JP2024136710A - Vehicular control device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、前輪に加えて、後輪を操舵することが可能な車両(四輪操舵車両)の制御装置に関するものである。 This invention relates to a control device for a vehicle (four-wheel steering vehicle) that can steer the rear wheels in addition to the front wheels.
特許文献1には、四輪操舵機構を搭載した車両(四輪操舵車両)の操舵制御装置が記載されている。この特許文献1に記載された四輪操舵車両は、前輪操舵装置、後輪操舵装置、および、VGRS装置(可変ギヤ比ステアリング装置)を備えている。そして、この特許文献1に記載された操舵制御装置は、車両の走行条件に基づいて、前輪の転舵方向に対して、後輪が同相(同じ転舵方向)または逆相(逆の転舵方向)で転舵するように、後輪の舵角を制御する。また、車両を横方向に移動させるべき状態を検出し、その横方向への目標移動距離を決定する。車両を横方向に移動させるべき状態を検出した場合には、目標移動距離に基づいて決定される期間、後輪を前輪に対して逆相で転舵させ、後輪を前輪と同相で転舵させるタイミングを遅らせる。
また、特許文献2には、緊急地震速報を受信したときに適切な車両走行制御を行い、緊急地震速報によって生じることが懸念されているパニックを抑制することを目的とした車両の走行制御装置が記載されている。この特許文献2に記載された車両の走行制御装置は、緊急地震速報を受信した場合には、車両の操作入力量(アクセルペダル操作量、ブレーキペダル操作量、および、ステアリングホイールの操舵角等)が増加するときは、その増加速度が減少するように操作入力量を補正し、その補正された操作入力量に応じて制御アクチュエータを駆動する。
なお、特許文献3には、走行路に表示されたレーンマーカを検出し、その検出したレーンマーカに追随するように車両の進行方向を操舵制御する車両用走行制御装置が記載されている。この特許文献3に記載された車両用走行制御装置は、車両が走行する道路の分流または合流位置までの所要距離が所定の基準距離に達した場合に、分流または合流方向が進行路に対して左右のどちらにあるのかを検出する。そして、その分流または合流方向と反対側のレーンマーカに基づいて、操舵および車速を制御する。 Patent document 3 describes a vehicle driving control device that detects lane markers displayed on a road and steers and controls the vehicle's traveling direction so that the vehicle follows the detected lane markers. The vehicle driving control device described in Patent document 3 detects whether the direction of the branching or merging is to the left or right of the traveling road when the required distance to a branching or merging position on the road on which the vehicle is traveling reaches a predetermined reference distance. Then, the steering and vehicle speed are controlled based on the lane marker on the opposite side of the branching or merging direction.
上記の特許文献1に記載されているような後輪操舵システムを備えた四輪操舵車両では、一般に、低速走行時は、後輪を前輪と逆方向(逆相)に転舵する。この動作により、車両の転回方向にヨーモーメントを発生させ、車両の旋回半径を小さくすることができる。また、高速走行時には、後輪を前輪と同じ方向(同相)に転舵する。この動作により、操舵時の車両のヨーイングを低減し、車両の操縦安定性を向上させることができる。しかしながら、このような四輪操舵車両であっても、走行中に大きな地震が発生すると、その地震の予期できない揺れによって車両の挙動が乱れてしまう。特に、車両の左右方向に振動する地震の横揺れによって車両に大きなヨーレートが発生すると、運転者による操舵が行われても過大なヨーレートを抑えきれなくなってしまい、その結果、車両が走行車線を逸脱してしまうおそれがある。
In a four-wheel steering vehicle equipped with a rear-wheel steering system as described in
この発明は、上記の技術的課題に着目して考え出されたものであり、後輪操舵が可能な車両を制御対象にして、走行中に大きな地震が発生した場合であっても、適切に、車両の挙動を安定させることが可能な車両の制御装置を提供することを目的とするものである。 This invention was conceived with a focus on the above technical problems, and aims to provide a vehicle control device that can appropriately stabilize the behavior of a vehicle capable of rear-wheel steering, even if a large earthquake occurs while the vehicle is in motion.
上記の目的を達成するために、この発明は、運転者によって操作されるステアリング装置と、前輪を転舵させる前輪操舵装置と、後輪を転舵させる後輪操舵装置と、を備え、前記ステアリング装置の操作状態から算出した目標ヨーレートに基づいて、前記前輪操舵装置および前記後輪操舵装置を動作させる車両の制御装置であって、前記前輪操舵装置および前記後輪操舵装置をそれぞれ制御するコントローラを備え、前記コントローラは、走行中に地震の発生の有無を判定し、前記地震が発生していることを判定した場合は、前記目標ヨーレートと実際のヨーレートとの偏差(または、乖離量)を算出し、前記偏差が所定の制御閾値よりも大きい場合に、前記偏差が減少する方向に前記後輪を転舵させる後輪操舵量を算出し、前記後輪操舵量に基づいて前記後輪操舵装置を制御することを特徴とするものである。 To achieve the above object, the present invention provides a vehicle control device that includes a steering device operated by a driver, a front wheel steering device that steers the front wheels, and a rear wheel steering device that steers the rear wheels, and that operates the front wheel steering device and the rear wheel steering device based on a target yaw rate calculated from the operation state of the steering device. The vehicle control device includes a controller that controls the front wheel steering device and the rear wheel steering device, respectively. The controller determines whether an earthquake has occurred while traveling, and if it determines that an earthquake has occurred, calculates the deviation (or amount of deviation) between the target yaw rate and the actual yaw rate, and if the deviation is greater than a predetermined control threshold, calculates a rear wheel steering amount that steers the rear wheels in a direction that reduces the deviation, and controls the rear wheel steering device based on the rear wheel steering amount.
この発明の車両の制御装置は、前輪の操舵に加え、後輪を操舵することが可能な車両を制御対象にして、前輪操舵装置および後輪操舵装置を制御する。状況に応じて前輪および後輪を適宜制御することにより、車両の旋回半径を小さくすることができ、また、車両の操縦安定性を向上させることができる。但し、前述したように、走行中に、車両の左右方向に振動する横揺れを伴う大きな地震が発生した場合には、運転者による操舵によっても、車両の挙動の乱れを抑えられない可能性がある。そこで、この発明の車両の制御装置では、後輪の操舵制御が可能な車両の特徴を活かして、走行中に、車両の目標ヨーレートと実際のヨーレートとの偏差が制御閾値を超えてしまうような、大きな地震が発生した場合には、後輪を転舵させて、それらヨーレートの偏差を減少させる。すなわち、実際のヨーレートを目標ヨーレートに追従させる。そのため、地震によって大きなヨーレートが発生し、車両の挙動が大きく乱れてしまうおそれがある状況であっても、後輪操舵装置を制御することにより、過剰に発生したヨーレートを減少させることができる。 The vehicle control device of the present invention controls the front wheel steering device and the rear wheel steering device for a vehicle capable of steering the rear wheels in addition to steering the front wheels. By appropriately controlling the front and rear wheels according to the situation, the turning radius of the vehicle can be reduced and the vehicle's handling stability can be improved. However, as mentioned above, if a large earthquake occurs while the vehicle is traveling, accompanied by lateral vibration that causes the vehicle to vibrate in the left and right directions, the driver's steering may not be able to suppress the disturbance of the vehicle's behavior. Therefore, the vehicle control device of the present invention makes use of the characteristics of a vehicle capable of steering control of the rear wheels, and when a large earthquake occurs while traveling that causes the deviation between the target yaw rate of the vehicle and the actual yaw rate to exceed the control threshold, the rear wheels are steered to reduce the deviation of the yaw rates. In other words, the actual yaw rate is made to follow the target yaw rate. Therefore, even in a situation where a large yaw rate is generated by an earthquake and there is a risk that the vehicle's behavior will be significantly disturbed, the excessive yaw rate can be reduced by controlling the rear wheel steering device.
なお、上記のような過大なヨーレートを抑制する制御は、前輪操舵装置を自動制御して、ヨーレートが減少する方向に前輪を転舵させることによっても、理論上、実施可能である。但し、前輪操舵装置は、基本的に、運転者の操舵に応じて作動する構成であり、その前輪操舵装置を自動制御すると、運転者による前輪の操舵と自動制御とが干渉してしまい、運転者に違和感や不安感等を与えてしまう可能性がある。それに対して、この発明の車両の制御装置では、前輪操舵装置の自動制御は実施せずに、上記のように、後輪操舵装置を自動制御して、ヨーレートを低下させる。そのため、運転者の操舵と干渉することなく、地震の横揺れによる過大なヨーレートを適切に抑制することができる。 In theory, the control to suppress excessive yaw rates as described above can also be implemented by automatically controlling the front wheel steering device to steer the front wheels in a direction that reduces the yaw rate. However, the front wheel steering device is basically configured to operate in response to the driver's steering, and automatically controlling the front wheel steering device can cause interference between the driver's steering of the front wheels and the automatic control, which can cause the driver to feel uncomfortable or uneasy. In contrast, the vehicle control device of this invention does not automatically control the front wheel steering device, but instead automatically controls the rear wheel steering device as described above to reduce the yaw rate. As a result, excessive yaw rates caused by earthquake lateral shaking can be appropriately suppressed without interfering with the driver's steering.
したがって、この発明の車両の制御装置によれば、後輪操舵が可能な車両を制御対象にして、走行中に大きな地震が発生した場合であっても、適切に、車両の挙動を安定させることができる。 Therefore, the vehicle control device of this invention can control a vehicle capable of rear wheel steering and appropriately stabilize the vehicle's behavior even if a large earthquake occurs while the vehicle is traveling.
この発明の実施形態を、図を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態は、この発明を具体化した場合の一例に過ぎず、この発明を限定するものではない。 The embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the embodiment shown below is merely an example of how the present invention can be realized, and is not intended to limit the present invention.
図1に、この発明の実施形態で制御の対象にする車両Veの概略の構成を示してある。この図2に示す車両Veは、前輪1、および、後輪2の両方を操舵することが可能な、いわゆる“四輪操舵車両”である。そのために、車両Veは、前輪1を転舵させる前輪操舵装置3、後輪2を転舵させる後輪操舵装置4、および、ステアリング装置5を備えている。
Figure 1 shows the general configuration of a vehicle Ve that is the subject of control in an embodiment of the present invention. The vehicle Ve shown in Figure 2 is a so-called "four-wheel steering vehicle" that is capable of steering both the
前輪操舵装置3は、運転者によって操作されるステアリング装置(ステアリングホイール)5の操作状態に応じて前輪1を転舵させる。図1に示す例では、前輪操舵装置3は、電動アクチュエータ6、および、ステアリングギヤボックス7などを有している。電動アクチュエータ6は、ステアリング装置5による操舵を補助し、前輪操舵装置3をいわゆる“パワーステアリング装置”として機能させる。そして、前輪操舵装置3は、ステアリング装置5の操舵状態(操舵角度、あるいは、操舵方向と操舵量)に応じて、前輪1を転舵させる。
The front wheel steering device 3 steers the
後輪操舵装置4は、ステアリング装置5の操舵状態や車両Veの走行状態を基に、また、上記の前輪操舵装置3による前輪1の転舵動作に連動して、後輪2を転舵させる。図1に示す例では、後輪操舵装置4は、電動アクチュエータ8を有している。後輪操舵装置4は、ある種の“ステアバイワイヤ方式の操舵装置”であり、後述するコントローラ10からの電気信号によって電動アクチュエータ8を作動することにより、後輪2を転舵させる。
The rear
なお、この発明の実施形態で制御対象にする車両Veは、例えば、前述した特許文献1に記載されている“四輪操舵車両”の構成を適用することができる。その場合、車両Veの詳細な構成の説明は、前述した特許文献1の明細書に記載されているとおりである。
The vehicle Ve to be controlled in the embodiment of the present invention may have the configuration of a "four-wheel steering vehicle" described in the
また、図1では図示していないが、車両Veは、実際には、エンジン、モータ、または、ハイブリッド駆動ユニット等の駆動力源、ならびに、駆動力源の出力トルクを駆動輪に伝達する動力伝達系統を備えている。この発明の実施形態における車両の制御装置は、いずれの駆動方式の車両Veも制御の対象にすることができる。 Although not shown in FIG. 1, the vehicle Ve actually has a driving force source such as an engine, a motor, or a hybrid drive unit, as well as a power transmission system that transmits the output torque of the driving force source to the drive wheels. The vehicle control device in the embodiment of the present invention can control a vehicle Ve with any driving method.
更に、車両Veは、ステアリング装置5の操舵状態や車両Veの走行状態を基に前輪操舵装置3および後輪操舵装置4を制御するため、検出部9、および、コントローラ(ECU)10を備えている。
Furthermore, the vehicle Ve is equipped with a
検出部9は、車両Veを制御する際に必要な各種のデータや情報を取得するための機器あるいは装置であり、例えば、電源部、マイクロコンピュータ、センサー、および、入出力インターフェース等を含んでいる。特に、この発明の実施形態における検出部9は、前輪操舵装置3と後輪操舵装置4を制御するための各種のデータを検出する。例えば、検出部9は、車速を検出する車速センサー9a、車両Veの加速度を検出する加速度センサー9b、車両Veのヨーレートを検出するヨーレートセンサー9c、ステアリング装置(ステアリングホイール)5の操舵角度、または、ステアリングシャフト(図示せず)の回転角度を検出する操舵角センサー9d、前輪1および後輪2の転舵角度をそれぞれ検出する転舵角センサー9eなどの各種センサーを有している。更に、この発明の実施形態における検出部9は、後述するコントローラ10で地震の発生を判定するために、緊急地震速報を受信するための緊急地震速報受信器9f、および、車両Veの外部状況を撮影する、あるいは、映像データを生成する車載カメラ9gなどを有している。そして、検出部9は、後述するコントローラ10と電気的に接続されており、上記のような各種センサーや機器・装置等の検出値または算出値に応じた電気信号等を検出データとしてコントローラ10に出力する。
The
コントローラ10は、例えば、マイクロコンピュータを主体にして構成される電子制御装置であり、車両Veを制御するとともに、前輪操舵装置3および後輪操舵装置4を制御する。特に、この発明の実施形態におけるコントローラ10は、地震の発生の有無を判定する。例えば、特開2008-224353号公報の明細書に開示されているように、車両Veの加速度の変化とその継続時間等に基づいて、地震の発生を判定する。また、特開2008-224353号公報の明細書に開示されているように、車載カメラ9gの撮像画像に基づく車両Veの移動量および姿勢と、車両Veの各センサーの検出値から演算した車両Veの移動量および姿勢との相違に基づいて、地震の発生を判定する。更に、この発明の実施形態におけるコントローラ10は、後述するように、車両Veの走行中に地震が発生していることを判定した場合に、後輪操舵装置4を制御して後輪2を転舵させる。コントローラ10には、上記の検出部9で検出または算出された各種データ等が入力される。コントローラ10は、入力された各種データおよび予め記憶させられているデータや計算式等を使用して演算を行う。そして、コントローラ10は、その演算結果を制御指令信号として出力し、上記のように車両Veを制御するように構成されている。なお、図1では一つのコントローラ10が設けられた例を示しているが、コントローラ10は、制御する装置や機器毎に、あるいは、制御内容毎に、複数設けられていてもよい。
The
前述したように、この発明の実施形態における車両の制御装置は、走行中に大きな地震が発生した状況であっても、適切に、車両Veの挙動を安定させることを目的としている。走行中に地震が発生すると、車両Veの左右方向に振動する地震の横揺れに起因して、車両Veに、意図しない(運転者の操舵によらない)ヨーレートが発生する。例えば、図2の(a)に示すように、車両Veの前後の重量配分が「6:4」であった場合は、地震の横揺れによって車両Veの重心に作用する慣性力と、タイヤ横力合計(前輪1のタイヤ横力と後輪2のタイヤ横力とを合算したタイヤ横力)の力点中心にずれが生じる。その結果、車両Veに意図しないヨーレートが発生し、車両Veの挙動が乱れてしまう。車両Veの接地荷重とタイヤ横力の関係は、図2の(b)に示すように、接地荷重およびタイヤ横力が共に小さい領域では、ほぼ線形となるが、接地荷重が大きくなると、接地荷重とタイヤ横力の関係を示す線図の傾きが小さくなる(接地荷重とタイヤ横力の関係が上に凸の曲線になる)。そのため、接地荷重に対するタイヤ横力は、前輪1よりも後輪2の方が大きくなり、タイヤ横力合計は、車両Veの重心よりも後輪2側に寄った位置に作用する。したがって、車両Veの慣性力とタイヤ横力合計との力点中心がずれた状態になり、その結果、車両Veにヨーモーメントが作用し、ヨーレートが発生する。
As described above, the vehicle control device in the embodiment of the present invention aims to appropriately stabilize the behavior of the vehicle Ve even in a situation where a large earthquake occurs while the vehicle is traveling. When an earthquake occurs while the vehicle is traveling, an unintended (not caused by the driver's steering) yaw rate occurs in the vehicle Ve due to the lateral vibration of the earthquake that vibrates the vehicle Ve in the left-right direction. For example, as shown in (a) of FIG. 2, if the front-to-rear weight distribution of the vehicle Ve is "6:4", a shift occurs in the center of the force point of the inertial force acting on the center of gravity of the vehicle Ve due to the lateral vibration of the earthquake and the total tire lateral force (the tire lateral force of the
上記のような地震の横揺れによって発生したヨーレートは、その大きさが軽微な場合は、例えば、ステアリング装置5の遊びの範囲で吸収され、あるいは、運転者の操舵によって抑制できる。しかしながら、地震の規模が大きく、過大なヨーレートが発生した場合は、運転者の操舵によってもヨーレートを抑制できなくなってしまう。その結果、車両Veの挙動が大きく乱れてしまい、走行中の車両Veが走行車線を逸脱してしまうおそれがある。そこで、この発明の実施形態における車両Veのコントローラ10は、地震の横揺れによって過大なヨーレートが発生した場合、その過大なヨーレートを抑制する制御を実行するように構成されている。そのようなヨーレート抑制制御の一例を、次の図3のフローチャートに示してある。
If the yaw rate generated by the lateral shaking of an earthquake as described above is minor, it can be absorbed within the range of play of the
図3のフローチャートで示す制御は、前輪操舵装置3が手動で操作される車両Veを制御対象にして、その車両Veの走行中に、地震が発生した場合に実行される。例えば、車両Veが所定の車速以上で走行している状態で、地震が発生したことを判定した場合に実行される。したがって、図3のフローチャートにおいて、ステップS1で、地震が発生したことが判定されると、次のステップS2へ進み、この図3のフローチャートで示すルーチンが開始される。ステップS1における地震発生の判定は、例えば、前述した緊急地震速報を受信した場合、あるいは、加速度センサー9b等で、地震の初期微動(P波)を検知した場合に、地震が発生したと判定される。
The control shown in the flowchart of FIG. 3 is executed when an earthquake occurs while the vehicle Ve, whose front wheel steering device 3 is manually operated, is traveling. For example, the control is executed when it is determined that an earthquake has occurred while the vehicle Ve is traveling at a predetermined vehicle speed or faster. Therefore, in the flowchart of FIG. 3, when it is determined in step S1 that an earthquake has occurred, the process proceeds to the next step S2, and the routine shown in the flowchart of FIG. 3 is started. The determination of the occurrence of an earthquake in step S1 is made, for example, when the aforementioned emergency earthquake warning is received, or when the initial tremors (P waves) of an earthquake are detected by the
ステップS2では、実際に地震が発生しているか否かが判断される。例えば、震度やマグニチュードが所定値よりも大きい場合、あるいは、地震の主要動(S波)を検知した場合、あるいは、車両Veの加速度の変化を示す波形が地震時特有の波形であると判定された場合、あるいは、車載カメラ9gの撮像データに基づいて地震時特有の変動があると判定された場合に、実際に地震が発生していると判断される。なお、上記のような複数の判定条件のうち、少なくともいずれか一つの判定条件が成立する場合に、地震が発生していると判定してもよい。もしくは、二つ以上または三つ以上の判定条件が成立する場合に、地震が発生していると判定してもよい。
In step S2, it is determined whether an earthquake has actually occurred. For example, it is determined that an earthquake has actually occurred if the seismic intensity or magnitude is greater than a predetermined value, if the main motion of the earthquake (S waves) is detected, if it is determined that the waveform showing the change in acceleration of the vehicle Ve is a waveform specific to an earthquake, or if it is determined that there is a fluctuation specific to an earthquake based on the image data captured by the vehicle-mounted
実際に地震は発生していないこと、例えば、緊急地震速報を受信したものの、上記のような判定条件が成立する地震、すなわち、車両Veの挙動に影響を及ぼすような地震は発生しなかったことにより、このステップS2で“No”と判断された場合は、以降の各ステップの制御を実行することなく、この図3のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。 If the answer to step S2 is "No" because no earthquake has actually occurred, for example, an emergency earthquake warning has been received but no earthquake has occurred that satisfies the above-mentioned criteria, i.e., no earthquake that would affect the behavior of the vehicle Ve, the routine shown in the flowchart of FIG. 3 is temporarily terminated without executing the control of the subsequent steps.
それに対して、例えば、上記の判定条件が成立する、車両Veの挙動に影響を及ぼすような地震が発生していることにより、ステップS2で“Yes”と判断された場合には、次のステップS3へ進む。 On the other hand, if the above judgment condition is met, for example, because an earthquake has occurred that may affect the behavior of the vehicle Ve, and the answer is "Yes" in step S2, the process proceeds to the next step S3.
ステップS3では、目標ヨーレートYRstd、および、偏差ΔYR1が算出される。目標ヨーレートYRstdは、ステアリング装置5による操舵角をSTR、車速をV、前輪操舵装置3のステアリングギヤ比をN、車両VeのホイールベースをLとすると、
YRstd=STR×V/(N×L)
として算出される。
In step S3, the target yaw rate YRstd and the deviation ΔYR1 are calculated. The target yaw rate YRstd is expressed as follows, where STR is the steering angle by the
YRstd=STR×V/(N×L)
It is calculated as:
偏差ΔYR1は、目標ヨーレートYRstdと、実際のヨーレート(実ヨーレート)YRとの差であり、
ΔYR1=YRstd-YR
として算出される。
The deviation ΔYR1 is the difference between the target yaw rate YRstd and the actual yaw rate YR,
ΔYR1=YRstd-YR
It is calculated as:
次いで、ステップS4では、偏差ΔYR1の絶対値が、制御閾値Th1よりも大きいか否かが判断される。制御閾値Th1は、地震の横揺れにより、車両Veの挙動の乱れが懸念されるヨーレートを判定するための閾値であり、ヨーレートの偏差ΔYR1の絶対値が制御閾値Th1よりも大きい場合、すなわち、目標ヨーレートYRstdに対する実ヨーレートYRの乖離が大きい場合に、ヨーレート抑制制御が必要であると判断される。制御閾値Th1は、例えば、実車による走行実験や、シミュレーションの結果等を基に、予め設定されている。 Next, in step S4, it is determined whether the absolute value of the deviation ΔYR1 is greater than the control threshold Th1. The control threshold Th1 is a threshold for determining the yaw rate at which there is concern that the behavior of the vehicle Ve may be disturbed due to lateral shaking caused by an earthquake. If the absolute value of the yaw rate deviation ΔYR1 is greater than the control threshold Th1, that is, if the deviation of the actual yaw rate YR from the target yaw rate YRstd is large, it is determined that yaw rate suppression control is necessary. The control threshold Th1 is set in advance, for example, based on the results of driving experiments using an actual vehicle or simulations.
したがって、ヨーレートの偏差ΔYR1の絶対値が制御閾値Th1以下であることにより、このステップS4で“No”と判断された場合は、ヨーレート抑制制御は必要ない状態であるので、以降の制御を実行することなく、この図3のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。 Therefore, if the absolute value of the yaw rate deviation ΔYR1 is equal to or less than the control threshold value Th1 and the answer to this step S4 is "No," yaw rate suppression control is not necessary, so the routine shown in the flowchart of FIG. 3 is temporarily terminated without executing any further control.
それに対して、ヨーレートの偏差ΔYR1の絶対値が制御閾値Th1よりも大きいことにより、ステップS4で“Yes”と判断された場合には、次のステップS5へ進む。 On the other hand, if the absolute value of the yaw rate deviation ΔYR1 is greater than the control threshold Th1 and the answer is "Yes" in step S4, the process proceeds to the next step S5.
そして、ステップS5では、ヨーレート抑制制御が実行される。具体的には、後輪操舵量が算出され、その後輪操舵量に基づいて後輪操舵装置4が制御される。後輪操舵量は、ヨーレートの偏差ΔYR1が減少する方向に後輪2を転舵させるための目標値であり、例えば、図4に示すマップ(MAP1)から算出される。この図4のマップは、例えば、実車による走行実験や、シミュレーションの結果等を基に、予め設定されている。
Then, in step S5, yaw rate suppression control is executed. Specifically, the rear wheel steering amount is calculated, and the rear
上記のようにして、ステップS5で後輪操舵量が決定され、ヨーレート抑制制御が実行されると、この図3のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。 As described above, once the rear wheel steering amount is determined in step S5 and yaw rate suppression control is executed, the routine shown in the flowchart of FIG. 3 is temporarily terminated.
なお、この発明の実施形態における車両Veのコントローラ10は、前輪操舵装置3が自動制御される、すなわち、運転者がステアリング装置5に触れない状態(ハンズフリー)で自動運転が実施される車両Veを制御対象にして、次の図5のフローチャートに示す制御を実行することもできる。
In addition, the
この図5のフローチャートにおけるステップS11およびステップS12の制御内容は、上記の図3のフローチャートにおけるステップS1およびステップS2と同一である。
The control contents of steps S11 and S12 in the flowchart of FIG. 5 are the same as those of steps S1 and S2 in the flowchart of FIG.
図5のフローチャートにおいて、ステップS13では、目標軌跡ヨーレートYRref、および、偏差ΔYR2が算出される。目標軌跡ヨーレートYRrefは、前方の推定旋回半径をR、車速をVとすると、
YRref=V/R
として算出される。
In the flowchart of Fig. 5, in step S13, a target trajectory yaw rate YRref and a deviation ΔYR2 are calculated. When an estimated turning radius of the front is R and a vehicle speed is V, the target trajectory yaw rate YRref is expressed as follows:
YRref=V/R
It is calculated as:
偏差ΔYR2は、目標軌跡ヨーレートYRrefと、実ヨーレートYRとの差であり、
ΔYR2=YRref-YR
として算出される。
The deviation ΔYR2 is the difference between the target trajectory yaw rate YRref and the actual yaw rate YR,
ΔYR2=YRref−YR
It is calculated as:
次いで、ステップS4では、偏差ΔYR2の絶対値が、制御閾値Th2よりも大きいか否かが判断される。制御閾値Th2は、前述の制御閾値Th1と同様に、地震の横揺れにより、車両Veの挙動の乱れが懸念されるヨーレートを判定するための閾値である。但し、この制御閾値Th2は、上記のようなハンズフリーの自動運転を想定した場合の閾値であるので、運転者による操舵との干渉を考慮する必要がない。そのため、制御閾値Th2は、前述の制御閾値Th1よりも小さな値に設定してもよい。 Next, in step S4, it is determined whether the absolute value of the deviation ΔYR2 is greater than the control threshold Th2. Similar to the above-mentioned control threshold Th1, the control threshold Th2 is a threshold for determining the yaw rate at which there is concern that the behavior of the vehicle Ve may be disturbed due to lateral shaking caused by an earthquake. However, since this control threshold Th2 is a threshold for assuming the above-mentioned hands-free automatic driving, there is no need to take into account interference with steering by the driver. Therefore, the control threshold Th2 may be set to a value smaller than the above-mentioned control threshold Th1.
ヨーレートの偏差ΔYR2の絶対値が制御閾値Th2以下であることにより、このステップS14で“No”と判断された場合は、ヨーレート抑制制御は必要ない状態であるので、以降の制御を実行することなく、この図5のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。 If the absolute value of the yaw rate deviation ΔYR2 is equal to or less than the control threshold value Th2 and therefore the answer to step S14 is "No," yaw rate suppression control is not necessary, so the routine shown in the flowchart of FIG. 5 is terminated without executing any further control.
それに対して、ヨーレートの偏差ΔYR2の絶対値が制御閾値Th2よりも大きいことにより、ステップS14で“Yes”と判断された場合には、次のステップS15へ進む。 On the other hand, if the absolute value of the yaw rate deviation ΔYR2 is greater than the control threshold Th2 and therefore the answer is "Yes" in step S14, the process proceeds to the next step S15.
そして、ステップS15では、ヨーレート抑制制御が実行される。具体的には、後輪操舵量が算出され、その後輪操舵量に基づいて後輪操舵装置4が制御される。この場合の後輪操舵量は、ヨーレートの偏差ΔYR2が減少する方向に後輪2を転舵させるための目標値であり、例えば、図6に示すマップ(MAP2)から算出される。
Then, in step S15, yaw rate suppression control is executed. Specifically, the rear wheel steering amount is calculated, and the rear
上記のようにして、ステップS15で後輪操舵量が決定され、ヨーレート抑制制御が実行されると、この図5のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。 As described above, once the rear wheel steering amount is determined in step S15 and yaw rate suppression control is executed, the routine shown in the flowchart of FIG. 5 is temporarily terminated.
以上のように、この発明の実施形態における車両の制御装置では、後輪2の操舵制御が可能な車両Veの特徴を活かして、走行中に、車両Veの目標ヨーレートと実ヨーレートとの偏差が制御閾値を超えてしまうような、大きな地震が発生した場合には、後輪2を転舵させて、ヨーレートの偏差を減少させる。すなわち、実際のヨーレートを目標ヨーレートに追従させる。そのため、地震によって大きなヨーレートが発生し、車両Veの挙動が大きく乱れてしまうおそれがある状況であっても、後輪操舵装置4を制御することにより、過大なヨーレートを減少させることができる。
As described above, the vehicle control device in this embodiment of the invention takes advantage of the feature of the vehicle Ve that allows steering control of the
したがって、この発明の実施形態における車両の制御装置によれば、後輪操舵が可能な車両Veを制御対象にして、走行中に大きな地震が発生した場合であっても、適切に、車両Veの挙動を安定させることができる。 Therefore, according to the vehicle control device of the embodiment of the present invention, the vehicle Ve capable of rear wheel steering is targeted as the control target, and the behavior of the vehicle Ve can be appropriately stabilized even if a large earthquake occurs while the vehicle is traveling.
1 前輪
2 後輪
3 前輪操舵装置
4 後輪操舵装置
5 ステアリングホイール(操縦装置)
6 電動アクチュエータ(前輪用)
7 ステアリングギヤボックス
8 電動アクチュエータ(後輪用)
9 検出部
9a (検出部の)車速センサー
9b (検出部の)加速度センサー
9c (検出部の)ヨーレートセンサー
9d (検出部の)操舵角センサー
9e (検出部の)転舵角センサー
9f (検出部の)緊急地震速報受信器
9g (検出部の)車載カメラ
10 コントローラ(ECU)
Ve 車両
1
6 Electric actuator (for front wheels)
7
9
Vehicle
Claims (1)
前記前輪操舵装置および前記後輪操舵装置をそれぞれ制御するコントローラを備え、
前記コントローラは、
走行中に地震の発生の有無を判定し、
前記地震が発生していることを判定した場合は、前記目標ヨーレートと実際のヨーレートとの偏差を算出し、
前記偏差が所定の制御閾値よりも大きい場合に、前記偏差が減少する方向に前記後輪を転舵させる後輪操舵量を算出し、
前記後輪操舵量に基づいて前記後輪操舵装置を制御する
ことを特徴とする車両の制御装置。 A control device for a vehicle including a steering device operated by a driver, a front wheel steering device for turning front wheels, and a rear wheel steering device for turning rear wheels, the control device operating the front wheel steering device and the rear wheel steering device based on a target yaw rate calculated from an operation state of the steering device,
a controller for controlling each of the front wheel steering device and the rear wheel steering device;
The controller:
Determine whether an earthquake has occurred while driving,
When it is determined that an earthquake has occurred, a deviation between the target yaw rate and an actual yaw rate is calculated;
When the deviation is greater than a predetermined control threshold, a rear wheel steering amount for steering the rear wheels in a direction that reduces the deviation is calculated;
A vehicle control device comprising: a rear wheel steering device that controls the rear wheel steering device based on the rear wheel steering amount.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023047914A JP2024136710A (en) | 2023-03-24 | 2023-03-24 | Vehicular control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2023047914A JP2024136710A (en) | 2023-03-24 | 2023-03-24 | Vehicular control device |
Publications (1)
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JP2024136710A true JP2024136710A (en) | 2024-10-04 |
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Family Applications (1)
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JP2023047914A Pending JP2024136710A (en) | 2023-03-24 | 2023-03-24 | Vehicular control device |
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Country | Link |
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-
2023
- 2023-03-24 JP JP2023047914A patent/JP2024136710A/en active Pending
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