JP2013111985A - 車両姿勢制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両姿勢制御装置4は、車両1の姿勢を制御する前輪制御装置6および後輪制御装置7と、車両1の目標姿勢を決定する演算装置49とを備え、前輪制御装置6および後輪制御装置7が、車両1の姿勢を、演算装置49により決定された目標姿勢に近づける。演算装置49は、車両1が走行している湾曲した道路の曲率に係る情報、および湾曲した道路の幅方向における車両1の位置に係る情報の少なくとも一方の情報に基づいて、道路の湾曲に沿って曲がる曲線の接線に対して車両1の前後方向に延びる左右中心軸のなす角度を決定する。
【選択図】図1
Description
図1〜図5を参照して、本発明の第1実施形態について説明する。なお、図中の矢印Xは、車両1の前方および後方を含む前後方向を示す。また、図中の矢印Yは、車両1の左方および右方を含む左右方向を示す。前後方向と左右方向は互いに直交する直線方向である。前後方向および左右方向に直交する直線方向を、上方および下方を含む上下方向とする。前後方向、左右方向、および上下方向は、車両1に固定された座標系の方向を示している。
前側の車輪3である前輪31,32は、前側の車軸Aである前軸AFを回転中心軸として回転する。左前輪31は、車体2の左前側部位に位置する。右前輪32は、車体2の右前側部位に位置する。
ヨーレートセンサ46は、上下方向を回転の中心とする車両1の回転の角速度であるヨーレートを検出する。
ステップS11では、車体すべり角推定装置5が車体2の横すべり角を推定する。横すべり角の推定結果は車体すべり角推定装置5から演算装置49に入力される。演算装置49は、横すべり角に基づいて走行中の車両1の姿勢を検出する。
ステップS14では、ステップS13で検出した道路の幅方向における車両1の位置が、所定の基準位置であるか否かを判定する。基準位置は、例えば、道路の幅方向における中央である。ステップS14において、車両1の位置が基準位置であると判定したとき、ステップS15の処理に進む。ステップS14において、車両1の位置が基準位置でないと判定したとき、ステップS16の処理に進む。
図中の一点鎖線は、車両1の前後方向に延びる左右中心軸を示している。また、図中の二点鎖線は、道路の幅方向における所定の基準位置を示している。道路の幅方向は、車両1の進行方向に交差する方向である。
本実施形態の車両姿勢制御装置4は、以下の効果を奏する。
(1)演算装置49が、車両1が走行している湾曲した道路の曲率に係る情報、および湾曲した道路の幅方向における車両1の位置に係る情報の少なくとも一方の情報に基づいて、道路の湾曲に沿って曲がる曲線Riの接線Lに対して車両1の前後方向に延びる左右中心軸のなす角度を決定する。このため、演算装置49は、道路の湾曲に沿って曲がる曲線Riの接線Lに対して車両1の前後方向に延びる左右中心軸のなす角度を決定して、車両1が実際に走行する道路の湾曲態様に応じた車両1の目標姿勢を決定することができる。そして、前輪制御装置6または後輪制御装置7が、車両1の姿勢を演算装置49が決定した目標姿勢に近づけるため、演算装置49が車両1の目標姿勢を動的に決定することにより、様々な道路の湾曲態様に応じて、道路の曲線Riの接線Lに対して車両1の前後方向に延びる左右中心軸のなす角度を制御することができる。よって、湾曲した道路を車両1が走行するときの車両1の操縦性を向上させることができる。
図6〜図9を参照して、本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態では、第1実施形態の車両姿勢制御処理を変更したものである。以下では第1実施形態の車両姿勢制御装置4と異なる部分について詳細に説明するとともに、第1実施形態と共通する構成については同一の符号を付してその説明の一部または全部を省略する。
ステップS21では、車体すべり角推定装置5が車体2の横すべり角を推定する。横すべり角の推定結果は車体すべり角推定装置5から演算装置49に入力される。演算装置49は、横すべり角に基づいて走行中の車両1の姿勢を検出する。
ステップS24では、ステップS23で算出した道路の曲率が、所定の基準曲率であるか否かを判定する。ステップS24において、道路の曲率が基準曲率であると判定したとき、ステップS25の処理に進む。ステップS24において、道路の曲率が基準曲率でないと判定したとき、ステップS26の処理に進む。
図7(a)は、基準曲率を有する道路を走行している車両1を示している。基準曲率を有する道路を走行している車両1の目標姿勢は、基準姿勢であるニュートラル姿勢に設定される。このため、図7(b)に示されるように、車両1の姿勢がニュートラル姿勢に近づくように制御されて、接線Lに対して車両1の前後方向に延びる左右中心軸が平行となる。
本実施形態の車両姿勢制御装置4は、上記(1)〜(4)に代え以下の効果を奏する。
(6)演算装置49が、車両1が走行している湾曲した道路の曲率に係る情報の情報に基づいて、道路の湾曲に沿って曲がる曲線Riの接線Lに対して車両1の前後方向に延びる左右中心軸のなす角度を決定する。このため、演算装置49は、道路の湾曲に沿って曲がる曲線Riの接線Lに対して車両1の前後方向に延びる左右中心軸のなす角度を決定して、車両1が実際に走行する道路の湾曲態様に応じた車両1の目標姿勢を決定することができる。そして、前輪制御装置6または後輪制御装置7が、車両1の姿勢を演算装置49が決定した目標姿勢に近づけるため、演算装置49が車両1の目標姿勢を動的に決定することにより、様々な道路の湾曲態様に応じて、道路の曲線Riの接線Lに対して車両1の前後方向に延びる左右中心軸のなす角度を制御することができる。よって、湾曲した道路を車両1が走行するときの車両1の操縦性を向上させることができる。
本発明は、第1および第2実施形態以外の実施形態を含む。以下、本発明のその他の実施形態としての上記実施形態の変形例を示す。なお、以下の各変形例は、互いに組み合わせることもできる。
Claims (7)
- 車両の姿勢を制御する姿勢制御部と、前記車両の目標姿勢を決定する姿勢決定部とを備え、前記姿勢制御部が、前記車両の姿勢を、前記姿勢決定部により決定された前記目標姿勢に近づける車両姿勢制御装置において、
前記姿勢決定部が、前記車両が走行している湾曲した道路の曲率に係る情報、および湾曲した道路の幅方向における前記車両の位置に係る情報の少なくとも一方の情報に基づいて、道路の湾曲に沿って曲がる曲線の接線に対して前記車両の前後方向に延びる左右中心軸のなす角度を決定する
ことを特徴とする車両姿勢制御装置。 - 請求項1に記載の車両姿勢制御装置において、
道路の湾曲に沿って曲がる曲線の接線に対して、前記車両の前後方向に延びる左右中心軸が平行となる状態を、「ニュートラル姿勢」とし、
前記姿勢決定部は、前記車両の位置が道路の幅方向における所定の基準位置にあるとき、前記ニュートラル姿勢を前記目標姿勢とする
ことを特徴とする車両姿勢制御装置。 - 請求項1または2に記載の車両姿勢制御装置において、
道路の湾曲に沿って曲がる曲線の接線に対して、前記車両の前方が湾曲した道路の内側を向く状態を、「ヘッドイン姿勢」とし、
前記姿勢決定部は、前記車両の位置が道路の幅方向において所定の基準位置よりも外側にあるとき、前記ヘッドイン姿勢を前記目標姿勢とする
ことを特徴とする車両姿勢制御装置。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の車両姿勢制御装置において、
道路の湾曲に沿って曲がる曲線の接線に対して、前記車両の前方が湾曲した道路の外側を向く状態を、「ヘッドアウト姿勢」とし、
前記姿勢決定部は、前記車両の位置が道路の幅方向において所定の基準位置よりも内側にあるとき、前記ヘッドアウト姿勢を前記目標姿勢とする
ことを特徴とする車両姿勢制御装置。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の車両姿勢制御装置において、
前記車両の前方が、所定の基準方向を向く状態を、「基準姿勢」とし、
前記車両の前方が、前記基準姿勢に比べて湾曲した道路の内側を向く状態を、「内向き姿勢」とし、
前記姿勢決定部は、道路の曲率が所定の基準曲率であるときに前記基準姿勢を前記目標姿勢とし、道路の曲率が所定の基準曲率よりも小さいときに前記内向き姿勢を前記目標姿勢とする
ことを特徴とする車両姿勢制御装置。 - 請求項5に記載の車両姿勢制御装置において、
前記車両の前方が、前記基準姿勢に比べて湾曲した道路の外側を向く状態を、「外向き姿勢」とし、
前記姿勢決定部は、道路の曲率が所定の基準曲率よりも大きいときに前記外向き姿勢を前記目標姿勢とする
ことを特徴とする車両姿勢制御装置。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の車両姿勢制御装置において、
前記姿勢決定部は、道路の湾曲に沿って曲がる曲線上に位置し、かつ前記車両の前方に位置し、かつ前記車両から所定距離だけ離れた基準点を決定して、
前記車両の前後方向に延びる左右中心軸のなす角度を決定するための対象となる前記接線を、道路の湾曲に沿って曲がる曲線と前記基準点において接する線とし、
前記姿勢決定部は、前記基準点を決定するための前記所定距離を車速に応じて変更する
ことを特徴とする車両姿勢制御装置。
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