JP5907266B2 - 車両用操舵制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両用操舵制御装置に係り、更に詳細には操舵操作に対する車両のヨーレートのゲイン及び操舵操作に対する車両の横加速度のゲインを変更する車両用操舵制御装置に係る。
自動車等の車両の操舵制御装置として、走行路の幅に応じて操舵特性を変更するよう構成された操舵制御装置が知られている。例えば本願出願人の出願にかかる下記の特許文献1には、走行路幅が小さいときには走行路幅が大きいときに比して、ステアリングギヤ比を大きくすると共に操舵伝達比の微分ゲインを大きくするよう構成された操舵制御装置が記載されている。
特許文献1に記載された操舵制御装置によれば、走行路幅が小さいときにもステアリングギヤ比が大きくされない場合に比して、車両が狭路を直進走行する際の走行性を向上させることができる。また、走行路幅が小さいときにも操舵伝達比の微分ゲインが大きくされない場合に比して、車両が大きく蛇行する狭路を走行する際の走行性を向上させることができる。
特開2008−44427号公報
〔発明が解決しようとする課題〕
特許文献1に記載された操舵制御装置に於いては、走行路幅が小さいときには走行路幅が大きいときに比して、操舵操作に対する車両のヨーレートのゲインが小さくされると共にヨーレートの微分ゲインが大きくされることにより、車両の狭路走行性が向上される。しかし、操舵操作が行われると、車両にヨーレートが発生するので、車両が走行路に対し傾斜する。
車両が狭路を直進走行する際の走行性を効果的に向上させるためには、走行路に対する車両の向きよりも走行路に対する車両の横方向の位置を制御できることが有効である。しかるに、上記特許文献1に記載された操舵制御装置に於いては、操舵操作によって走行路に対する車両の横方向の位置を制御しようとすると、車両が走行路に対し傾斜し、走行路に対するヨー角が発生することが避けられない。
また、上記特許文献1に記載された操舵制御装置に於いては、走行路に対する車両の横方向の位置を制御すべく操舵操作が行われると、走行路に対する車両の向きを是正するための修正操舵が必要になる。よって、上記特許文献1に記載された操舵制御装置には、この点に於いても車両の狭路走行性を向上させる上で改善の余地がある。
本発明は、上記特許文献1に記載されている如き従来の操舵制御装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものである。そして、本発明の主要な課題は、狭路走行時に走行路に対する車両の横方向の位置を制御し易くすることにより、従来に比して車両の狭路走行性を更に一層向上させることができるよう改良された操舵制御装置を提供することである。
〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
上述の主要な課題は、本発明によれば、操舵操作に対する車両のヨーレートのゲインを変更する第一の旋回応答可変手段と、操舵操作に対する車両の横加速度のゲインを変更する第二の旋回応答可変手段と、操舵操作速度に対する車両のヨーレートの微分ゲインを変更する第三の旋回応答可変手段と、操舵操作速度に対する車両の横加速度の微分ゲインを変更する第四の旋回応答可変手段と、第一乃至第四の旋回応答可変手段を制御する制御手段とを有する車両用操舵制御装置に於いて、制御手段は、走行路の曲率の絶対値が第一の基準値以下である状況に於いては、走行路の幅が小さいほどヨーレートのゲインに対する横加速度のゲインの比が大きくなるよう第一及び第二の旋回応答可変手段の少なくとも一方を制御し、走行路の曲率の絶対値が第一の基準値よりも大きい第二の基準値以上である状況に於いては、走行路の幅が小さいほどヨーレートの微分ゲインに対する横加速度の微分ゲインの比が大きくなるよう第三及び第四の旋回応答可変手段の少なくとも一方を制御し、走行路の曲率の絶対値が第一の基準値よりも大きく且つ第二の基準値よりも小さい状況に於いては、第一乃至第四の旋回応答可変手段を制御しないことを特徴とする車両用操舵制御装置によって達成される。
記の構成によれば、走行路の曲率の絶対値が第一の基準値以下である状況に於いては、走行路の幅が小さいときには走行路の幅が大きいときに比して、ヨーレートのゲインに対する横加速度のゲインの比が大きくなるよう制御される。従って、車両が狭路を直進走行するような状況に於いて、ヨー角の発生を抑制しつつ走行路に対する車両の横方向の位置を効果的に制御することができ、これにより車両の狭路走行性を効果的に向上させることができる。尚、走行路の幅が大きいときには、ヨーレートのゲインに対する横加速度のゲインの比が大きくならないので、車線変更や進路変更が困難になることはない。
また、上記の構成によれば、走行路の曲率の絶対値が第二の基準値以上である状況に於いては、走行路の幅が小さいときには走行路の幅が大きいときに比して、ヨーレートの微分ゲインに対する横加速度の微分ゲインの比が大きくなるよう制御される。従って、ヨーレートのゲインや横加速度のゲインが大きく変更される場合に比して、車両が狭路を蛇行走行するような状況に於いて、車両の旋回曲率が変化してしまう虞れを低減することができる。また、車両のヨー角の発生を抑制することができ、また車両の横変位の修正が容易になるので、車両が蛇行走行する際に於けるヨー角の発生に伴う修正操舵を低減することができる。
また、走行路の曲率の絶対値が第二の基準値以上である状況に於いては、走行路の幅が小さくても、ヨーレートのゲインに対する横加速度のゲインの比は走行路の幅に基づいて増減されない。従って、車両が狭路に沿って旋回走行したり蛇行したりする状況に於いて、操舵操作に対する車両のヨーレートのゲインや横加速度のゲインが変化することに起因して車両の旋回半径が変化してしまうことを防止することができる。
また本発明によれば、上記の構成に於いて、制御手段は、走行路の曲率の絶対値が第一の基準値以下であり、走行路の幅が小さくなるよう変化する状況に於いては、幅の変化が実際の走行路より早く且つ穏やかになるよう修正された制御用の走行路の幅に基づいて第一及び第二の旋回応答可変手段の少なくとも一方を制御するようになっていてよい。
また本発明によれば、上記の構成に於いて、制御手段は、走行路の曲率の絶対値が第二の基準値以上であり、走行路の幅が小さくなるよう変化する状況に於いては、幅の変化が実際の走行路より早く且つ穏やかになるよう修正された制御用の走行路の幅に基づいて第三及び第四の旋回応答可変手段の少なくとも一方を制御するようになっていてよい。
一般に、車両が走行路に沿って走行するために必要な操縦性の要求は、走行路の幅が小さいほど厳しくなる。上記の構成によれば、走行路の幅が小さくなるよう変化する状況に於いて、ヨーレートのゲインに対する横加速度のゲインの比やヨーレートの微分ゲインに対する横加速度の微分ゲインの比を早めに穏やかに変化させることができる。よって、走行路の幅の減少変化に伴う車両の旋回応答の急激な変化に起因する違和感を低減することができる。また、運転者は、走行路の幅が実際に小さくなる前に、狭路での走行に適した車両の操縦性に慣れることができる。従って、運転者が違和感を覚える虞れを低減しつつ車両の狭路走行性を向上させることができる。
また本発明によれば、上記の構成に於いて、制御手段は、走行路の曲率の絶対値が第一の基準値以下であり、走行路の曲率が大きくなるよう変化する状況に於いては、曲率の変化が実際の走行路より早く且つ穏やかになるよう修正された制御用の走行路の曲率に基づいて第一及び第二の旋回応答可変手段の少なくとも一方を制御するようになっていてよい。
また本発明によれば、上記の構成に於いて、制御手段は、走行路の曲率の絶対値が第二の基準値以上であり、走行路の曲率が大きくなるよう変化する状況に於いては、曲率の変化が実際の走行路より早く且つ穏やかになるよう修正された制御用の走行路の曲率に基づいて第三及び第四の旋回応答可変手段の少なくとも一方を制御するようになっていてよい。
一般に、車両が走行路に沿って走行するために必要な操縦性の要求は、走行路の曲率が大きいほど厳しくなる。上記の構成によれば、走行路の曲率が大きくなるよう変化する状況に於いて、ヨーレートのゲインに対する横加速度のゲインの比やヨーレートの微分ゲインに対する横加速度の微分ゲインの比を早めに穏やかに変化させることができる。よって、走行路の曲率の増大変化に伴う車両の旋回応答の急激な変化に起因する違和感を低減することができる。また、運転者は、走行路の曲率が実際に大きくなる前に、曲率が大きい走行路での走行に適した車両の操縦性に慣れることができる。従って、運転者が違和感を覚える虞れを低減しつつ曲率が大きい走行路での車両の狭路走行性を向上させることができる。
また本発明によれば、上記の構成に於いて、制御手段は、車両のヨー角の情報を取得し、走行路の曲率の絶対値が第一の基準値以下である状況に於いては、車両のヨー角の絶対値が大きいときには車両のヨー角の絶対値が小さいときに比して、走行路の幅が変化することに伴うヨーレートのゲイン及び横加速度のゲインの少なくとも一方の変化が穏やかになるよう、第一及び第二の旋回応答可変手段の少なくとも一方を制御するようになっていてよい。
上記の構成によれば、車両のヨー角の絶対値が大きいときには車両のヨー角の絶対値が小さいときに比して、ヨーレートのゲイン及び横加速度のゲインの少なくとも一方が変化することに起因する車両の旋回応答の変化を穏やかにすることができる。従って、車両のヨー角の絶対値が大きい状況に於ける車両の旋回応答の急激な変化に起因する違和感を低減しつつ、車両のヨー角の絶対値が小さい状況に於ける車両の旋回応答を走行路の幅の変化に応じて速やかに変化させることができる。
また本発明によれば、上記の構成に於いて、制御手段は、車両のヨー角の情報を取得し、走行路の曲率の絶対値が第二の基準値以上である状況に於いては、車両のヨー角の絶対値が大きいときには車両のヨー角の絶対値が小さいときに比して、走行路の幅が変化することに伴うヨーレートの微分ゲイン及び横加速度の微分ゲインの少なくとも一方の変化が穏やかになるよう、第三及び第四の旋回応答可変手段の少なくとも一方を制御するようになっていてよい。
上記の構成によれば、車両のヨー角の絶対値が大きいときには車両のヨー角の絶対値が小さいときに比して、ヨーレートの微分ゲイン及び横加速度の微分ゲインの少なくとも一方が変化することに起因する車両の旋回応答の変化を穏やかにすることができる。従って、車両のヨー角の絶対値が大きい状況に於ける車両の旋回応答の急激な変化に起因する違和感を低減しつつ、車両のヨー角の絶対値が小さい状況に於ける車両の旋回応答を走行路の幅の変化に応じて速やかに変化させることができる。
また本発明によれば、上記の構成に於いて、第一の旋回応答可変手段及び第三の旋回応答可変手段は、操舵操作量に対する前輪の舵角の関係を変化させるようになっていてよい。
上記の構成によれば、操舵操作量に対する前輪の舵角の関係を変化させることにより、操舵操作に対する車両のヨーレートのゲインや操舵操作に対する車両のヨーレートの微分ゲインを変更することができる。
また本発明によれば、上記の構成に於いて、第一の旋回応答可変手段及び第三の旋回応答可変手段は、車両のステア特性を変化させるようになっていてよい。
上記の構成によれば、車両のステア特性を変化させることにより、操舵操作に対する車両のヨーレートのゲインや操舵操作に対する車両のヨーレートの微分ゲインを変更することができる。
また本発明によれば、上記の構成に於いて、第二の旋回応答可変手段及び第四の旋回応答可変手段は、前輪の舵角に対する後輪の舵角の関係を変化させるようになっていてよい。
上記の構成によれば、前輪の舵角に対する後輪の舵角の関係を変化させることにより、操舵操作に対する車両の横加速度のゲインや操舵操作に対する車両の横加速度の微分ゲインを変更することができる。
〔課題解決手段の好ましい態様〕
本発明の一つの好ましい態様によれば、車両は少なくとも車両の前方を撮像する撮像装置を備え、制御手段は撮像装置より供給される撮像情報に基づいて特定された走行路の曲率及び幅の少なくとも一方を推定するようになっていてよい。
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、車両はナビゲーション装置を備え、制御手段はナビゲーション装置より供給される地図情報に基づいて走行路の曲率及び幅の少なくとも一方を推定するようになっていてよい。
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、制御手段は車外の通信基地より無線式に供給される走行路の情報に基づいて走行路の曲率及び幅の少なくとも一方を推定するようになっていてよい。
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、制御手段は、走行路の幅が小さくなるよう変化する状況に於いては、幅の変化が実際の走行路より早く且つ穏やかになると共に、幅の変化の完了が実際の走行路より早くなるよう修正された制御用の走行路の幅に基づいて第一及び第二の旋回応答可変手段の少なくとも一方を制御するようになっていてよい。
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、制御手段は、走行路の幅が大きくなるよう変化する状況に於いては、幅の変化が実際の走行路より穏やかになるよう修正された制御用の走行路の幅に基づいて第一及び第二の旋回応答可変手段の少なくとも一方を制御するようになっていてよい。
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、制御手段は、走行路の曲率が小さくなるよう変化する状況に於いては、曲率の変化が実際の走行路より穏やかになるよう修正された制御用の走行路の曲率に基づいて第一及び第二の旋回応答可変手段の少なくとも一方を制御するようになっていてよい。
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、制御手段は、車両のヨー角の絶対値がヨー角の基準値以上であるときには、走行路の幅が変化することに伴うヨーレートのゲイン及び横加速度のゲインの少なくとも一方の変化が抑制されるよう、第一及び第二の旋回応答可変手段の少なくとも一方を制御するようになっていてよい。
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、制御手段は、車両のヨー角の絶対値がヨー角の基準値以上であるときには、走行路の幅が変化することに伴うヨーレートの微分ゲイン及び横加速度の微分ゲインの少なくとも一方の変化が抑制されるよう、第一及び第二の旋回応答可変手段の少なくとも一方を制御するようになっていてよい。
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、車両のステア特性を変化させる装置は、アクティブスタビライザ装置、アクティブサスペンション、アクティブLSD(Limited Slip Differential Gear)、又はそれらの任意の組合せであってよい。
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、第一の旋回応答可変手段は、左右の車輪の制動力又は駆動力に差を与える装置であってよい。
四輪操舵車両に適用された本発明による車両用操舵制御装置の第一の実施形態を示す概略構成図である。 第一の実施形態に於ける操舵制御ルーチンを示すゼネラルフローチャートである。 図2のステップ300に於ける前後輪の目標舵角演算のルーチンを示すフローチャートである。 四輪操舵車両に適用された本発明による車両用操舵制御装置の第二の実施形態に於ける操舵制御ルーチンの要部を示すフローチャートである。 図4のステップ80に於ける走行路の幅の修正のルーチンを示すフローチャートである。 四輪操舵車両に適用された本発明による車両用操舵制御装置の第三の実施形態に於ける操舵制御ルーチンの要部を示すフローチャートである。 図6のステップ30に於ける走行路の曲率の修正及び幅の推定のルーチンを示すフローチャートである。 四輪操舵車両に適用された本発明による車両用操舵制御装置の第四の実施形態に於ける操舵制御ルーチンの要部を示すフローチャートである。 図8のステップ200に於けるトータルゲインの修正のルーチンを示すフローチャートである。 操舵角θに基づいて制御許可ゲインGを演算するためのマップを示す図である。 走行路の幅Wに基づいてヨーレートγのゲインGayの補正係数Kyを演算するためのマップを示す図である。 走行路の幅Wに基づいてヨーレートγの微分ゲインGaydの補正係数Kydを演算するためのマップを示す図である。 走行路の幅Wに基づいてヨーレートγの減衰ゲインGaymの補正係数Kymを演算するためのマップを示す図である。 走行路の幅W走行路の幅Wに基づいて横加速度のゲインGagの補正係数Kgを演算するためのマップを示す図である。 走行路の幅Wに基づいて横加速度の微分ゲインGagdの補正係数Kgdを演算するためのマップを示す図である。 走行路の幅Wに基づいて横加速度の減衰ゲインGagmの補正係数Kgmを演算するためのマップを示す図である。 操舵角θに基づいて制御許可ゲインGを演算するためのマップを示す図である。 走行路の幅Wに基づいてヨーレートγの微分ゲインGaydの補正係数Kydを演算するためのマップを示す図である。 走行路の幅Wに基づいてヨーレートγの減衰ゲインGaymの補正係数Kymを演算するためのマップを示す図である。 走行路の幅Wに基づいて横加速度の微分ゲインGagdの補正係数Kgdを演算するためのマップを示す図である。 走行路の幅Wに基づいて横加速度の減衰ゲインGagmの補正係数Kgmを演算するためのマップを示す図である。 実際の走行路の幅Wが急激に減少する場合に、制御用の走行路の幅Wcが実際の走行路の幅Wよりも早く且つ穏やかに変化するようマップとして設定される要領を示す図である。 実際の走行路の幅Wが急激に増大する場合に、制御用の走行路の幅Wcが実際の走行路の幅Wよりも穏やかに変化するようマップとして設定される要領を示す図である。 実際の走行路の曲率ρが増大する場合に、制御用の走行路の曲率ρcが実際の走行路の曲率ρよりも早く且つ穏やかに変化するようマップとして設定される要領を示す図である。 実際の走行路の曲率ρが減少する場合に、制御用の走行路の曲率ρcが実際の走行路の曲率ρよりも穏やかに変化するようマップとして設定される要領を示す図である。 実際のトータルゲインGt*が漸減する過程に於いて車両のヨー角ψが変化し、トータルゲインGt*の減少が断続的に制限される場合について、制限後のトータルゲインGt*の変化を示す図である。 走行路の幅Wが減少する状況に於いてその変化が修正される修正例の場合について、トータルゲインGt*が減少する過程に於いて低下の制限が必要になったときのトータルゲインGt*の変化の例を示す図である。
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施形態について詳細に説明する。
[第一の実施形態]
図1は四輪操舵車両に適用された本発明による車両用操舵制御装置の第一の実施形態を示す概略構成図である。
図1に於いて、10は車両12に搭載された操舵制御装置を示しており、操舵制御装置10は転舵角可変装置14及びこれを制御する電子制御装置16を含んでいる。また、図1に於いて、18FL及び18FRはそれぞれ車両12の左右の前輪を示し、18RL及び18RRはそれぞれ左右の後輪を示している。操舵輪である左右の前輪18FL及び18FRは運転者によるステアリングホイール20の操作に応答して駆動されるラック・アンド・ピニオン型の電動式パワーステアリング装置22によりラックバー24及びタイロッド26L及び26Rを介して転舵される。
操舵入力手段であるステアリングホイール20はアッパステアリングシャフト28、転舵角可変装置14、ロアステアリングシャフト30、ユニバーサルジョイント32を介してパワーステアリング装置22のピニオンシャフト34に駆動接続されている。転舵角可変装置14はハウジング14Aの側にてアッパステアリングシャフト28の下端に連結され、回転子14Bの側にて図には示されていない減速機構を介してロアステアリングシャフト30の上端に連結された補助転舵駆動用の電動機36を含んでいる。
かくして、転舵角可変装置14はアッパステアリングシャフト28に対し相対的にロアステアリングシャフト30を回転駆動することにより、左右の前輪18FL及び18FRをステアリングホイール20に対し相対的に補助転舵駆動する。よって、転舵角可変装置14はステアリングギヤ比(操舵伝達比の逆数)を増減変化させるステアリングギヤ比可変装置(VGRS)、従って、操舵伝達比可変装置としても機能し、電子制御装置16の操舵角制御部により制御される。
左右の後輪18RL及び18RRは左右の前輪18FL及び18FRの操舵とは独立に、後輪操舵装置42の電動式の駆動装置44によりタイロッド46L及び46Rを介して操舵され、後輪操舵装置42は電子制御装置16の操舵角制御部により制御される。
図示の後輪操舵装置42は周知の構成の電動式補助ステアリング装置であり、電動機48Aと、電動機48Aの回転をリレーロッド48Bの往復運動に変換する例えばねじ式の運動変換機構48Cとを有する。リレーロッド48Bはタイロッド46L、46R及び図には示されていないナックルアームと共働してリレーロッド48Bの往復運動により左右の後輪18RL及び18RRを転舵駆動する転舵機構を構成している。
図には詳細に示されていないが、変換機構48Cは電動機48Aの回転をリレーロッド48Bの往復運動に変換するが、左右の後輪10RL及び10RRが路面より受けリレーロッド48Bに伝達された力を電動機48Aへ伝達せず、従って、リレーロッド48Bに伝達された力によって電動機48Aが回転駆動されることがないよう構成されている。
図示の実施形態に於いては、電動式パワーステアリング装置22はラック同軸型の電動式パワーステアリング装置であり、電動機50と、電動機50の回転トルクをラックバー24の往復動方向の力に変換する例えばボールねじ式の変換機構52とを有する。電動式パワーステアリング装置22は電子制御装置16の操舵アシスト制御部によって制御され、ハウジング54に対し相対的にラックバー24を駆動する補助操舵力を発生することにより、運転者の操舵負担を軽減する操舵アシスト装置として機能する。
尚、転舵角可変装置14は補助操舵アシスト装置と共働して運転者の操舵操作によらず左右前輪舵角を変化させると共に、ステアリングホイール20の回転角度を変化させることができる限り、任意の構成のものであってよい。同様に、操舵アシスト装置も補助操舵力を発生することができる限り任意の構成のものであってよい。また、操舵入力手段はステアリングホイール20であり、その操作位置は回転角度であるが、操舵入力手段はジョイスティック型の操舵レバーであってもよく、その場合の操作位置は往復操作位置であってよい。
以上の説明より解る如く、転舵角可変装置14は、電動式パワーステアリング装置22と共働して、それぞれ車両のヨーレートのゲイン及び微分ゲインを変更する第一及び第三の旋回応答可変手段として機能する。また、後輪操舵装置42は、それぞれ車両の横加速度のゲイン及び微分ゲインを変更する第二及び第四の旋回応答可変手段として機能する。
図示の実施形態に於いては、アッパステアリングシャフト28には該アッパステアリングシャフトの回転角度を操舵角θとして検出する操舵角センサ60及び操舵トルクTsを検出する操舵トルクセンサ62が設けられている。ロアステアリングシャフト30にはその回転角度をピニオン角度(ピニオンシャフト34の回転角度)φとして検出する回転角度センサ64が設けられていてもよい。操舵角θを示す信号、操舵トルクTsを示す信号、ピニオン角度φを示す信号は、車速センサ66により検出された車速Vを示す信号と共に電子制御装置16へ入力される。
尚、回転角度センサ64は転舵角可変装置14の相対回転角度θre、即ちアッパステアリングシャフト28に対するロアステアリングシャフト30の相対回転角度を検出する回転角度センサに置き換えられてもよい。
また、車両12には車両の前方を撮影するCCDカメラ68が設けられており、CCDカメラ68により取得された車両の前方の画像情報を示す信号も電子制御装置16へ入力される。尚、車両の乗員により操作され操舵モードを二輪操舵モード及び四輪操舵モードの何れかに選択するための選択スイッチが設けられていてもよい。
電子制御装置16の操舵角制御部及び操舵アシスト制御部は、それぞれCPUとROMとRAMと入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続されたマイクロコンピュータを含むものであってよい。また、操舵角センサ60、操舵トルクセンサ62、回転角度センサ64はそれぞれ車両の左旋回方向への操舵又は転舵の場合を正として操舵角θ、操舵トルクTs、ピニオン角度φを検出する。
後に詳細に説明する如く、電子制御装置16の操舵角制御部は、図2等に示されたフローチャートに従ってCCDカメラ68により取得された車両の前方の画像情報に基づいて走行路の曲率ρ及び幅Wを推定する。そして、操舵角制御部は、走行路の曲率ρ及び幅Wに応じて転舵角可変装置14、電動式パワーステアリング装置22及び後輪操舵装置42を制御して前後輪の舵角を制御することにより、車両の狭路走行性を向上させる。
特に第一の実施形態に於いては、走行路の曲率ρの絶対値が小さいときには、操舵角制御部は、走行路の幅Wが小さいほど操舵角θに対する車両のヨーレートγのゲインが小さくなり、横加速度Gyのゲインが大きくなるよう、前後輪の舵角を制御する。また、操舵角制御部は、走行路の曲率ρの絶対値が小さいときには、走行路の幅Wが小さいほど操舵角速度θdに対する車両のヨーレートγの微分ゲインが小さくなり、横加速度Gyの微分ゲインが大きくなるよう、前後輪の舵角を制御する。更に、操舵角制御部は、走行路の幅Wが小さいほど操舵角速度θdに対する車両のヨーレートγの減衰ゲイン及び横加速度Gyの減衰ゲインが大きくなるよう、舵角を制御する。
また、走行路の曲率ρの絶対値が大きいときには、操舵角制御部は、走行路の幅Wが小さいほど操舵角速度θdに対する車両のヨーレートγの微分ゲインが小さくなり、横加速度Gyの微分ゲインが大きくなるよう、前後輪の舵角を制御する。また、操舵角制御部は、走行路の幅Wが小さいほど操舵角速度θdに対する車両のヨーレートγの減衰ゲイン及び横加速度Gyの減衰ゲインが大きくなるよう、前後輪の舵角を制御する。しかし、操舵角制御部は、走行路の幅Wが小さくても、操舵角θに対する車両のヨーレートγのゲイン及び横加速度Gyのゲインを走行路の幅Wに基づいて増減しない。
更に、操舵角制御部は、必要に応じて増減されたヨーレートγのゲイン等を使用して操舵角θ及び操舵角速度θdに基づいて車両の目標ヨーレートγt及び目標横加速度Gyを演算する。そして、操舵角制御部は、目標ヨーレートγt及び目標横加速度Gyに基づいて車両の目標スリップ角βtを演算し、目標ヨーレートγt及び目標スリップ角βtに基づいて前後輪の目標舵角δft及びδrtを演算する。更に、操舵角制御部は、前輪の舵角δfが目標舵角δftになるよう、転舵角可変装置14及び電動式パワーステアリング装置22を制御し、また、後輪の舵角δrが目標舵角δrtになるよう、後輪操舵装置42を制御する。
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於ける操舵制御ルーチンについて説明する。尚図2に示されたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。
まずステップ10に於いては、操舵角センサ60により検出された操舵角θを示す信号等の読み込みが行われる。
ステップ20に於いては、CCDカメラ68により取得された車両の前方の画像情報の信号が電子的に処理されることにより、走行路が特定される。そして特定された走行路の情報及び車速Vに基づいて、車両が現在走行している位置に於ける走行路の曲率ρ及び幅Wが推定される。尚、走行路の曲率ρは左旋回方向を正として推定される。
ステップ50に於いては、走行路の曲率ρの絶対値が第一の基準値ρ1よりも大きく、且つ第二の基準値ρ2よりも小さいか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときには制御はステップ100へ進み、肯定判別が行われたときには制御はステップ60へ進む。尚、基準値ρ1及びρ2はそれぞれ正の定数であってよい。
ステップ60に於いては、制御の許可度合を示す制御許可ゲインGが1に設定され、ステップ70に於いては、操舵操作に対する車両のヨーレートγ等のゲインGa*の補正係数K*が1に設定される。
尚、ゲインGa*は、操舵操作に対する車両のヨーレートγ及び横加速度GyのゲインGay及びGag、操舵速度に対するヨーレートγ及び横加速度Gyの微分ゲインGayd及びGagd、操舵速度に対するヨーレートγ及び横加速度Gyの減衰ゲインGaym及びGagmである。よって、*は、y、g、yd、gd、ym、gmの総称である。
ステップ100に於いては、走行路の曲率ρの絶対値が第二の基準値ρ2よりも大きいか否かの判別が行われる。そして、肯定判別が行われたときには制御はステップ130へ進み、否定判別が行われたときには、即ち走行路の曲率ρの絶対値が第一の基準値ρ1以下であるときには、制御はステップ110へ進む。
ステップ110に於いては、操舵角θに基づいて図10に示されたマップより制御許可ゲインGが演算される。図10に示されている如く、制御許可ゲインGは、操舵角θの絶対値が第一の基準値θ1以下であるときには、1に演算され、操舵角θの絶対値が第二の基準値θ2以上であるときには、0に演算される。また、制御許可ゲインGは、操舵角θの絶対値が第一の基準値θ1よりも大きく第二の基準値θ2よりも小さいときには、操舵角θの絶対値が大きいほど小さくなるよう演算される。
ステップ120に於いては、走行路の幅Wに基づいて図11乃至図16に示されたマップより操舵操作に対する車両のヨーレートγのゲインGay等の補正係数K*が演算される。即ち、それぞれ図11乃至図13に示されたマップより、ゲインGayの補正係数Ky、微分ゲインGaydの補正係数Kyd、減衰ゲインGaymの補正係数Kymが演算される。また、それぞれ図14乃至図16に示されたマップより、ゲインGagの補正係数Kg、微分ゲインGagdの補正係数Kgd、減衰ゲインGagmの補正係数Kgmが演算される。この場合、補正係数Ky及びKydは走行路の幅Wが小さいほど1よりも小さくなるよう演算され、補正係数Kym、Kg、Kgd、Kgmは走行路の幅Wが小さいほど1よりも大きくなるよう演算される。
ステップ130に於いては、操舵角θに基づいて図17に示されたマップより制御許可ゲインGが演算される。尚、図17に於いて、操舵角θcは車両がステップ20に於いて推定された曲率ρの走行路を走行するための操舵角であり、Δθ1は正の定数であり、Δθ2はΔθ1よりも大きい正の定数である。
図17に示されている如く、制御許可ゲインGは、操舵角θが第一の基準値θc−Δθ2以下又は第四の基準値θc+Δθ2以上であるときには、0に演算され、操舵角θが第二の基準値θc−Δθ1以上で第三の基準値θc+Δθ1以下であるときには、1に演算される。また、制御許可ゲインGは、操舵角θが第一の基準値θc−Δθ2よりも大きく第二の基準値θc−Δθ1よりも小さいときには、操舵角θが大きいほど大きくなるよう演算される。更に、制御許可ゲインGは、操舵角θが第三の基準値θc+Δθ1よりも大きく第四の基準値θc+Δθ2よりも小さいときには、操舵角θが大きいほど小さくなるよう演算される。
ステップ140に於いては、ゲインGay及びゲインGagの補正係数Ky及びKgが1に設定されると共に、走行路の幅Wに基づいて図18乃至図21に示されたマップより操舵操作に対する車両のヨーレートγの微分ゲインGayd等の補正係数K*が演算される。即ち、それぞれ図18及び図19に示されたマップより、微分ゲインGaydの補正係数Kyd及び減衰ゲインGaymの補正係数Kymが演算される。また、それぞれ図20及び図21に示されたマップより、微分ゲインGagdの補正係数Kgd及び減衰ゲインGagmの補正係数Kgmが演算される。この場合、補正係数Kydは走行路の幅Wが小さいほど1よりも小さくなるよう演算され、補正係数Kym、Kgd、Kgmは走行路の幅Wが小さいほど1よりも大きくなるよう演算される。
ステップ70、120又は140が完了すると制御はステップ300へ進み、ステップ300に於いては、図3に示されたフローチャートに従って前後輪の目標舵角δft及びδrtが演算される。
ステップ400に於いては、前輪18FL、18FRの舵角が目標舵角δftになるよう転舵角可変装置14が制御されると共に、後輪18RL、18RRの舵角が目標舵角δrtになるよう後輪操舵装置42が制御される。
次に、図3に示されたフローチャートを参照して上記ステップ300に於ける前後輪の目標舵角演算ルーチンについて説明する。
まず、ステップ310に於いては、例えば操舵角θの時間微分値として操舵角速度θdが演算される。
ステップ320に於いては、操舵角θ及び操舵角速度θdに基づいて下記の式1に従って車両の目標ヨーレートγtが演算される。なお、下記の式1に於いて、Gay0は操舵角θに対する車両のヨーレートγのゲインGayのデフォルト値であり、Gayd0及びGaym0はそれぞれ操舵角速度θdに対する車両のヨーレートγの微分ゲインGayd及び減衰ゲインGaymのデフォルト値である。
γt={Ky・G+(1−G)}Gay0・θ
+{Kyd・G+(1−G)}Gayd0・θd
+{Kym・G+(1−G)}Gaym0・θd …(1)
ステップ330に於いては、操舵角θ及び操舵角速度θdに基づいて下記の式2に従って車両の目標横加速度Gytが演算される。なお、下記の式2に於いて、Gag0は操舵角θに対する車両の横加速度GyのゲインGagのデフォルト値であり、Gagd0及びGagm0はそれぞれ操舵角速度θdに対する車両の横加速度Gyの微分ゲインGagd及び減衰ゲインGagmのデフォルト値である。
Gyt={Kg・G+(1−G)}Gag0・θ
+{Kgd・G+(1−G)}Gagd0・θd
+{Kgm・G+(1−G)}Gagm0・θd …(2)
ステップ340に於いては、車両の目標ヨーレートγt及び目標横加速度Gytに基づいて下記の式3に従って車両の目標スリップ角βtが演算される。
βt=∫{(Gyt/V)−γt}dt …(3)
ステップ350に於いては、車両の目標ヨーレートγt及び目標スリップ角βtに基づいて下記の式4に従って前輪の目標舵角δft及び後輪の目標舵角δrtが演算される。尚、下記の式4に於いて、sはラプラス演算子であり、Cf及びCrはそれぞれ前輪及び後輪のコーナリングパワーであり、Iは車両の重心周りのヨー慣性モーメントである。また、mは車両の質量であり、Lf及びLrはそれぞれ車両の重心から前輪車軸及び後輪車軸までの前後方向の水平距離である。
Figure 0005907266
以上の説明より解る如く、ステップ20に於いて、CCDカメラ68により取得された車両の前方の画像情報に基づいて走行路が特定され、特定された走行路の情報及び車速Vに基づいて、車両が現在走行している位置の走行路の曲率ρ及び幅Wが推定される。そして、ステップ50に於いて、走行路の曲率ρの絶対値が第一の基準値ρ1と第二の基準値ρ2との間にあるか否かが判別され、また、必要に応じてステップ100に於いて、走行路の曲率ρの絶対値が第二の基準値ρ2よりも大きいか否かの判別が行われる。
(A1)曲率ρの絶対値が第一の基準値ρ1と第二の基準値ρ2との間にある場合
この場合には、ステップ50に於いて肯定判別が行われ、ステップ60及び70に於いて、制御許可ゲインGが1に設定されると共に、ゲインGa*の補正係数K*が1に設定される。よって、走行路の幅Wの如何に関係なく、ヨーレートのゲインに対する横加速度のゲインの比及びヨーレートの微分ゲインに対する横加速度の微分ゲインの比は増減されない。
(A2)曲率ρの絶対値が第一の基準値ρ1以下である場合
この場合には、ステップ50及び100に於いて否定判別が行われ、ステップ110に於いて、操舵角θが0近の値傍であるときに御許可ゲインGが1に設定されると共に、ゲインGa*の補正係数K*が走行路の幅Wに応じて可変設定される。
特に、補正係数K*は、走行路の幅Wが小さいほど操舵角θに対する車両のヨーレートγのゲインが小さくなり、横加速度Gyのゲインが大きくなるよう、可変設定される。また、補正係数K*は、走行路の幅Wが小さいほど、操舵角速度θdに対する車両のヨーレートγの微分ゲインが小さくなり、横加速度Gyの微分ゲインが大きくなるよう、可変設定される。
よって、走行路の曲率の絶対値が第一の基準値以下であるときには、走行路の幅が小さいほど、ヨーレートのゲインに対する横加速度のゲインの比が大きくなると共に、ヨーレートの微分ゲインに対する横加速度の微分ゲインの比が大きくなる。従って、車両が狭路を走行する状況に於いて、ヨー角の発生を抑制しつつ走行路に対する車両の横方向の位置を効果的に制御することができ、これにより従来の操舵制御装置に比して効果的に車両の狭路走行性を向上させることができる。
また、操舵操作に伴うヨー角の発生を抑制することができるので、走行路に対する車両の横方向の位置を制御すべく操舵操作が行われることにより発生する走行路に対する車両の傾斜を低減することができる。従って、従来の操舵制御装置に比して、走行路に対する車両の向きを是正するために必要な修正操舵を低減することができ、このことによっても車両の狭路走行性を向上させることができる。
(A3)曲率ρの絶対値が第二の基準値ρ2よりも大きい場合
この場合には、ステップ50に於いて否定判別が行われると共に、ステップ100に於いて肯定判別が行われる。そして、ステップ130に於いて、車両が曲率ρの走行路を走行するための操舵角をθcとして、操舵角θがθc近傍の値であるときに御許可ゲインGが1に設定されると共に、ゲインGa*の補正係数K*が走行路の幅Wに応じて可変設定される。
よって、走行路の曲率の絶対値が第二の基準値ρ2よりも大きいときには、走行路の幅が小さいほど、ヨーレートの微分ゲインに対する横加速度の微分ゲインの比が大きくなる。従って、車両が狭路を走行する状況に於いて、ヨー角の発生を抑制しつつ走行路に対する車両の横方向の位置を効果的に制御することができ、これにより従来の操舵制御装置に比して効果的に車両の狭路走行性を向上させることができる。また、走行路に対する車両の向きを是正するために必要な修正操舵を低減することができ、このことによっても車両の狭路走行性を向上させることができる。
また、走行路の曲率の絶対値が第二の基準値ρ2よりも大きいときには、操舵角θに対する車両のヨーレートγのゲイン及び横加速度Gyのゲインは走行路の幅Wに基づいて増減されず、ヨーレートのゲインに対する横加速度のゲインの比も増減されない。従って、従って、車両が狭路に沿って旋回走行したり蛇行したりする状況に於いて、操舵操作に対する車両のヨーレートのゲインや横加速度のゲインが変化することに起因して車両の旋回半径が変化してしまうことを効果的に防止することができる。
(A4)ヨーレートγの減衰ゲイン及び横加速度Gyの減衰ゲイン
曲率ρの絶対値が第一の基準値ρ1以下である場合及び第二の基準値ρ2よりも大きい場合には、補正係数K*は、走行路の幅Wが小さいほど操舵角速度θdに対する車両のヨーレートγの減衰ゲイン及び横加速度Gyの減衰ゲインが大きくなるよう、可変設定される。
一般に、操舵操作が行われる際に、車両のヨーレートγ及び横加速度Gyが目標値に対しオーバーシュートすると、それに対処するための修正操舵が必要になる。車両のヨーレートγ及び横加速度Gyのオーバーシュートは、操舵操作絶対値が大きく操舵速度が高いほど生じやすくなる。また、車両のヨーレートγ及び横加速度Gyのオーバーシュートに対処するための修正操舵の必要性は、走行路の幅が小さいほど高くなる。
第一の実施形態によれば、走行路の幅Wが小さいほど車両のヨーレートγの減衰ゲイン及び横加速度Gyの減衰ゲインが大きくなる。従って、操舵操作が行われた際の車両のヨーレートγ及び横加速度Gyが目標値に対しオーバーシュートすることに対処するための修正操舵を低減することができ、このことによっても車両の狭路走行性を向上させることができる。
尚、第一の実施形態に於いては、曲率ρの絶対値が第一の基準値ρ1と第二の基準値ρ2との間にある場合には、補正係数K*は、操舵角速度θdに対する車両のヨーレートγの減衰ゲイン及び横加速度Gyの減衰ゲインについても1に設定される。しかし、補正係数K*は、曲率ρの絶対値が第一の基準値ρ1と第二の基準値ρ2との間にある場合にも、走行路の幅Wが小さいほど操舵角速度θdに対する車両のヨーレートγの減衰ゲイン及び横加速度Gyの減衰ゲインが大きくなるよう、可変設定されてよい。このことは、後述の他の実施形態についても同様である。
また、図には示されていないが、運転者が走行路より脱出する意思を示したと判定される場合には、図2に示されたフローチャートによる操舵制御は終了される。この場合、ウインカが操作された場合や、操舵トルクTs、操舵角θ又は操舵角速度θdの絶対値が予め設定された判定基準よりも大きい場合、車両が車線を跨いだ場合に、運転者が走行路より脱出する意思を示したと判定されてよい。このことも、後述の他の実施形態についても同様である。
図4は四輪操舵車両に適用された本発明による車両用操舵制御装置の第二の実施形態に於ける前後輪の舵角制御ルーチンの要部を示すフローチャートである。尚、図4に於いて、図2に示されたステップと同一のステップには図2に於いて付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。このことは後述の他の実施形態についても同様である。
図4と図2との比較より解る如く、この第二の実施形態に於いては、ステップ50に於いて否定判別が行われたときには、ステップ80が実行され、しかる後制御はステップ100へ進む。尚、ステップ80以外のステップは上述の第一の実施形態の場合と同様に実行される。
ステップ80に於いては、以下の如く図5に示されたフローチャートに従って、補正係数K*の演算に供される走行路の幅Wの修正(制御用の走行路の幅Wcの演算)が行われる。
まず、ステップ82に於いては、後述のテップ86又は90に於いて設定された制御用の走行路の幅Wcに基づいて制御用の走行路の幅Wcの演算が行われているか否かの判別が行われる。そして、肯定判別が行われたときには制御はステップ92へ進み、否定判別が行われたときには制御はステップ84へ進む。
ステップ84に於いては、ステップ20に於いて特定された走行路の情報に基づいて、車両の現在地から予め設定された距離の地点までの範囲に於いて走行路の幅が急激に減少するか否かの判別が行われる。そして、否定判別が行われたときには制御はステップ88へ進み、肯定判別が行われたときには制御はステップ86へ進む。
ステップ86に於いては、車両の現在地から幅の急激な減少が開始する地点までの距離La及び車両の現在地から幅の急激な減少が終了する地点までの距離Lbが推定される。また、幅が急激に減少する前の走行路の幅Wa及び幅が急激に減少した後の走行路の幅Wbに基づいて、図22に於いて実線にて示されている如く、制御用の走行路の幅Wcが実際の走行路の幅Wよりも早く且つ穏やかに減少するようマップとして設定される。
ステップ88に於いては、ステップ20に於いて特定された走行路の情報に基づいて、車両の現在地から予め設定された距離の地点までの範囲に於いて走行路の幅が急激に増大するか否かの判別が行われる。そして、否定判別が行われたときには制御はステップ100へ進み、肯定判別が行われたときには制御はステップ90へ進む。
ステップ90に於いては、車両の現在地から幅の急激な増大が開始する地点までの距離La及び車両の現在地から幅の急激な増大が終了する地点までの距離Lbが推定される。また、幅が急激に増大する前の走行路の幅Wa及び幅が急激に増大した後の走行路の幅Wbに基づいて、図23に示されている如く、制御用の走行路の幅Wcが実際の走行路の幅Wよりも穏やかに増大するようマップとして設定される。
尚、ステップ84又は88に於いて行われる幅が急激に減少又は増大するか否かの判別は、例えば走行路の長手方向の予め設定された基準距離に対する幅の変化量の比が基準値以上であるか否かの判別であってよい。また、走行路の幅が段差的に変化する場合には、距離La及びLbは同一の値であってよい。更に、制御用の走行路の幅Wcの変化が穏やかにされる度合は、一定であってもよいが、幅Waと幅Wbとの差の絶対値が大きいほど穏やかになるよう可変設定されてもよい。
ステップ92に於いては、ステップ86又は90に於いて制御用の走行路の幅Wcが設定された時点からの経過時間及び車速Vに基づいて、前記時点からの車両の走行距離Lvが演算される。そして、走行距離Lvに基づいて図22又は図23に示されたマップより制御用の走行路の幅Wcが演算され、走行路の幅Wcが修正後の走行路の幅Wとされ、しかる後制御はステップ100へ進む。
以上の説明より解る如く、第二の実施形態に於いては、ステップ80以外のステップは上述の第一の実施形態の場合と同様に実行される。従って、第二の実施形態によれば、第一の実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。即ち、車両が狭路を走行する状況に於いて、ヨー角の発生を抑制しつつ走行路に対する車両の横方向の位置を効果的に制御することができ、また、走行路に対する車両の向きを是正するために必要な修正操舵を低減することができる。
特に、第二の実施形態によれば、ステップ80に於いて、図5に示されたフローチャートに従って、制御用の走行路の幅Wcが演算されることにより、補正係数K*の演算に供される走行路の幅Wが修正される。
(B1)走行路の幅が急激に減少する場合
この場合には、まず、ステップ82に於いて否定判別が行われると共に、ステップ84に於いて肯定判別が行われる。そして、ステップ86に於いて、幅が急激に減少する前後の走行路の幅Wa及びWbに基づいて、図22に於いて実線にて示されている如く、制御用の走行路の幅Wcが実際の走行路の幅Wよりも早く且つ穏やかに減少するようマップとして設定される。その後は、ステップ82に於いて肯定判別が行われ、ステップ92に於いて、制御用の走行路の幅Wcが設定された時点からの走行距離Lvに基づいて図22に示されたマップより制御用の走行路の幅Wcが演算され、幅Wcが修正後の走行路の幅Wとされる。これにより、補正係数K*の演算は修正後の走行路の幅Wに基づいて行われる。
よって、走行路の幅が急激に減少する場合には、補正係数K*を実際の走行路の幅Wに応じた変化よりも早く且つ穏やかに変化させることができる。これにより、第一の実施形態の場合に比して、ヨーレートのゲインに対する横加速度のゲインの比やヨーレートの微分ゲインに対する横加速度の微分ゲインの比を早めに穏やかに変化させることができる。
よって、走行路の幅が急激に減少する場合に、走行路の幅の減少変化に伴う車両の旋回応答の急激な変化に起因する違和感を低減することができ、また、運転者は走行路の幅が実際に小さくなる前に狭路での走行に適した車両の操縦性に慣れることができる。
(B2)走行路の幅が急激に増大する場合
この場合には、まず、ステップ82及び84に於いて否定判別が行われると共に、ステップ88に於いて肯定判別が行われる。そして、ステップ90に於いて、幅が急激に増大する前後の走行路の幅Wa及びWbに基づいて、図23に示されている如く、制御用の走行路の幅Wcが実際の走行路の幅Wよりも穏やかに増大するようマップとして設定される。その後は、ステップ82に於いて肯定判別が行われ、ステップ92に於いて、制御用の走行路の幅Wcが設定された時点からの走行距離Lvに基づいて図23に示されたマップより制御用の走行路の幅Wcが演算され、幅Wcが修正後の走行路の幅Wとされる。これにより、補正係数K*の演算は修正後の走行路の幅Wに基づいて行われる。
よって、走行路の幅が急激に増大する場合には、補正係数K*を実際の走行路の幅Wに応じた変化よりも穏やかに変化させることができる。これにより、第一の実施形態の場合に比して、ヨーレートのゲインに対する横加速度のゲインの比やヨーレートの微分ゲインに対する横加速度の微分ゲインの比を穏やかに変化させることができる。
よって、走行路の幅が急激に増大する場合に、走行路の幅の増大変化に伴う車両の旋回応答の急激な変化に起因する違和感を低減することができる。また、例えば車両が狭路にて走行している段階から補正係数K*の変更が開始される場合に比して、ゲインの比や微分ゲインの比が変化することに起因して車両の狭路走行性が低下する虞れを確実に低減することができる。
(B3)走行路の幅が急激に変化しない場合
この場合には、ステップ82、84及び88に於いて否定判別が行われる。よって、制御用の走行路の幅Wcは演算されず、補正係数K*の演算に供される走行路の幅Wは修正されないので、補正係数K*の演算は走行路の幅Wに基づいて行われる。
かくして、第二の実施形態によれば、補正係数K*は必要に応じて修正された走行路の幅Wに基づいて演算される。従って、走行路の幅Wの変化に起因して運転者が違和感を覚える虞れを低減しつつ、上述の第一の実施形態の場合に比して、走行路の幅Wが変化する状況に於ける車両の狭路走行性を向上させることができる。
尚、ステップ86に於いて設定される制御用の走行路の幅Wcは、図22に於いて破線にて示されている如く、制御用の走行路の幅Wcが実際の走行路の幅Wよりも早く且つ穏やかに減少し、減少が実際の走行路の幅Wよりも早く完了するよう設定されてもよい。その場合には、走行路の幅が実際に小さくなる前に運転者が狭路での走行に適した車両の操縦性に慣れることを、第二の実施形態の場合よりも一層確実に達成することができる。この修正例を本明細書では「第一の修正例」と呼ぶこととする。
[第三の実施形態]
図6は四輪操舵車両に適用された本発明による車両用操舵制御装置の第三の実施形態に於ける前後輪の舵角制御ルーチンの要部を示すフローチャートである。
図6と図2との比較より解る如く、この第三の実施形態に於いては、ステップ20に代えてステップ30が実行され、しかる後制御はステップ50へ進む。尚、ステップ30以外のステップは上述の第一の実施形態の場合と同様に実行される。
ステップ30に於いては、以下の如く図7に示されたフローチャートに従って、ステップ50及び100の判別に供される走行路の曲率ρの修正(制御用の走行路の曲率ρcの演算)が行われる。
まず、ステップ32に於いては、後述のテップ36又は40に於いて設定された制御用の走行路の曲率ρcに基づいて制御用の走行路の曲率ρcの演算が行われているか否かの判別が行われる。そして、肯定判別が行われたときには制御はステップ42へ進み、否定判別が行われたときには制御はステップ34へ進む。
ステップ34に於いては、第一の実施形態のステップ20の場合と同様に走行路が特定され、特定された走行路の情報に基づいて、車両の現在地から予め設定された距離の地点までの範囲に於いて走行路の曲率が増大するか否かの判別が行われる。そして、否定判別が行われたときには制御はステップ38へ進み、肯定判別が行われたときには制御はステップ36へ進む。
ステップ36に於いては、車両の現在地から曲率の増大が開始する地点までの距離La及び車両の現在地から曲率の増大が終了する地点までの距離Lbが推定される。また、曲率が増大する前の走行路の曲率ρa及び曲率が増大した後の走行路の曲率ρbに基づいて、図24に示されている如く、制御用の走行路の曲率ρcが実際の走行路の曲率ρよりも早く且つ穏やかに増大するようマップとして設定される。
ステップ38に於いては、ステップ34に於いて特定された走行路の情報に基づいて、車両の現在地から予め設定された距離の地点までの範囲に於いて走行路の曲率が減少するか否かの判別が行われる。そして、否定判別が行われたときには制御はステップ100へ進み、肯定判別が行われたときには制御はステップ40へ進む。
ステップ40に於いては、車両の現在地から曲率の減少が開始する地点までの距離La及び車両の現在地から曲率の減少が終了する地点までの距離Lbが推定される。また、曲率が減少する前の走行路の曲率ρa及び曲率が減少した後の走行路の曲率ρbに基づいて、図25に示されている如く、制御用の走行路の曲率ρcが実際の走行路の曲率ρよりも穏やかに減少するようマップとして設定される。
尚、ステップ34又は38に於いて行われる曲率が増大又は減少するか否かの判別は、例えば走行路に沿って基準距離だけ予め隔置された二つの地点に於ける走行路の曲率の差が正の基準値以上であるか又は負の基準値以下であるか否かの判別であってよい。また、制御用の走行路の曲率ρcの変化が穏やかにされる度合は、一定であってもよいが、上記走行路の曲率の差の絶対値が大きいほど穏やかになるよう可変設定されてもよい。
ステップ42に於いては、ステップ36又は40に於いて制御用の走行路の曲率ρcが設定された時点からの経過時間及び車速Vに基づいて、前記時点からの車両の走行距離Lvが演算される。そして、走行距離Lvに基づいて図24又は図25に示されたマップより制御用の走行路の曲率ρcが演算され、走行路の曲率ρcが修正後の走行路の曲率ρとされ、しかる後制御はステップ44へ進む。
ステップ44に於いては、第一の実施形態のステップ20の場合と同様に特定された走行路の情報及び車速Vに基づいて、車両が現在走行している位置に於ける走行路の幅Wが推定され、しかる後制御はステップ50へ進む。
以上の説明より解る如く、第三の実施形態に於いては、ステップ30以外のステップは上述の第一の実施形態の場合と同様に実行される。従って、第三の実施形態によれば、第一の実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。即ち、車両が狭路を走行する状況に於いて、ヨー角の発生を抑制しつつ走行路に対する車両の横方向の位置を効果的に制御することができ、また、走行路に対する車両の向きを是正するために必要な修正操舵を低減することができる。
特に、第三の実施形態によれば、ステップ30に於いて、図7に示されたフローチャートに従って、走行路の曲率ρが修正されると共に、走行路の幅Wが推定され、しかる後ステップ50以降が実行される。
(C1)走行路の曲率が増大する場合
この場合には、まず、ステップ32に於いて否定判別が行われると共に、ステップ34に於いて肯定判別が行われる。そして、ステップ36に於いて、走行路の曲率が増大する前後の走行路の曲率ρa及びρbに基づいて、図24に示されている如く、制御用の走行路の曲率ρcが実際の走行路の曲率ρよりも早く且つ穏やかに増大するようマップとして設定される。その後は、ステップ32に於いて肯定判別が行われ、ステップ42に於いて、制御用の走行路の曲率ρcが設定された時点からの走行距離Lvに基づいて図24に示されたマップより制御用の走行路の曲率ρcが演算され、曲率ρcが修正後の走行路の曲率ρとされる。これにより、補正係数K*を演算するための走行路の曲率の大小判定は修正後の走行路の曲率ρに基づいて行われる。
よって、走行路の曲率が増大する場合には、補正係数K*を実際の走行路の曲率ρに応じた変化よりも早く且つ穏やかに変化させることができる。これにより、第一の実施形態の場合に比して、ヨーレートのゲインに対する横加速度のゲインの比やヨーレートの微分ゲインに対する横加速度の微分ゲインの比を早めに穏やかに変化させることができる。
よって、走行路の曲率が増大する場合に、走行路の曲率の増大変化に伴う車両の旋回応答の急激な変化に起因する違和感を低減することができ、また、運転者は走行路の曲率が実際に大きくなる前に曲率が大きい走行路での走行に適した車両の操縦性に慣れることができる。
(C2)走行路の曲率が減少する場合
この場合には、まず、ステップ32及び34に於いて否定判別が行われると共に、ステップ38に於いて肯定判別が行われる。そして、ステップ40に於いて、曲率が減少する前後の走行路の曲率ρa及びρbに基づいて、図25に示されている如く、制御用の走行路の曲率ρcが実際の走行路の曲率ρよりも穏やかに減少するようマップとして設定される。その後は、ステップ32に於いて肯定判別が行われ、ステップ42に於いて、制御用の走行路の曲率ρcが設定された時点からの走行距離Lvに基づいて図25に示されたマップより制御用の走行路の曲率ρcが演算され、曲率ρcが修正後の走行路の曲率ρとされる。これにより、補正係数K*の演算は修正後の走行路の曲率ρに基づいて行われる。
よって、走行路の曲率が減少する場合には、補正係数K*を実際の走行路の曲率ρに応じた変化よりも穏やかに変化させることができる。これにより、第一の実施形態の場合に比して、ヨーレートのゲインに対する横加速度のゲインの比やヨーレートの微分ゲインに対する横加速度の微分ゲインの比を穏やかに変化させることができる。
よって、走行路の曲率が減少する場合に、走行路の曲率の減少変化に伴う車両の旋回応答の急激な変化に起因する違和感を低減することができる。また、例えば車両が曲率の大きい走行路にて走行している段階から補正係数K*の変更が開始される訳ではないので、補正係数K*の変更が早期に開始されることに起因して車両の狭路走行性が低下することを確実に回避することができる。
(C3)走行路の曲率が変化しない場合
この場合には、ステップ32、34及び38に於いて否定判別が行われる。よって、制御用の走行路の曲率ρcは演算されず、走行路の曲率ρの大小判定に供される走行路の曲率ρは修正されないので、補正係数K*の演算は走行路の曲率ρの大小判定の結果に応じて走行路の幅Wに基づいて行われる。
かくして、第三の実施形態によれば、補正係数K*は必要に応じて修正された走行路の曲率ρの大小判定の結果に応じて走行路の幅Wに基づいて演算される。従って、走行路の曲率ρの変化に起因して運転者が違和感を覚える虞れを低減しつつ、上述の第一の実施形態の場合に比して、走行路の曲率ρが変化する状況に於ける車両の狭路走行性を向上させることができる。
[第四の実施形態]
図8は四輪操舵車両に適用された本発明による車両用操舵制御装置の第四の実施形態に於ける前後輪の舵角制御ルーチンの要部を示すフローチャートである。
図8と図2との比較より解る如く、この第四の実施形態に於いては、第三の実施形態の場合と同様にステップ20に代えてステップ30が実行される。また、ステップ50に於いて否定判別が行われたときには、第二の実施形態の場合と同様にステップ80が実行され、しかる後制御はステップ100へ進む。また、この第四の実施形態に於いては、ステップ70、120又は140が完了すると、ステップ300に先立ってステップ200が実行される。
尚、ステップ30、80及び200以外のステップは上述の第一の実施形態の場合と同様に実行される。また、ステップ30は上述の第三の実施形態の場合と同様に実行され、ステップ80は上述の第二の実施形態の場合と同様に実行される。
ステップ200に於いては、以下の如く図9に示されたフローチャートに従って、前後輪の目標舵角δft及びδrtの演算に供されるトータルゲインGt*の修正(トータルゲインGt*の変化の抑制)が行われる。
まず、ステップ210に於いては、特定された走行路の情報に基づいて、車両のヨー角ψ、即ち、走行路の長手方向に対し車両の前後方向がなす角度が演算される。尚、車両のヨー角ψの演算は任意の要領にて行われてよい。
ステップ220に於いては、下記の式5乃至10に従って操舵操作に対する車両のヨーレートγ等のトータルゲインGt*が演算される。尚、トータルゲインGty及びGtgは、それぞれ操舵操作に対する車両のヨーレートγ及び横加速度Gyのトータルゲインである。また、トータルゲインGtyd及びGtgdは、それぞれ操舵速度に対するヨーレートγ及び横加速度Gyのトータル微分ゲインである。更に、トータルゲインGtym及びGtgmは、それぞれ操舵速度に対するヨーレートγ及び横加速度Gyのトータル減衰ゲインである。
Gty={Ky・G+(1−G)}Gay0 …(5)
Gtyd={Kyd・G+(1−G)}Gayd0 …(6)
Gtym={Kym・G+(1−G)}Gaym0 …(7)
Gtg={Kg・G+(1−G)}Gag0 …(8)
Gtgd={Kgd・G+(1−G)}Gagd0 …(9)
Gtgm={Kgm・G+(1−G)}Gagm0 …(10)
ステップ230に於いては、トータルゲインGt*の変化を制限する必要があるか否かの判別が行われる。そして、否定判別が行われたときには制御はステップ300へ進み、肯定判別が行われたときには制御はステップ240へ進む。尚、車両のヨー角ψの絶対値が基準値ψc(正の定数)よりも大きい状況が基準時間以上経過したときに、トータルゲインGt*の変化を制限する必要があると判定されてよい。また、ステップ240以降の各ステップは、各トータルゲインについて実行される。
ステップ240に於いては、トータルゲインGt*の変化制限値Gt*lim(正の値)が演算される。この場合、変化制限値Gt*limは、ヨー角ψの絶対値が大きいほど小さくなるよう、ヨー角ψの絶対値に応じて演算される。尚、変化制限値Gt*limは、ヨー角ψの絶対値に関係なく一定の値であってもよい。
ステップ250に於いては、トータルゲインGt*とその前回値Gt*fとの差ΔGt*(=Gt*−Gt*f)が演算されると共に、トータルゲインの差ΔGt*が変化制限値Gt*limよりも大きいか否かの判別が行われる。そして、否定判別が行われたときには制御はステップ270へ進み、肯定判別が行われたときには制御はステップ260へ進む。
ステップ260に於いては、トータルゲインGt*が前回値Gt*fと変化制限値Gt*limとの和に修正されることにより、トータルゲインGt*の増大が制限され、しかる後制御はステップ300へ進む。
ステップ270に於いてはトータルゲインの差ΔGt*が−Gt*limよりも小さいか否かの判別が行われる。そして、否定判別が行われたときには制御はステップ300へ進み、肯定判別が行われたときには制御はステップ280へ進む。
ステップ280に於いては、トータルゲインGt*が前回値Gt*fと−Gt*limとの和に修正されることにより、トータルゲインGt*の減少が制限され、しかる後制御はステップ300へ進む。
尚、この第四の実施形態のステップ300に於いては、車両の目標ヨーレートγt及び目標横加速度Gytは、トータルゲインGt*を使用して演算される。即ち、ステップ300のステップ320に於いては、下記の式11に従って車両の目標ヨーレートγtが演算され、ステップ330に於いては、下記の式12に従って車両の目標横加速度Gytが演算される。
γt=Gty・θ+Gtyd・θd+Gtym・θd …(11)
Gyt=Gtg・θ+Gtgd・θd+Gtgm・θd …(12)
以上の説明より解る如く、第四の実施形態に於いては、ステップ30、80及び200以外のステップは上述の第一の実施形態の場合と同様に実行される。従って、第四の実施形態によれば、第一の実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。即ち、車両が狭路を走行する状況に於いて、ヨー角の発生を抑制しつつ走行路に対する車両の横方向の位置を効果的に制御することができ、また、走行路に対する車両の向きを是正するために必要な修正操舵を低減することができる。
また、ステップ30は上述の第三の実施形態の場合と同様に実行され、ステップ80は上述の第二の実施形態の場合と同様に実行される。従って、第四の実施形態によれば、第二及び第三の実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。即ち、走行路の幅Wや曲率ρの変化に起因して運転者が違和感を覚える虞れを低減しつつ、上述の第一の実施形態の場合に比して、走行路の幅Wや曲率ρが変化する状況に於ける車両の狭路走行性を向上させることができる。
また、第四の実施形態に於いては、ステップ200に於いて、前後輪の目標舵角δft及びδrtの演算に供されるトータルゲインGt*の変化が抑制されるよう、車両のヨー角ψに基づいてトータルゲインGt*が修正される。
(D1)車両のヨー角ψの絶対値が基準値ψcよりも大きい場合
この場合には、ステップ230に於いて肯定判別が行われ、ステップ240に於いて、トータルゲインGt*の変化制限値Gt*limが、ヨー角ψの絶対値が大きいほど小さくなるよう、ヨー角ψの絶対値に応じて演算される。
また、ステップ250に於いて、トータルゲインGt*とその前回値Gt*fとの差ΔGt*が変化制限値Gt*limよりも大きいか否かの判別が行われる。そして、差ΔGt*が変化制限値Gt*limよりも大きいときには、ステップ260に於いて、トータルゲインGt*が前回値Gt*fと変化制限値Gt*limとの和に修正されることにより、トータルゲインGt*の増大が制限される。
また、ステップ250に於いて、否定判別が行われたときには、ステップ270に於いて、トータルゲインGt*とその前回値Gt*fとの差ΔGt*が減少時の変化制限値−Gt*limよりも小さいか否かの判別が行われる。そして、差ΔGt*が減少時の変化制限値−Gt*limよりも小さいときには、ステップ280に於いて、トータルゲインGt*が前回値Gt*fと−Gt*limとの和に修正されることにより、トータルゲインGt*の減少が制限される。
よって、車両のヨー角ψの絶対値が大きい場合には、車両の走行に伴って走行路の幅W又は曲率ρが変化しても、補正係数K*の変化に伴ってトータルゲインGt*が大きく変化することを抑制することができる。従って、上述の第一乃至第三の実施形態の場合に比して、車両のヨー角の絶対値が大きい状況に於いて、走行路の幅W又は曲率ρの変化に伴って車両の旋回応答が急激に変化すること及びこれに起因して運転者が違和感を覚える虞れを低減することができる。
例えば、図26は、実際のトータルゲインGt*が漸減する過程に於いて車両のヨー角ψが変化し、トータルゲインGt*の減少が断続的に制限される場合について、トータルゲインGt*の変化を示す図である。
図26に示されている如く、トータルゲインGt*の減少の制限は、時点t1から時点t2までの間に於いては不要であるが、他の時間に於いては必要であるとする。制限後のトータルゲインGt*は、時点t1から時点t2までの間に於いては実際のトータルゲインGt*と同一の減少率にて減少するが、時点t1までの時間及び時点t2以降の時間に於いては実際のトータルゲインGt*よりも小さい減少率にて減少する。また、時点t1から時点t2までの間に於ける制限後のトータルゲインGt*の減少率は、ヨー角ψの絶対値に応じて変化する。
尚、車両のヨー角ψの絶対値が基準値ψcよりも大きい場合であっても、トータルゲインGt*の差ΔGt*の絶対値が変化制限値Gt*lim以下である場合には、ステップ250及び270に於いて、否定判別が行われる。よって、トータルゲインGt*の変化は制限されない。
(D2)車両のヨー角ψの絶対値が基準値ψcよりも小さい場合
この場合には、ステップ230に於いて否定判別が行われ、ステップ240乃至280は実行されない。よって、車両のヨー角ψの絶対値が基準値ψcよりも大きい場合であっても、トータルゲインGt*の差ΔGt*の絶対値が変化制限値Gt*lim以下である場合と同様に、トータルゲインGt*の変化は制限されない。従って、車両のヨー角の絶対値が小さい状況に於ける車両の旋回応答を走行路の幅W又は曲率ρの変化に応じて速やかに変化させることができる。
特に、第四の実施形態によれば、ステップ240に於いて、トータルゲインGt*の変化制限値Gt*limが、ヨー角ψの絶対値が大きいほど小さくなるよう、ヨー角ψの絶対値に応じて演算される。よって、ヨー角ψの絶対値が大きく修正操舵の必要性が高いほどトータルゲインGt*の変化率を小さくすることができる。従って、例えば変化制限値Gt*limがヨー角ψの絶対値に関係なく一定である場合に比して、トータルゲインGt*の変化を修正操舵の必要性に応じて好ましく増減させることができる。
また、上述の第二乃至第四の実施形態に於いては、制御用の走行路の幅Wcのマップは車両の進行方向の距離との関係として設定される。よって、制御用の走行路の幅Wcのマップが経過時間との関係として設定される場合に比して、車速Vが変化する場合にも修正後の走行路の幅Wの演算及びこれに基づく各補正係数K*の演算を容易に行うことができる。
尚、この第四の実施形態のステップ80に於ける走行路の幅Wの修正が上述の第一の修正例と同様に行われてもよい。例えば、図27に示されている如く、トータルゲインGt*が減少している過程に於いてトータルゲインGt*の減少の制限が必要になると、減少の制限が行われない場合に比して、トータルゲインGt*の減少が完了する時点が遅くなる。しかし、走行路の幅Wの修正が上述の第一の修正例と同様に行われると、修正後の走行路の幅Wは実際の幅に比して早く且つ穏やかに減少する。よって、トータルゲインGt*の減少の制限が必要な状況に於いても、実際の幅Wが減少する前に、補正係数K*の演算に供される走行路の幅、即ち修正後の走行路の幅Wを減少させることができる。
また、上述の第四の実施形態に於いては、ステップ240以降の各ステップが各トータルゲインについて実行されることにより、全てのトータルゲインGt*の変化が制限されるようになっている。しかし、ゲインGt*の変化の制限は、ステップ220に於いて演算されるゲインGty、Gtyd、Gtym、Gtg、Gtgd、Gtgmのうちの一部について行われるよう修正されてもよい。
以上に於いては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
例えば、上述の各実施形態に於いては、第一及び第三の旋回応答可変手段は、操舵操作量に対する前輪の舵角の関係を変化させる転舵角可変装置14である。しかし、第一及び第三の旋回応答可変手段は、アクティブスタビライザ装置、アクティブサスペンション、アクティブLSDの如く、車両のステア特性を変化させる装置、又はそれらの任意の組合せであってもよい。また、第一及び第三の旋回応答可変手段は、左右の車輪の制動力又は駆動力に差を与える装置であってもよく、更には上記他の装置との組合せや転舵角可変装置14と上記他の装置との組合せであってもよい。
また、上述の各実施形態に於いては、第二及び第四の旋回応答可変手段は、前輪の舵角に対する後輪の舵角の関係を変化させる後輪操舵装置42である。しかし、第二及び第四の旋回応答可変手段は、前輪とは独立に左右後輪の制動力又は駆動力に差を与える装置であってもよく、また、前輪とは独立に左右後輪の制動力又は駆動力に差を与える装置と後輪操舵装置42との組合せであってもよい。
また、上述の各実施形態に於いては、CCDカメラ68により取得された車両の前方の画像情報が電子的に処理されることにより走行路が特定され、特定された走行路の情報及び車速Vに基づいて走行路の曲率ρ及び幅Wが推定される。しかし、走行路の曲率及び幅はナビゲーション装置よりの情報に基づいて推定されてもよく、また、基地局より無線式に送信される走行路の情報に基づいて推定されてもよい。
また、上述の各実施形態に於いては、走行路の幅Wが小さいほどヨーレートγのゲインGayが小さくなると共に、横加速度GyのゲインGagが大きくなるよう、ゲインが制御される。しかし、ゲインGagが変化されることなく、走行路の幅Wが小さいほどゲインGayが小さくなるよう修正されてもよく、ゲインGayが変化されることなく、走行路の幅Wが小さいほどゲインGagが大きくなるよう修正されてもよい。
また、上述の各実施形態に於いては、走行路の幅Wが小さいほどヨーレートγの微分ゲインGaydが小さくなると共に、横加速度Gyの微分ゲインGagdが大きくなるよう、ゲインが制御される。しかし、微分ゲインGagdが変化されることなく、走行路の幅Wが小さいほど微分ゲインGaydが小さくなるよう修正されてもよく、微分ゲインGaydが変化されることなく、走行路の幅Wが小さいほど微分ゲインGagdが大きくなるよう修正されてもよい。
また、上述の第二乃至第四の実施形態に於いては、制御用の走行路の幅Wcのマップは車両の進行方向の距離との関係として設定される。しかし、制御用の走行路の幅Wcのマップは経過時間との関係として設定されてもよい。

Claims (13)

  1. 操舵操作に対する車両のヨーレートのゲインを変更する第一の旋回応答可変手段と、操舵操作に対する車両の横加速度のゲインを変更する第二の旋回応答可変手段と、操舵操作速度に対する車両のヨーレートの微分ゲインを変更する第三の旋回応答可変手段と、操舵操作速度に対する車両の横加速度の微分ゲインを変更する第四の旋回応答可変手段と、前記第一乃至第四の旋回応答可変手段を制御する制御手段とを有する車両用操舵制御装置に於いて、前記制御手段は、走行路の曲率の絶対値が第一の基準値以下である状況に於いては、走行路の幅が小さいほど前記ヨーレートのゲインに対する前記横加速度のゲインの比が大きくなるよう前記第一及び第二の旋回応答可変手段の少なくとも一方を制御し、走行路の曲率の絶対値が前記第一の基準値よりも大きい第二の基準値以上である状況に於いては、走行路の幅が小さいほど前記ヨーレートの微分ゲインに対する前記横加速度の微分ゲインの比が大きくなるよう前記第三及び第四の旋回応答可変手段の少なくとも一方を制御し、走行路の曲率の絶対値が前記第一の基準値よりも大きく且つ前記第二の基準値よりも小さい状況に於いては、前記第一乃至第四の旋回応答可変手段を制御しないことを特徴とする車両用操舵制御装置。
  2. 前記制御手段は、走行路の曲率の絶対値が前記第一の基準値以下であり、走行路の幅が小さくなるよう変化する状況に於いては、幅の変化が実際の走行路より早く且つ穏やかになるよう修正された制御用の走行路の幅に基づいて前記第一及び第二の旋回応答可変手段の少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項1に記載の車両用操舵制御装置。
  3. 前記制御手段は、走行路の曲率の絶対値が前記第一の基準値以下であり、走行路の曲率が大きくなるよう変化する状況に於いては、曲率の変化が実際の走行路より早く且つ穏やかになるよう修正された制御用の走行路の曲率に基づいて前記第一及び第二の旋回応答可変手段の少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項1記載の車両用操舵制御装置。
  4. 前記制御手段は、車両のヨー角の情報を取得し、走行路の曲率の絶対値が前記第一の基準値以下である状況に於いては、車両のヨー角の絶対値が大きいときには車両のヨー角の絶対値が小さいときに比して、走行路の幅が変化することに伴う前記ヨーレートのゲイン及び前記横加速度のゲインの少なくとも一方の変化が穏やかになるよう、前記第一及び第二の旋回応答可変手段の少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一つに記載の車両用操舵制御装置。
  5. 前記第一の旋回応答可変手段は、操舵操作量に対する前輪の舵角の関係を変化させることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一つに記載の車両用操舵制御装置。
  6. 前記第一の旋回応答可変手段は、車両のステア特性を変化させることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一つに記載の車両用操舵制御装置。
  7. 前記第二の旋回応答可変手段は、前輪の舵角に対する後輪の舵角の関係を変化させることを特徴とする請求項1乃至6の何れか一つに記載の車両用操舵制御装置。
  8. 前記制御手段は、走行路の曲率の絶対値が前記第二の基準値以上であり、走行路の幅が小さくなるよう変化する状況に於いては、幅の変化が実際の走行路より早く且つ穏やかになるよう修正された制御用の走行路の幅に基づいて前記第三及び第四の旋回応答可変手段の少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項1乃至7の何れか一つに記載の車両用操舵制御装置。
  9. 前記制御手段は、走行路の曲率の絶対値が前記第二の基準値以上であり、走行路の曲率が大きくなるよう変化する状況に於いては、曲率の変化が実際の走行路より早く且つ穏やかになるよう修正された制御用の走行路の曲率に基づいて前記第三及び第四の旋回応答可変手段の少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項1乃至8の何れか一つに記載の車両用操舵制御装置。
  10. 前記制御手段は、車両のヨー角の情報を取得し、走行路の曲率の絶対値が前記第二の基準値以上である状況に於いては、車両のヨー角の絶対値が大きいときには車両のヨー角の絶対値が小さいときに比して、走行路の幅が変化することに伴う前記ヨーレートの微分ゲイン及び前記横加速度の微分ゲインの少なくとも一方の変化が穏やかになるよう、前記第三及び第四の旋回応答可変手段の少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項1乃至9の何れか一つに記載の車両用操舵制御装置。
  11. 前記第三の旋回応答可変手段は、操舵操作量に対する前輪の舵角の関係を変化させることを特徴とする請求項1乃至10の何れか一つに記載の車両用操舵制御装置。
  12. 前記第三の旋回応答可変手段は、車両のステア特性を変化させることを特徴とする請求項1乃至11の何れか一つに記載の車両用操舵制御装置。
  13. 前記第四の旋回応答可変手段は、前輪の舵角に対する後輪の舵角の関係を変化させることを特徴とする請求項1乃至11の何れか一つに記載の車両用操舵制御装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5907266B2 (ja) * 2012-07-09 2016-04-26 トヨタ自動車株式会社 車両用操舵制御装置
DE102013009252A1 (de) * 2013-06-03 2014-12-04 Trw Automotive Gmbh Steuergerät und Verfahren für eine Notfall-Lenkunterstützungsfunktion
JP6202480B1 (ja) * 2016-04-22 2017-09-27 マツダ株式会社 車両用挙動制御装置
JP6642332B2 (ja) * 2016-08-23 2020-02-05 株式会社デンソー 運転支援制御装置
KR102277285B1 (ko) * 2017-06-30 2021-07-14 현대모비스 주식회사 후륜 조향 제어 장치 및 방법
JP7081117B2 (ja) * 2017-11-06 2022-06-07 いすゞ自動車株式会社 操舵制御装置及び操舵制御方法
CN109154821B (zh) * 2017-11-30 2022-07-15 深圳市大疆创新科技有限公司 轨迹生成方法、装置和无人驾驶地面车辆
US10689029B2 (en) 2018-04-12 2020-06-23 Cnh Industrial America Llc Four-wheel steering with front/rear matching geometries
JP7412209B2 (ja) * 2020-02-17 2024-01-12 株式会社Subaru 車両のレーンキープ制御装置
CN112046607B (zh) * 2020-09-11 2021-11-02 中国第一汽车股份有限公司 一种车辆驾驶中横摆调整方法、装置、车辆及介质

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007022373A (ja) * 2005-07-19 2007-02-01 Denso Corp ステアリング制御システム
WO2007038451A2 (en) * 2005-09-26 2007-04-05 Gm Global Technology Operations, Inc. Selectable lane-departure warning system and method
US20070225914A1 (en) * 2006-03-21 2007-09-27 Hiroshi Kawazoe Lane departure avoidance control
JP2008273443A (ja) * 2007-05-01 2008-11-13 Toyota Central R&D Labs Inc 操舵制御装置
JP2009018756A (ja) * 2007-07-13 2009-01-29 Nissan Motor Co Ltd 旋回挙動制御装置、自動車、及び旋回挙動制御方法
WO2009155228A1 (en) * 2008-06-20 2009-12-23 Gm Global Technology Operations, Inc. Path generation algorithm for automated lane centering and lane changing control system
WO2011013750A1 (ja) * 2009-07-30 2011-02-03 日産自動車株式会社 車両運転支援装置及び車両運転支援方法
US20110251749A1 (en) * 2010-04-09 2011-10-13 Chris Schwarz Method and system for vehicle ESC system using map data
JP2012079116A (ja) * 2010-10-01 2012-04-19 Toyota Motor Corp 走行支援装置及び方法
JP2012116430A (ja) * 2010-12-03 2012-06-21 Toyota Motor Corp 操舵装置

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04231265A (ja) * 1990-12-28 1992-08-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 四輪操舵車の後輪操舵角制御装置
DE19813945C2 (de) 1998-03-28 2000-02-03 Daimler Chrysler Ag Steuereinrichtung zur Beeinflussung der Fahrdynamik eines vierrädrigen Fahrzeugs
JP3635940B2 (ja) * 1998-10-02 2005-04-06 トヨタ自動車株式会社 操舵制御装置
JP3539362B2 (ja) * 2000-07-07 2004-07-07 日産自動車株式会社 車線追従走行制御装置
JP4186606B2 (ja) * 2002-12-06 2008-11-26 日産自動車株式会社 車両用舵角制御装置
JP4100222B2 (ja) 2003-04-04 2008-06-11 日産自動車株式会社 車両用操舵制御装置
JP3982483B2 (ja) * 2003-11-13 2007-09-26 日産自動車株式会社 車線逸脱防止装置
US7295906B2 (en) * 2004-03-05 2007-11-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle stability control device
JP4069886B2 (ja) * 2004-03-15 2008-04-02 トヨタ自動車株式会社 車輌の挙動制御装置
US7584042B2 (en) * 2004-05-13 2009-09-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle running control device
JP4775091B2 (ja) * 2006-04-14 2011-09-21 トヨタ自動車株式会社 車両の走行制御装置
JP4811188B2 (ja) * 2006-08-11 2011-11-09 トヨタ自動車株式会社 車両の操舵制御装置
EP1975041B1 (en) * 2007-03-27 2013-10-16 Honda Motor Co., Ltd. Steering system
JP2009061878A (ja) * 2007-09-05 2009-03-26 Toyota Motor Corp 走行制御装置
JP5332703B2 (ja) 2009-02-18 2013-11-06 日産自動車株式会社 車線維持支援装置及び車線維持支援方法
CN102105340B (zh) * 2009-03-25 2013-10-30 丰田自动车株式会社 车辆的转向装置
WO2010122639A1 (ja) * 2009-04-21 2010-10-28 トヨタ自動車株式会社 走行支援装置
JP5430505B2 (ja) * 2010-06-25 2014-03-05 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
JP5657996B2 (ja) * 2010-10-29 2015-01-21 アイシン精機株式会社 運動量制御装置
JP2012131471A (ja) * 2010-11-29 2012-07-12 Honda Motor Co Ltd 電動ステアリング装置
JP5907266B2 (ja) * 2012-07-09 2016-04-26 トヨタ自動車株式会社 車両用操舵制御装置
DE112012007083B4 (de) * 2012-10-31 2021-05-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fahrzeuggeschwindigkeitsregeleinrichtung
KR101534958B1 (ko) * 2013-12-09 2015-07-07 현대자동차주식회사 차량의 자동 조향 제어 장치 및 방법
JP5915681B2 (ja) * 2014-03-20 2016-05-11 トヨタ自動車株式会社 操舵意思判定装置及び車両制御装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007022373A (ja) * 2005-07-19 2007-02-01 Denso Corp ステアリング制御システム
WO2007038451A2 (en) * 2005-09-26 2007-04-05 Gm Global Technology Operations, Inc. Selectable lane-departure warning system and method
US20070225914A1 (en) * 2006-03-21 2007-09-27 Hiroshi Kawazoe Lane departure avoidance control
JP2008273443A (ja) * 2007-05-01 2008-11-13 Toyota Central R&D Labs Inc 操舵制御装置
JP2009018756A (ja) * 2007-07-13 2009-01-29 Nissan Motor Co Ltd 旋回挙動制御装置、自動車、及び旋回挙動制御方法
WO2009155228A1 (en) * 2008-06-20 2009-12-23 Gm Global Technology Operations, Inc. Path generation algorithm for automated lane centering and lane changing control system
WO2011013750A1 (ja) * 2009-07-30 2011-02-03 日産自動車株式会社 車両運転支援装置及び車両運転支援方法
US20110251749A1 (en) * 2010-04-09 2011-10-13 Chris Schwarz Method and system for vehicle ESC system using map data
JP2012079116A (ja) * 2010-10-01 2012-04-19 Toyota Motor Corp 走行支援装置及び方法
JP2012116430A (ja) * 2010-12-03 2012-06-21 Toyota Motor Corp 操舵装置

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