JP2018076030A - 車両の車線逸脱防止装置 - Google Patents
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Abstract
Description
車両が走行車線から旋回外側へ逸脱する虞が生じると、旋回内輪に制動力が付与されることにより、車両の旋回半径が小さくなる方向の車線逸脱防止ヨーモーメントが車両に付与される。車両が路面の摩擦係数が低い道路(以下「低μ路」という)を走行している状況において、車両が走行車線から旋回外側へ逸脱する虞が生じ、旋回内輪に制動力が付与されると、旋回内輪の横力が減少することに起因して旋回内輪の横力が不足し、車両の走行が不安定になる場合がある。特に、旋回内側後輪の横力が不足すると、車両はオーバーステアの挙動を示し、スピン状態になる虞が生じる。
本発明によれば、車線に対する車両(18)の位置関係を検出する検出装置(16、40)と、検出装置による検出結果に基づいて車両が車線から逸脱する虞があると判定したときには、車線逸脱防止ヨーモーメント(Mlda)が車両に付与されるように車輪(20FL、20FR、20RL及び20RR)の制動力を制御するよう構成された制御装置(40)と、を含む車両の車線逸脱防止装置(10)が提供される。
本発明の一つの態様においては、制御装置(40)は、車両が車線から旋回外側へ逸脱する虞があると判定したときには、車両が車線から旋回外側へ逸脱することを防止するための目標車線逸脱防止ヨーモーメント(Mldat)を演算し、車両がスピン状態になる虞があると判定したときには、車両がスピン状態になることを防止するための目標スピン防止ヨーモーメント(Mpst)を演算し、目標車線逸脱防止ヨーモーメント及び目標スピン防止ヨーモーメントの大きさの大小関係を判断することなく、目標スピン防止ヨーモーメントに基づいてスピン防止ヨーモーメント(Mps)を制御するよう構成される。
ヨーレートセンサ(70)により検出された実際のヨーレート(Yr)と位相補償後の車両の規範ヨーレート(Yrvcf)との偏差(Yr−Yrvcf)、
横加速度センサ(68)により検出された実際の横加速度(Gy)と位相補償後の車両の規範横加速度(Gyvcf)との偏差(Gy -Gyvcf)、
車速センサ(66)により検出された実際の車速(V)、実際のヨーレート(Yr)及び実際の横加速度(Gy)に基づいて推定された実際のスリップ角(β)と、位相補償後の車両の規範スリップ角(βdvcfの積分値)との偏差、
ヨーレートセンサにより検出された実際のヨーレートの変化率と、位相補償後の車両の規範ヨーレートの変化率との偏差、及び
横加速度センサにより検出された実際の横加速度の変化率と、位相補償後の車両の規範横加速度の変化率との偏差、
の少なくとも一つに基づいて行われる車両がスピン状態になる虞の判定が虞ありであるときに、車両がスピン状態になる虞があると判定するよう構成される。
本発明においては、操舵角、車速及び車線逸脱防止ヨーモーメントに基づいて演算された位相補償後の車両の規範旋回状態量と実際の旋回状態量との偏差及び旋回内輪の制動スリップの度合の少なくとも一方に基づいて、車両がスピン状態になる虞が判定される。
Yrvcf=YrnLDAf+YrLDAf …(14)
Gyvcf=GynLDAf+GyLDAf …(15)
図1は、本発明の第一の実施形態にかかる車両の車線逸脱防止装置10を示す概略構成図である。
次に、図2に示されたフローチャートを参照して第一の実施形態における車線逸脱防止制御ルーチンについて説明する。なお、図2に示されたフローチャートによる車線逸脱防止制御は、図1には示されていないイグニッションスイッチがオンであり且つ選択スイッチ64がオンであるときに、所定の時間毎に繰返し実行される。図2にはステップとしては示されていないが、車両が停止すると、車線逸脱防止制御は中止するようになっていてよい。更に、以下の説明においては、図2に示されたフローチャートによる車線逸脱防止制御を単に「制御」と指称する。このことは、後述の他の実施形態についても同様である。
(A)上記式(14)に従って位相補償後の車両の規範ヨーレートYrvcfが演算され、実際のヨーレートYrと規範ヨーレートYrvcfとの偏差Yr−Yrvcfと、ヨーレートYrの符号との積が、基準値Yrs(正の定数)を越えている。
(B)上記式(15)に従って位相補償後の車両の規範横加速度Gyvcfが演算され、実際の横加速度Gyと規範横加速度Gyvcfとの偏差Gy−Gyvcfと、横加速度Gyの符号との積が、基準値Gys(正の定数)を越えている。
(C)位相補償後の車両の規範ヨーレートYrLDAfが0に設定されて上記式(17)に従って位相補償後の車両の規範スリップ角速度βdvcfが演算され、規範スリップ角速度βdvcfの時間積分値と実際の車両のスリップ角βとの偏差と、車両のスリップ角βの符号との積が、基準値βs(正の定数)を越えている。なお、車両のスリップ角βは後述のステップ250と同様の要領にて演算されてよい。
(D)車輪速度VwFL〜VwFRに基づいて旋回内側前後輪の制動スリップ率SLinf及びSLinrが演算され、制動スリップ率SLinf及びSLinrkの少なくとも一方が基準値SLins(正の定数)を越えている。
Mpst=Kps×Mldat …(18)
(G)上記式(2)又は(4)に従って目標ヨーレートYrnfが演算され、実際のヨーレートYrの絶対値が、規範ヨーレートYrnfの絶対値以下である。
(H)上記式(6)に従って目標横加速度Gynfが演算され、実際の横加速度Gyの絶対値が、目標横加速度Gynfの絶対値以下である。
次に、図4に示されたフローチャートを参照して、挙動制御ルーチンについて説明する。なお、図4に示されたフローチャートによる挙動制御も、図には示されていないイグニッションスイッチがオンであるときに、電子制御装置40の走行制御部によって所定の時間毎に繰返し実行される。更に、挙動制御ルーチンは後述の第二及び第三の実施形態においても同様である。
DV=(Yrnf−Yr) ……(19)
DV=L(Yrnf−Yr)/V ……(20)
次に、運転者により運転操作が行われていない状況における第一の実施形態の作動を説明する。なお、運転者により運転操作が行われている場合には、ステップ30において肯定判別が行われ、ステップ40が実行されることにより、車線逸脱防止ヨーモーメントMlda及びスピン防止ヨーモーメントMpsは、0になるまで漸減され又は0に維持される。更に、後述の第二及び第三の実施形態の作動も、後に特に言及する点を除き第一の実施形態の作動と同一である。
車両18が旋回外側へ車線を逸脱する虞がなく、車両18がスピン状態になる虞もない場合には、ステップ10において、目標車線逸脱防止ヨーモーメントMldatが0に演算される。よって、ステップ20において肯定判別が行われるので、ステップ30以降は実行されない。従って、車両18には車線逸脱防止ヨーモーメントMlda及びスピン防止ヨーモーメントMpsは付与されない。
車両18が旋回外側へ車線を逸脱する虞があるが、車両18がスピン状態になる虞はない場合には、ステップ20、30、50、60及び80において否定判別が行われる。よって、ステップ70において、目標車線逸脱防止ヨーモーメントMldatを示す指令信号が制動制御部へ出力され、これにより目標車線逸脱防止ヨーモーメントMldatに対応するヨーモーメントMldaが車両18に付与されるよう、旋回内側前後輪に制動力が付与される。
車両18が車線から旋回外側へ逸脱する虞がある状況において、車両18がスピン状態になる虞が生じた場合には、ステップ20及び30において否定判別が行われ、ステップ50において肯定判別が行われる。更に、ステップ100において目標スピン防止ヨーモーメントMpstが演算され、挙動制御のスピン制御による制動力の制御が行われていなければ、ステップ110において否定判別が行われる。よって、ステップ140において肯定判別が行われるまで、ステップ120が実行されることにより、車線逸脱防止ヨーモーメントMldaに代えて、目標スピン防止ヨーモーメントMpstに対応するスピン防止ヨーモーメントMpsが車両18に付与される。
第二の実施形態においては、車線逸脱防止制御は、ステップ100及び140を除き、図2及び図3に示されたフローチャートに従って第一の実施形態と同様に実行される。
(I)ヨーレートの基準値Yrrの絶対値と実際のヨーレートYrの絶対値との偏差ΔYrrが、ヨーレートの終了基準値ΔYre以上である。
(J)横加速度の基準値Gyrの絶対値と実際の横加速度Gyの絶対値との偏差ΔGyrが、横加速度の終了基準値ΔGye以上である。
第三の実施形態においては、車線逸脱防止制御は、ステップ100及び140を除き、図2及び図3に示されたフローチャートに従って第一の実施形態と同様に実行される。
(K)目標ヨーレートYrnfの絶対値と実際のヨーレートYrの絶対値との偏差ΔYrnが、基準値ΔYrn0(0以上の定数 )以上である。
(L)目標横加速度Gynfの絶対値と実際の横加速度Gyの絶対値との偏差ΔGynが、基準値ΔGyn0(0以上の定数)以上である。
(E)上記式(14)に従って位相補償後の車両の規範ヨーレートYrvcfが演算され、規範ヨーレートYrvcfの変化率と実際のヨーレートYrの変化率との偏差の絶対値が、基準値Yrsd(正の定数)を越えている。
(F)上記式(15)に従って位相補償後の車両の規範横加速度Gyvcfが演算され、規範横加速度Gyvcfの変化率と実際の横加速度Gyの変化率との偏差の絶対値が、基準値Gysd(正の定数)を越えている。
Claims (10)
- 車線に対する車両の位置関係を検出する検出装置と、前記検出装置による検出結果に基づいて車両が車線から逸脱する虞があると判定したときには、車線逸脱防止ヨーモーメントが車両に付与されるように車輪の制動力を制御するよう構成された制御装置と、を含む車両の車線逸脱防止装置において、
前記制御装置は、前記車線逸脱防止ヨーモーメントが旋回外側への車両の車線逸脱を防止するヨーモーメントであり、旋回内輪に制動力が付与されているときには、実際の旋回状態量と、操舵角、車速及び前記車線逸脱防止ヨーモーメントに基づいて演算された位相補償後の車両の規範旋回状態量との偏差及び旋回内輪の制動スリップの度合の少なくとも一方に基づいて、車両がスピン状態になる虞を判定し、車両がスピン状態になる虞があると判定したときには、所定の終了条件が成立するまで、旋回外輪に制動力を付与することにより前記車線逸脱防止ヨーモーメントに代えてスピン防止ヨーモーメントを車両に付与するよう構成された車両の車線逸脱防止装置。 - 請求項1に記載の車両の車線逸脱防止装置において、前記制御装置は、車両が車線から旋回外側へ逸脱する虞があると判定したときには、車両が車線から旋回外側へ逸脱することを防止するための目標車線逸脱防止ヨーモーメントを演算し、車両がスピン状態になる虞があると判定したときには、車両がスピン状態になることを防止するための目標スピン防止ヨーモーメントを演算し、前記目標車線逸脱防止ヨーモーメント及び前記目標スピン防止ヨーモーメントの大きさの大小関係を判断することなく、前記目標スピン防止ヨーモーメントに基づいて前記スピン防止ヨーモーメントを制御するよう構成された車両の車線逸脱防止装置。
- 請求項1又は2に記載の車両の車線逸脱防止装置において、制御装置は、
ヨーレートセンサにより検出された実際のヨーレートと位相補償後の車両の規範ヨーレートとの偏差、
横加速度センサにより検出された実際の横加速度と位相補償後の車両の規範横加速度との偏差、
車速センサにより検出された実際の車速、実際のヨーレート及び実際の横加速度に基づいて推定された実際のスリップ角と、位相補償後の車両の規範スリップ角との偏差、
ヨーレートセンサにより検出された実際のヨーレートの変化率と、位相補償後の車両の規範ヨーレートの変化率との偏差、及び
横加速度センサにより検出された実際の横加速度の変化率と、位相補償後の車両の規範横加速度の変化率との偏差、
の少なくとも一つに基づいて行われる車両がスピン状態になる虞の判定が虞ありであるときに、車両がスピン状態になる虞があると判定するよう構成された車両の車線逸脱防止装置。 - 請求項2に記載の車両の車線逸脱防止装置において、前記制御装置は、車両がスピン状態になる虞の判定が虞れなしから虞れありへ変化したしたときにおける前記目標車線逸脱防止ヨーモーメントの大きさに基づいて、目標スピン防止ヨーモーメントの大きさを決定するよう構成された車両の車線逸脱防止装置。
- 請求項2に記載の車両の車線逸脱防止装置において、前記制御装置は、操舵角及び車速に基づいて車両の目標ヨーレートを演算し、前記目標ヨーレートとヨーレートセンサにより検出された実際のヨーレートとの偏差に基づいて目標スピン防止ヨーモーメントを演算するよう構成された車両の車線逸脱防止装置。
- 請求項2に記載の車両の車線逸脱防止装置において、前記制御装置は、操舵角及び車速に基づいて車両の目標横加速度を演算し、前記目標横加速度と横加速度センサにより検出された実際の横加速度との偏差に基づいて目標スピン防止ヨーモーメントを演算するよう構成された車両の車線逸脱防止装置。
- 請求項2乃至6の何れか一つに記載の車両の車線逸脱防止装置において、前記制御装置は、操舵角及び車速に基づいて車両の目標ヨーレートを演算し、ヨーレートセンサにより検出された実際のヨーレートの大きさが前記目標ヨーレートの大きさ以下になったときに、前記所定の終了条件が成立したと判定するよう構成された車両の車線逸脱防止装置。
- 請求項2乃至6の何れか一つに記載の車両の車線逸脱防止装置において、前記制御装置は、操舵角及び車速に基づいて車両の目標横加速度を演算し、横加速度センサにより検出された実際の横加速度の大きさが前記目標横加速度の大きさ以下になったときに、前記所定の終了条件が成立したと判定するよう構成された車両の車線逸脱防止装置。
- 請求項2乃至6の何れか一つに記載の車両の車線逸脱防止装置において、前記制御装置は、操舵角及び車速に基づいて車両の目標ヨーレートを演算し、車両がスピン状態になる虞の判定が虞れなしから虞れありへ変化したときの前記目標ヨーレートをヨーレートの基準値として設定し、前記ヨーレートの基準値の大きさとヨーレートセンサにより検出された実際のヨーレートの大きさとの偏差が、ヨーレートについての終了基準値以上になったときに、前記所定の終了条件が成立したと判定するよう構成された車両の車線逸脱防止装置。
- 請求項2乃至6の何れか一つに記載の車両の車線逸脱防止装置において、前記制御装置は、操舵角及び車速に基づいて車両の目標横加速度を演算し、車両がスピン状態になる虞の判定が虞れなしから虞れありへ変化したときの前記目標横加速度を横加速度の基準値として設定し、前記横加速度の基準値の大きさと横加速度センサにより検出された実際の横加速度の大きさとの偏差が、横加速度についての終了基準値以上になったときに、前記所定の終了条件が成立したと判定するよう構成された車両の車線逸脱防止装置。
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