WO2023127444A1 - 車両制御装置、車両制御方法、及び車両制御システム - Google Patents

車両制御装置、車両制御方法、及び車両制御システム Download PDF

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WO2023127444A1
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vehicle
deceleration
control
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大介 野間
健太郎 上野
Original Assignee
日立Astemo株式会社
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1755Brake regulation specially adapted to control the stability of the vehicle, e.g. taking into account yaw rate or transverse acceleration in a curve
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
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    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/176Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS
    • B60T8/1766Proportioning of brake forces according to vehicle axle loads, e.g. front to rear of vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/02Control of vehicle driving stability
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/02Control of vehicle driving stability
    • B60W30/045Improving turning performance

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle control device, a vehicle control method, and a vehicle control system.
  • the vehicle behavior control device of Patent Document 1 includes a vehicle required braking force acquisition unit that acquires a vehicle required braking force that is a required value of the braking force to be applied to the vehicle, and a vehicle required braking force in a situation where the vehicle is turning.
  • a vehicle required braking force acquisition unit that acquires a vehicle required braking force that is a required value of the braking force to be applied to the vehicle, and a vehicle required braking force in a situation where the vehicle is turning.
  • roll control when the vehicle turns, roll control generates an anti-roll moment that suppresses the rolling behavior of the vehicle by applying driving force and braking force to the wheels of the vehicle while preventing the longitudinal acceleration of the vehicle from being generated. is expected to improve passenger comfort.
  • a deceleration braking force based on the deceleration request of the vehicle is applied to each wheel while roll control is being executed, the left and right front wheels, which are on the outer side of the turn, will dive, causing the occupant to become shaken. may occur, making it difficult for the occupant to maintain a seated posture.
  • the present invention has been made in view of the conventional circumstances, and its object is to suppress the roll behavior of the vehicle and the dive behavior to the front wheels on the outside of the turn when the vehicle is in a turning braking state.
  • the first deceleration braking force applied to the outer front wheels of the vehicle is a fourth deceleration braking force, which is greater than the second deceleration braking force applied to the inside front wheel of the vehicle and the third deceleration braking force applied to the outside rear wheel of the vehicle, and is applied to the inside rear wheel of the vehicle;
  • a braking force control command is output so as to satisfy the above.
  • the outer front wheel of turning means a pair of left and right front wheels, and the front wheel that is on the outer side of turning when the vehicle is turning, in other words, the front wheel farther from the center of turning.
  • the front wheel is the front wheel on the inner side of the turning when the vehicle is turning, in other words, the front wheel closer to the center of turning.
  • the term "outer turning rear wheel” means, of the pair of left and right rear wheels, the rear wheel on the turning outer side when the vehicle is turning.
  • the rear wheel is, of the pair of rear wheels, the rear wheel on the inner side of the turning when the vehicle is turning, in other words, the rear wheel closer to the turning center.
  • the present invention in the turning braking state of the vehicle, it is possible to suppress the rolling behavior of the vehicle and to suppress the diving behavior toward the front wheels on the outer side of the turn.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a vehicle control system; FIG. It is a figure which shows that a jack-up force acts by giving a braking force to a front wheel.
  • FIG. 4 is a diagram showing roll control in a right turning state of a front-wheel drive vehicle;
  • FIG. 4 is a diagram showing roll control in a right turning state of a rear-wheel drive vehicle;
  • FIG. 4 is a diagram showing roll control in a right turning state of the in-wheel motor vehicle;
  • FIG. 4 is a diagram showing distribution control of deceleration braking force during execution of roll control in a right-turning state of a front-wheel drive vehicle;
  • FIG. 4 is a diagram showing distribution control of deceleration braking force during execution of roll control in a right-turning state of a front-wheel drive vehicle;
  • FIG. 4 is a diagram showing distribution control of deceleration braking force during execution of roll control in a right-turning state of a front-wheel drive vehicle;
  • FIG. 10 is a diagram showing distribution control of deceleration braking force during execution of roll control in a right-turning state of the rear-wheel drive vehicle;
  • FIG. 10 is a diagram showing distribution control of deceleration braking force during execution of roll control in a right turning state of the in-wheel motor vehicle;
  • FIG. 3 is a block diagram showing a setting function of the distribution amount of braking force for deceleration;
  • FIG. 5 is a time chart showing limit processing of the braking force for deceleration applied to the outer front wheels of the turn;
  • FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a function of correcting a steering angle command based on a yaw moment generated by distribution control of braking force for deceleration;
  • FIG. 10 is a diagram showing a second mode of a deceleration braking force distribution pattern during execution of roll control in a right-turning state of the front-wheel drive vehicle;
  • FIG. 10 is a diagram showing a process of reducing the roll control driving force when a deceleration request is generated during the execution of roll control in the right turning state of the front-wheel drive vehicle;
  • FIG. 1 is a block diagram showing one aspect of a vehicle control system 200 mounted on a vehicle 100. As shown in FIG.
  • the vehicle control system 200 is a system that executes driving assistance such as automatic driving of the vehicle 100 .
  • a vehicle 100 is a four-wheel automobile having a pair of left and right front wheels 101 and 102 and a pair of left and right rear wheels 103 and 104 .
  • the vehicle control system 200 includes an external world recognition section 300 , a vehicle motion state acquisition section 400 , a vehicle control device 500 and an actuator section 600 .
  • the external world recognition unit 300 is a device for acquiring and recognizing the external world information of the vehicle 100, and outputs the acquired and recognized external world information, and obtains and outputs a vehicle speed command, an acceleration command, etc. in automatic driving based on the external world information. do.
  • the external world recognition unit 300 includes a stereo camera 310, a navigation device 320, a wireless communication device 330, and the like.
  • Stereo camera 310 photographs the surroundings of vehicle 100 to obtain image information of the surroundings of vehicle 100, and measures the distance to an object by triangulation.
  • the navigation device 320 has a GPS (Global Positioning System, Global Positioning Satellite) receiver 321 and a map database 322 .
  • GPS receiver 321 measures the latitude and longitude of the position of vehicle 100 by receiving signals from GPS satellites.
  • the map database 322 is formed within a storage device mounted on the vehicle 100 .
  • the map information in the map database 330 includes information such as road positions, road shapes, and intersection positions.
  • the navigation device 320 refers to the map database 330 based on the positional information of the vehicle 100 measured by the GPS receiver 321 to identify the road on which the vehicle 100 is traveling, and also determines the route to the destination of the vehicle 100. set.
  • the wireless communication device 330 is a device for implementing road-to-vehicle communication and/or vehicle-to-vehicle communication.
  • Road-to-vehicle communication is wireless communication between the vehicle and a roadside unit installed on the road
  • vehicle-to-vehicle communication is wireless communication between the vehicle and other vehicles.
  • the wireless communication device 330 transmits information about its own vehicle, such as speed and travel position, to the roadside device, and receives road traffic information such as curves and intersections, information about other vehicles, and the like from the roadside device. do. Also, in inter-vehicle communication, wireless communication device 330 transmits information about its own vehicle to other vehicles and receives information about the vehicle from other vehicles.
  • the vehicle motion state acquisition unit 400 is a device that acquires information about the driving state of the vehicle 100 .
  • Vehicle motion state acquisition unit 400 includes wheel speed sensor 410 , acceleration sensor 420 , and steering angle sensor 430 as one aspect.
  • Wheel speed sensor 410 is a sensor that detects the rotational speed of each of wheels 101 , 102 , 103 , 104 of vehicle 100 , and the detection result of wheel speed sensor 410 is used to estimate the speed of vehicle 100 .
  • Acceleration sensor 420 detects longitudinal acceleration, lateral acceleration, vertical acceleration, and the like of vehicle 100 .
  • Actuator unit 600 includes, as one aspect, a driving device 610 that is a driving unit that applies driving force to driving wheels of vehicle 100, and a braking device 620 that is a braking unit that applies braking force to wheels 101, 102, 103, and 104 of vehicle 100. , a steering device 630 for changing the steering angle of the front wheels 101 and 102 .
  • the driving device 610 is provided with an internal combustion engine or a motor capable of electronic control of output torque, which provides driving force to the front wheels 101, 102 or the rear wheels 103, 104, that is, realizes front-wheel drive or rear-wheel drive. Configured.
  • Drive device 610 includes in-wheel motors provided for wheels 101, 102, 103, and 104, respectively, and is a drive device capable of individually adjusting the driving force applied to wheels 101, 102, 103, and 104. may
  • the braking device 620 includes, for example, a hydraulic energy source, and adjusts the hydraulic pressure supplied to the brake cylinders of each wheel 101, 102, 103, 104 to apply braking force to each wheel 101, 102, 103, 104.
  • a hydraulic braking device that can be adjusted individually.
  • the braking device 620 may be an electric braking device or the like in which an electric actuator presses the brake pad against the rotor.
  • the steering device 630 includes, for example, a steering wheel 630A as a steering operation input member operated by the driver, and a steering actuator 630B that generates a steering force for steering the front wheels 101,102.
  • the steering device 630 may be either a system in which the steering wheel 630A and the front wheels 101, 102 are mechanically connected or a steer-by-wire system in which the steering wheel 630A and the front wheels 101, 102 are mechanically separated. good.
  • the vehicle control device 500 is an electronic control unit provided with a microcomputer 510 as a control section that outputs the result of calculation based on the acquired information.
  • the microcomputer 510 has an MPU (Microprocessor Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), etc., which are not shown.
  • the microcomputer 510 acquires various information from the external world recognition unit 300 and the vehicle motion state acquisition unit 400, calculates a control command for operating the actuator unit 600 based on the acquired various information, and transmits the calculated control command to the actuator. Output to unit 600 .
  • the microcomputer 510 has a function of controlling the driving force, the braking force, and the steering angle (or turning torque, steering assist torque) based on the information acquired from the external world recognition section 300 and the vehicle motion state acquisition section 400 .
  • the microcomputer 510 controls the driving force, the braking force, and the steering angle, thereby suppressing the roll behavior of the vehicle 100 in a turning state, and suppressing the diving behavior to the outer front wheel due to braking during turning.
  • the microcomputer 510 has functional units including a roll control unit 511 , a vehicle speed control unit 512 , a distribution control unit 513 , a steering correction unit 514 , and a control command output unit 515 .
  • the roll control unit 511 controls the driving force and the braking force applied to the wheels 101, 102, 103, and 104 of the vehicle 100, thereby executing roll control that suppresses the roll behavior of the vehicle 100 when the vehicle 100 turns. . That is, the roll control unit 511 controls the driving force and the braking force applied to the wheels 101, 102, 103, and 104 after suppressing the occurrence of the longitudinal acceleration of the vehicle 100, thereby causing the vehicle 100 to turn.
  • An anti-roll moment is generated to oppose the roll moment that sometimes acts on the vehicle 100 . The generation of such an anti-roll moment suppresses an increase in the roll angle when the vehicle 100 turns, thereby improving the riding comfort of the occupant of the vehicle 100 .
  • FIG. 2 is a diagram showing that jack-up force Fjup acts on front wheels 101 and 102 when braking force F is applied to front wheels 101 and 102 of vehicle 100.
  • FIG. 2 is the front of the vehicle 100 (in other words, the direction of travel), and the instantaneous link rotation center of the front wheels 101 and 102 is behind the front wheels 101 and 102 of the vehicle 100.
  • FIG. 2 is the front of the vehicle 100 (in other words, the direction of travel), and the instantaneous link rotation center of the front wheels 101 and 102 is behind the front wheels 101 and 102 of the vehicle 100.
  • the virtual link of the suspension has a compression force F /cos ⁇ is added.
  • the instantaneous link rotation center of the rear wheels 103 and 104 is ahead of the vehicle 100 relative to the rear wheels 103 and 104 . Therefore, when braking force or driving force is applied to the rear wheels 103, 104, a jack-down force Fjdw acts in the direction of pushing down the vehicle body when the braking force is applied, contrary to the case of the front wheels 101, 102. , a jack-up force Fjup acts in the direction of lifting the vehicle body when a driving force is applied.
  • the roll control unit 511 determines the jack-up force Fjup or the jack-down force Fjdw for each of the wheels 101, 102, 103, 104 depending on whether braking force or driving force is applied to each wheel 101, 102, 103, 104. can work selectively. Therefore, the roll control unit 511 applies braking/driving force to each wheel 101, 102, 103, 104 so as not to generate longitudinal acceleration of the vehicle 100, and the jack up force Fjup or jack up force Fjup to the wheels 101, 102, 103, 104. By applying the down force Fjdw, an anti-roll moment is generated to counter the roll moment due to turning.
  • FIG. 3 shows one aspect of the method by which the roll control unit 511 exerts an anti-roll moment on the vehicle 100 by controlling the braking/driving force of each of the wheels 101, 102, 103, and 104.
  • the roll control unit 511 outputs a control command to apply the roll control driving force Fdr to the left front wheel 101 and the right front wheel 102, which are driving wheels, while the left A control command is output to give a roll control braking force Fbr that balances with the roll control drive force Fdr to the front wheel 101 and the right rear wheel 104, which is the inside rear wheel of the turn.
  • the roll control unit 511 When the vehicle 100 turns left, the roll control unit 511 outputs a braking/driving force control command so that the left and right braking/driving force control patterns in FIG. 3 are switched. That is, when performing roll control in a front wheel drive vehicle, the roll control unit 511 applies the first roll control driving force to the inside front wheel and the first roll control driving force to the inside rear wheel. A braking force for control is applied, and a second roll controlling driving force and a second roll controlling braking force balanced with the second roll controlling driving force are applied to the turning outer front wheel.
  • the left front wheel 101 which is the outer front wheel of the turn, is supplied with a roll control driving force Fdr and a roll control braking force Fbr balanced with the roll control driving force Fdr.
  • Both the jack-down force Fjdw and the jack-up force Fjup do not work because the driving force Fdr is canceled.
  • the anti-roll moment acts in a direction to make the right end of the vehicle body of the vehicle 100 lower than the left end, that is, the anti roll moment acts in a direction to lift the right side of the vehicle 100, which is on the inner side of the turn, when the vehicle 100 turns right.
  • a roll moment will be imparted to the vehicle 100 .
  • the increase in the roll angle in other words, the rolling behavior is suppressed, and the ride comfort of the occupant of the vehicle 100 is improved.
  • Roll control unit 511 applies roll control driving force Fdr and roll control braking force Fbr to left front wheel 101 , roll control driving force Fdr to right front wheel 102 , and roll control driving force Fdr to right rear wheel 104 . Since the braking force Fbr is applied, the roll control driving force Fdr and the roll control braking force Fbr are balanced on the left and right sides of the vehicle 100, respectively. Therefore, the roll control unit 511 can suppress the roll behavior that accompanies the turning of the vehicle 100 without causing the vehicle 100 to generate longitudinal acceleration.
  • the roll control unit 511 increases the roll control driving force Fdr and the roll control braking force Fbr as the roll moment or roll angle generated by turning the vehicle increases, thereby generating a larger anti-roll moment.
  • the roll control unit 511 can set the roll control driving force Fdr and the roll control braking force Fbr based on, for example, the lateral acceleration, the lateral jerk, the roll angle, the time rate of change of the roll angle, and the like.
  • FIG. 4 shows that the left rear wheel 103 and the right rear wheel 104 are connected via a drive shaft, and the drive device 610 applies driving force to the left and right rear wheels 103 and 104 when the rear wheel drive vehicle turns right.
  • 4 shows one aspect of the method by which the roll control unit 511 applies an anti-roll moment to the vehicle 100.
  • the roll control unit 511 outputs a control command to apply the roll control driving force Fdr to the left rear wheel 103 and the right rear wheel 104, which are driving wheels.
  • the roll control unit 511 outputs a control command to apply a roll control braking force Fbr that balances the roll control drive force Fdr to the left front wheel 101, which is the front wheel on the outside of the turn, and the right rear wheel 104, which is the rear wheel on the inside of the turn. .
  • the roll control unit 511 outputs a braking/driving force control command so that the left and right braking/driving force control patterns in FIG. 4 are switched.
  • the roll control unit 511 when performing roll control in a rear-wheel drive vehicle, applies the first roll control driving force to the inside rear wheel and the first roll control braking force balanced with the first roll control driving force. , the second roll control braking force is applied to the outer front wheels, and the second roll control driving force balanced with the second roll control braking force is applied to the outer rear wheels.
  • a jack-up force Fjup acts on the front and rear wheels of the vehicle 100 on the turning outer side, and an anti-roll moment is applied to the vehicle 100 in opposition to the roll moment that acts when the vehicle 100 turns.
  • FIG. 5 shows that when vehicle 100 equipped with driving device 610 configured by in-wheel motors provided in wheels 101, 102, 103, and 104 turns to the right, roll control unit 511 applies an anti-roll moment to vehicle 100.
  • the roll control unit 511 outputs a control command to apply the roll control driving force Fdr to the right front wheel 102, which is the inside front wheel, and the left rear wheel 103, which is the outside rear wheel.
  • the roll control unit 511 When the vehicle 100 turns left, the roll control unit 511 outputs a braking/driving force control command so that the left and right braking/driving force control patterns in FIG. 5 are switched.
  • the roll control unit 511 when executing roll control in the vehicle 100 having in-wheel motors for all wheels, applies the first roll control driving force to the inside front wheels and the first roll control driving force to the inside rear wheels.
  • a first roll control braking force balanced with the control drive force is applied, a second roll control braking force is applied to the outer front wheels, and a second roll control braking force is applied to the outer rear wheels.
  • This roll control causes a jack-up force Fjup to act on the front and rear wheels of the vehicle 100 on the turning outer side, and a jack-down force Fjdw to act on the front and rear wheels of the vehicle 100 on the turning inner side.
  • An anti-roll moment is imparted to the vehicle 100 that opposes the .
  • the distribution control unit 513 applies the deceleration braking force, which is the braking force based on the deceleration request of the vehicle 100 during roll control, to the wheels 101, 102, 103, and 104, the deceleration braking force is applied to the outer front wheels.
  • the jack-up force Fjup acting on the outer front wheel is increased, and the dive behavior to the outer front wheel is suppressed.
  • the roll control unit 511 suppresses the roll behavior
  • the distribution control unit 513 suppresses the dive behavior toward the outer front wheels of the turn. It becomes easier to maintain a seated posture, and the operability of vehicle driving is improved.
  • the distribution control unit 513 makes the first deceleration braking force applied to the outer front wheel larger than the second deceleration braking force applied to the inner front wheel and the third deceleration braking force applied to the outer rear wheel,
  • a deceleration braking force control command (in other words, a braking force control command) is output so as to be greater than or equal to the fourth deceleration braking force applied to the inside rear wheel.
  • FIG. 6 is a diagram showing one mode of distribution control of the deceleration braking force by the distribution control unit 513, and shows a case where a deceleration request is generated during execution of roll control in the front-wheel drive vehicle shown in FIG. 4 shows distribution control of braking force for deceleration.
  • FIG. 6 shows a state in which the deceleration braking force Fbd is applied to each of the wheels 101, 102, 103, and 104 based on the deceleration request of the vehicle 100 during execution of the roll control shown in FIG. , shows the state before the distribution control of the braking force for deceleration by the distribution control unit 513 is performed.
  • the roll control braking force Fbr is applied to the outer front wheels and the inner rear wheels.
  • a braking force obtained by adding the braking force for roll control Fbr and the braking force for deceleration Fbd is applied to the inside rear wheel.
  • the lower part of FIG. 6 shows the first deceleration braking force Fbd1, the first deceleration braking force Fbd1, and the second The second deceleration braking force Fbd2, the third deceleration braking force Fbd3, and the fourth deceleration braking force Fbd4'' are shown.
  • Distribution control unit 513 does not perform distribution control for right rear wheel 104, which is the inside rear wheel, and applies deceleration braking force Fbd to right rear wheel 104 as it is as fourth deceleration braking force Fbd4.
  • the distribution control unit 513 reduces the distribution amount ⁇ Fbd2, which is the amount obtained by reducing the braking force for deceleration of the front right wheel 102, which is the front wheel on the inside of the turn, and the braking force for deceleration of the rear left wheel 103, which is the rear wheel on the outside of the turn.
  • a distribution control is performed in which a distribution amount ⁇ Fbd3, which is equal to the number of minutes, is added to the braking force for deceleration of the left front wheel 101, which is the front wheel on the outside of turning.
  • the first deceleration braking force Fbd1 becomes larger than the fourth deceleration braking force Fbd4, and the fourth deceleration braking force Fbd4 is greater than the second deceleration braking force Fbd2 and the third deceleration braking force Fbd2. becomes larger than Fbd3.
  • the jack-up force Fjup acting on the front wheels on the outside of the turn increases more than when the braking force for deceleration is evenly distributed to all the wheels. .
  • the jack-down force Fjdw acting on the inner front wheel of the turn increases more than when the braking force for deceleration is evenly allocated to all the wheels. Furthermore, the jack-down force Fjdw acting on the outer rear wheels of the turn is smaller than when the braking force for deceleration is evenly distributed to all the wheels.
  • the increase or decrease in the jack-up force Fjup and the jack-down force Fjdw increases the anti-roll moment acting on the vehicle 100, and suppresses the dive behavior toward the outer front wheels in the turning braking state that decelerates the vehicle 100 during turning.
  • the distribution control unit 513 also performs distribution control for a rear-wheel drive vehicle and an in-wheel motor vehicle to distribute the deceleration braking force reduced from the inside front wheel and the outside rear wheel to the outside front wheel. It is possible to suppress the dive behavior to the front wheel on the outer side of the turn.
  • FIG. 7 is a diagram showing distribution control of braking force for deceleration in a rear-wheel drive vehicle.
  • Roll control unit 511 performs roll control as shown in FIG. 4 in a rear-wheel drive vehicle. Therefore, in the state before distribution shown in the upper part of FIG. Given. Further, the roll control braking force Fbr is not applied to the left rear wheel 103, which is the outer rear wheel, and the right front wheel 102, which is the inner front wheel, but the deceleration braking force Fbd is applied.
  • the distribution control unit 513 reduces the second deceleration braking force Fbd2 of the inner front wheels by the distribution amount ⁇ Fbd2 from the deceleration braking force Fbd,
  • the deceleration braking force Fbd3 is reduced from the deceleration braking force Fbd by the distribution amount ⁇ Fbd3, and the first deceleration braking force Fbd1 of the outer front wheels is increased from the deceleration braking force Fbd by “ ⁇ Fbd2+ ⁇ Fbd3”.
  • the first deceleration braking force Fbd1 becomes larger than the fourth deceleration braking force Fbd4, and the fourth deceleration braking force Fbd4 is equal to the second deceleration braking force Fbd2 and the third deceleration braking force Fbd2. becomes larger than Fbd3. Then, the diving behavior toward the outer front wheels is suppressed by the distribution control of the braking force for deceleration.
  • FIG. 8 is a diagram showing distribution control of braking force for deceleration in an in-wheel motor vehicle.
  • the roll control unit 511 performs roll control as shown in FIG. 5 in the in-wheel motor vehicle. Therefore, in the state before distribution shown in the upper part of FIG.
  • the deceleration braking force Fbd is applied to the left rear wheel 103, which is the outer rear wheel, and the right front wheel 102, which is the inner front wheel, without the roll control braking force Fbr.
  • the distribution control unit 513 reduces the second deceleration braking force Fbd2 of the inside front wheel by the distribution amount ⁇ Fbd2 from the deceleration braking force Fbd, and reduces the third braking force Fbd2 of the outside rear wheel.
  • the deceleration braking force Fbd3 is reduced from the deceleration braking force Fbd by the distribution amount ⁇ Fbd3, and the first deceleration braking force Fbd1 of the outer front wheels is increased from the deceleration braking force Fbd by “ ⁇ Fbd2+ ⁇ Fbd3”.
  • the first deceleration braking force Fbd1 becomes larger than the fourth deceleration braking force Fbd4, and the fourth deceleration braking force Fbd4 is equal to the second deceleration braking force Fbd2 and the third deceleration braking force Fbd2. becomes larger than Fbd3. Then, the diving behavior toward the outer front wheels is suppressed by the distribution control of the braking force for deceleration.
  • distribution control unit 513 determines distribution amounts ⁇ Fbd2 and ⁇ Fbd3, which are amounts of increase/decrease correction of braking force Fbd for deceleration, based on longitudinal acceleration or lateral acceleration of vehicle 100 .
  • FIG. 9 is a functional block diagram showing one mode of setting processing of the allocation amounts ⁇ Fbd2 and ⁇ Fbd3 in the allocation control section 513.
  • the distribution control unit 513 includes functional units including a first distribution amount setting unit 513A, a first multiplication unit 513B, a second distribution amount setting unit 513C, a second multiplication unit 513D, and an addition unit 513E.
  • the first distribution amount setting unit 513A is a functional unit that sets the magnitude of the distribution amount ⁇ Fbd3 that controls the distribution of the braking force for deceleration between the front and rear wheels on the outer side of the turn.
  • the first distribution amount setting unit 513A acquires information on the longitudinal acceleration of the vehicle 100, sets a larger distribution amount ⁇ Fbd3 ( ⁇ Fbd3 ⁇ 0) as the longitudinal acceleration increases, and first multiplies the information on the set distribution amount ⁇ Fbd3. Output to section 513B. That is, the first distribution amount setting unit 513A increases the distribution amount ⁇ Fbd3 when the condition is such that the front-rear acceleration is large and the amount of dive to the front wheels on the outside of the turn is large. The power Fbd3 is greatly reduced, and the first deceleration braking force Fbd1 of the front wheel on the outside of the turn is relatively greatly increased.
  • the second distribution amount setting section 513C is a functional section that sets the magnitude of the distribution amount ⁇ Fbd2 that controls the distribution of the braking force for deceleration between the left and right front wheels.
  • the second distribution amount setting unit 513C acquires information on the lateral acceleration of the vehicle 100, sets a larger distribution amount ⁇ Fbd2 ( ⁇ Fbd2 ⁇ 0) as the lateral acceleration increases, and secondly multiplies the information on the set distribution amount ⁇ Fbd2. Output to section 513D. That is, the second distribution amount setting unit 513C increases the distribution amount ⁇ Fbd2 when the lateral acceleration is large and the amount of dive to the outside front wheel is large, thereby increasing the second deceleration braking force of the inside front wheel. Fbd2 is greatly reduced, and relatively, the first deceleration braking force Fbd1 of the front wheel on the outside of the turn is largely increased.
  • Addition unit 513E acquires information on distribution amount ⁇ Fbd3 ( ⁇ Fbd3 ⁇ 0) output from first distribution amount setting unit 513A and information on distribution amount ⁇ Fbd2 ( ⁇ Fbd2 ⁇ 0) output from second distribution amount setting unit 513C. Then, the added value of the distribution amount ⁇ Fbd3 and the distribution amount ⁇ Fbd2 is set to the increase correction amount of the first deceleration braking force Fbd1 of the outer front wheel.
  • the distribution control unit 513 issues a deceleration braking force control command so that the first deceleration braking force Fbd1 applied to the outer front wheels increases as the longitudinal acceleration of the vehicle 100 and the lateral acceleration of the vehicle 100 increase.
  • the longitudinal acceleration information acquired by the first allocation amount setting unit 513A and the lateral acceleration information acquired by the second allocation amount setting unit 513C are the values detected by the acceleration sensor 420, the operating state of the vehicle 100 (for example, steering angle, brake fluid pressure, drive torque, etc.), estimated values based on vehicle specifications, etc., command values used to set manipulated variables such as drive force, steering angle, brake fluid pressure, etc. in driving support control such as autonomous driving ( In other words, it may be any control target value).
  • the distribution control unit 513 can perform limit processing for limiting the distributed first deceleration braking force Fbd1 so that it does not exceed a predetermined braking force limit value.
  • FIG. 10 is a time chart showing how the deceleration braking forces Fbd1, Fbd2, Fbd3, and Fbd4 are distributed and reset when the distribution control unit 513 performs limit processing.
  • the limit processing if the first deceleration braking force Fbd1 after the increase correction by the distribution amounts ⁇ Fbd3 and ⁇ Fbd2 exceeds a predetermined braking force limit value Fbd_max, the distribution control unit 513 reduces the first deceleration braking force Fbd1 to the braking force.
  • the surplus amount exceeding the limit value Fbd_max is added to the fourth deceleration braking force Fbd4 of the inside rear wheel, and then the first deceleration braking force Fbd1 is reset to the braking force limit value Fbd_max. set.
  • the distribution control unit 513 sets the braking force limit value Fbd_max based on the saturated braking force corresponding to the friction coefficient ⁇ of the road surface on which the vehicle 100 travels.
  • Fbd_max can be made smaller.
  • the jack-up amount of the front wheel on the outside of the turn increases with an increase in the braking force applied to the front wheel on the outside of the turn, but saturates at a predetermined braking force. Therefore, when the jack-up amount of the outer front wheel on the outside of the turn reaches the maximum jack-up amount that can be generated, in other words, the first deceleration braking force Fbd1 is set to the jack-up limit.
  • limit processing can be implemented.
  • the distribution control unit 513 performs distribution control of the braking forces for deceleration Fbd1, Fbd2, Fbd3, and Fbd4, so that a difference in the braking forces for deceleration occurs between the left and right sides of the vehicle 100, and a yaw moment is generated.
  • the distribution control unit 513 reduces the second deceleration braking force Fbd2 of the inner front wheel by the distribution amount ⁇ Fbd2, and adds the reduced amount to the first deceleration braking force Fbd1 of the outer front wheel.
  • the braking force for deceleration becomes larger than the braking force for deceleration applied to the inside of the turn, and a yaw moment is generated in the direction opposite to the turning direction of the vehicle 100 to move the vehicle 100 toward the outside of the turn (FIGS. 6 and 7). , and FIG. 8).
  • the distribution control unit 513 performs distribution control of the braking forces Fbd1, Fbd2, Fbd3, and Fbd4 for deceleration, thereby suppressing the dive behavior toward the outer front wheels, but the turning performance of the vehicle 100 may deteriorate. . Therefore, the steering correction unit 514 outputs a control command for the steering device 630 so that the yaw moment generated by the distribution control of the deceleration braking forces Fbd1, Fbd2, Fbd3, and Fbd4 is offset by the steering control.
  • the steering correction unit 514 obtains the yaw moment generated by the distributed deceleration braking forces Fbd1, Fbd2, Fbd3, and Fbd4, and based on the obtained yaw moment, the command value for the steering angle of the front wheels 101 and 102. , or the steering angle of the front wheels 101 and 102 with respect to the steering angle of the steering wheel 630A, or the steering force by the steering actuator 630B.
  • steering correction unit 514 changes the steering angle command value given to steering device 630 to a deceleration control.
  • the steering angle is corrected in a direction to offset the yaw moment generated by power distribution control, more specifically, in a direction to increase the steering angle, and the greater the yaw moment, the greater the increase in the steering angle.
  • the steering correction unit 514 when the steering device 630 is a steer-by-wire system, the steering correction unit 514 generates the steering angle of the front wheels 101 and 102 determined according to the operation angle of the steering wheel 630A by distribution control of the braking force for deceleration.
  • the direction of canceling the yaw moment more specifically, the steering angle is corrected to be larger than the steering angle corresponding to the operation angle of the steering wheel 630A, and the larger the yaw moment, the greater the increase in the steering angle.
  • the steering correction unit 514 adjusts the steering assist force is corrected more as the yaw moment increases. That is, the steering correction unit 514 assists the driver's steering operation in the additional steering direction, which is the direction in which the yaw moment generated by the distribution control of the braking force for deceleration is offset, by increasing the steering assist force.
  • FIG. 11 is a functional block diagram showing one aspect of the steering correction unit 514.
  • the steering correction unit 514 includes functional units including a first generated moment calculation unit 514A, a second generated moment calculation unit 514B, a subtraction unit 514C, and a correction value calculation unit 514D.
  • the first generated moment calculation unit 514A, the second generated moment calculation unit 514B, and the subtraction unit 514C constitute a yaw moment calculation unit that calculates the yaw moment generated by distribution control of the deceleration braking force.
  • the first generated moment calculation unit 514A obtains information on the second deceleration braking force Fbd2 of the inside front wheel, the fourth deceleration braking force Fbd4 of the inside rear wheel, the moment arm length of the front wheels, and the moment arm length of the rear wheels. Then, the first yaw moment in the turning inside direction generated by the distributed deceleration braking forces Fbd2 and Fbd4 is calculated. In addition, the second generated moment calculation unit 514B calculates the first deceleration braking force Fbd1 of the outer front wheels, the third deceleration braking force Fbd3 of the outer rear wheels, the moment arm length of the front wheels, and the moment arm length of the rear wheels. The information is acquired, and the second yaw moment in the direction toward the turning outer side, which is generated by the deceleration braking forces Fbd1 and Fbd3 after distribution, is calculated.
  • Subtraction unit 514C acquires information on the first yaw moment calculated by first generated moment calculation unit 514A and information on the second yaw moment calculated by second generated moment calculation unit 514B. Then, the subtraction unit 514C subtracts the second yaw moment from the first yaw moment to obtain the yaw moment toward the outside of the turn generated by the distributed deceleration braking forces Fbd1, Fbd2, Fbd3, and Fbd4.
  • Correction value calculation unit 514D acquires the yaw moment information obtained by subtraction unit 514C, the speed information of vehicle 100, the specification information of vehicle 100, and the like. Based on the acquired various information, the correction value calculation unit 514D obtains a steering control correction value for canceling the yaw moment generated by the distributed deceleration braking forces Fbd1, Fbd2, Fbd3, and Fbd4. A signal of the corrected value is output to the steering device 630 .
  • the steering control correction value obtained by the correction value calculation unit 514D is, as described above, the correction value of the command value of the steering angle, the correction value of the steering angle of the front wheels 101 and 102 with respect to the steering angle of the steering wheel 630A, or the steering angle of the steering wheel 630A. It is a correction value of the steering force (steering assist force) by the rudder actuator 630B.
  • Steering correction unit 514 operates when vehicle 100 is running with front wheels 101 and 102 steered to near the maximum steering angle, in other words, when vehicle 100 is running near the minimum turning radius.
  • the steering correction unit 514 cannot increase the steering angle, and therefore cannot offset the yaw moment generated by the distribution of the deceleration braking force by increasing the steering angle. Therefore, when the front wheels 101 and 102 are steered close to the maximum steering angle, that is, when the steering angle exceeds the upper limit value for distribution control, the distribution control unit 513 applies the braking force for deceleration to the outer front wheels. Cancel the execution of distribution control that distributes more. As a result, it is possible to prevent a yaw moment that cannot be offset by steering correction from being generated by distribution control of the braking force for deceleration.
  • the distribution control unit 513 controls when the vehicle speed is lower than a predetermined speed, when the deceleration acceleration (in other words, the longitudinal acceleration) is in a slow deceleration state smaller than the predetermined acceleration, or when the lateral acceleration is smaller than the predetermined lateral acceleration. In such cases, it is possible to cancel the execution of the distribution control for distributing a large amount of the braking force for deceleration to the outer front wheels. Note that the distribution control unit 513 can substantially cancel the distribution control by setting the distribution amount ⁇ Fbd2 and the distribution amount ⁇ Fbd3 to zero.
  • the distribution pattern of the deceleration braking force by the distribution control unit 513 is not limited to the pattern of distributing the deceleration braking force from the inside front wheel and the outside rear wheel to the outside front wheel.
  • FIG. 12 is a diagram showing another aspect of the distribution pattern of the braking force for deceleration by distribution control section 513. In FIG. FIG. 12 shows how the braking force for deceleration is distributed based on the deceleration request when the front-wheel drive vehicle is turning to the right in which roll control similar to that shown in FIG. 3 is performed.
  • the distribution control unit 513 reduces the second deceleration braking force Fbd2 of the right front wheel 102, which is the inside front wheel, by the distribution amount ⁇ FbdA from the equally allocated amount of deceleration braking force Fbd,
  • the first deceleration braking force Fbd1 for the left front wheel 101 is increased from the equally distributed deceleration braking force Fbd by the distribution amount ⁇ FbdA.
  • the distribution control unit 513 reduces the third deceleration braking force Fbd3 of the left rear wheel 103, which is the inside rear wheel of turning, from the equally allocated amount of deceleration braking force Fbd by the distribution amount ⁇ FbdA. is increased by the distribution amount ⁇ FbdA from the deceleration braking force Fbd, which is the equally distributed amount.
  • the distribution control unit 513 distributes the braking force for deceleration from the inside front wheel to the outside front wheel by the distribution amount ⁇ FbdA, thereby increasing the jack-up force Fjup acting on the outside front wheel and acting on the inside front wheel. Increase the jackdown force Fjdw.
  • the distribution control unit 513 distributes the deceleration braking force from the outer rear wheel to the inner rear wheel by the distribution amount ⁇ FbdA, thereby increasing the jackdown force Fjdw acting on the inner rear wheel and To reduce the jackdown force Fjdw acting on the rear wheels.
  • Distribution control unit 513 sets distribution amount ⁇ FbdA according to the lateral acceleration of vehicle 100 .
  • the first deceleration braking force Fbd1 and the fourth deceleration braking force Fbd4 are the same, and the second deceleration braking force Fbd2 and the third deceleration braking force Fbd3 are the same. Therefore, the sum of the first deceleration braking force Fbd1 and the third deceleration braking force Fbd3 applied to the outside of the turn, and the sum of the second deceleration braking force Fbd2 and the fourth deceleration braking force Fbd4 applied to the inside of the turn. will remain the same after allocation. For this reason, in the distribution pattern of FIG. Steering correction becomes unnecessary.
  • FIG. 13 shows that when a deceleration request is generated during the execution of roll control in a state where the front-wheel drive vehicle is turning right, the deceleration braking force is reduced by a predetermined amount of the roll control driving force Fdr. Shows distribution control.
  • the upper part of FIG. 13 shows a state in which the deceleration braking force Fbd is evenly assigned to each wheel 101, 102, 103, 104 without performing the process of reducing the roll control driving force Fdr.
  • the lower part of FIG. 13 shows a case in which the distribution control unit 513 performs processing to equally reduce the roll control driving force Fdr of each of the left and right front wheels 101 and 102, which are the driving wheels. It shows a state in which the deceleration braking forces Fbd1, Fbd2, Fbd3 and Fbd4 for all wheels are evenly reduced by the amount reduced by Fdr.
  • the distribution control unit 513 reduces the roll control driving force Fdr of the left front wheel 101 by the reduction correction amount ⁇ Fdr and reduces the roll control driving force Fdr of the right front wheel 102 by the reduction correction amount ⁇ Fdr.
  • the driving force for control Fdr is reduced by the reduction correction amount ⁇ Fdr.
  • the distribution control unit 513 applies deceleration braking forces Fbd1 and Fbd2 to the wheels 101, 102, 103, and 104 by the distribution amount ⁇ Fbd_d, which is the braking force balanced with the driving force obtained by dividing the reduction correction amount ⁇ Fdr ⁇ 2 into four equal parts. , Fbd3 and Fbd4 are respectively decreased.
  • the first deceleration braking force Fbd1, the second deceleration braking force Fbd2, the third deceleration braking force Fbd3, and the fourth deceleration braking force Fbd4 after distribution are all distributed from the deceleration braking force Fbd to the distribution amount ⁇ Fbd_d is the value obtained by subtracting That is, after distribution, the first deceleration braking force Fbd1, the second deceleration braking force Fbd2, the third deceleration braking force Fbd3, and the fourth deceleration braking force Fbd4 are the same.
  • the roll control braking force Fbr is reduced by the reduction correction amount ⁇ Fdr
  • the first deceleration braking force Fbd1 is the reduction of the roll control braking force Fbr. It is decreased by an amount proportional to 1/2 of the correction amount ⁇ Fdr.
  • the distribution control increases the braking force that substantially acts due to the balance between the driving force and the braking force, and the jack-up force Fjup increases, so that the turning outer front wheel of dive behavior is suppressed.
  • there is no braking force difference between the left and right sides of the vehicle 100 so steering correction by the steering correction unit 514 is unnecessary.
  • the distribution control unit 513 distributes the braking force for deceleration to the front wheels on the outside of the turn, as shown in FIG. Distribution control for uniformly reducing the braking force for deceleration can be selectively used. For example, distribution control unit 513 performs the roll control shown in FIG. When the above conditions are not met, the deceleration braking force is applied to the outer front wheels as shown in FIG. Allocation control can be executed to allocate more.
  • steering correction unit 514 can perform correction control to lower the steering reaction force applied to steering wheel 630A than usual.
  • the driver operates steering wheel 630A in the direction of increasing steering, which is the direction in which the yaw moment generated by distribution control of the braking force for deceleration is offset. is easier, and it is possible to encourage additional rounding.
  • the steering correction unit 514 steers the rear wheels 103, 104 opposite to the direction of the front wheels 101, 102.
  • the vehicle control system 200 can include an electronic control device that controls the driving device 610 , an electronic control device that controls the braking device 620 , and an electronic control device that controls the steering device 630 .
  • the vehicle control device 500 directs control commands such as a roll control braking/driving force command, a deceleration braking force distribution command, and a steering angle correction command to other electronic control devices. to send.

Landscapes

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Abstract

本発明に係る車両制御装置、車両制御方法、及び車両制御システムによれば、その一態様として、車両の車輪に与えるロール制御用駆動力及びロール制御用制動力に基づいたロール制御の実行中に、減速用制動力を、旋回外前輪に与える第1減速用制動力が、旋回内前輪に与える第2減速用制動力及び旋回外後輪に与える第3減速用制動力より大きく、かつ、旋回内後輪に与える第4減速用制動力以上になるように配分する。これにより、車両のロール挙動を抑制し、かつ、旋回外前輪へのダイブ挙動を抑制することができる。

Description

車両制御装置、車両制御方法、及び車両制御システム
 本発明は、車両制御装置、車両制御方法、及び車両制御システムに関する。
 特許文献1の車両の挙動制御装置は、車両に付与する制動力の要求値である車両要求制動力を取得する車両要求制動力取得部と、車両が旋回している状況下で車両要求制動力に従って車両に制動力が付与されているときに、車両の旋回時内側の後輪及び旋回時外側の前輪の少なくとも一方を含む対象車輪に対する制動力の配分比率を調整することによって、車両のローリング運動を制御するロール制御部とを備える。
特開2020-117216号公報
 ところで、車両が旋回するときに、車両の前後加速度を発生させないようにした上で車両の車輪に駆動力及び制動力を与えることで、車両のロール挙動を抑制するアンチロールモーメントを発生させるロール制御を実行すれば、乗員の乗り心地などの改善が見込まれる。
 しかし、ロール制御の実行中に、車両の減速要求に基づく減速用制動力を各車輪に与えると、左右一対の前輪のうち旋回外側となる前輪へのダイブ挙動が発生することで、乗員の動揺が発生し、乗員が着座姿勢を維持することが難しくなる場合があった。
 本発明は、従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両の旋回制動状態において、車両のロール挙動を抑制し、かつ、旋回外側となる前輪へのダイブ挙動を抑制することができる、車両制御装置、車両制御方法、及び車両制御システムを提供することにある。
 本発明によれば、その1つの態様において、車両の車輪に与える駆動力及び制動力に基づいた前記車両のロール制御の実行中に、前記車両の旋回外前輪に与える第1減速用制動力が、前記車両の旋回内前輪に与える第2減速用制動力及び前記車両の旋回外後輪に与える第3減速用制動力より大きく、かつ前記車両の旋回内後輪に与える第4減速用制動力以上になるように制動力制御指令を出力する。
 なお、本願において、旋回外前輪とは、左右一対の前輪のうち、車両の旋回状態で旋回外側となる前輪、換言すれば、旋回中心から遠い方の前輪であり、旋回内前輪とは、一対の前輪のうち、車両の旋回状態で旋回内側となる前輪、換言すれば、旋回中心から近い方の前輪である。
 同様に、本願において、旋回外後輪とは、左右一対の後輪のうち、車両の旋回状態で旋回外側となる後輪、換言すれば、旋回中心から遠い方の後輪であり、旋回内後輪とは、一対の後輪のうち、車両の旋回状態で旋回内側となる後輪、換言すれば、旋回中心から近い方の後輪である。
 本発明によれば、車両の旋回制動状態において、車両のロール挙動を抑制し、かつ、旋回外側となる前輪へのダイブ挙動を抑制することができる。
車両制御システムを示すブロック図である。 前輪に制動力を与えることでジャッキアップ力が働くことを示す図である。 前輪駆動車両の右旋回状態でのロール制御を示す図である。 後輪駆動車両の右旋回状態でのロール制御を示す図である。 インホイールモータ車両の右旋回状態でのロール制御を示す図である。 前輪駆動車両の右旋回状態でのロール制御の実行中における減速用制動力の配分制御を示す図である。 後輪駆動車両の右旋回状態でのロール制御の実行中における減速用制動力の配分制御を示す図である。 インホイールモータ車両の右旋回状態でのロール制御の実行中における減速用制動力の配分制御を示す図である。 減速用制動力の配分量の設定機能を示すブロック図である。 旋回外前輪に与える減速用制動力のリミット処理を示すタイムチャートである。 減速用制動力の配分制御によって発生するヨーモーメントに基づく操舵角指令の補正機能を示すブロック図である。 前輪駆動車両の右旋回状態でのロール制御の実行中における減速用制動力の配分パターンの第2態様を示す図である。 前輪駆動車両の右旋回状態でのロール制御の実行中に減速要求が発生したときにロール制御用駆動力を減らす処理を示す図である。
 以下、本発明に係る車両制御装置、車両制御方法、及び車両制御システムの実施形態を、図面に基づいて説明する。
 図1は、車両100に搭載される車両制御システム200の一態様を示すブロック図である。
 車両制御システム200は、車両100の自動運転などの運転支援を実行するシステムである。
 車両100は、左右一対の前輪101,102及び左右一対の後輪103,104を有する4輪の自動車である。
 車両制御システム200は、外界認識部300、車両運動状態取得部400、車両制御装置500、及び、アクチュエータ部600を備える。
 外界認識部300は、車両100の外界情報を取得、認識するための装置であり、取得、認識した外界情報を出力するとともに、外界情報に基づき自動運転における車速指令、加速度指令などを求めて出力する。
 外界認識部300は、一態様として、ステレオカメラ310、ナビゲーション装置320、無線通信装置330などを備える。
 ステレオカメラ310は、車両100の周囲を撮影して、車両100の周囲の画像情報を取得し、また、三角測量法によって対象物までの距離を測定する。
 ナビゲーション装置320は、GPS(Global Positioning System, Global Positioning Satellite)受信部321及び地図データベース322を有する。
 GPS受信部321は、GPS衛星から信号を受信することにより、車両100の位置の緯度及び経度を測定する。
 地図データベース322は、車両100に搭載された記憶装置内に形成される。
 地図データベース330の地図情報は、道路位置、道路形状、交差点位置などの情報を含む。
 ナビゲーション装置320は、GPS受信部321が測定した車両100の位置の情報に基づき地図データベース330を参照して、車両100が走行している道路を特定し、また、車両100の目的地までの経路を設定する。
 無線通信装置330は、路車間通信、及び/または、車車間通信を実施するための装置である。
 路車間通信は、自車と、走行路に設置された路側機との間での無線通信であり、車車間通信は、自車と他の車両との間での無線通信である。
 無線通信装置330は、路車間通信において、速度、走行位置などの自車に関する情報を路側機に向けて送信し、カーブや交差点などの道路交通情報、他の車両に関する情報などを路側機から受信する。
 また、無線通信装置330は、車車間通信において、自車に関する情報を他の車両に向けて送信し、他の車両から当該車両に関する情報を受信する。
 車両運動状態取得部400は、車両100の運転状態に関する情報を取得する装置である。
 車両運動状態取得部400は、一態様として、車輪速センサ410、加速度センサ420、操舵角センサ430を備える。
 車輪速センサ410は、車両100の車輪101,102,103,104それぞれの回転速度を検出するセンサであり、車輪速センサ410の検出結果は車両100の速度の推定演算に用いられる。
 また、加速度センサ420は、車両100の前後加速度、横加速度、上下加速度などを検出する。
 また、操舵角センサ430は、後述する操舵装置630によって転舵される前輪101,102の操舵角、換言すれば、タイヤの切れ角を検出する。
 アクチュエータ部600は、一態様として、車両100の駆動輪に駆動力を与える駆動部である駆動装置610、車両100の車輪101,102,103,104に制動力を与える制動部である制動装置620、前輪101,102の操舵角を変える操舵装置630を備える。
 駆動装置610は、たとえば、前輪101,102或いは後輪103,104に駆動力を与える、つまり、前輪駆動或いは後輪駆動を実現する、出力トルクの電子制御が可能な内燃機関またはモータを備えて構成される。
 また、駆動装置610は、車輪101,102,103,104にそれぞれ設けられたインホイールモータを備え、各車輪101,102,103,104に与える駆動力を個別に調整可能な駆動装置などであってもよい。
 制動装置620は、たとえば、油圧のエネルギー源を備え、各車輪101,102,103,104のブレーキシリンダに供給する油圧を調整することによって、各車輪101,102,103,104に付与する制動力を個別に調整できる油圧式の制動装置である。
 また、制動装置620は、ブレーキパッドのロータへの押し付けを電動アクチュエータによって行う電動式の制動装置などであってもよい。
 操舵装置630は、たとえば、運転者が操作する操舵操作入力部材としてのステアリングホイール630A、及び、前輪101,102を転舵する転舵力を発生する転舵アクチュエータ630Bを備える。
 なお、操舵装置630は、ステアリングホイール630Aと前輪101,102とが機械的に連結したシステム、或いは、ステアリングホイール630Aと前輪101,102とが機械的に分離したステアバイワイヤシステムのいずれであってもよい。
 車両制御装置500は、取得した情報に基づいて演算した結果を出力するコントロール部としてのマイクロコンピュータ510を備える電子コントロールユニットである。
 マイクロコンピュータ510は、図示を省略したMPU(Microprocessor Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などを有する。
 マイクロコンピュータ510は、外界認識部300及び車両運動状態取得部400から各種の情報を取得し、取得した各種情報に基づきアクチュエータ部600を作動させるための制御指令を演算し、演算した制御指令をアクチュエータ部600に出力する。
 つまり、マイクロコンピュータ510は、外界認識部300及び車両運動状態取得部400から取得した情報に基づき、駆動力、制動力、操舵角(若しくは転舵トルク、操舵アシストトルク)を制御する機能を有する。
 マイクロコンピュータ510は、駆動力、制動力、操舵角の制御によって、車両100の旋回状態におけるロール挙動を抑制し、かつ、旋回中の制動による旋回外前輪へのダイブ挙動を抑制する機能を有する。
 係る機能を実現するため、マイクロコンピュータ510は、ロール制御部511、車速制御部512、配分制御部513、操舵補正部514、及び、制御指令出力部515の各機能部を有する。
 ロール制御部511は、車両100の車輪101,102,103,104に与える駆動力及び制動力を制御することで、車両100が旋回するときの車両100のロール挙動を抑制するロール制御を実行する。
 つまり、ロール制御部511は、車両100の前後加速度の発生を抑制するようにした上で、車輪101,102,103,104に与える駆動力及び制動力を制御することで、車両100が旋回するときに車両100に作用するロールモーメントに対抗するアンチロールモーメントを発生させる。
 係るアンチロールモーメントの発生によって、車両100が旋回するときのロール角の増大が抑制され、車両100の乗員の乗り心地が改善される。
 以下では、ロール制御部511が実行するロール制御を詳細に説明する。
 図2は、車両100の前輪101,102に制動力Fが与えられたときに、前輪101,102にジャッキアップ力Fjupが働くことを示す図である。
 なお、図2の左手が車両100の前方(換言すれば、進行方向)で、前輪101,102のリンク瞬間回転中心は、前輪101,102よりも車両100の後方になる。
 ここで、前輪101,102におけるリンク瞬間回転中心と前輪101,102の接地点とを結んだ線と水平とがなす角度をθとすると、サスペンションの仮想リンクには、制動力Fによって圧縮力F/cosθが加わる。
 そして、制動力Fが与えられた前輪101,102には、圧縮力F/cosθの分力として、車体を持ち上げる方向のジャッキアップ力Fjup(Fjup=F・tanθ)が働く。
 一方、前輪101,102に制動力とは逆方向の駆動力が与えられた場合は、仮想リンクに張力が加わり、係る張力の分力として、車体を押し下げる方向のジャッキダウン力Fjdwが働く。
 また、後輪103,104のリンク瞬間回転中心は、後輪103,104よりも車両100の前方となる。
 このため、後輪103,104に制動力または駆動力を与えられた場合は、前輪101,102の場合とは逆に、制動力を与えた場合に車体を押し下げる方向のジャッキダウン力Fjdwが働き、駆動力を与えた場合に車体を持ち上げる方向のジャッキアップ力Fjupが働くことになる。
 したがって、ロール制御部511は、各車輪101,102,103,104に制動力を与えるか駆動力を与えるかによって、車輪101,102,103,104毎にジャッキアップ力Fjup或いはジャッキダウン力Fjdwを選択的に働かせることができる。
 そこで、ロール制御部511は、車両100の前後加速度を発生させないように各車輪101,102,103,104に制駆動力を与えて、車輪101,102,103,104にジャッキアップ力Fjupまたはジャッキダウン力Fjdwを働かせることで、旋回によるロールモーメントに対抗するアンチロールモーメントを発生させる。
 図3は、ロール制御部511が車輪101,102,103,104毎の制駆動力の制御によって車両100にアンチロールモーメントを働かせる方法の一態様を示す。
 図3の制駆動力の制御パターンが適用される車両100は、左前輪101と右前輪102とが駆動軸を介して接続され、駆動装置610が左右の前輪101,102に駆動力を与える前輪駆動車両である。
 そして、図3の制駆動力の制御パターンは、車両100が右旋回するときに、ロール制御部511が、車両100の車体の右端を左端に比べて低くする方向のアンチロールモーメントを車両100に与えるときの制御パターンである。
 図3の制駆動力の制御パターンでは、ロール制御部511は、駆動輪である左前輪101及び右前輪102にロール制御用駆動力Fdrを与える制御指令を出力する一方、旋回外前輪である左前輪101及び旋回内後輪である右後輪104に、ロール制御用駆動力Fdrと釣り合うロール制御用制動力Fbrを与える制御指令を出力する。
 なお、車両100が左旋回する場合、ロール制御部511は、図3の制駆動力の制御パターンを左右で入れ替えるように、制駆動力の制御指令を出力する。
 つまり、ロール制御部511は、前輪駆動車両においてロール制御を実行する場合、旋回内前輪に第1ロール制御用駆動力を与え、旋回内後輪に第1ロール制御用駆動力と釣り合う第1ロール制御用制動力を与え、旋回外前輪に第2ロール制御用駆動力、及び第2ロール制御用駆動力と釣り合う第2ロール制御用制動力を与える。
 ロール制御部511が、図3のように各車輪101,102,103,104に制駆動力を与えると、旋回内前輪である右前輪102には、ロール制御用駆動力Fdrが与えられることによってジャッキダウン力Fjdw(Fjdw=Fdr・tanθf)が働く。
 一方、旋回外前輪である左前輪101には、ロール制御用駆動力Fdrと、ロール制御用駆動力Fdrに釣り合うロール制御用制動力Fbrとが与えられ、ロール制御用制動力Fbrとロール制御用駆動力Fdrとが相殺されることから、ジャッキダウン力Fjdw及びジャッキアップ力Fjupの双方が働かない。
 また、旋回内後輪である右後輪104には、ロール制御用制動力Fbrが与えられるために、ジャッキダウン力Fjdw(Fjdw=Fbr・tanθr)が働く。
 一方、旋回外後輪である左後輪103には、ロール制御用制動力Fbr及びロール制御用駆動力Fdrがいずれも与えられないため、ジャッキダウン力Fjdw及びジャッキアップ力Fjupの双方が働かない。
 つまり、図3に示した制駆動状態では、旋回の外側となる左前輪101及び左後輪103には、ジャッキダウン力Fjdw及びジャッキアップ力Fjupの双方が働かない。
 しかし、旋回の内側となる右前輪102にはジャッキダウン力Fjdwが働き、同じく旋回の内側となる右後輪104にもジャッキダウン力Fjdwが働く。
 この結果、車両100の車体の右端を左端に比べて低くする方向に作用するロールモーメント、つまり、車両100の右旋回によって旋回内側となる車両100の右側を浮かす方向のロールモーメントに対抗するアンチロールモーメントが、車両100に与えられることになる。
 これにより、車両100が右旋回するときに、ロール角の増大、換言すれば、ロール挙動が抑制され、車両100の乗員の乗り心地などが改善される。
 また、ロール制御部511は、左前輪101にロール制御用駆動力Fdrとロール制御用制動力Fbrとを与え、右前輪102にロール制御用駆動力Fdrを与え、右後輪104にロール制御用制動力Fbrを与えるから、車両100の左右それぞれで、ロール制御用駆動力Fdrとロール制御用制動力Fbrとが釣り合う。
 したがって、ロール制御部511は、車両100に前後加速度を発生させることなく、車両100の旋回に伴うロール挙動を抑制できる。
 ここで、ロール制御部511は、車両旋回によって生じるロールモーメントまたはロール角が大きいときほど、ロール制御用駆動力Fdr及びロール制御用制動力Fbrを大きくして、より大きなアンチロールモーメントを発生させる。
 ロール制御部511は、たとえば、横加速度、横加加速度、ロール角、ロール角の時間変化率などに基づき、ロール制御用駆動力Fdr及びロール制御用制動力Fbrを設定することができる。
 図4は、左後輪103と右後輪104とが駆動軸を介して接続され、駆動装置610が左右の後輪103,104に駆動力を与える後輪駆動車両が右旋回するときに、ロール制御部511が車両100にアンチロールモーメントを与える方法の一態様を示す。
 図4の制駆動力の制御パターンでは、ロール制御部511は、駆動輪である左後輪103及び右後輪104にロール制御用駆動力Fdrを与える制御指令を出力する。
 また、ロール制御部511は、旋回外前輪である左前輪101及び旋回内後輪である右後輪104に、ロール制御用駆動力Fdrと釣り合うロール制御用制動力Fbrを与える制御指令を出力する。
 なお、後輪駆動の車両100が左旋回する場合、ロール制御部511は、図4の制駆動力の制御パターンを左右で入れ替えるように、制駆動力の制御指令を出力する。
 つまり、ロール制御部511は、後輪駆動車両においてロール制御を実行する場合、旋回内後輪に第1ロール制御用駆動力、及び第1ロール制御用駆動力と釣り合う第1ロール制御用制動力を与え、旋回外前輪に第2ロール制御用制動力を与え、旋回外後輪に、第2ロール制御用制動力と釣り合う第2ロール制御用駆動力を与える。
 係るロール制御によって、車両100の旋回外側の前後車輪にジャッキアップ力Fjupが働き、車両100の旋回によって作用するロールモーメントに対抗するアンチロールモーメントが、車両100に与えられることになる。
 図5は、各車輪101,102,103,104に設けたインホイールモータによって構成される駆動装置610を備えた車両100が右旋回するときに、ロール制御部511が車両100にアンチロールモーメントを与える方法の一態様を示す。
 図5の制駆動力の制御パターンでは、ロール制御部511は、旋回内前輪である右前輪102及び旋回外後輪である左後輪103に、ロール制御用駆動力Fdrを与える制御指令を出力する一方、旋回外前輪である左前輪101及び旋回内後輪である右後輪104に、ロール制御用駆動力Fdrと釣り合うロール制御用制動力Fbrを与える制御指令を出力する。
 なお、車両100が左旋回する場合、ロール制御部511は、図5の制駆動力の制御パターンを左右で入れ替えるように、制駆動力の制御指令を出力する。
 つまり、ロール制御部511は、全輪にインホイールモータを備えた車両100においてロール制御を実行する場合、旋回内前輪に第1ロール制御用駆動力を与え、旋回内後輪に前記第1ロール制御用駆動力と釣り合う第1ロール制御用制動力を与え、旋回外前輪に第2ロール制御用制動力を与え、旋回外後輪に前記第2ロール制御用制動力と釣り合う第2ロール制御用駆動力を与える。
 係るロール制御によって、車両100の旋回外側の前後車輪にジャッキアップ力Fjupが働き、また、車両100の旋回内側の前後車輪にジャッキダウン力Fjdwが働くことで、車両100の旋回によって作用するロールモーメントに対抗するアンチロールモーメントが、車両100に与えられる。
 ところで、上記のロール制御の実行中に、減速要求に基づき各車輪101,102,103,104に減速用制動力が与えられると、旋回外前輪へのダイブ挙動が発生することで、乗員が動揺し、乗員が着座姿勢を維持し難くなるおそれがある。
 つまり、ロール制御の実行中に減速要求に基づく制動が実施されると、ロール制御の実効性が損なわれる可能性がある。
 そこで、配分制御部513は、ロール制御の実行中に車両100の減速要求に基づく制動力である減速用制動力を車輪101,102,103,104に与える場合、減速用制動力を旋回外前輪に多めに配分する配分制御を実施することで、旋回外前輪に働くジャッキアップ力Fjupを増加させ、旋回外前輪へのダイブ挙動を抑制する。
 これにより、車両100が旋回するときに、ロール制御部511によってロール挙動が抑えられ、また、配分制御部513によって旋回外前輪へのダイブ挙動が抑えられるので、乗員の動揺が低減し、乗員が着座姿勢を維持し易くなり、また、車両運転の操作性が向上する。
 詳細には、配分制御部513は、旋回外前輪に与える第1減速用制動力が、旋回内前輪に与える第2減速用制動力及び旋回外後輪に与える第3減速用制動力より大きく、かつ旋回内後輪に与える第4減速用制動力以上になるように、減速用制動力の制御指令(換言すれば、制動力制御指令)を出力する。
 図6は、配分制御部513による減速用制動力の配分制御の一態様を示す図であって、図3に示した前輪駆動車両におけるロール制御の実行中に、減速要求が発生した場合での減速用制動力の配分制御を示す。
 図6の上段は、図3に示したロール制御の実行中に、車両100の減速要求に基づいて車輪101,102,103,104それぞれに減速用制動力Fbdが与えられた状態、換言すれば、配分制御部513による減速用制動力の配分制御が実施される前の状態を示す。
 図3に示したロール制御では、旋回外前輪と旋回内後輪とにロール制御用制動力Fbrが与えられるため、係るロール制御の実行中に車両100の減速要求が発生すると、旋回外前輪及び旋回内後輪には、ロール制御用制動力Fbrと減速用制動力Fbdとを加算した制動力が与えられることになる。
 一方、図6の下段は、配分制御部513による減速用制動力の配分制御を実施した状態で、配分後に、各車輪101,102,103,104に与えられる第1減速用制動力Fbd1,第2減速用制動力Fbd2,第3減速用制動力Fbd3,第4減速用制動力Fbd4”を示す。
 配分制御部513は、旋回内後輪である右後輪104については配分制御を行なわず、減速用制動力Fbdをそのまま右後輪104に与える第4減速用制動力Fbd4とする。
 また、配分制御部513は、旋回内前輪である右前輪102に与える第2減速用制動力Fbd2を、減速用制動力Fbdから配分量ΔFbd2だけ減算した制動力とする(第2減速用制動力Fbd2=Fbd-ΔFbd2)。
 同様に、配分制御部513は、旋回外後輪である左後輪103に与える第3減速用制動力Fbd3を、減速用制動力Fbdから配分量ΔFbd3だけ減算した制動力とする(第3減速用制動力Fbd3=Fbd-ΔFbd3)。
 そして、配分制御部513は、旋回外前輪である左前輪101に与える第1減速用制動力Fbd1を、減速用制動力Fbdに配分量ΔFbd2及び配分量ΔFbd3を加算した制動力とする(第1減速用制動力Fbd1=Fbd+ΔFbd2+ΔFbd3)。
 つまり、配分制御部513は、旋回内前輪である右前輪102の減速用制動力を減らした分である配分量ΔFbd2と、旋回外後輪である左後輪103の減速用制動力を減らした分である配分量ΔFbd3とを、旋回外前輪である左前輪101の減速用制動力に付加する配分制御を実施する。
 係る配分制御の結果、第1減速用制動力Fbd1は第4減速用制動力Fbd4より大きくなり、かつ、第4減速用制動力Fbd4は、第2減速用制動力Fbd2及び第3減速用制動力Fbd3より大きくなる。
 上記のようにして、旋回外前輪に減速用制動力が多めに配分されると、旋回外前輪に働くジャッキアップ力Fjupは、減速用制動力を全車輪に均等に割り付けた場合よりも増加する。
 また、旋回内前輪に働くジャッキダウン力Fjdwは、減速用制動力を全車輪均等に割り付けた場合よりも増加する。
 さらに、旋回外後輪に働くジャッキダウン力Fjdwは、減速用制動力を全車輪に均等に割り付けた場合よりも減少する。
 係るジャッキアップ力Fjup、ジャッキダウン力Fjdwの増減によって、車両100に働くアンチロールモーメントが増加し、車両100を旋回中に減速させる旋回制動状態における旋回外前輪へのダイブ挙動が抑制される。
 配分制御部513は、後輪駆動車両やインホイールモータ車両についても、旋回内前輪及び旋回外後輪から減らした分の減速用制動力を旋回外前輪に配分する配分制御を実施することで、旋回外前輪へのダイブ挙動を抑制することができる。
 図7は、後輪駆動車両における減速用制動力の配分制御を示す図である。
 ロール制御部511は、後輪駆動車両において、図4に示したようにロール制御を実施する。
 したがって、図7の上段に示す配分前の状態では、ロール制御用制動力Fbrと減速用制動力Fbdとの加算が旋回外前輪である左前輪101及び旋回内後輪である右後輪104に与えられる。
 また、旋回外後輪である左後輪103及び旋回内前輪である右前輪102には、ロール制御用制動力Fbrが与えられず、減速用制動力Fbdが与えられる。
 ここで、図7の下段に示すように、配分制御部513は、旋回内前輪の第2減速用制動力Fbd2を、減速用制動力Fbdから配分量ΔFbd2だけ減らし、旋回外後輪の第3減速用制動力Fbd3を、減速用制動力Fbdから配分量ΔFbd3だけ減らし、旋回外前輪の第1減速用制動力Fbd1を、減速用制動力Fbdから“ΔFbd2+ΔFbd3”の分だけ増加させる。
 係る配分制御においても、第1減速用制動力Fbd1は第4減速用制動力Fbd4より大きくなり、かつ、第4減速用制動力Fbd4は、第2減速用制動力Fbd2及び第3減速用制動力Fbd3より大きくなる。
 そして、上記の減速用制動力の配分制御によって、旋回外前輪へのダイブ挙動が抑制される。
 図8は、インホイールモータ車両における減速用制動力の配分制御を示す図である。
 ロール制御部511は、インホイールモータ車両において、図5に示したようにロール制御を実施する。
 したがって、図8の上段に示す配分前の状態では、ロール制御用制動力Fbrと減速用制動力Fbdとの加算が旋回外前輪である左前輪101及び旋回内後輪である右後輪104に与えられ、旋回外後輪である左後輪103及び旋回内前輪である右前輪102には、ロール制御用制動力Fbrが与えられずに、減速用制動力Fbdが与えられる。
 ここで、図8の下段に示すように、配分制御部513は、旋回内前輪の第2減速用制動力Fbd2を、減速用制動力Fbdから配分量ΔFbd2だけ減らし、旋回外後輪の第3減速用制動力Fbd3を、減速用制動力Fbdから配分量ΔFbd3だけ減らし、旋回外前輪の第1減速用制動力Fbd1を、減速用制動力Fbdから“ΔFbd2+ΔFbd3”の分だけ増加させる。
 係る配分制御においても、第1減速用制動力Fbd1は第4減速用制動力Fbd4より大きくなり、かつ、第4減速用制動力Fbd4は、第2減速用制動力Fbd2及び第3減速用制動力Fbd3より大きくなる。
 そして、上記の減速用制動力の配分制御によって、旋回外前輪へのダイブ挙動が抑制される。
 以下では、配分制御部513が、旋回外前輪に減速用制動力を多めに配分するときに、減速用制動力Fbdの増減補正に用いる配分量ΔFbd2,ΔFbd3の設定処理を詳述する。
 旋回制動状態における旋回外前輪へのダイブ量は、車両100の前後加速度、横加速度と相関がある。
 そこで、配分制御部513は、減速用制動力Fbdの増減補正量である配分量ΔFbd2,ΔFbd3を、車両100の前後加速度または横加速度に基づき決定する。
 図9は、配分制御部513における配分量ΔFbd2,ΔFbd3の設定処理の一態様を示す機能ブロック図である。
 配分制御部513は、第1配分量設定部513A、第1乗算部513B、第2配分量設定部513C、第2乗算部513D、及び、加算部513Eの各機能部を備える。
 第1配分量設定部513Aは、旋回外側の前後の車輪間における減速用制動力の配分を制御する配分量ΔFbd3の大きさを設定する機能部である。
 第1配分量設定部513Aは、車両100の前後加速度の情報を取得し、前後加速度が大きいときほど配分量ΔFbd3(ΔFbd3≧0)を大きく設定し、設定した配分量ΔFbd3の情報を第1乗算部513Bに出力する。
 つまり、第1配分量設定部513Aは、前後加速度が大きく旋回外前輪へのダイブ量が大きくなる条件であるときに、配分量ΔFbd3を大きくすることで、旋回外後輪の第3減速用制動力Fbd3をより大きく減らし、相対的に、旋回外前輪の第1減速用制動力Fbd1をより大きく増やす。
 第1乗算部513Bは、第1配分量設定部513Aが設定した配分量ΔFbd3に“-1”を乗算することで、配分量ΔFbd3を、旋回外後輪の第3減速用制動力Fbd3の減少補正分とする。
 そして、配分制御部513は、旋回外後輪に与える第3減速用制動力Fbd3を、均等割り付け量である減速用制動力Fbdと、減少補正分としての配分量ΔFbd3とから、“Fbd3=Fbd-ΔFbd3”に定める。
 第2配分量設定部513Cは、左右前輪の間における減速用制動力の配分を制御する配分量ΔFbd2の大きさを設定する機能部である。
 第2配分量設定部513Cは、車両100の横加速度の情報を取得し、横加速度が大きいときほど配分量ΔFbd2(ΔFbd2≧0)を大きく設定し、設定した配分量ΔFbd2の情報を第2乗算部513Dに出力する。
 つまり、第2配分量設定部513Cは、横加速度が大きく旋回外前輪へのダイブ量が大きくなる条件であるときに、配分量ΔFbd2を大きくすることで、旋回内前輪の第2減速用制動力Fbd2をより大きく減らし、相対的に、旋回外前輪の第1減速用制動力Fbd1をより大きく増やす。
 第2乗算部513Dは、第2配分量設定部513Cが設定した配分量ΔFbd2に“-1”を乗算することで、配分量ΔFbd2を、旋回内前輪の第2減速用制動力Fbd2の減少補正分とする。
 そして、配分制御部513は、旋回内前輪に与える第2減速用制動力Fbd2を、均等割り付け量である減速用制動力Fbdと、減少補正分としての配分量ΔFbd2とから、Fbd2=Fbd-ΔFbd2)に定める。
 加算部513Eは、第1配分量設定部513Aが出力する配分量ΔFbd3(ΔFbd3≧0)の情報と、第2配分量設定部513Cが出力する配分量ΔFbd2(ΔFbd2≧0)の情報とを取得し、配分量ΔFbd3と配分量ΔFbd2との加算値を、旋回外前輪の第1減速用制動力Fbd1の増加補正分に設定する。
 そして、配分制御部513は、旋回外前輪に与える第1減速用制動力Fbd1を、均等割り付け量である減速用制動力Fbdと、配分量ΔFbd3と配分量ΔFbd2との加算値とから、“Fbd1=Fbd+(ΔFbd2+ΔFbd3)”に定める。
 つまり、配分制御部513は、車両100の前後加速度及び車両100の横加速度が大きくなるにしたがって、旋回外前輪に与える第1減速用制動力Fbd1が大きくなるように、減速用制動力の制御指令を出力する。
 なお、第1配分量設定部513Aが取得する前後加速度の情報、及び、第2配分量設定部513Cが取得する横加速度の情報は、加速度センサ420による検出値、車両100の運転状態(たとえば、操舵角、制動液圧、駆動トルクなど)や車両諸元などに基づく推定値、自動運転などの運転支援制御において駆動力、操舵角、ブレーキ液圧などの操作量の設定に用いられる指令値(換言すれば、制御目標値)のいずれであってもよい。
 また、配分制御部513は、配分後の第1減速用制動力Fbd1が所定の制動力リミット値を超えないように制限するリミット処理を実施することができる。
 図10は、配分制御部513がリミット処理を実施するときの減速用制動力Fbd1,Fbd2,Fbd3,Fbd4の配分、再設定の様子を示すタイムチャートである。
 配分制御部513は、前記リミット処理において、配分量ΔFbd3,ΔFbd2による増大補正後の第1減速用制動力Fbd1が所定の制動力リミット値Fbd_maxを超える場合、第1減速用制動力Fbd1が制動力リミット値Fbd_maxを超えた分である余剰分を、旋回内後輪の第4減速用制動力Fbd4に上乗せする配分を実施した上で、第1減速用制動力Fbd1を制動力リミット値Fbd_maxに再設定する。
 ここで、配分制御部513は、制動力リミット値Fbd_maxを、車両100が走行する路面の摩擦係数μに応じた飽和制動力に基づき設定する、つまり、路面摩擦係数μが小さいほど制動力リミット値Fbd_maxを小さくすることができる。
 また、旋回外前輪のジャッキアップ量は、旋回外前輪に与える制動力の増加に応じて増えるが、所定の制動力で飽和する。
 そこで、配分制御部513は、旋回外前輪のジャッキアップ量が、発生可能な最大ジャッキアップ量である限界量に達したとき、換言すれば、第1減速用制動力Fbd1が、ジャッキアップの限界量に基づく制動力リミット値Fbd_maxを超えたときに、リミット処理を実施することができる。
 ところで、配分制御部513が、減速用制動力Fbd1,Fbd2,Fbd3,Fbd4の配分制御を実施することで、車両100の左右で減速用制動力に差が生じ、ヨーモーメントが発生する。
 配分制御部513は、旋回内前輪の第2減速用制動力Fbd2を配分量ΔFbd2だけ減らし、減らした分を旋回外前輪の第1減速用制動力Fbd1に付加するから、旋回外側に与えられる減速用制動力が、旋回内側に与えられる減速用制動力よりも大きくなり、車両100の旋回方向とは逆向きの車両100を旋回外側に向かわせる方向のヨーモーメントが発生する(図6、図7、及び図8参照)。
 したがって、配分制御部513が減速用制動力Fbd1,Fbd2,Fbd3,Fbd4の配分制御を実施することで、旋回外前輪へのダイブ挙動を抑制できるものの、車両100の旋回性能が低下するおそれがある。
 そこで、操舵補正部514は、減速用制動力Fbd1,Fbd2,Fbd3,Fbd4の配分制御に伴って発生するヨーモーメントを操舵制御によって相殺するように、操舵装置630の制御指令を出力する。
 詳細には、操舵補正部514は、配分後の減速用制動力Fbd1,Fbd2,Fbd3,Fbd4によって発生するヨーモーメントを求め、求めたヨーモーメントに基づいて、前輪101,102の操舵角の指令値、またはステアリングホイール630Aの操作角に対する前輪101,102の操舵角、または転舵アクチュエータ630Bによる転舵力を補正する。
 たとえば、車両100の自動運転状態で、操舵装置630が操舵角指令値に基づき転舵アクチュエータ630Bを作動させる場合、操舵補正部514は、操舵装置630に与える操舵角の指令値を、減速用制動力の配分制御によって発生するヨーモーメントを相殺する方向、詳細には、操舵角を増加させる方向に補正し、かつ、操舵角の増加代をヨーモーメントが大きいときほど大きくする。
 また、操舵装置630がステアバイワイヤシステムである場合、操舵補正部514は、ステアリングホイール630Aの操作角に応じて決定される前輪101,102の操舵角を、減速用制動力の配分制御によって発生するヨーモーメントを相殺する方向、詳細には、ステアリングホイール630Aの操作角に応じた操舵角よりも大きくなるように補正し、かつ、操舵角の増加代をヨーモーメントが大きいときほど大きくする。
 また、操舵装置630が、運転者によるステアリングホイール630Aの操作を、転舵アクチュエータ630Bが発生する転舵力(換言すれば、操舵アシスト力)によってアシストする場合、操舵補正部514は、操舵アシスト力をヨーモーメントが大きいときほどより大きく補正する。
 つまり、操舵補正部514は、減速用制動力の配分制御によって発生するヨーモーメントを相殺する方向である切り増し方向への運転者による操舵操作を、操舵アシスト力の増大補正によって補助する。
 図11は、操舵補正部514の一態様を示す機能ブロック図である。
 操舵補正部514は、第1発生モーメント演算部514A、第2発生モーメント演算部514B、減算部514C、補正値演算部514Dの各機能部を備える。
 なお、第1発生モーメント演算部514A、第2発生モーメント演算部514B、減算部514Cは、減速用制動力の配分制御によって発生するヨーモーメントを算出するヨーモーメント算出部を構成する。
 第1発生モーメント演算部514Aは、旋回内前輪の第2減速用制動力Fbd2、旋回内後輪の第4減速用制動力Fbd4、前輪のモーメントアーム長、後輪のモーメントアーム長の各情報を取得し、配分後の減速用制動力Fbd2,Fbd4によって発生する、旋回内側に向かう方向の第1ヨーモーメントを算出する。
 また、第2発生モーメント演算部514Bは、旋回外前輪の第1減速用制動力Fbd1、旋回外後輪の第3減速用制動力Fbd3、前輪のモーメントアーム長、後輪のモーメントアーム長の各情報を取得し、配分後の減速用制動力Fbd1,Fbd3によって発生する、旋回外側に向かう方向の第2ヨーモーメントを算出する。
 減算部514Cは、第1発生モーメント演算部514Aが算出した第1ヨーモーメントの情報と、第2発生モーメント演算部514Bが算出した第2ヨーモーメントの情報とを取得する。
 そして、減算部514Cは、第1ヨーモーメントから第2ヨーモーメントを減算して、配分後の減速用制動力Fbd1,Fbd2,Fbd3,Fbd4によって発生する、旋回外側に向かう方向のヨーモーメントを求める。
 補正値演算部514Dは、減算部514Cが求めたヨーモーメントの情報、車両100の速度の情報、車両100の諸元情報などを取得する。
 そして、補正値演算部514Dは、取得した各種情報に基づいて、配分後の減速用制動力Fbd1,Fbd2,Fbd3,Fbd4によって発生するヨーモーメントを相殺するための操舵制御の補正値を求め、求めた補正値の信号を操舵装置630に出力する。
 補正値演算部514Dが求める操舵制御の補正値とは、前述したように、操舵角の指令値の補正値、またはステアリングホイール630Aの操作角に対する前輪101,102の操舵角の補正値、または転舵アクチュエータ630Bによる転舵力(操舵アシスト力)の補正値などである。
 なお、操舵補正部514は、前輪101,102が最大操舵角付近まで操舵された状態で車両100が走行しているとき、換言すれば、車両100が最小回転半径付近で走行しているとき、操舵補正部514は、操舵角を増大させることができず、よって、減速用制動力の配分によって発生するヨーモーメントを、操舵角の増大によって相殺することができなくなる。
 そこで、配分制御部513は、前輪101,102が最大操舵角付近まで操舵されている場合、つまり、操舵角が配分制御用の上限値を超えている場合、減速用制動力を旋回外前輪に多めに配分する配分制御の実施をキャンセルする。
 これにより、操舵補正によって相殺することができないヨーモーメントが、減速用制動力の配分制御によって発生することを未然に防ぐことができる。
 また、配分制御部513は、車速が所定速度よりも低いとき、または減速加速度(換言すれば、前後加速度)が所定加速度よりも小さい緩減速状態のとき、または横加速度が所定横加速度より小さいときなどにおいて、減速用制動力を旋回外前輪に多めに配分する配分制御の実施をキャンセルすることができる。
 なお、配分制御部513は、配分量ΔFbd2及び配分量ΔFbd3を零に設定することで、配分制御を実質的にキャンセルすることができる。
 また、配分制御部513による減速用制動力の配分パターンは、旋回内前輪及び旋回外後輪から旋回外前輪に減速用制動力を配分するパターンに限定されない。
 図12は、配分制御部513による減速用制動力の配分パターンの別の態様を示す図である。
 図12は、図3と同様なロール制御が実行される前輪駆動車両の右旋回状態であるときに、減速要求に基づく減速用制動力を配分する様子を示す。
 ここで、配分制御部513は、旋回内前輪である右前輪102の第2減速用制動力Fbd2を、均等割り付け量である減速用制動力Fbdから配分量ΔFbdAだけ減らす一方、旋回外前輪である左前輪101の第1減速用制動力Fbd1を、均等割り付け量である減速用制動力Fbdから配分量ΔFbdAだけ増やす。
 また、配分制御部513は、旋回内後輪である左後輪103の第3減速用制動力Fbd3を、均等割り付け量である減速用制動力Fbdから配分量ΔFbdAだけ減らす一方、旋回内後輪である右後輪104の第4減速用制動力Fbd4を、均等割り付け量である減速用制動力Fbdから配分量ΔFbdAだけ増やす。
 つまり、配分制御部513は、旋回内前輪から旋回外前輪に配分量ΔFbdAだけ減速用制動力を配分することで、旋回外前輪に働くジャッキアップ力Fjupを増加させ、かつ、旋回内前輪に働くジャッキダウン力Fjdwを増加させる。
 また、配分制御部513は、旋回外後輪から旋回内後輪に配分量ΔFbdAだけ減速用制動力を配分することで、旋回内後輪に働くジャッキダウン力Fjdwを増加させ、かつ、旋回外後輪に働くジャッキダウン力Fjdwを減少させる。
 係るジャッキアップ力Fjup及びジャッキダウン力Fjdwの増減によってアンチロールモーメントが増加し、また、旋回外前輪に働くジャッキアップ力Fjupが増加するので、旋回外前輪へのダイブ挙動が抑制される。
 なお、配分制御部513は、配分量ΔFbdAを、車両100の横加速度に応じて設定する。
 ここで、図12の配分パターンでは、第1減速用制動力Fbd1と第4減速用制動力Fbd4が同じ、かつ、第2減速用制動力Fbd2と第3減速用制動力Fbd3が同じになる。
 したがって、旋回外側に与えられる第1減速用制動力Fbd1と第3減速用制動力Fbd3との総和と、旋回内側に与えられる第2減速用制動力Fbd2と第4減速用制動力Fbd4との総和とが、配分後も同じになる。
 このため、図12の配分パターンでは、減速用制動力の配分制御によって左右輪で減速用制動力に差が生じることがなく、減速用制動力によってヨーモーメントが発生しないので、操舵補正部514による操舵補正は不要となる。
 ところで、マイクロコンピュータ510が、ロール制御の実行中における減速要求に対し、ロール制御用駆動力Fdrを減らす制御を実施すれば、減速要求を満たすために各車輪101,102,103,104に与える減速用制動力を低減でき、車両100における消費エネルギーを節約できる。
 図13は、前輪駆動車両が右旋回する状態でのロール制御の実行中に減速要求が発生したときに、ロール制御用駆動力Fdrを所定量減少させた分だけ減速用制動力を低減する配分制御を示す。
 図13の上段は、ロール制御用駆動力Fdrを減らす処理を実施せずに、各車輪101,102,103,104に減速用制動力Fbdを均等に割り付けた状態を示す。
 一方、図13の下段は、配分制御部513が、駆動輪である左右の前輪101,102それぞれのロール制御用駆動力Fdrを同等に減らす処理を実施した場合であって、ロール制御用駆動力Fdrを減らした分だけ、全輪の減速用制動力Fbd1,Fbd2,Fbd3,Fbd4を均等に減少させる配分を実施した状態を示す。
 つまり、配分制御部513は、ロール制御用駆動力Fdrの減少補正分をΔFdrとしたときに、左前輪101のロール制御用駆動力Fdrを減少補正分ΔFdrだけ減らし、かつ、右前輪102のロール制御用駆動力Fdrを減少補正分ΔFdrだけ減らす。
 そして、配分制御部513は、減少補正分ΔFdr×2を4等分した駆動力に釣り合う制動力である配分量ΔFbd_dだけ、各車輪101,102,103,104に与える減速用制動力Fbd1,Fbd2,Fbd3,Fbd4をそれぞれ減少させる配分処理を実施する。
 これにより、配分後の第1減速用制動力Fbd1,第2減速用制動力Fbd2,第3減速用制動力Fbd3,第4減速用制動力Fbd4の全ては、減速用制動力Fbdから配分量ΔFbd_dを減算した値となる。つまり、配分後の第1減速用制動力Fbd1、第2減速用制動力Fbd2、第3減速用制動力Fbd3、第4減速用制動力Fbd4は同じになる。
 ここで、旋回外前輪である左前輪101においては、ロール制御用制動力Fbrが減少補正分ΔFdrだけ減少されるのに対し、第1減速用制動力Fbd1は、ロール制御用制動力Fbrの減少補正分ΔFdrの1/2に釣り合う分だけ減少される。
 このため、旋回外前輪である左前輪101においては、配分制御によって、駆動力と制動力とのバランスによって実質的に働く制動力が増し、ジャッキアップ力Fjupが増加することで、旋回外前輪へのダイブ挙動が抑制される。
 なお、図13の配分パターンでは、車両100の左右で制動力差が生じないので、操舵補正部514による操舵補正は不要である。
 上記実施形態で説明した各技術的思想は、矛盾が生じない限りにおいて、適宜組み合わせて使用することができる。
 また、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
 配分制御部513は、図6などに示した、減速用制動力を旋回外前輪に多めに配分する配分制御と、図13に示した、ロール制御用駆動力Fdrを減らした分だけ全輪の減速用制動力を一律に減らす配分制御とを使い分けることができる。
 たとえば、配分制御部513は、旋回外前輪へのダイブ挙動が比較的小さくなる条件(たとえば、横加速度が小、かつ、前後加速度が小)が成立するときに、図13に示した、ロール制御用駆動力Fdrを減らした分だけ全輪の減速用制動力を一律に減らす配分制御を実行し、前記条件が成立しないときに、図6などに示した、減速用制動力を旋回外前輪に多めに配分する配分制御を実行することができる。
 また、操舵補正部514は、操舵装置630がステアバイワイヤシステムである場合、ステアリングホイール630Aに与える操舵反力を通常よりも低下させる補正制御を実施することができる。
 ステアリングホイール630Aに与える操舵反力が低減されると、運転者が、ステアリングホイール630Aを、減速用制動力の配分制御によって発生するヨーモーメントを相殺する方向である切り増し方向に向けて操作することが容易となり、切り増しを促すことができる。
 また、操舵装置630が、車両100の後輪103,104を操舵する後輪操舵装置を備える場合、操舵補正部514は、前輪101,102の向きとは逆に後輪103,104を操舵するための後輪操舵角の制御指令を出力することで、旋回内側に向かうヨーモーメントを発生させ、減速用制動力の配分制御によって発生するヨーモーメントを相殺することができる。
 また、車両制御システム200は、車両制御装置500とともに、駆動装置610を制御する電子制御装置、制動装置620を制御する電子制御装置、操舵装置630を制御する電子制御装置を備えることができる。
 そして、係る車両制御システムの場合、車両制御装置500は、ロール制御用の制駆動力の指令、減速用制動力の配分指令、操舵角の補正指令などの制御指令を他の電子制御装置に向けて送信する。
 100…車両、200…車両制御システム、300…外界認識部、400…車両運動状態取得部、500…車両制御装置(コントロールユニット)、510…マイクロコンピュータ(コントロール部)、600…アクチュエータ部、610…駆動装置、620…制動装置、630…操舵装置

Claims (13)

  1.  入力した情報に基づいて演算した結果を出力するコントロール部を備える車両制御装置であって、
     前記コントロール部は、
     車両の車輪に与える駆動力及び制動力に基づいた前記車両のロール制御の実行中に、
     前記車両の旋回外前輪に与える第1減速用制動力が、前記車両の旋回内前輪に与える第2減速用制動力及び前記車両の旋回外後輪に与える第3減速用制動力より大きく、かつ前記車両の旋回内後輪に与える第4減速用制動力以上になるように制動力制御指令を出力する、
     車両制御装置。
  2.  請求項1に記載の車両制御装置であって、
     前記コントロール部は、
     前記第1減速用制動力が前記第4減速用制動力より大きくなるように前記制動力制御指令を出力する、
     車両制御装置。
  3.  請求項2に記載の車両制御装置であって、
     前記コントロール部は、
     前記第4減速用制動力が、前記第2減速用制動力及び前記第3減速用制動力より大きくなるように前記制動力制御指令を出力する、
     車両制御装置。
  4.  請求項3に記載の車両制御装置であって、
     前記コントロール部は、
     前記第1減速用制動力、前記第2減速用制動力、前記第3減速用制動力、及び前記第4減速用制動力によって発生するヨーモーメントを求め、
     前記ヨーモーメントに基づいて、前記車輪の操舵角の指令値、または操舵操作入力部材の操作角に対する前記車輪の操舵角、または前記車輪を転舵する転舵アクチュエータによる転舵力を補正する、
     車両制御装置。
  5.  請求項3に記載の車両制御装置であって、
     前記コントロール部は、
     前記車両の前後加速度及び前記車両の横加速度が大きくなるにしたがって、前記第1減速用制動力が大きくなるように前記制動力制御指令を出力する、
     車両制御装置。
  6.  請求項5に記載の車両制御装置であって、
     前記コントロール部は、
     前記第1減速用制動力が、前記車両が走行する走行路の路面摩擦係数または前記車両の車体を持ち上げるジャッキアップの限界量に基づいて設定された制動力リミット値を超えて設定される場合、
     前記第1減速用制動力を前記制動力リミット値に再設定し、前記制動力リミット値を超えて設定された前記第1減速用制動力の余剰分を前記第4減速用制動力へ配分して前記制動力制御指令を出力する、
     車両制御装置。
  7.  請求項1に記載の車両制御装置であって、
     前記コントロール部は、
     前記第1減速用制動力と前記第4減速用制動力が同じ、かつ、前記第2減速用制動力と前記第3減速用制動力が同じになるように前記制動力制御指令を出力する、
     車両制御装置。
  8.  請求項1に記載の車両制御装置であって、
     前記コントロール部は、
     前記ロール制御における前記駆動力を所定量減少させる場合は、
     前記第1減速用制動力、前記第2減速用制動力、前記第3減速用制動力、及び前記第4減速用制動力が同じになるように前記制動力制御指令を出力する、
     車両制御装置。
  9.  請求項1に記載の車両制御装置であって、
     前記ロール制御は、
     前記旋回内前輪に第1ロール制御用駆動力を与え、
     前記旋回内後輪に前記第1ロール制御用駆動力と釣り合う第1ロール制御用制動力を与え、
     前記旋回外前輪に第2ロール制御用駆動力、及び前記第2ロール制御用駆動力と釣り合う第2ロール制御用制動力を与える、
     車両制御装置。
  10.  請求項1に記載の車両制御装置であって、
     前記ロール制御は、
     前記旋回内後輪に第1ロール制御用駆動力、及び前記第1ロール制御用駆動力と釣り合う第1ロール制御用制動力を与え、
     前記旋回外前輪に第2ロール制御用制動力を与え、
     前記旋回外後輪に前記第2ロール制御用制動力と釣り合う第2ロール制御用駆動力を与える、
     車両制御装置。
  11.  請求項1に記載の車両制御装置であって、
     前記ロール制御は、
     前記旋回内前輪に第1ロール制御用駆動力を与え、
     前記旋回内後輪に前記第1ロール制御用駆動力と釣り合う第1ロール制御用制動力を与え、
     前記旋回外前輪に第2ロール制御用制動力を与え、
     前記旋回外後輪に前記第2ロール制御用制動力と釣り合う第2ロール制御用駆動力を与える、
     車両制御装置。
  12.  車両に搭載されたコントロールユニットが実行する車両制御方法であって、
     前記コントロールユニットは、
     前記車両の車輪に与える駆動力及び制動力に基づいた前記車両のロール制御の実行中に、
     前記車両の旋回外前輪に与える第1減速用制動力が、前記車両の旋回内前輪に与える第2減速用制動力及び前記車両の旋回外後輪に与える第3減速用制動力より大きく、かつ前記車両の旋回内後輪に与える第4減速用制動力以上になるように制動力制御指令を出力する、
     車両制御方法。
  13.  車両の車輪に駆動力を与える駆動部と、
     前記車輪に制動力を与える制動部と、
     前記駆動部及び制動部へ制御指令を出力するコントロール部であって、
     前記車輪に与える駆動力及び制動力に基づいた前記車両のロール制御の実行中に、
     前記車両の旋回外前輪に与える第1減速用制動力が、前記車両の旋回内前輪に与える第2減速用制動力及び前記車両の旋回外後輪に与える第3減速用制動力より大きく、かつ前記車両の旋回内後輪に与える第4減速用制動力以上になるように制動力制御指令を前記制動部に出力する、
     前記コントロール部と、
     を備える車両制御システム。
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