JP2020032893A - 車両運動制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明に係る車両運動制御装置は、各システムから車両の横方向運動に関する要求を横方向加速度と曲率で受け付ける。これにより、回転方向を運動学的単位である曲率で処理できるので、車両の走行状態に拘わらず車両の横方向運動に関するアクチュエーター指令値を精度よく算出できる。
図1は、本発明の一実施形態に係る車両運動制御装置20とその周辺の構成の機能ブロック図である。図1に例示した車両運動制御装置20は、要求受付部21と、フィードバック制御部22と、変換送信部23と、を備えている。
以下、車両の横方向の運動制御を例に挙げて、運転支援ECU10の各システムからどのような要求が車両運動制御装置20へ出力されるのか、また車両運動制御装置20によってどのように各アクチュエーターを制御して要求が実現されるかを、具体的に幾つか説明する。
予防安全システム13は、レーンキープ制御機能によって、直線の道路を走行車線のセンターを維持して走行させるために車両を加速度Yで横方向へ移動させたい場合には、横方向加速度Ay3=Yかつ曲率R3=0(又は曲率の要求なし)を、車両運動制御装置20に要求する。
予防安全システム13は、レーンキープ制御機能によって、曲率Xでカーブしている道路を走行車線のセンターを維持して走行させるために車両を加速度Yで横方向へ移動させたい場合には、横方向加速度Ay3=Yかつ曲率R3=Xを、車両運動制御装置20に要求する。
自動駐車システム12は、自動駐車制御機能によって、ごく低速で曲率Xの軌道により車両を移動させたい場合には、横方向加速度Ay2=0(又は横方向加速度の要求なし)かつ曲率R2=Xを、車両運動制御装置20に要求する。
運転支援ECU10からの運動要求をステアリング41の操舵だけで実現させる場合、車両運動制御装置20は、横方向加速度Ayとセンサー部50から取得した現在の車速Vxとに基づいて、要求された横方向加速度Ayに応じた曲率Ry(=Ay/Vx2)を計算する。そして、車両運動制御装置20は、算出した曲率Ryと要求された曲率Rとに基づいて曲率R*(=R+Ry)を算出し、算出した曲率R*からステアリング41の操舵角δを演算する。
運転支援ECU10からの運動要求を4輪操舵機能(4WS)を有するステアリング41の操舵で実現させる場合、車両運動制御装置20は、上述した実現例1の手法によってステアリング41の操舵角δを演算する。ただし、運転支援ECU10からの運動要求が横方向加速度Ayだけで曲率Rがない場合には、車両運動制御装置20は、車両の前輪と後輪とを同位相の操舵制御とした上で、要求された横方向加速度Ayを操舵角速度に変換する。これにより、横方向加速度Ayをステアリング41の操舵で実現できる。
インホイールモータ43を搭載した車両において、インホイールモータ43の左右トルク差制御で生じるモーメントは、曲率Rを制御するフィードバック微分項にあたる。このため、運転支援ECU10からの運動要求をインホイールモータ43の駆動で実現させる場合、車両運動制御装置20は、インホイールモータ43を微分項分の実現手段として分離して要求する(dR=dVx/dω)。
以上のように、本発明の一実施形態に係る車両運動制御装置20によれば、運転支援ECU10からの車両の運動に関する要求のうち、回転方向を運動学的単位である曲率Rで受け付けて処理することができる。これにより、例えば極低速走行においてステアリング41を大きく操舵しても横方向運動に関する要求値が小さくならないため、要求値をアクチュエーター指令値に適切に変換することが可能となる。従って、ヨーレートを用いた横方向運動の制御と比べて、車両の走行状態に拘わらず車両の横方向運動に関するアクチュエーター指令値を精度よく算出することができる。
11 自動運転システム
12 自動駐車システム
13 予防安全システム
20 車両運動制御装置
21 要求受付部
22 フィードバック制御部
23 変換送信部
31 ステアリング制御ECU
32 ブレーキ制御ECU
33 パワートレイン制御ECU
41 ステアリング
42 ブレーキ
43 パワートレイン(インホイールモータ)
50 センサー部
Claims (1)
- ドライバーの運転を支援する複数のシステムから、横方向加速度及び曲率の少なくとも1つを含む車両の運動に関する要求を受け付けることが可能な受付部と、
前記要求された横方向加速度及び曲率を、車両の横方向運動に関わる1つ以上のアクチュエーターに配分する指令値に変換する変換部と、
前記指令値を前記1つ以上のアクチュエーターをそれぞれ動作させる1つ以上の制御装置に送信する送信部と、
を備える、車両運動制御装置。
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