JP5547607B2 - 車両の横方向運動制御装置 - Google Patents
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Description
車両の横方向運動は、車両に取り付けられている複数のアクチュエータにより制御することができる。例えば前輪を転舵させるフロントステアリング装置により車両の横方向運動を制御することができる。また、後輪を転舵させるリアステアリング装置によっても車両の横方向運動を制御することができる。さらに、車両に制動力を付与するブレーキ装置によっても、各輪に作用させる制動力を調整することにより車両の横方向運動を制御することができる。これらの各装置を作動させるアクチュエータを協調させることで、車両の横方向運動を統合的に制御することができる。
本発明の横方向運動制御装置は、車両の横方向運動量の目標値(γ*)を取得する目標値取得部(411)と、前記目標値取得部により取得された前記横方向運動量の目標値に基づいて、車両の横方向運動量を変化させるために協調して作動する複数の制御対象(14,22,32)の横方向運動制御量を演算する制御量演算部(414,415,416)と、前記横方向運動制御量に基づいて、複数の前記制御対象を制御する制御対象制御部(42,43,44)と、前記制御対象制御部による複数の前記制御対象の制御を停止するか否かを判断する制御停止判断部(417,4162a)と、前記制御停止判断部が複数の前記制御対象の制御を停止すると判断したときに、そのときから複数の前記制御対象の横方向運動制御量が0になるまで縮退するように、複数の前記制御対象の横方向運動制御量に基づいて複数の前記制御対象の横方向運動縮退制御量をそれぞれ決定する縮退制御量決定部(4162b)と、を備える。そして、前記制御対象制御部は、前記制御停止判断部が複数の前記制御対象の制御を停止すると判断したときに、前記縮退制御量決定部により決定された横方向運動縮退制御量に基づいて複数の前記制御対象を制御する。
以下に、本発明の第1実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る横方向運動制御装置を搭載した車両の概略図である。図に示すように、この車両は、フロントステアリング装置10と、リアステアリング装置20と、ブレーキ装置30(右前輪ブレーキ装置30FR,左前輪ブレーキ装置30FL,右後輪ブレーキ装置30RR,左後輪ブレーキ装置30RL)とを備える。フロントステアリング装置10は、右前輪WFRおよび左前輪WFLに転舵力を付与することにより、これらの車輪を転舵させる。リアステアリング装置20は、左後輪WRLおよび右後輪WRRに転舵力を付与することにより、これらの車輪を転舵させる。右前輪ブレーキ装置30FRは右前輪WFRに制動力を付与する。左前輪ブレーキ装置30FLは左前輪WFLに制動力を付与する。右後輪ブレーキ装置30RRは右後輪WRRに制動力を付与する。左後輪ブレーキ装置30RLは左後輪WRLに制動力を付与する。
γd_*=γ_*(1−(T/Td))
上式において、γ_*(*はFSTR,RSTR,DYCのいずれか)は、縮退要求信号Sdが入力されたときにS30にて入力されている各ヨーレート制御量である。またTはタイマによる計測時間、Tdは予め設定されている縮退時間である。縮退時間Tdは、各アクチュエータがヨーレート縮退制御量γd_*に基づいて制御される時間を表す。縮退時間Tdは予め設定される。縮退時間Tdは10秒以下に設定される。好ましくは、縮退時間Tdは1〜10秒の間の時間に設定される。また、本実施形態において、フロントステアヨーレート縮退制御量γd_FSTRを演算するときに用いられる縮退時間と、リアステアヨーレート縮退制御量γd_RSTRを演算するときに用いられる縮退時間と、DYCヨーレート縮退制御量γd_DYCを演算するときに用いられる縮退時間は、全て同一である。
上記第1実施形態では、縮退制御時に同時に各アクチュエータの制御が停止されるように各アクチュエータのヨーレート縮退制御量を決定する例について説明した。本実施形態では、縮退制御時に各アクチュエータの縮退速度が同一となるように各アクチュエータのヨーレート縮退制御量を決定する例について説明する。なお、本実施形態に係る横方向運動制御装置40の構成は、以下に述べる縮退制御量決定部4162bが実行する縮退制御量決定ルーチンを除き、上記第1実施形態で説明した構成と同一である。したがって、上記第1実施形態で説明した構成と同一の部分についての説明は省略する。
γd_*=γ_*−VdT
上式において、γ_*は、縮退要求信号Sdが入力されたときに、S40にて入力されている各ヨーレート制御量である。またTはタイマによる計測時間、Vdは予め設定されている縮退速度(ヨーレート/秒)である。縮退速度Vdは、単位時間当たりのヨーレート制御量の変化量(減少量)を表す。ここで、フロントステアヨーレート縮退制御量γd_FSTRを演算するときに用いられる縮退速度と、リアステアヨーレート縮退制御量γd_RSTRを演算するときに用いられる縮退速度と、DYCヨーレート縮退制御量γd_DYCを演算するときに用いられる縮退速度は同一である。なお、上式はヨーレート制御量γ_*が正の値であるときに用いられる。ヨーレート制御量γ_*が負の値であるときは、以下の式に基づいて各ヨーレート縮退制御量γd_*を演算してもよい。
γd_*=γ_*+VdT
次に、本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態では、縮退制御時に、車両の旋回挙動に及ぼす影響が小さいアクチュエータから順に制御が停止されるように、各アクチュエータの縮退制御量を決定する例について説明する。なお、本実施形態に係る横方向運動制御装置40の構成は、以下に述べる縮退制御量決定部4162bが実行する縮退制御量決定ルーチンを除き、上記第1実施形態で説明した構成と同一である。したがって、上記第1実施形態で説明した構成と同一の部分についての説明は省略する。
Ce_FSTR>Ce_DYC>Ce_RSTR
γd_FSTR=γ_FSTR(1−(T/Td_FSTR))
γd_RSTR=γ_RSTR(1−(T/Td_RSTR))
γd_DYC =γ_DYC (1−(T/Td_DYC ))
上式において、γ_*(*はFSTR,RSTR,DYCのいずれか)は、縮退要求信号Sdが入力されたときに、S50にて入力されている各ヨーレート制御量である。またTはタイマによる計測時間である。
次に、本発明の第4実施形態について説明する。本実施形態では、縮退制御時に、フロントステア用アクチュエータ14の制御が最後に停止されるように、各アクチュエータの縮退制御量を決定する例について説明する。なお、本実施形態に係る横方向運動制御装置40の構成は、以下に述べる縮退制御量決定部4162bが実行する縮退制御量決定ルーチンを除き、上記第1実施形態で説明した構成と同一である。したがって、上記第1実施形態で説明した構成と同一の部分についての説明は省略する。
γd_FSTR=γ_FSTR(1−(T−Td_FSTR))
γd_RSTR=γ_RSTR(1−(T−Td_RSTR))
γd_DYC =γ_DYC (1−(T−Td_DYC ))
上式において、γ_*(*はFSTR,RSTR,DYCのいずれか)は、縮退要求信号Sdが入力されたときに、S60にて入力されている各ヨーレート制御量である。Tはタイマによる計測時間である。また、Td_FSTRは予め設定されたフロントステアヨーレート縮退時間、Td_RSTRは予め設定されたリアステアヨーレート縮退時間、Td_DYCは予め設定されたDYCヨーレート縮退時間である。これらの縮退時間は、各アクチュエータが縮退制御される時間を表す。本実施形態では、フロントステアヨーレート縮退時間Td_FSTRが、リアステアヨーレート縮退時間Td_RSTRおよびDYCヨーレート縮退時間Td_DYCよりも長い時間に設定されている。また、DYCヨーレート縮退時間Td_DYCはリアステアヨーレート縮退時間Td_RSTRよりも長い時間に設定されている。ただし、フロントステアヨーレート縮退時間Td_FSTRは10秒以下である。
次に、本発明の第5実施形態について説明する。本実施形態の横方向運動制御装置の構成は、縮退制御量決定部4162bによる各ヨーレート縮退制御量の演算方法を除き、基本的には上記第1実施形態で説明した横方向運動制御装置の構成と同一である。本実施形態において、縮退制御量決定部4162bは、縮退要求信号Sdが入力され、且つ停止判断部4162aに制御不可信号S_UAが入力されていない場合に、各ヨーレート制御量γ_*をローパスフィルタ処理することにより各ヨーレート縮退制御量γd_*を取得する。この場合において、それぞれのヨーレート縮退制御量γd_*を得るときに用いられるローパスフィルタのカットオフ周波数は同一である。縮退制御量決定部4162bは、ローパスフィルタ処理により取得したヨーレート縮退制御量γd_*を出力する。そして、縮退制御時には出力されたヨーレート縮退制御量γd_*に基づいて各アクチュエータが制御される。このように、縮退制御時にヨーレート制御量をローパスフィルタにより減少させていくことにより、横方向運動制御の停止時にドライバに感じさせる違和感を軽減することができる。上記以外の構成については上記第1実施形態と同一であるので、その説明は省略する。
次に、本発明の第6実施形態について説明する。本実施形態の横方向運動制御装置の構成は、縮退制御量決定部4162bによる各ヨーレート縮退制御量の演算方法を除き、基本的には上記第1実施形態で説明した横方向運動制御装置の構成と同一である。本実施形態において、縮退制御量決定部4162bは、縮退要求信号Sdが入力され、且つ停止判断部4162aに制御不可信号S_UAが入力されていない場合に、各ヨーレート制御量γ_*を、車両のヨーレートの振動特性と逆の特性を持つフィルタで処理することにより各ヨーレート縮退制御量γd_*を取得する。ここで、車両のヨーレートの振動特性とは、横方向運動制御装置40によるヨーレート制御が停止されたときに生じると予測されるヨーレートの振動特性を表す。このヨーレートの振動特性は予め調査されていて、その振動特性とは逆の特性を有するフィルタが予め設計されている。このようにして設計されたフィルタに、縮退制御開始時における各ヨーレート制御量が入力され、フィルタから出力される信号に基づきヨーレート縮退制御量が演算される。こうして演算されたヨーレート縮退制御量γd_*に基づいて各アクチュエータが縮退制御される。なお、上記以外の構成については上記第1実施形態と同一であるので、その説明は省略する。
Claims (4)
- 車両の横方向運動量の目標値を取得する目標値取得部と、
前記目標値取得部により取得された前記横方向運動量の目標値に基づいて、車両の横方向運動量を変化させるために協調して作動する複数の制御対象の横方向運動制御量を演算する制御量演算部と、
前記横方向運動制御量に基づいて、複数の前記制御対象を制御する制御対象制御部と、
前記制御対象制御部による複数の前記制御対象の制御を停止するか否かを判断する制御停止判断部と、
前記制御停止判断部が複数の前記制御対象の制御を停止すると判断したときに、そのときから複数の前記制御対象の横方向運動制御量が0になるまで縮退するように、複数の前記制御対象の横方向運動制御量に基づいて複数の前記制御対象の横方向運動縮退制御量をそれぞれ決定する縮退制御量決定部と、を備え、
前記制御対象制御部は、前記制御停止判断部が複数の前記制御対象の制御を停止すると判断したときに、前記縮退制御量決定部により決定された横方向運動縮退制御量に基づいて複数の前記制御対象を制御する、横方向運動制御装置。 - 請求項1に記載の車両の横方向運動制御装置において、
前記縮退制御量決定部は、前記制御停止判断部が複数の前記制御対象の制御を停止すると判断したときから10秒以内に全ての前記制御対象の横方向運動制御量が0になるように、複数の前記制御対象の横方向運動縮退制御量を決定する、横方向運動制御装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の車両の横方向運動制御装置において、
前記縮退制御量決定部は、全ての前記制御対象の横方向運動制御量が所定の縮退時間が経過した時点で同時に0となるように、複数の前記制御対象の横方向運動縮退制御量を決定する、横方向運動制御装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の車両の横方向運動制御装置において、
前記制御対象制御部は、前記制御停止判断部が複数の前記制御対象の制御を停止すると判断したときに、複数の前記制御対象に対し、前記縮退制御量決定部により決定された横方向運動縮退制御量に基づいた制御を同時に開始する、横方向運動制御装置。
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