WO2013027573A1 - 車両の旋回効率化装置 - Google Patents

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西川明良
中島明生
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Ntn株式会社
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Definitions

  • the present invention generates a braking force difference or a driving force difference between wheels inside and outside a turn by using a braking force source or a driving force source capable of independent left and right control during emergency steering typified by obstacle avoidance.
  • the present invention relates to a vehicle turning efficiency improving apparatus that efficiently generates a turning moment of a vehicle due to a difference.
  • Patent Document 1 As a conventional turning assist using a braking force, the one described in Patent Document 1 is known. This is feed-forward control that improves the yaw phase lag of the vehicle by assisting turning with a braking force.
  • An object of the present invention is to provide a vehicle turning efficiency improving device that can efficiently generate a turning yaw moment of a vehicle when a sudden turn is necessary, and can perform a reliable turning during emergency steering. .
  • the outline of the present invention will be described using reference numerals in the drawings showing embodiments.
  • the turning efficiency improving device for a vehicle 20 is either one of the brakes 4L and 4R and the drive system 6 capable of independently controlling the braking force or driving force of the left and right wheels 1L and 1R in the same longitudinal direction.
  • a turning efficiency improving device for the vehicle 20 including the turning device 3 capable of independently turning the left and right wheels 1L and 1R, and driving the turning device 3 in accordance with a steering command from the steering means 18.
  • a turning difference is generated in the turning operation of the left and right wheels 1L and 1R, and the turning assist control is performed to generate a turning yaw moment by causing a braking / driving force difference between the left and right wheels 1L and 1R.
  • Control means 9 is provided.
  • the steering means 18 is, for example, a steering wheel.
  • the “braking / driving force difference” means a braking force difference or a driving force difference, and may cause both a braking force difference and a driving force difference.
  • a braking / driving force difference between the left and right wheels 1L, 1R is generated, and a time difference is generated in the steering operation of the left and right wheels 1L, 1R.
  • This time difference may delay the start of turning of one of the wheels 1L, 1R or may be turned to a low speed. Due to the time difference in this steering operation, the direction of the force to the vehicle 20 that generates the turning yaw moment is directed toward the rear of the vehicle, and the turning yaw moment of the vehicle 20 can be efficiently generated. Therefore, reliable steering during emergency steering can be performed.
  • This turning assist control is not limited to the case where the turning angle is increased, but can also be applied to the case where steering is performed so that the turning angle returns to the neutral angle.
  • the turning assist control means 9 is configured to increase the turning angle.
  • the turning assist control the steering of the wheels 1L and 1R on the inner side of the turning is delayed, and the braking force difference between the left and right wheels 1L and 1R is generated so that the wheels 1L and 1R on the inner side of the turning have a large braking force. Also good.
  • the steering 1L and 1R of the wheels on the inner side of the turn are delayed, and a braking force difference between the left and right wheels 1L and 1R is generated so that the wheels 1L and 1R on the inner side of the turning have a large braking force.
  • the direction of the force to the vehicle 20 that generates the turning yaw moment is directed toward the rear of the vehicle, and the turning yaw moment of the vehicle can be efficiently generated. Therefore, reliable steering during emergency steering can be performed.
  • the turning assist control means 9 has a judging section 11 for judging the emergency degree of steering from the steering command of the steering means 18 according to the setting rule R, and the judging section 11 judges that the emergency degree is high.
  • the turning assist control may be performed only when it is performed. Except for emergency situations such as a sudden steering wheel, during normal steering, it is appropriate to respond to steering without performing turning assistance such as a difference in braking / driving force or a time difference in the turning operation of the left and right wheels 1L, 1R. Can be steered. Further, it is preferable not to perform the turning assist so as not to cause an uncomfortable feeling of steering.
  • the turning unit 18 performs the turning assist control only when the determination unit 11 obtains the urgency level, that is, the driver's intention to avoid the obstacle from the steering command of the steering means 18 and determines that the urgency level is high.
  • the determination unit 11 obtains the urgency level, that is, the driver's intention to avoid the obstacle from the steering command of the steering means 18 and determines that the urgency level is high.
  • the determination of the degree of urgency by the determination unit 11 may be made based on the values of the steering angular velocity and the steering angular acceleration of the steering means 18.
  • the absolute value of the steering angular velocity is large.
  • the determination unit 11 includes an ambient environment acquisition sensor 21 that is provided in the vehicle 20 and detects an ambient environment for determining the collision of the vehicle 20 in addition to the determination of the urgency based on the steering command of the steering means 18. It may have a function of determining the degree of urgency according to the detection content.
  • the ambient environment acquisition sensor 21 include a camera 15 that images the front, a distance sensor 16 that detects a distance from an obstacle, and an ultrasonic sensor. By using such detection contents of the surrounding environment acquisition sensor 21, the degree of urgency necessary for obstacle avoidance can be determined.
  • a more appropriate level of urgency can be determined by making a determination using the detection contents of the surrounding environment acquisition sensor 21.
  • the turning assist control unit 9 has a determination unit 11 that determines the emergency level of steering according to the setting rule R from the steering command of the steering unit 18, the emergency level determined by the determination unit 11 The higher the is, the larger the assist amount that determines the degree of occurrence of the braking / driving force difference between the left and right wheels 1L, 1R, or the upper limit value of the assist amount may be increased.
  • the turning assist control by the time difference in the steering operation of the left and right wheels 1L, 1R and the braking / driving force difference of the left and right wheels 1L, 1R contributes to the assurance of the turning operation in an emergency, but excessive turning assist
  • the control leads to excessive generation of turning yaw moment, generation of excessive lateral acceleration, uncomfortable feeling of steering, and 1L and 1R slip of the wheel. Therefore, by adjusting the assist amount that determines the braking / driving force difference between the left and right wheels 1L and 1R or the upper limit value of the assist amount according to the degree of urgency and various information obtained from the surrounding environment acquisition sensor 21 and the like, A turning yaw moment and lateral acceleration can be obtained, and steering discomfort can be reduced and wheel slip can be avoided.
  • the determination unit 11 determines a predetermined turn assist end condition, and when it is determined that the turn assist end condition is satisfied, the turn assist control by the turn assist control means 9 is ended. good.
  • the braking / driving force is controlled according to the amount of assistance.
  • a change in conditions may occur during that time, and turning assistance may be unnecessary.
  • Such a change in the condition is compared with the turning assist end condition by the determination unit 11, and when the condition is satisfied, the routine is shifted to normal steering. As a result, it is possible to avoid excessive turning assist control and obtain an appropriate turning yaw moment and lateral acceleration, to reduce steering discomfort and avoid wheel slip.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a conceptual configuration of a vehicle turning efficiency improving device according to a preferred embodiment of the present invention. It is a flowchart of control by the turning efficiency improvement device.
  • FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between an assist amount, an upper limit value of the assist amount, an assist gain, and an urgency level.
  • A)-(C) are schematic diagrams of a turning assist operation by the turning efficiency improving device.
  • A)-(C) are schematic diagrams of a conventional turning assist operation.
  • a vehicle 20 to which the embodiment is applied is a four-wheeled vehicle in which wheels 1L and 1R serving as front wheels are steered wheels, for example, a passenger car, and the left and right wheels 1L and 1R serving as steered wheels are independent.
  • a steering device 3 that can be steered.
  • the traveling drive may be a type that drives any of the front wheels 1L, 1R and the rear wheels 2L, 2R, or may be a four-wheel drive. Either an internal combustion engine or an electric motor may be used.
  • brakes 4L and 4R capable of independently controlling the braking force of the left and right wheels 1L and 1R serving as steered wheels are provided for the wheels 1L and 1R.
  • the brakes 5L and 5R of the wheels 2L and 2R serving as non-steered wheels may be capable of independent control of the left and right wheels, or may be possible.
  • Each of the brakes 4L, 4R, 5L, and 5R may be a hydraulic brake, or may be another type, for example, an electric type or a wire type.
  • the left and right wheels 1L and 1R serving as the steered wheels may not necessarily be able to independently control the braking force, but in that case, the driving system capable of independently controlling the driving force of the left and right wheels 1L and 1R. 6 is provided.
  • the drive system 6 is separate left and right drive sources 6L and 6R such as in-wheel motors.
  • FIG. 1 shows an example in which the left and right wheels 1L and 1R can be controlled independently of each other, and shows an example in which drive sources 6L and 6R for independently driving the left and right wheels are not provided.
  • an example including the drive sources 6L and 6R is shown together by showing blocks of the drive sources 6L and 6R with broken lines.
  • the ECU 7 is an electric control unit that performs overall control of the vehicle 20, and includes a computer, a program executed on the computer, and an electronic circuit.
  • the ECU 7 is provided with a turning basic operation control means 8 and a turning assist control means 9 as control means for turning.
  • the turning basic motion control means 8 is means for controlling the steering device 3 in accordance with a steering command from the steering means 18 and steers the left and right wheels 1L and 1R by the same angle in accordance with the steering command.
  • the steering means 18 is, for example, a steering wheel, and a steering command thereby is an output of a steering angle sensor 19 that detects a steering angle that is a rotation angle of the steering means 18.
  • the turning assist control means 9 drives the turning device 3 in accordance with the steering command of the steering means 18, it causes a time difference in the turning operation of the left and right wheels 1L, 1R as the front wheels, and the left and right wheels 1L,
  • This is means for performing turning assist control which is control for generating a turning yaw moment by generating a 1R braking / driving force difference.
  • the “braking / driving force difference” generated as the turning assist control is a braking force difference when the left and right wheels 1L and 1R are not individually driven, but can be controlled separately on the left and right sides.
  • the turning assist control means 9 includes a calculation unit 10, a determination unit 11, and a control unit 12.
  • the control unit 12 includes a braking / driving force difference control unit 13 and a turning time difference control unit 14.
  • the calculation unit 10 is a means for calculating the steering angular velocity and the steering angular acceleration from the steering angle output from the steering angle sensor 19.
  • the calculation unit 10 is not necessarily provided as a part of the turning assist control unit 9, and may be provided as a function of the steering angle sensor 19, for example. That is, the steering angle sensor 19 may output a steering angular velocity and a steering angular acceleration. Further, the determination unit 11 may have the function of the calculation unit 10.
  • the determination unit 11 is a unit that determines the emergency degree of steering according to the setting rule R from the steering command of the steering unit 18, and the control unit 12 only turns when the determination unit 11 determines that the emergency level is high.
  • the setting rule R is, for example, a rule that defines the relationship between the steering angular velocity and steering angular acceleration values of the steering means 18 calculated by the calculation unit 10 and the steering emergency. More specifically, the setting rule R is, for example, a steering pattern according to the driver's situation, and a judgment is made by comparing with the steering pattern.
  • the steering pattern according to the situation of the driver is a relationship pattern of the vehicle speed, the steering angle, the steering angular velocity, the steering angular acceleration, and the like.
  • the steering pattern may be arbitrarily set based on a test, a simulation, or the like, or an initial value may be set, and learning may be performed and updated as the actual driving is repeated.
  • the determination unit 11 may have a function of determining the urgency according to the detection content of the surrounding environment acquisition sensor 21 in addition to the determination of the urgency based on the steering command of the steering means 18.
  • the ambient environment acquisition sensor 21 is a general term for sensors that are provided in the vehicle 20 to detect the ambient environment for collision determination of the vehicle 20, and includes, for example, the front camera 15, the distance sensor 16, and other sensors 17. .
  • the other sensors 17 are vehicle speed sensors, for example.
  • the front camera 15 is a camera that images the front of the vehicle 20 and is a CCD camera or the like that outputs a captured image as a digital signal.
  • the output of the front camera 15 is processed by an image processing means (not shown) provided as a part of the determination unit 11 or separately from the determination unit 11, and is used for the determination of the degree of urgency.
  • the distance sensor 16 is a sensor that detects the distance between the vehicle 20 and the obstacle, and an ultrasonic sensor or the like is used.
  • the determination unit 11 instructs the control unit 12 to perform the turning assist control only when the urgency level is determined to be high.
  • the assist amount, the upper limit value of the assist amount, the assist gain, and the urgency are in a relationship shown in FIG. 3, for example.
  • (Assist amount) [(Urgent level) ⁇ (Assist threshold)] ⁇ (Assist gain) It is. However, 0 ⁇ (assist amount) ⁇ (assist amount upper limit value)
  • (Assist amount) [(Urgent level) ⁇ (Assist threshold)] ⁇ (Assist gain) It is. However, 0 ⁇ (assist amount) ⁇ (assist amount upper limit value)
  • the assist amount increases according to the curve indicating the assist gain as the degree of urgency increases. However, even if the degree of urgency increases, the assist amount does not exceed the assist amount upper limit value. It becomes a constant value.
  • the assist threshold E T is the lowest urgency for performing the assist.
  • the assist gain is variable and changes depending on several parameters such as the vehicle speed.
  • Assist amount upper limit value A MAX is also the same variable assist threshold E T, it varies by several parameters, such as vehicle speed. Whether assist threshold E T and the assist amount upper limit value A MAX changes how the parameters, in turn assist control unit 9, previously defined appropriately.
  • an area surrounded by a horizontal axis indicating the degree of urgency, a line indicating the assist gain, and a horizontal line indicating the assist amount upper limit value is an assist area that is an area for assisting.
  • the determination unit 11 only determines the degree of urgency, and the control unit 12 provides the processing for increasing the assist amount, the processing for increasing the assist gain, and the processing for increasing the upper limit value of the assist amount from the determination unit 11. You may make it carry out according to the urgency level.
  • the determination unit 11 determines a predetermined turn assist end condition, and outputs a command to end the turn assist control by the control unit 12 of the turn assist control unit 9 when it is determined that the turn assist end condition is satisfied. To do. Regarding the end of the turn assist control, the determination unit 11 may only determine the turn assist end condition, and the control unit 12 may end the turn assist control according to the determination result.
  • the braking / driving force difference control unit 13 of the control unit 12 controls the braking force of the left and right brakes 4L and 4R so that a braking / driving force difference is generated according to the assist amount set in the assist amount setting unit 13a. Further, it is means for controlling the driving force of the left and right driving sources 6L, 6R.
  • the assist amount setting unit 13a can freely update the assist amount.
  • the turning time difference control unit 14 of the control unit 12 is means for causing a time difference in the turning operation of the left and right wheels 1L and 1R. This time difference may be caused by delaying the start of steering, even if the start of turning of one of the wheels 1L, 1R is delayed, or at the same time the steering is started and turned to a low speed. You may make it produce both with the speed difference of steering.
  • FIG. 2 is a flowchart of an example of control performed by the turning assist control means 9, and will be described with reference to FIG. 1 together with FIG.
  • step S1 various parameters of materials for determining whether to perform turning assist are collected. That is, the determination unit 11 monitors the output of the steering angle sensor 19 and the output of the surrounding environment acquisition sensor 21 to determine the urgency level (intention to avoid the driver). It is determined whether or not the obtained urgency level satisfies a predetermined turning assist condition (S2). Based on this determination, if the condition is not satisfied, the process returns to the parameter collection step (S1).
  • the various parameters are, for example, the steering angle, the steering angular velocity, the steering angular acceleration obtained from the output of the steering angle sensor 19, and various information obtained from the surrounding environment acquisition sensor 21.
  • the steering of the wheel 1R inside the turn (FIGS. 4A to 4C) is stopped or slowed down (S3), and the determination unit 11 or the braking / driving force difference control is performed.
  • the unit 13 determines a braking / driving force gain (assist gain) for generating a turning yaw moment, or an upper limit value thereof (S4, S5), and uses the value to determine an assist amount for determining a braking / driving force difference. Determine (S6).
  • the assist gain for each determined item is calculated from the collected parameters described above (S4), and the obtained assist gain and assist amount are integrated to determine the assist gain value to be adopted. To do.
  • the value of the assist gain to be adopted is the maximum assist gain (S5).
  • the assist gain for each item is, for example, the assist gain for each parameter.
  • the assist amount is determined based on the urgency level and the adopted assist gain. If this value is larger than the assist amount upper limit value, the value is limited (S6).
  • the determination unit 11 determines the urgency of avoidance using the surrounding environment acquisition sensor 21 such as the front camera 15, the distance sensor 16, and the ultrasonic sensor, the avoidance necessary for the distance from the obstacle and the lateral direction of the vehicle
  • the urgency level is determined by determining the amount.
  • the degree of urgency is high and the degree of urgency is a certain level or more is a condition for performing the turn assist control. Further, the assist gain is increased as the degree of urgency increases.
  • the braking / driving force difference control unit 13 of the control unit 12 performs braking / driving of the brakes 4L and 4R or the driving sources 6L and 6R according to the assist amount calculated as described above and set in the assist amount setting unit 13a.
  • the driving force is controlled (S7).
  • S7 When the brakes 4L and 4R are used, a difference is generated between the left and right braking forces according to the assist amount (including 0 on one side), and the wheel 1R on the right side of the turn (the right wheel 1R in FIGS. 4A to 4C). ) Is increased as compared with the braking force of the outer wheel (1L).
  • a negative drive is applied to the wheel 1R inside the turn.
  • an external force is generated on the left and right wheels 1L, R from the road surface, and the braking force / driving force difference external force can cause the vehicle 20 to generate a yaw moment, which is used as a turning assist.
  • the left and right independent turning mechanism 3 is used to stop or slow down the turning of the wheel 1R inside the turning,
  • the angle formed by the external force from the road surface due to the generation of braking / driving force and the traveling direction of the vehicle 20 is reduced (S3).
  • the turning yaw moment is efficiently generated by stopping or slowing the turning of the turning inner wheel 1R.
  • the turning wheel 1R becomes a resistance and prevents turning. . Therefore, the turning time difference control unit 14 generates the turning yaw moment as described above, and after starting the turning, causes the turning angle of the wheel 1R inside the turning to follow the steering (S9).
  • the braking / driving force is controlled according to the amount of assistance that changes every moment, but the determination unit 11 always judges the turn assist condition even during the turn assist (S8), and the turn assist end condition is satisfied
  • the turning assist control is terminated, the normal steering is performed, and the process returns to step S1.
  • Normal steering is steering by the turning basic motion control means 8.
  • the turn assist end condition for ending the turn assist control may be different from the condition for starting the turn assist, or may be the same condition.
  • the time during which the steering angle satisfies the conditions for the above-described turning assist varies depending on the driving conditions and the driver, but is about 200 ms as an actual measurement value, and the time from when the steering angle is input to the vehicle 20 until the turning yaw moment is generated. Which is approximately equal to about 200 ms. Therefore, when the steering information is used as a condition, the steering information is also referred to for the condition for ending the turning assist.
  • Other conditions for the end of the turning assist determined by the determination unit 11 include detection of a turning yaw moment and lateral acceleration using information of an installed acceleration / angular velocity sensor which is one of the other sensors 17.
  • the turning yaw moment and lateral acceleration generated in the vehicle 20 are used as parameters for conditions for calculating assist gain and turning assist.
  • the turning yaw moment of the vehicle 20 can be efficiently generated in this way when a sudden turning is necessary, and reliable turning during emergency steering is achieved. It can be carried out.

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Abstract

 この車両の旋回効率化装置は、左右の車輪(1L,1R)を独立して制動力制御または駆動力制御可能なブレーキ(4L,4R)および駆動系(6)のいずれか一方と、左右の車輪(1L,1R)を独立して転舵可能な転舵装置(3)とを備えた車両(20)に適用される。操舵手段(18)の指令に従って転舵装置(3)を駆動するときに、左右の車輪(1L,1R)の転舵動作に時間差を生じさせると共に、左右の車輪(1L,1R)の制動・駆動力差を生じさせて旋回ヨーモーメントを発生させる旋回アシスト制御を行う制御手段(9)を設ける。

Description

車両の旋回効率化装置 関連出願
 本出願は、2011年8月19日出願の特願2011-179542の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本願の一部をなすものとして引用する。
 この発明は、障害物回避に代表される緊急操舵時に、左右独立制御可能な制動力源または駆動力源を用いて旋回内外の車輪に制動力差または駆動力差を発生させ、制動・駆動力差による車両の旋回モーメントを効率的に発生させる車両の旋回効率化装置に関する。
 従来の制動力を用いた旋回アシストとしては、特許文献1に記載のものが知られている。これは、制動力による旋回のアシストにより、車両のヨーイングの位相遅れを改善するフィードフォワード制御である。
特許3788131号公報
 しかし、図5(A)に示すように、転舵状態で旋回内側の車輪の制動力が大きくなるように左右の車輪1L,1Rに制動力差を発生させた場合、制動力は車両内側を向くため、車両の旋回方向と逆方向のモーメントMa,Mbが同時に発生し、打ち消しあう(図5(B))。このため、旋回ヨーモーメントを効率的に発生させることができず、旋回アシストの効果が今一つ十分に得られない。したがって、旋回アシストの効果を受けることなく、図5(C)のように、強制的に車輪1Rを転舵させなければならず、効率的でない。
 この発明の目的は、急な旋回の必要時に車両の旋回ヨーモーメントを効率的に発生させることができて、緊急操舵時の確実な転舵が行える車両の旋回効率化装置を提供することである。以下、この発明の概要について、実施形態を示す図面中の符号を用いて説明する。
 この発明の車両20の旋回効率化装置は、互いに同じ前後方向位置にある左右の車輪1L,1Rを独立して制動力制御または駆動力制御可能なブレーキ4L,4Rおよび駆動系6のいずれか一方と、前記左右の車輪1L,1Rを独立して転舵可能な転舵装置3とを備えた車両20の旋回効率化装置であって、操舵手段18の操舵指令に従って前記転舵装置3を駆動するときに、左右の車輪1L,1Rの転舵動作に時間差を生じさせると共に、左右の車輪1L,1Rの制動・駆動力差を生じさせて旋回ヨーモーメントを発生させる旋回アシスト制御を行う旋回アシスト制御手段9を設けたものである。上記操舵手段18は、例えばステアリングホイールである。前記「制動・駆動力差」は、制動力差または駆動力差を意味し、制動力差と駆動力差の両方を生じさせるようにしても良い。
 この構成によると、旋回アシスト制御として、左右の車輪1L,1Rの制動・駆動力差を生じさせると共に、左右の車輪1L,1Rの転舵動作に時間差を生じさせる。この時間差は、片方の車輪1L,1Rの転舵の開始を遅らせるようにしても、また低速に転舵させるようにしても良い。この転舵動作に時間差により、旋回ヨーモーメントを発生させる車両20への力の向きは車両後ろ方向に向くことになり、車両20の旋回ヨーモーメントを効率的に発生させることができる。そのため、緊急操舵時の確実な転舵が行える。なお、この旋回アシスト制御は、転舵角度を大きくする場合に限らず、転舵角度が中立角度に戻るように操舵する場合にも適用できる。
 この発明において、前記車両20が、前記左右の車輪1L,1Rを独立して制動力制御可能なブレーキ4L,4Rを備える場合に、前記旋回アシスト制御手段9は、転舵角度を大きくする場合の前記旋回アシスト制御として、旋回内側の車輪1L,1Rの転舵を遅れさせ、旋回内側の車輪1L,1Rが制動力大となるように左右の車輪1L,1Rの制動力差を生じさせるものとしても良い。転舵角度を大きくする場合、旋回内側の車輪の転舵1L,1Rを遅れさせ、旋回内側の車輪1L,1Rが制動力大となるように左右の車輪1L,1Rの制動力差を生じさせることで、旋回ヨーモーメントを発生させる車両20への力の向きは車両後ろ方向に向くことになり、車両の旋回ヨーモーメントを効率的に発生させることができる。そのため、緊急操舵時の確実な転舵が行える。
 この発明において、前記旋回アシスト制御手段9は、前記操舵手段18の操舵指令から、設定規則Rに従って操舵の緊急度を判断する判断部11を有し、この判断部11により緊急度が高いと判断された場合のみ、前記旋回アシスト制御を行うようにしても良い。急ハンドルのような緊急時を除き、通常の操舵時は、制動・駆動力差や、左右の車輪1L,1Rの転舵動作の時間差等の旋回アシストを行わなくても、操舵に応じた適切な転舵が可能である。また、操舵の違和感を生じさせないためにも、旋回アシストを行わない方が好ましい。このため、上記判断部11によって、操舵手段18の操舵指令から、緊急度、つまり運転者の障害物回避の意図を求め、緊急度が高いと判断された場合のみ、前記旋回アシスト制御を行うことで、操舵違和感を回避しながら、必要な場合に、旋回アシスト制御による旋回ヨーモーメントの効率的発生を行わせることができる。
 この発明において、前記判断部11による緊急度の判断は、前記操舵手段18の操舵角速度および操舵角加速度の値によって行うようにしても良い。一般的に、運転者の障害物回避の意図が強い場合は、操舵角速度の絶対値が大きくなる。また、操舵角加速度により、操舵の意図があるのか、保舵に移行したいか、が判断できる。したがって、判断部11による緊急度の判断を、操舵手段18の操舵角速度および操舵角加速度の値によって行うことで、運転者の意図に応じた緊急度の判断が適切に行える。
 この発明において、前記判断部11は、前記操舵手段18の操舵指令による緊急度の判断に加え、車両20に設けられて車両20の衝突判断のための周囲環境を検出する周囲環境取得センサ21の検出内容に応じて緊急度を判断する機能を有するものとしても良い。周囲環境取得センサ21としては、前方を撮像するカメラ15や、障害物との間の距離を検出する距離センサ16、超音波センサ等の等がある。このような周囲環境取得センサ21の検出内容を用いることで、障害物回避に必要な緊急度を判断することができる。操舵手段18の操舵指令による緊急度の判断に加え、周囲環境取得センサ21の検出内容を用いて判断することで、より適切な緊急度の判断が行える。
 この発明において、前記旋回アシスト制御手段9が、前記操舵手段18の操舵指令から、設定規則Rに従って操舵の緊急度を判断する判断部11を有する場合に、この判断部11で判断された緊急度が高いほど、前記左右の車輪1L,1Rの制動・駆動力差を生じさせる程度を定めるアシスト量を大きくするようにし、またはアシスト量の上限値を大きくするようにしても良い。上記の左右車輪1L,1Rの転舵動作に時間差や、左右車輪1L,1Rの制動・駆動力差による旋回アシスト制御は、緊急時の転舵動作の確実化に貢献するが、過度の旋回アシスト制御は、旋回ヨーモーメントの必要以上の発生、必要以上の横加速度の発生、操舵の違和感、車輪の1L,1Rスリップに繋がる。そのため、左右車輪1L,1Rの制動・駆動力差を定めるアシスト量またはアシスト量の上限値を、緊急度と、周囲環境取得センサ21などより得られる各種情報に応じて調整することで、適切な旋回ヨーモーメント,横加速度を得ることができ、操舵の違和感低減、車輪のスリップ回避が行える。
 この発明において、前記判断部11は、定められた旋回アシスト終了条件を判断し、旋回アシスト終了条件を充足すると判断したときに、前記旋回アシスト制御手段9による旋回アシスト制御を終了させるようにしても良い。旋回アシスト中は、アシスト量に応じて制動・駆動力が制御されるが、その間に条件変化が生じて旋回アシストが不要になることがある。このような条件変化を、前記判断部11で旋回アシスト終了条件と比較し、条件を充足すると、通常の操舵に移行させる。これにより、過度の旋回アシスト制御を回避して適切な旋回ヨーモーメント,横加速度を得ることができ、操舵の違和感低減、車輪のスリップ回避が行える。
 請求の範囲および/または明細書および/または図面に開示された少なくとも2つの構成のどのような組合せも、本発明に含まれる。特に、請求の範囲の各請求項の2つ以上のどのような組合せも、本発明に含まれる。
 この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明から、より明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の符号は、同一または相当する部分を示す。
この発明の好ましい実施形態に係る車両の旋回効率化装置の概念構成を示すブロック図である。 同旋回効率化装置による制御のフローチャートである。 アシスト量、アシスト量の上限値、アシストゲイン、および緊急度の関係を示す特性図である。 (A)~(C)は同旋回効率化装置による旋回アシスト動作の模式図である。 (A)~(C)は従来の旋回アシスト動作の模式図である。
 この発明の好ましい実施形態を図1~図4(A)~(C)はと共に説明する。図1において、同実施形態が適用される車両20は、前輪となる車輪1L,1Rが転舵輪となる4輪の自動車、例えば乗用車であり、転舵輪となる左右の車輪1L,1Rを独立して転舵可能な転舵装置3を備える。走行駆動は、前輪となる車輪1L,1Rと、後輪となる車輪2L,2Rのいずれを駆動する形式であっても、4輪駆動であっても良く、またその駆動源は、エンジン等の内燃機関、電動モータのいずれであっても、両者のハイブリッド形式であっても良い。ただし、転舵輪となる左右の車輪1L,1Rを独立して制動力制御可能なブレーキ4L,4Rを、各車輪1L,1Rに対して設けてある。非転舵輪となる車輪2L,2Rのブレーキ5L,5Rは、左右輪の独立した制御が不可能なものであっても、可能なものであっても良い。各ブレーキ4L,4R,5L,5Rは、油圧式ブレーキであっても、その他の方式、例えば電動式やワイヤ式であっても良い。
 なお、転舵輪となる左右の車輪1L,1Rは、必ずしも独立して制動力制御可能ではなくても良いが、その場合は、左右の車輪1L,1Rを独立して駆動力制御可能な駆動系6が設けられたものとする。この駆動系6は、例えばインホイールモータ等の左右個別の駆動源6L,6Rである。なお、図1は、左右の車輪1L,1Rを独立して制動力制御可能とした例であり、左右輪を独立して駆動する駆動源6L,6Rを有しない例を示した図であるが、説明の便宜上、破線で駆動源6L,6Rのブロックを示すことで、駆動源6L,6Rを備える例を併記している。
 次に、制御系を説明する。ECU7は、車両20の全般の制御を行う電気制御ユニットであり、コンピュータや、これに実行されるプログラム、並びに電子回路により構成される。このECU7に、転舵に係る制御手段として、旋回基本動作制御手段8と、旋回アシスト制御手段9とが設けられている。
 旋回基本動作制御手段8は、操舵手段18の操舵指令に従って転舵装置3を制御する手段であり、上記操舵指令により、左右の車輪1L,1Rを同じ角度だけ転舵させる。操舵手段18は、例えばステアリングホイールであり、これによる操舵指令は、操舵手段18の回転角度である操舵角を検出する操舵角センサ19の出力である。
 旋回アシスト制御手段9は、操舵手段18の操舵指令に従って転舵装置3を駆動するときに、前輪となる左右の車輪1L,1Rの転舵動作に時間差を生じさせると共に、これら左右の車輪1L,1Rの制動・駆動力差を生じさせて旋回ヨーモーメントを発生させる制御である旋回アシスト制御を行う手段である。この旋回アシスト制御として生じさせる前記「制動・駆動力差」は、左右の車輪1L,1Rを個別に駆動する駆動系6を有しない場合は、制動力差であるが、左右個別に制御可能な駆動系6(駆動源6L,6R)を有する場合は駆動力差であっても良く、また左右個別に制御可能な駆動系6と左右個別に制御可能なブレーキ4L,4Rの両方を有する場合は、制動力差と駆動力差のいずれであっても、また両方であっても良い。旋回アシスト制御手段9は、演算部10と、判断部11と、制御部12とを備え、制御部12は制動・駆動力差制御部13と転舵時間差制御部14とで構成される。
 演算部10は、操舵角センサ19の出力する操舵角より、操舵角速度、および操舵角加速度を演算する手段である。演算部10は、必ずしも旋回アシスト制御手段9の一部として設けられていなくても良く、例えば操舵角センサ19の機能として設けられてもいても良い。つまり操舵角センサ19が操舵角速度および操舵角加速度を出力するものであっても良い。また、判断部11が演算部10の機能を有していても良い。
 判断部11は、操舵手段18の操舵指令から、設定規則Rに従って操舵の緊急度を判断する手段であり、制御部12は、この判断部11により緊急度が高いと判断された場合のみ旋回アシスト制御を行う。前記設定規則Rは、例えば、演算部10によって演算された操舵手段18の操舵角速度および操舵角加速度の値と、操舵の緊急度との関係を定めた規則である。前記設定規則Rは、より具体的には、例えば、運転者の状況に応じた操舵パターンであり、この操舵パターンと照らし合わせ判断を行う。運転者の状況に応じた操舵パターンは、車速、操舵角、操舵角速度、操舵角加速度の関係のパターン等である。上記操舵パターンは、試験やシミュレーション等に基づいて任意に設定すれば良く、また初期値を設定しておいて、実際の運転の繰り返しに応じて学習して更新を行うようにしても良い。
 判断部11は、操舵手段18の操舵指令による緊急度の判断に加え、周囲環境取得センサ21の検出内容に応じて緊急度を判断する機能を有するものとしても良い。周囲環境取得センサ21は、車両20に設けられて車両20の衝突判断のための周囲環境を検出するセンサ類の総称であり、例えば、前方カメラ15、距離センサ16、その他のセンサ17等である。その他のセンサ17は、例えば車速センサである。前方カメラ15は、車両20の前方を撮像するカメラであり、撮影した画像をディジタル信号で出力するCCDカメラ等である。前方カメラ15の出力は、判断部11の一部として、または判断部11とは別に設けられた画像処理手段(図示せず)で処理した結果が前記緊急度の判断に用いられる。距離センサ16は、車両20と障害物との間の距離を検出するセンサであり、超音波センサ等が用いられる。
 判断部11は、緊急度の判断の他に、緊急度が高いと判断された場合のみ旋回アシスト制御を行わせる指令を制御部12に対して行うが、この機能に加え、緊急度が高いほど、左右の車輪1L,1Rの制動・駆動力差を定めるアシスト量を大きくする指令、アシスト量と緊急度との割合を示すアシストゲインを大きくする指令、およびアシスト量の上限値を大きくする指令のうちのいずれか1つ、または任意の2つ、または全てを、制御部12の制動・駆動力差制御部13に対して与える機能を有するものとしてもよい。
 アシスト量、アシスト量の上限値、アシストゲイン、および緊急度は、例えば図3に示す関係にある。
 (アシスト量)=〔(緊急度)-(アシスト閾値)〕×(アシストゲイン)
である。
 ただし、0≦(アシスト量)≦(アシスト量上限値)
とする。
 同図に示すように、アシスト量は、緊急度が高くなるに従い、アシストゲインを示す曲線に従って大きくなるが、緊急度が高くなってもアシスト量上限値より大きくはならず、アシスト量上限値で一定の値となる。なお、アシスト閾値Eは、アシストを行う場合の最低の緊急度である。アシストゲインは、可変であり、車速などのいくつかのパラメータにより変化する。アシスト量上限値AMAX も、アシスト閾値E と同じく可変であり、車速などのいくつかのパラメータにより変化する。アシスト閾値Eおよびアシスト量上限値AMAX が各パラメータによってどのように変化するかは、旋回アシスト制御手段9において、適宜定めておく。図3において、緊急度を示す横軸と、アシストゲインを示す線と、アシスト量上限値を示す横線とで囲まれた領域が、アシストを行う領域であるアシスト領域である。
 なお、判断部11は、緊急度の判断のみを行い、アシスト量を大きくする処理、アシストゲインを大きくする処理、およびアシスト量の上限値を大きくする処理は、制御部12が判断部11から与えられた緊急度に応じて行うようにしてもよい。
 また、判断部11は、定められた旋回アシスト終了条件を判断し、この旋回アシスト終了条件を充足すると判断したときに、旋回アシスト制御手段9の制御部12による旋回アシスト制御を終了させる指令を出力する。旋回アシスト制御の終了についても、判断部11は旋回アシスト終了条件の判断のみを行い、その判断結果に応じて、制御部12が旋回アシスト制御を終了させるようにしても良い。
 前記制御部12の制動・駆動力差制御部13は、アシスト量設定部13aに設定されたアシスト量に応じて制動・駆動力差が生じるように、左右のブレーキ4L,4Rの制動力の制御、また左右の駆動源6L,6Rの駆動力の制御を行う手段である。アシスト量設定部13aは、アシスト量を自由に更新可能である。
 前記制御部12の転舵時間差制御部14は、左右の車輪1L,1Rの転舵動作に時間差を生じさせる手段である。この時間差は、いずれか片方の車輪1L,1Rの転舵の開始を遅らせるようにしても、また同時に転舵を開始させて低速に転舵させるようにしても、さらに転舵の開始の遅れと転舵の速度差との両方を生じさせるようにしても良い。
 次に、上記構成による作用および動作の流れを説明する。旋回アシスト制御手段9の各部のより具体的な機能は、以下の作用の説明と共に説明する。作用の概要を説明すると、図5(A)~(C)と共に前述したように、単に、転舵状態で制動・駆動力差を発生させた場合、制動・駆動力は車両内側を向くため、図5(B)のように、車両20の旋回方向と逆方向のモーメントが同時に発生し打ち消しあう。そこで、この実施形態では、左右独立の転舵装置3を用い、図4(A)のように旋回外側の車輪1Lは旋回方向に転舵させ、制動力を発生させる旋回内側の車輪1Rは即座には転舵させないか、または低速に転舵させる。これにより、図4(B)のように、旋回ヨーモーメントを発生させる。制動による車両20への力Fの向きは車両後ろ方向を向くため、車両の旋回ヨーモーメントMを効率的に発生させることができ、図4(C)のように、ブレーキを弱めつつ車輪1Rも転舵させることができる。
 動作の流れの詳細を説明する。図2は、旋回アシスト制御手段9が行う制御の一例のフローチャートであり、同図を参照して図1と共に説明する。ステップS1として、旋回アシストを行うか否かの判断材料の各種のパラメータを収集する。すなわち、判断部11により、操舵角センサ19の出力、および周囲環境取得センサ21の出力を監視し、緊急度(運転者の回避の意図)を求める。求められた緊急度が、定められた旋回アシスト条件を満たすか否かを判断する(S2)。この判断に基づき、条件を満たさない場合はパラメータ収集のステップ(S1)に戻る。なお、上記の各種のパラメータは、例えば、操舵角センサ19の出力から得られる操舵角、操舵角速度、操舵角加速度や、周囲環境取得センサ21から得られる各種の情報である。
 条件を満たす場合は、後述のように旋回内側の車輪1R(図4(A)~(C))の操舵を停止、または低速化し(S3)、かつ、判断部11または制動・駆動力差制御部13は、旋回ヨーモーメントを発生させる制動・駆動力のゲイン(アシストゲイン)、もしくはこれの上限値を決定し(S4,S5)、その値を用いて制動・駆動力差を定めるアシスト量を決定する(S6)。例えば、上記の収集された各種パラメータから、それぞれの定められた項目毎のアシストゲインを算出し(S4)、求められたそれぞれのアシストゲインとアシスト量を統合し、採用するアシストゲインの値を決定する。例えば、採用するアシストゲインの値は、最大のアシストゲインとする(S5)。項目毎のアシストゲインは、例えば上記パラメータ毎のアシストゲインである。緊急度と採用されたアシストゲインからアシスト量を決定する。この値がアシスト量上限値よりも大きければ、値は制限される(S6)。
 これらの過程(S1~S6)で、判断部11は、演算部10から得られる操舵情報を用いて判断を下す場合、設定規則Rに応じて、例えば運転者の状況に応じた操舵パターンと照らし合わせ判断を行う。緊急度が高く、運転者の回避の意図が強い場合は、操舵角速度の絶対値が大きくなる。具体例を挙げると、判断部11は、この操舵角速度の絶対値に閾値を定め、αとする。また、操舵角加速度より、操舵の意図があるか、保舵に移行したいかが判断できる。以上から具体的な判断を行うと、操舵角が正の場合(操舵角:反時計回りを正)、(操舵角速度)>α、かつ(操舵角加速度)>0の時は緊急性の高い切り増し状態であり、(操舵角速度)<-α、かつ(操舵角加速度)<0の時は緊急性の高い切り戻し状態と判断し、旋回アシスト制御を行う条件とする。なお、操舵角が負の場合はαが負の値となり、大小符号も逆となる。また、それぞれの絶対値が大きいほど、制動・駆動力差制御部13のアシスト量設定部13aに設定するアシスト量を大きくする。
 また、判断部11は、前方カメラ15や距離センサ16、超音波センサ等の周囲環境取得センサ21を用いて回避の緊急度を判断する場合、障害物との距離、車両横方向に必要な回避量を求めることで、緊急度の判断を行う。障害物までの距離が短く必要な回避量が大きい場合緊急度が高く、緊急度が一定以上であることを、旋回アシスト制御を行う条件とする。また緊急度が高いほど、アシストゲインを大きくする。
 アシストゲインを設定するについては、緊急度以外の条件も参照する。車速が低い場合の運転者は、制動・駆動力の変化に敏感であるため、アシストゲインを小さくする必要がある。また、ABS(アンチロックブレーキ)動作や各種センサ17の情報から路面摩擦係数が小さいと判断される場合は、強い制駆動力の発生がスリップの原因になると考えられるため、アシストゲインを小さくする。これと同様に、必要以上の旋回ヨーモーメント、横加速度の発生時にも、違和感低減とスリップ回避のためにアシストゲインを小さくする。なお、上記のアシストゲインの計算は、転舵中や旋回アシスト制御中も常に行い、求められたアシストゲインを用いてアシスト量を計算し、アシスト量設定部13aのアシスト量の設定値を常に更新する。
 制御部12の制動・駆動力差制御部13は、上記のように計算されてアシスト量設定部13aに設定されているアシスト量に応じ、ブレーキ4L,4R、または駆動源6L,6Rの制動・駆動力の制御を行う(S7)。ブレーキ4L,4Rを用いる場合は、アシスト量に応じて左右の制動力に差を生じさせ(片側が0も含む)、旋回内側の車輪(図4(A)~(C)では右側の車輪1R)の制動力を、外側の車輪(1L)の制動力に比べて大きくする。
 インホイールモータ搭載車に代表される左右駆動力の独立制御可能な駆動系6(駆動源6L,6R)を持つ場合は、ブレーキ4L,4Rの使用に加え、旋回内側の車輪1Rに負の駆動力を発生させる。以上により、路面から左右の車輪1L,Rに外力が生じ、制動力・駆動力差外力が車両20にヨーモーメントを発生させることができ、これを旋回アシストとする。
 以上の動作と同時に、制動・駆動力差による旋回ヨーモーメントをより効率的に発生させるために、左右独立の転舵機構3を用いて旋回内側の車輪1Rの転舵を停止もしくは低速にして、制駆動力発生による路面からの外力と車両20の進行方向とのなす角を小さくする(S3)。これにより、転舵状態で制動・駆動力差を発生させた際に生じる、旋回ヨーモーメントを打ち消す方向の力を抑えることができる。
 旋回内側の車輪1Rの転舵を停止もしくは低速にすることにより旋回ヨーモーメントの効率的な発生を実現するが、このまま旋回する場合には、旋回内側の車輪1Rが抵抗となり、旋回を妨げてしまう。そこで、転舵時間差制御部14は、上記ように旋回ヨーモーメントを発生させ、旋回を開始した後に、旋回内側の車輪1Rの転舵角を操舵に追従させる(S9)。
 旋回アシスト中も、刻々と変化するアシスト量に応じて制動・駆動力を制御するが、判断部11は旋回アシスト中も旋回アシスト条件を常に判断し(S8)、旋回アシスト終了条件を充足した場合、例えば旋回アシスト条件より外れた場合、旋回アシスト制御を終了し通常の操舵に移行し、ステップS1に戻る。通常の操舵は、旋回基本動作制御手段8による操舵である。この旋回アシスト制御を終了させる旋回アシスト終了条件は、旋回アシストを開始させる条件と異なる条件であっても良く、また同じ条件であっても良い。
 操舵角が、先に示した旋回アシストの条件を満たす時間は、運転条件・運転者によって異なるが、実測値で200ms程度であり、車両20への操舵角入力から旋回ヨーモーメントの発生までの時間である、約200msにほぼ一致する。そのため、操舵情報を条件とした場合、旋回アシスト終了の条件も操舵情報を参考とする。
 これ以外の、判断部11の判断する旋回アシスト終了の条件として、前記その他のセンサ17の一つである搭載した加速度・角速度センサの情報を用いた旋回ヨーモーメント・横加速度の検出が挙げられる。車両20に発生した旋回ヨーモーメント・横加速度を、アシストゲイン算出や旋回アシスト終了の条件のパラメータとして用いる。何れの場合においても、車両20の運動特性に効果が左右されるため、一定の遅延時間を設定するなどして調整するのが良い。また、ハンチング(判断材料となるパラメータがオン・オフ条件の境目に存在し、オン・オフを繰り返すこと)を防止するために、一定のフィルタ・遅延時間を設定することが好ましい。
 この実施形態の車両20の旋回効率化装置によると、このようにして、急な旋回の必要時に車両20の旋回ヨーモーメントを効率的に発生させることができ、緊急操舵時の確実な転舵を行うことができる。
 なお、上記実施形態は、前輪転舵形式の場合につき説明したが、後輪転舵形式の車両の場合にも、この発明を適用することができる。
 以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、当業者であれば、本件明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる発明の範囲内のものと解釈される。
1L,1R…車輪
3…転舵装置
4L,4R…ブレーキ
6…駆動系
6L,6R…駆動源
8…旋回基本動作制御手段
9…旋回アシスト制御手段
10…演算部
11…判断部
12…制御部
13…制動・駆動力差制御部
14…転舵時間差制御部
15…カメラ
16…距離センサ
17…その他のセンサ
18…操舵手段
19…操舵角センサ
20…車両
21…周囲環境取得センサ
M…ヨーモーメント
R…設定規則

Claims (8)

  1.  互いに同じ前後方向位置にある左右の車輪を独立して制動力制御または駆動力制御可能なブレーキおよび駆動系のいずれか一方と、前記左右の車輪を独立して転舵可能な転舵装置と、操舵手段の操舵指令に従って前記転舵装置を駆動するときに、左右の車輪の転舵動作に時間差を生じさせると共に、左右の車輪の制動・駆動力差を生じさせて旋回ヨーモーメントを発生させる旋回アシスト制御を行う旋回アシスト制御手段とを備えた車両の発生旋回効率化装置。
  2.  請求項1において、前記車両は、前記左右の車輪を独立して制動力制御可能なブレーキを備え、前記旋回アシスト制御手段は、転舵角度を大きくする場合の前記旋回アシスト制御として、旋回内側の車輪の転舵を遅れさせ、旋回内側の車輪が制動力大となるように左右の車輪の制動力差を生じさせる車両の旋回効率化装置。
  3.  請求項1において、前記旋回アシスト制御手段は、前記操舵手段の操舵指令から、設定規則に従って操舵の緊急度を判断する判断部を有し、この判断部により緊急度が高いと判断された場合のみ、前記旋回アシスト制御を行うようにした車両の発生旋回効率化装置。
  4.  請求項3において、前記判断部による緊急度の判断を、前記操舵手段の操舵角速度および操舵角加速度の値によって行う車両の旋回効率化装置。
  5.  請求項3において、前記判断部は、前記操舵手段の操舵指令による緊急度の判断に加え、車両に設けられて車両の衝突判断のための周囲環境を検出する周囲環境取得センサの検出内容に応じて緊急度を判断する機能を有する車両の旋回効率化装置。
  6.  請求項3において、前記旋回アシスト制御手段は、前記判断部で判断された緊急度が高いほど、前記左右の車輪の制動・駆動力差を生じさせる程度を定めるアシスト量を大きくする車両の発生旋回効率化装置。
  7.  請求項3において、前記旋回アシスト制御手段は、前記判断部で判断された緊急度が高いほど、前記左右の車輪の制動・駆動力差を生じさせる程度を定めるアシスト量の上限値を大きくする車両の旋回効率化装置。
  8.  請求項3において、前記判断部は、定められた旋回アシスト終了条件を判断し、旋回アシスト終了条件を充足すると判断したときに、前記旋回アシスト制御手段による旋回アシスト制御を終了させる車両の旋回効率化装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015091051A1 (en) * 2013-12-17 2015-06-25 Jaguar Land Rover Limited Control system and method for improving vehicle turning performance

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6346406B6 (ja) * 2013-04-09 2023-10-11 いすゞ自動車株式会社 油圧パワーステアリングシステム、それを搭載した車両、及び油圧パワーステアリングシステムの制御方法
JP6578212B2 (ja) * 2016-01-08 2019-09-18 Ntn株式会社 車両の旋回制御装置
JP6604894B2 (ja) * 2016-04-12 2019-11-13 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両制御装置及び方法
JP6682355B2 (ja) * 2016-05-25 2020-04-15 Ntn株式会社 車両の旋回制御装置
JP6663333B2 (ja) * 2016-09-23 2020-03-11 株式会社Subaru 車両の制御装置及び車両の制御方法
JP6547780B2 (ja) * 2017-02-16 2019-07-24 トヨタ自動車株式会社 車両旋回制御装置
JP7017130B2 (ja) * 2018-08-13 2022-02-08 トヨタ自動車株式会社 ステアリングシステム
KR102591992B1 (ko) * 2018-09-11 2023-10-23 현대자동차주식회사 차량 및 그 제어방법
CN113272202B (zh) * 2018-11-13 2024-02-13 瑞维安知识产权控股有限责任公司 用于向车辆提供前倾模式的系统和方法
FR3093689B1 (fr) * 2019-03-12 2021-04-09 Renault Procédé d’élaboration d’une consigne de pilotage mixte d’un système de braquage de roues et d’un système de freinage différentiel d’un véhicule automobile
JP7298273B2 (ja) * 2019-04-24 2023-06-27 株式会社デンソー 走行制御装置
WO2022042818A1 (en) * 2020-08-24 2022-03-03 Volvo Truck Corporation A method for controlling steering of a vehicle arrangement

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004203087A (ja) * 2002-12-24 2004-07-22 Toyota Motor Corp 転舵装置
JP3788131B2 (ja) 1999-09-09 2006-06-21 日産自動車株式会社 車両のヨーイング運動量制御装置
JP2007038747A (ja) * 2005-08-01 2007-02-15 Nissan Motor Co Ltd 車両のピッチ運動制御装置
JP2010047047A (ja) * 2008-08-19 2010-03-04 Advics Co Ltd 車両の前後力制御装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5195601A (en) 1991-05-02 1993-03-23 General Motors Corporation Independent rear wheel toe-in control in a vehicle four wheel steering system
JP3425728B2 (ja) * 1997-03-28 2003-07-14 三菱ふそうトラック・バス株式会社 車両の挙動制御装置
DE10100743B4 (de) * 2000-01-14 2011-12-01 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren und Vorrichtung zur Regelung des Abbremsens und der Fahrstabilität eines fahrenden Fahrzeugs
EP1125826A3 (en) * 2000-02-11 2003-01-08 Delphi Technologies, Inc. Control of independent steering actuators to improve vehicle stability and stopping
US6808041B2 (en) 2000-02-11 2004-10-26 Delphi Technologies, Inc. Method and system for providing secondary vehicle directional control through braking
DE10108421A1 (de) * 2001-02-21 2001-09-20 Seuser Ulrich H Verfahren zum Bremsen und Stabilisieren von Personenkraftwagen, Nutz- und Sonderfahrzeugen, sowie bei Flugzeugen auf der Erde
JP4003627B2 (ja) * 2002-11-26 2007-11-07 トヨタ自動車株式会社 車輌用操舵制御装置
CN100408406C (zh) 2004-09-20 2008-08-06 丰田自动车株式会社 车辆行驶控制装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3788131B2 (ja) 1999-09-09 2006-06-21 日産自動車株式会社 車両のヨーイング運動量制御装置
JP2004203087A (ja) * 2002-12-24 2004-07-22 Toyota Motor Corp 転舵装置
JP2007038747A (ja) * 2005-08-01 2007-02-15 Nissan Motor Co Ltd 車両のピッチ運動制御装置
JP2010047047A (ja) * 2008-08-19 2010-03-04 Advics Co Ltd 車両の前後力制御装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2746125A4

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015091051A1 (en) * 2013-12-17 2015-06-25 Jaguar Land Rover Limited Control system and method for improving vehicle turning performance
US10155514B2 (en) 2013-12-17 2018-12-18 Jaguar Land Rover Limited Control system and method for improving vehicle turning performance

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