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JP7803196B2 - Vehicle control method and vehicle control device - Google Patents
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JP7803196B2 - Vehicle control method and vehicle control device - Google Patents

Vehicle control method and vehicle control device

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JP7803196B2
JP7803196B2 JP2022060755A JP2022060755A JP7803196B2 JP 7803196 B2 JP7803196 B2 JP 7803196B2 JP 2022060755 A JP2022060755 A JP 2022060755A JP 2022060755 A JP2022060755 A JP 2022060755A JP 7803196 B2 JP7803196 B2 JP 7803196B2
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Description

本発明は、車両制御方法及び車両制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control method and a vehicle control device.

特許文献1には、後輪操舵が可能な車両制御システムにおいて、手動運転時と自動運転時とでそれぞれ異なる車体スリップ角ゲインにより目標車体スリップ角を設定し、手動運転時と自動運転時との間でゲインを切り替える際にゲインの変化率を制限する技術が記載されている。 Patent Document 1 describes a technology in a vehicle control system capable of rear-wheel steering that sets a target vehicle body slip angle using different vehicle body slip angle gains for manual driving and automatic driving, and limits the rate of change of the gain when switching between manual driving and automatic driving.

国際公開第2014/016947号パンフレットInternational Publication No. 2014/016947

車両の旋回運動を司る物理値には、車両の重心位置の横力と、重心位置周りのヨーモーメントと、車体のヨーレイトと、車体スリップ角がある。このうちのヨーレイトと車体スリップ角が定まると、車両旋回時のヨー回転の回転中心点(以下「ヨーセンタ」と表記することがある)が定まる。すなわち、ヨーレイトと車体スリップ角とヨーセンタのうち、いずれか2つの物理値が定まると残り1つの物理値が定まる。 The physical values that govern a vehicle's turning motion include the lateral force at the vehicle's center of gravity, the yaw moment around the center of gravity, the vehicle's yaw rate, and the vehicle's slip angle. Once the yaw rate and vehicle's slip angle are determined, the center of rotation of the yaw rotation when the vehicle turns (hereafter sometimes referred to as the "yaw center") is determined. In other words, once any two of the physical values of yaw rate, vehicle's slip angle, and yaw center are determined, the remaining physical value is determined.

このため、手動運転時と自動運転時との間で目標横力、目標ヨーモーメント、目標ヨーレイト及び目標車体スリップ角を切り替える制御を行ったときに、目標ヨーレイトと目標車体スリップ角の変化によって、ヨーセンタが急変することがある。
旋回中にヨーセンタが急変するとヨーレイトが増減するように脈動し、これに伴って生じる車両のロール運動によって乗員を揺らすような横加速度が加わって違和感が生じることがある。
本発明は、手動運転と自動運転との間で、目標横力、目標ヨーモーメント、目標ヨーレイト及び目標車体スリップ角を切り替える際に、旋回中のヨー回転の回転中心点の急変を抑制することを目的とする。
Therefore, when control is performed to switch the target lateral force, target yaw moment, target yaw rate, and target vehicle body slip angle between manual driving and automatic driving, the yaw center may suddenly change due to changes in the target yaw rate and target vehicle body slip angle.
If the yaw center suddenly changes during a turn, the yaw rate pulsates, increasing or decreasing, and the resulting roll motion of the vehicle adds lateral acceleration that shakes the occupants, causing discomfort.
An object of the present invention is to suppress a sudden change in the center of rotation of yaw rotation during turning when switching the target lateral force, target yaw moment, target yaw rate, and target vehicle body slip angle between manual driving and automatic driving.

本発明の一態様の車両制御方法では、車両の目標走行軌道を設定し、車両を目標走行軌道に沿って走行させる自動運転制御における横力、ヨーモーメント、ヨーレイト及びヨー回転中心点の目標値である第1目標横力、第1目標ヨーモーメント、第1目標ヨーレイト及び第1目標ヨー回転中心点を算出し、運転者によるステアリングホイールの操舵角を検出し、検出した操舵角に基づいて、手動運転よる横力、ヨーモーメント、ヨーレイト及びヨー回転中心点の目標値である第2目標横力、第2目標ヨーモーメント、第2目標ヨーレイト及び第2目標ヨー回転中心点を算出し、運転者によるステアリングホイールの操舵量に応じて自動運転時におけるオーバライド量を推定し、推定したオーバライド量に応じた配合比で、第1目標横力と第2目標横力とを配合した第3目標横力、第1目標ヨーモーメントと第2目標ヨーモーメントとを配合した第3目標ヨーモーメント、第1目標ヨーレイトと第2目標ヨーレイトとを配合した第3目標ヨーレイト、及び第1目標ヨー回転中心点と第2目標ヨー回転中心点とを配合した第3目標ヨー回転中心点をそれぞれ算出し、第3目標横力と第3目標ヨーモーメントと第3目標ヨーレイトと第3目標ヨー回転中心点とを実現する前輪と後輪の目標転舵角を算出し、前輪及び後輪の転舵角が目標転舵角となるように前輪及び後輪を転舵する。 A vehicle control method according to one aspect of the present invention sets a target driving trajectory for a vehicle, calculates a first target lateral force, a first target yaw moment, a first target yaw rate, and a first target yaw rotation center point, which are target values for the lateral force, yaw moment, yaw rate, and yaw rotation center point in automatic driving control for driving the vehicle along the target driving trajectory, detects the steering angle of the steering wheel by the driver, and calculates a second target lateral force, a second target yaw moment, a second target yaw rate, and a second target yaw rotation center point, which are target values for the lateral force, yaw moment, yaw rate, and yaw rotation center point in manual driving based on the detected steering angle, and controls the automatic driving in accordance with the steering amount of the steering wheel by the driver. The system estimates the amount of override during turning, and calculates a third target lateral force by combining the first target lateral force and the second target lateral force, a third target yaw moment by combining the first target yaw moment and the second target yaw moment, a third target yaw rate by combining the first target yaw rate and the second target yaw rate, and a third target yaw rotation center point by combining the first target yaw rotation center point and the second target yaw rotation center point, using a mixing ratio corresponding to the estimated override amount. It then calculates target steering angles for the front and rear wheels that achieve the third target lateral force, third target yaw moment, third target yaw rate, and third target yaw rotation center point, and steers the front and rear wheels so that the steering angles of the front and rear wheels become the target steering angles.

本発明によれば、手動運転と自動運転との間で、目標横力、目標ヨーモーメント、目標ヨーレイト及び目標車体スリップ角を切り替える際に、旋回中のヨー回転の回転中心点の急変を抑制できる。 This invention makes it possible to suppress sudden changes in the center of rotation of yaw rotation during turning when switching the target lateral force, target yaw moment, target yaw rate, and target vehicle slip angle between manual driving and automatic driving.

実施形態の車両制御装置を搭載する車両の概略構成の一例を示す図である。1 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a vehicle equipped with a vehicle control device according to an embodiment; 図1の車両運動コントローラの機能構成の一例のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the vehicle motion controller of FIG. 1 . 荷重重心位置の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a load center of gravity position. 車両前後方向における荷重重心位置の推定方法の一例の説明図である。4 is an explanatory diagram of an example of a method for estimating the position of the center of gravity of a load in the front-rear direction of a vehicle. FIG. 実施形態の車両制御方法の一例のフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an example of a vehicle control method according to an embodiment.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、各図面は模式的なものであって、現実のものとは異なる場合がある。また、以下に示す本発明の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の構造、配置等を下記のものに特定するものではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the drawings are schematic and may differ from the actual product. Furthermore, the embodiments of the present invention shown below are examples of devices and methods that embody the technical concept of the present invention, and the technical concept of the present invention does not limit the structure, arrangement, etc. of component parts to those described below. The technical concept of the present invention may be modified in various ways within the technical scope defined by the claims.

(構成)
図1は、実施形態の車両制御装置を搭載する車両の概略構成の一例を示す図である。車両1は、前輪2F(左前輪2FL及び右前輪2FR)及び後輪(左後輪2RL及び右後輪2RR)をそれぞれ転舵することができる四輪操舵車両である。車両制御装置10は、前輪2Fの前輪転舵角δFと後輪2Rの後輪転舵角δRと、車両1の駆動力及び制動力を制御する。
また車両1は、操舵角、駆動力又は制動力のうち少なくとも操舵角を自動的に制御する自動運転制御を行う機能を有する車両である。車両1の自動運転制御は、乗員(例えば運転者)が関与せずに車両1を自動で運転する自律走行制御であってよい。また車両1の自動運転制御は、操舵角、駆動力又は制動力のうち操舵角を自動制御することによって運転者による車両1の運転を支援する運転支援制御であってよい。例えば運転支援制御には、車線維持制御、合流支援制御、自動車線変更機能が含まれる。
(composition)
1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a vehicle equipped with a vehicle control device according to an embodiment. The vehicle 1 is a four-wheel steering vehicle capable of steering each of its front wheels 2F (a left front wheel 2FL and a right front wheel 2FR) and rear wheels (a left rear wheel 2RL and a right rear wheel 2RR). The vehicle control device 10 controls the front wheel steering angle δF of the front wheels 2F and the rear wheel steering angle δR of the rear wheels 2R, as well as the driving force and braking force of the vehicle 1.
The vehicle 1 is a vehicle having a function of performing automatic driving control that automatically controls at least the steering angle among the steering angle, driving force, and braking force. The automatic driving control of the vehicle 1 may be autonomous driving control that automatically drives the vehicle 1 without the involvement of an occupant (e.g., a driver). The automatic driving control of the vehicle 1 may also be driving assistance control that assists the driver in driving the vehicle 1 by automatically controlling the steering angle among the steering angle, driving force, and braking force. For example, the driving assistance control includes lane keeping control, merging assistance control, and an automatic lane change function.

車両制御装置10は、測位装置11と、地図データベース(地図DB)12と、外界センサ13と、車両センサ14と、車両運動コントローラ15と、駆動源コントローラ16と、ブレーキコントローラ17と、前輪転舵コントローラ18と、後輪転舵コントローラ19と、運転制御コントローラ20と、駆動力源21と、液圧アクチュエータ22と、前輪転舵アクチュエータ23と、後輪転舵アクチュエータ24とを備える。
測位装置11は、車両1の現在位置を測定する。測位装置11は、例えば全地球型測位システム(GNSS)受信機を備えてよい。GNSS受信機は、例えば地球測位システム(GPS)受信機等であり、航法衛星から電波を受信して車両1の現在位置を測定する。
The vehicle control device 10 includes a positioning device 11, a map database (map DB) 12, an external sensor 13, a vehicle sensor 14, a vehicle motion controller 15, a drive source controller 16, a brake controller 17, a front wheel steering controller 18, a rear wheel steering controller 19, a driving control controller 20, a drive force source 21, a hydraulic actuator 22, a front wheel steering actuator 23, and a rear wheel steering actuator 24.
The positioning device 11 measures the current position of the vehicle 1. The positioning device 11 may include, for example, a Global Navigation System (GNSS) receiver. The GNSS receiver is, for example, a Global Positioning System (GPS) receiver, and receives radio waves from navigation satellites to measure the current position of the vehicle 1.

地図DB12は、地図データが記憶されている。地図DB12に記憶されている地図データは、自動運転用の地図情報として好適な高精度地図データであってもよい。高精度地図データは、ナビゲーション用の地図データよりも高い精度を有するデータであり、車線単位の情報を含んでいる。地図DB12に記憶されている地図データは、ナビゲーション用の地図データであってもよい。ナビゲーション用の地図データは、道路単位の情報を含んでいる。 Map data is stored in map DB 12. The map data stored in map DB 12 may be high-precision map data suitable as map information for autonomous driving. High-precision map data is data with higher precision than map data for navigation, and includes information on a lane-by-lane basis. The map data stored in map DB 12 may also be map data for navigation. Map data for navigation includes information on a road-by-road basis.

外界センサ13は、車両1の周囲の周囲環境についての様々な情報(周囲環境情報)を検出する。例えば外界センサ13は、車両1の周囲の物体を検出する。外界センサ13は、車両1の周囲に存在する物体、車両1と物体との相対位置、車両1と物体との距離、物体が存在する方向等の車両1の周囲環境を検出する。外界センサ13は、検出した周囲環境の情報を周囲環境情報として運転制御コントローラ20に出力する。
外界センサ13は、例えばフルHD解像度のカラーカメラのような単眼のカメラを備えてよい。カメラは、車両1の周囲環境の認識対象を含む画像を撮像し、その撮像画像を周囲環境情報として運転制御コントローラ20へ出力する。また、外界センサ13は、レーザレンジファインダ(LRF)やレーダ、LiDAR(Light Detection and Ranging)のレーザレーダなどの測距装置を備えてよい。測距装置は、例えば、自車両周囲に存在する物体との相対距離と方向により定まる相対位置を検出する。測距装置は、検出した測距データを周囲環境情報として運転制御コントローラ20へ出力する。
The external sensor 13 detects various information (ambient environment information) about the environment around the vehicle 1. For example, the external sensor 13 detects objects around the vehicle 1. The external sensor 13 detects the environment around the vehicle 1, such as objects present around the vehicle 1, the relative position between the vehicle 1 and the objects, the distance between the vehicle 1 and the objects, and the direction in which the objects are present. The external sensor 13 outputs the detected information about the ambient environment to the driving controller 20 as ambient environment information.
The external sensor 13 may include a monocular camera such as a full HD color camera. The camera captures an image including a recognition target in the environment surrounding the vehicle 1 and outputs the captured image to the driving controller 20 as surrounding environment information. The external sensor 13 may also include a distance measuring device such as a laser range finder (LRF), radar, or LiDAR (Light Detection and Ranging) laser radar. The distance measuring device detects the relative position of the vehicle, which is determined by the relative distance and direction to an object present around the vehicle. The distance measuring device outputs the detected distance data to the driving controller 20 as surrounding environment information.

車両センサ14は、車両1から得られる様々な情報(車両情報)を検出する。車両センサ14には、例えば、車両1の走行速度(車速)Vを検出する車速センサ、車両1が備える各タイヤの回転速度を検出する車輪速センサ、車両1の3軸方向の加速度(減速度を含む)を検出する3軸加速度センサ(Gセンサ)、ステアリングホイールの操舵角θs2を検出する操舵角センサ、車両1に生じる角速度を検出するジャイロセンサ、ヨーレイトを検出するヨーレイトセンサ、車両1のアクセルペダルの操作量であるアクセル操作量Ac2を検出するアクセルセンサと、運転者によるブレーキペダルの操作量であるブレーキ操作量Br2を検出するブレーキセンサが含まれる。車両センサ14は、検出した車両情報を車両運動コントローラ15と、運転制御コントローラ20へ出力する。 The vehicle sensors 14 detect various information (vehicle information) obtained from the vehicle 1. The vehicle sensors 14 include, for example, a vehicle speed sensor that detects the vehicle's traveling speed (vehicle speed) V, wheel speed sensors that detect the rotational speed of each tire equipped on the vehicle 1, a three-axis acceleration sensor (G sensor) that detects the acceleration (including deceleration) of the vehicle 1 in three axial directions, a steering angle sensor that detects the steering angle θs2 of the steering wheel, a gyro sensor that detects the angular velocity generated in the vehicle 1, a yaw rate sensor that detects the yaw rate, an accelerator sensor that detects the accelerator operation amount Ac2, which is the amount of operation of the accelerator pedal of the vehicle 1, and a brake sensor that detects the brake operation amount Br2, which is the amount of operation of the brake pedal by the driver. The vehicle sensors 14 output the detected vehicle information to the vehicle motion controller 15 and the driving control controller 20.

車両運動コントローラ15は、車両1の前輪転舵角δFと、後輪転舵角δRと、駆動力と、制動力とを制御する電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)である。駆動源コントローラ16は、車両運動コントローラ15から出力される制御信号により指示された目標駆動トルクTdtを駆動力源21に発生させるECUである。駆動力源21は、例えば駆動用モータ及び内燃機関(エンジン)の一方又は両方を備えてもよい。 The vehicle motion controller 15 is an electronic control unit (ECU) that controls the front wheel steering angle δF, rear wheel steering angle δR, driving force, and braking force of the vehicle 1. The drive source controller 16 is an ECU that causes the drive power source 21 to generate a target drive torque Tdt instructed by a control signal output from the vehicle motion controller 15. The drive power source 21 may include, for example, one or both of a drive motor and an internal combustion engine (engine).

ブレーキコントローラ17は、車両運動コントローラ15から出力される制御信号により指示された目標液圧Ptを、マスターシリンダと各車輪のブレーキキャリパとの間に介装された液圧アクチュエータ22に発生させるECUである。
前輪転舵コントローラ18と後輪転舵コントローラ19は、前輪2Fの転舵角δFと後輪の転舵角δRが、車両運動コントローラ15から出力される制御信号により指示された目標前輪転舵角δFt及び目標後輪転舵角δRtとなるように、前輪転舵アクチュエータ23及び後輪転舵アクチュエータ24を駆動するECUである。
The brake controller 17 is an ECU that generates a target hydraulic pressure Pt indicated by a control signal output from the vehicle motion controller 15 in a hydraulic actuator 22 interposed between the master cylinder and the brake caliper of each wheel.
The front wheel steering controller 18 and the rear wheel steering controller 19 are ECUs that drive the front wheel steering actuator 23 and the rear wheel steering actuator 24 so that the steering angle δF of the front wheels 2F and the steering angle δR of the rear wheels become the target front wheel steering angle δFt and the target rear wheel steering angle δRt instructed by the control signals output from the vehicle motion controller 15.

運転制御コントローラ20は、上記の自律走行制御又は運転支援制御である自動運転制御を実行するECUである。
例えば自律走行制御を実行する場合、ナビゲーションシステム等によって現在位置から目的地までの予定走行経路が設定されると、運転制御コントローラ20は、地図DB12に記憶されている地図データと、外界センサ13が出力する周囲環境情報と、車両センサ14が出力する車両情報に基づいて、車両1を走行させる目標走行軌道と、目標走行軌道を走行する車両1の目標車速プロファイルを生成する。
The driving controller 20 is an ECU that executes the automatic driving control, which is the autonomous driving control or the driving assistance control.
For example, when autonomous driving control is performed, once a planned driving route from the current position to the destination is set by a navigation system or the like, the driving control controller 20 generates a target driving trajectory for the vehicle 1 to drive and a target vehicle speed profile for the vehicle 1 to drive along the target driving trajectory based on the map data stored in the map DB 12, the surrounding environment information output by the external sensor 13, and the vehicle information output by the vehicle sensor 14.

また例えば運転支援制御を行う場合、運転制御コントローラ20は、外界センサ13が出力する周囲環境情報と、車両センサ14が出力する車両情報に基づいて、車両1を走行させる目標走行軌道を生成する。運転支援制御において駆動力及び制動力を制御する場合、目標車速プロファイルを生成してもよい。例えば、合流支援制御や自動車線変更機能では、目標走行軌道と目標車速プロファイルの両方を生成してよい。車線維持制御では目標走行軌道を生成してよい。 For example, when performing driving assistance control, the driving controller 20 generates a target driving trajectory for the vehicle 1 to travel based on the surrounding environment information output by the external sensor 13 and the vehicle information output by the vehicle sensor 14. When controlling driving force and braking force in driving assistance control, a target vehicle speed profile may be generated. For example, in merging assistance control and automated lane change functions, both a target driving trajectory and a target vehicle speed profile may be generated. In lane keeping control, a target driving trajectory may be generated.

運転制御コントローラ20は、目標走行軌道及び/又は目標車速プロファイルに従って車両1を走行させる操舵角θs1、アクセル操作量Ac1及びブレーキ操作量Br1を算出し、これらの操作量を車両運動コントローラ15へ出力する。
なお、運転制御コントローラ20は、自律走行制御を実行する場合にアクセル操作量Ac1及びブレーキ操作量Br1に代えて目標加減速度axを算出して、車両運動コントローラ15に出力してもよい。
また、運転制御コントローラ20は、操舵角θs1に代えて、目標車速プロファイルに従う車速で目標走行軌道上を車両1が走行するための目標横力、目標ヨーモーメント及び目標ヨーレイトなどの旋回目標値を算出して、車両運動コントローラ15に出力してもよい。
The driving controller 20 calculates the steering angle θs1, accelerator operation amount Ac1, and brake operation amount Br1 that cause the vehicle 1 to travel in accordance with the target driving trajectory and/or target vehicle speed profile, and outputs these operation amounts to the vehicle motion controller 15.
When executing autonomous driving control, the driving controller 20 may calculate a target acceleration/deceleration ax instead of the accelerator operation amount Ac1 and the brake operation amount Br1 and output the calculated target acceleration/deceleration ax to the vehicle motion controller 15.
In addition, instead of the steering angle θs1, the driving control controller 20 may calculate turning target values such as a target lateral force, a target yaw moment, and a target yaw rate for the vehicle 1 to travel on the target traveling trajectory at a vehicle speed that conforms to the target vehicle speed profile, and output these to the vehicle motion controller 15.

車両運動コントローラ15、駆動源コントローラ16、ブレーキコントローラ17、前輪転舵コントローラ18、後輪転舵コントローラ19、運転制御コントローラ20は、それぞれプロセッサ15a~20aと、記憶装置15b~20b等の周辺部品とを含む。
プロセッサ15a~20aは、例えばCPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro-Processing Unit)であってよい。
記憶装置15b~20bは、半導体記憶装置や、磁気記憶装置、光学記憶装置等を備えてよい。記憶装置15b~20bは、レジスタ、キャッシュメモリ、主記憶装置として使用されるROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等のメモリを含んでよい。
The vehicle motion controller 15, drive source controller 16, brake controller 17, front wheel steering controller 18, rear wheel steering controller 19, and driving control controller 20 each include a processor 15a to 20a and peripheral components such as a memory device 15b to 20b.
The processors 15a to 20a may be, for example, a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro-Processing Unit).
The storage devices 15b to 20b may include semiconductor storage devices, magnetic storage devices, optical storage devices, etc. The storage devices 15b to 20b may include memories such as registers, cache memories, and ROMs (Read Only Memory) and RAMs (Random Access Memory) used as main storage devices.

以下に説明する車両運動コントローラ15、駆動源コントローラ16、ブレーキコントローラ17、前輪転舵コントローラ18、後輪転舵コントローラ19、運転制御コントローラ20の機能は、例えばプロセッサ15a~20aが、記憶装置15b~20bに格納されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される。
なお、車両運動コントローラ15、駆動源コントローラ16、ブレーキコントローラ17、前輪転舵コントローラ18、後輪転舵コントローラ19、運転制御コントローラ20を、以下に説明する各情報処理を実行するための専用のハードウエアにより形成してもよい。例えば、車両運動コントローラ15、駆動源コントローラ16、ブレーキコントローラ17、前輪転舵コントローラ18、後輪転舵コントローラ19、運転制御コントローラ20は、汎用の半導体集積回路中に設定される機能的な論理回路(フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA:Field-Programmable Gate Array)等のプログラマブル・ロジック・デバイス(PLD:Programmable Logic Device)等)を有していてもよい。
The functions of the vehicle motion controller 15, drive source controller 16, brake controller 17, front wheel steering controller 18, rear wheel steering controller 19, and driving control controller 20 described below are realized, for example, by processors 15a to 20a executing computer programs stored in storage devices 15b to 20b.
The vehicle motion controller 15, drive source controller 16, brake controller 17, front wheel steering controller 18, rear wheel steering controller 19, and drive control controller 20 may be formed by dedicated hardware for executing the information processing described below. For example, the vehicle motion controller 15, drive source controller 16, brake controller 17, front wheel steering controller 18, rear wheel steering controller 19, and drive control controller 20 may have a functional logic circuit (such as a programmable logic device (PLD) such as a field programmable gate array (FPGA)) set in a general-purpose semiconductor integrated circuit.

次に、車両運動コントローラ15による制御について説明する。自動運転制御において車両運動コントローラ15は、運転制御コントローラ20が出力する操舵角θs1に基づいて、車両1の重心位置の横力Fy、重心周りのヨーレイトMz、車体のヨーレイトγ及び車体スリップ角βの目標値である第1目標横力Fyt1、第1目標ヨーモーメントMzt1、第1目標ヨーレイトγt1、第1目標車体スリップ角βt1を算出する。
車両運動コントローラ15は、第1目標横力Fyt1、第1目標ヨーモーメントMzt1、第1目標ヨーレイトγt1、第1目標車体スリップ角βt1を実現するように前輪転舵角δFと後輪転舵角δRを制御する。
Next, a description will be given of control by the vehicle motion controller 15. In the autonomous driving control, the vehicle motion controller 15 calculates a first target lateral force Fyt1, a first target yaw moment Mzt1, a first target yaw rate γt1, and a first target vehicle body slip angle βt1, which are target values for the lateral force Fy at the center of gravity of the vehicle 1, the yaw rate Mz about the center of gravity, the yaw rate γ of the vehicle body, and the vehicle body slip angle β, based on the steering angle θs1 output by the driving controller 20.
The vehicle motion controller 15 controls the front wheel steering angle δF and the rear wheel steering angle δR to achieve the first target lateral force Fyt1, the first target yaw moment Mzt1, the first target yaw rate γt1, and the first target vehicle body slip angle βt1.

一方で、手動運転時や、また自動運転制御中に運転者によるステアリングホイールの操作があった場合には、車両センサ14の操舵角センサが検出した操舵角θs2に基づいて、第2目標横力Fyt2、第2目標ヨーモーメントMzt2、第2目標ヨーレイトγt2、第2目標車体スリップ角βt2を算出する。車両運動コントローラ15は、第2目標横力Fyt2、第2目標ヨーモーメントMzt2、第2目標ヨーレイトγt2、第2目標車体スリップ角βt2を実現するように前輪転舵角δFと後輪転舵角δRを制御する。 On the other hand, when the driver operates the steering wheel during manual driving or automatic driving control, the second target lateral force Fyt2, second target yaw moment Mzt2, second target yaw rate γt2, and second target vehicle body slip angle βt2 are calculated based on the steering angle θs2 detected by the steering angle sensor of the vehicle sensor 14. The vehicle motion controller 15 controls the front wheel steering angle δF and rear wheel steering angle δR to achieve the second target lateral force Fyt2, second target yaw moment Mzt2, second target yaw rate γt2, and second target vehicle body slip angle βt2.

自動運転制御中に運転者がステアリングホイールを操作すると(すなわちオーバライド操作が発生すると)、車両運動コントローラ15は、横力Fy、ヨーレイトMz、ヨーレイトγ及び車体スリップ角βの目標値を、第1目標横力Fyt1、第1目標ヨーモーメントMzt1、第1目標ヨーレイトγt1、第1目標車体スリップ角βt1から、第2目標横力Fyt2、第2目標ヨーモーメントMzt2、第2目標ヨーレイトγt2、第2目標車体スリップ角βt2に切り替える。
自動運転制御中に運転者がステアリングホイールの操作をやめた場合には(すなわちオーバライド操作がなくなった場合には)、車両運動コントローラ15は、横力Fy、ヨーレイトMz、ヨーレイトγ及び車体スリップ角βの目標値を、第2目標横力Fyt2、第2目標ヨーモーメントMzt2、第2目標ヨーレイトγt2、第2目標車体スリップ角βt2から、第1目標横力Fyt1、第1目標ヨーモーメントMzt1、第1目標ヨーレイトγt1、第1目標車体スリップ角βt1に切り替えてもよい。
When the driver operates the steering wheel during automatic driving control (i.e., when an override operation occurs), the vehicle motion controller 15 switches the target values of the lateral force Fy, yaw rate Mz, yaw rate γ, and vehicle body slip angle β from the first target lateral force Fyt1, first target yaw moment Mzt1, first target yaw rate γt1, and first target vehicle body slip angle βt1 to the second target lateral force Fyt2, second target yaw moment Mzt2, second target yaw rate γt2, and second target vehicle body slip angle βt2.
If the driver stops operating the steering wheel during automatic driving control (i.e., if the override operation is no longer performed), the vehicle motion controller 15 may switch the target values of the lateral force Fy, yaw rate Mz, yaw rate γ, and vehicle body slip angle β from the second target lateral force Fyt2, second target yaw moment Mzt2, second target yaw rate γt2, and second target vehicle body slip angle βt2 to the first target lateral force Fyt1, first target yaw moment Mzt1, first target yaw rate γt1, and first target vehicle body slip angle βt1.

上記のとおり、ヨーレイトγと車体スリップ角βが定まると、車両旋回時のヨー回転の回転中心点であるヨーセンタPycが定まる。このため、ヨーレイトγの目標値が第1目標ヨーレイトγt1と第2目標ヨーレイトγt2との間で切り替わり、車体スリップ角βの目標値が第1目標車体スリップ角βt1と第2目標車体スリップ角βt2の間で切り替わることにより、車両1のヨーセンタPycが急変することがある。
旋回中にヨーセンタPycが急変するとヨーレイトγが増減するように脈動し、これに伴って生じる車両のロール運動によって乗員を揺らすような横加速度が加わって違和感が生じることがある。
As described above, once the yaw rate γ and vehicle body slip angle β are determined, the yaw center Pyc, which is the rotation center of the yaw rotation when the vehicle turns, is determined. Therefore, when the target value of the yaw rate γ switches between the first target yaw rate γt1 and the second target yaw rate γt2, and when the target value of the vehicle body slip angle β switches between the first target vehicle body slip angle βt1 and the second target vehicle body slip angle βt2, the yaw center Pyc of the vehicle 1 may suddenly change.
If the yaw center Pyc suddenly changes during a turn, the yaw rate γ pulsates to increase or decrease, and the resulting roll motion of the vehicle adds lateral acceleration that shakes the occupants, which can cause discomfort.

そこで車両運動コントローラ15は、運転者によるステアリングホイールの操舵量に応じて自動制御中におけるオーバライド量ORを推定し、推定したオーバライド量ORに応じた配合比Kを設定する。
また、第1目標ヨーレイトγt1と第1目標車体スリップ角βt1とに基づいて第1目標ヨーセンタPyct1を算出し、第2目標ヨーレイトγt2と第2目標車体スリップ角βt2とに基づいて第2目標ヨーセンタPyct2を算出する
Therefore, the vehicle motion controller 15 estimates the override amount OR during automatic control in accordance with the steering amount of the steering wheel by the driver, and sets the blending ratio K in accordance with the estimated override amount OR.
Further, a first target yaw center Pyct1 is calculated based on the first target yaw rate γt1 and the first target vehicle body slip angle βt1, and a second target yaw center Pyct2 is calculated based on the second target yaw rate γt2 and the second target vehicle body slip angle βt2.

車両運動コントローラ15は、配合比Kで第1目標横力Fyt1と第2目標横力Fyt2とを配合した第3目標横力Fyt3を算出し、配合比Kで第1目標ヨーモーメントMzt1と第2目標ヨーモーメントMzt2とを配合した第3目標ヨーモーメントMzt3を算出し、配合比Kで第1目標ヨーレイトγt1と第2目標ヨーレイトγt2とを配合した第3目標ヨーレイトγt3を算出し、配合比Kで第1目標ヨーセンタPyct1と第2目標ヨーセンタPyct2とを配合した第3目標ヨーセンタPyct3を算出する。 The vehicle motion controller 15 calculates the third target lateral force Fyt3 by blending the first target lateral force Fyt1 and the second target lateral force Fyt2 at a blending ratio K, calculates the third target yaw moment Mzt3 by blending the first target yaw moment Mzt1 and the second target yaw moment Mzt2 at a blending ratio K, calculates the third target yaw rate γt3 by blending the first target yaw rate γt1 and the second target yaw rate γt2 at a blending ratio K, and calculates the third target yaw center Pyct3 by blending the first target yaw center Pyct1 and the second target yaw center Pyct2 at a blending ratio K.

車両運動コントローラ15は、第3目標横力Fyt3と第3目標ヨーモーメントMzt3と第3目標ヨーレイトγt3と第3目標ヨーセンタPyct3とを実現する目標前輪転舵角δFtと目標後輪転舵角δRtを算出する。前輪転舵コントローラ18及び後輪転舵コントローラ19は、前輪転舵角δFと後輪転舵角δRが目標転舵角δFt、δRtとなるように前輪2F及び後輪2Rを転舵する。
これにより、ステアリングホイールの操舵量に応じたオーバライド量ORに基づいてヨーセンタPycを除変させることができる。この結果、手動運転と自動運転との間で、目標横力、目標ヨーモーメント、目標ヨーレイト及び目標車体スリップ角を切り替える際に、旋回中のヨーセンタPycの急変を抑制できる。
The vehicle motion controller 15 calculates a target front wheel steering angle δFt and a target rear wheel steering angle δRt that realize the third target lateral force Fyt3, the third target yaw moment Mzt3, the third target yaw rate γt3, and the third target yaw center Pyct3. The front wheel steering controller 18 and the rear wheel steering controller 19 steer the front wheels 2F and the rear wheel steering angle δR so that the front wheel steering angle δF and the rear wheel steering angle δR become the target steering angles δFt, δRt.
This allows the yaw center Pyc to be gradually changed based on the override amount OR corresponding to the steering amount of the steering wheel, thereby preventing a sudden change in the yaw center Pyc during cornering when switching the target lateral force, target yaw moment, target yaw rate, and target vehicle body slip angle between manual driving and automatic driving.

図2は、図1の車両運動コントローラ15の機能構成の一例のブロック図である。車両運動コントローラ15は、目標加減速度算出部30と、トルク変換部31と、液圧変換部32と、旋回目標値設定部33と、ヨーセンタ算出部34及び35と、オーバライド量推定部36と、調停部37と、リミッタ38と、車体スリップ角算出部39と、転舵角算出部40を備える。 Figure 2 is a block diagram of an example of the functional configuration of the vehicle motion controller 15 of Figure 1. The vehicle motion controller 15 includes a target acceleration/deceleration calculation unit 30, a torque conversion unit 31, a hydraulic pressure conversion unit 32, a turning target value setting unit 33, yaw center calculation units 34 and 35, an override amount estimation unit 36, an arbitration unit 37, a limiter 38, a vehicle body slip angle calculation unit 39, and a steering angle calculation unit 40.

目標加減速度算出部30は、車両1に発生させる目標加減速度axを算出する。自動運転制御中に運転制御コントローラ20がアクセル操作量Ac1及びブレーキ操作量Br1を算出する場合、目標加減速度算出部30は、アクセル操作量Ac1及びブレーキ操作量Br1に基づいて目標加減速度axを算出する。手動運転時には、目標加減速度算出部30は、車両センサ14のアクセルセンサとブレーキセンサが検出したアクセル操作量Ac2及びブレーキ操作量Br2に基づいて目標加減速度axを算出する。
自動運転制御中に運転者によるアクセル操作やブレーキ操作があった場合には、例えば目標加減速度算出部30は、アクセル操作量Ac1及びアクセル操作量Ac2のうちいずれか大きい方や、ブレーキ操作量Br1及びブレーキ操作量Br2のうちいずれか大きい方を選択(セレクトハイ)して、選択した操作量に基づいて目標加減速度axを算出してよい。
The target acceleration/deceleration calculation unit 30 calculates a target acceleration/deceleration ax to be generated in the vehicle 1. When the driving controller 20 calculates the accelerator operation amount Ac1 and the brake operation amount Br1 during automatic driving control, the target acceleration/deceleration calculation unit 30 calculates the target acceleration/deceleration ax based on the accelerator operation amount Ac1 and the brake operation amount Br1. During manual driving, the target acceleration/deceleration calculation unit 30 calculates the target acceleration/deceleration ax based on the accelerator operation amount Ac2 and the brake operation amount Br2 detected by the accelerator sensor and the brake sensor of the vehicle sensor 14.
If the driver operates the accelerator or brake during automatic driving control, the target acceleration/deceleration calculation unit 30 may, for example, select (select high) the larger of the accelerator operation amount Ac1 and the accelerator operation amount Ac2, or the larger of the brake operation amount Br1 and the brake operation amount Br2, and calculate the target acceleration/deceleration ax based on the selected operation amount.

目標加減速度算出部30は、目標加減速度axに応じて目標駆動力Fdtと目標制動力Fbtを算出する。目標加減速度算出部30は、目標加減速度axを旋回目標値設定部33へ出力し、目標駆動力Fdtと目標制動力Fbtをそれぞれトルク変換部31と液圧変換部32に出力する。
なお、運転制御コントローラ20が目標加減速度axを直接算出する場合には、運転制御コントローラ20が出力する目標加減速度axを、自動運転制御中の目標加減速度axとして使用してよい。
The target acceleration/deceleration calculation unit 30 calculates a target driving force Fdt and a target braking force Fbt according to the target acceleration/deceleration ax. The target acceleration/deceleration calculation unit 30 outputs the target acceleration/deceleration ax to a turning target value setting unit 33, and outputs the target driving force Fdt and the target braking force Fbt to a torque conversion unit 31 and a hydraulic pressure conversion unit 32, respectively.
In addition, when the operation controller 20 directly calculates the target acceleration/deceleration ax, the target acceleration/deceleration ax output by the operation controller 20 may be used as the target acceleration/deceleration ax during automatic operation control.

トルク変換部31は、目標加減速度算出部30が算出した目標駆動力Fdtを目標駆動トルクTdtへ変換し、目標駆動トルクTdtを指示する制御信号を駆動源コントローラ16に出力する。
液圧変換部32は、目標加減速度算出部30が算出した目標制動力Fbtを液圧アクチュエータ22の目標液圧Ptへ変換し、目標液圧Ptを指示する制御信号をブレーキコントローラ17に出力する。
The torque conversion unit 31 converts the target driving force Fdt calculated by the target acceleration/deceleration calculation unit 30 into a target driving torque Tdt, and outputs a control signal indicating the target driving torque Tdt to the driving source controller 16 .
The hydraulic pressure conversion unit 32 converts the target braking force Fbt calculated by the target acceleration/deceleration calculation unit 30 into a target hydraulic pressure Pt for the hydraulic actuator 22 and outputs a control signal indicative of the target hydraulic pressure Pt to the brake controller 17 .

旋回目標値設定部33は、運転制御コントローラ20が出力する操舵角θs1と車両運動モデルとに基づいて、第1目標横力Fyt1、第1目標ヨーモーメントMzt1及び第1目標ヨーレイトγt1を設定する。運転制御コントローラ20が、目標横力、目標ヨーモーメント及び目標ヨーレイトを直接算出する場合には、これらの値を第1目標横力Fyt1、第1目標ヨーモーメントMzt1及び第1目標ヨーレイトγt1に設定してもよい。例えば、運転制御コントローラ20が、目標走行軌道上を車両1が走行するための第1目標横力Fyt1を算出し、旋回目標値設定部33が、第1目標横力Fyt1に基づいて第1目標ヨーモーメントMzt1及び第1目標ヨーレイトγt1を設定してもよい。
また、旋回目標値設定部33は、車両センサ14が検出したステアリングホイールの操舵角θs1と車両運動モデルとに基づいて、第2目標横力Fyt2、第2目標ヨーモーメントMzt2及び第2目標ヨーレイトγt2を設定する。
The turning target value setting unit 33 sets the first target lateral force Fyt1, the first target yaw moment Mzt1, and the first target yaw rate γt1 based on the steering angle θs1 output by the driving controller 20 and the vehicle motion model. If the driving controller 20 directly calculates the target lateral force, the target yaw moment, and the target yaw rate, these values may be set as the first target lateral force Fyt1, the first target yaw moment Mzt1, and the first target yaw rate γt1. For example, the driving controller 20 may calculate the first target lateral force Fyt1 for driving the vehicle 1 on the target driving trajectory, and the turning target value setting unit 33 may set the first target yaw moment Mzt1 and the first target yaw rate γt1 based on the first target lateral force Fyt1.
In addition, the turning target value setting unit 33 sets a second target lateral force Fyt2, a second target yaw moment Mzt2, and a second target yaw rate γt2 based on the steering wheel steering angle θs1 detected by the vehicle sensor 14 and the vehicle motion model.

さらに旋回目標値設定部33は、運転者がステアリングホイールを操作しているときの車体スリップ角βの目標値である第2目標車体スリップ角βt2を設定する。
例えば旋回目標値設定部33は、旋回中の車両1のヨーセンタPycが車両の重心位置(すなわち車両の各部分にはたらく重力の合力の作用点)となるように、第2目標車体スリップ角βt2を設定してよい。また例えば旋回目標値設定部33は、ヨーセンタPycの車両前後方向の位置が、車輪2F、2Rにかかる各荷重が釣り合う点(すなわち、前輪2F及び後輪2Rにかかる荷重全体の重心位置)の車両前後方向の位置と一致するように、第2目標車体スリップ角βt2を設定してもよい。
以下の説明において、車輪にかかる各荷重が釣り合う点を「荷重重心位置」と表記することがある。また、車両の重心位置を「静的重心位置」と表記することがある。
Furthermore, the turning target value setting unit 33 sets a second target vehicle body slip angle βt2, which is a target value of the vehicle body slip angle β when the driver is operating the steering wheel.
For example, the turning target value setting unit 33 may set the second target vehicle-body slip angle βt2 so that the yaw center Pyc of the turning vehicle 1 coincides with the center of gravity of the vehicle (i.e., the point of action of the resultant force of gravity acting on each part of the vehicle). Furthermore, for example, the turning target value setting unit 33 may set the second target vehicle-body slip angle βt2 so that the position of the yaw center Pyc in the vehicle's fore-and-aft direction coincides with the position in the vehicle's fore-and-aft direction of the point where the loads applied to the wheels 2F, 2R are balanced (i.e., the center of gravity of the total loads applied to the front wheels 2F and rear wheels 2R).
In the following description, the point at which the loads acting on the wheels are balanced may be referred to as the "load center of gravity position." Also, the center of gravity of the vehicle may be referred to as the "static center of gravity position."

図3(a)を参照して荷重重心位置について説明する。いま、左前輪2FL、右前輪2FR、左後輪2RL、右後輪2RRの位置が、それぞれ(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)、(x4,y4)であり、左前輪2FL、右前輪2FR、左後輪2RL、右後輪2RRにかかる荷重が、それぞれL1、L2、L3、L4である。
車輪2FL、2FR、2RL、2RRにかかる荷重全体の重心位置である荷重重心位置PLGの位置(xG,yG)は、次式(1)、(2)により定義できる。
xG=(L1×x1+L2×x2+L3×x3+L4×x4)/(L1+L2+L3+L4) … (1)
yG=(L1×y1+L2×y2+L3×y3+L4×y4)/(L1+L2+L3+L4) … (2)
The position of the center of gravity of the load will be explained with reference to Figure 3(a). The positions of the left front wheel 2FL, the right front wheel 2FR, the left rear wheel 2RL, and the right rear wheel 2RR are (x1, y1), (x2, y2), (x3, y3), and (x4, y4), respectively, and the loads acting on the left front wheel 2FL, the right front wheel 2FR, the left rear wheel 2RL, and the right rear wheel 2RR are L1, L2, L3, and L4, respectively.
The position (xG, yG) of the load center of gravity PLG, which is the center of gravity of the entire load applied to the wheels 2FL, 2FR, 2RL, and 2RR, can be defined by the following equations (1) and (2).
xG=(L1×x1+L2×x2+L3×x3+L4×x4)/(L1+L2+L3+L4)… (1)
yG=(L1×y1+L2×y2+L3×y3+L4×y4)/(L1+L2+L3+L4)… (2)

車両1が静止している場合や等速運動をしている場合には、車両前後方向における荷重重心位置PLGは、車両の静的重心位置PG(すなわち車両の各部分にはたらく重力の合力の作用点)と略一致している。
車両1が加速している場合には、図3(b)に示すように荷重重心位置PLGは静的重心位置PGよりも後方に移動する。車両1が減速している場合には図3(c)に示すように荷重重心位置PLGは静的重心位置PGよりも前方に移動する。
When the vehicle 1 is stationary or moving at a constant speed, the load center of gravity position PLG in the fore-and-aft direction of the vehicle approximately coincides with the static center of gravity position PG of the vehicle (i.e., the point of action of the resultant force of gravity acting on each part of the vehicle).
When the vehicle 1 is accelerating, the load center of gravity position PLG moves rearward from the static center of gravity position PG as shown in Fig. 3(b), and when the vehicle 1 is decelerating, the load center of gravity position PLG moves forward from the static center of gravity position PG as shown in Fig. 3(c).

旋回目標値設定部33は、目標加減速度axに基づいて、加減速時における車両前後方向における荷重重心位置PLGの移動量lwを算出し、静的重心位置PGに対するヨーセンタPycの偏差lycとして設定する。
図4は、車両前後方向における荷重重心位置の推定方法の一例の説明図である。図4においてlはホイールベース長であり、lRは車両1の静的重心位置PGから後輪軸までの長さであり、lFは静的重心位置PGから前輪軸までの長さである。
旋回目標値設定部33は、次式(3)及び(4)により前輪2Fにかかる荷重である前輪荷重Wfと後輪2Rにかかる荷重である後輪荷重Wrを算出する。
The turning target value setting unit 33 calculates the movement amount lw of the load center of gravity position PLG in the vehicle longitudinal direction during acceleration/deceleration based on the target acceleration/deceleration ax, and sets it as the deviation lyc of the yaw center Pyc from the static center of gravity position PG.
4 is an explanatory diagram of an example of a method for estimating the position of the center of gravity of the load in the longitudinal direction of the vehicle, in which l is the wheelbase length, lR is the length from the static center of gravity position PG of the vehicle 1 to the rear wheel axle, and lF is the length from the static center of gravity position PG to the front wheel axle.
The turning target value setting unit 33 calculates the front wheel load Wf, which is the load applied to the front wheels 2F, and the rear wheel load Wr, which is the load applied to the rear wheels 2R, using the following equations (3) and (4).


上式(3)、(4)においてmは車両1の車両質量であり、gは重力加速度であり、κは予め設計値又は実験値として求めた前後荷重移動係数である。

In the above equations (3) and (4), m is the vehicle mass of the vehicle 1, g is the gravitational acceleration, and κ is a longitudinal load transfer coefficient determined in advance as a design value or an experimental value.

旋回目標値設定部33は、前輪荷重Wfと後輪荷重Wrの比率から、車両前後方向における荷重重心位置PLGの移動量lwを算出する。例えば旋回目標値設定部33は、次式(5)により移動量lwを算出してよい。移動量lwの符号は、荷重重心位置PLGが静的重心位置PGよりも前方の場合に正(プラス)となり、荷重重心位置PLGが静的重心位置PGよりも前方の場合に負(マイナス)となる。
The turning target value setting unit 33 calculates a movement amount lw of the load center of gravity position PLG in the longitudinal direction of the vehicle from the ratio between the front wheel load Wf and the rear wheel load Wr. For example, the turning target value setting unit 33 may calculate the movement amount lw using the following equation (5). The sign of the movement amount lw is positive when the load center of gravity position PLG is forward of the static center of gravity position PG, and is negative when the load center of gravity position PLG is forward of the static center of gravity position PG.

旋回目標値設定部33は、ヨーセンタPycの位置を、移動後の荷重重心位置PLGに設定する。すなわち、移動量lwを、静的重心位置PGに対するヨーセンタPycの偏差lycとして設定する。
旋回目標値設定部33は、偏差lycと、第2目標ヨーレイトγt2と、車速Vに基づいて次式(6)により第2目標車体スリップ角βt2を算出する。
The turning target value setting unit 33 sets the position of the yaw center Pyc to the post-movement load center of gravity position PLG. That is, the movement amount lw is set as the deviation lyc of the yaw center Pyc from the static center of gravity position PG.
The turning target value setting unit 33 calculates a second target vehicle body slip angle βt2 based on the deviation lyc, the second target yaw rate γt2, and the vehicle speed V using the following equation (6).

さらに、旋回目標値設定部33は、自動運転制御における車体スリップ角βの目標値である第1目標車体スリップ角βt1を設定する。
旋回目標値設定部33は、第2目標車体スリップ角βt2と同様にヨーセンタPycの位置が静的重心位置PGや荷重重心位置PLGと一致するように第1目標車体スリップ角βt1を設定してよい。
Furthermore, the turning target value setting unit 33 sets a first target vehicle body slip angle βt1, which is the target value of the vehicle body slip angle β in the automatic driving control.
The turning target value setting unit 33 may set the first target vehicle body slip angle βt1 so that the position of the yaw center Pyc coincides with the static center of gravity position PG or the load center of gravity position PLG, similar to the second target vehicle body slip angle βt2.

また例えば、旋回目標値設定部33は、より小さな目標転舵角δFt、δRtで、第1目標横力Fyt1、第1目標ヨーモーメントMzt1及び第1目標ヨーレイトγt1を実現する第1目標車体スリップ角βt1を設定してもよい。例えば、最小の目標転舵角δFt、δRtで、第1目標横力Fyt1、第1目標ヨーモーメントMzt1及び第1目標ヨーレイトγt1を実現する第1目標車体スリップ角βt1を設定してもよい。これにより、前輪転舵アクチュエータ23及び後輪転舵アクチュエータ24の駆動量が少なくなるので制御遅延が小さくなる。 Furthermore, for example, the turning target value setting unit 33 may set a first target vehicle body slip angle βt1 that achieves the first target lateral force Fyt1, first target yaw moment Mzt1, and first target yaw rate γt1 at smaller target steering angles δFt, δRt. For example, the first target vehicle body slip angle βt1 that achieves the first target lateral force Fyt1, first target yaw moment Mzt1, and first target yaw rate γt1 may be set at the minimum target steering angles δFt, δRt. This reduces the drive amount of the front wheel steering actuator 23 and the rear wheel steering actuator 24, thereby reducing control delay.

また例えば、旋回目標値設定部33は、車両1の進行方向(すなわち旋回軌道の接線方向)よりも車両前後方向が旋回内側を向くように、旋回半径に応じて第1目標車体スリップ角βt1を設定してもよい。これにより、外界センサ13のカメラや測距装置の検出範囲が旋回している車両1の進路前方をカバーし易くなる。
旋回目標値設定部33は、第1目標車体スリップ角βt1及び第2目標車体スリップ角βt2をそれぞれヨーセンタ算出部34及び35へ出力する。
Furthermore, for example, the turning target value setting unit 33 may set the first target vehicle-body slip angle βt1 in accordance with the turning radius so that the longitudinal direction of the vehicle 1 is directed toward the inside of the turning direction relative to the traveling direction of the vehicle 1 (i.e., the tangential direction of the turning trajectory). This makes it easier for the detection range of the camera and distance measuring device of the external sensor 13 to cover the area ahead of the turning path of the vehicle 1.
The turning target value setting unit 33 outputs the first target vehicle body slip angle βt1 and the second target vehicle body slip angle βt2 to the yaw center calculation units 34 and 35, respectively.

ヨーセンタ算出部34は、静的重心位置PGに対する第1目標ヨーセンタPyct1の車両前後方向の偏差lyct1を算出する。具体的にはヨーセンタ算出部34は、第1目標ヨーレイトγt1と第1目標車体スリップ角βt1と車速Vに基づいて、次式(7)により偏差lyct1を算出する。
ヨーセンタ算出部35は、静的重心位置PGに対する第2目標ヨーセンタPyct2の車両前後方向の偏差lyct2を算出する。具体的にはヨーセンタ算出部35は、第2目標ヨーレイトγt2と第2目標車体スリップ角βt2と車速Vに基づいて、次式(8)により偏差lyct2を算出する。
ヨーセンタ算出部34及びヨーセンタ算出部35は、偏差lyct1及びlyct2を調停部37へ出力する。
The yaw center calculation unit 34 calculates the deviation lyct1 of the first target yaw center Pyct1 in the vehicle longitudinal direction from the static center-of-gravity position PG. Specifically, the yaw center calculation unit 34 calculates the deviation lyct1 based on the first target yaw rate γt1, the first target vehicle body slip angle βt1, and the vehicle speed V using the following equation (7).
The yaw center calculation unit 35 calculates the deviation lyct2 of the second target yaw center Pyct2 in the vehicle longitudinal direction from the static center-of-gravity position PG. Specifically, the yaw center calculation unit 35 calculates the deviation lyct2 based on the second target yaw rate γt2, the second target vehicle-body slip angle βt2, and the vehicle speed V using the following equation (8).
The yaw center calculation units 34 and 35 output the deviations lyct1 and lyct2 to the arbitration unit 37.

オーバライド量推定部36は、操舵角θs2に基づいて、運転者によるステアリングホイールの操舵量に応じて自動制御中におけるオーバライド量ORを推定する。例えば、操舵角θs2が大きいほど、より大きなオーバライド量ORを推定する。
オーバライド量推定部36は、オーバライド量ORに応じた配合比Kを設定して、調停部37へ出力する。配合比Kは、0以上1以下の係数である。例えばオーバライド量ORが0である場合(すなわち運転者によるステアリングホイールの操舵量が0である場合)に配合比Kは最大値「1」を有し、オーバライド量ORが大きくなるほど配合比Kは小さくなり、オーバライド量ORが所定値に至ると配合比Kは最小値「0」となる。
The override amount estimating unit 36 estimates an override amount OR during automatic control in accordance with the amount of steering of the steering wheel by the driver based on the steering angle θs2. For example, the larger the steering angle θs2, the larger the estimated override amount OR.
The override amount estimation unit 36 sets a mixture ratio K according to the override amount OR and outputs it to the arbitration unit 37. The mixture ratio K is a coefficient between 0 and 1. For example, when the override amount OR is 0 (i.e., when the amount of steering of the steering wheel by the driver is 0), the mixture ratio K has a maximum value of "1," and as the override amount OR increases, the mixture ratio K decreases, and when the override amount OR reaches a predetermined value, the mixture ratio K reaches a minimum value of "0."

調停部37は、次式(9)により配合比Kで第1目標横力Fyt1と第2目標横力Fyt2とを配合した第3目標横力Fyt3を算出する。
Fyt3=K×Fyt1+(1-K)×Fyt2 …(9)
調停部37は、次式(10)により配合比Kで第1目標ヨーモーメントMzt1と第2目標ヨーモーメントMzt2とを配合した第3目標ヨーモーメントMzt3を算出する。
Mzt3=K×Mzt1+(1-K)×Mzt2 …(10)
The arbitration unit 37 calculates the third target lateral force Fyt3 by blending the first target lateral force Fyt1 and the second target lateral force Fyt2 at a blending ratio K using the following equation (9).
Fyt3=K×Fyt1+(1-K)×Fyt2…(9)
The arbitration unit 37 calculates the third target yaw moment Mzt3 by blending the first target yaw moment Mzt1 and the second target yaw moment Mzt2 at a blending ratio K using the following equation (10).
Mzt3=K×Mzt1+(1-K)×Mzt2…(10)

調停部37は、次式(11)により配合比Kで第1目標ヨーレイトγt1と第2目標ヨーレイトγt2とを配合した第3目標ヨーレイトγt3を算出する。
γt3=K×γt1+(1-K)×γt2…(11)
調停部37は、次式(12)により配合比Kで偏差lyct1と偏差lyct2とを配合した偏差lyct3を算出する。
lyct3=K×lyct1+(1-K)×lyct2 …(12)
式(12)の偏差lyct3は、配合比Kで第1目標ヨーセンタPyct1と第2目標ヨーセンタPyct2とを配合した第3目標ヨーセンタPyct3の、静的重心位置PGに対する偏差と等しい。
The arbitration unit 37 calculates a third target yaw rate γt3 by blending the first target yaw rate γt1 and the second target yaw rate γt2 at a blending ratio K using the following equation (11).
γt3=K×γt1+(1−K)×γt2…(11)
The arbitration unit 37 calculates the deviation lyct3 by blending the deviation lyct1 and the deviation lyct2 at a blending ratio K using the following equation (12).
lyct3=K×lyct1+(1-K)×lyct2…(12)
The deviation lyct3 in equation (12) is equal to the deviation of the third target yaw center Pyct3, which is a combination of the first target yaw center Pyct1 and the second target yaw center Pyct2 at the combination ratio K, from the static center-of-gravity position PG.

調停部37は、第3目標横力Fyt3、第3目標ヨーモーメントMzt3、及び第3目標ヨーレイトγt3を転舵角算出部40へ出力する。また調停部37は、偏差lyct3をリミッタ38へ出力する。
リミッタ38は、偏差lyct3の上限値及び下限値をそれぞれ任意の設定値lmax及びlminに制限する。また、偏差lyct3の増加速度の上限及び減少速度の下限をそれぞれ任意の設定値Δlmax、Δlminに制限する。なお、減少速度は負の値の速度であり、減少速度の下限は減少速度の絶対値の上限である。
車体スリップ角算出部39は、リミッタ38により制限された偏差lyct3と、第3目標ヨーレイトγt3と車速Vに基づいて、次式(13)により第3目標車体スリップ角βt3を算出する。

車体スリップ角算出部39は、第3目標車体スリップ角βt3を転舵角算出部40へ出力する。
The arbitration unit 37 outputs the third target lateral force Fyt3, the third target yaw moment Mzt3, and the third target yaw rate γt3 to the steering angle calculation unit 40. The arbitration unit 37 also outputs the deviation lyct3 to the limiter .
The limiter 38 limits the upper and lower limits of the deviation lyct3 to arbitrary set values lmax and lmin, respectively. It also limits the upper limit of the rate of increase and the lower limit of the rate of decrease of the deviation lyct3 to arbitrary set values Δlmax and Δlmin, respectively. The rate of decrease is a negative value, and the lower limit of the rate of decrease is the upper limit of the absolute value of the rate of decrease.
The vehicle body slip angle calculation unit 39 calculates a third target vehicle body slip angle βt3 based on the deviation lyct3 limited by the limiter 38, the third target yaw rate γt3, and the vehicle speed V, using the following equation (13).

The vehicle body slip angle calculation section 39 outputs the third target vehicle body slip angle βt3 to the steering angle calculation section 40.

転舵角算出部40は、第3目標横力Fyt3と第3目標ヨーモーメントMzt3に基づいて次式(14)及び(15)により前輪2Fの目標車輪スリップ角βFtと、後輪2Rの目標車輪スリップ角βRtを算出する。

上式(14)、(15)において、Cfは前輪2Fの1輪当たりのコーナリングスティフネスであり、Crは後輪2Rの1輪当たりのコーナリングスティフネスである。
The steering angle calculation unit 40 calculates the target wheel slip angle βFt for the front wheels 2F and the target wheel slip angle βRt for the rear wheels 2R based on the third target lateral force Fyt3 and the third target yaw moment Mzt3 using the following equations (14) and (15).

In the above equations (14) and (15), Cf is the cornering stiffness per front wheel 2F, and Cr is the cornering stiffness per rear wheel 2R.

転舵角算出部40は、車速Vと、第3目標ヨーレイトγt3と、第3目標車体スリップ角βt3と、目標車輪スリップ角βFt、βRtに基づいて、次式(16)及び(17)により目標前輪転舵角δFt及び目標後輪転舵角δRtを算出する。

転舵角算出部40は、目標前輪転舵角δFtを指示する制御信号を前輪転舵コントローラ18へ出力し、目標後輪転舵角δRtを指示する制御信号を後輪転舵コントローラ19へ出力する。
The steering angle calculation unit 40 calculates the target front wheel steering angle δFt and the target rear wheel steering angle δRt based on the vehicle speed V, the third target yaw rate γt3, the third target vehicle body slip angle βt3, and the target wheel slip angles βFt, βRt using the following equations (16) and (17).

The steering angle calculation unit 40 outputs a control signal instructing the target front wheel steering angle δFt to the front wheel steering controller 18, and outputs a control signal instructing the target rear wheel steering angle δRt to the rear wheel steering controller 19.

(動作)
図5は、実施形態の車両制御方法の一例のフローチャートである。
ステップS1において運転制御コントローラ20は、車両1を走行させる目標走行軌道を設定する。
ステップS2において車両センサ14の操舵角センサは、ステアリングホイールの操舵角θs2を検出する。
ステップS3においてオーバライド量推定部36は、運転者によるステアリングホイールの操舵量に応じて自動制御中におけるオーバライド量ORを推定する。オーバライド量推定部36は、オーバライド量ORに応じた配合比Kを設定する。
(operation)
FIG. 5 is a flowchart of an example of a vehicle control method according to the embodiment.
In step S1, the driving controller 20 sets a target travel path along which the vehicle 1 is to travel.
In step S2, the steering angle sensor of the vehicle sensor 14 detects the steering angle θs2 of the steering wheel.
In step S3, the override amount estimating unit 36 estimates the override amount OR during automatic control in accordance with the amount of steering of the steering wheel by the driver. The override amount estimating unit 36 sets the blending ratio K in accordance with the override amount OR.

ステップS4において旋回目標値設定部33は、自動運転制御における第1目標横力Fyt1、第1目標ヨーモーメントMzt1、第1目標ヨーレイトγt1、第1目標車体スリップ角βt1を設定する。
ステップS5においてヨーセンタ算出部34は、静的重心位置PGに対する第1目標ヨーセンタPyct1の車両前後方向の偏差lyct1を算出する。
ステップS6において旋回目標値設定部33は、手動運転による第2目標横力Fyt2、第2目標ヨーモーメントMzt2、第2目標ヨーレイトγt2、第2目標車体スリップ角βt2を設定する。
ステップS7においてヨーセンタ算出部35は、静的重心位置PGに対する第2目標ヨーセンタPyct2の車両前後方向の偏差lyct2を算出する。
In step S4, the turning target value setting unit 33 sets a first target lateral force Fyt1, a first target yaw moment Mzt1, a first target yaw rate γt1, and a first target vehicle body slip angle βt1 for the automatic driving control.
In step S5, the yaw center calculation unit 34 calculates the deviation lyct1 of the first target yaw center Pyct1 in the longitudinal direction of the vehicle from the static center-of-gravity position PG.
In step S6, the turning target value setting unit 33 sets a second target lateral force Fyt2, a second target yaw moment Mzt2, a second target yaw rate γt2, and a second target vehicle body slip angle βt2 for manual driving.
In step S7, the yaw center calculation unit 35 calculates the deviation lyct2 of the second target yaw center Pyct2 in the longitudinal direction of the vehicle from the static center-of-gravity position PG.

ステップS8において調停部37は、配合比Kで第1目標横力Fyt1と第2目標横力Fyt2とを配合した第3目標横力Fyt3を算出し、配合比Kで第1目標ヨーモーメントMzt1と第2目標ヨーモーメントMzt2とを配合した第3目標ヨーモーメントMzt3を算出し、配合比Kで第1目標ヨーレイトγt1と第2目標ヨーレイトγt2とを配合した第3目標ヨーレイトγt3を算出し、配合比Kで第1目標ヨーセンタPyct1と第2目標ヨーセンタPyct2とを配合した第3目標ヨーセンタPyct3を算出する。 In step S8, the arbitration unit 37 calculates the third target lateral force Fyt3 by blending the first target lateral force Fyt1 and the second target lateral force Fyt2 at the blending ratio K, calculates the third target yaw moment Mzt3 by blending the first target yaw moment Mzt1 and the second target yaw moment Mzt2 at the blending ratio K, calculates the third target yaw rate γt3 by blending the first target yaw rate γt1 and the second target yaw rate γt2 at the blending ratio K, and calculates the third target yaw center Pyct3 by blending the first target yaw center Pyct1 and the second target yaw center Pyct2 at the blending ratio K.

ステップS9においてリミッタ38及び車体スリップ角算出部39は、第3目標車体スリップ角βt3を算出する。
ステップS10において転舵角算出部40は、目標前輪転舵角δFt及び目標後輪転舵角δRtを算出する。
ステップS11において前輪転舵コントローラ18及び後輪転舵コントローラ19は、前輪転舵角δFと後輪転舵角δRが目標転舵角δFt、δRtとなるように前輪2F及び後輪2Rを転舵する。その後に処理は終了する。
In step S9, the limiter 38 and the vehicle body slip angle calculation unit 39 calculate a third target vehicle body slip angle βt3.
In step S10, the steering angle calculation unit 40 calculates the target front wheel steering angle δFt and the target rear wheel steering angle δRt.
In step S11, the front wheel steering controller 18 and the rear wheel steering controller 19 steer the front wheels 2F and the rear wheels 2R so that the front wheel steering angle δF and the rear wheel steering angle δR become the target steering angles δFt and δRt. Then, the process ends.

(実施形態の効果)
(1)車両センサ14の操舵角センサは、運転者によるステアリングホイールの操舵角を検出する。運転制御コントローラ20は、車両1の目標走行軌道を設定する。
車両運動コントローラ15は、車両1を目標走行軌道に沿って走行させる自動運転制御における横力、ヨーモーメント、ヨーレイト及びヨー回転中心点の目標値である第1目標横力、第1目標ヨーモーメント、第1目標ヨーレイト及び第1目標ヨー回転中心点を算出し、操舵角センサが検出した操舵角に基づいて、手動運転による横力、ヨーモーメント、ヨーレイト及びヨー回転中心点の目標値である第2目標横力、第2目標ヨーモーメント、第2目標ヨーレイト及び第2目標ヨー回転中心点を算出し、運転者によるステアリングホイールの操舵量に応じて自動運転時におけるオーバライド量を推定し、推定したオーバライド量に応じた配合比で、第1目標横力と第2目標横力とを配合した第3目標横力、第1目標ヨーモーメントと第2目標ヨーモーメントとを配合した第3目標ヨーモーメント、第1目標ヨーレイトと第2目標ヨーレイトとを配合した第3目標ヨーレイト、及び第1目標ヨー回転中心点と第2目標ヨー回転中心点とを配合した第3目標ヨー回転中心点をそれぞれ算出し、第3目標横力と第3目標ヨーモーメントと第3目標ヨーレイトと第3目標ヨー回転中心点とを実現する前輪2Fと後輪2Rの目標転舵角を算出する。
(Effects of the embodiment)
(1) The steering angle sensor of the vehicle sensor 14 detects the steering angle of the steering wheel by the driver. The driving controller 20 sets a target driving trajectory of the vehicle 1.
The vehicle motion controller 15 calculates a first target lateral force, a first target yaw moment, a first target yaw rate, and a first target yaw rotation center point, which are target values of the lateral force, yaw moment, yaw rate, and yaw rotation center point in automatic driving control for driving the vehicle 1 along a target driving trajectory, and calculates a second target lateral force, a second target yaw moment, a second target yaw rate, and a second target yaw rotation center point, which are target values of the lateral force, yaw moment, yaw rate, and yaw rotation center point in manual driving based on the steering angle detected by the steering angle sensor, and calculates target values of the lateral force, yaw moment, yaw rate, and yaw rotation center point in automatic driving based on the steering amount of the steering wheel by the driver. and then calculates a third target lateral force by combining the first target lateral force and the second target lateral force, a third target yaw moment by combining the first target yaw moment and the second target yaw moment, a third target yaw rate by combining the first target yaw rate and the second target yaw rate, and a third target yaw rotation center point by combining the first target yaw rotation center point and the second target yaw rotation center point, all at a mixing ratio according to the estimated override amount, and then calculates target steering angles for the front wheels 2F and the rear wheels 2R that will realize the third target lateral force, the third target yaw moment, the third target yaw rate, and the third target yaw rotation center point.

前輪転舵コントローラ18及び後輪転舵コントローラ19は、前輪2F及び後輪2Rの転舵角が目標転舵角となるように前輪及び後輪を転舵する。
これにより、ステアリングホイールの操舵量に応じたオーバライド量に基づいて車両のヨー回転中心点を除変させることができる。この結果、手動運転と自動運転との間で、目標横力、目標ヨーモーメント、目標ヨーレイト及び目標車体スリップ角を切り替える際に、旋回中のヨー回転の回転中心点の急変を抑制できる。
The front wheel steering controller 18 and the rear wheel steering controller 19 steer the front wheels 2F and the rear wheels 2R so that the steering angles of the front wheels 2F and the rear wheels 2R become the target steering angles.
This allows the center of yaw rotation of the vehicle to be gradually changed based on the override amount corresponding to the steering amount of the steering wheel, thereby preventing a sudden change in the center of yaw rotation during a turn when switching the target lateral force, target yaw moment, target yaw rate, and target vehicle body slip angle between manual driving and automatic driving.

(2)車両運動コントローラ15は、自動運転制御における車体スリップ角の目標値である第1目標車体スリップ角を設定し、検出した操舵角に応じて手動運転における車体スリップ角の目標値である第2目標車体スリップ角を算出してもよい。車両運動コントローラ15は、第1目標ヨーレイトと第1目標車体スリップ角とに基づいて第1目標ヨー回転中心点を算出し、第2目標ヨーレイトと第2目標車体スリップ角とに基づいて第2目標ヨー回転中心点を算出してもよい。
これにより、推定したオーバライド量に応じた配合比で、自動運転制御における第1目標ヨー回転中心点と、手動運転による第2目標ヨー回転中心点とを配合した第3目標ヨー回転中心点を算出できる。
(2) The vehicle motion controller 15 may set a first target vehicle body slip angle, which is a target value of the vehicle body slip angle under automatic driving control, and may calculate a second target vehicle body slip angle, which is a target value of the vehicle body slip angle under manual driving, based on the detected steering angle. The vehicle motion controller 15 may calculate a first target yaw rotation center point based on the first target yaw rate and the first target vehicle body slip angle, and may calculate a second target yaw rotation center point based on the second target yaw rate and the second target vehicle body slip angle.
This makes it possible to calculate a third target yaw rotation center point that combines the first target yaw rotation center point under automatic driving control and the second target yaw rotation center point under manual driving at a mixing ratio that corresponds to the estimated override amount.

(3)車両運動コントローラ15は、第3目標ヨーレイトと第3目標ヨー回転中心点とに基づいて、第3目標車体スリップ角を算出し、第3目標横力と第3目標ヨーモーメントと第3目標ヨーレイトと第3目標車体スリップ角とに基づいて目標転舵角を算出してもよい。
これにより、第3目標ヨー回転中心点を実現する目標転舵角を算出できる。
(3) The vehicle motion controller 15 may calculate a third target vehicle body slip angle based on the third target yaw rate and the third target yaw rotation center point, and may calculate a target steering angle based on the third target lateral force, the third target yaw moment, the third target yaw rate, and the third target vehicle body slip angle.
This makes it possible to calculate the target steering angle that realizes the third target yaw rotation center point.

1…車両、2F…前輪、2R…後輪、10…車両制御装置、11…測位装置、10…車両制御装置、11…測位装置、12…地図データベース、13…外界センサ、14…車両センサ、15…車両運動コントローラ、16…駆動源コントローラ、17…ブレーキコントローラ、18…前輪転舵コントローラ、19…後輪転舵コントローラ、20…運転制御コントローラ、21…駆動力源、22…液圧アクチュエータ、23…前輪転舵アクチュエータ、24…後輪転舵アクチュエータ、30…目標加減速度算出部、31…トルク変換部、32…液圧変換部、33…旋回目標値設定部、34、35…ヨーセンタ算出部、36…オーバライド量推定部、37…調停部、38…リミッタ、39…車体スリップ角算出部、40…転舵角算出部 1...vehicle, 2F...front wheels, 2R...rear wheels, 10...vehicle control device, 11...positioning device, 10...vehicle control device, 11...positioning device, 12...map database, 13...external sensor, 14...vehicle sensor, 15...vehicle motion controller, 16...drive source controller, 17...brake controller, 18...front wheel steering controller, 19...rear wheel steering controller, 20...driving control controller, 21...drive source, 22...hydraulic actuator, 23...front wheel steering actuator, 24...rear wheel steering actuator, 30...target acceleration/deceleration calculation unit, 31...torque conversion unit, 32...hydraulic pressure conversion unit, 33...turning target value setting unit, 34, 35...yaw center calculation unit, 36...override amount estimation unit, 37...mediation unit, 38...limiter, 39...vehicle body slip angle calculation unit, 40...steering angle calculation unit

Claims (4)

車両の目標走行軌道を設定し、
前記車両を前記目標走行軌道に沿って走行させる自動運転制御における横力、ヨーモーメント、ヨーレイト及びヨー回転中心点の目標値である第1目標横力、第1目標ヨーモーメント、第1目標ヨーレイト及び第1目標ヨー回転中心点を算出し、
運転者によるステアリングホイールの操舵角を検出し、
検出した前記操舵角に基づいて、手動運転による横力、ヨーモーメント、ヨーレイト及びヨー回転中心点の目標値である第2目標横力、第2目標ヨーモーメント、第2目標ヨーレイト及び第2目標ヨー回転中心点を算出し、
自動運転中に前記運転者により操舵される前記ステアリングホイールの操舵に応じて自動運転時におけるオーバライド量を推定し、
推定した前記オーバライド量に応じた配合比で、前記第1目標横力と前記第2目標横力とを配合した第3目標横力、前記第1目標ヨーモーメントと前記第2目標ヨーモーメントとを配合した第3目標ヨーモーメント、前記第1目標ヨーレイトと前記第2目標ヨーレイトとを配合した第3目標ヨーレイト、及び前記第1目標ヨー回転中心点と前記第2目標ヨー回転中心点とを配合した第3目標ヨー回転中心点をそれぞれ算出し、
前記第3目標横力と前記第3目標ヨーモーメントと前記第3目標ヨーレイトと前記第3目標ヨー回転中心点とを実現する前輪と後輪の目標転舵角を算出し、
前記前輪及び前記後輪の転舵角が前記目標転舵角となるように前記前輪及び前記後輪を転舵する、
ことを特徴とする車両制御方法。
Setting a target driving trajectory for the vehicle;
calculating a first target lateral force, a first target yaw moment, a first target yaw rate, and a first target yaw rotation center point, which are target values of the lateral force, yaw moment, yaw rate, and yaw rotation center point in automatic driving control for driving the vehicle along the target driving trajectory;
Detects the steering angle of the steering wheel by the driver,
calculating a second target lateral force, a second target yaw moment, a second target yaw rate, and a second target yaw rotation center point, which are target values of the lateral force, yaw moment, yaw rate, and yaw rotation center point due to manual driving, based on the detected steering angle;
estimating an override amount during automatic driving in accordance with a steering angle of the steering wheel steered by the driver during automatic driving;
calculating a third target lateral force by combining the first target lateral force and the second target lateral force, a third target yaw moment by combining the first target yaw moment and the second target yaw moment, a third target yaw rate by combining the first target yaw rate and the second target yaw rate, and a third target yaw rotation center point by combining the first target yaw rotation center point and the second target yaw rotation center point, all at a combination ratio corresponding to the estimated override amount;
calculating target steering angles of the front wheels and the rear wheels that realize the third target lateral force, the third target yaw moment, the third target yaw rate, and the third target yaw rotation center point;
steer the front wheels and the rear wheels so that the steering angles of the front wheels and the rear wheels become the target steering angles;
A vehicle control method comprising:
前記自動運転制御における車体スリップ角の目標値である第1目標車体スリップ角を設定し、
前記検出した操舵角に応じて手動運転における車体スリップ角の目標値である第2目標車体スリップ角を算出し、
前記第1目標ヨーレイトと前記第1目標車体スリップ角とに基づいて前記第1目標ヨー回転中心点を算出し、
前記第2目標ヨーレイトと前記第2目標車体スリップ角とに基づいて前記第2目標ヨー回転中心点を算出する、
ことを特徴とする請求項1に記載の車両制御方法。
setting a first target vehicle body slip angle, which is a target value of the vehicle body slip angle in the automatic driving control;
calculating a second target vehicle body slip angle, which is a target value of the vehicle body slip angle during manual driving, in accordance with the detected steering angle;
calculating the first target yaw rotation center point based on the first target yaw rate and the first target vehicle body slip angle;
calculating the second target yaw rotation center point based on the second target yaw rate and the second target vehicle body slip angle;
2. The vehicle control method according to claim 1.
前記第3目標ヨーレイトと前記第3目標ヨー回転中心点とに基づいて、第3目標車体スリップ角を算出し、
前記第3目標横力と前記第3目標ヨーモーメントと前記第3目標ヨーレイトと前記第3目標車体スリップ角とに基づいて前記目標転舵角を算出する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の車両制御方法。
calculating a third target vehicle body slip angle based on the third target yaw rate and the third target yaw rotation center point;
calculating the target steering angle based on the third target lateral force, the third target yaw moment, the third target yaw rate, and the third target vehicle body slip angle;
3. The vehicle control method according to claim 1 or 2.
運転者によるステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角センサと、
車両の目標走行軌道を設定し、前記車両を前記目標走行軌道に沿って走行させる自動運転制御における横力、ヨーモーメント、ヨーレイト及びヨー回転中心点の目標値である第1目標横力、第1目標ヨーモーメント、第1目標ヨーレイト及び第1目標ヨー回転中心点を算出し、前記操舵角センサが検出した前記操舵角に基づいて、手動運転による横力、ヨーモーメント、ヨーレイト及びヨー回転中心点の目標値である第2目標横力、第2目標ヨーモーメント、第2目標ヨーレイト及び第2目標ヨー回転中心点を算出し、自動運転中に前記運転者により操舵される前記ステアリングホイールの操舵に応じて自動運転時におけるオーバライド量を推定し、推定した前記オーバライド量に応じた配合比で、前記第1目標横力と前記第2目標横力とを配合した第3目標横力、前記第1目標ヨーモーメントと前記第2目標ヨーモーメントとを配合した第3目標ヨーモーメント、前記第1目標ヨーレイトと前記第2目標ヨーレイトとを配合した第3目標ヨーレイト、及び前記第1目標ヨー回転中心点と前記第2目標ヨー回転中心点とを配合した第3目標ヨー回転中心点をそれぞれ算出し、前記第3目標横力と前記第3目標ヨーモーメントと前記第3目標ヨーレイトと前記第3目標ヨー回転中心点とを実現する前輪と後輪の目標転舵角を算出するコントローラと、
前記前輪及び前記後輪の転舵角が前記目標転舵角となるように前記前輪及び前記後輪を転舵する転舵アクチュエータと、
を備えることを特徴とする車両制御装置。
a steering angle sensor that detects the steering angle of a steering wheel by a driver;
a first target lateral force, a first target yaw moment, a first target yaw rate, and a first target yaw rotation center point, which are target values of the lateral force, yaw moment, yaw rate, and yaw rotation center point in automatic driving control that sets a target driving trajectory for the vehicle and drives the vehicle along the target driving trajectory; a second target lateral force, a second target yaw moment, a second target yaw rate, and a second target yaw rotation center point, which are target values of the lateral force, yaw moment, yaw rate, and yaw rotation center point in manual driving, based on the steering angle detected by the steering angle sensor; and a second target lateral force, a second target yaw moment, a second target yaw rate, and a second target yaw rotation center point in automatic driving that are target values of the lateral force, yaw moment, yaw rate, and yaw rotation center point in manual driving, based on the steering angle detected by the steering angle sensor; a controller that estimates an override amount, and calculates a third target lateral force by combining the first target lateral force and the second target lateral force, a third target yaw moment by combining the first target yaw moment and the second target yaw moment, a third target yaw rate by combining the first target yaw rate and the second target yaw rate, and a third target yaw rotation center point by combining the first target yaw rotation center point and the second target yaw rotation center point at a mixing ratio corresponding to the estimated override amount, and calculates target steering angles of the front wheels and the rear wheels that realize the third target lateral force, the third target yaw moment, the third target yaw rate, and the third target yaw rotation center point;
a steering actuator that steers the front wheels and the rear wheels so that the steering angles of the front wheels and the rear wheels become the target steering angles;
A vehicle control device comprising:
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