JP5414454B2 - 車両運動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、カーブ進入時、および／またはカーブ脱出時に車両の加減速制御を行う車両運動制御装置に関するものである。

従来のコーナリング時（カーブ走行中）に加減速制御を行う車両の運動制御装置として、例えば特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１に記載された技術の目的は、アクセル、ステア、ブレーキ操作についての具体的な制御タイミングの指針を明確化し、これに基づいた運動制御を行える車両の運動制御装置を提供することである。

具体的には、車両の操舵を制御する装置を有する車両の運動制御装置において、少なくとも車両の前後方向もしくは横方向の加々速度情報を用いて、車両の操舵もしくは前後加減速制御する制御手段を備えるようにしたものである。

また、非特許文献１では、車両の横加々速度に応じて、車両前後の加減速度を設定する指針に関して記述されている。

また、ドライバは、車両の持つ運動エネルギーを低減させるために、カーブへ進入するまでの区間で（カーブ進入前に）減速操作を行う場合がある。この減速を自動的に行う手法として、特許文献２が知られている。

特開２００６−１２３３５４号公報 特開平９−７３７３０号公報

山門、安部：加々速度情報を用いた操舵と連係して加減速するドライバモデルの提案、自動車技術会学術講演会前刷集No.108-07、pp21-26、2007

特許文献１に記載の車両の運動制御装置にあっては、車両の前後加速度の制御が開始もしくは終了されるタイミングは、横加々速度がゼロ近傍のときに行うとしている。また、非特許文献１では、特許文献１の加減速制御のタイミングを加味した車両の横加々速度に応じて車両の前後加速度を算出する基本方針に関して記述されている。

これは車両運動の観点から言えば、例えばコーナー（カーブ）に進入する際、横加速度が増加するときに減速することで、地上高を有する重心点に働く慣性力により前輪側の荷重を増加させ、前輪のコーナリングスティフネスを増加させる一方で、後輪の荷重が減少し、後輪のコーナリングスティフネスを減少させる。

また、コーナー（カーブ）から脱出する際、横加速度が減少する時に加速することで、後輪側に荷重を移動させ、車両の安定化を図るものである。

また、特許文献２では、ナビなどを用いて前方のカーブ半径、カーブまでの距離などの情報を取得し、あらかじめ設定した目標横加速度になる速度、すなわち目標速度を決定し、カーブまでの距離の間で、現車速から目標車速になるよう減速度を生成し、ドライバの運転負荷軽減を図るものである。

これらコーナリング時の減速方法に関する公知の技術の課題を以下述べる。

特許文献１や非特許文献１では、常にこのように車両に生成する横加々速度に応じて車両の前後方向加速度を付加することは、カーブへ進入する際の、ドライバの意図を考慮した制御となっているとは限らない場合がある。

つまり、横加々速度に応じてのみ減速する（カーブへの進入により横加々速度が増加するため減速を付加する）場合、カーブへ進入する際の速度が高いために、ドライバによっては恐怖を感じるときがある。

従って、カーブへ進入する前に運動エネルギーを小さくする目的で減速する必要がある。そこで、特許文献１や非特許文献１に記載の方法を特許文献２に適用すると、前記横加々速度に応じて減速する減速量と、カーブ前における減速量の整合性が取れず、カーブへ進入する際に減速度の段差が生じて、ドライバに車両挙動のぎくしゃく感を与えてしまうおそれがある。

次に、カーブから脱出する際の特許文献１および非特許文献１記載の加速方法に関して述べる。定常旋回をしている場合は横加速度が一定値をとり、従って横加々速度は０となる。カーブから脱出する際は定常旋回から直線走行へ至るまでの過渡区間において横加速度が減少するため、横加々速度は負となる。

このとき、横加々速度が０のタイミングから加速を開始するが、加速度を付加している期間は、横加々速度が負となっている期間のみである。カーブから脱出する際の過渡区間を走行する場合、加速することによって前輪の荷重が減少して後輪の荷重が増加し、結果として復元ヨーモーメントが増加するのは、車両運動力学の観点から言えば車両が安定するという観点から合理的で効果がある。

しかし、その後ドライバの好みの速度まで加速するという観点から言えば、横加々速度が負となっている期間のみ加速するだけでは、速度の拘束条件がないので加速後の速度が高すぎたり、逆に低すぎたりして、ドライバに違和感を与えてしまうおそれがある。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、より安全に、違和感を少なく、適切な制御量で、カーブ進入時の減速制御（ドライバが操舵を切り始める手前からの減速制御）、および／または、カーブ脱出時の加速制御を可能とする車両運動制御装置を提供することを目的とする。

上記問題点を解決する本発明の車両運動制御装置は、カーブ進入時、および／または、カーブ脱出時に車両の加減速制御を行う車両運動制御装置であって、車両の横加々速度に応じて車両の前後加減速度を算出する横運動連係加減速算出手段と、横運動連係加減速算出手段によって算出される加減速度を考慮して、カーブ前で車両に生成すべき減速度を算出する車体速制御手段とを備えることを特徴としている。

本発明によれば、車体速制御手段は、横運動連係加減速算出手段によって算出される加減速度を考慮してカーブ前減速度を算出するので、過減速にならず、ドライバの違和感を軽減できる。各請求項における具体的な効果は、以下に実施例に従い説明する。

実施例１における車両の構成図。 実施例１における制御構成を示すブロック図。 実施例１における制御フローを説明するフローチャート。 ステレオカメラを用いて前方のカーブにおける入口および最小半径の推定方法を示すための模式図。 実施例１における信頼度の算出方法および、カーブ検出判断方法を示す図。 アクセルペダル開度に応じたゲインを示す図。 カーブ前の直線区間からカーブ走行に至るまでのシーンを表した図。 カーブの過渡区間における推定横加々速度の算出方法を示す図。 カーブ前減速度と横運動連係加減速度から加減速度指令値を算出する方法を示す図。 カーブ前減速度と横運動連係加減速度から加減速度指令値を算出する別の方法を示す図。 実施例２における車両の構成図。 実施例２における制御構成を示すブロック図。 ドライバのブレーキ操作と横運動連係加減速度の共存によって生じる減速度の不連続を解決する手段を説明する図。 ドライバのブレーキ操作と横運動連係加減速度の共存によって生じる減速度の不連続を解決する別の手段を説明する図。 カーブ中の走行から直進に至るまでのシーンを表した図。 カーブの過渡区間における推定横加々速度の算出方法を示す図。 アクセルペダルを踏んでいる間の加速度指令値の補正方法を示す図。 本発明を実施するときのインターフェース（ツマミ）を示す図。 本発明を実施するときのドライバへの報知方法を示す図。 駆動力方式によって車両に付加されるヨーモーメントが異なることを示す図。 本実施例におけるクルーズコントロールの制御方法を示す図。

［実施例１］
＜車両構成＞
図１に車両の構成例を示す。車両０は、図１に示すように、車輪１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、車輪速センサ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、車速算出器３、操舵角センサ４、アクセルペダル開度検出センサ５、車両運動制御装置６、駆動力発生手段７、油圧ブレーキ８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、ステレオカメラ９、油圧ブレーキユニット１０で構成される。以下各構成部の詳細な説明をする。

車輪１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの回転数は、車輪速センサ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄで検出する。車速算出器３は、各輪の車輪速センサ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄで検出した各車輪の回転数に基づいて、車両０の進行方向の速度である車速Ｖを算出する。車速算出器３では、まず、各車輪の角速度に車輪の回転半径を乗じて各車輪の進行方向の速度Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃ、Ｖｄを計算する。車速Ｖは、速度Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃ、Ｖｄの平均値であっても良い。また、図示しないがミリ波レーダ等を用いた対地車速センサからの信号を車速Ｖとしてもよい。

操舵角センサ４は、車両０の操舵角を検出するものであり、例えば一般的に公知なロータリーエンコーダ式が用いられている。操舵角センサ４によって検出された操舵角δは、車両運動制御装置６に入力される。

アクセルペダル開度検出センサ５は、ドライバによるアクセルペダルの踏み込み量を検出するものであり、例えばセンサ内のホール素子などにより電気信号に置き換えて電圧として出力する一般的なものでよい。

車両運動制御装置６は、電気回路とマイコン、もしくは、マイコンのみで構成し、制御構成として横運動連係加減速算出部１１、車体速制御装置１２、加減速度合成部１３で構成される。車両運動制御装置６で算出される減速度は、液圧指令値として油圧ブレーキユニット１０へ送られる。なお、カーブ前における減速度の算出ロジックに関しては後述する。

油圧ブレーキユニット１０は、例えば、ポンプアップ式のＢＢＷ（Brake By Wire）制御を行うものを用いる。油圧ブレーキユニット１０は、各輪の油圧ブレーキ８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄに液圧を送る液圧サーボを有している。ドライバのブレーキ操作量は、マスターシリンダ圧・ペダルストロークと、車両運動制御装置６からの加減速度指令値を変換した指令マスターシリンダ圧と指令ホイールシリンダ圧を比較し、最大値を液圧サーボへの指令値とする。液圧サーボは、指令値を実現する液圧となるように制御し、各輪のブレーキ８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄに液圧を送る。

駆動力発生手段７は、車両０を駆動させるための手段で、例えば、エンジン（内燃機関）と変速ギア、デフで構成する。または、エンジンの代わりにモータを用いて構成しても良い。アクセルペダル開度検出センサ５の信号は、エンジンコントロールユニット（図示せず）に送られ、この情報をもとにスロットル弁の開閉を制御する。

ステレオカメラ９は、筺体の左右に配置する２台の単眼カメラによって構成され、車両周囲の環境を認識する機能を実現する。なお、カメラの台数は２台に限定するものではなく、３台以上備えても良い。筺体は例えば車室内のルームミラー付近に取り付けられており、内部には撮像した画像を処理するＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭ等を備える。

左右のカメラによって撮像された画像は、左右の視差によって道路周囲の物体までの距離等から、車両０とカーブ入口までの距離ＬＰＣおよび前方カーブにおける最小半径Ｒｍｉｎを算出する。画像処理方法の詳細な説明は公知の文献（例えば特開2008-240166等）にも記載されるため割愛する。

＜制御構成＞
図２に本実施例における制御構成を示す。上記に示したように、各センサの出力を横運動連係加減速算出部１１と車体速制御装置１２に送る。横運動連係加減速算出部１１では、操舵角センサ４、車速算出器３からの情報を用いて、車両０の横運動に連係した前後加減速度である横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙを算出して加減速度合成部１３に出力し、さらに前方の直進からカーブへ移行する過渡区間（緩和曲線区間）における車両０の横加々速度を推定して推定横加々速度Ｇｘ_ｄＧｙｐｒｅとして車体速制御装置１２に出力する。

車体速制御装置１２は、カーブ前で減速すべき減速度を算出して、加減速度合成部１３へ出力する。加減速度合成部１３では、横運動連係加減速算出部１１で算出された横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙおよび、車体速制御装置１２で算出された減速度Ｇｘ＿ｐｒｅＣを合成し、最終的な減速度として出力する。

＜制御フロー＞
図３を用いて具体的に制御フローを説明する。
まず、ステップＳ１０にて、車両０から前方のカーブ入口Ｃまでの距離ＬＰＣおよびカーブのカーブ最小半径Ｒｍｉnを算出する（カーブ情報取得手段）。これは、例えばカーブミラーに搭載した通信機等により、前方のカーブまでの距離や半径の情報（カーブ情報）を車両０に送信するものなどが考えられるが、本実施例では、ステレオカメラ９を用いて前方のレーンマーカや障害物の配置からカーブを推定する方法に関して説明する。

図４は、直進区間（カーブ前区間：地点Ａ〜Ｃ、区間長ＬＰＣ）からカーブの過渡区間（緩和曲線区間：地点Ｃ〜Ｄ、区間長LＣＬ）を経てカーブの定常旋回区間（円弧曲線区間：地点Ｄ〜Ｅ、半径Ｒｍｉｎ）へ入る、カーブ進入時のシーンを想定している。

ステレオカメラ９は、車両０の前後方向に沿う車両中心軸の延長線Ｘ上に互いに一定間隔を有して設けられた参照点（セグメントと呼ばれる）の各点（Ｘ_０、Ｘ_１、Ｘ_２、Ｘ_３、Ｘ_４・・・）において、左右の道路端までの距離を検出する。

この距離データから、車両中心軸の延長線Ｘと道路中央線との距離をそれぞれｙ_０、ｙ_１、ｙ_２、ｙ_３・・・とする。算出すべき情報は、車両０から過渡区間までの距離ＬＰＣと定常旋回区間の半径Ｒｍｉｎである。

過渡区間（区間ＣＤ）は、一般的な道路においてはクロソイド曲線で近似される。これは、点Ｃを原点にとった座標系で道路中央線の軌跡を表すと、

で表すことができる。半径Ｒｍｉｎが緩和曲線長ＬＣＬより十分大きいとすれば、数式１、２の第二項以降は無視できる。従って、xとyの関係は以下の三次関数で表される。

上記数式３におけるＡは、クロソイド曲線のパラメータであり、半径Ｒｍｉｎとクロソイド曲線長ＬＣＬで表される。ここで、この三次関数は下記のような関係を持つ。

この関係を用いて、過渡区間までの距離ＬＰＣ、および半径Ｒｍｉｎは以下の式で表される。

ここで、過渡区間距離ＬＣＬは、クロソイド曲線の特性上、不確定となる。カメラやレーダなどでは、この過渡区間の長さを検出することは、カーブを実際に走行しない限り不可能であり、実用上は道路の構造から推定することになる。

例えば、道路構造例によれば、表１のように、走行している道路にはそれぞれ設計速度が設定されており、設計速度に応じた過渡区間距離（緩和曲線長）、旋回半径が設定されている。

旋回半径は道路ごとに差が見られるが、過渡区間は道路ごとの差が比較的小さいため、表１に示す過渡区間距離を積極的に活用しても問題はないと考えられる。また、ナビなどで地図情報から前方にあるカーブ半径の情報を得られれば、過渡区間距離ＬＣＬを算出でき、精度良く一連のカーブの特性を把握することもできる。

また、本実施例では、過渡区間をクロソイド曲線に近似し、さらに三次関数に近似したが、過渡区間までの距離、過渡区間距離、カーブ半径を算出する方法は他にも公知の方法があり、この限りではない。

以上から、本実施例では、ステレオカメラ９が出力する信号としては、車両０からカーブ入口Ｃまでの距離ＬＰＣと最小カーブ半径Ｒｍｉｎとなる。

次に、ステップＳ２０にて、車両０の前方にカーブがあるかどうかの判別を行う。

図５にカーブ検出の判別方法の模式図を示す。図５（ａ）は、カーブ入口Ｃまでの距離ＬＰＣに関するグラフであり、破線はステレオカメラ９が出力する距離ＬＰＣ、一点鎖線は現車速Ｖの時間積分によるカーブ入口Ｃまでの推定距離Ｌｖである。

図５（ａ）の推定距離Ｌｖの上下に示される一対の点線は、許容上限Ｌｖ_ｕｐｐｅｒと許容下限Ｌｖ_ｌｏｗｅｒであり、それぞれ推定距離Ｌｖから所定の値を加算、減算したものである。

まず、カーブ入口Ｃまでの距離ＬＰＣが、予め設定した閾値Ｌ_ｕｐｐｅｒｌｉｍよりも小さくなった時（t1）、この値を初期値とし、現車速Ｖの時間積分を用いてカーブ入口Ｃまでの距離Ｌｖの算出を開始する。これはサンプリング時間をｔｓとすると以下の式で表せる。

次に、図５（ｂ）は、信頼度Ｃｏｎの算出方法を示しており、信頼度Ｃｏｎは、下記のように計算する。

ここで、上記数式８、９におけるＣｏｎ_ｚは、信頼度Ｃｏｎの１サンプリング時間前の値である。すなわち、許容上限Ｌｖ_ｕｐｐｅｒと許容下限Ｌｖ_ｌｏｗｅｒの範囲内に距離ＬＰＣが存在する時間の間（t1〜t2、t3〜t4）は、信頼度Ｃｏｎを定数ｃだけ増加させる。ただし、定数ｃは固定値としてもよいし、状況に応じて可変としてもよい。

一方、距離ＬＰＣが許容上限Ｌｖ_ｕｐｐｅｒと許容下限Ｌｖ_ｌｏｗｅｒの間の範囲外にあるとき(t2〜t3、t4〜t5)は、信頼度Ｃｏｎは前回値Ｃｏｎ_ｚを保持する。ただし、前回値Ｃｏｎ_ｚを保持する方法だけでなく定数ｃだけ減算してもよい。

また、上記数式９の状態が一定時間(t5-t4)継続された場合、信頼度Ｃｏｎを０にリセットする。このようにして信頼度Ｃｏｎが閾値Ｃｏｎ_ｔｈを超えた場合、カーブを検出したものと判断し、図５（ｃ）に示すようにカーブ検出フラグを立て、ステップＳ２０ではＹｅｓと判断し、また、フラグが立たなければＮｏと判断する。

このようにカーブを判定する手段では、ステレオカメラ９によって検知したカーブ入口Ｃまでの距離ＬＰＣが、現車速Ｖの時間積分による距離から所定の範囲内にある間だけ信頼度Ｃｏｎを積算し、信頼度Ｃｏｎが所定の値Ｃｏｎ_ｔｈ以上になったときに、カーブと判定する。

次に、ステップＳ３０にて、本ブロックで最終的に出力すべきカーブ入口Ｃまでの距離ＬＰＣ＿ｄおよび最小カーブ半径Ｒｍｉｎ＿ｄを算出する方法に関して説明する。図５の（ｃ）のようにカーブ検出フラグが立った（検出した）とき（t7）、

とする。以降、このカーブ検出フラグが立っている間は、最小カーブ半径Ｒｍｉｎの変動を小さくするために一次ローパスフィルタの時定数を大きくしても良い。

次に、ステップＳ４０にて、アクセルペダル開度検出センサ５で検出したアクセル開度が所定の値Ａｐｏ_ｃ以下であるかの判定を行う。これにより、ドライバに減速意思があるかどうかの判断をする。そして、アクセル開度が所定値Ａｐｏ_ｃを超えていれば、アクセルを踏み込んでおり、加速もしくは一定速度に保つ意思があると判断しＮｏとする。

一方、所定値Ａｐｏ_ｃ以下であれば、ドライバがアクセルから足を離し、或いはアクセルを戻すことにより、減速意思があると判断し、ＹｅｓとしてステップＳ５０へ移行する。本実施例のように所定値Ａｐｏ_ｃを閾値としてフラグによって判別してもよいし、図６のように、あるアクセル開度ＡＰＯ_ｔｈ以下になったときにステップＳ９０にて算出する減速度のゲインを１、それ以外のときにはゲインを０にして、間を連続に変化させるようなテーブルを用いてもよい。これにより、出力する減速度の急変を低減できる。

次に、ステップＳ５０にて、現車速Ｖが所定の速度Ｖｍｉｎ以上であるかの判別を行う。極低速であればそもそもの減速制御を介入しないものとする。現車速Ｖが所定の速度Ｖｍｉｎ以上であればＹｅｓとしステップＳ６０へ移行する。これも先に挙げたアクセル開度と同等にテーブルを用いることで減速度の急変を抑えることができる。

次にステップＳ４１、ステップＳ５１、ステップＳ７０に関して説明する。ステップＳ４１、ステップＳ５１では、基本的にステップＳ４０およびステップＳ５０と同等の手法で判別を行ってもよい。

ステップＳ７０では、横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙを算出する。横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙは、非特許文献１に記載の横運動に連係した加減速度の指針より、横加々速度ｄＧｙ、横加速度Ｇｙから算出する。以下にその算出方法の一例を示す。本実施例では、操舵角δと車速Ｖから横加速度Ｇｙと横加々速度ｄＧｙを算出し、その算出した横加速度Ｇｙと横加々速度ｄＧｙから横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙを算出する方法に関して説明する。

操舵角δから横加々速度信号を算出するには、加速度センサと同じように、横加々速度ｄＧｙを算出し、その信号を微分する必要がある。ところで、操舵角信号は、車両運動において重要な低周波領域では横加速度Ｇｙよりも位相が進んでいるため、車両０に発生した横加速度Ｇｙを微分して横加々速度ｄＧｙを得る場合に比べて、より時定数の大きいローパスフィルタを掛けても応答遅れが少なくて済む。

操舵角δから横加速度Ｇｙ、横加々速度ｄＧｙを算出する方法を示す。操舵角δ[deg]、車両速度Ｖ[m/s]を入力として、速度の依存性を有するヨーレイトｒ[rad/s]を出力する車両モデルを用いる。このヨーレイトｒは下記の数式１１で表される車両０の二次応答遅れを考慮しないヨー角速度ゲイン定数Ｇr δ(０)と、操舵角δに対する二次遅れ応答で表される。

この数式１１において、Ｔｒ、ζ、ωｎ、は、車両固有のパラメータであり、実験的に予め同定した値である。次にゲイン定数Ｇr δ(０)から、横加速度Ｇｙは以下の数式１２で表される。

上記した数式１２におけるｄβは、横滑り角の変化速度であるが、タイヤ力の線形領域内での運動であれば、ｄβを小さいとしてほぼ無視してもよい。

次に、算出した横加速度Ｇｙを離散微分し、ローパス特性フィルタに通して横加々速度ｄＧｙとする。このときのローパス特性フィルタの時定数Ｔlpfは、先の二次の応答遅れを考慮する。また、位相を合わせるために同じ時定数Ｔlpfのローパス特性フィルタに通した横加速度Ｇｙを用いる。

以上のように算出した横加速度Ｇｙと横加々速度ｄＧｙ用いて、以下の数式１３に従って車両０の横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙを算出する。

上記の数式１３は、基本的に横加々速度ｄＧｙにゲインＣｘｙをかけ、一次遅れを付与した値としている。より一般化すると、横加々速度ｄＧｙに比例係数Ｃｘｙをかけたような、下記の数式（１４）で代表される形態でも、横運動に連係した違和感の少ない加減速は実現できる。

上記した数式１４の比例係数Ｃｘｙは、速度Ｖ、横加速度Ｇｙの範囲や横滑り状態などに基づいて変化させてもよい。

本実施例では、図２に示す各センサの検出値を用いて算出する場合を例に説明したが、この以外にも、加速度センサを用いて実横加速度から算出した横加々速度を用いてもよいし、ヨーレイトセンサを用いて、実ヨーレイトと車速を乗じて算出した横加速度を先に挙げた方法で微分し横加々速度として用いてもよい。

また、操舵角δから算出した横加々速度ｄＧｙは、ドライバが望む横加々速度ｄＧｙと解釈でき、実際の横加々速度ｄＧｙは操舵角δから算出したものとずれがある。そこで、操舵角δから算出した横加々速度ｄＧｙ（フィードフォワード）と実際の横加々速度ｄＧｙ（フィードバック）の両方を用いて、それぞれで横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙを算出し組み合わせてもよい。以上のようにして、ステップＳ７０では横加々速度ｄＧｙに応じた横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙを算出する。

次に、ステップＳ６０にて、カーブの過渡区間ＣＤにおける推定横加々速度Ｇｘ_ｄＧｙｐｒｅの算出方法に関して説明する。図７のように、直進区間ＡＣ、過渡区間ＣＤ、定常旋回区間ＤＥを想定する。ドライバがアクセルを離した地点をＢ、カーブ入口をＣとする。

カーブ区間ＣＤＥへと移行するに従って発生する横加速度Ｇｙをグラフに示すと、図８のようになる。カーブ入口Ｃから過渡区間ＣＤが始まり、徐々に横加速度Ｇｙが増加する。このときの傾き（横加速度Ｇｙが増加する割合）は、横加速度Ｇｙの一階微分値である横加々速度ｄＧｙであり、ＣＤ間を走行した時間ｔおよびＤ地点における横加速度Ｇｙ_ｍａｘ（理論的には最大横加速度）を用いて以下のように表すことができる。

従って、数式１４で示すように、この区間で発生すると推定される減速度（推定横運動連係加減速度）Ｇｘ_ｄＧｙｐｒｅは以下の数式１６で表すことができる。

クロソイド曲線からなる理想的な過渡区間ＣＤでは、ドライバが一定の操舵速度で操舵角δを切り増した場合、横加速度Ｇｙは一定の割合で増加する。従って、横加速度Ｇｙが増加する割合である横加々速度ｄＧｙを、図８のように一次関数で近似しても大きな違和感は生じないと考えられる。また、ナビなどの情報から過渡区間ＣＤの形状を精度良く検出することが可能で一次関数よりも多次元関数の方が適している場合は、本実施例に限らない。

次に、ステップＳ８０では、カーブ前において推定横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙｐｒｅを考慮したカーブ前減速度Ｇｘ_ｐｒｅＣの算出方法に関して説明する。図７に示すＢ地点にてドライバがアクセルから足を離した状態を想定する。このときの車両０とカーブ入口Ｃまでの距離をＬＰＣ、車速をＶ０、発生すべき減速度（カーブ前減速度）をＧｘ_ｐｒｅＣとする。そのカーブ前減速度Ｇｘ_ｐｒｅＣのまま、Ｃ地点に到達したときの速度をＶｅｎtとする。これを式で表すと、

その後、過渡区間ＣＤで、推定横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙｐｒｅによって減速し、その結果、Ｄ地点にて車速がＶｍｉｎとなる。これを式で表すと、

また車速Ｖｍｉｎは、最小カーブ半径Ｒｍｉｎと最大横加速度（目標横加速度）Ｇｙ_ｍａｘを用いて次のように表せる。

ここで発生するカーブ前減速度Ｇｘ_ｐｒｅＣと地点Ｄにおける最大横加速度Ｇｙ_ｍａｘに次のような拘束条件を設定する。

これによって、カーブ手前で生成する減速度（カーブ前減速度Ｇｘ_ｐｒｅＣ）と定常旋回中の横加速度Ｇｙの大きさを規定することができる。例えばαを１とすると、カーブ前減速度Ｇｘ_ｐｒｅＣと最大横加速度Ｇｙ_ｍａｘが等しくなり、１０とすればカーブ手前で発生する減速度であるカーブ前減速度Ｇｘ_ｐｒｅＣが小さくなり、小さくなるが故に、Ｃ地点に到達したときの速度Ｖｅｎtも大きくなり、結果として発生する横加々速度も増大するため、数式１４より横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙも大きくなる。

これは、例えばドライバが車内のスイッチを操作することによってαを変更することで、カーブ手前での減速度と過渡区間での減速度の大きさを変化させることができる。ドライバのカーブ前における減速度の大きさには好みがあり、一意に決めることはできないため、本手法は効果的であると考えられる。

また、別の視点で見れば、例えばステレオカメラ９によって外界の情報をカーブ入口Ｃまでの距離ＬＰＣおよびカーブ最小半径Ｒｍｉｎの他に車線幅や視界のせまさ等を数値情報として得ることで、狭い道なら手前で減速する量を大きくする、すなわちαを小さくすることで、カーブをオーバースピードで走行することを回避でき、ドライバの不安感を低減できる。また、ナビの情報を用い、過去の走行データから現在走行している道が過去走行したことのある道であれば、その慣れ度合いを数値化し、慣れていると判断できれば、カーブ手前で減速する量を小さくする、すなわちαを大きくすることで、ドライバがもたつきを感じにくくなると考えられる。

数式１８〜２０より、カーブ手前で発生すべきカーブ前減速度Ｇｘ_ｐｒｅＣは、

と表せる。この四次方程式の解のうち、正の解をカーブ前減速度Ｇｘ_ｐｒｅＣとして用いる。また、これを解析的に算出しなくても、近似して簡略化した式から解を算出してもよい。

次に、ステップＳ９０にて、減速度を合成する方法に関して説明する。ステップＳ９０では、カーブ前減速度Ｇｘ_ｐｒｅＣと横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙをもとに、最終的に出力すべき加減速度指令値Ｇｘ_ｏｒｄｅｒを算出する。

図９に、Ａ〜Ｄ地点における減速度の遷移を示す。なお、図９（ａ）には、カーブ前減速度Ｇｘ_ｐｒｅＣと横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙと加減速度指令値Ｇｘ_ｏｒｄｅｒを示し、図９（ｂ）には、カーブ前減速度Ｇｘ_ｐｒｅＣと横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙを示す。

上記の数式２１で示されるカーブ前減速度Ｇｘ_ｐｒｅＣと、上記の数式１４で示される横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙは、図９（ａ）、（ｂ）に示すように変化する。すなわち、カーブ前のＢ地点にてカーブ前減速度Ｇｘ_ｐｒｅＣが立ち上がり、途中ステレオカメラ９の検出ばらつきにより減速度が変動し、カーブ入口のＣ地点にて終了する。

このとき、加減速度指令値Ｇｘ_ｏｒｄｅｒは、カーブ前減速度Ｇｘ_ｐｒｅＣの一次ローパスフィルタ等を通したものとする。ローパスフィルタだけでなく、Ａ〜Ｂ地点に至るまでのドライバのアクセル操作（アクセル開度速度）を考慮し、比較的急にアクセルペダルを離した場合には、減速度を早めに立ち上げて、ゆっくりアクセルを戻した場合には、減速度を遅めに立ち上げてもよい。

また、ステレオカメラ９の検出ばらつきにより、カーブ前減速度Ｇｘ_ｐｒｅＣがばらついた際は、減速度の変動によってドライバが違和感を覚える。そこで、加減速度指令値Ｇｘ_ｏｒｄｅｒは、図９（ａ）に示すように、カーブ前減速度Ｇｘ_ｐｒｅＣの最大値をとるようにし、その値を保持してもよい。

次に、Ｃ地点から減速側の横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙが立ち上がり始める。理想的にはカーブ前減速度Ｇｘ_ｐｒｅＣと等しい値まで瞬間的に立ち上がるが、ドライバの操舵速度が一定になるまでの間ＣＣ’に横加々速度ｄＧｙが増加する区間が存在するため、図９のように遷移する。

すなわち、カーブ前減速度Ｇｘ_ｐｒｅＣが０となった後、再度横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙが立ち上がることによる減速度の変動は、ドライバにとって違和感となる。また、横加速度Ｇｙが大きくなっていく区間ＣＤで、車両０の前後加速度が変化することもドライバにとって違和感となる。従って、この区間ＣＣ’においては、減速度（加減速度指令値Ｇｘ_ｏｒｄｅｒ）を一定値に保つように制御する。

ただし、この減速度を一定値に保つ影響により、横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙは、減速度を一定に保たなかった場合に比べて低くなるが、区間ＣＣ’は時間的にも短く、実用上問題はない。

その後、Ｄ地点に近づくほど横加々速度ｄＧｙが小さくなるため、横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙは減少する。例えば、図９（ａ）に示すように、横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙの減少に従って、加減速度指令値Ｇｘ_ｏｒｄｅｒも減少するように制御する。

また、例えば横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙが加減速度指令値Ｇｘ_ｏｒｄｅｒを上回ったときは、図１０（ａ）に示すように、加減速度指令値Ｇｘ_ｏｒｄｅｒを横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙと等しくしてもよい。

このような一連の制御により、加減速度指令値Ｇｘ_ｏｒｄｅｒは多少の変動はあるものの、カーブ前ＡＣから過渡区間ＣＤにかけて滑らかに遷移することができ、減速度の変動による違和感を軽減できる。

また、本実施例では加減速度指令値Ｇｘ_ｏｒｄｅｒの減速度を実現するアクチュエータ（加減速手段）としてブレーキアクチュエータへ出力するものとしているが、これに限らず、車両の構成としてモータとブレーキアクチュエータを持つ一般的なハイブリッド車においても、モータとブレーキアクチュエータに減速度の配分を行うことでも実現できる。

また、さらにはエンジンブレーキとオートマチックトランスミッション（ＡＴ：Automatic Transmission）や無段自動変速機（ＣＶＴ:Continuously Variable gear ratio Transmission）を用いて、加減速度指令値Ｇｘ_ｏｒｄｅｒのうち、エンジンブレーキで実現できる減速度を差し引き、残りの減速度をブレーキアクチュエータに配分することで、ブレーキパッドの摩耗を低減できる。この場合、横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙの指令値は、エンジンブレーキの応答速度よりも速い場合があるが、エンジンブレーキの応答より速いブレーキアクチュエータにより繊細な減速度を達成できる。

［実施例２］
次に、実施例２について説明する。実施例２では、カーブ進入時のドライバ操作と横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙの共存、及びカーブ脱出時の加速制御について説明する。

＜車両構成＞
図１１に車両の構成例を示す。図１１の車両は、車輪１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、車輪速センサ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、車速算出器３、操舵角センサ４、アクセルペダル開度検出センサ５、車両運動制御装置６、駆動力発生装置７、油圧ブレーキ８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、油圧ブレーキユニット１０、前後加速度、横加速度、ヨーレイトを検出可能なコンバインセンサ１８（図１２参照）、発電機１４、バッテリ１５、前輪モータ（図示せず）、後輪モータ１６で構成される一般的なハイブリッド車である。以下、各構成部品の説明をするが、実施例１と同様の部分の記述は省く。

駆動力発生手段７は、本実施例では内燃機関のエンジンであり、トランスミッション、デフを介して前輪２輪１ａと１ｂが駆動され、前輪軸に直結された発電機１４はエンジン７から得られた動力で回転駆動される。このとき発生した電力はバッテリ１５を駆動する電力となり、デフを介して後輪モータ１６へ送られる。これらはハイブリッドコントローラ（図示せず）によってエンジン、発電機、モータ、バッテリ等の構成要素に指令を送り、所望の動作を行う。

ブレーキペダル１７はドライバのブレーキ操作量をストロークセンサ等で数値化し、車両運動制御装置６へと送る。本実施例では、車両運動制御装置６がハイブリッドコントローラへ各輪の駆動力およびブレーキ指令値を出力することで、前輪１ａ、１ｂのモータとエンジンによる駆動、前輪モータのみによる回生、後輪モータ１６による駆動と回生および油圧ブレーキアクチュエータ８ａ〜８ｄによる制動をすることができる。このような構成であれば、ドライバのブレーキペダル操作を数値化し、モータと油圧ブレーキにブレーキ力配分できる。

図１２に本実施例における制御構成を示す。上記示したように、各センサの出力を横運動連係加減速算出部１１と車体速制御装置１２に送る。横運動連係加減速算出部１１では、操舵角センサ４、車速センサ３、コンバインセンサ１８を用いて横運動に連係した前後加減速度である横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙを算出し、加減速度合成部１３に出力して、それに基づいて過渡区間で生成すべき加減速度を算出する。

＜ドライバのブレーキ指令値と横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙとの共存＞
本実施例では、ドライバが自分のブレーキ操作でカーブへ進入するシーンを想定する。非特許文献１に示される技術では、ドライバがカーブ手前（ＡＣ区間）からブレーキペダルを踏み、過渡区間ＣＤでブレーキ操作をやめてしまう場合に、例えば図１３（ｂ）に示すように、ドライバのブレーキ指令値に基づく減速度と、横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙとの間に段差が生じ、乗り心地が悪化するおそれがある。

そこで、図１３（ａ）のように、ドライバのブレーキ指令値が０でないときに横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙが立ち上がった場合、加減速度指令値Ｇｘ_ｏｒｄｅｒは、ドライバのブレーキ指令値（減速度）を保持し、横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙと比較し大きい方を加減速度指令値Ｇｘ_ｏｒｄｅｒとして出力する。ドライバのブレーキ指令値は、横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙが予め設定された閾値ｑ０を超えた時点の値が保持される。

また、図１４（ａ）に示すように、ドライバがブレーキ操作をやめた時（Ｃ’地点）でも、加減速度指令値Ｇｘ_ｏｒｄｅｒが依然として横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙよりも大きい場合には、ドライバのブレーキ指令値が０になったとき（Ｃ’地点）から加減速度指令値Ｇｘ_ｏｒｄｅｒを横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙへ漸近収束させる。

以上のように制御すれば、ドライバのブレーキ指令値と車両運動制御装置６による加減速指令値が連続し、ドライバの違和感を軽減できる。

＜カーブ脱出時の加速度算出＞
図１２に本実施例における制御構成を示す。各センサの出力は横運動連係加減速装置１１と車体速制御装置１２に送られる。横運動連係加減速装置１１では、車速算出器３、操舵角センサ４、コンバインセンサ１８を用いて、車両０の横運動に連係した加速度を算出し、加減速度合成部１３に出力する。また、さらに前方の過渡区間から直進へ移行する過渡区間における推定横加々速度を算出し、それに基づいて過渡区間で生成すべき加速度を算出する。以下、詳細に制御動作を説明する。

本実施例では、図１５のように、定常旋回区間から直進区間までの、カーブ脱出時のシーンを想定する。Ｆ〜Ｇ地点は定常旋回区間であり、この区間ではカーブ半径が変化しない。ドライバはここで車速Ｖｍｉｎを一定に保つためにアクセル操作を行う。Ｇ〜Ｈ地点は過渡区間（緩和曲線区間）であり、距離に応じてカーブ半径が最小カーブ半径Ｒｍｉｎから徐々に大きくなっていく。このとき車両０には、横加速度Ｇｙの減少によって、数式１４に従って加速側の横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙが付加される。

特許文献１および非特許文献１には、数式１４のゲインＣｘｙは固定値として０．３〜０．５をとることが経験的に分かっていることが記載されている。ただし、これは、横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙが負、すなわち、減速度指令値として算出されている時であり、加速時においては明確に決めることができない。

従って、道路形状として過渡区間が短い場合には、所定の速度に達するという拘束条件がないため、十分な加速が得られないまま加速制御が終わってしまう場合や、逆に加速しすぎによって速度が高すぎる場合があった。

そこで、本実施例では、定常旋回区間ＦＧを走行している状態から、前方の過渡区間ＧＨで発生する横加々速度ｄＧｙを推定し、カーブ出口である地点Ｈで最終的に到達すべき速度Ｖｏｕｔを設定して、その時のゲインＣｘｙ_ａｃｃｅｌを決定する方法に関して述べる。

図１６に区間ＦＩにおける横加速度の変遷を示す。前述の通り、定常旋回区間ＦＧでは、ドライバが車速Ｖｍｉｎを維持するようアクセル操作を行っているものとし、この場合、車速Ｖｍｉｎと旋回半径Ｒｍｉｎが変化しなければ横加速度Ｇｙは一定となる。

緩和曲線区間ＧＨは、カーブの定常旋回区間ＦＧと直進区間ＨＩとの間の過渡区間であり、カーブ出口に向かって移動するに応じて車両０に作用する横加速度Ｇｙは減少していく。このときの横加速度Ｇｙの減少速度は横加々速度ｄＧｙであり、次のように一次関数を用いて推定できる。

数式２２は数式１５と符合の違いはあるもの、同じ式で表せる。実施例１で明記したように、クロソイド曲線からなる理想的な過渡区間で、ドライバが一定の操舵速度で操舵を切り戻したときは、横加速度Ｇｙは一定で減少していく。従って、図１６のように一次関数で近似する手法によって大きな違和感は生じないと考えられる。

数式２２より、過渡区間ＧＨで発生すると推定される推定横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙｐｒｅは次の式で表され、

この推定横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙｐｒｅを横運動連係加減速算出部１１の出力として車体速制御装置１２へと出力する。次に、推定横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙｐｒｅによって、車両０は、車速Ｖｍｉｎから車速Ｖｏｕｔまで加速される。これを式で表すと、

ここで、図７において横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙによる減速を開始した地点Ｃの車速Ｖｅｎｔをメモリーしておき、車速Ｖｏｕｔを車速Ｖｅｎｔと同一の車速に設定すると（Ｖｏｕｔ＝Ｖｅｎｔ）、

と表すことができる。すなわち、旋回中に最大となった横加速度Ｇｙ_ｍａｘとその時の車速Ｖｍｉｎと、地点Ｃでの車速Ｖｅｎｔを用いれば、カーブ出口である地点Ｈで車速Ｖｏｕｔ（Ｖｅｎｔ）に達するためのゲインＣｘｙ_ａｃｃｅｌを決定できる。これにより、横運動連係加減速算出部１１が出力する加速度は、

と表され、エンジンコントロールユニットに出力される。

以上の制御により、過渡区間ＧＨを、車速Ｖｍｉｎを維持していたアクセルを踏みながら走行するだけで、Ｈ地点（カーブ終了地点）に到達するまでに車速Ｖoutから車速Ｖｅｎｔまで車速を復帰させることができる。これにより速度を走行状況に合わせて変化させなければならないドライバ操作を軽減することができる。

＜カーブ脱出時の加速度２＞
図１７は、過渡区間ＧＨを走行しているときの加速度である横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙを示している。このときの横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙは、ドライバの操舵や車両０の挙動、路面状態が理想的でない限り増減を繰り返し、これをこのままエンジンコントロールユニットへの指令値とすれば、車両０に発生する前後加速度も増減を繰り返し、乗り心地の悪化を招く。

そこで、図１７の加減速度指令値Ｇｘ_ｏｒｄｅｒのように、ドライバがアクセルペダルを踏んでいる間は、横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙの最大値を保持する。ただし、横運動連係加減速度Ｇｘ_ｄＧｙが０になった場合は、加減速度指令値Ｇｘ_ｏｒｄｅｒを０にするよう制御する。このようにすれば、横加々速度ｄＧｙや操舵角δなど、センサ類の検出ノイズの影響を小さくでき、前後加速度の振れも小さくなるため、乗り心地も向上される。

（表示の実施例）
図１８、図１９に車両運動制御装置６のインターフェースを示す。まず、図１８に示す押しボタン式のツマミを押して、システムＯｎの状態にする。この状態で車両運動制御装置が動作する。

次に、ドライバがツマミを回すことで、ドライバがセーフティモード（Ｓｄ）、ノーマルモード（Ｎｏ）、スポーツモード（Ｓｐ）のいずれか一つを任意に選択できる。これらの各モードは、数式２０のαを変化させるものであり、例えば、セーフティモードではα＝１、ノーマルモードではα＝２、スポーツモードではα＝３とする。

これにより、カーブ手前で生成する減速度を調節することができる。このとき、車内の表示器には、図１９のように、システムＯｎ表示から各該当モードの表示を効果音と共に一定時間表示後、システムＯｎ表示へ復帰する。その後、カーブ検知フラグが立った場合に、黄色とカーブ検知の表示をする。

ここで、加減速度指令値Ｇｘ_ｏｒｄｅｒが負であれば、橙色と減速制御中の表示を行い、加減速度指令値Ｇｘ_ｏｒｄｅｒが負でなくなった場合にシステムＯｎ表示へ復帰する。また、システムＯｎ表示状態で加減速度指令値Ｇｘ_ｏｒｄｅｒが正となれば、水色と加速制御中の表示をする。加減速度指令値Ｇｘ_ｏｒｄｅｒが正でなくなれば、システムＯｎ表示へ復帰する。

上記したインターフェースは一例であり、例えば押しボタン式のツマミの代わりに、音声認識によってモード切り替えを行っても良いし、ハンドルにスイッチ類を集約してもよい。

（タイヤ過スリップ防止のための指令値抑制）
図２０に区間ＧＨを数式２６に従って加速走行した時の車両０に生成されるヨーモーメントの一例を示す。符号ｋは前後輪駆動力配分比であり、前輪：後輪＝ｋ：１−ｋで表される。例えばｋ＝１であれば前輪駆動、ｋ＝０なら後輪駆動である。この図で示されるヨーモーメントＭｚは、車両０の旋回を促進する方向を正としている。従って、ヨーレイトも左回りを正とする。

数式２６で示される加速度指令値は、旋回時に生じているヨーレイトを過渡区間ＧＨの間に０にする（直進状態）ために、一般的には復元ヨーモーメントと呼ばれる負のヨーモーメントを増加させる。これは加速しない場合では、前輪と後輪の横力差および重心位置によって生じるものであるが、この区間で加速をすると、前輪から後輪へ荷重が移動することによって横力差がさらに大きくなり、このとき生じている復元ヨーモーメントがさらに大きくなる。従って、より早く直進状態へ復帰できる。

ただし、図２０に示すように、数式２６で示される加速度をすべて後輪で実現しようとした場合、ヨーモーメントはある時期で復元ヨーモーメントと呼ばれる負から、旋回を促進するヨーモーメントとなることが分かる。そして、すべて後輪で実現しなくても、後輪への駆動力配分が多いと、促進ヨーモーメントまでには至らずとも、復元ヨーモーメントが小さくなることが分かる。従って、このような駆動方式の違いによって生成すべき加速度の大きさを変化させるために、ゲインＣｘｙを変化させてもよい。また、適切な復元ヨーモーメントにするための駆動力配分を行ってもよい。

［実施例３］
次に、実施例３について説明する。実施例３では、車体速制御装置１２において、自車速を一定に保つ制御（以降クルコン（Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）と明記）と組み合わせた時の実施例に関して記述する。

本実施例の車両運動制御装置６は、横運動連係加減速算出部１１と車体速制御装置１２、加減速度合成部１３を有する。車体速制御装置１２は、車速算出器３によって算出された車速をもとに、その車速を維持するようエンジンコントロールユニット（図示せず）へトルク指令を行う。エンジンコントロールユニットは、現在のエンジン回転数で指令トルクを達成できるスロットル開度を計算し、スロットル弁を制御する。

本実施例のクルコンに関して、図２１に示したグラフを用いて説明する。図２１（ａ）は車速、図２１（ｂ）はクルコンスイッチのＯｎ／Ｏｆｆをフラグｆ_ＣＣ_Ｏｎで示したものであり、Ｏｎのときに０以外の数値（例えば１）とする。クルコンスイッチは、ドライバがハンドルに付属するスイッチ等で操作する。

図２１（ｃ）はアクセルペダル開度、図２１（ｄ）はブレーキペダル開度を示す。ｔ０〜ｔａの区間ではフラグｆ_ＣＣ_Ｏｎは０なので、車両０としては通常状態であり、ドライバがアクセルもブレーキも操作していなければ、車速は走行抵抗やエンジンブレーキによって減速していく。その後、所定のタイミングｔａで、ドライバがクルコンスイッチをＯｆｆからＯｎにする。これにより、フラグｆ_ＣＣ_Ｏｎは０以外となり、クルコンが開始される。

車体速制御装置１２は、このときドライバがアクセルペダルもブレーキペダルも操作していないことを条件として、フラグｆ_ＣＣ_Ｏｎが０から１となったとき（ｔａ）の車速を目標車速とし、これを維持するよう、現車速と目標車速とのフィードバック制御を行い、クルコン指令トルクを算出し、エンジンコントロールユニットへと送る。

車体速制御装置１２は、常にドライバ要求駆動力とクルコン指令トルクを比較し、大きい方を出力する。従って、次に、ドライバがこの状態からアクセルを踏みこみ（ｔｂ）、アクセル開度を車速制御装置が読み取ってドライバ要求トルクに換算した結果が、車速を維持するためのクルコン指令トルクよりも大きい場合は、そのドライバ要求トルクをエンジンコントロールユニットへ出力する。これにより、車速は増加していく。

次に、ドライバがアクセルペダルを緩め（ｔｃ）、ドライバ要求トルクが車速を維持するためのクルコン指令トルクを下回った場合、そのときの車速を記憶し、その速度を目標車速に設定して現自車速のフィードバック制御をする。

次に、ドライバがブレーキを踏むとする（ｔｄ）。これにより、ドライバ要求トルクが負となるので、エンジンブレーキや油圧ブレーキ、モータの回生トルク等により、ドライバ要求トルクを達成する。この間、車速は減少していく。

次に、ドライバがブレーキを離したとする（ｔｅ）。これにより、ブレーキを離した瞬間の車速を目標車速とし、その車速を維持するようフィードバック制御を行い、クルコン指令トルクとしてエンジンコントロールユニットへ出力する。

その後、ドライバがクルコンスイッチをＯｆｆにすれば、車速を維持する制御が行われなくなり、エンジンブレーキに従って車速が減少していく。従って、クルコンスイッチがＯｎのときは、現車速を一定にするためのトルクと、ドライバのアクセル操作とブレーキ操作と数式１４と数式２６の少なくとも一つ以上から算出したドライバ要求トルクを比較し、大きい方を出力する。また、ドライバ要求トルクが負の場合（ブレーキ時等）、ドライバ要求トルクを優先とする。このような操作であれば、ドライバの操作負担を軽減することが可能となる。

例えば、クルコンスイッチをＯｎにして、カーブへ進入するシーンを想定する。ドライバはアクセル、ブレーキ操作を行わずに、クルコンによって速度を一定にしてカーブへ進入する。図５に示すように、ステレオカメラによって前方のカーブまでの距離ＬＰＣ_ｄを算出する。これが、現車速Ｖの時間積分によるカーブまでの推定距離Ｌｖの許容上限Ｌｖ_ｕｐｐｅｒと許容下限Ｌｖ_ｌｏｗｅｒの範囲内に存在する間だけ信頼度Ｃｏｎを積算する。信頼度Ｃｏｎが一定値Ｃｏｎ_ｔｈを超えたときにカーブを検出したと判断し、カーブ検出フラグを立てる。実施例１ではこのフラグが立っているときにドライバがアクセルオフをしているかの判断をする。

本実施例では、このフラグが立った時点で減速が介入し、数式２１と数式１４の減速度に従って減速する。その後、図７のＤ地点に到達したときの速度を維持しながら定常旋回をする。

次に、カーブから抜けて直線区間へ移行する場合、図１５を用いて説明すると、定常旋回区間ＦＧで定常旋回をし、Ｇ地点から数式２５のＣｘｙ_ａｃｃｅｌのゲインで、数式２６の加速度Ｇｘ_ｄＧｙを計算し、Ｈ地点で所定の速度Ｖｏｕｔとなるよう過渡区間ＧＨを走行する。このとき、所定の脱出速度Ｖｏｕｔとして、クルコンスイッチがＯｎの場合は、この脱出速度Ｖｏｕｔを減速が開始された地点、すなわちカーブ検出フラグが立った時の速度Ｖ０としてもよい。

なお、本発明は、上述の各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

本発明の車両運動制御装置において、車体速制御装置は、車両前方のカーブを検出するカーブ検出手段を有し、カーブ検出手段によって検出されるカーブ入口までの距離が、初期値をある時間におけるカーブ入口までの距離とした自車速の時間積分によって算出される推定カーブまでの距離から所定の範囲内にあるときは、所定の範囲外にあるときよりもカーブ検出の信頼度を大きくすることを特徴としている。

また、本発明の車両運動制御装置において、車体速制御装置は、カーブ検出手段によって検出されるカーブ入口までの距離が、初期値をある時間におけるカーブ入口までの距離として自車速の時間積分によって算出される推定カーブまでの距離から所定の範囲外にあるとき、カーブ検出の信頼度を保持することを特徴としている。

そして、本発明の車両運動制御装置において、車体速制御装置は、カーブ検出手段によって検出されるカーブ入口までの距離が、初期値をある時間におけるカーブ入口までの距離として自車速の時間積分によって算出される推定カーブまでの距離から所定の範囲内にあるときのカーブ検出の信頼度を積算し、信頼度があらかじめ設定された値以上になったとき、前方にカーブが存在すると判定することを特徴としている。

そして、本発明の車両運動制御装置において、車体速制御装置は、車両のアクセル開度とブレーキ操作量と横運動連係加減速度の少なくとも一つから換算したドライバ要求制駆動トルクと、現車速を一定にするために必要な一定車速トルクをそれぞれ算出し、それぞれのトルクが同符号であれば絶対値の大きい方を出力し、異符合であればドライバ要求制駆動力を出力することを特徴としている。

そして、本発明の車両運動制御装置は、カーブが存在すると判断されている間は，前記カーブ検出手段によって検出されるカーブ半径の保持、及び、一次のローパスフィルタに通す際の時定数の増大、及び、時間に対する許容増減範囲の縮小、の少なくとも一つ以上に従って補正することを特徴とする。

本発明の車両運動制御装置において、横運動連係加減速算出手段は、カーブ情報と車速に基づいて、カーブ走行中に車両に作用する最大横加速度を算出し、該最大横加速度に基づいて前記推定横加々速度を算出することを特徴としている。

この車速は、カーブ前にアクセルペダルの踏み込み量が予め設定された閾値以下になったときの車速とすることができる。また、車速は、カーブ検出手段によって車両の前方にカーブが存在すると判断された瞬間の車速とすることができる。また、車速は、横運動連係加減速算出装置よって横運動連係加減速度の算出が開始されたときの速度とすることができる。

０ 車両
１ 車輪
２ 車輪速センサ
３ 車速算出器
４ 操舵角センサ
５ アクセルペダル開度センサ
６ 車両運動制御装置
７ 駆動力発生手段
８ ブレーキ
９ ステレオカメラ（カーブ認識手段）
１０ 油圧ブレーキユニット
１１ 横運動連係加減速算出部
１２ 車体速制御装置
１３ 加減速度合成部
１４ 発電機
１５ バッテリ
１６ 後輪モータ

Claims (12)

1. カーブ進入時、および／または、カーブ脱出時に車両の加減速制御を行う車両運動制御装置であって、
   カーブ進入時に車両に作用する横加々速度に応じて前記車両の横運動に連係した前後加減速度である横運動連係加減速度を算出する横運動連係加減速算出手段と、
   該横運動連係加減速算出装置によって算出される横運動連係加減速度を考慮して、前記カーブ前に前記車両に生成すべきカーブ前減速度を算出する車体速制御装置と、
   前記カーブのカーブ半径と車両からカーブまでの距離の情報を含むカーブ情報を取得するカーブ情報取得手段と、を有し、
   前記横運動連係加減速算出手段は、前記カーブ情報取得手段が取得した前記カーブ情報に基づいて前記横加々速度を推定した推定横加々速度を算出し、該推定横加々速度に基づいて前記横運動連係加減速度を推定した推定横運動連係加減速度を算出し、
   前記車体速制御装置は、前記横運動連係加減速算出手段によって算出された前記推定横運動連係加減速度に基づいて前記カーブ前減速度を算出し、
   前記横運動連係加減速算出手段は、前記カーブ情報と車速に基づいて、カーブ走行中に車両に作用する最大横加速度を算出し、該最大横加速度に基づいて前記推定横加々速度を算出することを特徴とする車両運動制御装置。
2. 前記横運動連係加減速算出手段は、前記横加速度が前記最大横加速度まで増加する割合を一次方程式で近似することにより前記推定横加々速度を算出することを特徴とする請求項１に記載の車両運動制御装置。
3. 前記車体速制御装置により算出されたカーブ前減速度と、前記横運動連係加減速算出手段により算出された横運動連係加減速度に基づいて、前記車両の加減速度を制御する加減速度指令値を算出する加減速度合成手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の車両運動制御装置。
4. 前記加減速度合成手段は、前記カーブ前減速度の最大値を前記加減速度指令値として保持することを特徴とする請求項３に記載の車両運動制御装置。
5. 前記加減速度合成手段は、前記車体速制御装置により算出された前記カーブ前減速度の最大値と、前記横運動連係加減速算出手段により算出された横運動連係加減速度とを比較して、いずれか大きい方を前記加減速度指令値とすることを特徴とする請求項３に記載の車両運動制御装置。
6. 前記加減速度合成手段は、前記横運動連係加減速度の減少に従って前記加減速度指令値を減少させることを特徴とする請求項４又は５に記載の車両運動制御装置。
7. ブレーキペダルの操作量に基づいて前記車両の減速度を制御するブレーキ指令値を算出するブレーキ指令値算出手段を有し、
   該ブレーキ指令値算出手段により算出されたブレーキ指令値と、前記横運動連係加減速算出手段により算出された横運動連係加減速度に基づいて、前記車両の加減速度を制御する加減速度指令値を算出する加減速度合成手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の車両運動制御装置。
8. 前記加減速度合成手段は、前記ブレーキペダルが操作中でかつ前記横運動連係加減速算出手段によって前記横運動連係加減速度が算出されていないときは、前記ブレーキ指令値算出手段によって算出されたブレーキ指令値を前記加減速度指令値とし、
   前記ブレーキペダルの操作中に前記横運動連係加減速算出装置によって前記横運動連係加減速度の算出が開始されて、該算出された前記横運動連係加減速度が所定値以上となったときは、前記ブレーキ指令値を前記加減速度指令値として保持することを特徴とする請求項７に記載の車両運動制御装置。
9. 前記加減速度合成手段は、前記ブレーキペダルの操作量が０になったときに、前記加減速度指令値と前記横運動連係加減速度とを比較して、前記加減速度指令値よりも前記横運動連係加減速度の方が減速度が低いときは、前記加減速度指令値を前記横運動連係加減速度に漸近収束させることを特徴とする請求項８に記載の車両運動制御装置。
10. カーブ進入時、および／または、カーブ脱出時に車両の加減速制御を行う車両運動制御装置であって、
    カーブ脱出時に車両に作用する横加々速度に応じて前記車両の横運動に連係した前後加減速度である横運動連係加減速度を算出する横運動連係加減速算出手段と、
    該横運動連係加減速算出手段によって算出される前記横運動連係加減速度を考慮して、車両のカーブ脱出加速度を算出する車体速制御手段と、
    を有することを特徴とする車両運動制御装置。
11. 前記横運動連係加減速算出装置によって算出される前記横運動連係加減速度は、車両の横加速度が減少するカーブの過渡区間において算出された加速度の最大値に、アクセルペダルが踏まれている間だけ保持されることを特徴とする請求項１０に記載の車両運動制御装置。
12. 前記横運動連係加減速算出装置によって算出される前記横運動連係加減速度は、車両の横加速度が減少するカーブの過渡区間において算出された加速度の最大値に保持され、アクセル開度の減少に応じて減少されることを特徴とする請求項１１に記載の車両運動制御装置。

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