JP7377433B2 - 車両の制御システム - Google Patents

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Description

本発明は、操舵に応じて車両の姿勢を制御する車両の制御システムに関する。
従来から、ドライバによるステアリングホイール(以下では単に「ステアリング」とも呼ぶ。)の操作時に、コーナリング時におけるドライバの操作が自然で安定したものとなるように、車両に付与するトルクを低減させて車両に減速度を生じさせることにより、車両姿勢を制御する技術が知られている。この技術によれば、ステアリング操作時に荷重を前輪に迅速に加えることにより、前輪と路面との間の摩擦力が増加し、前輪のコーナリングフォースが増大するので、カーブ進入初期における車両の回頭性が向上し、ステアリングの切り込み操作に対する応答性(つまり操安性)が向上する。その結果、ドライバの意図に沿った車両姿勢の制御を実現することが可能となる。なお、以下では、このようなステアリング操作に応じて車両の姿勢を制御することを適宜「車両姿勢制御」と呼ぶ。
他方で、例えば特許文献1には、車両の旋回時などにおいて、車両に発生する横加速度に応じて、車両の運動状態が好適になるように、各車輪の制駆動力を調整して前後加速度制御を行う技術が開示されている。特に、特許文献1に開示された技術では、車両が悪路を走行しているときに、この前後加速度制御の介入を抑制している。こうすることで、加減速が必要ではないシーンで、前後加速度制御の介入により加減速が発生することを抑制している。
特開2011-105096号公報
ところで、車両が悪路を走行しているとき(以下では適宜「悪路走行時」と呼ぶ。)にも、上述した車両姿勢制御により、ドライバによるステアリング操作に応じて車両の姿勢を適切に制御できるようにすることが望ましい。しかしながら、悪路走行時において、悪路ではない通常の道路(良路)を走行しているとき(以下では適宜「良路走行時」と呼ぶ。)と同様の態様にて、車両姿勢制御を行うと、当該制御により所望の車両姿勢を適切に実現できない場合がある。これは、悪路走行時には、路面の凹凸による車両のピッチングや、悪路における摩擦係数の変化により、車両姿勢制御による減速度の発生に伴う車体前部の沈み込みが不足する傾向にあるからである。
なお、本明細書では、「悪路」は、いわゆるオフロード(ラフロード)を意味し、典型的には車両が進入可能な舗装されていない路面(草地、礫地、砂地、泥濘地、岩場など)に対応する。このような悪路を走行しているときには、例えば、車両に発生する横加速度やヨーレートや車速などが所定量以上の変動を繰り返す、つまり振動する傾向にある。他方で、悪路ではない通常の路面は、いわゆるオンロードを意味し、典型的には舗装されている路面に対応する。本明細書では、このような悪路ではない通常の路面のことを、適宜「良路」と呼ぶ。なお、悪路には、舗装されているが、路面のコンディションが悪いために(例えば多数の凹凸があったり、摩擦係数が頻繁に変化したりする路面など)、車両に発生する横加速度やヨーレートや車速などが所定量以上の変動を繰り返すような路面も含むものとする。
本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、ステアリングホイールの切り込み操作時に車両姿勢を制御するために付加減速度を車両に付加する車両の制御システムにおいて、悪路走行時でも所望の車両姿勢を適切に実現することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明は、車両の制御システムであって、ドライバにより操作されるステアリングホイールと、ステアリングホイールの操作に対応する操舵角を検出する操舵角センサと、ステアリングホイールが切り込み操作されたときに、操舵角センサによって検出された操舵角に基づき、車両姿勢を制御するために車両に付加すべき付加減速度を設定し、この付加減速度を車両に付加する制御を行うよう構成されたコントローラと、を有し、コントローラは、車両が悪路を走行しているときには、車両が悪路を走行していないときよりも、設定する付加減速度を大きくするよう構成され、コントローラは、操舵角が大きくなるほど値が大きくなるゲインを用いて付加減速度を設定することで、操舵角が大きいほど付加減速度を大きくするように構成され、コントローラは、ゲインとして、車両が悪路を走行していないときには第1ゲインを用い、車両が悪路を走行しているときには第2ゲインを用いて、付加減速度を設定するように構成され、同じ操舵角において第2ゲインが第1ゲインよりも大きくなっており、それにより、車両が悪路を走行しているときには、車両が悪路を走行していないときよりも、同じ操舵角において設定される付加減速度が大きくなり、操舵角が小さくなるほど、同じ操舵角において適用される第1ゲインと第2ゲインとの差が大きくなる、ことを特徴とする。
このように構成された本発明では、コントローラは、ステアリングの切り込み操作時に付加減速度を車両に適用する車両姿勢制御を実行するに当たって、悪路走行時には良路走行時よりも付加減速度を大きくする。具体的には、コントローラは、悪路走行時において生じる、路面の凹凸による車両のピッチングや摩擦係数の変化により、車体前部が沈み込みにくくなっている状況において、比較的大きく設定された付加減速度を車両姿勢制御において適用する。これにより、悪路走行時において、車両姿勢制御により減速度を付加したときの車体前部の沈み込み不足を解消して、車両姿勢制御による車両旋回性能を適切に確保することができる。よって、本発明によれば、悪路走行時にステアリングの切り込み操作が行われた場合にも、所望の車両姿勢を適切に実現することができる。
また、本発明によれば、コントローラは、車両姿勢制御を実施するに当たって、ステアリングの操舵角に基づき付加減速度を設定するようにし、こうして操舵角に応じて付加減速度を設定する場合に、悪路走行時には良路走行時よりも同じ操舵角において設定する付加減速度を大きくする。これにより、悪路走行時と良路走行時とで同等の操舵角にてステアリングの切り込み操作が行われた場合に、悪路走行時に適用される付加減速度を良路走行時に適用される付加減速度よりも適切に大きくすることができる。
また、本発明によれば、コントローラは、操舵角が大きいほど、付加減速度を大きくするので、車両の回頭性の要求が高いときに、車両姿勢制御の実効性を確保することができる。これに対して、コントローラは、操舵角が小さいほど、付加減速度を小さくするので、ステアリングの切り込み開始時や、ドライバによるステアリングの操作量が小さいときに、大きな車両姿勢制御の介入を抑制することができる。
本発明において、好ましくは、車両に設定する走行モードとして悪路走行モードを選択するためのスイッチを更に有し、コントローラは、スイッチによって悪路走行モードが選択されているときに、悪路走行モードが選択されていないときよりも、設定する付加減速度を大きくするよう構成されている。
このように構成された本発明によれば、コントローラは、ドライバがスイッチを用いて悪路走行モードを選択したときに、車両が悪路を走行しているものと判断して、車両姿勢制御において設定する付加減速度を大きくする。これにより、ドライバが積極的にスイッチを用いて走行モードとして悪路走行モードを選択したときに、車両姿勢制御において設定する付加減速度の態様を変更するので、この変更によりドライバに与える違和感を適切に抑制することができる。
本発明において、好ましくは、車両を駆動するためのトルクを生成する駆動源を更に備え、コントローラは、付加減速度を車両に発生させるために駆動源の生成トルクを低減させるように、当該駆動源を制御するよう構成されている。
このように構成された本発明によれば、駆動源(エンジンや電気モータなど)による生成トルクを低減させることで、所望の付加減速度を車両に適切に発生させることができる。
本発明において、好ましくは、車両に制動力を付与する制動装置を更に備え、コントローラは、付加減速度を車両に発生させるために制動装置による制動力が車両に付与されるように、当該制動装置を制御するように構成されている。
このように構成された本発明によれば、制動装置(ブレーキなど)による制動力を車両に付与することで、所望の付加減速度を車両に適切に発生させることができる。
本発明において、好ましくは、車両の車輪により駆動されて回生発電を行うジェネレータを更に備え、コントローラは、付加減速度を車両に発生させるためにジェネレータに回生発電を行わせるように、当該ジェネレータを制御するように構成されている。
このように構成された本発明によれば、ジェネレータ(発電機)に回生発電を行わせることで、つまり回生発電による制動力を車両に付与することで、所望の付加減速度を車両に適切に発生させることができる。
本発明において、好ましくは、コントローラは、操舵角センサによって検出された操舵角から操舵速度を求め、この操舵速度が大きいほど、付加減速度を大きくするよう構成されている。
このように構成された本発明によれば、ドライバのステアリング操作に適した付加減速度を、車両姿勢制御において車両に適切に付加することができる。
本発明において、好ましくは、操舵角が所定値未満の領域では、操舵角が大きくなるほど第1及び第2ゲインが1に向かって大きくなる一方で、操舵角が所定値以上の領域では、操舵角によらずに第1及び第2ゲインが1に固定される
本発明によれば、ステアリングホイールの切り込み操作時に車両姿勢を制御するために付加減速度を車両に付加する車両の制御システムにおいて、悪路走行時でも所望の車両姿勢を適切に実現することができる。
本発明の第1実施形態による車両の制御システムを搭載した車両の全体構成を示すブロック図である。 本発明の第1実施形態による車両の制御システムの電気的構成を示すブロック図である。 本発明の第1実施形態による車両姿勢制御処理のフローチャートである。 本発明の第1実施形態による付加減速度設定処理のフローチャートである。 本発明の第1実施形態による付加減速度と操舵速度との関係を示したマップである。 本発明の第1実施形態による付加減速度を補正するためのゲインを規定したマップである。 本発明の第1実施形態による車両姿勢制御に関するパラメータの時間変化を示したタイムチャートである。 本発明の第2実施形態による車両姿勢制御処理のフローチャートである。 本発明の第2実施形態による車両姿勢制御に関するパラメータの時間変化を示したタイムチャートである。 本発明の第3実施形態による車両の制御システムを搭載した車両の全体構成を示すブロック図である。 本発明の第3実施形態による車両の制御システムの電気的構成を示すブロック図である。 本発明の第3実施形態による車両姿勢制御処理のフローチャートである。 本発明の第3実施形態による車両姿勢制御に関するパラメータの時間変化を示したタイムチャートである。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による車両の制御システムについて説明する。
<第1実施形態>
まず、本発明の第1実施形態に係る車両の制御システムについて説明する。
(システム構成)
図1により、本発明の第1実施形態による車両の制御システムを搭載した車両の構成を説明する。図1は、本発明の第1実施形態による車両の制御システムを搭載した車両の全体構成を示すブロック図である。
図1において、符号1は、本実施形態による車両の制御システムを搭載した車両を示す。車両1の車体前部には、駆動輪(図1の例では左右の前輪2)を駆動する駆動源として、エンジン4が搭載されている。エンジン4は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃エンジンであり、本実施形態では点火プラグ28(図2参照)を有するガソリンエンジンである。
また、車両1は、当該車両1を操舵するためのステアリングホイール(ステアリング)6やステアリングシャフト7などを含む操舵装置5と、ステアリングホイール6の回転角度を検出する操舵角センサ8と、アクセルペダル9の踏込量に相当するアクセル開度を検出するアクセル開度センサ10と、ブレーキペダルの踏込量を検出するブレーキ踏込量センサ11と、車速を検出する車速センサ12と、加速度を検出する加速度センサ13とを有する。これらの各センサは、それぞれの検出値をコントローラ14に出力する。このコントローラ14は、例えばPCM(Power-train Control Module)などを含んで構成される。更に、車両1の各車輪は、スプリング(弾性部材)やサスペンションアームなどを含むサスペンション30を介して、車体に取り付けられている。なお、操舵角センサ8は、ステアリングホイール6の回転角度の代わりに、操舵系における各種状態量(アシストトルクを付与するモータの回転角や、ラックアンドピニオンにおけるラックの変位等)や、前輪2の転舵角(タイヤ角)を、操舵角として検出してもよい。
また、車両1は、各車輪に設けられたブレーキ装置(制動装置)16のホイールシリンダやブレーキキャリパにブレーキ液圧を供給するブレーキ制御システム18を備えている。ブレーキ制御システム18は、各車輪に設けられたブレーキ装置16において制動力を発生させるために必要なブレーキ液圧を生成する液圧ポンプ20を備えている。液圧ポンプ20は、例えばバッテリから供給される電力で駆動され、ブレーキペダルが踏み込まれていないときであっても、各ブレーキ装置16において制動力を発生させるために必要なブレーキ液圧を生成することが可能となっている。また、ブレーキ制御システム18は、各車輪のブレーキ装置16への液圧供給ラインに設けられた、液圧ポンプ20から各車輪のブレーキ装置16へ供給される液圧を制御するためのバルブユニット22(具体的にはソレノイド弁)を備えている。例えば、バッテリからバルブユニット22への電力供給量を調整することによりバルブユニット22の開度が変更される。また、ブレーキ制御システム18は、液圧ポンプ20から各車輪のブレーキ装置16へ供給される液圧を検出する液圧センサ24を備えている。液圧センサ24は、例えば各バルブユニット22とその下流側の液圧供給ラインとの接続部に配置され、各バルブユニット22の下流側の液圧を検出し、検出値をコントローラ14に出力する。このようなブレーキ制御システム18は、コントローラ14から入力された制動力指令値や液圧センサ24の検出値に基づき、各車輪のホイールシリンダやブレーキキャリパのそれぞれに独立して供給する液圧を算出し、それらの液圧に応じて液圧ポンプ20の回転数やバルブユニット22の開度を制御する。
次に、図2により、本発明の第1実施形態による車両の制御システムの電気的構成を説明する。図2は、本発明の第1実施形態による車両の制御システムの電気的構成を示すブロック図である。
本実施形態によるコントローラ14は、上述したセンサ8、10、11、12、13の検出信号の他、車両1の運転状態を検出する各種センサが出力した検出信号に基づいて、車両1に付与する駆動力を制御するために、エンジン4の各部(例えば、スロットルバルブ、ターボ過給機、可変バルブ機構、点火プラグ28、燃料噴射弁、EGR装置等)に対して制御信号を出力すると共に、車両1に付与する制動力を制御するために、ブレーキ制御システム18の液圧ポンプ20及びバルブユニット22に対して制御信号を出力する。
また、コントローラ14には、上記センサ8、10、11、12、13の検出信号以外にも、車両1に設定する走行モードとして悪路走行モードを選択するための悪路走行モード選択スイッチ32のオン/オフに対応する信号が入力される。車両1に設定する走行モードとしては、悪路走行モード以外に、スポーツ走行モードや、牽引走行モードなどがある。悪路走行モード選択スイッチ32は、車両1が悪路(オフロード)を走行する場合にドライバにより操作され、このときに悪路走行モード選択スイッチ32からコントローラ14にオン信号が出力される。例えば、悪路走行モード選択スイッチ32は、ボタンスイッチ(押圧スイッチ)や、車室内に設置された表示部に設けられたタッチパネル(この場合、ドライバはタッチパネルをタッチ操作して悪路走行モードを選択する)などである。なお、ドライバによる音声により悪路走行モードを選択できるようにしてもよく、その場合には、マイクから入力された音声を分析する処理装置(コントローラ14でもよい)が悪路走行モード選択スイッチ32として機能する。
コントローラ14及びブレーキ制御システム18は、それぞれ、回路を含んで構成されており、周知のマイクロコンピュータをベースとする制御器である。これらは、プログラムを実行する中央演算処理装置(Central Processing Unit:CPU)としての1以上のマイクロプロセッサと、例えばRAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)により構成されてプログラム及びデータを格納するメモリと、電気信号の入出力を行う入出力バス等を備えている。
なお、本実施形態においては、エンジン4、ステアリングホイール6、コントローラ14、ブレーキ制御システム18、操舵角センサ8、悪路走行モード選択スイッチ32を含むシステムが、本発明における車両の制御システムに相当する。
(車両姿勢制御)
次に、第1実施形態において、車両の制御システムが実行する具体的な制御内容を説明する。まず、図3により、本発明の第1実施形態において車両の制御システムが行う車両姿勢制御処理の全体的な流れを説明する。図3は、本発明の第1実施形態による車両姿勢制御処理のフローチャートである。
図3の車両姿勢制御処理は、車両1のイグニッションがオンにされ、コントローラ14に電源が投入された場合に起動され、所定周期(例えば50ms)で繰り返し実行される。
車両姿勢制御処理が開始されると、図3に示すように、ステップS1において、コントローラ14は車両1の運転状態に関する各種センサ情報を取得する。具体的には、コントローラ14は、操舵角センサ8が検出した操舵角、アクセル開度センサ10が検出したアクセル開度、ブレーキ踏込量センサ11が検出したブレーキペダル踏込量、車速センサ12が検出した車速、加速度センサ13が検出した加速度、液圧センサ24が検出した液圧、悪路走行モード選択スイッチ32のオン/オフ、ストロークセンサ34が検出したストローク量、車両1の変速機に現在設定されているギヤ段等を含む、上述した各種センサが出力した検出信号を運転状態に関する情報として取得する。
次に、ステップS2において、コントローラ14は、ステップS1において取得された車両1の運転状態に基づき、目標加速度を設定する。具体的には、コントローラ14は、種々の車速及び種々のギヤ段について規定された加速度特性マップ(予め作成されてメモリなどに記憶されている)の中から、現在の車速及びギヤ段に対応する加速度特性マップを選択し、選択した加速度特性マップを参照して現在のアクセル開度に対応する目標加速度を決定する。
次に、ステップS3において、コントローラ14は、ステップS2において決定した目標加速度を実現するためのエンジン4の基本目標トルクを決定する。この場合、コントローラ14は、現在の車速、ギヤ段、路面勾配、路面μなどに基づき、エンジン4が出力可能なトルクの範囲内で、基本目標トルクを決定する。
また、ステップS2及びS3の処理と並行して、ステップS4において、コントローラ14は付加減速度設定処理を実行し、ステアリング6の操舵速度に基づき、車両姿勢を制御するために車両1に付加すべき減速度を設定する。この付加減速度設定処理の詳細は後述する。
次に、ステップS5において、コントローラ14は、ステップS4の付加減速度設定処理で設定した付加減速度に基づき、トルク低減量を決定する。具体的には、コントローラ14は、エンジン4の生成トルクの低下により付加減速度を実現するために必要となるトルク低減量を、ステップS1において取得された現在の車速、ギヤ段、路面勾配等に基づき決定する。
ステップS3及びS5の処理の後、ステップS6において、コントローラ14は、ステップS3において決定した基本目標トルクと、ステップS5において決定したトルク低減量に基づき、最終目標トルクを決定する。例えば、コントローラ14は、基本目標トルクからトルク低減量を減算した値を最終目標トルクとする。
次に、ステップS7において、コントローラ14は、ステップS6において設定した最終目標トルクを出力させるようにエンジン4を制御する。具体的には、コントローラ14は、ステップS6において設定した最終目標トルクと、エンジン回転数とに基づき、最終目標トルクを実現するために必要となる各種状態量(例えば、空気充填量、燃料噴射量、吸気温度、酸素濃度等)を決定し、それらの状態量に基づき、エンジン4の各構成要素のそれぞれを駆動する各アクチュエータを制御する。この場合、コントローラ14は、状態量に応じた制限値や制限範囲を設定し、状態値が制限値や制限範囲による制限を遵守するような各アクチュエータの制御量を設定して制御を実行する。
より詳細には、エンジン4がガソリンエンジンである場合、コントローラ14は、点火プラグ28の点火時期を、基本目標トルクをそのまま最終目標トルクとした場合の点火時期よりも遅角させる(リタードする)ことにより、エンジン4の生成トルクを低下させる。他方で、エンジン4がディーゼルエンジンである場合、コントローラ14は、燃料噴射量を、基本目標トルクをそのまま最終目標トルクとしたときの燃料噴射量よりも減少させることにより、エンジン4の生成トルクを低下させる。ステップS7の後、コントローラ14は、車両姿勢制御処理を終了する。
次に、図4乃至図6を参照して、本発明の第1実施形態における付加減速度設定処理について説明する。図4は、本発明の第1実施形態による付加減速度設定処理のフローチャートである。図5は、本発明の第1実施形態による付加減速度と操舵速度との関係を示したマップである。図6は、本発明の第1実施形態による付加減速度を補正するためのゲインを規定したマップである。
付加減速度設定処理が開始されると、ステップS11において、コントローラ14は、ステアリング6の切り込み操作中(即ち操舵角(絶対値)が増大中)であるか否かを判定する。その結果、切り込み操作中である場合(ステップS11:Yes)、ステップS12に進み、コントローラ14は、図3の車両姿勢制御処理のステップS1において操舵角センサ8から取得した操舵角に基づき操舵速度を算出する。
次に、ステップS13において、コントローラ14は、操舵速度が所定の閾値S1以上であるか否かを判定する。その結果、操舵速度が閾値S1以上である場合(ステップS13:Yes)、ステップS14に進み、コントローラ14は、操舵速度に基づき付加減速度を設定する。この付加減速度は、ドライバの意図に沿って車両姿勢を制御するために、ステアリング操作に応じて車両1に付加すべき減速度である。
具体的には、コントローラ14は、図5のマップに示す付加減速度と操舵速度との関係に基づき、ステップS22において算出した操舵速度に対応する付加減速度を設定する。図5における横軸は操舵速度を示し、縦軸は付加減速度を示す。図5に示すように、操舵速度が閾値S1未満である場合、対応する付加減速度は0である。即ち、操舵速度が閾値S1未満である場合、コントローラ14は、ステアリング操作に基づき車両1に減速度を付加するための制御を行わない。一方、操舵速度が閾値S1以上である場合には、操舵速度が増大するに従って、この操舵速度に対応する付加減速度は、所定の上限値Dmaxに漸近する。即ち、操舵速度が増大するほど付加減速度は増大し、且つ、その増大量の増加割合は小さくなる。この上限値Dmaxは、ステアリング操作に応じて車両1に減速度を付加しても、制御介入があったとドライバが感じない程度の減速度に設定される(例えば0.5m/s2≒0.05G)。さらに、操舵速度が閾値S1よりも大きい閾値S2以上の場合には、付加減速度は上限値Dmaxに維持される。
次に、ステップS15において、コントローラ14は、図3の車両姿勢制御処理のステップS1において取得した悪路走行モード選択スイッチ32のオン/オフに応じた、車両1の悪路走行状態(車両1が悪路を走行している状態か、それとも車両1が悪路を走行していない状態、換言すると車両1が良路を走行している状態であるかを意味する。以下同様とする)、及び、同じくステップS1において取得した操舵角に基づき、ステップS14で設定した付加減速度を補正する。具体的には、コントローラ14は、図6のマップに規定された付加減速度を補正するためのゲインにより、付加減速度を補正する。
図6は、横軸に操舵角を示し、縦軸に付加減速度を補正するためのゲイン(0以上で1以下の値となる)を示している。また、図6において、破線で表されたマップM2は、車両1が悪路を走行しているとき(悪路走行時)において適用するマップを示し、実線で表されたマップM1は、車両1が悪路を走行していないとき、換言すると車両1が良路を走行しているとき(良路走行時)において適用するマップを示している。コントローラ14は、悪路走行モード選択スイッチ32がオフである場合には、車両1が良路を走行していると判断して、マップM1を採用する。そして、コントローラ14は、このマップM1から現在の操舵角に応じたゲインを取得して、このゲインによりステップS14で設定した付加減速度を補正する。他方で、コントローラ14は、悪路走行モード選択スイッチ32がオンである場合には、車両1が悪路を走行していると判断して、マップM2を採用する。そして、コントローラ14は、このマップM2から現在の操舵角に応じたゲインを取得して、このゲインによりステップS14で設定した付加減速度を補正する。コントローラ14は、ゲインに対応する値(0以上で1以下の値)を、ステップS14で設定した付加減速度に対して乗算することで、当該付加減速度の補正を行う。この後、コントローラ14は、付加減速度設定処理を終了し、メインルーチンに戻る。
図6に示すように、マップM1、M2の両方とも、操舵角が大きくなるほど、操舵角に応じて適用されるゲインが大きくなるように規定されている。より詳しくは、操舵角が所定値(例えば40~60度)未満の領域では、操舵角が大きくなるほど、ゲインが「1」に向かって大きくなる一方で、操舵角が当該所定値以上の領域では、操舵角によらずにゲインが「1」に固定される。このようなゲインによれば、操舵角が小さい領域では、1よりも小さいゲインにより、付加減速度が小さくなるように補正が行われる。これにより、ステアリング6の切り込み開始時や、ドライバによるステアリング6の操作量が小さいときに、大きな車両姿勢制御の介入を抑制することができる。他方で、操舵角が大きい領域では、ゲインが1に固定されるので、付加減速度は補正されない、つまり上記のステップS14で設定された付加減速度がそのまま用いられる。これにより、ドライバによるステアリング6の操作量が大きく、車両1の回頭性の要求が高い領域において、車両姿勢制御の実効性を確保することができる。
また、図6に示すように、操舵角が上記の所定値未満の領域において、悪路走行時に適用されるマップM2のほうが、良路走行時に適用されるマップM1よりも、操舵角に応じたゲインが全体的に大きくなっている。すなわち、マップM1、M2は、同じ操舵角において、悪路走行時に適用されるゲインが良路走行時に適用されるゲインよりも大きくなるように規定されている(換言すると、同じゲインで見たときに、悪路走行時のほうが良路走行時よりも当該ゲインに対応する操舵角が小さくなっている)。このようなゲインにより付加減速度を補正することで、同じ操舵角において、悪路走行時に設定される付加減速度が、良路走行時に設定される付加減速度よりも大きくなる。これにより、悪路走行時でも所望の車両姿勢を適切に実現することが可能となる。
なお、上記した例では、悪路走行モード選択スイッチ32のオン/オフにより、車両1が悪路を走行しているか否かを判定していたが、このように悪路走行モード選択スイッチ32を用いて判定を行うことに限定はされない。他の例では、コントローラ14は、公知の手法により、車両1に発生する横加速度やヨーレートや車速などの変動量などに基づき、車両1が悪路を走行しているか否かを判定してもよい。
一方、ステップS11において切り込み操作中ではない場合(ステップS11:No)、又は、ステップS13において操舵速度が閾値S1未満である場合(ステップS13:No)には、コントローラ14は付加減速度を設定することなく付加減速度設定処理を終了し、メインルーチンに戻る。
次に、図7を参照して、本発明の第1実施形態による車両の制御システムの作用について説明する。図7は、本発明の第1実施形態による車両1の制御システムを搭載した車両1に旋回走行させたときの、車両姿勢制御に関わる各種パラメータの時間変化を示すタイムチャートである。
図7において、チャート(a)は操舵角を示し、チャート(b)は操舵速度を示し、チャート(c)は付加減速度を示し、チャート(d)は最終目標トルクを示し、チャート(e)は実ヨーレートを示している。図7において、実線は車両1が悪路を走行しているとき(悪路走行時)のパラメータの変化を示し、破線は車両1が良路を走行しているとき(良路走行時)のパラメータの変化を示している。ここでは、悪路走行時と良路走行時の両方において、同様のステアリング6の切り込み操作が行われたものとする(チャート(a)、(b))。
チャート(a)に示すように、時刻t11から、ステアリング6の切り込み操作が行われる。この場合、時刻t11から時刻t12までの間、チャート(b)に示すように操舵速度が閾値S1以上となり、この操舵速度に基づきチャート(c)に示すように付加減速度が設定される。具体的には、悪路走行時と良路走行時とで操舵速度は同じであるが、悪路走行時は良路走行時よりも付加減速度(絶対値)が大きくなっている。これは、悪路走行時と良路走行時とで操舵角が同じであるため(チャート(a))、悪路走行時のほうが良路走行時よりも付加減速度を補正するために適用されるゲインが大きくなったからである(図6のマップM1、M2参照)。つまり、このゲインによって、悪路走行時のほうが良路走行時よりも付加減速度(絶対値)が大きくなるように補正が行われたからである。このような付加減速度に応じて、チャート(d)に示すように最終目標トルクが設定される。具体的には、悪路走行時には、良路走行時よりも最終目標トルクが小さく(即ちエンジン4の生成トルクの低下量が大きく)なっている。そして、このような最終目標トルクを発生させるようエンジン4を制御することで、チャート(e)に示すような実ヨーレートが車両1に発生する。具体的には、悪路走行時と良路走行時とでほぼ同じ実ヨーレートが車両1に発生する。
このように、コントローラ14は、車両1が悪路を走行している場合には、操舵角に応じて規定されたマップM2を用いて、付加減速度設定処理において付加減速度(絶対値)が大きくなるよう補正し、車両1が良路を走行している場合よりも生成トルクの低下量が大きくなるようにエンジン4を制御する。これにより、車両1に減速度を付加したときの車体前部を沈み込ませる向きのピッチングモーメントを、良路走行時よりも強めることができる。そのため、悪路走行時において生じる、路面の凹凸による車両のピッチングや摩擦係数の変化により、車体前部が沈み込みにくくなっている状況でも、車両姿勢制御により減速度を付加したときの車体前部の沈み込み不足を解消して、車両姿勢制御による車両旋回性能を適切に確保することができる。その結果、チャート(e)に示すように、車両1が悪路走行中か否かによらずに、車両姿勢制御により適切な実ヨーレートを車両1に発生させて、所望の車両旋回性能を得ることができる。
(作用効果)
次に、本発明の第1実施形態による車両の制御システムの作用効果について説明する。
本実施形態によれば、コントローラ14は、悪路走行時には、良路走行時よりも、車両姿勢制御において適用する付加減速度を大きくする。これにより、悪路走行時でも所望の車両姿勢を適切に実現することが可能となる。つまり、悪路走行時において、比較的大きく設定された付加減速度を適用することで、車両姿勢制御による車体前部の沈み込み不足を適切に解消でき、所望の車両旋回性能を実現することが可能となる。
また、本実施形態によれば、コントローラ14は、ドライバによる悪路走行モード選択スイッチ32の操作によって悪路走行モードが選択されたときに、車両が悪路を走行しているものと判断して、設定する付加減速度を大きくする。これにより、ドライバが積極的に当該スイッチ32を操作して走行モードとして悪路走行モードを選択したときに、車両姿勢制御において設定する付加減速度の態様を変更するので、この変更によりドライバに与える違和感を適切に抑制することができる。
また、本実施形態によれば、コントローラ14は、車両姿勢制御を実施するに当たって、ステアリング6の操舵角に基づき付加減速度を設定するようにし、こうして操舵角に応じて付加減速度を設定する場合に、悪路走行時には良路走行時よりも同じ操舵角において設定する付加減速度を大きくする。これにより、悪路走行時と良路走行時とで同等の操舵角にてステアリング6の切り込み操作が行われた場合に、悪路走行時に適用される付加減速度を良路走行時に適用される付加減速度よりも適切に大きくすることができる。
また、本実施形態によれば、コントローラ14は、操舵角が小さいほど、付加減速度を小さくするので、ステアリング6の切り込み開始時や、ドライバによるステアリング6の操作量が小さいときに、大きな車両姿勢制御の介入を抑制することができる。他方で、コントローラ14は、操舵角が大きいほど、付加減速度を大きくするので、車両1の回頭性の要求が高い領域において、車両姿勢制御の実効性を確保することができる。
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態について説明する。上記した第1実施形態では、ステアリング6が切り込み操作された場合にエンジン4の生成トルクを低下させることにより、車両1の姿勢制御を行うようにしていたが、第2実施形態では、ステアリング6が切り込み操作された場合に、ブレーキ装置16により制動力を生じさせることで、設定した付加減速度を車両1に付加する。なお、以下では、上述した第1実施形態と同一の構成や処理については、その説明を適宜省略する。つまり、ここで特に説明しない構成や処理は、第1実施形態と同様である。
まず、図8を参照して、本発明の第2実施形態による車両姿勢制御処理を説明する。図8は、本発明の第2実施形態による車両姿勢制御処理のフローチャートである。
まず、ステップS21において、コントローラ14は各種センサが出力した検出信号を運転状態に関する情報として取得する。次に、ステップS22において、コントローラ14は、ステップS21において取得された車両1の運転状態に基づき、車両1に付加すべき目標減速度を設定する。具体的には、ブレーキペダル踏込量、ブレーキペダル踏込速度及び車速に対応する減速度を定めた減速度マップ(図示せず)が予めメモリ等に記憶されている。コントローラ14は、この減速度マップを参照し、ステップS21で取得したブレーキペダル踏込量、ブレーキペダル踏込速度及び車速に応じた減速度を目標減速度として決定する。
次いで、ステップS23において、コントローラ14は、ステップS22で設定した目標減速度を実現するためのブレーキ装置16による基本目標制動力を設定する。
ステップS22及びS23の処理と並行して、ステップS24において、コントローラ14は、上述した付加減速度設定処理を実行し(図4乃至図6参照)、ステアリング6の操舵速度などに基づき、車両姿勢を制御するために車両1に付加すべき減速度を設定する。
次いで、ステップS25において、コントローラ14は、ステップS24の付加減速度設定処理で設定した付加減速度に基づき、付加制動力を決定する。具体的には、コントローラ14は、制動力の付加により付加減速度を実現するために必要となる付加制動力を、ステップS21において取得された現在の車速や路面勾配等に基づき決定する。
ステップS23及びS25の処理の後、ステップS26において、コントローラ14は、ステップS23において決定した基本目標制動力と、ステップS25において決定した付加制動力に基づき、最終目標制動力を決定する。例えば、コントローラ14は、基本目標制動力に付加制動力を加算した値を最終目標制動力とする。
次に、ステップS27において、コントローラ14は、ステップS26において決定した最終目標制動力を発生させるようにブレーキ装置16を制御する。具体的には、コントローラ14は、ステップS26において決定した最終目標制動力に基づき制動力指令値をブレーキ制御システム18に出力する。例えば、ブレーキ制御システム18は、制動力指令値と液圧ポンプ20の回転数との関係を規定したマップを予め記憶しており、このマップを参照することにより、制動力指令値に対応する回転数で液圧ポンプ20を作動させる(1つの例では、液圧ポンプ20への供給電力を上昇させることにより、制動力指令値に対応する回転数まで液圧ポンプ20の回転数を上昇させる)。また、ブレーキ制御システム18は、例えば、制動力指令値とバルブユニット22の開度との関係を規定したマップを予め記憶しており、このマップを参照することにより、制動力指令値に対応する開度となるようにバルブユニット22を個々に制御し(1つの例では、ソレノイド弁への供給電力を上昇させることにより、制動力指令値に対応する開度までソレノイド弁の開度を増大させる)、各車輪の制動力を調整する。以上のステップS27の後、コントローラ14は、車両姿勢制御処理を終了する。
次に、図9を参照して、本発明の第2実施形態による車両の制御システムの作用について説明する。図9は、本発明の第2実施形態による車両の制御システムを搭載した車両1に旋回走行させたときの、車両姿勢制御に関わる各種パラメータの時間変化を示すタイムチャートである。
図9において、チャート(a)は操舵角を示し、チャート(b)は操舵速度を示し、チャート(c)は付加減速度を示し、チャート(d)は最終目標制動力を示し、チャート(e)は実ヨーレートを示している。図9において、実線は悪路走行時のパラメータの変化を示し、破線は良路走行時のパラメータの変化を示している。ここでは、悪路走行時及び良路走行時の両方において、同様のステアリング6の切り込み操作が行われたものとする(チャート(a)、(b))。なお、図9は、チャート(a)~(c)、(e)が図7と同一であり、チャート(d)のみが図7と異なる。
具体的には、第2実施形態では、操舵角及び操舵速度(チャート(a)、(b)参照)に基づき設定された、チャート(c)に示す付加減速度に応じて、チャート(d)に示すように最終目標制動力が設定される。即ち、悪路走行時と良路走行時とで操舵角が同じであるため、悪路走行時には、良路走行時よりも、付加減速度が大きくなり、最終目標制動力(絶対値)が大きくなっている。そして、このような最終目標制動力を発生させるようブレーキ装置16を制御することで、チャート(e)に示すような実ヨーレートが車両1に発生する。具体的には、悪路走行時と良路走行時とでほぼ同じ実ヨーレートが車両1に発生する。
以上述べたような第2実施形態によっても、悪路走行時には、良路走行時よりも、車両姿勢制御において適用する付加減速度を大きくするので、悪路走行時でも所望の車両姿勢を適切に実現することが可能となる。つまり、悪路走行時において、比較的大きく設定された付加減速度を適用することで、車両姿勢制御による車体前部の沈み込み不足を適切に解消でき、所望の車両旋回性能を実現することが可能となる。
<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態について説明する。上記した第1実施形態では、ステアリング6が切り込み操作された場合にエンジン4の生成トルクを低下させることにより、車両1の姿勢制御を行うようにしていたが、第3実施形態では、ステアリング6が切り込み操作された場合に、車輪により駆動されて回生発電を行うジェネレータにより回生発電を行わせることで、設定した付加減速度を車両1に付加する。なお、以下では、上述した第1実施形態と同一の構成や処理については、その説明を適宜省略する。つまり、ここで特に説明しない構成や処理は、第1実施形態と同様である。
まず、図10及び図11により、本発明の第3実施形態による車両の制御システムを搭載した車両の構成を説明する。図10は、本発明の第3実施形態による車両の制御システムを搭載した車両の全体構成を示すブロック図であり、図11は、本発明の第3実施形態による車両の制御システムの電気的構成を示すブロック図である。
第3実施形態においては、図10及び図11に示すように、車両1には、前輪2を駆動する機能(つまり電動機としての機能)と、前輪2により駆動されて回生発電を行う機能(つまり発電機としての機能)と、を有するモータジェネレータ3が搭載されている。モータジェネレータ3は、減速機3aを介して前輪2との間で力が伝達され、また、インバータ3bを介してコントローラ14により制御される。更に、モータジェネレータ3は、インバータ3bを介してバッテリ25に接続されており、駆動力を発生するときにはバッテリ25から電力が供給され、回生したときにはバッテリ25に電力を供給してバッテリ25を充電する。
コントローラ14は、車両1の運転状態を検出する各種センサが出力した検出信号に基づいて、モータジェネレータ3及びブレーキ制御システム18に対する制御を行う。具体的には、コントローラ14は、車両1を駆動するときには、車両1に付与すべき目標トルク(駆動トルク)を求めて、この目標トルクをモータジェネレータ3から発生させるようにインバータ3bに対して制御信号を出力する。他方で、コントローラ14は、車両1を制動させるときには、車両1に付与すべき目標回生トルクを求めて、この目標回生トルクをモータジェネレータ3から発生させるようにインバータ3bに対して制御信号を出力する。また、コントローラ14は、車両1を制動させるときに、このような回生トルクを用いる代わりに又は回生トルクを用いると共に、車両1に付与すべき目標制動力を求めて、この目標制動力を実現するようにブレーキ制御システム18に対して制御信号を出力してもよい。この場合、コントローラ14は、ブレーキ制御システム18の液圧ポンプ20及びバルブユニット22を制御することで、ブレーキ装置16により所望の制動力を発生させるようにする。
次に、図12により、本発明の第3実施形態において車両の制御システムが行う車両姿勢制御処理を説明する。図12は、本発明の第3実施形態による車両姿勢制御処理のフローチャートである。
図12に示すように、ステップS31において、コントローラ14は各種センサが出力した検出信号を運転状態に関する情報として取得する。次に、ステップS32において、コントローラ14は、ステップS31において取得された車両1の運転状態に基づき、車両1に付加すべき目標加速度又は目標減速度を設定する。具体的には、コントローラ14は、アクセルペダル踏込量、ブレーキペダル踏込量及び車速などに基づき、目標加速度又は目標減速度を設定する。
次に、ステップS33において、コントローラ14は、ステップS32で目標加速度を設定した場合には、この目標加速度を実現するためのモータジェネレータ3の基本目標トルクを設定し、他方で、ステップS32で目標減速度を設定した場合には、この目標減速度を実現するためのモータジェネレータ3の基本目標回生トルクを設定する。
また、ステップS32及びS33の処理と並行して、ステップS34において、コントローラ14は、上述した付加減速度設定処理を実行し(図4乃至図6参照)、ステアリング6の操舵速度などに基づき、車両姿勢を制御するために車両1に付加すべき減速度を設定する。
次に、ステップS35において、コントローラ14は、ステップS34の付加減速度設定処理で設定した付加減速度に基づき、トルク低減量を決定する。具体的には、コントローラ14は、モータジェネレータ3の生成トルクの低下又は回生トルクの増加により付加減速度を実現するために必要となるトルク量を、ステップS31において取得された現在の車速、ギヤ段、路面勾配等に基づき決定する。
次に、ステップS36において、コントローラ14は、車両1が駆動されているか否か、換言すると車両1が制動されていないか否かを判定する。1つの例では、コントローラ14は、ステップS33において基本目標トルクを設定した場合(つまりステップS32において目標加速度を設定した場合)には、車両1が駆動されていると判定する一方で、ステップS33において基本目標回生トルクを設定した場合(つまりステップS32において目標減速度を設定した場合)には、車両1が駆動されていないと判定する。他の例では、コントローラ14は、アクセル開度センサ10及びブレーキ踏込量センサ11の検出信号に基づき当該判定を行う。
ステップS36において車両1が駆動されていると判定された場合(ステップS36:Yes)、コントローラ14は、ステップS37において、ステップS33において設定した基本目標トルクと、ステップS35において設定したトルク低減量に基づき、最終目標トルクを決定する。具体的には、コントローラ14は、基本目標トルクからトルク低減量を減算した値を最終目標トルクとする。つまり、コントローラ14は、車両1に付与する駆動トルクを低減させるようにする。なお、ステップS34において付加減速度が設定されなかった場合には(つまりトルク低減量が0である場合)、コントローラ14は、基本目標トルクをそのまま最終目標トルクとして適用する。
次いで、ステップS38において、コントローラ14は、ステップS37において決定した最終目標トルクを実現するためのインバータ3bの指令値(インバータ指令値)を設定する。つまり、コントローラ14は、最終目標トルクをモータジェネレータ3から発生させるためのインバータ指令値(制御信号)を設定する。そして、ステップS39において、コントローラ14は、ステップS38において設定したインバータ指令値をインバータ3bに出力する。このステップS39の後、コントローラ14は、車両姿勢制御処理を終了する。
他方で、ステップS36において車両1が駆動されていないと判定された場合(ステップS36:No)、つまり車両1が制動されている場合、コントローラ14は、ステップS40において、ステップS33において決定した基本目標回生トルクと、ステップS35において決定したトルク低減量とに基づき、最終目標回生トルクを決定する。具体的には、コントローラ14は、基本目標回生トルクにトルク低減量を加算した値を最終目標回生トルクとする(原則、基本目標回生トルク及びトルク低減量は正値で表される)。つまり、コントローラ14は、車両1に付与する回生トルク(制動トルク)を増加させるようにする。なお、ステップS34において付加減速度が決定されなかった場合には(つまりトルク低減量が0である場合)、コントローラ14は、基本目標回生トルクをそのまま最終目標回生トルクとして適用する。
次いで、ステップS41において、コントローラ14は、ステップS40において決定した最終目標回生トルクを実現するためのインバータ3bの指令値(インバータ指令値)を設定する。つまり、コントローラ14は、最終目標回生トルクをモータジェネレータ3から発生させるためのインバータ指令値(制御信号)を設定する。そして、ステップS39において、コントローラ14は、ステップS41において設定したインバータ指令値をインバータ3bに出力する。このステップS39の後、コントローラ14は、車両姿勢制御処理を終了する。
次に、図13を参照して、本発明の第3実施形態による車両の制御システムの作用について説明する。図13は、本発明の第3実施形態による車両の制御システムを搭載した車両1に旋回走行させたときの、車両姿勢制御に関わる各種パラメータの時間変化を示すタイムチャートであり、車両1が駆動されていない場合(つまり、図12のフローチャートで「ステップS36:No」となった場合)を例示している。
図13において、チャート(a)は操舵角を示し、チャート(b)は操舵速度を示し、チャート(c)は付加減速度を示し、チャート(d)は最終目標回生トルクを示し、チャート(e)は実ヨーレートを示している。図13において、実線は悪路走行時のパラメータの変化を示し、破線は良路走行時のパラメータの変化を示している。ここでは、悪路走行時及び良路走行時の両方において、同様のステアリング6の切り込み操作が行われたものとする(チャート(a)、(b))。なお、図13は、チャート(a)~(c)、(e)が図7と同一であり、チャート(d)のみが図7と異なる。
具体的には、この第3実施形態では、操舵角及び操舵速度(チャート(a)、(b)参照)に基づき設定された、チャート(c)に示す付加減速度に応じて、チャート(d)に示すように最終目標回生トルクが設定される。即ち、悪路走行時と良路走行時とで操舵角が同じであるため、悪路走行時には、良路走行時よりも、付加減速度が大きくなり、最終目標回生トルクが大きくなっている。そして、このような最終目標回生トルクを発生させるようモータジェネレータ3を制御することで、チャート(e)に示すような実ヨーレートが車両1に発生する。具体的には、悪路走行時と良路走行時とでほぼ同じ実ヨーレートが車両1に発生する。
以上述べたような第3実施形態によっても、悪路走行時には、良路走行時よりも、車両姿勢制御において適用する付加減速度を大きくするので、悪路走行時でも所望の車両姿勢を適切に実現することが可能となる。つまり、悪路走行時において、比較的大きく設定された付加減速度を適用することで、車両姿勢制御による車体前部の沈み込み不足を適切に解消でき、所望の車両旋回性能を実現することが可能となる。
なお、図13では、車両1が駆動されていない場合、つまりモータジェネレータ3が回生発電を行う場合に実施される車両姿勢制御(図12において、ステップS36:NoによりステップS40、S41の制御が行われる)によるタイムチャートを示した。一方で、車両1が駆動されている場合、つまりモータジェネレータ3が駆動力を発生する場合に実施される車両姿勢制御(図12において、ステップS36:YesによりステップS37、S38の制御が行われる)では、図7と同様のタイムチャートとなる。すなわち、第3実施形態では、エンジン4ではなく、モータジェネレータ3が駆動源として機能して、図7のチャート(d)に示す最終目標トルクが、モータジェネレータ3による駆動力によって実現されることとなる。
<変形例>
上述した実施形態では、悪路走行時において、良路走行時よりも、適用する付加減速度を大きくするために、操舵角で規定されたマップM1、M2(図6参照)を用いていた。つまり、操舵角で規定されたマップM1、M2から得られるゲインにより付加減速度を補正することで、悪路走行時に適用する付加減速度を良路走行時に適用する付加減速度よりも大きく設定していた。変形例では、このような操舵角で規定されたマップM1、M2を用いずに、悪路走行時に適用する付加減速度を良路走行時に適用する付加減速度よりも大きく設定してもよい。1つの例では、図4のステップS14で設定される付加減速度(つまり図5のマップに基づき操舵速度より設定される付加減速度)を、操舵角に関わらずに、悪路走行時には良路走行時よりも一律に大きくなるように補正してもよい。別の例では、操舵角の代わりに横加速度や車速などを用いて、付加減速度を補正するためのゲインを定めたマップを作成し、このマップを適用して、悪路走行時に適用する付加減速度を良路走行時に適用する付加減速度よりも大きく設定してもよい。
1 車両
2 前輪
3 モータジェネレータ
4 エンジン
6 ステアリングホイール
8 操舵角センサ
9 アクセルペダル
10 アクセル開度センサ
12 車速センサ
13 加速度センサ
14 コントローラ
16 ブレーキ装置
18 ブレーキ制御システム
32 悪路走行モード選択スイッチ

Claims (7)

  1. 車両の制御システムであって、
    ドライバにより操作されるステアリングホイールと、
    前記ステアリングホイールの操作に対応する操舵角を検出する操舵角センサと、
    前記ステアリングホイールが切り込み操作されたときに、前記操舵角センサによって検出された操舵角に基づき、車両姿勢を制御するために車両に付加すべき付加減速度を設定し、この付加減速度を前記車両に付加する制御を行うよう構成されたコントローラと、を有し、
    前記コントローラは、前記車両が悪路を走行しているときには、前記車両が悪路を走行していないときよりも、設定する前記付加減速度を大きくするよう構成され、
    前記コントローラは、前記操舵角が大きくなるほど値が大きくなるゲインを用いて前記付加減速度を設定することで、前記操舵角が大きいほど前記付加減速度を大きくするように構成され、
    前記コントローラは、前記ゲインとして、前記車両が悪路を走行していないときには第1ゲインを用い、前記車両が悪路を走行しているときには第2ゲインを用いて、前記付加減速度を設定するように構成され、
    同じ操舵角において前記第2ゲインが前記第1ゲインよりも大きくなっており、それにより、前記車両が悪路を走行しているときには、前記車両が悪路を走行していないときよりも、同じ操舵角において設定される前記付加減速度が大きくなり、
    前記操舵角が小さくなるほど、同じ操舵角において適用される前記第1ゲインと前記第2ゲインとの差が大きくなる、ことを特徴とする車両の制御システム。
  2. 前記車両に設定する走行モードとして悪路走行モードを選択するためのスイッチを更に有し、
    前記コントローラは、前記スイッチによって前記悪路走行モードが選択されているときに、前記悪路走行モードが選択されていないときよりも、設定する前記付加減速度を大きくするよう構成されている、
    請求項1に記載の車両の制御システム。
  3. 前記車両を駆動するためのトルクを生成する駆動源を更に備え、
    前記コントローラは、前記付加減速度を前記車両に発生させるために前記駆動源の生成トルクを低減させるように、当該駆動源を制御するよう構成されている、
    請求項1又は2に記載の車両の制御システム。
  4. 前記車両に制動力を付与する制動装置を更に備え、
    前記コントローラは、前記付加減速度を前記車両に発生させるために前記制動装置による制動力が前記車両に付与されるように、当該制動装置を制御するように構成されている、
    請求項1又は2に記載の車両の制御システム。
  5. 前記車両の車輪により駆動されて回生発電を行うジェネレータを更に備え、
    前記コントローラは、前記付加減速度を前記車両に発生させるために前記ジェネレータに回生発電を行わせるように、当該ジェネレータを制御するように構成されている、
    請求項1又は2に記載の車両の制御システム。
  6. 前記コントローラは、前記操舵角センサによって検出された前記操舵角から操舵速度を求め、この操舵速度が大きいほど、前記付加減速度を大きくするよう構成されている、請求項1乃至のいずれか一項に記載の車両の制御システム。
  7. 前記操舵角が所定値未満の領域では、前記操舵角が大きくなるほど前記第1及び第2ゲインが1に向かって大きくなる一方で、前記操舵角が前記所定値以上の領域では、前記操舵角によらずに前記第1及び第2ゲインが1に固定される、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の車両の制御システム。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008290583A (ja) 2007-05-24 2008-12-04 Toyota Motor Corp 車両制御装置
JP2018007444A (ja) 2016-07-04 2018-01-11 トヨタ自動車株式会社 自動車
JP2019146291A (ja) 2018-02-16 2019-08-29 マツダ株式会社 車両の制御方法、車両システム及び車両の制御装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10250545A (ja) * 1997-03-10 1998-09-22 Mazda Motor Corp 車両の姿勢制御装置
JP6194940B2 (ja) * 2015-11-06 2017-09-13 マツダ株式会社 車両用挙動制御装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008290583A (ja) 2007-05-24 2008-12-04 Toyota Motor Corp 車両制御装置
JP2018007444A (ja) 2016-07-04 2018-01-11 トヨタ自動車株式会社 自動車
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