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公開番号2024168013
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-05
出願番号2023084389
出願日2023-05-23
発明の名称転舵制御装置及び転舵システム
出願人株式会社デンソー,国立大学法人名古屋工業大学
代理人弁理士法人服部国際特許事務所
主分類B62D 6/00 20060101AFI20241128BHJP(鉄道以外の路面車両)
要約【課題】独立転舵車両において路面から車輪に入力された外乱による車両動作への影響を抑制する転舵制御装置を提供する。
【解決手段】目標車両動作演算部66は、車速とハンドル角とに基づき目標車両動作(目標ヨー角ψ_com)を演算する。目標転舵角算出部67は、目標車両動作から各車輪の目標転舵角δi_comを算出する。外乱入力判定部68は、目標車両動作と、車両動作検知部55から取得した実車両動作(実ヨー角ψ_act)とが乖離したとき、一つ以上の車輪に外乱が入力されたと判定する。外乱入力輪判定部68は、外乱が入力されたと判定された場合、各車輪の目標転舵角δi_comと実転舵角δi_actとの転舵角ずれ量Δδiに基づき、外乱入力輪を判定する。最終目標転舵角算出部69は、外乱による車両動作への影響を抑制するように一輪以上の制御輪を選定し、制御輪について補正後の最終目標転舵角δ´i_comを算出する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
車両前後方向における二列以上の左右対の車輪（９１－９４）が互いに機械的に拘束されず、独立して転舵可能な車両（１００）において各車輪の転舵を制御する転舵制御装置であって、
車速とハンドル角とに基づき目標車両動作を演算する目標車両動作演算部（６５）と、
目標車両動作から各車輪の目標転舵角を算出する目標転舵角算出部（６６）と、
目標車両動作と、実際の車両動作を検知する車両動作検知部（５５）から取得した実車両動作とが乖離したとき、一つ以上の車輪に外乱が入力されたと判定する外乱入力判定部（６７）と、
外乱が入力されたと判定された場合、各車輪の目標転舵角と実転舵角との転舵角ずれ量に基づき、外乱が入力された車輪である外乱入力輪を判定する外乱入力輪判定部（６８）と、
外乱による車両動作への影響を抑制するように目標転舵角が補正される一輪以上の制御輪を選定し、前記制御輪について補正後の最終目標転舵角を算出する最終目標転舵角算出部（６９）と、
を備える転舵制御装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記最終目標転舵角算出部は、車両の消費エネルギー、直進安定性、乗り心地のうちいずれか一つ以上を評価指標として前記制御輪を選定する請求項１に記載の転舵制御装置。
【請求項３】
前記外乱入力判定部は、目標車両動作を表す目標ヨー角と実車両動作を表す実ヨー角との差分であるヨー角偏差の絶対値が閾値以上であるとき、外乱が入力されたと判定する請求項１に記載の転舵制御装置。
【請求項４】
前記最終目標転舵角算出部は、前記ヨー角偏差を打ち消すように決定された制御量に基づき前記最終目標転舵角を算出する請求項３に記載の転舵制御装置。
【請求項５】
前記最終目標転舵角算出部は、前記外乱入力輪を含まず、且つ、前記外乱入力輪と同列の左右反対側の車輪を含む一輪以上を制御輪として選定する請求項１～４のいずれか一項に記載の転舵制御装置。
【請求項６】
車両前後方向に二列の左右対の車輪を有する四輪車両において前記外乱入力輪がいずれか一輪であると判定された場合、
前記最終目標転舵角算出部は、前記外乱入力輪と同列の左右反対側の車輪を含む三輪以上を前記制御輪として選定する請求項１～４のいずれか一項に記載の転舵制御装置。
【請求項７】
車両前後方向に二列の左右対の車輪を有する四輪車両において前記外乱入力輪がいずれか一輪であると判定された場合、
前記最終目標転舵角算出部は、前記外乱入力輪と前後反対側の列の一輪又は二輪を前記制御輪として選定する請求項１～４のいずれか一項に記載の転舵制御装置。
【請求項８】
前記最終目標転舵角算出部は、前記外乱入力輪の数にかかわらず、全ての車輪を前記制御輪として選定する請求項１～４のいずれか一項に記載の転舵制御装置。
【請求項９】
各車輪に対応して設けられ、対応する車輪の前記最終目標転舵角を算出する請求項１～４のいずれか一項に記載の転舵制御装置（６０１－６０４）と、
各車輪に対応して設けられ、前記転舵制御装置が指令した前記最終目標転舵角に従って対応する車輪を転舵させる転舵アクチュエータ（７１－７４）と、
を含む転舵システム。
【請求項１０】
車両における上位制御装置として設けられ、全ての車輪の前記最終目標転舵角を算出する請求項１～４のいずれか一項に記載の転舵制御装置（６００）と、
各車輪に対応して設けられ、前記転舵制御装置が指令した前記最終目標転舵角に従って対応する車輪を転舵させる転舵アクチュエータ（７１－７４）と、
を含む転舵システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、転舵制御装置及び転舵システムに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、路面からの外乱入力に応じて各車輪の転舵を制御する制御装置が知られている。
【０００３】
例えば特許文献１に開示された車両の左右トルク配分制御装置は、走行時に路面外乱入力を検出すると、路面外乱入力による車両の挙動変化に対し車両進行方向を修正する方向にヨーモーメントが発生するトルク配分差を左右輪に与える制御を実行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００７－５５３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の一般的な車両は、前列及び後列の各左右輪が連結バーで連結された左右輪連結車両（非独立転舵車両）である。左右輪連結車両において、例えば直進走行中、路面の轍や横風等により一輪に転舵方向のモーメント（以下、「外乱モーメント」という）が生じた状況を想定する。この場合、連結バーを介して左右対の反対輪に力が伝わる外乱モーメントに対し、タイヤの捩じれ（セルフアライニングトルク）による反発力が生じる。外乱モーメントを完全にゼロにすることはできないものの、タイヤの捩じれによる反発力は外乱モーメントを低減するよう作用する。
【０００６】
これに対し、各車輪が互いに機械的に拘束されない独立転舵車両では、左右対の車輪が連結されていないため外乱モーメントを低減する力が作用しない。外乱入力によって特定の車輪がランダムな方向に転舵されると、車両には意図しないヨー挙動が発生するおそれがある。従来、独立転舵車両において外乱による車両動作への影響を抑制する技術は知られていない。
【０００７】
本発明は上述の点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、独立転舵車両において路面から車輪に入力された外乱による車両動作への影響を抑制する転舵制御装置、及び、その転舵制御装置を含む転舵システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の転舵制御装置は、車両前後方向における二列以上の左右対の車輪（９１－９４）が互いに機械的に拘束されず、独立して転舵可能な車両（１００）において各車輪の転舵を制御する。この転舵制御装置は、目標車両動作演算部（６５）と、目標転舵角算出部（６６）と、外乱入力判定部（６７）と、外乱入力輪判定部（６８）と、最終目標転舵角算出部（６９）と、を備える。
【０００９】
目標車両動作演算部は、車速とハンドル角とに基づき目標車両動作を演算する。目標転舵角算出部は、目標車両動作から各車輪の目標転舵角を算出する。外乱入力判定部は、目標車両動作と、実際の車両動作を検知する車両動作検知部（５５）から取得した実車両動作とが乖離したとき、一つ以上の車輪に外乱が入力されたと判定する。
【００１０】
外乱入力輪判定部は、外乱が入力されたと判定された場合、各車輪の目標転舵角と実転舵角との転舵角ずれ量に基づき、外乱が入力された車輪である外乱入力輪を判定する。最終目標転舵角算出部は、外乱による車両動作への影響を抑制するように目標転舵角が補正される一輪以上の制御輪を選定し、制御輪について補正後の最終目標転舵角を算出する。
（【００１１】以降は省略されています）

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