補正角度Δσや補正ゲインHGを設定するようにしてもよい。すなわち、路面には、積雪量が多いほど、車両の旋回時に前輪FR,FLの側面に対して抵抗力FTを付与できるような轍31が多数形成されている可能性が高い。そのため、積雪量を検出することができれば、該積雪量に応じて抵抗力FTを推定することができる。
また、積雪量を検出する方法としては、車両の前側にCCDカメラなどを有する撮像手段を設け、該撮像手段によって撮像された画像から積雪量を推定する方法が考えられる。また、外部(例えば人工衛星)から各種情報を受信可能な車両であれば、天気に関する情報を受信し、該受信結果から積雪量を推定してもよい。
・第2の実施形態において、車両には、該車両の上下方向における加速度を検出するための上下Gセンサを設けてもよい。これは、悪路指数Nrwの大きな路面を走行する場合、車両は、路面からの反力によって上下方向に振動(即ち、上下動)するからである。すなわち、上下Gセンサからの検出信号によって車両の上下動が検出される状態で、車両が減速している場合、減速度Gに応じた補正ゲインHGが検出されることになる。
・第1の実施形態において、車両の上下方向における加速度を検出するための上下Gセンサを車両に設け、該上下Gセンサからの検出信号に基づく上下方向加速度の変化に基づき路面の悪路指数Nrwを演算してもよい。
・各実施形態において、車両がオーバーステア状態になった場合における前輪FR,FLの摩擦限界舵角σ_fを、オーバーステア状態になった時点のステアリングホイール14の操舵角θと車両の車体速度VSとの関係から導出する場合、路面限界舵角σmaxを、摩擦限界舵角σ_fと抵抗力FTの大きさに基づく補正値とに基づき導出してもよい。なお、オーバーステア状態とは、運転手の意図する旋回軌跡より車両の実際の旋回軌跡が内側に回り込むことである。
・第1の実施形態において、路面の悪路指数Nrwの大きさに基づく補正ゲインHGを導出し、摩擦限界舵角σ_fに対して補正ゲインHGを乗算することにより路面限界舵角σmaxを演算してもよい。また、第2の実施形態において、車両の減速度Gの大きさに基づく補正角度Δσを導出し、摩擦限界舵角σ_fに対して補正角度Δσを加算することにより路面限界舵角σmaxを演算してもよい。
・各実施形態において、旋回時にステアリングホイール14の操舵に応じて後輪RR,RLも転舵する車両における転舵角調整制御では、前輪FR,FLの転舵角σを調整するだけではなく、後輪RR,RLの転舵角も調整してもよい。
・各実施形態において、車両の車体速度VSを用いて目標ヨーレートを演算し、該目標ヨーレートと実ヨーレートYとに基づき車両がアンダーステア状態になったか否かを判定するようにしてもよい。
12…転舵角調整機構としての前輪転舵装置、18…限界転舵角導出手段、抵抗力推定手段、補正値設定手段、補正手段、判定手段、制御手段としてのECU、FR,FL,RR,FL…転舵輪としての車輪、FS…横力、FT…抵抗力、G…減速度、HG…補正値としての補正ゲイン、Nrw…悪路指数、σ…転舵角、σ_f…摩擦限界舵角、σmax…路面限界舵角、Δσ…補正値としての補正角度。

Claims (7)

  1. 安定した挙動で車両を旋回させるための転舵輪(FR,FL,RR,RL)の限界転舵角(σ_f)を、前記転舵輪(FR,FL,RR,RL)と路面との間で発生する摩擦力が最大となった際に前記転舵輪(FR,FL,RR,RL)に作用する横力(FS)に基づき導出する限界転舵角導出手段(18、S17)を備えた車両の挙動支援装置において、
    車両の旋回時に、前記転舵輪(FR,FL,RR,RL)の側面に対して、該転舵輪(FR,FL,RR,RL)の幅方向のうち車両の進行方向側から付与される抵抗力(FT)を推定する抵抗力推定手段(18、S18、S31)と、
    該抵抗力推定手段(18、S18、S31)によって推定される抵抗力(FT)が大きいほど大きくなるように補正値(Δσ、HG)を設定する補正値設定手段(18、S21、S33)と、
    該補正値設定手段(18、S21、S33)によって設定される補正値(Δσ、HG)を用いて前記限界転舵角導出手段(18、S17)によって導出される限界転舵角(σ_f)を補正し、該補正結果を路面限界舵角(σmax)とする補正手段(18、S22、S34)と、をさらに備えることを特徴とする車両の挙動支援装置。
  2. 車両がアンダーステア状態であるか否かを判定する判定手段(18、S16)をさらに備え、
    前記補正手段(18、S22、S34)は、前記判定手段(18、S16)によって車両がアンダーステア状態であると判定される場合に、前記補正値設定手段(18、S21、S33)によって設定される補正値(Δσ、HG)を用いて前記限界転舵角導出手段(18、S17)によって導出される限界転舵角(σ_f)を補正することにより、該限界転舵角(σ_f)の絶対値よりも大きな絶対値を有する路面限界舵角(σmax)を導出することを特徴とする請求項1に記載の車両の挙動支援装置。
  3. 前記抵抗力推定手段(18、S18)は、路面の凹凸度合を数値的に示す悪路指数(Nrw)を、前記抵抗力(FT)に相当する値として演算し、
    前記補正値設定手段(18、S21、S33)は、前記抵抗力推定手段(18、S18)によって演算される悪路指数(Nrw)が大きいほど大きくなるように補正値(Δσ、HG)を設定することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両の挙動支援装置。
  4. 前記抵抗力推定手段(18)は、路面上に積もった雪の積雪量を、前記抵抗力(FT)に相当する値として推定し、
    前記補正値設定手段(18、S21、S33)は、前記抵抗力推定手段(18、S18)によって推定される積雪量が大きいほど大きくなるように補正値(Δσ、HG)を設定することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両の挙動支援装置。
  5. 前記抵抗力推定手段(18、S31)は、車両の減速度(G)を、前記抵抗力(FT)に相当する値として演算し、
    前記補正値設定手段(18、S21、S33)は、前記抵抗力推定手段(18、S31)によって演算される減速度(G)が大きいほど大きくなるように補正値(Δσ、HG)を設定することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両の挙動支援装置。
  6. 車両は、前記転舵輪(FR,FL,RR,RL)の転舵角(σ)を調整可能な転舵角調整機構(12)を有すると共に、
    前記転舵輪(FR,FL,RR,RL)の転舵角(σ)を演算する転舵角演算手段(18、S13)と、
    車両の旋回時において、前記判定手段(18、S16)によって車両がアンダーステア状態であると判定される場合に、前記転舵角演算手段(18、S13)によって演算される転舵角(σ)の絶対値が前記補正手段(18、S22、S34)によって導出される路面限界舵角(σmax)の絶対値以下となるように前記転舵角調整機構(12)を制御する制御手段(18、S23)と、をさらに備えることを特徴とする請求項2に記載の車両の挙動支援装置。
  7. 安定した挙動で車両を旋回させるための転舵輪(FR,FL,RR,RL)の限界転舵角(σ_f)を、前記転舵輪(FR,FL,RR,RL)と路面との間で発生する摩擦力が最大となった際に前記転舵輪(FR,FL,RR,RL)に作用する横力(FS)に基づき演算させる限界転舵角導出ステップ(S17)を有する車両の挙動支援方法において、
    車両の旋回時に、前記転舵輪(FR,FL,RR,RL)の側面に対して、該転舵輪(FR,FL,RR,RL)の幅方向のうち車両の進行方向側から付与される抵抗力(FT)を推定させる抵抗力推定ステップ(S18、S31)と、
    該抵抗力推定ステップ(S18、S31)にて推定した抵抗力(FT)が大きいほど大きくなるように補正値(Δσ、HG)を設定させる補正値設定ステップ(S21、S33)と、
    該補正値設定ステップ(S21、S33)にて設定した補正値(Δσ、HG)を用いて前記限界転舵角導出ステップ(S17)にて導出した限界転舵角(σ_f)を補正させ、該補正結果を路面限界舵角(σmax)とする補正ステップ(S22、S34)と、をさらに有することを特徴とする車両の挙動支援方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013061726A (ja) * 2011-09-12 2013-04-04 Yazaki Energy System Corp 車載積雪量測定装置
JP2018203182A (ja) * 2017-06-08 2018-12-27 株式会社ジェイテクト 車両用操舵装置
JP2019210818A (ja) * 2018-05-31 2019-12-12 トヨタ自動車株式会社 車載用内燃機関の制御装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019207298B4 (de) * 2019-05-20 2021-07-29 Audi Ag Verfahren zum Betrieb eines Assistenzsystems eines Kraftfahrzeugs

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0616143A (ja) * 1992-01-16 1994-01-25 Steyr Daimler Puch Ag 自動車の動的余裕安全度を求める方法
JP2000509349A (ja) * 1996-05-02 2000-07-25 コンティネンタル・テーベス・アクチェンゲゼルシャフト・ウント・コンパニー・オッフェネ・ハンデルス・ゲゼルシャフト 車両目標状態を決定する方法
JP2008529888A (ja) * 2005-02-16 2008-08-07 クノル−ブレムゼ ジステーメ フューア ヌッツファールツォイゲ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 横力係数に基づいた車両の走行安定化のための安定化装置及び方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0616143A (ja) * 1992-01-16 1994-01-25 Steyr Daimler Puch Ag 自動車の動的余裕安全度を求める方法
JP2000509349A (ja) * 1996-05-02 2000-07-25 コンティネンタル・テーベス・アクチェンゲゼルシャフト・ウント・コンパニー・オッフェネ・ハンデルス・ゲゼルシャフト 車両目標状態を決定する方法
JP2008529888A (ja) * 2005-02-16 2008-08-07 クノル−ブレムゼ ジステーメ フューア ヌッツファールツォイゲ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 横力係数に基づいた車両の走行安定化のための安定化装置及び方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013061726A (ja) * 2011-09-12 2013-04-04 Yazaki Energy System Corp 車載積雪量測定装置
JP2018203182A (ja) * 2017-06-08 2018-12-27 株式会社ジェイテクト 車両用操舵装置
JP2019210818A (ja) * 2018-05-31 2019-12-12 トヨタ自動車株式会社 車載用内燃機関の制御装置

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