JP2018144646A - 姿勢制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
を含む、姿勢制御装置(第4の構成)。
図1は、本実施の形態に係る姿勢制御装置30が搭載された車両1を模式的に示す図である。図1は、車両1を上から見た図(平面図)に相当する。
図2は、図1に示す姿勢制御装置30の構成を示す機能ブロック図である。図2を参照しながら、姿勢制御装置30の構成について説明する。
姿勢制御装置30は、車両1をモデル化した車両から導出される式を用いて、後輪舵角指示値δR *を決定する。以下、図3を参照しながら、車両1をモデル化した車両について説明する。
以下、図5を参照しながら、姿勢制御装置30の動作を説明する。図5は、図1に示す姿勢制御装置30の動作を示すフローチャートである。
図5を参照して、制御量検出部31が、車両1の運転手により操作されるアクセルペダル15の操作量Pを検出する(ステップS101)。具体的には、制御量検出部31は、アクセルペダル15が車両1の運転手により踏まれていない状態を基準として、アクセルペダル15の踏み込み量を検出する。制御量検出部31は、検出した踏み込み量をアクセルペダルの操作量Pとして駆動力推定部32に出力する。
目標すべり角決定部34は、基準時刻(制御量検出部31がアクセルペダル15の操作量Pを検出した時刻)におけるモデル化車両100の重心すべり角の目標値β*を決定する(ステップS103)。
図5を参照して、後輪舵角算出部331は、基準時刻(制御量検出部31がアクセルペダル15の操作量Pを検出した時刻)における後輪舵角目標値δTRを決定する(ステップS104)。
図5を参照して、上限決定部35は、基準時刻(制御量検出部31がアクセルペダル15の操作量Pを検出した時刻)における推定駆動力上限値Flimを決定する(ステップS105)。
図5を参照して、修正係数決定部332は、駆動力推定部32により推定された推定前輪駆動力FXFと、上限決定部35により決定された推定駆動力上限値Flimと用いて、修正係数CRを決定する(ステップS106)。
図5を参照して、後輪舵角修正部333は、修正係数決定部332により決定された修正係数CRを用いて、後輪舵角算出部331により算出された後輪舵角目標値δTRを修正する(ステップS107)。具体的には、後輪舵角修正部333は、下記式(9)を用いて、後輪舵角目標値δTRを修正する。
(アクセルペダル15の操作量Pに基づく舵角δRの制御)
上述のように、姿勢制御装置30は、アクセルペダル15の操作量Pをリアルタイムに検出し、検出した操作量Pを用いて推定前輪駆動力FXFをリアルタイムに算出する。姿勢制御装置30が推定前輪駆動力FXFを用いて後輪舵角指示値δR *を決定し、後輪用パワーステアリング装置23が後輪21A,21Bの舵角δRが後輪舵角指示値δR *となるように、後輪21A,21Bの舵角δRを制御する。この結果、姿勢制御装置30は、従来の自動車等の車両が中低速域で走行する場合において、車両1が有するアンダーステアリングの特性を抑制することができる。つまり、車両1が中低速域で旋回中に加速する場合において、姿勢制御装置30は、車両1の旋回半径が増加する減少を抑制することができる。
姿勢制御装置30は、車速V0及びヨーレートγ0を用いて、後輪舵角目標値δTRを決定する。姿勢制御装置30は、上記式(3)に示すように、後輪舵角目標値δTRを決定する際に、前輪11A,11Bの舵角δFを使用しない。また、姿勢制御装置30は、上記式(1)、式(7)及び式(8)に示すように、後輪舵角目標値δTRの修正に用いられる修正係数CRを決定する際に、前輪11A,11Bの舵角δFを使用しない。すなわち、姿勢制御装置30は、後輪舵角指示値δR *を決定するにあたり、前輪11A,11Bの舵角δFを使用しない。
姿勢制御装置30は、上記式(3)に示すように、重心すべり角の目標値β*を後輪舵角目標値δTRの決定に用いる。重心すべり角の目標値β*は、上述のように、前輪11A,11Bに発生する横力のうち自転成分と相殺される値に決定される。この結果、前輪11A,11Bのグリップ力がタイヤ摩擦円に飽和することを抑制ことができる。以下、詳しく説明する。
姿勢制御装置30は、上記式(9)に示すように、修正係数CRを用いて後輪舵角指示値δR *を決定する。推定前輪駆動力FXFは、式(1)に示すように、アクセルペダル15の操作量Pに基づいて決定され、修正係数CRは、式(8)に示すように、推定駆動力上限値Flimに対する推定前輪駆動力FXFの大きさの比として算出される。
上記実施の形態では、後輪舵角決定部33が、修正係数CRにより修正された後輪舵角目標値δTRを、後輪舵角指示値δR *として出力する例を説明したが、これに限られない。後輪舵角決定部33は、修正係数CRを使用しなくてもよい。つまり、後輪舵角決定部33は、後輪舵角目標値δTRを、後輪舵角指示値δR *としてそのまま出力してもよい。
10,11A,11B 前輪
12 前輪用の車軸
13 ステアリングホイール
14 前輪用パワーステアリング装置
15 アクセルペダル
20,21A,21B 後輪
22 後輪用の車軸
23 後輪用パワーステアリング装置
30 姿勢制御装置
31 制御量検出部
32 駆動力推定部
33 後輪舵角決定部
34 目標すべり角決定部
35 上限決定部
41 車速センサ
42 ヨーレートセンサ
331 後輪舵角算出部
332 修正係数決定部
333 後輪舵角修正部
Claims (5)
- 前輪を駆動させ、前輪の舵角を制御し、後輪の舵角を制御する車両に搭載される姿勢制御装置であって、
前記車両の駆動力制御手段の制御量を検出する制御量検出部と、
前記制御量に基づいて、前記前輪で発生する駆動力を推定する駆動力推定部と、
前記駆動力推定部によって推定された駆動力である推定前輪駆動力に基づいて、前記後輪の舵角を制御するための後輪舵角指示値を決定する後輪舵角決定部と、
を備える、姿勢制御装置。 - 請求項1に記載の姿勢制御装置であって、
前記後輪舵角決定部は、
前記推定前輪駆動力が推定された時刻である基準時刻における前記車両の速度と、前記基準時刻における前記車両のヨーレートとに基づいて、前記後輪舵角指示値を算出する後輪舵角算出部、
を含む、姿勢制御装置。 - 請求項2に記載の姿勢制御装置であって、さらに、
前記車両の進行方向と、前記車両の重心を通るとともに前記車両の前後方向に延びる車両基準線とのなす角である重心すべり角の目標値を決定する目標すべり角決定部、
を備え、
前記後輪舵角算出部は、前記重心すべり角の目標値に基づいて前記後輪舵角指示値を算出し、
前記目標すべり角決定部は、前記重心すべり角の目標値と、前記基準時刻における前記車両のヨーレート及び前記基準時刻における前記車両の速度によって発生する自転成分角との和が、前記自転成分角よりも小さくなるように、前記重心すべり角の目標値を決定する、姿勢制御装置。 - 請求項2又は請求項3に記載の姿勢制御装置であって、
前記後輪舵角決定部は、さらに、
前記推定前輪駆動力の大きさの上限値を取得し、取得した上限値と前記推定前輪駆動力の大きさとを用いて修正係数を決定する修正係数決定部と、
前記目標舵角算出部により決定された前記後輪舵角指示値を、前記修正係数を用いて修正する後輪舵角修正部と、
を含む、姿勢制御装置。 - 請求項4に記載の姿勢制御装置であって、さらに、
前記基準時刻において前記前輪で発生している駆動力と、前記基準時刻において前記前輪で発生している横力との合力の大きさを、前記上限値に決定する上限決定部、
を備える、姿勢制御装置。
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