車両の横方向運動制御装置
【課題】 車両挙動を安定化させつつ横方向運動制御を停止させることができる横方向運動制御装置を提供すること。
【解決手段】 横方向運動制御装置は、横方向運動量の目標値に基づいて、車両の横方向運動量を変化させるために作動する制御対象の制御量を演算し、演算した制御量に基づいて制御対象を制御する。また、車両のドライバの操舵操作量に基づいて制御対象の制御を停止するか否かを判断する。制御対象の制御を停止すると判断したときに、そのときから制御対象の制御量が縮退するように縮退制御量を決定する。制御対象の制御を停止すると判断したときに、決定した縮退制御量に基づいて制御対象の制御量を制御する。
【解決手段】 横方向運動制御装置は、横方向運動量の目標値に基づいて、車両の横方向運動量を変化させるために作動する制御対象の制御量を演算し、演算した制御量に基づいて制御対象を制御する。また、車両のドライバの操舵操作量に基づいて制御対象の制御を停止するか否かを判断する。制御対象の制御を停止すると判断したときに、そのときから制御対象の制御量が縮退するように縮退制御量を決定する。制御対象の制御を停止すると判断したときに、決定した縮退制御量に基づいて制御対象の制御量を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ヨーレートなど車両の横方向運動を制御する横方向運動制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、走行車両の運転を支援する運転支援装置(以下、運転支援アプリケーションと呼ぶ)が開発されている。例えば、車両が道なりに走行するように、自動操舵あるいは運転支援するレーンキープ装置や、車両が車線から逸脱することを防止するように運転支援する車線逸脱防止装置や、車両が走行路面に存在する障害物を自動操舵により回避する緊急回避装置などが、開発されている。
【0003】
レーンキープ装置、車線逸脱防止装置、緊急回避装置などの運転支援アプリケーションから出力される要求信号(例えば目標横加速度を表す信号)は、車両の横方向運動量(例えばヨーレート)を制御する横方向運動制御装置に入力される。この制御装置からアクチュエータなどの制御対象に制御信号が出力される。制御対象が制御信号に基づいて制御されることにより車両の横方向運動が制御される。
【0004】
運転支援アプリケーションから出力される要求信号に基づいて横方向運動制御装置により車両の横方向運動が制御されているときにドライバが操舵操作した場合(このようなドライバによる操舵の介入をオーバライドと呼ぶ)には、ドライバの操舵操作を優先するために横方向運動制御装置による横方向運動制御が停止される。
【0005】
特許文献1は、操舵角速度絶対値|dθ|が設定閾値dθ1以上になってから設定時間T1後に操舵角θが設定操舵角θ1以上である場合にオーバライドであると判定する車線逸脱対応装置を開示する。この装置によれば、操舵角速度絶対値|dθ|が閾値dθ1以上になっても、T1後に操舵角θが設定操舵角θ1未満であればオーバライドが発生していないと判断することにより、外乱等の影響で操舵角速度が一時的に設定閾値以上になったときに車両の横方向運動量の制御が停止されることが防止される。また、特許文献1には、車線に対する車両の位置や旋回時の曲率に応じてオーバライドが発生しているか否かの判断に用いる設定閾値を変更する車線逸脱対応装置も開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2003−81115号公報
【発明の概要】
【0007】
(発明が解決しようとする課題)
横方向運動制御装置による横方向運動制御中にオーバライドが発生した場合、横方向運動制御が停止されるが、このとき横方向運動制御を即時停止すると車両挙動が不安定になってドライバが違和感を覚えるという問題がある。本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、車両挙動を安定化させつつ横方向運動制御を停止させることができる横方向運動制御装置を提供することを目的とする。
【0008】
(課題を解決するための手段)
本発明の横方向運動制御装置(40)は、車両の横方向運動量の目標値(γ*)を取得する目標値取得部(411)と、前記目標値取得部により取得された前記横方向運動量の目標値に基づいて、車両の横方向運動量を変化させるために作動する制御対象(14,22,32)の制御量を演算する制御量演算部(414,415,416)と、前記制御量に基づいて前記制御対象を制御する制御対象制御部(42,43,44)と、車両のドライバにより入力される操舵操作量(τs)に基づいて、前記制御対象制御部による前記制御対象の制御を停止するか否かを判断する制御停止判断部(417,4162a)と、前記制御停止判断部が前記制御対象の制御を停止すると判断したときに、そのときから前記制御対象の制御量が縮退するように縮退制御量を決定する縮退制御量決定部(4162b)と、を備える。そして、前記制御対象制御部は、前記制御停止判断部が前記制御対象の制御を停止すると判断したときに、前記縮退制御量決定部により決定された縮退制御量に基づいて前記制御対象の制御量を制御する。
【0009】
本発明によれば、制御停止判断部が車両の横方向運動量を変化させるために作動制御される制御対象の制御を停止すると判断したときに、縮退制御量決定部が制御対象の縮退制御量を決定する。そして、決定された縮退制御量に基づいて、制御対象が停止するまで制御対象が制御される。すなわち、制御停止判断部が制御対象の制御を停止すると決定したときから制御対象の制御が停止されるまでの間に、制御対象の制御量を縮退させるための縮退期間が設けられる。この縮退期間に制御対象の制御量を縮退させていくことにより、制御対象の制御が即時停止することを防止することができる。したがって、車両挙動を安定化させつつ横方向運動制御を停止させることができる。
【0010】
本発明において、「縮退」とは、制御対象の制御量が0になるまで制御量を徐々に減少させることを意味する。したがって、本発明のように、制御対象の制御を停止することが決定された後に縮退制御量決定部により決定された縮退制御量に基づいて制御対象が制御されている場合(本明細書ではこのような制御を縮退制御と呼ぶ)、制御対象の制御は即時停止されない。
【0011】
前記縮退制御量決定部は、ドライバにより入力される前記操舵操作量に応じて前記縮退制御量の変化速度が変化するように、前記縮退制御量の変化速度を表す量を設定する縮退速度設定部(S35,S48)を備えるのがよい。そして、前記縮退制御量決定部は、前記縮退速度設定部で設定された前記縮退制御量の変化速度を表す量に基づいて前記縮退制御量を決定するのがよい。この場合、前記縮退速度設定部は、ドライバにより入力される前記操舵操作量の変化速度が大きいほど前記縮退制御量の変化速度が大きくなるように、前記縮退制御量の変化速度を表す量を設定するのがよい。
【0012】
ドライバにより入力される操舵操作量の変化速度が大きい場合、ドライバは自らの意思に基づいて操舵操作している可能性が高い。この場合は、車両の横方向運動制御を停止する際に生じる違和感を縮退制御によって軽減することよりも、縮退制御によるドライバの操舵操作の妨げを軽減することが優先されるべきである。一方、ドライバにより入力される操舵操作量の変化速度が小さい場合、ドライバが自らの意思に基づいて操舵操作しているか否かが不明である。この場合は、縮退制御によるドライバの操舵操作の妨げを軽減することよりも、車両の横方向運動制御を停止する際に生じる違和感を縮退制御により軽減することが優先されるべきである。
【0013】
上記した本発明によれば、ドライバにより入力される操舵操作量の変化速度が大きいほど制御対象の縮退制御量の変化速度(縮退速度)が大きくなるように縮退速度が設定され、このように設定された縮退速度に基づいて縮退制御量が決定される。したがって、縮退制御時における操舵操作量の変化速度が大きい場合は、縮退速度が速く設定されるために短時間の間に縮退制御が終了する。このため縮退制御によるドライバの操舵操作の妨げを軽減することができる。また、縮退制御時における操舵操作量の変化速度が小さい場合は、比較的時間をかけて縮退制御される。このため車両の横方向運動制御を停止する際に生じる違和感がより軽減される。
【0014】
本発明において、「操舵操作量」は、ドライバによる操舵の意図が反映された量であるのがよい。操舵操作量は、例えばドライバが操舵ハンドルから入力する操舵トルクであるのがよい。また、ドライバによる操舵の意図が反映されているのであれば、操舵操作量は、操舵ハンドルの操舵角、車輪(前輪)の転舵角、あるいはこれらの角速度でも良い。また、「縮退制御量の変化速度を表す量」は、結果的に縮退速度を表すものであればよい。例えば縮退速度そのものでも良いし、あるいは縮退時間(縮退制御が開始されてから縮退制御量が0になるまでの時間)や縮退距離(縮退制御が開始されていから縮退制御量が0になるまでに車両が走行する距離)でも良い。
【0015】
また、前記縮退制御量決定部は、ドライバにより入力される前記操舵操作量と車両の走行状態とに基づいて、前記制御停止判断部が前記制御対象の制御を停止すると判断したときからドライバに操舵操作を完全に委ねるまでの時間的余裕の大きさ、つまり縮退制御すべき時間の大きさを表す操舵余裕度を演算する操舵余裕度演算部(S47)を備えるのがよい。そして、前記縮退速度設定部(S48)は、前記操舵余裕度演算部で演算された操舵余裕度に基づいて前記縮退制御量の変化速度を表す量(例えば縮退時間)を設定するのがよい。この場合、前記縮退速度設定部は、前記操舵余裕度が大きいほど前記縮退制御量の変化速度が小さくなるように、前記縮退制御量の変化速度を表す量を設定するのがよい。
【0016】
縮退制御を開始する場合、その時点(制御停止判断部が制御対象の制御を停止すると判断した時点)におけるドライバによる操舵操作量の大きさ(あるいは操舵操作量の変化量)やその時点における車両の走行状態から、縮退制御開始時からドライバに操舵操作を完全に委ねるまでの時間的余裕の大きさ(操舵余裕度)を推定することができる。例えば縮退制御の開始時に車両に大きな制動力が作用している場合は、何らかの原因により緊急の事態が生じている可能性があるので、ドライバに早めに操舵操作を委ねる必要がある。したがってこの場合は操舵余裕度が小さい。また、縮退制御の開始時に車両が低速で直進走行し、且つ車両に制動力が作用していない場合は、緊急の事態が生じている可能性が低いので操舵余裕度が大きい。
【0017】
本発明によれば、操舵余裕度に基づいて縮退速度を表す量が設定されるので、操舵余裕度を考慮して制御対象の制御量を縮退させることができる。また、操舵余裕度が大きいほど縮退速度が小さくなるように縮退速度を表す量が設定されるので、操舵余裕度が小さいときは縮退制御される時間が短く、操舵余裕度が大きいときは縮退制御される時間が長い。このため、操舵余裕度が小さいときには速やかに操舵操作をドライバに完全に委ねさせることができ、その結果、走行安全性を高めることができる。また、操舵余裕度が大きいときは、時間をかけて制御対象の制御量が縮退制御されるため、横方向運動制御装置による横方向運動が停止されることに伴い発生する違和感をより一層軽減することができる。
【0018】
また、前記操舵余裕度演算部は、前記操舵操作量の大きさに応じて変化する操舵操作量スコア(Q_τs)を演算する操舵操作量スコア演算部(S44)と、車両に作用している制動力の大きさに応じて変化する制動力スコア(Q_Pb)を演算する制動力スコア演算部(S45)と、車速の大きさに応じて変化する車速スコア(Q_V)を演算する車速スコア演算部(S46)とを備えるのがよい。そして、前記縮退速度設定部は、前記操舵操作量スコア(Q_τs)と、前記制動力スコア(Q_Pb)と、前記車速スコア(Q_V)と、予め設定された前記縮退制御量の変化速度を表す量の基準値(Td0)とに基づいて、前記操舵余裕度を演算するのがよい。より好ましくは、操舵余裕度演算部は、操舵操作量スコア(Q_τs)と、制動力スコア(Q_Pb)と、車速スコア(Q_V)とを掛け合わせることによりトータルスコア(Q_Total)を演算するとよい。そして、前記縮退速度設定部は、前記基準値(Td0)にトータルスコア(Q_Total)を重み付けすることにより、縮退制御量の変化速度を表す量を決定するとよい。
【0019】
これによれば、ドライバによる操舵操作量(例えば操舵トルク)の大きさと、車両の走行状態を表す制動力の大きさおよび車速の大きさとから、操舵余裕度が演算される。また、演算された操舵余裕度と、予め設定された縮退制御量の変化速度を表す量の基準値とに基づいて、縮退制御量が決定される。こうして決定された縮退制御量に基づいて制御対象が縮退制御されることにより、操舵余裕度に応じた縮退制御が実現される。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の実施形態に係る横方向運動制御装置を搭載した車両の概略図である。
【図2】横方向運動制御装置の機能構成を示す図である。
【図3】ヨーレート演算部の機能構成を示す図である。
【図4】オーバライド判定部が実行するオーバライド判定ルーチンを表すフローチャートである。
【図5】制御許可判定部の機能構成を示す図である。
【図6】停止判断部が実行する制御停止判断ルーチンを表すフローチャートである。
【図7】第1実施形態に係る縮退制御量決定部が縮退制御量を演算するために実行する縮退制御量決定ルーチンを表すフローチャートである。
【図8】縮退速度−操舵トルク変化速度テーブルの一例をグラフにより示した図である。
【図9】縮退制御時におけるヨーレート縮退制御量の変化を操舵トルクτsの大きさの変化とともに示したグラフである。
【図10】第2実施形態に係る縮退制御量決定部が縮退制御量を演算するために実行する縮退制御量決定ルーチンを表すフローチャートである。
【図11】操舵トルクスコアテーブルを表わすグラフである。
【図12】ブレーキスコアテーブルを表すグラフである。
【図13】車速スコアテーブルを表すグラフである。
【図14】ヨーレート縮退制御量γd_*とタイマによる計測時間Tとの関係を表すグラフである。
【図15】第2実施形態に係る縮退制御によるヨーレート縮退制御量の変化の一例を示す図である。
【図16】第2実施形態に係る縮退制御によるヨーレート縮退制御量の変化の他の一例を示す図である。
【図17】第2実施形態に係る縮退制御によるヨーレート縮退制御量の変化の他の一例を示す図である。
【図18】第2実施形態に係る縮退制御によるヨーレート縮退制御量の変化の他の一例を示す図である。
【図19】第2実施形態に係る縮退制御によるヨーレート縮退制御量の変化の他の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
(第1実施形態)
以下に、本発明の第1実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る横方向運動制御装置を搭載した車両の概略図である。図に示すように、この車両は、フロントステアリング装置10と、リアステアリング装置20と、ブレーキ装置(右前輪ブレーキ装置30FR,左前輪ブレーキ装置30FR,右後輪ブレーキ装置30RR,左後輪ブレーキ装置30RL)とを備える。フロントステアリング装置10は、右前輪WFRおよび左前輪WFLに転舵力を付与することにより、これらの車輪を転舵させる。リアステアリング装置20は、右後輪WRRおよび左後輪WRLに転舵力を付与することにより、これらの車輪を転舵させる。右前輪ブレーキ装置30FRは右前輪WFRに制動力を付与する。左前輪ブレーキ装置30FLは左前輪WFLに制動力を付与する。右後輪ブレーキ装置30RRは右後輪WRRに制動力を付与する。左後輪ブレーキ装置30RLは左後輪WRLに制動力を付与する。
【0022】
フロントステアリング装置10は、操舵ハンドル11と、ステアリング軸12と、前輪操向軸13と、フロントステア用アクチュエータ14とを備える。ステアリング軸12は入力側ステアリング軸12aと出力側ステアリング軸12bとを備える。
【0023】
入力側ステアリング軸12aは、その一端(上端)にて操舵ハンドル11に接続され、操舵ハンドル11の回転操作に伴い軸周りに回転する。また入力側ステアリング軸12aは、その他端(下端)にてフロントステア用アクチュエータ14を介して出力側ステアリング軸12bの一端(上端)に連結される。したがって、入力側ステアリング軸12aの回転力はフロントステア用アクチュエータ14を介して出力側ステアリング軸12bに伝達される。出力側ステアリング軸12bの他端(下端)にはピニオンギア12cが形成される。また前輪操向軸13にはピニオンギア12cに噛み合うラックギア13aが形成される。ピニオンギア12cとラックギア13aとでラックアンドピニオン機構が構成される。このラックアンドピニオン機構により出力側ステアリング軸12bの回転力が前輪操向軸13の軸力に変換される。このため、ドライバが操舵ハンドル11を回転操作することにより前輪操向軸13が軸方向移動する。前輪操向軸13の両端はタイロッドを介して左前輪WFLおよび右前輪WFRに接続される。したがって、ドライバが操舵ハンドル11を回転操作して前輪操向軸13が軸方向移動すると、前輪が転舵する。
【0024】
また、フロントステア用アクチュエータ14は第1アクチュエータ14aおよび第2アクチュエータ14bを備える。第1アクチュエータ14aは例えば減速機および電動モータにより構成される。第1アクチュエータ14aは例えばギヤ機構を介して入力側ステアリング軸12aに取り付けられる。この第1アクチュエータ14aが回転することにより入力側ステアリング軸12aが回転させられる。したがって、ドライバが操舵ハンドル11を回転操作しなくても、第1アクチュエータ14aが駆動することにより前輪が自動的に転舵する。また、第1アクチュエータ14aは、ドライバによる操舵ハンドルの回転操作を補助するためのアシスト力を発生することもできる。
【0025】
第2アクチュエータ14bは、例えば減速機および電動モータにより構成することができる。この場合、電動モータのケーシングが入力側ステアリング軸12aの一端(下端)に連結され、電動モータのロータ部が減速機を介して出力側ステアリング軸12bに連結される。したがって、入力側ステアリング軸12aが回転すると、その回転力が第2アクチュエータ14bを介して出力側ステアリング軸12bに伝達される。また、第2アクチュエータ14bが回転すると、入力側ステアリング軸12aが回転することなしに出力側ステアリング軸12bが回転させられて前輪が自動的に転舵する。
【0026】
リアステアリング装置20は、後輪操向軸21とリアステア用アクチュエータ22とを備える。後輪操向軸21は左後輪WRLおよび右後輪WRRとに接続される。この後輪操向軸21にリアステア用アクチュエータ22が取り付けられる。リアステア用アクチュエータ22は例えば電動モータおよびボールネジ機構により構成される。ボールネジ機構はボールネジナットおよびボールネジロッドを有する。ボールネジロッドは後輪操向軸21の一部に形成される。ボールネジナットは電動モータのロータに一体回転可能に連結される。電動モータの回転によりボールネジナットが回転すると、その回転力がボールネジ機構により後輪操向軸21の軸力に変換される。したがって、リアステア用アクチュエータ22の駆動により後輪操向軸21が軸方向移動して、後輪が自動的に転舵する。
【0027】
ブレーキ装置30FR,30FL,30RR,30RLは、各輪WFR,WFL,WRR,WRLに制動力を付与するためのブレーキ機構31FR,31FL,31RR,31RLを備える。ブレーキ機構31FR,31FL,31RR,31RLはドライバによるブレーキペダルの踏み込みに応じて作動する。ブレーキ機構31FR,31FL,31RR,31RLは、例えば、各輪WFR,WFL,WRR,WRLと同軸回転するディスクロータと、ディスクロータに接触可能に配置されたブレーキパッドと、ブレーキパッドに押圧力を付与するピストンと、図示しないブレーキブースターにより増圧されたブレーキペダル踏力をピストンに伝達する油圧回路などにより構成することができる。
【0028】
また、ブレーキ機構31FR,31FL,31RR,31RLにDYC(Dynamic Yaw Control)用アクチュエータ32FR,32FL,32RR,32RLが取り付けられる。DYC用アクチュエータは、車輪に個々に制動力または駆動力を付与することができるアクチュエータである。本実施形態では、DYC用アクチュエータは、車輪に個々に制動力を付与することができるブレーキアクチュエータである。DYC用アクチュエータ32FR,32FL,32RR,32RLの作動によってもブレーキ機構31FR,31FL,31RR,31RLが作動して、各輪WFR,WFL,WRR,WRLに制動力がそれぞれ独立して付与される。DYC用アクチュエータ32FR,32FL,32RR,32RLは、後述する横方向運動制御装置からの制御信号によって、ブレーキペダルの踏み込み操作とは独立して作動する。これにより、各輪WFR,WFL,WRR,WRLには自動的に制動力が付与される。DYC用アクチュエータ32FR,32FL,32RR,32RLは、例えば加圧ポンプや、上記油圧回路中に介装された増圧弁、減圧弁などにより構成することができる。以下、DYC用アクチュエータ32FR,32FL,32RR,32RLを総称する場合、またはいずれか一つまたは複数を示す場合は、DYC用アクチュエータ32と呼ぶ。
【0029】
なお、本発明の実施形態では、DYC用アクチュエータ32は車輪に個々に制動力を付与するためのアクチュエータであるが、車輪に個々に駆動力あるいは回生制動力を付与するためのアクチュエータでもよい。例えばインホイールモータを搭載した車両であれば、インホイールモータがDYCアクチュエータであってもよい。
【0030】
フロントステア用アクチュエータ14、リアステア用アクチュエータ22およびDYC用アクチュエータ32は、それぞれ横方向運動制御装置40に電気的に接続される。横方向運動制御装置40は、ROM,RAM,CPUを備えるマイクロコンピュータにより構成され、各アクチュエータに作動信号を出力することにより、車両の横方向運動を統合的に制御する。
【0031】
また、この車両には、運転支援アプリケーション50が搭載される。運転支援アプリケーション50は、車両が車線に沿って走行するように、現在の走行車両に必要な横加速度(目標横加速度)Gy*を演算する。運転支援アプリケーション50により演算された目標横加速度Gy*は横方向運動制御装置40に入力される。横方向運動制御装置40は、入力された目標横加速度Gy*に基づいて、各アクチュエータ14,22、32に作動信号を出力する。
【0032】
図2は、横方向運動制御装置40の機能構成を示す図である。本実施形態において横方向運動制御装置40は、車両のヨーレートを制御する。図2に示すように、横方向運動制御装置40は、アベイラビリティ物理量変換部45と、ヨーレート演算部41と、前輪転舵角変換部42と、後輪転舵角変換部43と、DYC車軸トルク変換部44とを備える。
【0033】
アベイラビリティ物理量変換部45は、フロントステアアベイラビリティ転舵角δ_FSTR_Ava,リアステアアベイラビリティ転舵角δ_RSTR_Ava,DYCアベイラビリティトルクTb_DYC_Avaをそれぞれ入力する。フロントステアアベイラビリティ転舵角δ_FSTR_Avaは、フロントステア用アクチュエータ14の作動によって前輪が現在の転舵状態から転舵することができる転舵角度量を表す。リアステアアベイラビリティ転舵角δ_RSTR_Avaは、リアステア用アクチュエータ22の作動によって後輪が現在の転舵状態から転舵することができる転舵角度量を表す。DYCアベイラビリティトルクTb_DYC_Avaは、DYC用アクチュエータ32の作動により制動させられる車輪に作用させることができる車軸トルクの量を表す。
【0034】
フロントステアアベイラビリティ転舵角δ_FSTR_Avaは、前輪の現在の転舵角と前輪の最大転舵角とに基づいて求めることができる。リアステアアベイラビリティ転舵角δ_RSTR_Avaは、後輪の現在の転舵角と後輪の最大転舵角とに基づいて求めることができる。DYCアベイラビリティトルクTb_DYC_Avaは、車輪に現在作用している車軸トルクとその車輪に作用させることができる車軸トルクの最大値とに基づいて求めることができる。
【0035】
また、アベイラビリティ物理量変換部45は、入力したフロントステアアベイラビリティ転舵角δ_FSTR_Ava,リアステアアベイラビリティ転舵角δ_RSTR_Ava,DYCアベイラビリティトルクTb_DYC_Avaに基づいて、フロントステアアベイラビリティ理論ヨーレートγ_FSTR_Act_Ava、リアステアアベイラビリティ理論ヨーレートγ_RSTR_Act_Ava、DYCアベイラビリティ理論ヨーレートγ_DYC_Act_Avaを演算し、これらをヨーレート演算部41に出力する。フロントステアアベイラビリティ理論ヨーレートγ_FSTR_Act_Avaは、フロントステアアベイラビリティ転舵角δ_FSTR_Avaで表わされる範囲で前輪の転舵角が変化したときに理論的に発生し得るヨーレートの最大値(または範囲)を表す。リアステアアベイラビリティ理論ヨーレートγ_RSTR_Act_Avaは、リアステアアベイラビリティ転舵角δ_RSTR_Avaで表わされる範囲で後輪の転舵角が変化したときに理論的に発生し得るヨーレートの最大値(または範囲)を表す。DYCアベイラビリティ理論ヨーレートγ_DYC_Act_Avaは、DYCアベイラビリティトルクTb_DYC_Avaで表わされる範囲で車軸トルクが変化したときに理論的に発生し得るヨーレートの最大値(または範囲)を表す。
【0036】
ヨーレート演算部41は、運転支援アプリケーション50から入力された目標横加速度Gy*に基づいて、フロントステアヨーレート制御量γ_FSTR(FSTRはフロントステア用アクチュエータ14を表す)、リアステアヨーレート制御量γ_RSTR(RSTRはリアステア用アクチュエータ22を表す)、DYCヨーレート制御量γ_DYC(DYCはDYC用アクチュエータ32を表す)を演算し、これらのヨーレート制御量を出力する。フロントステアヨーレート制御量γ_FSTRは、フロントステア用アクチュエータ14が作動して前輪が転舵することにより車両に発生させるヨーレートの目標制御量である。リアステアヨーレート制御量γ_RSTRは、リアステア用アクチュエータ22が作動して後輪が転舵することにより車両に発生させるヨーレートの目標制御量である。DYCヨーレート制御量γ_DYCは、DYC用アクチュエータ32が作動して各輪のいずれか、特に右後輪WRRまたは左後輪WRLのいずれか一方に制動力を付与することにより車両に発生させるヨーレートの目標制御量である。
【0037】
また、ヨーレート演算部41は、フロントステア実行要求信号S_FSTR,リアステア実行要求信号S_RSTR,DYC実行要求信号S_DYCを出力する。フロントステア実行要求信号S_FSTRは、ヨーレート制御のためにフロントステア用アクチュエータ14の作動を要求するための信号である。リアステア実行要求信号S_RSTRは、ヨーレート制御のためにリアステア用アクチュエータ22の作動を要求するための信号である。DYC実行要求信号はS_DYCは、ヨーレート制御のためにDYC用アクチュエータ32の作動を要求するための信号である。
【0038】
図3は、ヨーレート演算部41の機能構成を示す図である。図3に示すように、ヨーレート演算部41は、目標値生成部411、状態監視部412、アベイラビリティ量演算部413、フィードフォワード演算部414、フィードバック演算部415、調停部416、オーバライド判定部417を備える。
【0039】
目標値生成部411は、運転支援アプリケーション50から目標横加速度Gy*を入力するとともに、入力した目標横加速度Gy*から、車両に作用する横加速度が目標横加速度Gy*になるように、車両に発生させるべき目標ヨーレートγ*を演算する。目標ヨーレートγ*は、例えば、目標横加速度Gy*を車速Vで除算し、その値から車体スリップ角βの時間微分値dβ/dtを減算することにより、演算することができる。また、目標値生成部411は、運転支援アプリケーション50から目標横加速度Gy*の変化量dGy*/dtや、アプリケーション実行要求信号S_Appli.を入力してもよい。目標横加速度変化量dGy*/dtは、目標ヨーレートγ*を演算するために用いられる。アプリケーション実行要求信号S_Appli.は、運転支援アプリケーション50から出力された目標横加速度Gy*に基づいてヨーレートを制御することを要求するための信号である。
【0040】
状態監視部412は、車両に取り付けられている前輪転舵角センサから前輪転舵角δfを、後輪転舵角センサから後輪転舵角δrを、各輪にとりつけられたトルクセンサから各輪のホイールトルクτwを、車速センサから車速Vを、それぞれ入力する。また、状態監視部412は、入力した情報に基づいて現在の車両の状態を推定し、推定した車両の状態を表す車両発生限界物理量(例えば車両発生限界ヨーレート)を出力する。
【0041】
アベイラビリティ量演算部413は、状態監視部412から現在の車両の状態を入力する。また、アベイラビリティ量演算部413は、フロントステアアベイラビリティ理論ヨーレートγ_FSTR_Act_Ava、リアステアアベイラビリティ理論ヨーレートγ_RSTR_Act_Ava、DYCアベイラビリティ理論ヨーレートγ_DYC_Act_Avaをそれぞれ入力する。さらに、アベイラビリティ量演算部413は、運転支援アプリケーション50からアプリケーション情報を入力する。アプリケーション情報は、例えば、アクチュエータの使用可否を表す情報、あるいはヨーレートの制御の特性を表す情報である。
【0042】
そして、アベイラビリティ量演算部413は、上記した車両の状態を表す車両発生限界物理量、フロントステアアベイラビリティ理論ヨーレートγ_FSTR_Act_Ava、リアステアアベイラビリティ理論ヨーレートγ_RSTR_Act_Ava、DYCアベイラビリティ理論ヨーレートγ_DYC_Act_Ava、アプリケーション情報に基づいて、フロントステアアベイラビリティヨーレートγ_FSTR_Avaと、リアステアアベイラビリティヨーレートγ_RSTR_Avaと、DYCアベイラビリティヨーレートγ_DYC_Avaを演算する。
【0043】
フロントステアアベイラビリティヨーレートγ_FSTR_Avaは、車両の状態を表す車両発生限界物理量およびアプリケーション情報を考慮した場合に、フロントステア用アクチュエータ14が作動することにより車両に実際に発生させることができるヨーレートの最大値(あるいは範囲)を表す。リアステアアベイラビリティヨーレートγ_RSTR_Avaは、車両の状態を表す車両発生限界物理量およびアプリケーション情報を考慮した場合に、リアステア用アクチュエータ22が作動することにより車両に実際に発生させることができるヨーレートの最大値(あるいは範囲)を表す。DYCアベイラビリティヨーレートγ_DYC_Avaは、車両の状態を表す車両発生限界物理量およびアプリケーション情報を考慮した場合に、DYC用アクチュエータ32が作動することにより車両に実際に発生させることができるヨーレートの最大値(あるいは範囲)を表す。アベイラビリティ量演算部413には、各アベイラビリティヨーレートと、車両の状態を表す車両発生限界物理量、フロントステアアベイラビリティ理論ヨーレートγ_FSTR_Act_Ava、リアステアアベイラビリティ理論ヨーレートγ_RSTR_Act_Ava、DYCアベイラビリ理論ヨーレートγ_DYC_Act_Avaなどとの対応関係が表わされたテーブルを記憶している。そして、入力された各情報に基づいて、上記テーブルを参照することにより、各アベイラビリティヨーレートを演算する。
【0044】
フィードフォワード演算部414は、目標ヨーレートγ*および各アベイラビリティヨーレート(フロントステアアベイラビリティヨーレートγ_FSTR_Ava、リアステアアベイラビリティヨーレートγ_RSTR_Ava、DYCアベイラビリティヨーレートγ_DYC_Ava)を入力する。また、フィードフォワード演算部414は、制御対象選択部414a、規範演算部414b、フィードフォワード制御量分配部414cを備える。
【0045】
制御対象選択部414aは、各アベイラビリティヨーレートに基づいて、車両のヨーレート制御に用いることができるアクチュエータ(制御対象)を選択する。また、制御対象選択部414aは、使用可能なアクチュエータの優先順位を決定する。この場合、例えば、アベイラビリティ量演算部413にヨーレート制御の応答性を重視することを表すアプリケーション情報が入力されているときに、最も応答性の速いアクチュエータ(例えばDYC用アクチュエータ32)が第1優先、次に応答性の速いアクチュエータ(例えばフロントステア用アクチュエータ14)が第2優先、最も応答性の遅いアクチュエータ(例えばリアステア用アクチュエータ22)が第3優先となるように、優先順位が決定される。
【0046】
規範演算部414bは、目標値生成部411から目標ヨーレートγ*を入力するとともに、この目標ヨーレートγ*に規範演算を施すことにより、車両応答遅れを模擬したフィードフォワードヨーレート規範量γ_refを演算する。また、演算したフィードフォワードヨーレート規範量γ_refは、フィードバック演算に用いるため、フィードバック演算部415に出力する。
【0047】
フィードフォワード制御量分配部414cは、規範演算部414bで演算されたフィードフォワードヨーレート規範量γ_refを基に演算されるフィードフォワード制御量γ_FFを、フロントステアフィードフォワードヨーレート制御量γ_FSTR_FFと、リアステアフィードフォワードヨーレート制御量γ_RSTR_FFと、DYCフィードフォワードヨーレート制御量γ_DYC_FFに分配する。フロントステアフィードフォワードヨーレート制御量γ_FSTR_FFは、フロントステア用アクチュエータ14が作動することにより車両に生じさせるヨーレートのフィードフォワード制御量である。リアステアフィードフォワードヨーレート制御量γ_RSTR_FFは、リアステア用アクチュエータ22が作動することにより車両に生じさせるヨーレートのフィードフォワード制御量である。DYCフィードフォワードヨーレート制御量γ_DYC_FFは、DYC用アクチュエータ32が作動することにより車両に生じさせるヨーレートのフィードフォワード制御量である。
【0048】
この場合、フィードフォワード制御量分配部414cは、制御対象選択部414aで決定された優先順位および各アベイラビリティヨーレートに基づいてフィードフォワードヨーレート制御量γ_FFを分配する。例えば、演算したフィードフォワードヨーレート制御量γ_FFが10であり、フロントステア用アクチュエータ14が第1優先、リアステア用アクチュエータ22が第2優先、DYC用アクチュエータ32が第3優先であり、フロントステアアベイラビリティヨーレートγ_FSTR_Avaが6、リアステアアベイラビリティヨーレートγ_RSTR_Avaが3、DYCアベイラビリティヨーレートγ_DYC_Avaが3である場合、フロントステアフィードフォワードヨーレート制御量γ_FSTR_FFが6、リアステアフィードフォワードヨーレート制御量γ_RSTR_FFが3、DYCフィードフォワードヨーレート制御量γ_DYC_FFが1となるように、フィードフォワードヨーレート制御量γ_FFを分配する。そして、分配した各フィードフォワードヨーレート制御量をフィードバック演算部415および調停部416に出力する。
【0049】
フィードバック演算部415は、アベイラビリティ量演算部413から各アベイラビリティヨーレート(フロントステアアベイラビリティヨーレートγ_FSTR_Ava、リアステアアベイラビリティヨーレートγ_RSTR_Ava、DYCアベイラビリティヨーレートγ_DYC_Ava)を、フィードフォワード演算部414から各フィードフォワードヨーレート制御量(フロントステアフィードフォワードヨーレート制御量γ_FSTR_FF、リアステアフィードフォワードヨーレート制御量γ_RSTR_FF、DYCフィードフォワードヨーレート制御量γ_DYC_FF)およびフィードフォワードヨーレート規範量γ_refを、車両に取り付けられたヨーレートセンサからヨーレートγを、それぞれ入力する。また、フィードバック演算部415は、制御対象選択部415aとフィードバック制御量演算部415bとを備える。
【0050】
制御対象選択部415aは、各アベイラビリティヨーレートと各フィードフォワードヨーレート制御量から演算される余裕量に基づいて、車両のヨーレート制御に用いることができるアクチュエータを選択する。また、制御対象選択部415aは、使用可能なアクチュエータの優先順位を決定する。
【0051】
フィードバック制御量演算部415bは、入力されたフィードフォワードヨーレート規範量γ_refとヨーレートγとの偏差Δγ(=γ_ref−γ)に基づいて、車両のヨーレートをフィードバック制御する。例えば、このフィードバック制御がPID制御である場合、下記(1)式により、フィードバックヨーレート制御量γ_FBを演算する。
【数1】
上記(1)式において、Kpは比例ゲイン、Kiは積分ゲイン、Kdは微分ゲインである。
【0052】
さらに、フィードバック制御量演算部415bは、演算したフィードバックヨーレート制御量γ_FBを、フロントステアフィードバックヨーレート制御量γ_FSTR_FBと、リアステアフィードバックヨーレート制御量γ_RSTR_FBと、DYCフィードバックヨーレート制御量γ_DYC_FBに分配する。フロントステアフィードバックヨーレート制御量γ_FSTR_FBは、フロントステア用アクチュエータ14が作動することにより車両に生じさせるヨーレートのフィードバック制御量である。リアステアフィードバックヨーレート制御量γ_RSTR_FBは、リアステア用アクチュエータ22が作動することにより車両に生じさせるヨーレートのフィードバック制御量である。DYCフィードバックヨーレート制御量γ_DYC_FBは、DYC用アクチュエータ32が作動することにより車両に生じさせるヨーレートのフィードバック制御量である。
【0053】
この場合、フィードバック制御量演算部415bは、制御対象選択部415aで定めた使用可能なアクチュエータの優先順位にしたがって、フィードバックヨーレート制御量γ_FBを分配する。そして、フィードバック制御量演算部415bは、分配した各フィードバックヨーレート制御量(フロントステアフィードバックヨーレート制御量γ_FSTR_FB、リアステアフィードバックヨーレート制御量γ_RSTR_FB、DYCフィードバックヨーレート制御量γ_DYC_FB)を調停部416に出力する。
【0054】
調停部416は、最終値演算部4161と制御許可判定部4162とを備える。最終値演算部4161は、フィードフォワード演算部414から入力したフロントステアフィードフォワードヨーレート制御量γ_FSTR_FFとフィードバック演算部415から入力したフロントステアフィードバックヨーレート制御量γ_FSTR_FBとを加算することにより、フロントステアヨーレート制御量γ_FSTRを演算する。そして、演算したフロントステアヨーレート制御量γ_FSTRおよび、フロントステア用アクチュエータ14の作動を要求するためのフロントステア実行要求信号S_FSTRを、前輪転舵角変換部42に出力する。また、調停部416は、フィードフォワード演算部414から入力したリアステアフィードフォワードヨーレート制御量γ_RSTR_FFとフィードバック演算部415から入力したリアステアフィードバックヨーレート制御量γ_RSTR_FBとを加算することにより、リアステアヨーレート制御量γ_RSTRを演算する。そして、演算したリアステアヨーレート制御量γ_RSTRおよび、リアステア用アクチュエータ22の作動を要求するためのリアステア実行要求信号S_RSTRを、後輪転舵角変換部43に出力する。さらに、調停部416は、フィードフォワード演算部414から入力したDYCフィードフォワードヨーレート制御量γ_DYC_FFとフィードバック演算部415から入力したDYCフィードバックヨーレート制御量γ_DYC_FBとを加算することにより、DYCヨーレート制御量γ_DYCを演算する。そして、演算したDYCヨーレート制御量γ_DYCおよび、DYC用アクチュエータ32の作動を要求するためのDYC実行要求信号S_DYCを、DYC車軸トルク変換部44に出力する。
【0055】
図2に示すように、前輪転舵角変換部42は、フロントステアヨーレート制御量γ_FSTRを入力する。また、フロントステア用アクチュエータ14の作動により車両にフロントステアヨーレート制御量γ_FSTRに相当するヨーレートを発生させるために必要な前輪目標転舵角δf*を演算する。そして、演算した前輪目標転舵角δf*を表す信号をフロントステア用アクチュエータ14に出力する。この出力信号によりフロントステア用アクチュエータ14は、前輪転舵角δfが前輪目標転舵角δf*になるように、すなわちフロントステア用アクチュエータ14の作動により車両にフロントステアヨーレート制御量γ_FSTRに相当するヨーレートが発生するように、その作動が制御される。
【0056】
後輪転舵角変換部43は、リアステアヨーレート制御量γ_RSTRを入力する。また、リアステア用アクチュエータ22の作動により車両にリアステアヨーレート制御量γ_RSTRに相当するヨーレートを発生させるために必要な後輪目標転舵角δr*を演算する。そして、演算した後輪目標転舵角δr*を表す信号をリアステア用アクチュエータ22に出力する。この信号出力によりリアステア用アクチュエータ22は、後輪転舵角δrが後輪目標転舵角δr*になるように、すなわちリアステア用アクチュエータ22の作動により車両にリアステアヨーレート制御量γ_RSTRに相当するヨーレートが発生するように、その作動が制御される。
【0057】
DYC車軸トルク変換部44は、DYCヨーレート制御量γ_DYCを入力する。また、DYC用アクチュエータ32の作動により車両にDYCヨーレート制御量γ_DYCに相当するヨーレートを発生させるために必要な目標DYCトルクTb*を演算する。そして、演算した目標DYCトルクTb*を表す信号を、各輪のうち旋回内側に相当する車輪に制動力を付与するDYC用アクチュエータ32に出力する。この信号出力によりDYC用アクチュエータ32は、旋回内輪側に作用する車軸トルクTbが目標DYCトルクTb*になるように、すなわちDYC用アクチュエータ32の作動により車両にDYCヨーレート制御量γ_DYCに相当するヨーレートが発生するように、その作動が制御される。
【0058】
こうした複数のアクチュエータ(フロントステア用アクチュエータ14、リアステア用アクチュエータ22、DYC用アクチュエータ32)の協調制御によって、車両に運転支援アプリケーション50から入力された目標横加速度Gy*が発生するように、車両のヨーレート(横方向運動量)が制御される。
【0059】
また、図3に示すように、ヨーレート演算部41はオーバライド判定部417を備える。オーバライド判定部417は、車両に取り付けられた操舵トルクセンサから操舵トルクτsを入力する。そして、入力した操舵トルクτsとその操舵トルクτsに対する閾値τsthとを比較し、その比較結果に基づいてオーバライドの発生の有無を判断する。
【0060】
図4は、オーバライド判定部417が実行するオーバライド判定ルーチンを表すフローチャートである。このルーチンは、横方向運動制御装置40による車両の横方向運動制御が開始されたときに起動し、所定の短時間ごとに繰り返し実行される。このルーチンが起動すると、オーバライド判定部417は、まず、図のS10にて、操舵トルクτsを入力する。次いで、操舵トルクの大きさを表す絶対値|τs|が予め設定された閾値τsthよりも大きいか否かを判断する(S11)。絶対値|τs|が閾値τsthよりも大きい場合(S11:Yes)は、オーバライド判定部417はS12に進んでオーバライド判定フラグFを1に設定する。一方、絶対値|τs|が閾値τsth以下である場合(S11:No)は、オーバライド判定部417はS13に進んでオーバライド判定フラグFを0に設定する。S12またはS13にてオーバライド判定フラグFを0または1に設定した後は、オーバライド判定フラグFを出力する(S14)。その後このルーチンを一旦終了する。
【0061】
図3に示すように、オーバライド判定部417にて設定されたオーバライド判定フラグFは調停部416の制御許可判定部4162に入力される。図5は、制御許可判定部4162の機能構成を示す図である。図5に示すように、制御許可判定部4162は、停止判断部4162aと縮退制御量決定部4162bとを備える。
【0062】
停止判断部4162aは、横方向運動制御装置40による車両の横方向運動制御を停止するか否かを判断する。この停止判断部4162aには、オーバライド判定フラグFおよび、停止要求信号S_Stopが入力される。図6は、停止判断部4162aが横方向運動制御を停止するか否かを判断するために実行する制御停止判断ルーチンを表すフローチャートである。このルーチンは、横方向運動制御装置40による車両の横方向運動制御が開始されたときに起動する。
【0063】
このルーチンが起動すると、停止判断部4162aは、まず図6のS20にてオーバライド判定フラグFを入力する。次いで、入力したオーバライド判定フラグFが1に設定されているか否かを判断する(S21)。オーバライド判定フラグFが1に設定されている場合、すなわちオーバライドが発生している場合(S21:Yes)、停止判断部4162aは各アクチュエータの制御を停止すると判断し、S23に進んで縮退要求信号Sdを出力する。その後、このルーチンを終了する。
【0064】
一方、オーバライド判定フラグFが1に設定されていない場合、すなわちオーバライドが発生していない場合(S21:No)、停止判断部4162aはS22に進み、停止要求信号S_STOPが入力されているか否かを判断する。停止要求信号S_STOPは、オーバライドの有無にかかわらず横方向運動制御を停止するための信号である。停止要求信号S_STOPは車両のドライバから入力されてもよい。また、停止要求信号S_STOPは運転支援アプリケーション50から入力されてもよい。停止要求信号S_STOPが入力されている場合(S22:Yes)、停止判断部4162aは各アクチュエータの制御を停止すると判断し、S23に進んで縮退要求信号Sdを出力する。その後、このルーチンを終了する。
【0065】
一方、停止要求信号S_STOPが入力されていない場合(S22:No)は、停止判断部4162aは、各アクチュエータの制御を停止しないと判断し、このルーチンを終了する。なお、停止判断部4162aは、縮退要求信号Sdを出力していないときは、このルーチンを繰り返し実行する。
【0066】
以上の説明からわかるように、オーバライド判定フラグFが1に設定されている場合、および、停止要求信号S_STOPが入力されている場合に、停止判断部4162aは各アクチュエータの制御を停止すると判断する。そして、縮退要求信号Sdを出力する。停止判断部4162aから出力された縮退要求信号Sdは、最終値演算部4161および縮退制御量決定部4162bに入力される。最終値演算部4161は、縮退要求信号Sdが入力された場合に、各変換部42,43,44への各ヨーレート制御量および各実行要求信号の出力を停止する。
【0067】
縮退制御量決定部4162bは、上述したように停止判断部4162aから縮退要求信号Sdを入力する。また、最終値演算部4161から各ヨーレート制御量(γ_FSTR,γ_RSTR,γ_DYC)を、車両に取り付けられたトルクセンサから操舵トルクτsを、それぞれ入力する。そして、縮退要求信号Sdの入力後に、フロントステアヨーレート縮退制御量γd_FSTR、リアステアヨーレート縮退制御量γd_RSTR、DYCヨーレート縮退制御量γd_DYCを演算する。さらに演算したフロントステアヨーレート縮退制御量γd_FSTRを前輪転舵角変換部42に、演算したリアステアヨーレート縮退制御量γd_RSTRを後輪転舵角変換部43に、演算したDYCヨーレート縮退制御量γd_DYCをDYC車軸トルク変換部44に出力する。
【0068】
この場合、前輪転舵角変換部42は、入力したフロントステアヨーレート縮退制御量γd_FSTRに基づいて目標前輪転舵角δf*を演算する。そして、演算した目標前輪転舵角δf*をフロントステア用アクチュエータ14に出力する。フロントステア用アクチュエータ14は、前輪転舵角δfが目標前輪転舵角δf*に一致するように作動する。後輪転舵角変換部43は、入力したリアステアヨーレート縮退制御量γd_RSTRに基づいて目標後輪転舵角δr*を演算する。そして、演算した目標後輪転舵角δr*をリアステア用アクチュエータ22に出力する。リアステア用アクチュエータ22は、後輪転舵角δrが目標後輪転舵角δr*に一致するように作動する。DYC車軸トルク変換部44は、入力したDYCヨーレート縮退制御量γd_DYCに基づいて目標DYCトルクTb*演算する。そして、演算した目標DYCトルクTb*を、作動させるべきDYC用アクチュエータ32に出力する。目標DYCトルクTb*が入力されたDYC用アクチュエータ32は、対応する車輪に作用する車軸トルクTbが目標DYCトルクTb*に一致するように作動する。このようにして、停止判断部4162aから縮退要求信号Sdが出力された後は、各変換部42,43,44は、縮退制御量決定部4162bにて決定(演算)された各ヨーレート縮退制御量γd_*(*はFSTR,RSTR,DYCのいずれか)に基づいて各アクチュエータの作動を制御する。これにより各アクチュエータが縮退制御される。
【0069】
図7は、縮退制御量決定部4162bがヨーレート縮退制御量γd_*を演算するために実行する縮退制御量決定ルーチンを表すフローチャートである。このルーチンは、横方向運動制御装置40による横方向運動制御が開始されたときに起動する。このルーチンが起動すると、縮退制御量決定部4162bは、図7のS30にて操舵トルクτsを入力する。次いで、操舵トルクτsを時間微分することにより、操舵トルクτsの変化速度dτs/dtを演算する(S31)。続いて、各ヨーレート制御量γ_*(*はFSTR,RSTR,DYCのいずれか)を入力する(S32)。次に、縮退要求信号Sdが入力されているか否かを判断する(S33)。縮退要求信号Sdが入力されていない場合(S33:No)は、このルーチンを終了する。なお、縮退要求信号Sdが入力されていない場合は、入力されるまでこのルーチンが繰り返し実行される。
【0070】
一方、縮退要求信号Sdが入力されている場合(S33:Yes)、縮退制御量決定部4162bはS34に進み、タイマによる時間計測を開始する。次いで、縮退速度Vdを取得する(S35)。縮退速度Vd(ヨーレート/秒)は、縮退制御時における制御量の減少速度を表す。縮退速度Vdを取得するために、縮退速度−操舵トルク変化速度テーブルが参照される。この縮退速度−操舵トルク変化速度テーブルは、縮退制御量決定部4162bに記憶されている。
【0071】
図8は、縮退速度−操舵トルク変化速度テーブルの一例をグラフにより示した図である。図8に示すグラフの横軸は操舵トルクτsの変化速度dτs/dtの大きさを表し、縦軸は縮退速度Vdの大きさを表す。図からわかるように、操舵トルクτsの変化速度dτs/dtが大きいほど、変化速度dτs/dtに対応する縮退速度Vdが大きい。縮退制御量決定部4162bは、この縮退速度−操舵トルク変化量テーブルを参照し、演算した操舵トルクτsの変化速度dτs/dtに対応する縮退速度Vdを抽出することにより、縮退速度Vdを取得する。なお、この縮退速度Vdは、各アクチュエータごとに取得されてもよい。
【0072】
縮退速度Vdを取得した後は、縮退制御量決定部4162bは図7のS36に進み、下記式に基づいて各ヨーレート縮退制御量γd_*を演算する。
γd_*=γ_*−VdT(γ_*>0)
γd_*=γ_*+VdT(γ_*<0)
上式においてTはタイマによる計測時間である。
【0073】
次いで、縮退制御量決定部4162bは、演算した各ヨーレート縮退制御量γd_*の大きさが0に近い微小値γd_th以上であるか否かを判断する(S37)。ヨーレート縮退制御量γd_*の大きさが0に近い微小値γd_th以上である場合(S37:Yes)、縮退制御量決定部4162bはS38に進み、S36にて演算したヨーレート縮退制御量γd_*を出力する。その後、S36に戻り、再度ヨーレート縮退制御量γd_*を演算し(S36)、演算したヨーレート縮退制御量γd_*の大きさが0に近い微小値γd_th以上であるか否かを判断し(S37)、微小値γd_th以上であればヨーレート縮退制御量γd_*を出力する。S36〜S38が繰り返されることにより、ヨーレート縮退制御量γd_*の大きさが0に近い微小値γd_th未満になるまで、S36にて演算したヨーレート縮退制御量γd_*が出力される。
【0074】
S37にてヨーレート縮退制御量γd_*の大きさが0に近い微小値γd_th未満であると判断した場合(S37:No)、縮退制御量決定部4162bはこのルーチンを終了する。以上のような縮退制御量決定ルーチンが実行されることにより、縮退制御時には、大きさが徐々に減少するヨーレート縮退制御量γd_*に基づいて各アクチュエータが制御される。そして、各アクチュエータのヨーレート縮退制御量γd_*の大きさが0になった時点で横方向運動制御装置による横方向運動の制御が停止される。このように、縮退制御によって各アクチュエータの制御量を徐々に減少させていくことで、各アクチュエータの制御が即時停止されることによる違和感の発生が防止される。よって、車両挙動を安定化させつつ横方向運動制御を停止させることができる。
【0075】
図9は、縮退制御時におけるヨーレート縮退制御量γd_*の変化を、操舵トルクτsの大きさの変化とともに示したグラフである。この図では、操舵トルクτsの大きさが線A,線B,線Cで示すように変化する。操舵トルクτsの大きさが線Aで示すように変化した場合、ヨーレート縮退制御量γd_*は線aで示すように変化する。操舵トルクτsの大きさが線Bで示すように変化した場合、ヨーレート縮退制御量γd_*は線bで示すように変化する。操舵トルクτsの大きさが線Cで示すように変化した場合、ヨーレート縮退制御量γd_*は線cで示すように変化する。
【0076】
操舵トルクτsの大きさが線Aで示すように変化した場合、T1の時点で操舵トルクτsの大きさが閾値τsthを越える。したがって、T1の時点から縮退制御が開始される。また、線Aで示すように操舵トルクτsの変化速度dτs/dtが大きい場合、線aに示すようにヨーレート縮退制御量γd_*の縮退速度も大きい。
【0077】
操舵トルクτsの大きさが線Cで示すように変化した場合、T1の時点よりも遅いT3の時点で操舵トルクτsの大きさが閾値τsthを越える。したがって、T3の時点から縮退制御が開始される。また、線Cで示すように操舵トルクτsの変化速度dτs/dtが小さい場合、線cに示すようにヨーレート縮退制御量γd_*の縮退速度も小さい。
【0078】
操舵トルクτsの大きさが線Bで示すように変化した場合、T1とT3の間のT2の時点で操舵トルクτsの大きさが閾値τsthを越える。したがって、T2の時点から縮退制御が開始される。また、線Bで示すように操舵トルクτsの変化速度dτs/dtが線Aにより表わされる変化速度と線Cにより表わされる変化速度との間の大きさである場合、ヨーレート縮退制御量γd_*の縮退速度大きさは、線aにより表わされる縮退速度の大きさと線cにより表わされる縮退速度大きさとの間の大きさである。このように、本実施形態によれば、操舵トルクτsの変化速度dτs/dtが大きいほど縮退速度Vdが大きくなるように、縮退速度Vdが設定される。
【0079】
縮退制御開始時における操舵トルクτsの変化速度dτs/dtが大きい場合、ドライバは自らの意思に基づいて操舵操作している可能性が高い。この場合は、車両の横方向運動制御を停止する際に生じる違和感を縮退制御によって軽減することよりも、縮退制御によるドライバの操舵操作の妨げを軽減することが優先されるべきである。一方、縮退制御開始時における操舵トルクτsの変化速度dτs/dtが小さい場合、ドライバが自らの意思に基づいて操舵操作しているか否かが不明である。この場合は、縮退制御によるドライバの操舵操作の妨げを軽減することよりも、車両の横方向運動制御を停止する際に生じる違和感を縮退制御により軽減することが優先されるべきである。
【0080】
上記した本実施形態によれば、縮退制御開始時における操舵トルクτsの変化速度dτs/dtが大きいほど縮退速度Vdが大きくなるように縮退速度Vdが設定され、このように設定された縮退速度Vdに基づいてヨーレート縮退制御量γd_*が決定される。したがって、縮退制御時における操舵トルクτsの変化速度dτs/dtが大きい場合は、縮退速度Vdが速いので短時間の間に縮退制御が終了する。このため縮退制御によるドライバの操舵操作の妨げを軽減することができる。また、縮退制御時における操舵トルクτsの変化速度dτs/dtが小さい場合は、縮退速度Vdが遅いので比較的時間をかけて縮退制御される。このため車両の横方向運動制御を停止する際に生じる違和感がより軽減される。
【0081】
(第2実施形態)
上記第1実施形態では、操舵トルクτsの変化速度が大きいほど大きくなるように縮退速度を設定する例について説明した。本実施形態では、操舵トルクτsおよび車両の走行状態に基づいて縮退時間Tdを設定する例について説明する。なお、本実施形態に係る横方向運動制御装置40の構成は、以下に述べる縮退制御量決定部4162bが実行する縮退制御量決定ルーチンを除き、上記第1実施形態で説明した構成と同一である。したがって、上記第1実施形態で説明した構成と同一の部分についての説明は省略する。
【0082】
図10は、本実施形態に係る縮退制御量決定部4162bがヨーレート縮退制御量γd_*を演算するために実行する縮退制御量決定ルーチンを表すフローチャートである。このルーチンは、横方向運動制御装置40による横方向運動制御が開始されたときに起動する。このルーチンが起動すると、縮退制御量決定部4162bは、図10のS40にて、操舵トルクτs(Nm)、各車輪に作用する制動圧力Pb(MPa)、車速V(Km/h)を、それぞれ入力する。制動圧力Pbは、例えば各車輪に制動力を作用させるために設けられている油圧回路中の油圧を圧力センサにより検出することにより取得することができる。
【0083】
次いで、縮退制御量決定部4162bは、各ヨーレート制御量γ_*を入力する(S41)。続いて、縮退要求信号Sdが入力されているか否か、すなわち停止判断部4162aが各アクチュエータの制御を停止すると判断したか否かを判断する(S42)。縮退要求信号Sdが入力されていない場合(S42:No)は、このルーチンを一旦終了する。なお、縮退要求信号Sdが入力されていない場合は、入力されるまでこのルーチンが繰り返し実行される。
【0084】
一方、縮退要求信号Sdが入力されている場合(S42:Yes)、すなわち停止判断部4162aが各アクチュエータの制御を停止すると判断した場合、縮退制御量決定部4162bはタイマによる時間計測を開始する(S43)。次いで、操舵トルクスコアQ_τsを取得する(S44)。操舵トルクスコアQ_τsは、各アクチュエータが縮退制御される時間である縮退時間Tdを設定するために用いられる。操舵トルクスコアをQ_τs取得するときに、操舵トルクスコアテーブルが参照される。
【0085】
図11は操舵トルクスコアテーブルを表わすグラフを示す。操舵トルクスコアテーブルは縮退制御量決定部4162bに記憶されている。図11の横軸が操舵トルクτsの大きさ、縦軸が操舵トルクスコアQ_τsである。操舵トルクτs(Nm)と操舵トルクスコアQ_τsとの対応関係が図中の線Dにより表わされる。図からわかるように、操舵トルクτsの大きさが0(Nm)であるときに、操舵トルクスコアQ_τsが1である。操舵トルクτsの大きさが0から増加していくにつれて、その操舵トルクτsに対応する操舵トルクスコアQ_τsが低下する。そして、操舵トルクτsの大きさが5.0(Nm)であるときに、操舵トルクスコアQ_τsが0である。
【0086】
縮退制御が開始される時点(縮退要求信号Sdが縮退制御量決定部4162bに入力された時点)での操舵トルクτsが小さい場合、ドライバが自ら操舵操作している量が小さいので、横方向運動制御装置40による自動操舵からドライバによる手動操舵に素早く切り換える必要性が低い。言い換えれば、縮退制御開始時点での操舵トルクτsが小さい場合、縮退制御の開始からドライバに操舵操作を完全に委ねるまでの時間的余裕が大きい。一方、縮退制御開始時点での操舵トルクτsが大きい場合、自動操舵中に何らかの原因により緊急の事態が生じている可能性があるので、ドライバに早めに操舵操作を委ねる必要がある。したがってこの場合、縮退制御の開始からドライバに操舵操作を完全に委ねるまでの時間的余裕が小さい。本明細書では、このような時間的余裕の大きさを操舵余裕度と呼ぶ。操舵トルクτsの大きさから推定される操舵余裕度が操舵トルクスコアQ_τsにより表わされる。本実施形態では、操舵トルクスコアQ_τsが大きいほど操舵余裕度が大きい。縮退制御量決定部4162bは、S44にて、図11に示す操舵トルクスコアテーブルを参照し、入力した操舵トルクτsに対応する操舵トルクスコアQ_τsを取得する。
【0087】
次いで、縮退制御量決定部4162bは、ブレーキスコアQ_Pbを取得する(S45)。ブレーキスコアQ_Pbも縮退時間Tdを設定するために用いられる。ブレーキスコアをQ_Pbを取得するときに、ブレーキスコアテーブルが参照される。
【0088】
図12はブレーキスコアテーブルを表わすグラフを示す。ブレーキスコアテーブルは縮退制御量決定部4162bに記憶されている。図12の横軸が制動圧力(MPa)の大きさ、縦軸がブレーキスコアQ_Pbである。制動圧力Pb(MPa)とブレーキスコアQ_Pbとの対応関係が図中の線Eにより表わされる。図からわかるように、制動圧力Pbの大きさが0(MPa)であるときに、ブレーキスコアQ_Pbが1である。制動圧力Pbの大きさが0から増加していくにつれて、その制動圧力Pbに対応するブレーキスコアQ_Pbの値が低下する。そして、制動圧力Pbの大きさが10.0(MPa)であるときに、ブレーキスコアQ_Pbが0である。
【0089】
縮退制御が開始される時点での制動圧力Pbが小さい場合、ドライバが自ら車両を制動させている量が小さいので、横方向運動制御装置40による自動操舵からドライバによる手動操舵に素早く切り換える必要性が低い。言い換えれば、縮退制御開始時における制動圧力Pbが小さい場合は操舵余裕度が大きい。一方、縮退制御開始時における制動圧力Pbが大きい場合、自動操舵中に何らかの原因により緊急の事態が生じている可能性があるので、ドライバに早めに操舵操作を委ねる必要がある。したがってこの場合、操舵余裕度が小さい。このような制動圧力Pbの大きさから推定される操舵余裕度がブレーキスコアQ_Pbにより表わされる。本実施形態では、ブレーキスコアQ_Pbが大きいほど操舵余裕度が大きい。縮退制御量決定部4162bは、S45にて、図12に示すブレーキスコアテーブルを参照し、入力した制動圧力Pbに対応するブレーキスコアQ_Pbを取得する。
【0090】
続いて、縮退制御量決定部4162bは、車速スコアQ_Vを取得する(S46)。車速スコアも縮退時間Tdを設定するために用いられる。車速スコアQ_Vを取得するときに、車速スコアテーブルが参照される。
【0091】
図13は車速スコアテーブルを表すグラフを示す。車速スコアテーブルは縮退制御量決定部4162bに記憶されている。図13の横軸が車速V(Km/h)、縦軸が車速スコアQ_Vである。車速Vと車速スコアQ_Vとの対応関係が図中の線Fにより表わされる。図からわかるように、車速Vが0〜60(Km/h)であるときは、車速スコアQ_Vは1である。車速Vが60(Km/h)よりも大きいときは、車速Vが増加するにつれて、その車速に対応する車速スコアQ_Vの値が低下する。車速Vが120であるときは、車速スコアQ_Vは0.8である。
【0092】
縮退制御が開始される時点での車速Vが小さい場合(本例では60Km/h以下である場合)、ドライバが自ら車両を駆動させている量が小さいので、横方向運動制御装置40による自動操舵からドライバによる手動操舵に素早く切り換える必要性が低い。言い換えれば、縮退制御開始時における車速Vが小さい場合、操舵余裕度が大きい。一方、縮退制御開始時における車速Vが大きい場合(本例では60Km/h以上の場合)、ドライバに早めに操舵操作を委ねる必要がある。したがってこの場合、操舵余裕度が小さい。このような車速Vの大きさから推定される操舵余裕度が車速スコアQ_Vにより表わされる。本実施形態では、車速スコアQ_Vが大きいほど操舵余裕度が大きい。縮退制御量決定部4162bは、S46にて、図13に示す車速スコアテーブルを参照し、入力した車速Vに対応する車速スコアQ_Vを取得する。
【0093】
次いで、縮退制御量決定部4162bは、S44で取得した操舵トルクスコアQ_τsと、S45で取得したブレーキスコアQ_Pbと、S46で取得した車速スコアQ_Vを掛け合わせることにより、トータルスコアQ_Totalを演算する(S47)。このトータルスコアQ_Totalは、操舵トルクτsと、制動圧力Pbと、車速Vを考慮して算出された操舵余裕度である。操舵トルクτsはドライバによる操舵操作量の大きさを表す。また、制動圧力Pbや車速Vは、車両の走行状態を表す。したがって、トータルスコアQ_Totalは、操舵操作量の大きさおよび車両の走行状態を考慮した操舵余裕度を表す。トータルスコアQ_Totalの最大値は1であり、最小値は0である。トータルスコアQ_Totalが大きいほど操舵余裕度が大きい。
【0094】
次いで、縮退制御量決定部4162bは、トータルスコアQ_Totalと、予め定められた基準縮退時間Td0とを掛け合わせることにより縮退時間Tdを演算する(S48)。基準縮退時間Td0は、例えば車両が低速(60Km/h以下)で直進走行しているときにドライバに違和感を感じさせることなく横方向運動制御を停止させるために好ましい時間であるのがよい。基準縮退時間Td0は例えば1秒に設定することができる。
【0095】
S48にて縮退時間Tdを演算した後は、縮退制御量決定部4162bは、タイマによる計測時間Tに基づいてヨーレート縮退制御量γd_*を演算する(S49)。この場合において、縮退制御量決定部4162bは、S43にてタイマによる時間計測を開始してから順次ヨーレート縮退制御量γd_*が減少し、縮退時間Td後にヨーレート縮退制御量γd_*が0になるように、ヨーレート縮退制御量γd_*を演算する。例えば、ヨーレート縮退制御量γd_*は、以下の式に基づいて演算することができる。
γd_*=γ_*(1−(T/Td))
上式において、γ_*は、縮退要求信号Sdが入力されたときにS41で入力したヨーレート制御量であり、Tはタイマによる計測時間である。
【0096】
上式によれば、T=0のときにヨーレート縮退制御量γd_*はヨーレート制御量γ_*に等しい。また、T=Tdのときにヨーレート縮退制御量γd_*は0である。0<T<Tdの期間においては、Tが増加するにつれてヨーレート縮退制御量γd_*が直線的に減少する。図14は、上式により表わされるヨーレート縮退制御量γd_*とタイマによる計測時間Tとの関係を表すグラフである。
【0097】
S49にてヨーレート縮退制御量γd_*を演算した後は、縮退制御量決定部4162b部はS50に進み、タイマによる計測時間Tが縮退時間Td未満であるか否かを判断する。計測時間Tが縮退時間Td未満である場合(S50:Yes)、S49にて演算したヨーレート縮退制御量γd_*を出力する。次いで、S49に戻り、再度ヨーレート縮退制御量γd_*を演算し、S50の判断結果がYesである場合にヨーレート縮退制御量γd_*を出力する(S51)。S49〜S51が繰り返されることにより、計測時間Tが縮退時間Tdになるまで、S49にて演算したヨーレート縮退制御量γd_*が出力される。
【0098】
S50にてタイマによる計測時間Tが縮退時間Td未満ではないと判断した場合(S50:No)、すなわち計測時間Tが縮退時間Tdに達した場合は、縮退制御量決定部4162bはこのルーチンを終了する。以上のような縮退制御量決定ルーチンが実行されることにより、ドライバの操舵操作量および車両の状態(操舵トルクτsの入力状態、ブレーキの作動状態、車速等)に応じて縮退時間Tdが設定され、設定された縮退時間に基づいて決定されるヨーレート縮退制御量γd_*に基づいて各アクチュエータが縮退制御される。そして、各アクチュエータのヨーレート縮退制御量γd_*の大きさが0になった時点で横方向運動制御装置による横方向運動の制御が停止される。このような縮退制御によって各アクチュエータの制御量を徐々に減少させていくことで、各アクチュエータの制御が即時停止されることによる違和感の発生が防止される。よって、車両挙動を安定化させつつ横方向運動制御を停止させることができる。
【0099】
図15〜図19は、本実施形態に係る縮退制御を実行したときにおけるヨーレート縮退制御量γd_*の変化の状態を示す図である。
【0100】
図15によれば、縮退要求信号Sdの入力時(縮退制御開始時)に、操舵トルクτsが0(Nm)、制動圧力Pbが0(MPa)、車速Vが60Km/hである。この場合、操舵トルクスコアQ_τsは1、ブレーキスコアQ_Pbも1、車速スコアQ_Vも1である。よって、トータルスコアQ_Totalは1であり、縮退時間Tdは基準縮退時間Td0に等しい。このように、車両の走行状態が安定しているとき(低速直進走行時でかつ制動力を車両に作用させていないとき)は、縮退制御開始時における操舵余裕度が大きいので、縮退時間Tdが最も長く設定される。なお、この場合、縮退要求信号Sdは、例えば運転支援アプリケーション50やドライバから入力される。
【0101】
図16によれば、縮退要求信号Sdは、操舵トルクτsが比較的低めに設定された閾値τsth(0.5Nm)を越えたときに入力される。縮退要求信号Sdの入力時(縮退制御開始時)に、操舵トルクτsは0.5(Nm)、制動圧力Pbは0(MPa)、車速Vは60(Km/h)である。この場合、操舵トルクスコアQ_τsは0.9、ブレーキスコアQ_Pbは1、車速スコアQ_Vは1である。よって、トータルスコアQ_Totalは0.9であり、縮退時間Tdは基準縮退時間Td0の0.9倍である。このように、操舵トルクτsが低めに設定された閾値τsthを越えた場合であり、且つ低速走行時で制動力を車両に作用させていないときは、縮退制御開始時における操舵余裕度が比較的大きいので、縮退時間Tdが比較的長く設定される。
【0102】
図17によれば、縮退要求信号Sdは、操舵トルクτsが高めに設定された閾値τsth(2.5Nm)を越えたときに入力される。縮退要求信号Sdの入力時(縮退制御開始時)に、操舵トルクτsは2.5(Nm)、制動圧力Pbは0(MPa)、車速Vは60(Km/h)である。この場合、操舵トルクスコアQ_τsは0.5、ブレーキスコアQ_Pbは1、車速スコアQ_Vは1である。よって、トータルスコアQ_Totalは0.5であり、縮退時間Tdは基準縮退時間Td0の0.5倍である。このように、操舵トルクτsが高めに設定された閾値を越えた場合には、横方向運動制御装置40によるヨーレート制御中(自動操舵中)に何らかの原因により緊急の事態が発生している可能性があるので、縮退制御開始時における操舵余裕度が若干小さい。よって、この場合は縮退時間Tdが若干短く設定される。
【0103】
図18によれば、縮退要求信号Sdは、操舵トルクτsが比較的低めに設定された閾値τsth(0.5Nm)を越えたときに入力される。縮退要求信号Sdの入力時(縮退制御開始時)に、操舵トルクτsは0.5(Nm)、制動圧力Pbは6.0(MPa)、車速Vは60(Km/h)である。この場合、操舵トルクスコアQ_τsは0.9、ブレーキスコアQ_Pbは0.4、車速スコアQ_Vは1である。よって、トータルスコアQ_Totalは0.36であり、縮退時間Tdは基準縮退時間Td0の0.36倍である。このように、操舵トルクτsが閾値を越え、且つ比較的大きな制動力が車両に作用している場合には、横方向運動制御装置40によるヨーレート制御中に何らかの原因により緊急の事態が発生している可能性が比較的高いので、縮退制御開始時にける操舵余裕度が小さい。よって、この場合は縮退時間Tdが短く設定される。
【0104】
図19によれば、縮退要求信号Sdは、操舵トルクτsが比較的低めに設定された閾値τsth(0.5Nm)を越えたときに入力される。縮退要求信号Sdの入力時(縮退制御開始時)に、操舵トルクτsは0.5(Nm)、制動圧力Pbは8.0(MPa)、車速Vは120(Km/h)である。この場合、操舵トルクスコアQ_τsは0.9、ブレーキスコアQ_Pbは0.2、車速スコアQ_Vは0.8である。よって、トータルスコアQ_Totalは0.144であり、縮退時間Tdは基準縮退時間Td0の0.144倍である。このように、操舵トルクτsが閾値を越え、且つ大きな制動力が車両に作用し、さらに車速が大きい場合には、横方向運動制御装置40によるヨーレート制御中に何らかの原因により緊急の事態が発生している可能性が高いので、縮退制御開始時における操舵余裕度が極めて小さい。よって、この場合は縮退時間Tdが非常に短く設定される。
【0105】
上記第2実施形態によれば、操舵余裕度に基づいて縮退速度を表す量(縮退時間Td)が設定されるので、操舵余裕度を考慮して各アクチュエータのヨーレート制御量を縮退させることができる。また、操舵余裕度が大きいほど縮退速度が小さくなるように縮退時間Tdが設定されるので、操舵余裕度が小さいときは縮退制御される時間が短く、操舵余裕度が大きいときは縮退制御される時間が長い。このため、操舵余裕度が小さいときには速やかに操舵操作をドライバに完全に委ねさせることができ、その結果、走行安全性を高めることができる。また、操舵余裕度が大きいときは、時間をかけて制御対象の制御量が縮退制御されるため、横方向運動制御装置による横方向運動が停止されることに伴い発生する違和感をより一層軽減することができる。
【0106】
以上、本発明の実施形態について説明した。上記第1および第2実施形態によれば、車両の横方向運動量を変化させるために作動制御される各アクチュエータのの制御を停止すると判断されたときに、縮退制御量決定部4162bが各アクチュエータの縮退制御量を決定する。そして、決定された縮退制御量に基づいて、各アクチュエータが停止するまで制御対象が制御される。このように縮退期間が設けられるので、各アクチュエータの制御が即時停止されることが防止される。よって、車両挙動を安定化させつつ横方向運動制御を停止させることができる。
【0107】
本発明は上記実施形態に限定されるべきものではない。例えば、上記実施形態では、縮退制御時にヨーレート縮退制御量γd_*が直線的に変化する例を示したが、ヨーレート制御量γ_*にローパスフィルタ処理を施すことによってヨーレート縮退制御量γd_*を0に漸近させてもよい。また、第2実施形態では、縮退制御開始時におけるドライバの操舵操作量から推定される操舵余裕度を、操舵トルクに関するスコア(操舵トルクスコア)により表す例を示したが、操舵角に関するスコア(操舵角スコア)、操舵角速度に関するスコア(操舵角速度スコア)、あるいは操舵トルクの変化速度に関するスコア(操舵トルク変化速度スコア)により表わしても良い。また、第2実施形態では、縮退制御開始時における車両の走行状態から推定される操舵余裕度を、制動圧力に関するスコアおよび車速に関するスコアにより表わす例を示したが、それ以外の量(例えばヨーレートに関するスコア、前後加速度に関するスコア、横加速度に関するスコア)により表わしても良い。また、上記第2実施形態では、縮退時間Tdにより縮退制御量の変化速度を表す量を示したが、縮退制御量の変化速度を表す量は、上記第1実施形態で示したように縮退速度でも良い。あるいは縮退距離(縮退制御開始から終了までに車両が走行する距離)でも良い。また、上記実施形態では、DYC用アクチュエータは、車輪に制動力を付与するアクチュエータ(ブレーキアクチュエータ)であるが、DYC用アクチュエータは、車輪に駆動力を付与するアクチュエータでもよい。このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、変形可能である。
【符号の説明】
【0108】
10…フロントステアリング装置、14…フロントステア用アクチュエータ、20…リアステアリング装置、22…リアステア用アクチュエータ、32…DYC用アクチュエータ、40…横方向運動制御装置、41…ヨーレート演算部、411…目標値生成部、412…状態監視部、413…アベイラビリティ量演算部、414…フィードフォワード演算部、415…フィードバック演算部、416…調停部、4161…最終値演算部、4162…制御許可判定部、4162a…停止判断部、4162b…縮退制御量決定部、417…オーバライド判定部、42…前輪転舵角変換部、43…後輪転舵角変換部、44…DYC車軸トルク変換部、45…アベイラビリティ物理量変換部、50…運転支援アプリケーション、Q_τs…操舵トルクスコア、Q_Pb…ブレーキスコア、Q_V…車速スコア、Q_Total…トータルスコア、Td…縮退時間
【技術分野】
【0001】
本発明は、ヨーレートなど車両の横方向運動を制御する横方向運動制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、走行車両の運転を支援する運転支援装置(以下、運転支援アプリケーションと呼ぶ)が開発されている。例えば、車両が道なりに走行するように、自動操舵あるいは運転支援するレーンキープ装置や、車両が車線から逸脱することを防止するように運転支援する車線逸脱防止装置や、車両が走行路面に存在する障害物を自動操舵により回避する緊急回避装置などが、開発されている。
【0003】
レーンキープ装置、車線逸脱防止装置、緊急回避装置などの運転支援アプリケーションから出力される要求信号(例えば目標横加速度を表す信号)は、車両の横方向運動量(例えばヨーレート)を制御する横方向運動制御装置に入力される。この制御装置からアクチュエータなどの制御対象に制御信号が出力される。制御対象が制御信号に基づいて制御されることにより車両の横方向運動が制御される。
【0004】
運転支援アプリケーションから出力される要求信号に基づいて横方向運動制御装置により車両の横方向運動が制御されているときにドライバが操舵操作した場合(このようなドライバによる操舵の介入をオーバライドと呼ぶ)には、ドライバの操舵操作を優先するために横方向運動制御装置による横方向運動制御が停止される。
【0005】
特許文献1は、操舵角速度絶対値|dθ|が設定閾値dθ1以上になってから設定時間T1後に操舵角θが設定操舵角θ1以上である場合にオーバライドであると判定する車線逸脱対応装置を開示する。この装置によれば、操舵角速度絶対値|dθ|が閾値dθ1以上になっても、T1後に操舵角θが設定操舵角θ1未満であればオーバライドが発生していないと判断することにより、外乱等の影響で操舵角速度が一時的に設定閾値以上になったときに車両の横方向運動量の制御が停止されることが防止される。また、特許文献1には、車線に対する車両の位置や旋回時の曲率に応じてオーバライドが発生しているか否かの判断に用いる設定閾値を変更する車線逸脱対応装置も開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2003−81115号公報
【発明の概要】
【0007】
(発明が解決しようとする課題)
横方向運動制御装置による横方向運動制御中にオーバライドが発生した場合、横方向運動制御が停止されるが、このとき横方向運動制御を即時停止すると車両挙動が不安定になってドライバが違和感を覚えるという問題がある。本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、車両挙動を安定化させつつ横方向運動制御を停止させることができる横方向運動制御装置を提供することを目的とする。
【0008】
(課題を解決するための手段)
本発明の横方向運動制御装置(40)は、車両の横方向運動量の目標値(γ*)を取得する目標値取得部(411)と、前記目標値取得部により取得された前記横方向運動量の目標値に基づいて、車両の横方向運動量を変化させるために作動する制御対象(14,22,32)の制御量を演算する制御量演算部(414,415,416)と、前記制御量に基づいて前記制御対象を制御する制御対象制御部(42,43,44)と、車両のドライバにより入力される操舵操作量(τs)に基づいて、前記制御対象制御部による前記制御対象の制御を停止するか否かを判断する制御停止判断部(417,4162a)と、前記制御停止判断部が前記制御対象の制御を停止すると判断したときに、そのときから前記制御対象の制御量が縮退するように縮退制御量を決定する縮退制御量決定部(4162b)と、を備える。そして、前記制御対象制御部は、前記制御停止判断部が前記制御対象の制御を停止すると判断したときに、前記縮退制御量決定部により決定された縮退制御量に基づいて前記制御対象の制御量を制御する。
【0009】
本発明によれば、制御停止判断部が車両の横方向運動量を変化させるために作動制御される制御対象の制御を停止すると判断したときに、縮退制御量決定部が制御対象の縮退制御量を決定する。そして、決定された縮退制御量に基づいて、制御対象が停止するまで制御対象が制御される。すなわち、制御停止判断部が制御対象の制御を停止すると決定したときから制御対象の制御が停止されるまでの間に、制御対象の制御量を縮退させるための縮退期間が設けられる。この縮退期間に制御対象の制御量を縮退させていくことにより、制御対象の制御が即時停止することを防止することができる。したがって、車両挙動を安定化させつつ横方向運動制御を停止させることができる。
【0010】
本発明において、「縮退」とは、制御対象の制御量が0になるまで制御量を徐々に減少させることを意味する。したがって、本発明のように、制御対象の制御を停止することが決定された後に縮退制御量決定部により決定された縮退制御量に基づいて制御対象が制御されている場合(本明細書ではこのような制御を縮退制御と呼ぶ)、制御対象の制御は即時停止されない。
【0011】
前記縮退制御量決定部は、ドライバにより入力される前記操舵操作量に応じて前記縮退制御量の変化速度が変化するように、前記縮退制御量の変化速度を表す量を設定する縮退速度設定部(S35,S48)を備えるのがよい。そして、前記縮退制御量決定部は、前記縮退速度設定部で設定された前記縮退制御量の変化速度を表す量に基づいて前記縮退制御量を決定するのがよい。この場合、前記縮退速度設定部は、ドライバにより入力される前記操舵操作量の変化速度が大きいほど前記縮退制御量の変化速度が大きくなるように、前記縮退制御量の変化速度を表す量を設定するのがよい。
【0012】
ドライバにより入力される操舵操作量の変化速度が大きい場合、ドライバは自らの意思に基づいて操舵操作している可能性が高い。この場合は、車両の横方向運動制御を停止する際に生じる違和感を縮退制御によって軽減することよりも、縮退制御によるドライバの操舵操作の妨げを軽減することが優先されるべきである。一方、ドライバにより入力される操舵操作量の変化速度が小さい場合、ドライバが自らの意思に基づいて操舵操作しているか否かが不明である。この場合は、縮退制御によるドライバの操舵操作の妨げを軽減することよりも、車両の横方向運動制御を停止する際に生じる違和感を縮退制御により軽減することが優先されるべきである。
【0013】
上記した本発明によれば、ドライバにより入力される操舵操作量の変化速度が大きいほど制御対象の縮退制御量の変化速度(縮退速度)が大きくなるように縮退速度が設定され、このように設定された縮退速度に基づいて縮退制御量が決定される。したがって、縮退制御時における操舵操作量の変化速度が大きい場合は、縮退速度が速く設定されるために短時間の間に縮退制御が終了する。このため縮退制御によるドライバの操舵操作の妨げを軽減することができる。また、縮退制御時における操舵操作量の変化速度が小さい場合は、比較的時間をかけて縮退制御される。このため車両の横方向運動制御を停止する際に生じる違和感がより軽減される。
【0014】
本発明において、「操舵操作量」は、ドライバによる操舵の意図が反映された量であるのがよい。操舵操作量は、例えばドライバが操舵ハンドルから入力する操舵トルクであるのがよい。また、ドライバによる操舵の意図が反映されているのであれば、操舵操作量は、操舵ハンドルの操舵角、車輪(前輪)の転舵角、あるいはこれらの角速度でも良い。また、「縮退制御量の変化速度を表す量」は、結果的に縮退速度を表すものであればよい。例えば縮退速度そのものでも良いし、あるいは縮退時間(縮退制御が開始されてから縮退制御量が0になるまでの時間)や縮退距離(縮退制御が開始されていから縮退制御量が0になるまでに車両が走行する距離)でも良い。
【0015】
また、前記縮退制御量決定部は、ドライバにより入力される前記操舵操作量と車両の走行状態とに基づいて、前記制御停止判断部が前記制御対象の制御を停止すると判断したときからドライバに操舵操作を完全に委ねるまでの時間的余裕の大きさ、つまり縮退制御すべき時間の大きさを表す操舵余裕度を演算する操舵余裕度演算部(S47)を備えるのがよい。そして、前記縮退速度設定部(S48)は、前記操舵余裕度演算部で演算された操舵余裕度に基づいて前記縮退制御量の変化速度を表す量(例えば縮退時間)を設定するのがよい。この場合、前記縮退速度設定部は、前記操舵余裕度が大きいほど前記縮退制御量の変化速度が小さくなるように、前記縮退制御量の変化速度を表す量を設定するのがよい。
【0016】
縮退制御を開始する場合、その時点(制御停止判断部が制御対象の制御を停止すると判断した時点)におけるドライバによる操舵操作量の大きさ(あるいは操舵操作量の変化量)やその時点における車両の走行状態から、縮退制御開始時からドライバに操舵操作を完全に委ねるまでの時間的余裕の大きさ(操舵余裕度)を推定することができる。例えば縮退制御の開始時に車両に大きな制動力が作用している場合は、何らかの原因により緊急の事態が生じている可能性があるので、ドライバに早めに操舵操作を委ねる必要がある。したがってこの場合は操舵余裕度が小さい。また、縮退制御の開始時に車両が低速で直進走行し、且つ車両に制動力が作用していない場合は、緊急の事態が生じている可能性が低いので操舵余裕度が大きい。
【0017】
本発明によれば、操舵余裕度に基づいて縮退速度を表す量が設定されるので、操舵余裕度を考慮して制御対象の制御量を縮退させることができる。また、操舵余裕度が大きいほど縮退速度が小さくなるように縮退速度を表す量が設定されるので、操舵余裕度が小さいときは縮退制御される時間が短く、操舵余裕度が大きいときは縮退制御される時間が長い。このため、操舵余裕度が小さいときには速やかに操舵操作をドライバに完全に委ねさせることができ、その結果、走行安全性を高めることができる。また、操舵余裕度が大きいときは、時間をかけて制御対象の制御量が縮退制御されるため、横方向運動制御装置による横方向運動が停止されることに伴い発生する違和感をより一層軽減することができる。
【0018】
また、前記操舵余裕度演算部は、前記操舵操作量の大きさに応じて変化する操舵操作量スコア(Q_τs)を演算する操舵操作量スコア演算部(S44)と、車両に作用している制動力の大きさに応じて変化する制動力スコア(Q_Pb)を演算する制動力スコア演算部(S45)と、車速の大きさに応じて変化する車速スコア(Q_V)を演算する車速スコア演算部(S46)とを備えるのがよい。そして、前記縮退速度設定部は、前記操舵操作量スコア(Q_τs)と、前記制動力スコア(Q_Pb)と、前記車速スコア(Q_V)と、予め設定された前記縮退制御量の変化速度を表す量の基準値(Td0)とに基づいて、前記操舵余裕度を演算するのがよい。より好ましくは、操舵余裕度演算部は、操舵操作量スコア(Q_τs)と、制動力スコア(Q_Pb)と、車速スコア(Q_V)とを掛け合わせることによりトータルスコア(Q_Total)を演算するとよい。そして、前記縮退速度設定部は、前記基準値(Td0)にトータルスコア(Q_Total)を重み付けすることにより、縮退制御量の変化速度を表す量を決定するとよい。
【0019】
これによれば、ドライバによる操舵操作量(例えば操舵トルク)の大きさと、車両の走行状態を表す制動力の大きさおよび車速の大きさとから、操舵余裕度が演算される。また、演算された操舵余裕度と、予め設定された縮退制御量の変化速度を表す量の基準値とに基づいて、縮退制御量が決定される。こうして決定された縮退制御量に基づいて制御対象が縮退制御されることにより、操舵余裕度に応じた縮退制御が実現される。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の実施形態に係る横方向運動制御装置を搭載した車両の概略図である。
【図2】横方向運動制御装置の機能構成を示す図である。
【図3】ヨーレート演算部の機能構成を示す図である。
【図4】オーバライド判定部が実行するオーバライド判定ルーチンを表すフローチャートである。
【図5】制御許可判定部の機能構成を示す図である。
【図6】停止判断部が実行する制御停止判断ルーチンを表すフローチャートである。
【図7】第1実施形態に係る縮退制御量決定部が縮退制御量を演算するために実行する縮退制御量決定ルーチンを表すフローチャートである。
【図8】縮退速度−操舵トルク変化速度テーブルの一例をグラフにより示した図である。
【図9】縮退制御時におけるヨーレート縮退制御量の変化を操舵トルクτsの大きさの変化とともに示したグラフである。
【図10】第2実施形態に係る縮退制御量決定部が縮退制御量を演算するために実行する縮退制御量決定ルーチンを表すフローチャートである。
【図11】操舵トルクスコアテーブルを表わすグラフである。
【図12】ブレーキスコアテーブルを表すグラフである。
【図13】車速スコアテーブルを表すグラフである。
【図14】ヨーレート縮退制御量γd_*とタイマによる計測時間Tとの関係を表すグラフである。
【図15】第2実施形態に係る縮退制御によるヨーレート縮退制御量の変化の一例を示す図である。
【図16】第2実施形態に係る縮退制御によるヨーレート縮退制御量の変化の他の一例を示す図である。
【図17】第2実施形態に係る縮退制御によるヨーレート縮退制御量の変化の他の一例を示す図である。
【図18】第2実施形態に係る縮退制御によるヨーレート縮退制御量の変化の他の一例を示す図である。
【図19】第2実施形態に係る縮退制御によるヨーレート縮退制御量の変化の他の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
(第1実施形態)
以下に、本発明の第1実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る横方向運動制御装置を搭載した車両の概略図である。図に示すように、この車両は、フロントステアリング装置10と、リアステアリング装置20と、ブレーキ装置(右前輪ブレーキ装置30FR,左前輪ブレーキ装置30FR,右後輪ブレーキ装置30RR,左後輪ブレーキ装置30RL)とを備える。フロントステアリング装置10は、右前輪WFRおよび左前輪WFLに転舵力を付与することにより、これらの車輪を転舵させる。リアステアリング装置20は、右後輪WRRおよび左後輪WRLに転舵力を付与することにより、これらの車輪を転舵させる。右前輪ブレーキ装置30FRは右前輪WFRに制動力を付与する。左前輪ブレーキ装置30FLは左前輪WFLに制動力を付与する。右後輪ブレーキ装置30RRは右後輪WRRに制動力を付与する。左後輪ブレーキ装置30RLは左後輪WRLに制動力を付与する。
【0022】
フロントステアリング装置10は、操舵ハンドル11と、ステアリング軸12と、前輪操向軸13と、フロントステア用アクチュエータ14とを備える。ステアリング軸12は入力側ステアリング軸12aと出力側ステアリング軸12bとを備える。
【0023】
入力側ステアリング軸12aは、その一端(上端)にて操舵ハンドル11に接続され、操舵ハンドル11の回転操作に伴い軸周りに回転する。また入力側ステアリング軸12aは、その他端(下端)にてフロントステア用アクチュエータ14を介して出力側ステアリング軸12bの一端(上端)に連結される。したがって、入力側ステアリング軸12aの回転力はフロントステア用アクチュエータ14を介して出力側ステアリング軸12bに伝達される。出力側ステアリング軸12bの他端(下端)にはピニオンギア12cが形成される。また前輪操向軸13にはピニオンギア12cに噛み合うラックギア13aが形成される。ピニオンギア12cとラックギア13aとでラックアンドピニオン機構が構成される。このラックアンドピニオン機構により出力側ステアリング軸12bの回転力が前輪操向軸13の軸力に変換される。このため、ドライバが操舵ハンドル11を回転操作することにより前輪操向軸13が軸方向移動する。前輪操向軸13の両端はタイロッドを介して左前輪WFLおよび右前輪WFRに接続される。したがって、ドライバが操舵ハンドル11を回転操作して前輪操向軸13が軸方向移動すると、前輪が転舵する。
【0024】
また、フロントステア用アクチュエータ14は第1アクチュエータ14aおよび第2アクチュエータ14bを備える。第1アクチュエータ14aは例えば減速機および電動モータにより構成される。第1アクチュエータ14aは例えばギヤ機構を介して入力側ステアリング軸12aに取り付けられる。この第1アクチュエータ14aが回転することにより入力側ステアリング軸12aが回転させられる。したがって、ドライバが操舵ハンドル11を回転操作しなくても、第1アクチュエータ14aが駆動することにより前輪が自動的に転舵する。また、第1アクチュエータ14aは、ドライバによる操舵ハンドルの回転操作を補助するためのアシスト力を発生することもできる。
【0025】
第2アクチュエータ14bは、例えば減速機および電動モータにより構成することができる。この場合、電動モータのケーシングが入力側ステアリング軸12aの一端(下端)に連結され、電動モータのロータ部が減速機を介して出力側ステアリング軸12bに連結される。したがって、入力側ステアリング軸12aが回転すると、その回転力が第2アクチュエータ14bを介して出力側ステアリング軸12bに伝達される。また、第2アクチュエータ14bが回転すると、入力側ステアリング軸12aが回転することなしに出力側ステアリング軸12bが回転させられて前輪が自動的に転舵する。
【0026】
リアステアリング装置20は、後輪操向軸21とリアステア用アクチュエータ22とを備える。後輪操向軸21は左後輪WRLおよび右後輪WRRとに接続される。この後輪操向軸21にリアステア用アクチュエータ22が取り付けられる。リアステア用アクチュエータ22は例えば電動モータおよびボールネジ機構により構成される。ボールネジ機構はボールネジナットおよびボールネジロッドを有する。ボールネジロッドは後輪操向軸21の一部に形成される。ボールネジナットは電動モータのロータに一体回転可能に連結される。電動モータの回転によりボールネジナットが回転すると、その回転力がボールネジ機構により後輪操向軸21の軸力に変換される。したがって、リアステア用アクチュエータ22の駆動により後輪操向軸21が軸方向移動して、後輪が自動的に転舵する。
【0027】
ブレーキ装置30FR,30FL,30RR,30RLは、各輪WFR,WFL,WRR,WRLに制動力を付与するためのブレーキ機構31FR,31FL,31RR,31RLを備える。ブレーキ機構31FR,31FL,31RR,31RLはドライバによるブレーキペダルの踏み込みに応じて作動する。ブレーキ機構31FR,31FL,31RR,31RLは、例えば、各輪WFR,WFL,WRR,WRLと同軸回転するディスクロータと、ディスクロータに接触可能に配置されたブレーキパッドと、ブレーキパッドに押圧力を付与するピストンと、図示しないブレーキブースターにより増圧されたブレーキペダル踏力をピストンに伝達する油圧回路などにより構成することができる。
【0028】
また、ブレーキ機構31FR,31FL,31RR,31RLにDYC(Dynamic Yaw Control)用アクチュエータ32FR,32FL,32RR,32RLが取り付けられる。DYC用アクチュエータは、車輪に個々に制動力または駆動力を付与することができるアクチュエータである。本実施形態では、DYC用アクチュエータは、車輪に個々に制動力を付与することができるブレーキアクチュエータである。DYC用アクチュエータ32FR,32FL,32RR,32RLの作動によってもブレーキ機構31FR,31FL,31RR,31RLが作動して、各輪WFR,WFL,WRR,WRLに制動力がそれぞれ独立して付与される。DYC用アクチュエータ32FR,32FL,32RR,32RLは、後述する横方向運動制御装置からの制御信号によって、ブレーキペダルの踏み込み操作とは独立して作動する。これにより、各輪WFR,WFL,WRR,WRLには自動的に制動力が付与される。DYC用アクチュエータ32FR,32FL,32RR,32RLは、例えば加圧ポンプや、上記油圧回路中に介装された増圧弁、減圧弁などにより構成することができる。以下、DYC用アクチュエータ32FR,32FL,32RR,32RLを総称する場合、またはいずれか一つまたは複数を示す場合は、DYC用アクチュエータ32と呼ぶ。
【0029】
なお、本発明の実施形態では、DYC用アクチュエータ32は車輪に個々に制動力を付与するためのアクチュエータであるが、車輪に個々に駆動力あるいは回生制動力を付与するためのアクチュエータでもよい。例えばインホイールモータを搭載した車両であれば、インホイールモータがDYCアクチュエータであってもよい。
【0030】
フロントステア用アクチュエータ14、リアステア用アクチュエータ22およびDYC用アクチュエータ32は、それぞれ横方向運動制御装置40に電気的に接続される。横方向運動制御装置40は、ROM,RAM,CPUを備えるマイクロコンピュータにより構成され、各アクチュエータに作動信号を出力することにより、車両の横方向運動を統合的に制御する。
【0031】
また、この車両には、運転支援アプリケーション50が搭載される。運転支援アプリケーション50は、車両が車線に沿って走行するように、現在の走行車両に必要な横加速度(目標横加速度)Gy*を演算する。運転支援アプリケーション50により演算された目標横加速度Gy*は横方向運動制御装置40に入力される。横方向運動制御装置40は、入力された目標横加速度Gy*に基づいて、各アクチュエータ14,22、32に作動信号を出力する。
【0032】
図2は、横方向運動制御装置40の機能構成を示す図である。本実施形態において横方向運動制御装置40は、車両のヨーレートを制御する。図2に示すように、横方向運動制御装置40は、アベイラビリティ物理量変換部45と、ヨーレート演算部41と、前輪転舵角変換部42と、後輪転舵角変換部43と、DYC車軸トルク変換部44とを備える。
【0033】
アベイラビリティ物理量変換部45は、フロントステアアベイラビリティ転舵角δ_FSTR_Ava,リアステアアベイラビリティ転舵角δ_RSTR_Ava,DYCアベイラビリティトルクTb_DYC_Avaをそれぞれ入力する。フロントステアアベイラビリティ転舵角δ_FSTR_Avaは、フロントステア用アクチュエータ14の作動によって前輪が現在の転舵状態から転舵することができる転舵角度量を表す。リアステアアベイラビリティ転舵角δ_RSTR_Avaは、リアステア用アクチュエータ22の作動によって後輪が現在の転舵状態から転舵することができる転舵角度量を表す。DYCアベイラビリティトルクTb_DYC_Avaは、DYC用アクチュエータ32の作動により制動させられる車輪に作用させることができる車軸トルクの量を表す。
【0034】
フロントステアアベイラビリティ転舵角δ_FSTR_Avaは、前輪の現在の転舵角と前輪の最大転舵角とに基づいて求めることができる。リアステアアベイラビリティ転舵角δ_RSTR_Avaは、後輪の現在の転舵角と後輪の最大転舵角とに基づいて求めることができる。DYCアベイラビリティトルクTb_DYC_Avaは、車輪に現在作用している車軸トルクとその車輪に作用させることができる車軸トルクの最大値とに基づいて求めることができる。
【0035】
また、アベイラビリティ物理量変換部45は、入力したフロントステアアベイラビリティ転舵角δ_FSTR_Ava,リアステアアベイラビリティ転舵角δ_RSTR_Ava,DYCアベイラビリティトルクTb_DYC_Avaに基づいて、フロントステアアベイラビリティ理論ヨーレートγ_FSTR_Act_Ava、リアステアアベイラビリティ理論ヨーレートγ_RSTR_Act_Ava、DYCアベイラビリティ理論ヨーレートγ_DYC_Act_Avaを演算し、これらをヨーレート演算部41に出力する。フロントステアアベイラビリティ理論ヨーレートγ_FSTR_Act_Avaは、フロントステアアベイラビリティ転舵角δ_FSTR_Avaで表わされる範囲で前輪の転舵角が変化したときに理論的に発生し得るヨーレートの最大値(または範囲)を表す。リアステアアベイラビリティ理論ヨーレートγ_RSTR_Act_Avaは、リアステアアベイラビリティ転舵角δ_RSTR_Avaで表わされる範囲で後輪の転舵角が変化したときに理論的に発生し得るヨーレートの最大値(または範囲)を表す。DYCアベイラビリティ理論ヨーレートγ_DYC_Act_Avaは、DYCアベイラビリティトルクTb_DYC_Avaで表わされる範囲で車軸トルクが変化したときに理論的に発生し得るヨーレートの最大値(または範囲)を表す。
【0036】
ヨーレート演算部41は、運転支援アプリケーション50から入力された目標横加速度Gy*に基づいて、フロントステアヨーレート制御量γ_FSTR(FSTRはフロントステア用アクチュエータ14を表す)、リアステアヨーレート制御量γ_RSTR(RSTRはリアステア用アクチュエータ22を表す)、DYCヨーレート制御量γ_DYC(DYCはDYC用アクチュエータ32を表す)を演算し、これらのヨーレート制御量を出力する。フロントステアヨーレート制御量γ_FSTRは、フロントステア用アクチュエータ14が作動して前輪が転舵することにより車両に発生させるヨーレートの目標制御量である。リアステアヨーレート制御量γ_RSTRは、リアステア用アクチュエータ22が作動して後輪が転舵することにより車両に発生させるヨーレートの目標制御量である。DYCヨーレート制御量γ_DYCは、DYC用アクチュエータ32が作動して各輪のいずれか、特に右後輪WRRまたは左後輪WRLのいずれか一方に制動力を付与することにより車両に発生させるヨーレートの目標制御量である。
【0037】
また、ヨーレート演算部41は、フロントステア実行要求信号S_FSTR,リアステア実行要求信号S_RSTR,DYC実行要求信号S_DYCを出力する。フロントステア実行要求信号S_FSTRは、ヨーレート制御のためにフロントステア用アクチュエータ14の作動を要求するための信号である。リアステア実行要求信号S_RSTRは、ヨーレート制御のためにリアステア用アクチュエータ22の作動を要求するための信号である。DYC実行要求信号はS_DYCは、ヨーレート制御のためにDYC用アクチュエータ32の作動を要求するための信号である。
【0038】
図3は、ヨーレート演算部41の機能構成を示す図である。図3に示すように、ヨーレート演算部41は、目標値生成部411、状態監視部412、アベイラビリティ量演算部413、フィードフォワード演算部414、フィードバック演算部415、調停部416、オーバライド判定部417を備える。
【0039】
目標値生成部411は、運転支援アプリケーション50から目標横加速度Gy*を入力するとともに、入力した目標横加速度Gy*から、車両に作用する横加速度が目標横加速度Gy*になるように、車両に発生させるべき目標ヨーレートγ*を演算する。目標ヨーレートγ*は、例えば、目標横加速度Gy*を車速Vで除算し、その値から車体スリップ角βの時間微分値dβ/dtを減算することにより、演算することができる。また、目標値生成部411は、運転支援アプリケーション50から目標横加速度Gy*の変化量dGy*/dtや、アプリケーション実行要求信号S_Appli.を入力してもよい。目標横加速度変化量dGy*/dtは、目標ヨーレートγ*を演算するために用いられる。アプリケーション実行要求信号S_Appli.は、運転支援アプリケーション50から出力された目標横加速度Gy*に基づいてヨーレートを制御することを要求するための信号である。
【0040】
状態監視部412は、車両に取り付けられている前輪転舵角センサから前輪転舵角δfを、後輪転舵角センサから後輪転舵角δrを、各輪にとりつけられたトルクセンサから各輪のホイールトルクτwを、車速センサから車速Vを、それぞれ入力する。また、状態監視部412は、入力した情報に基づいて現在の車両の状態を推定し、推定した車両の状態を表す車両発生限界物理量(例えば車両発生限界ヨーレート)を出力する。
【0041】
アベイラビリティ量演算部413は、状態監視部412から現在の車両の状態を入力する。また、アベイラビリティ量演算部413は、フロントステアアベイラビリティ理論ヨーレートγ_FSTR_Act_Ava、リアステアアベイラビリティ理論ヨーレートγ_RSTR_Act_Ava、DYCアベイラビリティ理論ヨーレートγ_DYC_Act_Avaをそれぞれ入力する。さらに、アベイラビリティ量演算部413は、運転支援アプリケーション50からアプリケーション情報を入力する。アプリケーション情報は、例えば、アクチュエータの使用可否を表す情報、あるいはヨーレートの制御の特性を表す情報である。
【0042】
そして、アベイラビリティ量演算部413は、上記した車両の状態を表す車両発生限界物理量、フロントステアアベイラビリティ理論ヨーレートγ_FSTR_Act_Ava、リアステアアベイラビリティ理論ヨーレートγ_RSTR_Act_Ava、DYCアベイラビリティ理論ヨーレートγ_DYC_Act_Ava、アプリケーション情報に基づいて、フロントステアアベイラビリティヨーレートγ_FSTR_Avaと、リアステアアベイラビリティヨーレートγ_RSTR_Avaと、DYCアベイラビリティヨーレートγ_DYC_Avaを演算する。
【0043】
フロントステアアベイラビリティヨーレートγ_FSTR_Avaは、車両の状態を表す車両発生限界物理量およびアプリケーション情報を考慮した場合に、フロントステア用アクチュエータ14が作動することにより車両に実際に発生させることができるヨーレートの最大値(あるいは範囲)を表す。リアステアアベイラビリティヨーレートγ_RSTR_Avaは、車両の状態を表す車両発生限界物理量およびアプリケーション情報を考慮した場合に、リアステア用アクチュエータ22が作動することにより車両に実際に発生させることができるヨーレートの最大値(あるいは範囲)を表す。DYCアベイラビリティヨーレートγ_DYC_Avaは、車両の状態を表す車両発生限界物理量およびアプリケーション情報を考慮した場合に、DYC用アクチュエータ32が作動することにより車両に実際に発生させることができるヨーレートの最大値(あるいは範囲)を表す。アベイラビリティ量演算部413には、各アベイラビリティヨーレートと、車両の状態を表す車両発生限界物理量、フロントステアアベイラビリティ理論ヨーレートγ_FSTR_Act_Ava、リアステアアベイラビリティ理論ヨーレートγ_RSTR_Act_Ava、DYCアベイラビリ理論ヨーレートγ_DYC_Act_Avaなどとの対応関係が表わされたテーブルを記憶している。そして、入力された各情報に基づいて、上記テーブルを参照することにより、各アベイラビリティヨーレートを演算する。
【0044】
フィードフォワード演算部414は、目標ヨーレートγ*および各アベイラビリティヨーレート(フロントステアアベイラビリティヨーレートγ_FSTR_Ava、リアステアアベイラビリティヨーレートγ_RSTR_Ava、DYCアベイラビリティヨーレートγ_DYC_Ava)を入力する。また、フィードフォワード演算部414は、制御対象選択部414a、規範演算部414b、フィードフォワード制御量分配部414cを備える。
【0045】
制御対象選択部414aは、各アベイラビリティヨーレートに基づいて、車両のヨーレート制御に用いることができるアクチュエータ(制御対象)を選択する。また、制御対象選択部414aは、使用可能なアクチュエータの優先順位を決定する。この場合、例えば、アベイラビリティ量演算部413にヨーレート制御の応答性を重視することを表すアプリケーション情報が入力されているときに、最も応答性の速いアクチュエータ(例えばDYC用アクチュエータ32)が第1優先、次に応答性の速いアクチュエータ(例えばフロントステア用アクチュエータ14)が第2優先、最も応答性の遅いアクチュエータ(例えばリアステア用アクチュエータ22)が第3優先となるように、優先順位が決定される。
【0046】
規範演算部414bは、目標値生成部411から目標ヨーレートγ*を入力するとともに、この目標ヨーレートγ*に規範演算を施すことにより、車両応答遅れを模擬したフィードフォワードヨーレート規範量γ_refを演算する。また、演算したフィードフォワードヨーレート規範量γ_refは、フィードバック演算に用いるため、フィードバック演算部415に出力する。
【0047】
フィードフォワード制御量分配部414cは、規範演算部414bで演算されたフィードフォワードヨーレート規範量γ_refを基に演算されるフィードフォワード制御量γ_FFを、フロントステアフィードフォワードヨーレート制御量γ_FSTR_FFと、リアステアフィードフォワードヨーレート制御量γ_RSTR_FFと、DYCフィードフォワードヨーレート制御量γ_DYC_FFに分配する。フロントステアフィードフォワードヨーレート制御量γ_FSTR_FFは、フロントステア用アクチュエータ14が作動することにより車両に生じさせるヨーレートのフィードフォワード制御量である。リアステアフィードフォワードヨーレート制御量γ_RSTR_FFは、リアステア用アクチュエータ22が作動することにより車両に生じさせるヨーレートのフィードフォワード制御量である。DYCフィードフォワードヨーレート制御量γ_DYC_FFは、DYC用アクチュエータ32が作動することにより車両に生じさせるヨーレートのフィードフォワード制御量である。
【0048】
この場合、フィードフォワード制御量分配部414cは、制御対象選択部414aで決定された優先順位および各アベイラビリティヨーレートに基づいてフィードフォワードヨーレート制御量γ_FFを分配する。例えば、演算したフィードフォワードヨーレート制御量γ_FFが10であり、フロントステア用アクチュエータ14が第1優先、リアステア用アクチュエータ22が第2優先、DYC用アクチュエータ32が第3優先であり、フロントステアアベイラビリティヨーレートγ_FSTR_Avaが6、リアステアアベイラビリティヨーレートγ_RSTR_Avaが3、DYCアベイラビリティヨーレートγ_DYC_Avaが3である場合、フロントステアフィードフォワードヨーレート制御量γ_FSTR_FFが6、リアステアフィードフォワードヨーレート制御量γ_RSTR_FFが3、DYCフィードフォワードヨーレート制御量γ_DYC_FFが1となるように、フィードフォワードヨーレート制御量γ_FFを分配する。そして、分配した各フィードフォワードヨーレート制御量をフィードバック演算部415および調停部416に出力する。
【0049】
フィードバック演算部415は、アベイラビリティ量演算部413から各アベイラビリティヨーレート(フロントステアアベイラビリティヨーレートγ_FSTR_Ava、リアステアアベイラビリティヨーレートγ_RSTR_Ava、DYCアベイラビリティヨーレートγ_DYC_Ava)を、フィードフォワード演算部414から各フィードフォワードヨーレート制御量(フロントステアフィードフォワードヨーレート制御量γ_FSTR_FF、リアステアフィードフォワードヨーレート制御量γ_RSTR_FF、DYCフィードフォワードヨーレート制御量γ_DYC_FF)およびフィードフォワードヨーレート規範量γ_refを、車両に取り付けられたヨーレートセンサからヨーレートγを、それぞれ入力する。また、フィードバック演算部415は、制御対象選択部415aとフィードバック制御量演算部415bとを備える。
【0050】
制御対象選択部415aは、各アベイラビリティヨーレートと各フィードフォワードヨーレート制御量から演算される余裕量に基づいて、車両のヨーレート制御に用いることができるアクチュエータを選択する。また、制御対象選択部415aは、使用可能なアクチュエータの優先順位を決定する。
【0051】
フィードバック制御量演算部415bは、入力されたフィードフォワードヨーレート規範量γ_refとヨーレートγとの偏差Δγ(=γ_ref−γ)に基づいて、車両のヨーレートをフィードバック制御する。例えば、このフィードバック制御がPID制御である場合、下記(1)式により、フィードバックヨーレート制御量γ_FBを演算する。
【数1】
上記(1)式において、Kpは比例ゲイン、Kiは積分ゲイン、Kdは微分ゲインである。
【0052】
さらに、フィードバック制御量演算部415bは、演算したフィードバックヨーレート制御量γ_FBを、フロントステアフィードバックヨーレート制御量γ_FSTR_FBと、リアステアフィードバックヨーレート制御量γ_RSTR_FBと、DYCフィードバックヨーレート制御量γ_DYC_FBに分配する。フロントステアフィードバックヨーレート制御量γ_FSTR_FBは、フロントステア用アクチュエータ14が作動することにより車両に生じさせるヨーレートのフィードバック制御量である。リアステアフィードバックヨーレート制御量γ_RSTR_FBは、リアステア用アクチュエータ22が作動することにより車両に生じさせるヨーレートのフィードバック制御量である。DYCフィードバックヨーレート制御量γ_DYC_FBは、DYC用アクチュエータ32が作動することにより車両に生じさせるヨーレートのフィードバック制御量である。
【0053】
この場合、フィードバック制御量演算部415bは、制御対象選択部415aで定めた使用可能なアクチュエータの優先順位にしたがって、フィードバックヨーレート制御量γ_FBを分配する。そして、フィードバック制御量演算部415bは、分配した各フィードバックヨーレート制御量(フロントステアフィードバックヨーレート制御量γ_FSTR_FB、リアステアフィードバックヨーレート制御量γ_RSTR_FB、DYCフィードバックヨーレート制御量γ_DYC_FB)を調停部416に出力する。
【0054】
調停部416は、最終値演算部4161と制御許可判定部4162とを備える。最終値演算部4161は、フィードフォワード演算部414から入力したフロントステアフィードフォワードヨーレート制御量γ_FSTR_FFとフィードバック演算部415から入力したフロントステアフィードバックヨーレート制御量γ_FSTR_FBとを加算することにより、フロントステアヨーレート制御量γ_FSTRを演算する。そして、演算したフロントステアヨーレート制御量γ_FSTRおよび、フロントステア用アクチュエータ14の作動を要求するためのフロントステア実行要求信号S_FSTRを、前輪転舵角変換部42に出力する。また、調停部416は、フィードフォワード演算部414から入力したリアステアフィードフォワードヨーレート制御量γ_RSTR_FFとフィードバック演算部415から入力したリアステアフィードバックヨーレート制御量γ_RSTR_FBとを加算することにより、リアステアヨーレート制御量γ_RSTRを演算する。そして、演算したリアステアヨーレート制御量γ_RSTRおよび、リアステア用アクチュエータ22の作動を要求するためのリアステア実行要求信号S_RSTRを、後輪転舵角変換部43に出力する。さらに、調停部416は、フィードフォワード演算部414から入力したDYCフィードフォワードヨーレート制御量γ_DYC_FFとフィードバック演算部415から入力したDYCフィードバックヨーレート制御量γ_DYC_FBとを加算することにより、DYCヨーレート制御量γ_DYCを演算する。そして、演算したDYCヨーレート制御量γ_DYCおよび、DYC用アクチュエータ32の作動を要求するためのDYC実行要求信号S_DYCを、DYC車軸トルク変換部44に出力する。
【0055】
図2に示すように、前輪転舵角変換部42は、フロントステアヨーレート制御量γ_FSTRを入力する。また、フロントステア用アクチュエータ14の作動により車両にフロントステアヨーレート制御量γ_FSTRに相当するヨーレートを発生させるために必要な前輪目標転舵角δf*を演算する。そして、演算した前輪目標転舵角δf*を表す信号をフロントステア用アクチュエータ14に出力する。この出力信号によりフロントステア用アクチュエータ14は、前輪転舵角δfが前輪目標転舵角δf*になるように、すなわちフロントステア用アクチュエータ14の作動により車両にフロントステアヨーレート制御量γ_FSTRに相当するヨーレートが発生するように、その作動が制御される。
【0056】
後輪転舵角変換部43は、リアステアヨーレート制御量γ_RSTRを入力する。また、リアステア用アクチュエータ22の作動により車両にリアステアヨーレート制御量γ_RSTRに相当するヨーレートを発生させるために必要な後輪目標転舵角δr*を演算する。そして、演算した後輪目標転舵角δr*を表す信号をリアステア用アクチュエータ22に出力する。この信号出力によりリアステア用アクチュエータ22は、後輪転舵角δrが後輪目標転舵角δr*になるように、すなわちリアステア用アクチュエータ22の作動により車両にリアステアヨーレート制御量γ_RSTRに相当するヨーレートが発生するように、その作動が制御される。
【0057】
DYC車軸トルク変換部44は、DYCヨーレート制御量γ_DYCを入力する。また、DYC用アクチュエータ32の作動により車両にDYCヨーレート制御量γ_DYCに相当するヨーレートを発生させるために必要な目標DYCトルクTb*を演算する。そして、演算した目標DYCトルクTb*を表す信号を、各輪のうち旋回内側に相当する車輪に制動力を付与するDYC用アクチュエータ32に出力する。この信号出力によりDYC用アクチュエータ32は、旋回内輪側に作用する車軸トルクTbが目標DYCトルクTb*になるように、すなわちDYC用アクチュエータ32の作動により車両にDYCヨーレート制御量γ_DYCに相当するヨーレートが発生するように、その作動が制御される。
【0058】
こうした複数のアクチュエータ(フロントステア用アクチュエータ14、リアステア用アクチュエータ22、DYC用アクチュエータ32)の協調制御によって、車両に運転支援アプリケーション50から入力された目標横加速度Gy*が発生するように、車両のヨーレート(横方向運動量)が制御される。
【0059】
また、図3に示すように、ヨーレート演算部41はオーバライド判定部417を備える。オーバライド判定部417は、車両に取り付けられた操舵トルクセンサから操舵トルクτsを入力する。そして、入力した操舵トルクτsとその操舵トルクτsに対する閾値τsthとを比較し、その比較結果に基づいてオーバライドの発生の有無を判断する。
【0060】
図4は、オーバライド判定部417が実行するオーバライド判定ルーチンを表すフローチャートである。このルーチンは、横方向運動制御装置40による車両の横方向運動制御が開始されたときに起動し、所定の短時間ごとに繰り返し実行される。このルーチンが起動すると、オーバライド判定部417は、まず、図のS10にて、操舵トルクτsを入力する。次いで、操舵トルクの大きさを表す絶対値|τs|が予め設定された閾値τsthよりも大きいか否かを判断する(S11)。絶対値|τs|が閾値τsthよりも大きい場合(S11:Yes)は、オーバライド判定部417はS12に進んでオーバライド判定フラグFを1に設定する。一方、絶対値|τs|が閾値τsth以下である場合(S11:No)は、オーバライド判定部417はS13に進んでオーバライド判定フラグFを0に設定する。S12またはS13にてオーバライド判定フラグFを0または1に設定した後は、オーバライド判定フラグFを出力する(S14)。その後このルーチンを一旦終了する。
【0061】
図3に示すように、オーバライド判定部417にて設定されたオーバライド判定フラグFは調停部416の制御許可判定部4162に入力される。図5は、制御許可判定部4162の機能構成を示す図である。図5に示すように、制御許可判定部4162は、停止判断部4162aと縮退制御量決定部4162bとを備える。
【0062】
停止判断部4162aは、横方向運動制御装置40による車両の横方向運動制御を停止するか否かを判断する。この停止判断部4162aには、オーバライド判定フラグFおよび、停止要求信号S_Stopが入力される。図6は、停止判断部4162aが横方向運動制御を停止するか否かを判断するために実行する制御停止判断ルーチンを表すフローチャートである。このルーチンは、横方向運動制御装置40による車両の横方向運動制御が開始されたときに起動する。
【0063】
このルーチンが起動すると、停止判断部4162aは、まず図6のS20にてオーバライド判定フラグFを入力する。次いで、入力したオーバライド判定フラグFが1に設定されているか否かを判断する(S21)。オーバライド判定フラグFが1に設定されている場合、すなわちオーバライドが発生している場合(S21:Yes)、停止判断部4162aは各アクチュエータの制御を停止すると判断し、S23に進んで縮退要求信号Sdを出力する。その後、このルーチンを終了する。
【0064】
一方、オーバライド判定フラグFが1に設定されていない場合、すなわちオーバライドが発生していない場合(S21:No)、停止判断部4162aはS22に進み、停止要求信号S_STOPが入力されているか否かを判断する。停止要求信号S_STOPは、オーバライドの有無にかかわらず横方向運動制御を停止するための信号である。停止要求信号S_STOPは車両のドライバから入力されてもよい。また、停止要求信号S_STOPは運転支援アプリケーション50から入力されてもよい。停止要求信号S_STOPが入力されている場合(S22:Yes)、停止判断部4162aは各アクチュエータの制御を停止すると判断し、S23に進んで縮退要求信号Sdを出力する。その後、このルーチンを終了する。
【0065】
一方、停止要求信号S_STOPが入力されていない場合(S22:No)は、停止判断部4162aは、各アクチュエータの制御を停止しないと判断し、このルーチンを終了する。なお、停止判断部4162aは、縮退要求信号Sdを出力していないときは、このルーチンを繰り返し実行する。
【0066】
以上の説明からわかるように、オーバライド判定フラグFが1に設定されている場合、および、停止要求信号S_STOPが入力されている場合に、停止判断部4162aは各アクチュエータの制御を停止すると判断する。そして、縮退要求信号Sdを出力する。停止判断部4162aから出力された縮退要求信号Sdは、最終値演算部4161および縮退制御量決定部4162bに入力される。最終値演算部4161は、縮退要求信号Sdが入力された場合に、各変換部42,43,44への各ヨーレート制御量および各実行要求信号の出力を停止する。
【0067】
縮退制御量決定部4162bは、上述したように停止判断部4162aから縮退要求信号Sdを入力する。また、最終値演算部4161から各ヨーレート制御量(γ_FSTR,γ_RSTR,γ_DYC)を、車両に取り付けられたトルクセンサから操舵トルクτsを、それぞれ入力する。そして、縮退要求信号Sdの入力後に、フロントステアヨーレート縮退制御量γd_FSTR、リアステアヨーレート縮退制御量γd_RSTR、DYCヨーレート縮退制御量γd_DYCを演算する。さらに演算したフロントステアヨーレート縮退制御量γd_FSTRを前輪転舵角変換部42に、演算したリアステアヨーレート縮退制御量γd_RSTRを後輪転舵角変換部43に、演算したDYCヨーレート縮退制御量γd_DYCをDYC車軸トルク変換部44に出力する。
【0068】
この場合、前輪転舵角変換部42は、入力したフロントステアヨーレート縮退制御量γd_FSTRに基づいて目標前輪転舵角δf*を演算する。そして、演算した目標前輪転舵角δf*をフロントステア用アクチュエータ14に出力する。フロントステア用アクチュエータ14は、前輪転舵角δfが目標前輪転舵角δf*に一致するように作動する。後輪転舵角変換部43は、入力したリアステアヨーレート縮退制御量γd_RSTRに基づいて目標後輪転舵角δr*を演算する。そして、演算した目標後輪転舵角δr*をリアステア用アクチュエータ22に出力する。リアステア用アクチュエータ22は、後輪転舵角δrが目標後輪転舵角δr*に一致するように作動する。DYC車軸トルク変換部44は、入力したDYCヨーレート縮退制御量γd_DYCに基づいて目標DYCトルクTb*演算する。そして、演算した目標DYCトルクTb*を、作動させるべきDYC用アクチュエータ32に出力する。目標DYCトルクTb*が入力されたDYC用アクチュエータ32は、対応する車輪に作用する車軸トルクTbが目標DYCトルクTb*に一致するように作動する。このようにして、停止判断部4162aから縮退要求信号Sdが出力された後は、各変換部42,43,44は、縮退制御量決定部4162bにて決定(演算)された各ヨーレート縮退制御量γd_*(*はFSTR,RSTR,DYCのいずれか)に基づいて各アクチュエータの作動を制御する。これにより各アクチュエータが縮退制御される。
【0069】
図7は、縮退制御量決定部4162bがヨーレート縮退制御量γd_*を演算するために実行する縮退制御量決定ルーチンを表すフローチャートである。このルーチンは、横方向運動制御装置40による横方向運動制御が開始されたときに起動する。このルーチンが起動すると、縮退制御量決定部4162bは、図7のS30にて操舵トルクτsを入力する。次いで、操舵トルクτsを時間微分することにより、操舵トルクτsの変化速度dτs/dtを演算する(S31)。続いて、各ヨーレート制御量γ_*(*はFSTR,RSTR,DYCのいずれか)を入力する(S32)。次に、縮退要求信号Sdが入力されているか否かを判断する(S33)。縮退要求信号Sdが入力されていない場合(S33:No)は、このルーチンを終了する。なお、縮退要求信号Sdが入力されていない場合は、入力されるまでこのルーチンが繰り返し実行される。
【0070】
一方、縮退要求信号Sdが入力されている場合(S33:Yes)、縮退制御量決定部4162bはS34に進み、タイマによる時間計測を開始する。次いで、縮退速度Vdを取得する(S35)。縮退速度Vd(ヨーレート/秒)は、縮退制御時における制御量の減少速度を表す。縮退速度Vdを取得するために、縮退速度−操舵トルク変化速度テーブルが参照される。この縮退速度−操舵トルク変化速度テーブルは、縮退制御量決定部4162bに記憶されている。
【0071】
図8は、縮退速度−操舵トルク変化速度テーブルの一例をグラフにより示した図である。図8に示すグラフの横軸は操舵トルクτsの変化速度dτs/dtの大きさを表し、縦軸は縮退速度Vdの大きさを表す。図からわかるように、操舵トルクτsの変化速度dτs/dtが大きいほど、変化速度dτs/dtに対応する縮退速度Vdが大きい。縮退制御量決定部4162bは、この縮退速度−操舵トルク変化量テーブルを参照し、演算した操舵トルクτsの変化速度dτs/dtに対応する縮退速度Vdを抽出することにより、縮退速度Vdを取得する。なお、この縮退速度Vdは、各アクチュエータごとに取得されてもよい。
【0072】
縮退速度Vdを取得した後は、縮退制御量決定部4162bは図7のS36に進み、下記式に基づいて各ヨーレート縮退制御量γd_*を演算する。
γd_*=γ_*−VdT(γ_*>0)
γd_*=γ_*+VdT(γ_*<0)
上式においてTはタイマによる計測時間である。
【0073】
次いで、縮退制御量決定部4162bは、演算した各ヨーレート縮退制御量γd_*の大きさが0に近い微小値γd_th以上であるか否かを判断する(S37)。ヨーレート縮退制御量γd_*の大きさが0に近い微小値γd_th以上である場合(S37:Yes)、縮退制御量決定部4162bはS38に進み、S36にて演算したヨーレート縮退制御量γd_*を出力する。その後、S36に戻り、再度ヨーレート縮退制御量γd_*を演算し(S36)、演算したヨーレート縮退制御量γd_*の大きさが0に近い微小値γd_th以上であるか否かを判断し(S37)、微小値γd_th以上であればヨーレート縮退制御量γd_*を出力する。S36〜S38が繰り返されることにより、ヨーレート縮退制御量γd_*の大きさが0に近い微小値γd_th未満になるまで、S36にて演算したヨーレート縮退制御量γd_*が出力される。
【0074】
S37にてヨーレート縮退制御量γd_*の大きさが0に近い微小値γd_th未満であると判断した場合(S37:No)、縮退制御量決定部4162bはこのルーチンを終了する。以上のような縮退制御量決定ルーチンが実行されることにより、縮退制御時には、大きさが徐々に減少するヨーレート縮退制御量γd_*に基づいて各アクチュエータが制御される。そして、各アクチュエータのヨーレート縮退制御量γd_*の大きさが0になった時点で横方向運動制御装置による横方向運動の制御が停止される。このように、縮退制御によって各アクチュエータの制御量を徐々に減少させていくことで、各アクチュエータの制御が即時停止されることによる違和感の発生が防止される。よって、車両挙動を安定化させつつ横方向運動制御を停止させることができる。
【0075】
図9は、縮退制御時におけるヨーレート縮退制御量γd_*の変化を、操舵トルクτsの大きさの変化とともに示したグラフである。この図では、操舵トルクτsの大きさが線A,線B,線Cで示すように変化する。操舵トルクτsの大きさが線Aで示すように変化した場合、ヨーレート縮退制御量γd_*は線aで示すように変化する。操舵トルクτsの大きさが線Bで示すように変化した場合、ヨーレート縮退制御量γd_*は線bで示すように変化する。操舵トルクτsの大きさが線Cで示すように変化した場合、ヨーレート縮退制御量γd_*は線cで示すように変化する。
【0076】
操舵トルクτsの大きさが線Aで示すように変化した場合、T1の時点で操舵トルクτsの大きさが閾値τsthを越える。したがって、T1の時点から縮退制御が開始される。また、線Aで示すように操舵トルクτsの変化速度dτs/dtが大きい場合、線aに示すようにヨーレート縮退制御量γd_*の縮退速度も大きい。
【0077】
操舵トルクτsの大きさが線Cで示すように変化した場合、T1の時点よりも遅いT3の時点で操舵トルクτsの大きさが閾値τsthを越える。したがって、T3の時点から縮退制御が開始される。また、線Cで示すように操舵トルクτsの変化速度dτs/dtが小さい場合、線cに示すようにヨーレート縮退制御量γd_*の縮退速度も小さい。
【0078】
操舵トルクτsの大きさが線Bで示すように変化した場合、T1とT3の間のT2の時点で操舵トルクτsの大きさが閾値τsthを越える。したがって、T2の時点から縮退制御が開始される。また、線Bで示すように操舵トルクτsの変化速度dτs/dtが線Aにより表わされる変化速度と線Cにより表わされる変化速度との間の大きさである場合、ヨーレート縮退制御量γd_*の縮退速度大きさは、線aにより表わされる縮退速度の大きさと線cにより表わされる縮退速度大きさとの間の大きさである。このように、本実施形態によれば、操舵トルクτsの変化速度dτs/dtが大きいほど縮退速度Vdが大きくなるように、縮退速度Vdが設定される。
【0079】
縮退制御開始時における操舵トルクτsの変化速度dτs/dtが大きい場合、ドライバは自らの意思に基づいて操舵操作している可能性が高い。この場合は、車両の横方向運動制御を停止する際に生じる違和感を縮退制御によって軽減することよりも、縮退制御によるドライバの操舵操作の妨げを軽減することが優先されるべきである。一方、縮退制御開始時における操舵トルクτsの変化速度dτs/dtが小さい場合、ドライバが自らの意思に基づいて操舵操作しているか否かが不明である。この場合は、縮退制御によるドライバの操舵操作の妨げを軽減することよりも、車両の横方向運動制御を停止する際に生じる違和感を縮退制御により軽減することが優先されるべきである。
【0080】
上記した本実施形態によれば、縮退制御開始時における操舵トルクτsの変化速度dτs/dtが大きいほど縮退速度Vdが大きくなるように縮退速度Vdが設定され、このように設定された縮退速度Vdに基づいてヨーレート縮退制御量γd_*が決定される。したがって、縮退制御時における操舵トルクτsの変化速度dτs/dtが大きい場合は、縮退速度Vdが速いので短時間の間に縮退制御が終了する。このため縮退制御によるドライバの操舵操作の妨げを軽減することができる。また、縮退制御時における操舵トルクτsの変化速度dτs/dtが小さい場合は、縮退速度Vdが遅いので比較的時間をかけて縮退制御される。このため車両の横方向運動制御を停止する際に生じる違和感がより軽減される。
【0081】
(第2実施形態)
上記第1実施形態では、操舵トルクτsの変化速度が大きいほど大きくなるように縮退速度を設定する例について説明した。本実施形態では、操舵トルクτsおよび車両の走行状態に基づいて縮退時間Tdを設定する例について説明する。なお、本実施形態に係る横方向運動制御装置40の構成は、以下に述べる縮退制御量決定部4162bが実行する縮退制御量決定ルーチンを除き、上記第1実施形態で説明した構成と同一である。したがって、上記第1実施形態で説明した構成と同一の部分についての説明は省略する。
【0082】
図10は、本実施形態に係る縮退制御量決定部4162bがヨーレート縮退制御量γd_*を演算するために実行する縮退制御量決定ルーチンを表すフローチャートである。このルーチンは、横方向運動制御装置40による横方向運動制御が開始されたときに起動する。このルーチンが起動すると、縮退制御量決定部4162bは、図10のS40にて、操舵トルクτs(Nm)、各車輪に作用する制動圧力Pb(MPa)、車速V(Km/h)を、それぞれ入力する。制動圧力Pbは、例えば各車輪に制動力を作用させるために設けられている油圧回路中の油圧を圧力センサにより検出することにより取得することができる。
【0083】
次いで、縮退制御量決定部4162bは、各ヨーレート制御量γ_*を入力する(S41)。続いて、縮退要求信号Sdが入力されているか否か、すなわち停止判断部4162aが各アクチュエータの制御を停止すると判断したか否かを判断する(S42)。縮退要求信号Sdが入力されていない場合(S42:No)は、このルーチンを一旦終了する。なお、縮退要求信号Sdが入力されていない場合は、入力されるまでこのルーチンが繰り返し実行される。
【0084】
一方、縮退要求信号Sdが入力されている場合(S42:Yes)、すなわち停止判断部4162aが各アクチュエータの制御を停止すると判断した場合、縮退制御量決定部4162bはタイマによる時間計測を開始する(S43)。次いで、操舵トルクスコアQ_τsを取得する(S44)。操舵トルクスコアQ_τsは、各アクチュエータが縮退制御される時間である縮退時間Tdを設定するために用いられる。操舵トルクスコアをQ_τs取得するときに、操舵トルクスコアテーブルが参照される。
【0085】
図11は操舵トルクスコアテーブルを表わすグラフを示す。操舵トルクスコアテーブルは縮退制御量決定部4162bに記憶されている。図11の横軸が操舵トルクτsの大きさ、縦軸が操舵トルクスコアQ_τsである。操舵トルクτs(Nm)と操舵トルクスコアQ_τsとの対応関係が図中の線Dにより表わされる。図からわかるように、操舵トルクτsの大きさが0(Nm)であるときに、操舵トルクスコアQ_τsが1である。操舵トルクτsの大きさが0から増加していくにつれて、その操舵トルクτsに対応する操舵トルクスコアQ_τsが低下する。そして、操舵トルクτsの大きさが5.0(Nm)であるときに、操舵トルクスコアQ_τsが0である。
【0086】
縮退制御が開始される時点(縮退要求信号Sdが縮退制御量決定部4162bに入力された時点)での操舵トルクτsが小さい場合、ドライバが自ら操舵操作している量が小さいので、横方向運動制御装置40による自動操舵からドライバによる手動操舵に素早く切り換える必要性が低い。言い換えれば、縮退制御開始時点での操舵トルクτsが小さい場合、縮退制御の開始からドライバに操舵操作を完全に委ねるまでの時間的余裕が大きい。一方、縮退制御開始時点での操舵トルクτsが大きい場合、自動操舵中に何らかの原因により緊急の事態が生じている可能性があるので、ドライバに早めに操舵操作を委ねる必要がある。したがってこの場合、縮退制御の開始からドライバに操舵操作を完全に委ねるまでの時間的余裕が小さい。本明細書では、このような時間的余裕の大きさを操舵余裕度と呼ぶ。操舵トルクτsの大きさから推定される操舵余裕度が操舵トルクスコアQ_τsにより表わされる。本実施形態では、操舵トルクスコアQ_τsが大きいほど操舵余裕度が大きい。縮退制御量決定部4162bは、S44にて、図11に示す操舵トルクスコアテーブルを参照し、入力した操舵トルクτsに対応する操舵トルクスコアQ_τsを取得する。
【0087】
次いで、縮退制御量決定部4162bは、ブレーキスコアQ_Pbを取得する(S45)。ブレーキスコアQ_Pbも縮退時間Tdを設定するために用いられる。ブレーキスコアをQ_Pbを取得するときに、ブレーキスコアテーブルが参照される。
【0088】
図12はブレーキスコアテーブルを表わすグラフを示す。ブレーキスコアテーブルは縮退制御量決定部4162bに記憶されている。図12の横軸が制動圧力(MPa)の大きさ、縦軸がブレーキスコアQ_Pbである。制動圧力Pb(MPa)とブレーキスコアQ_Pbとの対応関係が図中の線Eにより表わされる。図からわかるように、制動圧力Pbの大きさが0(MPa)であるときに、ブレーキスコアQ_Pbが1である。制動圧力Pbの大きさが0から増加していくにつれて、その制動圧力Pbに対応するブレーキスコアQ_Pbの値が低下する。そして、制動圧力Pbの大きさが10.0(MPa)であるときに、ブレーキスコアQ_Pbが0である。
【0089】
縮退制御が開始される時点での制動圧力Pbが小さい場合、ドライバが自ら車両を制動させている量が小さいので、横方向運動制御装置40による自動操舵からドライバによる手動操舵に素早く切り換える必要性が低い。言い換えれば、縮退制御開始時における制動圧力Pbが小さい場合は操舵余裕度が大きい。一方、縮退制御開始時における制動圧力Pbが大きい場合、自動操舵中に何らかの原因により緊急の事態が生じている可能性があるので、ドライバに早めに操舵操作を委ねる必要がある。したがってこの場合、操舵余裕度が小さい。このような制動圧力Pbの大きさから推定される操舵余裕度がブレーキスコアQ_Pbにより表わされる。本実施形態では、ブレーキスコアQ_Pbが大きいほど操舵余裕度が大きい。縮退制御量決定部4162bは、S45にて、図12に示すブレーキスコアテーブルを参照し、入力した制動圧力Pbに対応するブレーキスコアQ_Pbを取得する。
【0090】
続いて、縮退制御量決定部4162bは、車速スコアQ_Vを取得する(S46)。車速スコアも縮退時間Tdを設定するために用いられる。車速スコアQ_Vを取得するときに、車速スコアテーブルが参照される。
【0091】
図13は車速スコアテーブルを表すグラフを示す。車速スコアテーブルは縮退制御量決定部4162bに記憶されている。図13の横軸が車速V(Km/h)、縦軸が車速スコアQ_Vである。車速Vと車速スコアQ_Vとの対応関係が図中の線Fにより表わされる。図からわかるように、車速Vが0〜60(Km/h)であるときは、車速スコアQ_Vは1である。車速Vが60(Km/h)よりも大きいときは、車速Vが増加するにつれて、その車速に対応する車速スコアQ_Vの値が低下する。車速Vが120であるときは、車速スコアQ_Vは0.8である。
【0092】
縮退制御が開始される時点での車速Vが小さい場合(本例では60Km/h以下である場合)、ドライバが自ら車両を駆動させている量が小さいので、横方向運動制御装置40による自動操舵からドライバによる手動操舵に素早く切り換える必要性が低い。言い換えれば、縮退制御開始時における車速Vが小さい場合、操舵余裕度が大きい。一方、縮退制御開始時における車速Vが大きい場合(本例では60Km/h以上の場合)、ドライバに早めに操舵操作を委ねる必要がある。したがってこの場合、操舵余裕度が小さい。このような車速Vの大きさから推定される操舵余裕度が車速スコアQ_Vにより表わされる。本実施形態では、車速スコアQ_Vが大きいほど操舵余裕度が大きい。縮退制御量決定部4162bは、S46にて、図13に示す車速スコアテーブルを参照し、入力した車速Vに対応する車速スコアQ_Vを取得する。
【0093】
次いで、縮退制御量決定部4162bは、S44で取得した操舵トルクスコアQ_τsと、S45で取得したブレーキスコアQ_Pbと、S46で取得した車速スコアQ_Vを掛け合わせることにより、トータルスコアQ_Totalを演算する(S47)。このトータルスコアQ_Totalは、操舵トルクτsと、制動圧力Pbと、車速Vを考慮して算出された操舵余裕度である。操舵トルクτsはドライバによる操舵操作量の大きさを表す。また、制動圧力Pbや車速Vは、車両の走行状態を表す。したがって、トータルスコアQ_Totalは、操舵操作量の大きさおよび車両の走行状態を考慮した操舵余裕度を表す。トータルスコアQ_Totalの最大値は1であり、最小値は0である。トータルスコアQ_Totalが大きいほど操舵余裕度が大きい。
【0094】
次いで、縮退制御量決定部4162bは、トータルスコアQ_Totalと、予め定められた基準縮退時間Td0とを掛け合わせることにより縮退時間Tdを演算する(S48)。基準縮退時間Td0は、例えば車両が低速(60Km/h以下)で直進走行しているときにドライバに違和感を感じさせることなく横方向運動制御を停止させるために好ましい時間であるのがよい。基準縮退時間Td0は例えば1秒に設定することができる。
【0095】
S48にて縮退時間Tdを演算した後は、縮退制御量決定部4162bは、タイマによる計測時間Tに基づいてヨーレート縮退制御量γd_*を演算する(S49)。この場合において、縮退制御量決定部4162bは、S43にてタイマによる時間計測を開始してから順次ヨーレート縮退制御量γd_*が減少し、縮退時間Td後にヨーレート縮退制御量γd_*が0になるように、ヨーレート縮退制御量γd_*を演算する。例えば、ヨーレート縮退制御量γd_*は、以下の式に基づいて演算することができる。
γd_*=γ_*(1−(T/Td))
上式において、γ_*は、縮退要求信号Sdが入力されたときにS41で入力したヨーレート制御量であり、Tはタイマによる計測時間である。
【0096】
上式によれば、T=0のときにヨーレート縮退制御量γd_*はヨーレート制御量γ_*に等しい。また、T=Tdのときにヨーレート縮退制御量γd_*は0である。0<T<Tdの期間においては、Tが増加するにつれてヨーレート縮退制御量γd_*が直線的に減少する。図14は、上式により表わされるヨーレート縮退制御量γd_*とタイマによる計測時間Tとの関係を表すグラフである。
【0097】
S49にてヨーレート縮退制御量γd_*を演算した後は、縮退制御量決定部4162b部はS50に進み、タイマによる計測時間Tが縮退時間Td未満であるか否かを判断する。計測時間Tが縮退時間Td未満である場合(S50:Yes)、S49にて演算したヨーレート縮退制御量γd_*を出力する。次いで、S49に戻り、再度ヨーレート縮退制御量γd_*を演算し、S50の判断結果がYesである場合にヨーレート縮退制御量γd_*を出力する(S51)。S49〜S51が繰り返されることにより、計測時間Tが縮退時間Tdになるまで、S49にて演算したヨーレート縮退制御量γd_*が出力される。
【0098】
S50にてタイマによる計測時間Tが縮退時間Td未満ではないと判断した場合(S50:No)、すなわち計測時間Tが縮退時間Tdに達した場合は、縮退制御量決定部4162bはこのルーチンを終了する。以上のような縮退制御量決定ルーチンが実行されることにより、ドライバの操舵操作量および車両の状態(操舵トルクτsの入力状態、ブレーキの作動状態、車速等)に応じて縮退時間Tdが設定され、設定された縮退時間に基づいて決定されるヨーレート縮退制御量γd_*に基づいて各アクチュエータが縮退制御される。そして、各アクチュエータのヨーレート縮退制御量γd_*の大きさが0になった時点で横方向運動制御装置による横方向運動の制御が停止される。このような縮退制御によって各アクチュエータの制御量を徐々に減少させていくことで、各アクチュエータの制御が即時停止されることによる違和感の発生が防止される。よって、車両挙動を安定化させつつ横方向運動制御を停止させることができる。
【0099】
図15〜図19は、本実施形態に係る縮退制御を実行したときにおけるヨーレート縮退制御量γd_*の変化の状態を示す図である。
【0100】
図15によれば、縮退要求信号Sdの入力時(縮退制御開始時)に、操舵トルクτsが0(Nm)、制動圧力Pbが0(MPa)、車速Vが60Km/hである。この場合、操舵トルクスコアQ_τsは1、ブレーキスコアQ_Pbも1、車速スコアQ_Vも1である。よって、トータルスコアQ_Totalは1であり、縮退時間Tdは基準縮退時間Td0に等しい。このように、車両の走行状態が安定しているとき(低速直進走行時でかつ制動力を車両に作用させていないとき)は、縮退制御開始時における操舵余裕度が大きいので、縮退時間Tdが最も長く設定される。なお、この場合、縮退要求信号Sdは、例えば運転支援アプリケーション50やドライバから入力される。
【0101】
図16によれば、縮退要求信号Sdは、操舵トルクτsが比較的低めに設定された閾値τsth(0.5Nm)を越えたときに入力される。縮退要求信号Sdの入力時(縮退制御開始時)に、操舵トルクτsは0.5(Nm)、制動圧力Pbは0(MPa)、車速Vは60(Km/h)である。この場合、操舵トルクスコアQ_τsは0.9、ブレーキスコアQ_Pbは1、車速スコアQ_Vは1である。よって、トータルスコアQ_Totalは0.9であり、縮退時間Tdは基準縮退時間Td0の0.9倍である。このように、操舵トルクτsが低めに設定された閾値τsthを越えた場合であり、且つ低速走行時で制動力を車両に作用させていないときは、縮退制御開始時における操舵余裕度が比較的大きいので、縮退時間Tdが比較的長く設定される。
【0102】
図17によれば、縮退要求信号Sdは、操舵トルクτsが高めに設定された閾値τsth(2.5Nm)を越えたときに入力される。縮退要求信号Sdの入力時(縮退制御開始時)に、操舵トルクτsは2.5(Nm)、制動圧力Pbは0(MPa)、車速Vは60(Km/h)である。この場合、操舵トルクスコアQ_τsは0.5、ブレーキスコアQ_Pbは1、車速スコアQ_Vは1である。よって、トータルスコアQ_Totalは0.5であり、縮退時間Tdは基準縮退時間Td0の0.5倍である。このように、操舵トルクτsが高めに設定された閾値を越えた場合には、横方向運動制御装置40によるヨーレート制御中(自動操舵中)に何らかの原因により緊急の事態が発生している可能性があるので、縮退制御開始時における操舵余裕度が若干小さい。よって、この場合は縮退時間Tdが若干短く設定される。
【0103】
図18によれば、縮退要求信号Sdは、操舵トルクτsが比較的低めに設定された閾値τsth(0.5Nm)を越えたときに入力される。縮退要求信号Sdの入力時(縮退制御開始時)に、操舵トルクτsは0.5(Nm)、制動圧力Pbは6.0(MPa)、車速Vは60(Km/h)である。この場合、操舵トルクスコアQ_τsは0.9、ブレーキスコアQ_Pbは0.4、車速スコアQ_Vは1である。よって、トータルスコアQ_Totalは0.36であり、縮退時間Tdは基準縮退時間Td0の0.36倍である。このように、操舵トルクτsが閾値を越え、且つ比較的大きな制動力が車両に作用している場合には、横方向運動制御装置40によるヨーレート制御中に何らかの原因により緊急の事態が発生している可能性が比較的高いので、縮退制御開始時にける操舵余裕度が小さい。よって、この場合は縮退時間Tdが短く設定される。
【0104】
図19によれば、縮退要求信号Sdは、操舵トルクτsが比較的低めに設定された閾値τsth(0.5Nm)を越えたときに入力される。縮退要求信号Sdの入力時(縮退制御開始時)に、操舵トルクτsは0.5(Nm)、制動圧力Pbは8.0(MPa)、車速Vは120(Km/h)である。この場合、操舵トルクスコアQ_τsは0.9、ブレーキスコアQ_Pbは0.2、車速スコアQ_Vは0.8である。よって、トータルスコアQ_Totalは0.144であり、縮退時間Tdは基準縮退時間Td0の0.144倍である。このように、操舵トルクτsが閾値を越え、且つ大きな制動力が車両に作用し、さらに車速が大きい場合には、横方向運動制御装置40によるヨーレート制御中に何らかの原因により緊急の事態が発生している可能性が高いので、縮退制御開始時における操舵余裕度が極めて小さい。よって、この場合は縮退時間Tdが非常に短く設定される。
【0105】
上記第2実施形態によれば、操舵余裕度に基づいて縮退速度を表す量(縮退時間Td)が設定されるので、操舵余裕度を考慮して各アクチュエータのヨーレート制御量を縮退させることができる。また、操舵余裕度が大きいほど縮退速度が小さくなるように縮退時間Tdが設定されるので、操舵余裕度が小さいときは縮退制御される時間が短く、操舵余裕度が大きいときは縮退制御される時間が長い。このため、操舵余裕度が小さいときには速やかに操舵操作をドライバに完全に委ねさせることができ、その結果、走行安全性を高めることができる。また、操舵余裕度が大きいときは、時間をかけて制御対象の制御量が縮退制御されるため、横方向運動制御装置による横方向運動が停止されることに伴い発生する違和感をより一層軽減することができる。
【0106】
以上、本発明の実施形態について説明した。上記第1および第2実施形態によれば、車両の横方向運動量を変化させるために作動制御される各アクチュエータのの制御を停止すると判断されたときに、縮退制御量決定部4162bが各アクチュエータの縮退制御量を決定する。そして、決定された縮退制御量に基づいて、各アクチュエータが停止するまで制御対象が制御される。このように縮退期間が設けられるので、各アクチュエータの制御が即時停止されることが防止される。よって、車両挙動を安定化させつつ横方向運動制御を停止させることができる。
【0107】
本発明は上記実施形態に限定されるべきものではない。例えば、上記実施形態では、縮退制御時にヨーレート縮退制御量γd_*が直線的に変化する例を示したが、ヨーレート制御量γ_*にローパスフィルタ処理を施すことによってヨーレート縮退制御量γd_*を0に漸近させてもよい。また、第2実施形態では、縮退制御開始時におけるドライバの操舵操作量から推定される操舵余裕度を、操舵トルクに関するスコア(操舵トルクスコア)により表す例を示したが、操舵角に関するスコア(操舵角スコア)、操舵角速度に関するスコア(操舵角速度スコア)、あるいは操舵トルクの変化速度に関するスコア(操舵トルク変化速度スコア)により表わしても良い。また、第2実施形態では、縮退制御開始時における車両の走行状態から推定される操舵余裕度を、制動圧力に関するスコアおよび車速に関するスコアにより表わす例を示したが、それ以外の量(例えばヨーレートに関するスコア、前後加速度に関するスコア、横加速度に関するスコア)により表わしても良い。また、上記第2実施形態では、縮退時間Tdにより縮退制御量の変化速度を表す量を示したが、縮退制御量の変化速度を表す量は、上記第1実施形態で示したように縮退速度でも良い。あるいは縮退距離(縮退制御開始から終了までに車両が走行する距離)でも良い。また、上記実施形態では、DYC用アクチュエータは、車輪に制動力を付与するアクチュエータ(ブレーキアクチュエータ)であるが、DYC用アクチュエータは、車輪に駆動力を付与するアクチュエータでもよい。このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、変形可能である。
【符号の説明】
【0108】
10…フロントステアリング装置、14…フロントステア用アクチュエータ、20…リアステアリング装置、22…リアステア用アクチュエータ、32…DYC用アクチュエータ、40…横方向運動制御装置、41…ヨーレート演算部、411…目標値生成部、412…状態監視部、413…アベイラビリティ量演算部、414…フィードフォワード演算部、415…フィードバック演算部、416…調停部、4161…最終値演算部、4162…制御許可判定部、4162a…停止判断部、4162b…縮退制御量決定部、417…オーバライド判定部、42…前輪転舵角変換部、43…後輪転舵角変換部、44…DYC車軸トルク変換部、45…アベイラビリティ物理量変換部、50…運転支援アプリケーション、Q_τs…操舵トルクスコア、Q_Pb…ブレーキスコア、Q_V…車速スコア、Q_Total…トータルスコア、Td…縮退時間
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両の横方向運動量の目標値を取得する目標値取得部と、
前記目標値取得部により取得された前記横方向運動量の目標値に基づいて、車両の横方向運動量を変化させるために作動する制御対象の制御量を演算する制御量演算部と、
前記制御量に基づいて前記制御対象を制御する制御対象制御部と、
車両のドライバにより入力される操舵操作量に基づいて、前記制御対象制御部による前記制御対象の制御を停止するか否かを判断する制御停止判断部と、
前記制御停止判断部が前記制御対象の制御を停止すると判断したときに、そのときから前記制御対象の制御量が縮退するように縮退制御量を決定する縮退制御量決定部と、を備え、
前記制御対象制御部は、前記制御停止判断部が前記制御対象の制御を停止すると判断したときに、前記縮退制御量決定部により決定された縮退制御量に基づいて前記制御対象の制御量を制御する、横方向運動制御装置。
【請求項2】
請求項1に記載の車両の横方向運動制御装置において、
前記縮退制御量決定部は、ドライバにより入力される前記操舵操作量に応じて前記縮退制御量の変化速度が変化するように、前記縮退制御量の変化速度を表す量を設定する縮退速度設定部を備え、前記縮退速度設定部で設定された前記縮退制御量の変化速度を表す量に基づいて前記縮退制御量を決定する、横方向運動制御装置。
【請求項3】
請求項2に記載の車両の横方向運動制御装置において、
前記縮退速度設定部は、ドライバにより入力される前記操舵操作量の変化速度が大きいほど前記縮退制御量の変化速度が大きくなるように、前記縮退制御量の変化速度を表す量を設定する、横方向運動制御装置。
【請求項4】
請求項2または3に記載の車両の横方向運動制御装置において、
前記縮退制御量決定部は、ドライバにより入力される前記操舵操作量と車両の走行状態とに基づいて、前記制御停止判断部が前記制御対象の制御を停止すると判断したときからドライバに操舵操作を完全に委ねるまでの時間的余裕の大きさを表す操舵余裕度を演算する操舵余裕度演算部を備え、
前記縮退速度設定部は、前記操舵余裕度演算部で演算された操舵余裕度に基づいて前記縮退制御量の変化速度を表す量を設定する、横方向運動制御装置。
【請求項5】
請求項4に記載の横方向運動制御装置において、
前記縮退速度設定部は、前記操舵余裕度が大きいほど前記縮退制御量の変化速度が小さくなるように、前記縮退制御量の変化速度を表す量を設定する、横方向運動制御装置。
【請求項6】
請求項5に記載の車両の横方向運動制御装置において、
前記操舵余裕度演算部は、前記操舵操作量の大きさに応じて変化する操舵操作量スコアを演算する操舵操作量スコア演算部と、車両に作用している制動力の大きさに応じて変化する制動力スコアを演算する制動力スコア演算部と、車速の大きさに応じて変化する車速スコアを演算する車速スコア演算部のいずれか一つ以上を備え、
前記縮退速度設定部は、前記操舵操作量スコア演算部にて演算された前記操舵操作量スコアと、前記制動力スコア演算部にて演算された前記制動力スコアと、前記車速スコア演算部にて演算された前記車速スコアと、予め設定された前記縮退制御量の変化速度を表す量の基準値とに基づいて、前記操舵余裕度を演算する、横方向運動制御装置。
【請求項1】
車両の横方向運動量の目標値を取得する目標値取得部と、
前記目標値取得部により取得された前記横方向運動量の目標値に基づいて、車両の横方向運動量を変化させるために作動する制御対象の制御量を演算する制御量演算部と、
前記制御量に基づいて前記制御対象を制御する制御対象制御部と、
車両のドライバにより入力される操舵操作量に基づいて、前記制御対象制御部による前記制御対象の制御を停止するか否かを判断する制御停止判断部と、
前記制御停止判断部が前記制御対象の制御を停止すると判断したときに、そのときから前記制御対象の制御量が縮退するように縮退制御量を決定する縮退制御量決定部と、を備え、
前記制御対象制御部は、前記制御停止判断部が前記制御対象の制御を停止すると判断したときに、前記縮退制御量決定部により決定された縮退制御量に基づいて前記制御対象の制御量を制御する、横方向運動制御装置。
【請求項2】
請求項1に記載の車両の横方向運動制御装置において、
前記縮退制御量決定部は、ドライバにより入力される前記操舵操作量に応じて前記縮退制御量の変化速度が変化するように、前記縮退制御量の変化速度を表す量を設定する縮退速度設定部を備え、前記縮退速度設定部で設定された前記縮退制御量の変化速度を表す量に基づいて前記縮退制御量を決定する、横方向運動制御装置。
【請求項3】
請求項2に記載の車両の横方向運動制御装置において、
前記縮退速度設定部は、ドライバにより入力される前記操舵操作量の変化速度が大きいほど前記縮退制御量の変化速度が大きくなるように、前記縮退制御量の変化速度を表す量を設定する、横方向運動制御装置。
【請求項4】
請求項2または3に記載の車両の横方向運動制御装置において、
前記縮退制御量決定部は、ドライバにより入力される前記操舵操作量と車両の走行状態とに基づいて、前記制御停止判断部が前記制御対象の制御を停止すると判断したときからドライバに操舵操作を完全に委ねるまでの時間的余裕の大きさを表す操舵余裕度を演算する操舵余裕度演算部を備え、
前記縮退速度設定部は、前記操舵余裕度演算部で演算された操舵余裕度に基づいて前記縮退制御量の変化速度を表す量を設定する、横方向運動制御装置。
【請求項5】
請求項4に記載の横方向運動制御装置において、
前記縮退速度設定部は、前記操舵余裕度が大きいほど前記縮退制御量の変化速度が小さくなるように、前記縮退制御量の変化速度を表す量を設定する、横方向運動制御装置。
【請求項6】
請求項5に記載の車両の横方向運動制御装置において、
前記操舵余裕度演算部は、前記操舵操作量の大きさに応じて変化する操舵操作量スコアを演算する操舵操作量スコア演算部と、車両に作用している制動力の大きさに応じて変化する制動力スコアを演算する制動力スコア演算部と、車速の大きさに応じて変化する車速スコアを演算する車速スコア演算部のいずれか一つ以上を備え、
前記縮退速度設定部は、前記操舵操作量スコア演算部にて演算された前記操舵操作量スコアと、前記制動力スコア演算部にて演算された前記制動力スコアと、前記車速スコア演算部にて演算された前記車速スコアと、予め設定された前記縮退制御量の変化速度を表す量の基準値とに基づいて、前記操舵余裕度を演算する、横方向運動制御装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図2】
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【図17】
【図18】
【図19】
【公開番号】特開2012−96569(P2012−96569A)
【公開日】平成24年5月24日(2012.5.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−243413(P2010−243413)
【出願日】平成22年10月29日(2010.10.29)
【出願人】(000000011)アイシン精機株式会社 (5,421)
【出願人】(000004260)株式会社デンソー (27,639)
【出願人】(301065892)株式会社アドヴィックス (1,291)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年5月24日(2012.5.24)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年10月29日(2010.10.29)
【出願人】(000000011)アイシン精機株式会社 (5,421)
【出願人】(000004260)株式会社デンソー (27,639)
【出願人】(301065892)株式会社アドヴィックス (1,291)
【Fターム(参考)】
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