JP6521495B1 - Vehicle behavior control device - Google Patents
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Abstract
【課題】様々な路面状態において、強い制御介入感や違和感をドライバに与えずに、ステアリング操作に対する車両挙動の応答性やリニア感を向上できると共に、車両姿勢を安定させて安心感を向上することができる、車両の挙動制御装置を提供する。【解決手段】車両の挙動制御装置は、操舵角センサ8と、車輪速センサ10と、車両の横加速度を取得し、車速変動に基づき悪路判定を行い、横加速度に基づき車両の横ジャークを求め、横ジャークに基づき、車両のヨーレートとは逆回りのヨーモーメントを車両に付与すべき目標ヨーモーメントとして設定する目標ヨーモーメント設定部22と、目標ヨーモーメントを車両に付与するようにブレーキ装置を制御するブレーキ制御システム18と、悪路判定の結果に基づき設定された時定数に基づき横加速度の高周波成分を減衰させるローパスフィルタ24とを備える。【選択図】図2An object of the present invention is to improve responsiveness and linear feeling of a vehicle behavior to steering operation without giving a strong feeling of control intervention or discomfort to various drivers under various road conditions, and to improve the sense of security by stabilizing the vehicle posture. Provide a vehicle behavior control device capable of A behavior control device of a vehicle acquires a lateral acceleration of a vehicle, a steering angle sensor 8, a wheel speed sensor 10, determines a rough road based on a change in vehicle speed, and performs lateral jerk of the vehicle based on the lateral acceleration. The target yaw moment setting unit 22 sets a yaw moment reverse to the yaw rate of the vehicle as the target yaw moment to be applied to the vehicle based on the lateral jerk, and the brake system is configured to apply the target yaw moment to the vehicle. The brake control system 18 to control and the low pass filter 24 which attenuates the high frequency component of a lateral acceleration based on the time constant set based on the result of bad road determination. [Selected figure] Figure 2
Description
本発明は、車両の挙動制御装置に係わり、特に、左右の車輪に異なる制動力を付与可能な制動手段を備えた車両の挙動制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle behavior control device, and more particularly to a vehicle behavior control device provided with braking means capable of applying different braking forces to left and right wheels.
従来、スリップ等により車両の挙動が不安定になった場合に安全方向に車両の挙動を制御するもの(横滑り防止装置等)が知られている。具体的には、車両のコーナリング時等に、車両にアンダーステアやオーバーステアの挙動が生じたことを検出し、それらを抑制するように車輪に適切な減速度を付与するようにしたものが知られている。 2. Description of the Related Art In the past, there have been known devices for controlling the behavior of a vehicle in a safe direction (such as a skid prevention device) when the behavior of the vehicle becomes unstable due to a slip or the like. Specifically, there is known one that detects occurrence of understeer or oversteer behavior in the vehicle at the time of cornering of the vehicle, etc., and applies appropriate deceleration to the wheels so as to suppress them. ing.
また、上述したような車両の挙動が不安定になるような走行状態における安全性向上のための制御とは異なり、日常運転領域から稼動するハンドル操作に連係した加減速を自動的に行い、限界運転領域で横滑りを低減させるようにした車両の運動制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Also, unlike the control for improving the safety in the running state where the behavior of the vehicle becomes unstable as described above, acceleration and deceleration linked to the steering wheel operation from the daily driving range are automatically performed, and the limit There is known a motion control device for a vehicle that reduces skidding in a driving range (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来の横滑り防止装置は、車両の挙動が不安定になる程の顕著なアンダーステアやオーバーステアが車両に生じた場合に、車両の姿勢を強制的に制御する。したがって、アンダーステアやオーバーステアが強くなる前の状況では制御が作動せず、また、制御作動時には強い制御介入感をドライバに与えることになる。 However, the conventional anti-slip device forcibly controls the attitude of the vehicle when the vehicle has a significant understeer or oversteer such that the behavior of the vehicle becomes unstable. Therefore, the control does not operate in a situation before understeer or oversteer becomes strong, and also gives the driver a strong sense of control intervention at the time of control operation.
また、特許文献1に記載された従来の運動制御装置では、ドライバの操舵の切戻し操作に応じて、車両を加速する向きに駆動力を加える制御が行われるが、ドライバは車両の減速よりも加速を感知し易い傾向にあるので、制御作動時にドライバに違和感を与えてしまう。
Further, in the conventional motion control device described in
また、従来の運動制御装置では、例えば砂利道等の悪路走行時に車両のヨーレートや車速等の検出値が大きく振動して制御介入閾値を容易に超えてしまい、制御の介入頻度や介入量が過剰となり、ドライバに違和感を与える可能性がある。 Further, in the conventional motion control device, for example, when traveling on a rough road such as a gravel road, detected values such as the yaw rate and the vehicle speed of the vehicle vibrate greatly and easily exceed the control intervention threshold, and the control intervention frequency and intervention amount This may be excessive, giving the driver a sense of discomfort.
本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、様々な路面状態に関わらず、制御の介入頻度や介入量等の制御特性を適切な範囲に維持することにより、強い制御介入感や違和感をドライバに与えることなく、ステアリング操作に対する車両挙動の応答性やリニア感を向上できると共に、車両姿勢を安定させて安心感を向上することができる、車両の挙動制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the problems of the prior art described above, and by maintaining control characteristics such as control intervention frequency and intervention amount within an appropriate range regardless of various road surface conditions. A vehicle behavior control device that can improve responsiveness and linear feeling of the vehicle behavior to the steering operation without giving a strong sense of control intervention or discomfort to the driver, and can improve the sense of security by stabilizing the vehicle posture. Intended to provide.
上記の目的を達成するために、本発明の車両の挙動制御装置は、左右の車輪に異なる制動力を付与可能な制動手段を備えた車両の挙動制御装置であって、ドライバにより操作されるステアリングホイールと、ステアリングホイールの操作に対応する操舵角を検出する操舵角検出手段と、車輪速を検出する車輪速検出手段と、車両の横加速度を取得する横加速度取得手段と、車輪速の変動に基づき車両が走行している路面の悪路判定を行う悪路判定手段と、操舵角検出手段により検出された操舵角に基づき、ステアリングホイールの切り戻し操作が判定されたとき、車両に付与すべき目標ヨーモーメントを設定する目標ヨーモーメント設定手段であって、横加速度に基づき車両の横ジャークを求め、横ジャークに基づき、車両のヨーレートとは逆回りのヨーモーメントを目標ヨーモーメントとして設定する、目標ヨーモーメント設定手段と、目標ヨーモーメントを車両に付与するように制動手段を制御する制御手段と、目標ヨーモーメントの設定に用いられる横加速度の高周波成分又は横ジャークの高周波成分を減衰させるローパスフィルタと、を備え、ローパスフィルタの時定数は、悪路判定手段により悪路判定された場合には悪路判定手段により悪路判定されなかった場合よりも大きく設定される。
このように構成された本発明においては、目標ヨーモーメント設定手段は、車両の横加速度に基づき車両の横ジャークを求め、横ジャークに基づき、車両のヨーレートとは逆回りのヨーモーメントを目標ヨーモーメントとして設定するので、ドライバのステアリング操作の速さに対応する横ジャークに基づく大きさのヨーモーメントを車両の旋回を抑える方向に付与することができ、ステアリング操作時に素早く車両挙動を安定化させることができる。これにより、ステアリング操作に対する車両挙動の応答性やリニア感を向上できると共に、車両姿勢を安定させて安心感を向上することができる。また、悪路判定の結果に基づき設定された時定数のローパスフィルタが、目標ヨーモーメントの設定に用いられる横加速度の高周波成分又は横ジャークの高周波成分を減衰させるので、砂利道等の悪路走行時には、その悪路レベルに対応する時定数のローパスフィルタにより横加速度や横ジャークの高周波成分を減衰させることで横ジャークの振動を抑制することができ、悪路走行時に目標ヨーモーメントが設定される頻度やその大きさが過剰になることを防止できる。
これにより、様々な路面状態に応じて、制御の介入頻度や介入量等の制御特性を適切な範囲に維持することができ、様々な路面状況の下でも強い制御介入感や違和感をドライバに与えることなく、ステアリング操作に対する車両挙動の応答性やリニア感を向上できると共に、車両姿勢を安定させて安心感を向上することができる。
In order to achieve the above object, the vehicle behavior control device of the present invention is a vehicle behavior control device provided with braking means capable of applying different braking forces to left and right wheels, and a steering operated by a driver a wheel, a steering angle detecting means for detecting a steering angle corresponding to the operation of the steering wheel, a vehicle wheel speed detecting means for detecting a vehicle wheel speed, and lateral acceleration acquisition means for acquiring a lateral acceleration of the vehicle, vehicle wheel speed When the steering wheel turning back operation is determined based on the bad road judging means for judging the bad road of the road surface where the vehicle is traveling based on the fluctuation of the vehicle and the steering angle detected by the steering angle detecting means , A target yaw moment setting means for setting a target yaw moment to be applied, which determines a lateral jerk of the vehicle based on the lateral acceleration, and based on the lateral jerk, a yaw rate of the vehicle Target yaw moment setting means for setting the yaw moment around as the target yaw moment, control means for controlling the braking means to apply the target yaw moment to the vehicle, and high frequency of lateral acceleration used for setting the target yaw moment A low pass filter for attenuating the high frequency component of the component or the horizontal jerk, and the time constant of the low pass filter is not determined as a bad road by the bad road determining means when determined as a bad road by the bad road determining means. Is also set large .
In the present invention thus configured, the target yaw moment setting means determines the lateral jerk of the vehicle based on the lateral acceleration of the vehicle, and based on the lateral jerk, determines the yaw moment around the vehicle's yaw rate as the target yaw moment. As a result, a yaw moment of a magnitude based on a lateral jerk corresponding to the speed of the driver's steering operation can be applied in the direction to suppress turning of the vehicle, and vehicle behavior can be stabilized quickly at the time of steering operation. it can. Thus, the responsiveness and linear feeling of the vehicle behavior to the steering operation can be improved, and the vehicle attitude can be stabilized to improve the sense of security. In addition, a low-pass filter with a time constant set based on the result of bad road judgment attenuates the high frequency component of the lateral acceleration or the high frequency component of the lateral jerk used for setting the target yaw moment. Sometimes, by damping the high frequency components of the lateral acceleration and the lateral jerk with the low-pass filter of the time constant corresponding to the rough road level, the vibration of the lateral jerk can be suppressed and the target yaw moment is set when traveling on the rough road It can prevent the frequency and the size from becoming excessive.
As a result, control characteristics such as control intervention frequency and intervention amount can be maintained in an appropriate range according to various road surface conditions, giving the driver a strong sense of control intervention or discomfort even under various road conditions. As a result, it is possible to improve the responsiveness and linear feeling of the vehicle behavior to the steering operation and to stabilize the vehicle posture and improve the sense of security.
また、本発明において、好ましくは、時定数は、悪路判定手段により判定された悪路レベルが高いほど大きい値に設定される。
このように構成された本発明においては、悪路レベルが高いほど、ローパスフィルタによる横加速度や横ジャークの高周波成分の遮断周波数が低くなり、横ジャークの振動を強く抑制することができるので、目標ヨーモーメントが設定される頻度やその大きさを悪路のレベルに応じて適切に調整することができ、様々な路面状態に応じて、制御の介入頻度や介入量等の制御特性を適切な範囲に維持することができる。
Also, in the present invention, preferably, the time constant is set to a larger value as the rough road level determined by the rough road determination means is higher.
In the present invention configured as above, the higher the rough road level, the lower the cutoff frequency of the high-frequency component of the lateral acceleration or the lateral jerk by the low pass filter, and the vibration of the lateral jerk can be strongly suppressed. The frequency at which the yaw moment is set and its size can be appropriately adjusted according to the level of the rough road, and the control characteristics such as the control intervention frequency and the intervention amount can be appropriately set according to various road surface conditions Can be maintained.
また、本発明において、好ましくは、目標ヨーモーメント設定手段は、横ジャークが大きいほど、目標ヨーモーメントを大きく設定する。
このように構成された本発明においては、目標ヨーモーメント設定手段は、ドライバが素早くステアリングの切り戻し操作を行ったことにより横ジャークが増大すると、目標ヨーモーメントをより大きく設定する。したがって、ステアリング操作が速いほど、旋回を抑える方向のヨーモーメントをより強く車両に付与することができ、ドライバのステアリング操作に応じて素早く車両挙動を安定化させることができる。
In the present invention, preferably, the target yaw moment setting means sets the target yaw moment larger as the lateral jerk becomes larger.
In the present invention thus configured, the target yaw moment setting means sets the target yaw moment to a larger value when the lateral jerk increases as the driver quickly performs the steering switchback operation. Therefore, the faster the steering operation is, the stronger the yaw moment in the direction of suppressing turning can be applied to the vehicle, and the vehicle behavior can be quickly stabilized according to the steering operation of the driver.
また、本発明において、好ましくは、目標ヨーモーメント設定手段は、操舵角が減少している場合に、目標ヨーモーメントを設定する。
このように構成された本発明においては、目標ヨーモーメント設定手段は、ステアリングホイールの切り戻し操作中である場合に、旋回を抑える方向の目標ヨーモーメントを設定するので、車両の挙動が不安定になる前の状況において、ドライバのステアリング操作に応じて素早く車両挙動を安定化させることができる。
他の観点では、上記の目的を達成するために、本発明の車両の挙動制御装置は、左右の車輪に異なる制動力を付与可能な制動手段を備えた車両の挙動制御装置であって、ドライバにより操作されるステアリングホイールと、ステアリングホイールの操作に対応する操舵角を検出する操舵角検出手段と、車輪速を検出する車輪速検出手段と、車両の横加速度を取得する横加速度取得手段と、車輪速検出手段により検出された車輪速から車輪加速度を設定し、この車輪加速度が所定期間内において所定の閾値を跨いだ回数に基づき、車両が走行している路面の悪路判定を行う悪路判定手段と、操舵角検出手段により検出された操舵角に基づき、ステアリングホイールの切り戻し操作が判定されたとき、車両に付与すべき目標ヨーモーメントを設定する目標ヨーモーメント設定手段であって、横加速度に基づき車両の横ジャークを求め、横ジャークに基づき、車両のヨーレートとは逆回りのヨーモーメントを目標ヨーモーメントとして設定する、目標ヨーモーメント設定手段と、目標ヨーモーメントを車両に付与するように制動手段を制御する制御手段と、目標ヨーモーメントの設定に用いられる横加速度の高周波成分又は横ジャークの高周波成分を減衰させるローパスフィルタと、を備え、ローパスフィルタの時定数は、悪路判定手段により悪路判定された場合には悪路判定手段により悪路判定されなかった場合よりも大きく設定される。
In the present invention, preferably, the target yaw moment setting means sets the target yaw moment when the steering angle is decreasing.
In the present invention thus configured, the target yaw moment setting means sets the target yaw moment in the direction to suppress turning when the steering wheel is being turned back, so the behavior of the vehicle becomes unstable. In the situation before, it is possible to quickly stabilize the vehicle behavior according to the driver's steering operation.
In another aspect, in order to achieve the above object, the vehicle behavior control device of the present invention is a vehicle behavior control device provided with braking means capable of applying different braking forces to left and right wheels, Steering wheel operated by the steering wheel, steering angle detection means for detecting a steering angle corresponding to operation of the steering wheel, wheel speed detection means for detecting a wheel speed, and lateral acceleration acquisition means for acquiring a lateral acceleration of the vehicle; A rough road where the wheel acceleration is set from the wheel speed detected by the wheel speed detecting means, and the road acceleration on which the vehicle is traveling is determined based on the number of times the wheel acceleration crosses a predetermined threshold within a predetermined period. Set the target yaw moment to be applied to the vehicle when the steering wheel turning back operation is determined based on the determination means and the steering angle detected by the steering angle detection means Target yaw moment setting means for determining a lateral jerk of the vehicle based on the lateral acceleration, and setting a yaw moment reverse to the yaw rate of the vehicle as a target yaw moment based on the lateral jerk A control means for controlling the braking means to apply the target yaw moment to the vehicle, and a low pass filter for attenuating the high frequency component of the lateral acceleration or the high frequency component of the lateral jerk used for setting the target yaw moment; The time constant of the filter is set larger when the bad road determination means determines the bad road than when the bad road determination means does not determine the bad road.
本発明による車両の挙動制御装置によれば、様々な路面状態に関わらず、制御の介入頻度や介入量等の制御特性を適切な範囲に維持することにより、強い制御介入感や違和感をドライバに与えることなく、ステアリング操作に対する車両挙動の応答性やリニア感を向上できると共に、車両姿勢を安定させて安心感を向上することができる。 According to the vehicle behavior control device according to the present invention, a strong control intervention feeling or a sense of discomfort is provided to the driver by maintaining the control characteristics such as the control intervention frequency and the intervention amount in an appropriate range regardless of various road surface conditions. While being able to improve the responsiveness and linear feeling of the vehicle behavior to the steering operation without giving it, it is possible to stabilize the vehicle posture and improve the sense of security.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による車両の挙動制御装置を説明する。 Hereinafter, a behavior control device for a vehicle according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
まず、図1により、本発明の実施形態による車両の挙動制御装置を搭載した車両について説明する。図1は、本発明の実施形態による車両の挙動制御装置を搭載した車両の全体構成を示すブロック図である。 First, a vehicle equipped with the behavior control device for a vehicle according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a vehicle equipped with a vehicle behavior control device according to an embodiment of the present invention.
図1において、符号1は、本実施形態による車両の挙動制御装置を搭載した車両を示す。車両1の車体前部には、駆動輪2(図1の例では左右の前輪)を駆動する駆動制御システム4が搭載されている。駆動制御システム4としては、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃エンジンや、モータを用いることができる。詳細は後述するが、駆動制御システム4の少なくとも一部は、本発明における駆動手段として機能する。
In FIG. 1, the code |
また、車両1は、ステアリングホイール6に連結されたステアリングコラム(図示せず)の回転角度(操舵角)を検出する操舵角センサ8、車輪速を検出する車輪速センサ10、ヨーレートを検出するヨーレートセンサ12を備えている。これらの各センサは、それぞれの検出値をPCM14(Power-train Control Module)に出力する。
The
また、車両1は、各車輪に設けられたブレーキ装置16のホイールシリンダやブレーキキャリパにブレーキ液圧を供給するブレーキ制御システム18を備えている。ブレーキ制御システム18は、PCM14から入力されたヨーモーメント指令値に基づき、各車輪のホイールシリンダやブレーキキャリパのそれぞれに独立して供給する液圧を算出し、それらの液圧に応じてポンプを制御する。詳細は後述するが、ブレーキ制御システム18の少なくとも一部は、本発明における制動手段及び制御手段として機能する。
In addition, the
次に、図2により、本発明の実施形態による車両の挙動制御装置の電気的構成を説明する。図2は、本発明の実施形態による車両の挙動制御装置の電気的構成を示すブロック図である。
PCM14は、上述したセンサの検出信号の他、駆動制御システム4の運転状態を検出する各種センサが出力した検出信号に基づいて、駆動制御システム4の各部(例えば、スロットルバルブ、ターボ過給機、可変バルブ機構、点火装置、燃料噴射弁、EGR装置、インバータ等)に対する制御を行うべく、制御信号を出力する。
Next, the electrical configuration of the vehicle behavior control device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the vehicle behavior control device according to the embodiment of the present invention.
The
PCM14は、操舵角の変化に関連して車両1に付加すべき付加減速度を設定する付加減速度設定部20と、操舵角の変化に関連して車両1に付与すべき目標ヨーモーメントを設定するヨーモーメント設定部22と、ローパスフィルタ24とを有する。
これらのPCM14の各構成要素は、CPU、当該CPU上で解釈実行される各種のプログラム(OSなどの基本制御プログラムや、OS上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む)、及びプログラムや各種のデータを記憶するためのROMやRAMの如き内部メモリを備えるコンピュータにより構成される。
詳細は後述するが、PCM14は本発明における車両の挙動制御装置に相当し、横加速度取得手段、悪路判定手段及び目標ヨーモーメント設定手段として機能する。
The
Each component of the
Although the details will be described later, the
次に、図3〜図6により、車両の挙動制御装置が実行する処理について説明する。
図3は、本発明の実施形態による車両の挙動制御装置が実行する挙動制御処理のフローチャートであり、図4は、本発明の実施形態による車両の挙動制御装置が付加減速度を設定する付加減速度設定処理のフローチャートであり、図5は、操舵速度と付加減速度との関係を示したマップであり、図6は、本発明の実施形態による車両の挙動制御装置が目標ヨーモーメントを設定する目標ヨーモーメント設定処理のフローチャートである。図5に示したマップは予め作成されメモリ等に記憶されている。
Next, the process which the behavior control apparatus of a vehicle performs is demonstrated using FIGS. 3-6.
FIG. 3 is a flow chart of behavior control processing executed by the vehicle behavior control apparatus according to the embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an addition reduction for setting the additional deceleration by the vehicle behavior control apparatus according to the embodiment of the present invention FIG. 5 is a flow chart of the speed setting process, and FIG. 5 is a map showing the relationship between the steering speed and the addition deceleration degree. FIG. 6 is a diagram showing that the vehicle behavior control device according to the embodiment of the present invention It is a flowchart of target yaw moment setting processing. The map shown in FIG. 5 is prepared in advance and stored in a memory or the like.
図3の挙動制御処理は、車両1のイグニッションがオンにされ、車両の挙動制御装置に電源が投入された場合に起動され、所定周期(例えば50ms)で繰り返し実行される。
挙動制御処理が開始されると、図3に示すように、ステップS1において、PCM14は車両1の各種情報を取得する。具体的には、PCM14は、操舵角センサ8が検出した操舵角、車輪速センサ10が検出した車輪速、ヨーレートセンサ12が検出したヨーレート等を含む、上述した各種センサが出力した検出信号を取得する。
The behavior control process of FIG. 3 is started when the ignition of the
When the behavior control process is started, as shown in FIG. 3, the
次に、ステップS2において、PCM14の付加減速度設定部20は付加減速度設定処理を実行し、車両1に付加すべき付加減速度を設定する。
続いて、ステップS3において、PCM14のヨーモーメント設定部22は目標ヨーモーメント設定処理を実行し、車両1に付与すべき目標ヨーモーメントを設定する。
Next, in
Subsequently, in step S3, the yaw
次に、ステップS4において、駆動制御システム4は、ステップS2において設定された付加減速度を車両1に付加するようにアクチュエータ(エンジンの燃料噴射装置、点火装置、吸排気系や、モータ等)を制御する。具体的には、駆動制御システム4は、設定された付加減速度を車両1に付加するように、エンジンやモータの出力トルクを減少させる。
また、ステップS4において、ブレーキ制御システム18は、ステップS3において設定された目標ヨーモーメントを車両1に付与するようにアクチュエータ(ポンプ等)を制御する。例えば、ブレーキ制御システム18は、ヨーモーメント指令値とポンプの回転数との関係を規定したマップを予め記憶しており、このマップを参照することにより、ステップS3の目標ヨーモーメント設定処理において設定されたヨーモーメント指令値に対応する回転数でポンプを作動させると共に、各車輪のブレーキ装置16への液圧供給ラインに設けられたバルブユニットを個々に制御し、各車輪の制動力を調整する。
ステップS4の後、PCM14は、挙動制御処理を終了する。
Next, in step S4, the
Further, in step S4, the
After step S4, the
次に、図4により、付加減速度設定処理について説明する。
図4に示すように、付加減速度設定処理が開始されると、ステップS11において、付加減速度設定部20は、図3の挙動制御処理のステップS1において取得した操舵角に基づき操舵速度を算出する。
Next, the additional deceleration setting process will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 4, when the additional deceleration setting process is started, in step S11, the additional
次に、ステップS12において、付加減速度設定部20は、ステアリングホイール6の切り込み操作中(即ち操舵角が増大中)且つ操舵速度が所定の閾値S1以上であるか否かを判定する。
その結果、切り込み操作中且つ操舵速度が閾値S1以上である場合、ステップS13に進み、付加減速度設定部20は、操舵速度に基づき付加減速度を設定する。この付加減速度は、ドライバの意図した車両挙動を正確に実現するために、ステアリング操作に応じて車両1に付加すべき減速度である。
Next, in step S12, additional
As a result, when the operation in and steering speed cut is the threshold value S 1 or more, the process proceeds to step S13, additional
具体的には、付加減速度設定部20は、図5のマップに示した操舵速度と付加減速度との関係に基づき、ステップS11において算出した操舵速度に対応する付加減速度を設定する。
図5における横軸は操舵速度を示し、縦軸は付加減速度を示す。図5に示すように、操舵速度が閾値S1未満である場合、対応する付加減速度は0である。即ち、操舵速度が閾値S1未満である場合、PCM14は、ステアリング操作に基づき車両1に減速度を付加するための制御(具体的にはエンジンやモータの出力トルクの低減)を行わない。
一方、操舵速度が閾値S1以上である場合には、操舵速度が増大するに従って、この操舵速度に対応する付加減速度は、所定の上限値Dmaxに漸近する。即ち、操舵速度が増大するほど付加減速度は増大し、且つ、その増大量の増加割合は小さくなる。この上限値Dmaxは、ステアリング操作に応じて車両1に減速度を付加しても、制御介入があったとドライバが感じない程度の減速度に設定される(例えば0.5m/s2≒0.05G)。
さらに、操舵速度が閾値S1よりも大きい閾値S2以上の場合には、付加減速度は上限値Dmaxに維持される。
ステップS13の後、付加減速度設定部20は付加減速度設定処理を終了し、メインルーチンに戻る。
Specifically, the additional
The horizontal axis in FIG. 5 indicates the steering speed, and the vertical axis indicates the additional deceleration. As shown in FIG. 5, when the steering speed is less than the threshold value S 1, the additional deceleration corresponding zero. That is, when the steering speed is less than the threshold value S 1, PCM 14 does not perform the control for adding the deceleration of the
On the other hand, when the steering speed is equal to or higher than the threshold value S 1 , the additional deceleration corresponding to the steering speed gradually approaches the predetermined upper limit value D max as the steering speed increases. That is, the additional deceleration increases as the steering speed increases, and the rate of increase in the amount of increase decreases. The upper limit value D max is set to such a degree that the driver does not feel that there is control intervention even if the
Further, when the steering speed is high threshold S 2 or more than the threshold S 1, the additional deceleration is maintained at the upper limit value D max.
After step S13, the additional
また、ステップS12においてステアリングホイール6の切り込み操作中ではない(即ち操舵角が一定又は減少中)か、操舵速度が閾値S1未満である場合、付加減速度設定部20は付加減速度設定処理を終了し、メインルーチンに戻る。
Also, not in turning operation of the steering wheel 6 in step S12 (i.e. in constant or decreasing steering angle) or, if the steering speed is less than the threshold value S 1, the additional
駆動制御システム4は、上述した付加減速度設定処理において操舵角の増大速度に基づき設定した付加減速度を実現するように、図3の挙動制御処理のステップS4においてエンジンやモータの出力トルクを減少させる。このように、ステアリングホイール6の切り込み操作が行われた場合に、その操舵速度に基づきエンジンやモータの出力トルクを減少させることにより前輪2の垂直荷重を増大させ、ドライバによる切り込み操作に対して良好な応答性で車両1の挙動を制御することができる。
The
次に、図6により、目標ヨーモーメント設定処理について説明する。
図6に示すように、目標ヨーモーメント設定処理が開始されると、ステップS21において、ヨーモーメント設定部22は、図3の挙動制御処理のステップS1において取得した車輪速の変動に基づき車両1が走行している路面の悪路判定を行う。
具体的には、ヨーモーメント設定部22は、車輪速を時間微分することにより車輪加速度を算出し、この車輪加速度が直前の一定時間(例えば500msec)において所定の閾値を超える方向にその閾値を跨いだ回数(閾値未満から閾値より大きい値に変動した回数)を取得する。そして、その回数に応じて悪路レベルを判定する。悪路レベルは、最も低いレベル(例:平滑路面)から最も高いレベル(例:大きい凹凸が連続している路面)まで4段階に分けられ、車輪加速度が閾値を跨いだ回数が多いほど悪路レベルが高くなる。
Next, the target yaw moment setting process will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 6, when the target yaw moment setting process is started, in step S21, the yaw
Specifically, the yaw
次に、ステップS22において、ヨーモーメント設定部22は、ステップS21の悪路判定の結果に基づき、ローパスフィルタ24の時定数を設定する。例えば、各悪路レベルに応じた時定数が予めメモリ等に記憶されており、ヨーモーメント設定部22は、ステップS21において判定された悪路レベルに対応する時定数をメモリから取得する。この時定数は、悪路レベルが高いほど大きい(即ち、悪路レベルが高いほどローパスフィルタ24による遮断周波数が低い)。
Next, in step S22, the yaw
次に、ステップS23において、ヨーモーメント設定部22は、図3の挙動制御処理のステップS1において取得した操舵角及び車輪速に基づき目標ヨーレート及び目標横加速度を算出する。
具体的には、ヨーモーメント設定部22は、車輪速から求めた車速に応じた係数を操舵角に乗ずることにより目標ヨーレートを算出する。また、ヨーモーメント設定部22は、目標ヨーレート及び車速から目標横加速度を算出する。
Next, in step S23, the yaw
Specifically, the yaw
次に、ステップS24において、ヨーモーメント設定部22は、ステップS22において悪路レベルに対応する時定数を設定したローパスフィルタ24により、図3の挙動制御処理のステップS1において取得したヨーレートセンサ12が検出したヨーレート(実ヨーレート)、目標ヨーレート、及び目標横加速度の高周波成分を減衰させる。
Next, in step S24, the yaw
次に、ステップS25において、ヨーモーメント設定部22は、ステップS24において高周波成分を減衰させた実ヨーレートと目標ヨーレートとの差(ヨーレート差)Δγを算出する。
Next, in step S25, the yaw
次に、ステップS26において、ヨーモーメント設定部22は、ステアリングホイール6の切り戻し操作中(即ち操舵角が減少中)であり、且つ、ヨーレート差Δγを時間微分することで得られるヨーレート差の変化速度Δγ′が所定の閾値Y1以上であるか否かを判定する。
その結果、切り戻し操作中且つヨーレート差の変化速度Δγ′が閾値Y1以上である場合、ステップS27に進み、ヨーモーメント設定部22は、ヨーレート差の変化速度Δγ′に基づき、車両1の実ヨーレートとは逆回りのヨーモーメントを目標ヨーモーメントとして設定する。具体的には、ヨーモーメント設定部22は、所定の係数Cm1をヨーレート差の変化速度Δγ′に乗ずることにより、目標ヨーモーメントの大きさを算出する。
Next, in step S26, the yaw
As a result, when the switching back operation is being performed and the change rate Δγ ′ of the yaw rate difference is equal to or greater than the threshold Y 1 , the process proceeds to step S27, and the yaw
一方、ステップS26において、ステアリングホイール6の切り戻し操作中ではない(即ち操舵角が一定又は増大中である)場合、ステップS28に進み、ヨーモーメント設定部22は、ヨーレート差の変化速度Δγ′が実ヨーレートが目標ヨーレートより大きくなる方向(即ち車両1の挙動がオーバーステアとなる方向)であり且つヨーレート差の変化速度Δγ′が閾値Y1以上であるか否かを判定する。具体的には、ヨーモーメント設定部22は、目標ヨーレートが実ヨーレート以上の状況の下でヨーレート差が減少している場合や、目標ヨーレートが実ヨーレート未満の状況の下でヨーレート差が増大している場合に、ヨーレート差の変化速度Δγ′は実ヨーレートが目標ヨーレートより大きくなる方向であると判定する。
On the other hand, if the steering wheel 6 is not turned back in step S26 (i.e., the steering angle is constant or increasing), the process proceeds to step S28 and the yaw
その結果、ヨーレート差の変化速度Δγ′が実ヨーレートが目標ヨーレートより大きくなる方向であり且つヨーレート差の変化速度Δγ′が閾値Y1以上である場合、ステップS27に進み、ヨーモーメント設定部22は、ヨーレート差の変化速度Δγ′に基づき、車両1の実ヨーレートとは逆回りのヨーモーメントを目標ヨーモーメントとして設定する。
As a result, when the change rate Δγ ′ of the yaw rate difference is such that the actual yaw rate becomes larger than the target yaw rate and the change rate Δγ ′ of the yaw rate difference is the threshold Y 1 or more, the process proceeds to step S27 and the yaw
ステップS27の後、又は、ステップS28においてヨーレート差の変化速度Δγ′が実ヨーレートが目標ヨーレートより大きくなる方向ではないかヨーレート差の変化速度Δγ′が閾値Y1未満である場合、ステップS29に進み、ヨーモーメント設定部22は、ステアリングホイール6の切り戻し操作中(即ち操舵角が減少中)であり、且つ、操舵速度が所定の閾値S3以上であるか否かを判定する。
After step S27, or if the change rate Δγ in the yaw rate difference 'change rate Δγ if yaw rate difference actual yaw rate is not larger direction than the target yaw rate' is less than the threshold value Y 1 at step S28, the process proceeds to step S29 , yaw
その結果、切り戻し中且つ操舵速度が閾値S3以上である場合、ステップS30に進み、ヨーモーメント設定部22は、ステップS24において高周波成分を減衰させた目標横加速度を時間微分することにより目標横ジャークを算出し、この目標横ジャークに基づき、車両1の実ヨーレートとは逆回りのヨーモーメントを第2の目標ヨーモーメントとして設定する。
具体的には、ヨーモーメント設定部22は、所定の係数Cm2を目標横ジャークに乗ずることにより、第2の目標ヨーモーメントの大きさを算出する。
As a result, if and steering speed in the switch-back is the threshold value S 3 or more, the process proceeds to step S30, yaw
Specifically, the yaw
ステップS30の後、又は、ステップS29においてステアリングホイール6の切り戻し操作中ではない(即ち操舵角が一定又は増大中である)か操舵速度が閾値S3未満である場合、ステップS31に進み、ヨーモーメント設定部22は、ステップS27で設定した目標ヨーモーメントとステップS30で設定した第2の目標ヨーモーメントとの内、大きい方をヨーモーメント指令値に設定する。
ステップS31の後、ヨーモーメント設定部22は目標ヨーモーメント設定処理を終了し、メインルーチンに戻る。
After step S30, or, if cut is not being returning operation (i.e. the steering angle is in constant or increased) or steering speed of the steering wheel 6 is less than the threshold value S 3 in step S29, the process proceeds to step S31, yaw The
After step S31, the yaw
次に、図7〜図9を参照して、本発明の実施形態による車両の挙動制御装置の作用を説明する。
図7は、本発明の実施形態による車両の挙動制御装置を搭載した車両1に圧雪路においてほぼ一定車速で旋回走行を行わせたときの、挙動制御に関わる各パラメータの時間変化を示すタイムチャートである。
Next, the operation of the vehicle behavior control device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 9.
FIG. 7 is a time chart showing the time change of each parameter related to the behavior control when the
図7のチャート(a)は、操舵角の時間変化を示すチャートである。チャート(a)に示すように、車両1が右旋回する方向(操舵角が負の方向)にステアリングホイール6の切り込み操作が行われることにより右旋回方向に操舵角が増大し、その後切り戻し操作に応じて操舵角が減少する。
更に、ステアリングホイール6が中立位置で一時的に保持され、その後、左旋回方向(操舵角が正の方向)にステアリングホイール6の切り込み操作が行われることにより左旋回方向に操舵角が増大し、その後切り戻し操作に応じて操舵角が減少する。
The chart (a) of FIG. 7 is a chart showing the time change of the steering angle. As shown in the chart (a), when the steering wheel 6 is turned in the direction in which the
Furthermore, the steering wheel 6 is temporarily held at the neutral position, and then the steering angle is increased in the left turning direction by the steering operation of the steering wheel 6 being performed in the left turning direction (the steering angle is a positive direction). Thereafter, the steering angle decreases in response to the switchback operation.
チャート(b)はヨーレートの時間変化を示すチャートであり、破線が目標ヨーレート、実線が実ヨーレートを示している。このチャート(b)に示す目標ヨーレート及び実ヨーレートは、図6のステップS24においてローパスフィルタ24により高周波成分を減衰させた後の値である。
また、チャート(c)は、実ヨーレートと目標ヨーレートとのヨーレート差Δγを示すチャートである。
チャート(b)、(c)に示すように、車速に応じた係数を操舵角に乗ずることにより得られる目標ヨーレートは操舵角から遅れることなく変化するのに対し、実ヨーレートは目標ヨーレートよりもやや遅れて変化している。また、路面のμが低い圧雪路で車両1が旋回走行を行っているので、前輪2のスリップアングルは車両1が高μ路で旋回走行を行う場合と比較して大きくなる。
Chart (b) is a chart showing the time change of the yaw rate, the broken line shows the target yaw rate, and the solid line shows the actual yaw rate. The target yaw rate and the actual yaw rate shown in the chart (b) are values after the high frequency component is attenuated by the
Chart (c) is a chart showing a yaw rate difference Δγ between the actual yaw rate and the target yaw rate.
As shown in charts (b) and (c), the target yaw rate obtained by multiplying the steering angle by a coefficient according to the vehicle speed changes without delay from the steering angle, while the actual yaw rate is slightly higher than the target yaw rate. It is changing late. In addition, since the
したがって、チャート(b)、(c)に示すように、右旋回方向にステアリングホイール6の切り込み操作が行われることにより右旋回方向に操舵角が増大するにつれ、実ヨーレートより目標ヨーレートが大きくなる方向にヨーレート差が増大する。その後、切り戻し操作による操舵角の減少に応じて目標ヨーレートは減少するが、実ヨーレートは目標ヨーレートからやや遅れて減少し始める。このため、ヨーレート差は急激に減少し、一時的に実ヨーレートが目標ヨーレートよりも大きくなる。即ち、ステアリングホイール6の切り戻し操作に対し、ヨーレート差は実ヨーレートが目標ヨーレートより大きくなる方向に向かって急激に変化する。
その後、実ヨーレートも減少し始めるとヨーレート差はほぼ0のまま維持される。続いて左旋回方向に切り込み操作が行われることにより左旋回方向に操舵角が増大するにつれ、実ヨーレートが目標ヨーレートより大きくなる方向にヨーレート差が再び増大する。その後、切り戻し操作が行われることにより操舵角が減少すると、目標ヨーレートが直ちに減少し始めるのに対して実ヨーレートの減少はやや遅れるので、右旋回の場合と同様に、ステアリングホイール6の切り戻し操作に対し、ヨーレート差は実ヨーレートが目標ヨーレートより大きくなる方向に向かって急激に変化する。
Therefore, as shown in the charts (b) and (c), as the steering angle increases in the right turn direction by the steering operation of the steering wheel 6 being performed in the right turn direction, the target yaw rate is larger than the actual yaw rate. The yaw rate difference increases in the direction After that, although the target yaw rate decreases according to the decrease in the steering angle due to the switchback operation, the actual yaw rate starts to decrease slightly behind the target yaw rate. For this reason, the yaw rate difference decreases rapidly, and the actual yaw rate temporarily becomes larger than the target yaw rate. That is, with respect to the turning back operation of the steering wheel 6, the yaw rate difference rapidly changes in the direction in which the actual yaw rate becomes larger than the target yaw rate.
Thereafter, when the actual yaw rate also starts to decrease, the yaw rate difference is maintained at almost zero. Subsequently, as the steering angle increases in the left turning direction by performing the turning operation in the left turning direction, the yaw rate difference increases again in the direction in which the actual yaw rate becomes larger than the target yaw rate. After that, when the steering angle decreases due to the switching back operation, the target yaw rate starts to decrease immediately while the actual yaw rate decreases a little, so the steering wheel 6 is turned as in the case of a right turn. For the return operation, the yaw rate difference changes rapidly in the direction in which the actual yaw rate becomes larger than the target yaw rate.
チャート(d)はヨーレート差の変化速度を示すチャートである。上述したように、右旋回及び左旋回の何れにおいても、ステアリングホイール6の切り戻し操作が行われるときに、ヨーレート差は実ヨーレートが目標ヨーレートより大きくなる方向に向かって急激に変化する。即ち、チャート(d)に示すように、ヨーレート差の変化速度は、ステアリングホイール6の切り戻し操作が開始されると直ちに実ヨーレートが目標ヨーレートより大きくなる方向に増大する。 Chart (d) is a chart showing the change rate of the yaw rate difference. As described above, in both the right turn and the left turn, when the steering wheel 6 is turned back, the yaw rate difference rapidly changes in the direction in which the actual yaw rate becomes larger than the target yaw rate. That is, as shown in the chart (d), the changing speed of the yaw rate difference increases in the direction in which the actual yaw rate becomes larger than the target yaw rate as soon as the switching operation of the steering wheel 6 is started.
チャート(e)は目標横加速度を示すチャートであり、チャート(f)は目標横ジャークを示すチャートである。このチャート(e)に示す目標横加速度は、図6のステップS24においてローパスフィルタ24により高周波成分を減衰させた後の値である。
チャート(e)、(f)に示すように、操舵角に基づき算出される目標横加速度は、操舵角から遅れることなく変化する。ステアリングホイール6の切り戻し操作による操舵角の減少に応じて目標横加速度が減少するときには、その減少速度に応じて、目標横ジャークが車両1の旋回方向とは逆方向に増大する。
Chart (e) is a chart showing target lateral acceleration, and chart (f) is a chart showing target lateral jerk. The target lateral acceleration shown in the chart (e) is a value after the high frequency component is attenuated by the
As shown in charts (e) and (f), the target lateral acceleration calculated based on the steering angle changes from the steering angle without delay. When the target lateral acceleration decreases according to the decrease of the steering angle due to the turning back operation of the steering wheel 6, the target lateral jerk increases in the opposite direction to the turning direction of the
チャート(g)は目標ヨーモーメントの変化を示すチャートであり、実線がヨーレート差の変化速度Δγ′に基づき設定された目標ヨーモーメント、破線が目標横ジャークに基づき設定された第2の目標ヨーモーメントを示す。
上述したように、路面のμが低い圧雪路で車両1が旋回走行を行った場合、実ヨーレートと目標ヨーレートとのヨーレート差が大きくなりやすく、特に切り戻し操舵を行うときにヨーレート差の変化速度が大きくなる。そのため、チャート(g)に示すように、右旋回中に切り戻し操作を行った場合と、左旋回中に切り戻し操作を行った場合の何れにおいても、ヨーレート差の変化速度Δγ′に基づき設定された目標ヨーモーメントの方が目標横ジャークに基づき設定された第2の目標ヨーモーメントよりも大きくなっている。この場合、ヨーモーメント設定部22は、ヨーレート差の変化速度Δγ′に基づき設定された目標ヨーモーメントをヨーモーメント指令値に設定する。
即ち、ステアリングホイール6の切り戻し操作が開始され、実ヨーレートが目標ヨーレートより大きくなる方向に向かってヨーレート差が急激に変化すると、ヨーモーメント設定部22は、車両1の実ヨーレートとは逆回りの方向且つヨーレート差の変化速度に応じたヨーモーメント指令値をブレーキ制御システム18に出力する。これにより、圧雪路のような低μ路でステアリングホイール6の切り戻し操作を行った場合に、実ヨーレートの応答遅れに起因するヨーレート差の急激な変化に応じて直ちに旋回を抑える方向のヨーモーメントを車両1に付与するので、ドライバのステアリング操作に応じて素早く車両挙動を安定化させることができる。
Chart (g) is a chart showing the change of the target yaw moment, the solid line is the target yaw moment set based on the change rate Δγ ′ of the yaw rate difference, and the broken line is the second target yaw moment set based on the target lateral jerk Indicates
As described above, when the
That is, when the turning back operation of the steering wheel 6 is started and the yaw rate difference rapidly changes in the direction in which the actual yaw rate becomes larger than the target yaw rate, the yaw
図8は、本発明の実施形態による車両の挙動制御装置を搭載した車両1に悪路及び良路においてほぼ一定車速で旋回走行を行わせたときの、挙動制御に関わる各パラメータの時間変化を示すタイムチャートである。
FIG. 8 shows the time change of each parameter related to the behavior control when the
図8のチャート(a)はヨーモーメント設定部22により判定された悪路レベルの時間変化を示すチャートである。
上述のとおり車速はほぼ一定であるが、チャート(a)に示すように悪路レベルは異なっている。図8の例において、車両1は、時刻t0からt1の間は悪路レベルが1から3の間で変化する悪路を走行している一方、時刻t1からt2の間は悪路レベルがほぼ0の良路を走行している。
A chart (a) of FIG. 8 is a chart showing a time change of the bad road level determined by the yaw
As described above, the vehicle speed is almost constant, but the rough road levels are different as shown in the chart (a). In the example of FIG. 8, while the
図8のチャート(b)は、操舵角の時間変化を示すチャートである。チャート(b)に示すように、時刻t0からt1にかけて、車両1が左旋回する方向に操舵角が保持された状態から中立位置付近までステアリングホイール6の切り戻し操作が行われることにより操舵角が減少し、その後、ステアリングホイール6が中立位置で一時的に保持される。続いて、時刻t1付近から車両1が右旋回する方向にステアリングホイール6の切り込み操作が行われることにより右旋回方向に操舵角が増大し、一定時間操舵角が保持された後、時刻t2にかけて切り戻し操作に応じて操舵角が減少する。更に、時刻t2から左旋回方向にステアリングホイール6の切り込み操作が行われることにより左旋回方向に操舵角が増大し、その後切り戻し操作に応じて操舵角が減少する。
The chart (b) in FIG. 8 is a chart showing the time change of the steering angle. As shown in the chart (b), from time t0 to t1, the steering wheel 6 is turned back from the state where the steering angle is held in the direction in which the
チャート(c)は目標ヨーレートの時間変化を示すチャート、チャート(d)は実ヨーレートの時間変化を示すチャート、チャート(e)は実ヨーレートと目標ヨーレートとのヨーレート差Δγを示すチャートである。これらのチャートにおいて、破線は悪路レベルに対応する時定数を設定したローパスフィルタ24により実ヨーレート及び目標ヨーレートの高周波成分を減衰させない場合の値を示し、実線は悪路レベルに対応する時定数を設定したローパスフィルタ24により実ヨーレート及び目標ヨーレートの高周波成分を減衰させた場合の値を示している。
チャート(c)に示すように、車速に応じた係数を操舵角に乗ずることにより得られる目標ヨーレートは操舵角から遅れることなく変化するのに対し、チャート(d)に示すように、実ヨーレートは目標ヨーレートよりも僅かに遅れて変化している。また、チャート(c)、(d)では明確に表れてはいないが、車輪速センサ10やヨーレートセンサ12は悪路走行時の車体の振動を検出するので、悪路レベルに対応する時定数を設定したローパスフィルタ24により実ヨーレート及び目標ヨーレートの高周波成分を減衰させない場合、実ヨーレート及び目標ヨーレートは悪路走行時に細かく振動する。その結果、チャート(e)に破線で示すように、実ヨーレートと目標ヨーレートとのヨーレート差Δγも、ローパスフィルタ24により実ヨーレート及び目標ヨーレートの高周波成分を減衰させる場合と比較して細かく振動することになる。
Chart (c) is a chart showing the time change of the target yaw rate, chart (d) is a chart showing the time change of the actual yaw rate, and chart (e) is a chart showing the yaw rate difference Δγ between the actual yaw rate and the target yaw rate. In these charts, the broken line indicates the value when the high frequency components of the actual yaw rate and the target yaw rate are not attenuated by the
As shown in chart (c), the target yaw rate obtained by multiplying the steering angle by a coefficient according to the vehicle speed changes without delay from the steering angle, while as shown in chart (d), the actual yaw rate is It changes slightly behind the target yaw rate. Also, although not clearly shown in the charts (c) and (d), the
チャート(f)はヨーレート差の変化速度を示すチャートである。このチャート(f)において、破線は悪路レベルに対応する時定数を設定したローパスフィルタ24により実ヨーレート及び目標ヨーレートの高周波成分を減衰させない場合の値を示し、実線は悪路レベルに対応する時定数を設定したローパスフィルタ24により実ヨーレート及び目標ヨーレートの高周波成分を減衰させた場合の値を示している。
悪路レベルに対応する時定数を設定したローパスフィルタ24により実ヨーレート及び目標ヨーレートの高周波成分を減衰させない場合、悪路走行時にヨーレート差Δγが細かく振動することに起因して、破線で示すようにヨーレート差の変化速度Δγ′は悪路走行時に激しく振動する。
一方、ローパスフィルタ24により実ヨーレート及び目標ヨーレートの高周波成分を減衰させた場合には、悪路走行時の実ヨーレート及び目標ヨーレートの高周波の振動が減衰されるので、実線で示すようにヨーレート差の変化速度Δγ′の振動は悪路走行時と良路走行時とで同程度に保たれている。
Chart (f) is a chart showing the change rate of the yaw rate difference. In this chart (f), the broken line shows the value when the high frequency components of the actual yaw rate and the target yaw rate are not attenuated by the
When the high frequency components of the actual yaw rate and the target yaw rate are not attenuated by the
On the other hand, when the high frequency components of the actual yaw rate and the target yaw rate are attenuated by the
チャート(g)はヨーレート差の変化速度Δγ′に基づき設定された目標ヨーモーメントの変化を示すチャートであり、破線は悪路レベルに対応する時定数を設定したローパスフィルタ24により実ヨーレート及び目標ヨーレートの高周波成分を減衰させない場合の目標ヨーモーメント、実線は悪路レベルに対応する時定数を設定したローパスフィルタ24により実ヨーレート及び目標ヨーレートの高周波成分を減衰させた場合の目標ヨーモーメントを示す。
ローパスフィルタ24により実ヨーレート及び目標ヨーレートの高周波成分を減衰させない場合、チャート(f)に破線で示したようにヨーレート差の変化速度Δγ′が悪路走行時に激しく振動することにより容易に閾値Y1以上となってしまい、チャート(g)に破線で示すように、車両1の挙動自体は安定している状況であってもブレーキ制御システム18により車両1にヨーモーメントが過剰に付与される可能性がある。
一方、ローパスフィルタ24により実ヨーレート及び目標ヨーレートの高周波成分を減衰させた場合には、チャート(f)に実線で示したようにヨーレート差の変化速度Δγ′の振動は悪路走行時においても良路走行時と同程度に保たれるので、悪路走行時でも車両1の挙動自体は安定している状況の下ではヨーレート差の変化速度Δγ′は閾値Y1未満に保たれ、チャート(g)に実線で示すように、車両1にヨーモーメントが過剰に付与されないようになっている。
Chart (g) is a chart showing the change of the target yaw moment set based on the change rate Δγ ′ of the yaw rate difference, and the broken line shows the actual yaw rate and the target yaw rate by the
If the low-
On the other hand, when the high frequency components of the actual yaw rate and the target yaw rate are attenuated by the
図9は、本発明の実施形態による車両の挙動制御装置を搭載した車両1に、図8と同じ条件で旋回走行を行わせたときの、挙動制御に関わる各パラメータの時間変化を示すタイムチャートである。
FIG. 9 is a time chart showing the time change of each parameter related to the behavior control when the
図9のチャート(a)はヨーモーメント設定部22により判定された悪路レベルの時間変化を示すチャート、チャート(b)は操舵角の時間変化を示すチャートであり、それぞれ図8のチャート(a)及びチャート(b)と同じである。
A chart (a) of FIG. 9 is a chart showing a time change of the bad road level determined by the yaw
チャート(c)は目標横加速度の時間変化を示すチャートであり、破線は悪路レベルに対応する時定数を設定したローパスフィルタ24により目標横加速度の高周波成分を減衰させない場合の値を示し、実線は悪路レベルに対応する時定数を設定したローパスフィルタ24により目標横加速度の高周波成分を減衰させた場合の値を示している。
チャート(c)に示すように、車速に応じた係数を操舵角に乗ずることにより得られる目標横加速度は操舵角から遅れることなく変化している。また、チャート(c)では明確に表れてはいないが、車輪速センサ10は悪路走行時の車体の振動を検出するので、悪路レベルに対応する時定数を設定したローパスフィルタ24により目標横加速度の高周波成分を減衰させない場合、目標横加速度は悪路走行時に細かく振動する。
Chart (c) is a chart showing the time change of the target lateral acceleration, and the broken line shows the value when the high frequency component of the target lateral acceleration is not attenuated by the
As shown in the chart (c), the target lateral acceleration obtained by multiplying the steering angle by a coefficient according to the vehicle speed changes without being delayed from the steering angle. Further, although not clearly shown in the chart (c), the
チャート(d)は目標横ジャークの時間変化を示すチャートであり、破線は悪路レベルに対応する時定数を設定したローパスフィルタ24により目標横加速度の高周波成分を減衰させない場合の値を示し、実線は悪路レベルに対応する時定数を設定したローパスフィルタ24により目標横加速度の高周波成分を減衰させた場合の値を示している。
ローパスフィルタ24により目標横加速度の高周波成分を減衰させない場合、悪路走行時に目標横加速度が振動することに起因して、破線により示すように目標横ジャークは悪路走行時に激しく振動している。
一方、ローパスフィルタ24により目標横加速度の高周波成分を減衰させた場合には、悪路走行時の目標横加速度の高周波の振動が抑制されるので、実線により示すように目標横ジャークの振動は悪路走行時と良路走行時とで同程度に保たれている。
The chart (d) is a chart showing the time change of the target lateral jerk, the broken line shows the value when the high frequency component of the target lateral acceleration is not attenuated by the
When the high frequency component of the target lateral acceleration is not attenuated by the
On the other hand, when the high frequency component of the target lateral acceleration is attenuated by the
チャート(e)は目標横ジャークに基づき設定された第2の目標ヨーモーメントの変化を示すチャートであり、破線は悪路レベルに対応する時定数を設定したローパスフィルタ24により目標横加速度の高周波成分を減衰させない場合の第2の目標ヨーモーメントを示し、実線は悪路レベルに対応する時定数を設定したローパスフィルタ24により目標横加速度の高周波成分を減衰させた場合の第2の目標ヨーモーメントを示す。
ローパスフィルタ24により実ヨーレート及び目標ヨーレートの高周波成分を減衰させない場合、チャート(d)に破線で示したように目標横ジャークが悪路走行時に激しく振動することにより、チャート(e)に破線で示すように、車両1の挙動自体は安定している状況であってもブレーキ制御システム18により車両1にヨーモーメントが過剰に付与される可能性がある。
一方、ローパスフィルタ24により目標横加速度の高周波成分を減衰させた場合には、チャート(d)に実線で示したように目標横ジャークの振動は悪路走行時においても良路走行時と同程度に保たれるので、車両の挙動が安定している状況の下では目標横ジャークは小さい値に保たれ、チャート(e)に実線で示すように、車両1にヨーモーメントが過剰に付与されないようになっている。
Chart (e) is a chart showing the change of the second target yaw moment set based on the target lateral jerk, the broken line is the high frequency component of the target lateral acceleration by the
When the high frequency components of the actual yaw rate and the target yaw rate are not attenuated by the
On the other hand, when the high frequency component of the target lateral acceleration is attenuated by the
次に、本発明の実施形態のさらなる変形例を説明する。
上述した実施形態においては、ステアリングホイール6に連結されたステアリングコラムの回転角度を操舵角として使用すると説明したが、ステアリングコラムの回転角度に代えて、あるいはステアリングコラムの回転角度と共に、操舵系における各種状態量(アシストトルクを付与するモータの回転角や、ラックアンドピニオンにおけるラックの変位等)を操舵角として用いてもよい。
Next, further modifications of the embodiment of the present invention will be described.
In the embodiment described above, it has been described that the rotation angle of the steering column connected to the steering wheel 6 is used as the steering angle, but instead of the rotation angle of the steering column or together with the rotation angle of the steering column State quantities (rotational angle of motor for applying assist torque, displacement of rack in rack and pinion, etc.) may be used as the steering angle.
また、上述した実施形態においては、目標ヨーレート及び車速から目標横加速度を算出し、目標横加速度を時間微分して算出した目標横ジャークに基づき第2の目標ヨーモーメントを算出すると説明したが、車両1に横加速度センサを設け、横加速度センサが検出した横加速度から算出した横ジャークに基づき、第2の目標ヨーモーメントを算出するようにしてもよい。この場合、ヨーモーメント設定部22は、悪路レベルに対応する時定数を設定したローパスフィルタ24により、横加速度センサが検出した横加速度の高周波成分を減衰させ、その高周波成分を減衰させた目標横加速度を時間微分することにより目標横ジャークを算出し、この目標横ジャークに基づき、第2の目標ヨーモーメントを設定する。
In the embodiment described above, the target lateral acceleration is calculated from the target yaw rate and the vehicle speed, and the second target yaw moment is calculated based on the target lateral jerk calculated by temporally differentiating the target lateral acceleration. A lateral acceleration sensor may be provided at 1 and the second target yaw moment may be calculated based on the lateral jerk calculated from the lateral acceleration detected by the lateral acceleration sensor. In this case, the yaw
また、上述した実施形態においては、ヨーモーメント設定部22は、悪路レベルに対応する時定数を設定したローパスフィルタ24により、実ヨーレート、目標ヨーレート、及び目標横加速度の高周波成分を減衰させると説明したが、ローパスフィルタ24により、ヨーレート差Δγ、ヨーレート差の変化速度Δγ′、目標横ジャークの高周波成分を減衰させるようにしてもよい。
In the embodiment described above, it is described that the yaw
次に、上述した本発明の実施形態及び本発明の実施形態の変形例による車両の挙動制御装置の効果を説明する。 Next, the effects of the vehicle behavior control device according to the above-described embodiment of the present invention and the modification of the embodiment of the present invention will be described.
まず、ヨーモーメント設定部22は、目標横加速度に基づき車両1の目標横ジャークを求め、目標横ジャークに基づき、車両1の実ヨーレートとは逆回りのヨーモーメントを目標ヨーモーメントとして設定するので、ドライバのステアリング操作の速さに対応する横ジャークに基づく大きさのヨーモーメントを車両1の旋回を抑える方向に付与することができ、ステアリング操作時に素早く車両挙動を安定化させることができる。これにより、ステアリング操作に対する車両挙動の応答性やリニア感を向上できると共に、車両姿勢を安定させて安心感を向上することができる。また、悪路判定の結果に基づき設定された時定数のローパスフィルタ24が、目標ヨーモーメントの設定に用いられる横加速度の高周波成分又は横ジャークの高周波成分を減衰させるので、砂利道等の悪路走行時には、その悪路レベルに対応する時定数のローパスフィルタ24により横加速度や横ジャークの高周波成分を減衰させることで横ジャークの振動を抑制することができ、悪路走行時に目標ヨーモーメントが設定される頻度やその大きさが過剰になることを防止できる。これにより、様々な路面状態に応じて、制御の介入頻度や介入量等の制御特性を適切な範囲に維持することができ、様々な路面状況の下でも強い制御介入感や違和感をドライバに与えることなく、ステアリング操作に対する車両挙動の応答性やリニア感を向上できると共に、車両姿勢を安定させて安心感を向上することができる。
First, the yaw
また、ローパスフィルタ24の時定数は、ヨーモーメント設定部22により判定された悪路レベルが高いほど大きい値に設定される。即ち、悪路レベルが高いほど、ローパスフィルタ24による横加速度や横ジャークの高周波成分の遮断周波数が低くなり、横ジャークの振動を強く抑制することができるので、目標ヨーモーメントが設定される頻度やその大きさを悪路のレベルに応じて適切に調整することができ、様々な路面状態に応じて、制御の介入頻度や介入量等の制御特性を適切な範囲に維持することができる。
The time constant of the
また、ヨーモーメント設定部22は、ドライバが素早くステアリングの切り戻し操作を行ったことにより横ジャークが増大すると、目標ヨーモーメントをより大きく設定する。したがって、ステアリング操作が速いほど、旋回を抑える方向のヨーモーメントをより強く車両1に付与することができ、ドライバのステアリング操作に応じて素早く車両挙動を安定化させることができる。
Further, the yaw
また、ヨーモーメント設定部22は、ステアリングホイール6の切り戻し操作中である場合に、旋回を抑える方向の目標ヨーモーメントを設定するので、車両1の挙動が不安定になる前の状況において、ドライバのステアリング操作に応じて素早く車両挙動を安定化させることができる。
In addition, since the yaw
1 車両
2 駆動輪(前輪)
4 駆動制御システム
6 ステアリングホイール
8 操舵角センサ
10 車輪速センサ
12 ヨーレートセンサ
14 PCM
16 ブレーキ装置
18 ブレーキ制御システム
20 付加減速度設定部
22 ヨーモーメント設定部
24 ローパスフィルタ
1
4 drive control system 6
16
Claims (5)
ドライバにより操作されるステアリングホイールと、
前記ステアリングホイールの操作に対応する操舵角を検出する操舵角検出手段と、
車輪速を検出する車輪速検出手段と、
前記車両の横加速度を取得する横加速度取得手段と、
前記車輪速の変動に基づき車両が走行している路面の悪路判定を行う悪路判定手段と、
前記操舵角検出手段により検出された前記操舵角に基づき、前記ステアリングホイールの切り戻し操作が判定されたとき、前記車両に付与すべき目標ヨーモーメントを設定する目標ヨーモーメント設定手段であって、前記横加速度に基づき前記車両の横ジャークを求め、前記横ジャークに基づき、前記車両のヨーレートとは逆回りのヨーモーメントを前記目標ヨーモーメントとして設定する、前記目標ヨーモーメント設定手段と、
前記目標ヨーモーメントを前記車両に付与するように前記制動手段を制御する制御手段と、
前記目標ヨーモーメントの設定に用いられる前記横加速度の高周波成分又は前記横ジャークの高周波成分を減衰させるローパスフィルタと、を備え、
前記ローパスフィルタの時定数は、前記悪路判定手段により悪路判定された場合には前記悪路判定手段により悪路判定されなかった場合よりも大きく設定される、
車両の挙動制御装置。 A vehicle behavior control device comprising braking means capable of applying different braking forces to left and right wheels.
A steering wheel operated by a driver,
Steering angle detection means for detecting a steering angle corresponding to the operation of the steering wheel ;
And car wheel speed detection means for detecting a vehicle wheel speed,
Lateral acceleration acquiring means for acquiring lateral acceleration of the vehicle;
A bad road judging means for performing rough road judgment of a road surface on which the vehicle based on the variation of the vehicle wheel speed is traveling,
Target yaw moment setting means for setting a target yaw moment to be applied to the vehicle when it is determined that the steering wheel is turned back on the basis of the steering angle detected by the steering angle detection means, the target yaw moment setting means The target yaw moment setting means for determining a lateral jerk of the vehicle based on a lateral acceleration, and setting a yaw moment reverse to the yaw rate of the vehicle as the target yaw moment based on the lateral jerk;
Control means for controlling the braking means to apply the target yaw moment to the vehicle;
A low pass filter for attenuating the high frequency component of the lateral acceleration or the high frequency component of the lateral jerk used for setting the target yaw moment;
The time constant of the low pass filter is set larger when the bad road determination means makes a bad road determination than when the bad road determination means does not make a bad road determination .
Vehicle behavior control device.
ドライバにより操作されるステアリングホイールと、A steering wheel operated by a driver,
前記ステアリングホイールの操作に対応する操舵角を検出する操舵角検出手段と、Steering angle detection means for detecting a steering angle corresponding to the operation of the steering wheel;
車輪速を検出する車輪速検出手段と、Wheel speed detection means for detecting the wheel speed;
前記車両の横加速度を取得する横加速度取得手段と、Lateral acceleration acquiring means for acquiring lateral acceleration of the vehicle;
前記車輪速検出手段により検出された車輪速から車輪加速度を設定し、この車輪加速度が所定期間内において所定の閾値を跨いだ回数に基づき、車両が走行している路面の悪路判定を行う悪路判定手段と、The wheel acceleration is set from the wheel speed detected by the wheel speed detecting means, and the bad road judgment of the road surface on which the vehicle is traveling is determined based on the number of times the wheel acceleration crosses a predetermined threshold within a predetermined period. Road determination means,
前記操舵角検出手段により検出された前記操舵角に基づき、前記ステアリングホイールの切り戻し操作が判定されたとき、前記車両に付与すべき目標ヨーモーメントを設定する目標ヨーモーメント設定手段であって、前記横加速度に基づき前記車両の横ジャークを求め、前記横ジャークに基づき、前記車両のヨーレートとは逆回りのヨーモーメントを前記目標ヨーモーメントとして設定する、前記目標ヨーモーメント設定手段と、Target yaw moment setting means for setting a target yaw moment to be applied to the vehicle when it is determined that the steering wheel is turned back on the basis of the steering angle detected by the steering angle detection means, the target yaw moment setting means The target yaw moment setting means for determining a lateral jerk of the vehicle based on a lateral acceleration, and setting a yaw moment reverse to the yaw rate of the vehicle as the target yaw moment based on the lateral jerk;
前記目標ヨーモーメントを前記車両に付与するように前記制動手段を制御する制御手段と、Control means for controlling the braking means to apply the target yaw moment to the vehicle;
前記目標ヨーモーメントの設定に用いられる前記横加速度の高周波成分又は前記横ジャークの高周波成分を減衰させるローパスフィルタと、を備え、A low pass filter for attenuating the high frequency component of the lateral acceleration or the high frequency component of the lateral jerk used for setting the target yaw moment;
前記ローパスフィルタの時定数は、前記悪路判定手段により悪路判定された場合には前記悪路判定手段により悪路判定されなかった場合よりも大きく設定される、The time constant of the low pass filter is set larger when the bad road determination means makes a bad road determination than when the bad road determination means does not make a bad road determination.
車両の挙動制御装置。Vehicle behavior control device.
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