KR20210008816A

KR20210008816A - 차량용 외란 대처 시스템

Info

Publication number: KR20210008816A
Application number: KR1020200085427A
Authority: KR
Inventors: 히사노리 미츠모토
Original assignee: 도요타 지도샤（주）
Priority date: 2019-07-15
Filing date: 2020-07-10
Publication date: 2021-01-25
Anticipated expiration: 2040-07-10
Also published as: JP2021014220A; US20210016769A1; JP7196793B2; KR102335849B1; EP3766750A1; CN112298162A

Abstract

[과제] 실용성이 높은 차량용 외란 대처 시스템을 제공한다.
[해결 수단] 차량용 외란 대처 시스템을, 차량이 구비하는 브레이크 장치(50)와 스티어링 장치(12)와의 양방에 의해 횡풍 외란에 대한 대처를 행하게 하도록 구성함과 함께, 횡풍 외란의 영향을 경감시키기 위해 브레이크 장치에 의해 차량에 부여해야 할 브레이크 대항 모멘트(Mb)를, 외란의 발생 시점으로부터의 시간의 경과에 따라 점감시킨다(156, 158). 횡풍 외란에 대한 대처에 있어서, 차량의 감속이 억제된다.

Description

차량용 외란 대처 시스템{VEHICLE DISTURBANCE HANDLING SYSTEM}

본 발명은, 횡풍 등의 차량을 편향시키는 것 같은 외란에 대처하기 위한 차량용 외란 대처 시스템에 관한 것이다.

차량의 주행 시에, 횡풍 등의 외란이 작용하는 경우, 당해 차량은 편향되어 버린다. 그러한 외란을 검출하고, 그 검출된 외란에 대처하기 위한 시스템, 즉, 차량용 외란 대처 시스템의 개발이, 최근 왕성하게 행해지고 있다. 그러한 차량용 외란 대처 시스템에 관하여, 예를 들면, 하기 특허문헌에 기재된 것 같은 기술이 존재한다.

일본공개특허 특개2018-1848호 공보 일본공개특허 특개2005-239012호 공보

예를 들면, 상기 특허 문헌 1에 기재된 기술에서는, 차량에 발생하고 있는 횡가속도에 기초하여 조타각의 보정을 행하고, 차량의 요(yaw) 변동에 기초하여, 제구동력의 좌우의 차륜으로의 분배를 행하고 있지만, 스티어링 장치에 의한 외란에 대한 대처에서는, 스티어링 조작 부재가 급격하게 움직이는 경우에는 운전자에게 위화감을 준다고 하는 문제가 있고, 브레이크 장치에 의한 외란에 대한 대처에서는, 브레이크를 계속해서 가한 경우에, 차량이 크게 감속한다고 하는 문제가 있다. 또한, 예를 들면, 상기 특허 문헌 2에 기재된 기술에서는, 스티어링 조작 부재의 조작각, 차량의 주행 속도, 차량의 요 레이트, 차량에 발생하고 있는 횡가속도 등의 파라미터에 기초하여 외란을 추정하고 있지만, 그러한 추정을 행했다고 해도, 예를 들면, 자동 조타에 의한 운전 지원이 실행되고 있는 경우, 운전자가 스티어링 조작 부재에 가하는 조작력과 자동 조타에 의한 차륜의 전타력이 상반될 때에는, 마치 외란이 발생하고 있는 것 같이 판정된다고 하는 문제가 있다. 여기에 내세운 문제는, 일례이며, 차량용 외란 대처 시스템에는, 아직 개량의 여지가 다분히 남겨져 있다. 따라서, 어떠한 개량을 행함으로써, 당해 시스템의 실용성을 향상시키는 것이 가능하다. 본 발명은, 그러한 실정을 감안하여 이루어진 것이며, 실용성이 높은 차량용 외란 대처 시스템을 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 차량용 외란 대처 시스템은,

차량에 작용하여 그 차량을 편향시키는 외력인 외란에 대처하기 위한 차량용 외란 대처 시스템으로서,

외란의 발생을 판정하여, 외란의 영향의 정도를 추정하는 외란 검출부와,

추정된 외란의 영향의 정도에 기초하여, 그 외란에 대처하는 외란 대처부를 구비하며,

상기 외란 대처부가,

외란이 발생하고 있다고 판정된 경우에, 차량이 구비하는 브레이크 장치와 스티어링 장치와의 양방에, 그 외란에 대한 대처를 행하게 하도록 구성되고, 또한,

상기 브레이크 장치에 의한 외란의 대처에 있어서, 외란의 영향을 경감하기 위해 상기 브레이크 장치에 의해 차량에 부여해야 할 제동력인 대처 제동력을 결정함과 함께, 그 대처 제동력을, 외란의 발생 시점으로부터의 시간의 경과에 따라 점감시키도록 구성된다.

본 발명의 차량용 외란 대처 시스템에 의하면, 브레이크 장치와 스티어링 장치와의 양방에 의해 외란에 대처할 때에, 브레이크 장치에 의해 차량에 부여되는 대처 제동력이, 외란의 발생 시점으로부터의 시간의 경과에 따라 점감됨으로써, 그 외란에 대한 대처에 있어서 차량이 크게 감속되는 것이 억제된다.

[발명의 양태]

이하에, 본 발명과 관련된 차량용 외란 대처 시스템의 양태를 몇 가지 예시하고, 그들에 대하여 설명한다. 각 양태는 청구항과 마찬가지로, 항으로 구분하고, 각 항에 번호를 부여하여, 필요에 따라 다른 항의 번호를 인용하는 형식으로 기재한다. 이것은, 어디까지나 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해서이며, 본 발명을 구성하는 구성 요소의 조합을, 이하의 각 항에 기재된 것에 한정하는 취지는 아니다. 즉, 본 발명은, 각 항에 부수되는 기재, 실시예의 기재 등을 참작하여 해석되어야 하며, 그 해석에 따르는 한에 있어서, 각 항의 양태에 또 다른 구성 요소를 부가한 양태도, 또한, 각 항의 양태로부터 어떤 구성 요소를 삭제한 양태도, 본 발명의 일 양태가 될 수 있는 것이다.

(1) 차량에 작용하여 그 차량을 편향시키는 외력인 외란에 대처하기 위한 차량용 외란 대처 시스템으로서,

추정된 외란의 영향의 정도에 기초하여, 그 외란에 대처하는 외란 대처부를 구비한 차량용 외란 대처 시스템.

본 항의 양태는, 본 발명과 관련된 차량용 외란 대처 시스템의 기본적인 양태이다. 본 양태에 있어서의 외란 검출부, 외란 대처부는, 예를 들면, 컴퓨터를 주체로 한 1개의 유닛에 의해 구성되어도 되고, 외란 검출부, 외란 대처부의 각각이, 각각, 컴퓨터를 주체로 한 1 이상의 유닛에 의해 구성되어도 된다. 외란 검출부, 외란 대처부는, 각각이 독립하여, 외란 검출 장치, 외란 대처 장치로서 기능하는 경우, 본 발명은, 차량용 외란 대처 시스템(이하, 단순히, 「시스템」이라고 부르는 경우가 있음)의 카테고리에 속하는 것은 아니고, 그들 외란 검출 장치, 외란 대처 장치의 카테고리에 속하는 것이어도 된다.

본 항에 있어서의 「외란의 발생의 판정」은, 외란이 발생하고 있는 것, 외란이 지금 막 발생한 것, 외란의 발생 시점(외란이 발생하기 시작한 시점), 외란의 발생 유무 등을, 판정하는 것 혹은 판단하는 것 등을 넓게 포함하는 개념이다. 또한, 본 항의 양태에서는, 서로 종류가 상이한 몇 가지의 외란 모두를, 발생의 판정 혹은 검출, 대처의 대상으로 해도 되고, 또한, 그들 외란의 일부인 1 이상의 것을, 발생의 판정 혹은 검출, 대처의 대상으로 해도 된다.

(2) 횡풍에 의한 외란에 대처하기 위한 (1)항에 기재된 차량용 외란 대처 시스템.

본 양태는, 대상으로 하는 외란의 종류를 한정한 양태이다. 횡풍은, 차량을 편향시키는 전형적인 외란이다. 또한, 본 발명은, 횡풍을 대상으로 하는 시스템에 한정되지 않고, 예를 들면, 외란으로서 스플릿 로드(split road)(좌우의 차륜이 통과하는 부분의 노면 μ가 서로 상이한 도로)를 차량이 주행하고 있는 경우 등에 발생하는 외란을 대상으로 하는 시스템이어도 된다. 구체적으로는, 좌우의 차륜의 일방이, 젖은 강판 위나, 웅덩이를 통과하는 것 같은 경우에는, 차량에 외력으로서의 요 모멘트가 작용하여 그 차량은 편향된다. 본 발명의 시스템은, 그러한 외력을 검출하고, 그러한 편향에 대처하기 위한 시스템이어도 된다.

(11) 상기 외란 대처부가,

외란이 발생하고 있다고 판정된 경우에, 차량이 구비하는 브레이크 장치와 스티어링 장치와의 양방에, 그 외란에 대한 대처를 행하게 하도록 구성된 (1)항 또는 (2)항에 기재된 차량용 외란 대처 시스템.

본 항 이하의 몇 가지 항의 양태는, 외란 대처부에 관한 한정을 가한 양태이다. 본 항의 양태와 같이, 브레이크 장치와 스티어링 장치와의 양방에 의해 외란에 대처시키면, 그 대처는, 브레이크 장치와 스티어링 장치와의 일방에 의해서만 행해지는 대처와 비교해, 보다 확실한 것이 된다. 다만, 브레이크 장치에 의한 대처는, 차량에 제동력을 부여하기 때문에, 오랫동안 제동력을 계속해서 부여하면, 당해 차량이 상당히 감속되는 것이 예측된다. 또한, 스티어링 장치에 의한 대처는, 스티어링 휠 등의 스티어링 조작 부재에 힘을 부여하는 경우에는, 운전자에게 위화감을 주는 것이 예측된다. 그러한 것에 배려하여, 브레이크 장치에 의한 대처, 스티어링 장치에 의한 대처에는, 어떠한 생각을 짜내는 것이 바람직하다.

(12) 상기 외란 대처부가,

외란의 영향을 경감하기 위해 상기 브레이크 장치에 의해 차량에 부여해야 할 제동력인 대처 제동력을 결정함과 함께, 그 대처 제동력을, 외란의 발생 시점으로부터의 시간의 경과에 따라 점감시키도록 구성된 (11)항에 기재된 차량용 외란 대처 시스템.

본 양태의 시스템에 의하면, 대처 제동력이 점감됨으로써, 외란에 대한 대처에 있어서 차량이 크게 감속되는 것이 억제된다. 또한, 본 항에서 말하는 「대처 제동력」은, 차륜과 함께 회전하는 회전체(예를 들면, 디스크 로터 등)에 마찰 부재(예를 들면, 브레이크 패드 등)을 꽉 누르는 힘만을 의미하는 개념은 아니다. 예를 들면, 좌우의 차륜에 부여하는 제동력에 차를 부여하는 것, 구체적으로는, 예를 들면, 좌우의 차륜의 일방에만 그 일방의 회전을 멈추게 하기 위한 제동력을 부여하는 것 등에 의해, 차량에 요잉 동작을 일으키게 하는 힘(모멘트)을 넓게 의미한다. 또한, 본 양태에 있어서의 「외란의 발생 시점으로부터의 시간의 경과에 따라 대처 제동력을 점감시키는」이란, 외란이 발생한 시점부터 대처 제동력을 점감시키는 것만을 의미하는 개념이 아니라, 외란이 발생한 시점부터 어느 시간 경과한 시점부터 대처 제동력을 점감시키는 것을 포함하는 개념이다.

(13) 상기 외란 대처부가,

외란의 영향을 경감하기 위해 상기 스티어링 장치에 의해 차량에 부여해야 할 조타력인 대처 조타력을 결정함과 함께, 그 대처 조타력을, 외란의 발생 시점으로부터의 시간의 경과에 따라 점증시키도록 구성된 (12)항에 기재된 차량용 외란 대처 시스템.

본 양태에 의하면, 외란의 발생 시점에 있어서 대처 조타력을 발생시키지 않고, 그 후, 대처 조타력을 크게 하는 것이 가능하다. 그러한 대처 조타력의 발생에 의해, 예를 들면, 스티어링 조작 부재가 급격하게 움직인다고 하는 현상이 회피됨으로써, 외란에 대한 대처에 의해 운전자에게 주는 위화감을 경감 혹은 방지 가능해진다. 또한, 본 항에서 말하는 「대처 조타력」은, 차륜을 전타하기 위한 전타력만을 의미하는 개념은 아니다. 예를 들면, 차륜을 좌우의 일방으로 전타시키는 것 등에 의해, 차량에 요잉 동작을 일으키게 하는 힘(모멘트)을 넓게 의미한다. 본 양태에 있어서의 「외란의 발생 시점으로부터의 시간의 경과에 따라 대처 조타력을 점증시키는」이란, 외란이 발생한 시점부터 대처 조타력을 점증시키는 것만을 의미하는 개념이 아니라, 외란이 발생한 시점으로부터 어느 시간 경과한 시점으로부터 대처 조타력을 점증시키는 것을 포함하는 개념이다. 또한, 본 양태에 있어서, 대처 조타력의 점증이 개시되는 시점과 대처 제동력의 점감이 개시되는 시점이 반드시 일치하고 있지 않아도 된다.

(14) 상기 외란 대처부가,

대처 조타력의 점증에 맞춰 대처 제동력을 점감시키도록 구성된 (13)항에 기재된 차량용 외란 대처 시스템.

본 양태는, 예를 들면, 대처 조타력이 점증하고 있는 시간 중 적어도 일부와 대처 제동력을 점감시키고 있는 시간 중 적어도 일부가 서로 겹치는 양태가 포함된다. 본 양태에 의하면, 외란에 대한 대처를, 제동력에 의한 대처로부터 조타력에 의한 대처로 원활하게 이행시키는 것이 가능해진다.

(15) 상기 외란의 영향의 정도로서, 스티어링 조작에 기초하여 결정되는 차량의 요 레이트인 규범 요 레이트에 대한 실제의 요 레이트인 실(實) 요 레이트의 편차를, 요 레이트 편차라고 정의한 경우에 있어서,

상기 외란 대처부가,

요 레이트 편차에 기초하여 대처 제동력을 결정하고, 요 레이트 편차의 적분값에 기초하여 대처 조타력을 결정하도록 구성된 (13)항 또는 (14)항에 기재된 차량용 외란 대처 시스템.

상기 요 레이트 편차는, 외란의 영향의 정도를 지표하는 바람직한 파라미터이며, 본 양태는, 단적으로 말하면, 그 파라미터에 기초하는 피드백 제어 방법에 따라, 대처 제동력과 대처 조타력과의 양방에 의해 외란에 대처하는 양태이다. 대처 제동력, 대처 조타력과의 상위 개념으로서 「대처력」이라고 하는 문언을 이용하면, 본 양태는, 이른바 PI 제어에 의해 대처력을 결정하는 양태이며, 대처 제동력이 비례항에 의해, 대처 조타력이 적분항에 의해, 각각 결정되게 된다. 예를 들면, 그들 비례항, 적분항의 각 게인을 점감, 점증시킴으로써, 대처력 중 대처 제동력, 대처 조타력이 각각 점감, 점증되게 된다. 또한, 본 항에서 말하는 「스티어링 조작」은, 스티어링 휠 등의 스티어링 조작 부재의 조작량, 운전자에 의해 스티어링 조작 부재에 가해지는 조작력, 운전자에 의한 스티어링 조작 부재의 조작 속도 등, 차륜의 전타량, 차륜의 전타 속도 등, 다양한 것이 포함되지만, 일반적으로는, 스티어링 조작 부재의 조작량을 채용하는 것이 바람직하다.

(16) 상기 외란 대처부가,

대처 조타력을, 상기 요 레이트 편차의 적분값이 설정값을 초과하는 시점에서 발생시키고, 또한, 그 시점으로부터의 상기 요 레이트 편차의 적분값의 증가에 따라 점증시키도록 구성된 (15)항에 기재된 차량용 외란 대처 시스템.

본 항의 양태에 의하면, 용이하게, 외란의 발생 시점으로부터 바람직한 시간의 경과의 후에 대처 조타력을 발생시키고, 그 후, 대처 조타력을 서서히 크게 하는 것이 가능해진다. 또한, 요 레이트 편차의 적분값의 점증에 따라, 대처 제동력을 점감시키면, 앞서 설명한 양태와 같이, 외란에 대한 대처를, 제동력에 의한 대처로부터 조타력에 의한 대처로 원활하게 이행시키는 것이 가능해진다.

(17) 상기 외란 대처부가,

상기 스티어링 장치에 의한 외란에 대한 대처로서, 외란이 발생하고 있지 않으면 실현되어야 할 주행 상태인 규범 주행 상태를 실현시키기 위한 상기 스티어링 장치에게 차량을 자동 조타시키도록 구성된 (11)항 또는 (12)항에 기재된 차량용 외란 대처 시스템.

본 양태에 의하면, 스티어링 장치에 의한 외란의 대처에 관하여, 앞선 양태와 같이 대처 조타력을 결정하는 것은 아니고, 외란이 발생하고 있는 경우에, 외란이 발생하고 있지 않은 상태에 있어서의 운전자가 원하는 선회 상태(직진 상태도 포함하는 개념임)를 실현하도록 스티어링 장치가 직접적으로 제어되게 된다. 바꿔 말하면, 본 양태는, 예를 들면, 외란이 발생하고 있는 상태에 있어서 규범 주행 상태를 실현시키기 위한 자동 조타가 행해지는 양태라고 생각해도 된다. 본 항에서 말하는 「규범 주행 상태」로서, 실현시켜야 할 요 레이트, 차량이 주행해야 할 주행 라인, 주위의 경치가 변화되어야 할 상태 등, 다양한 지표를 채용하는 것이 가능하다.

(18) 상기 외란 대처부가,

차량에 마련되어 전방을 감시하기 위한 카메라에 의해 얻어진 정보에 기초하여, 상기 규범 주행 상태를 실현시키기 위해 상기 스티어링 장치에게 차량을 자동 조타시키도록 구성된 (17)항에 기재된 차량용 외란 대처 시스템.

본 양태는, 앞서 예시한 주위의 경치가 변화되어야 할 상태나, 차량이 주행해야 할 라인을 규범 주행 상태의 지표(이하, 「규범 지표」라고 하는 경우가 있음)로 하고, 주위의 경치가 실제로 변화되고 있는 상태나, 차량이 실제로 주행하고 있는 라인의, 규범 지표에 대한 편차에 기초하여, 스티어링 장치에 의해 차량이 자동 조타되는 양태라고 생각할 수 있다. 간단하게 말하면, 본 양태에서는, 상기 자동 조타에 관하여, 예를 들면, 차량이 주행하는 레인의 양측을 구획하는 2개의 구획선의 중앙을 통과하도록 차량이 자동 조타되는 양태, 그들 2개의 구획선 중 어느 것으로 부터도 벗어나지 않도록 차량이 자동 조타되는 양태 등이 포함된다.

(19) 상기 외란 대처부가,

상기 규범 주행 상태를 실현시키기 위해 행해지는 상기 스티어링 장치에 의한 차량의 자동 조타에 있어서, 조타량의 변화 구배를 설정 구배 이하로 제한하도록 구성된 (17)항 또는 (18)항에 기재된 차량용 외란 대처 시스템.

본 양태는, 스티어링 장치에 의한 외란에 대한 대처에 있어서, 급격한 자동 조타를 방지하는 양태라고 생각할 수 있다. 바꿔 말하면, 본 양태는, 앞서 설명한 양태, 즉, 대처 조타력이 점증하도록 결정되는 양태와, 등가인 양태라고 생각해도 된다. 따라서, 본 양태에 의하면, 외란에 대한 대처에 있어서, 브레이크 장치에 의한 대처로부터 스티어링 장치에 의한 대처로, 원활하게 이행시키는 것이 가능하다. 또한, 본 항에 있어서의 「조타량」은, 차량 자체의 방향의 변화량, 차륜의 전타량(전타각), 스티어링 조작 부재의 조작량(조작각) 등을 넓게 포함하는 개념이다.

(21) 상기 외란 검출부가,

스티어링 조작에 기초하여 결정되는 차량의 요 레이트인 규범 요 레이트에 대한 실제의 요 레이트인 실 요 레이트의 편차가, 설정 임계값을 초과하고 있는 경우에, 외란이 발생하고 있다고 판정함과 함께, 차량이 자동 조타되고 있는 경우에 있어서, 상기 설정 임계값을 크게 하도록 구성된 (1)항 내지 (19)항 중 어느 것에 기재된 차량용 외란 대처 시스템.

본 항 이하의 몇 가지 항의 양태는, 외란 검출부에 관한 한정을 가한 양태이다. 규범 요 레이트에 대한 실 요 레이트의 편차(이하, 「요 레이트 편차」라고 하는 경우가 있음)는, 차량을 편향시키는 외란이 발생하고 있는지 여부를 판정하기 위한 파라미터로서 적합하다. 그런데, 예를 들면, 차량이 주행 레인을 벗어나지 않도록 하는 자동 조타가, 운전 지원으로서, 실행되고 있는 경우, 그 자동 조타에 저항하는 것 같은 스티어링 조작을 운전자가 행하는 것이 예상된다. 그러한 스티어링 조작을 「대항 조작」이라고 부르면, 그 대항 조작이 행해진 경우, 요 레이트 편차에 기초하는 판정에 의하면, 그 대항 조작에 의한 차량의 거동이 외란에 기인하는 거동이라고 판정될 가능성이 있다. 즉, 외란의 발생에 대한 오판정이 행해질 가능성이 있는 것이다. 본 양태는, 그러한 가능성을 배제하기 위해, 차량이 자동 조타되고 있는 경우에는, 상기 설정 임계값을 크게 하고 있는 것이다.

(22) 상기 외란 검출부가,

차량이 구비하는 스티어링 장치에 있어서 운전자가 스티어링 조작 부재에 가하고 있는 조작력인 스티어링 조작력의 크기에 따라, 상기 설정 임계값을, 그 스티어링 조작력이 클수록 큰 값으로 변경하도록 구성된 (21)항에 기재된 차량용 외란 대처 시스템.

상기 서술의 대항 조작의 정도는, 일반적으로는, 예를 들면, 운전자가 스티어링 조작 부재에 가하고 있는 조작력(이하, 「스티어링 조작력」이라고 부르는 경우가 있음)에 의해 지표된다. 즉, 대항 조작이 커(강해)지면 질수록, 스티어링 조작력이 커지고, 스티어링 조작력이 커지면 질수록, 상기 서술의 오판정이 이루어질 가능성이 높아진다. 그 것에 고려하여, 본 양태는, 대항 조작에 의한 스티어링 조작력의 크기에 따라 상기 설정 임계값을 크게 하고 있는 것이다.

(23) 상기 외란 검출부가,

스티어링 조작에 기초하여 상기 규범 요 레이트를 결정하도록는 구성되고,

스티어링 조작력에 기인한 스티어링 조작의 변동분을 추정하여, 그 추정된 변동분에 기초하여 상기 설정 임계값의 변경분을 결정하도록 구성된 (22)항에 기재된 차량용 외란 대처 시스템.

본 양태는, 상기 설정 임계값을 어느 정도 변경할지에 대한 방법에 관한 한정을 가한 양태이다. 예를 들면, 일반적인 스티어링 장치는, 스티어링 휠과 일체 회전하는 스티어링 샤프트와, 그 스티어링 샤프트의 회전을 전타 로드(예를 들면 랙 바)의 동작으로 변환하는 기어 기구와, 전타 로드에 의한 차륜의 전타를 어시스트하는 어시스트 장치를 구비하는 경우, 스티어링 샤프트와 기어 기구와의 사이에 배치하여 마련된 토션 바의 비틀림에 의해 스티어링 조작력을 검출하고, 그 검출한 스티어링 조작력에 기초하여, 어시스트 장치가 차륜의 전타를 어시스트하도록 구성되어 있다. 그러한 구성의 스티어링 장치에서는, 토션 바의 비틀림량을, 대항 조작에 의한 스티어링 조작의 변동분이라고 추정하는 것이 가능하다. 본 양태는, 일반적인 스티어링 장치를 구비하는 차량에 대하여, 효과적으로, 대항 조작에 의한 외란의 발생의 오판정을 방지할 수 있다.

(24) 상기 외란 검출부가,

상기 추정된 스티어링 조작의 변동분에 기초하여, 그 변동분에 의해 변동할 것인 요 레이트의 변동분인 요 레이트 변동분을 추정하고, 그 추정된 요 레이트 변동분에 기초하여, 상기 설정 임계값의 변경분을 결정하도록 구성된 (23)항에 기재된 차량용 외란 대처 시스템.

본 양태는, 상기 설정 임계값을 어느 정도 변경할지에 대한 방법에 관하여, 가일층의 한정을 추가한 양태이다. 상기 요 레이트 편차에 기초하여 외란의 발생을 판정할 때에, 스티어링 조작의 변동분에 기초하여 상기 요 레이트 변동분을 추정하고, 그 요 레이트 변동분에 기초하여 상기 설정 임계값의 변동분을 결정함으로써, 본 양태에 의하면, 보다 적절하게, 대항 조작에 의한 외란의 발생의 오판정을 방지할 수 있다.

(25) 상기 외란 검출부가,

차량이 자동 조타되고 있는 경우에 있어서, 상기 설정 임계값을, 고정적으로 설정된 값으로 변경하도록 구성된 (21)항에 기재된 차량용 외란 대처 시스템.

본 양태는, 앞서 설명한 양태가 스티어링 조작력의 크기에 따라 상기 설정 임계값의 변경분을 결정하는 것에 비하여, 자동 조타가 행해지고 있는 경우에는, 스티어링 조작력의 크기에 구애받지 않고, 상기 설정 임계값을, 고정적인 값으로 크게 하는 양태이다. 본 양태에 의하면, 대항 조작에 의한 외란의 발생에 대한 오판정을, 그 대항 조작의 정도에 의거하지 않고, 간편하게 방지하는 것이 가능해진다.

(26) 차량이 구비하는 스티어링 장치에 있어서 운전자가 스티어링 조작 부재에 가하고 있는 조작력인 스티어링 조작력이, 차량이 자동 조타되고 있는 경우에 가장 커질 것이라고 추정되는 값일 때의, 그 스티어링 조작력에 기인한 스티어링 조작의 변동분에 기초하여, 상기 설정 임계값이 설정되고 있는 (25)항에 기재된 차량용 외란 대처 시스템.

본 양태에서는, 단적으로 말하면, 최대라고 추정되는 대항 조작이 행해진 경우에도, 그 대항 조작에 기인하는 오판정이 행해지지 않도록, 설정 임계값이 크게 된다. 따라서, 본 양태에 의하면, 자동 조타가 행해지고 있을 때의 상기 오판정이 확실하게 방지되게 된다.

(27) 상기 외란 검출부가,

횡풍에 의한 외란을 검출할 때에, 상기 규범 요 레이트로서의 제 1 규범 요 레이트를, 차량에 발생하고 있는 횡가속도에도 기초하여 결정하도록 구성되고,

횡가속도에 기초하지 않고 결정되는 별도의 규범 요 레이트인 제 2 규범 요 레이트에 대한 제 1 규범 요 레이트의 편차의 정부(正負)와, 그 제 2 규범 요 레이트에 대한 실제의 요 레이트인 실 요 레이트의 편차의 정부가, 서로 동등한 경우에는, 제 1 규범 요 레이트에 대한 실 요 레이트의 편차의 크기의 여하에 구애받지 않고, 횡풍에 의한 외란은 발생하고 있지 않다고 판정하도록 구성된 (21)항 내지 (26)항 중 어느 하나에 기재된 차량용 외란 대처 시스템.

상세한 설명은 이후에 행하지만, 차량이 좌우로 경사진 도로(이하, 「캔트로(路)」라고 하는 경우가 있음)를 주행하는 경우, 차량은, 그 캔트로의 구배에 기인하여 횡력을 받고, 그 횡력에 의해 편향된다. 횡풍에 의한 외란에 대처하는 경우, 이 편향은, 횡풍에 기인하는 편향과는 구별하는 것이 바람직하다. 즉, 노면의 구배에 기인하는 편향을 제외함으로써, 횡풍에 의한 외란을 정확하게 판정하고, 그 횡풍에 의한 외란의 영향의 정도를 정확하게 파악하는 것이 가능해진다. 본 양태에 의하면, 노면의 구배에 기인하는 차량의 편향에 고려하여, 횡풍에 의한 외란을 적절하게 판정하는 것이 가능해진다.

도 1 은 제 1 실시예의 차량용 외란 대처 시스템이 탑재되는 차량의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 2는 제 1 실시예의 차량용 외란 대처 시스템을 구성하는 외란 대처 전자 제어 유닛이 가지는 외란 검출부의 기능을 나타내는 블록도이다.
도 3은 직진하고 있는 차량에 횡풍이 작용하고 있는 상태를 모식적으로 나타내는 도면, 및, 그 상태에 있어서의 2개의 규범 요 레이트와 실 요 레이트와의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는 도 2에 나타내는 외란 검출부를 구성하는 횡풍 판정부의 기능을 나타내는 블록도이다.
도 5는 차량이 캔트로를 주행하는 상태를 모식적으로 나타내는 도면, 및, 그 상태에 있어서의 2개의 규범 요 레이트와 실 요 레이트와의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6은 제 1 실시예의 차량용 외란 대처 시스템을 구성하는 외란 대처 전자 제어 유닛이 가지는 외란 대처부의 기능을 나타내는 블록도이다.
도 7은 외란 대처부에 의해 결정되는 대처 제동력, 대처 조타력, 조정 게인을 각각 나타내는 그래프, 및, 결정되는 대처 제동력, 대처 조타력의 시간적인 변화를 나타내는 그래프이다.
도 8은 제 1 실시예의 차량용 외란 대처 시스템에 있어서 실행되는 외란 대처 프로그램을 나타내는 플로우 차트이다.
도 9는 제 2 실시예의 차량용 외란 대처 시스템을 구성하는 외란 대처 전자 제어 유닛이 가지는 외란 대처부의 기능을 나타내는 블록도이다.
도 10은 제 2 실시예의 차량용 외란 대처 시스템에 의한 외란에 대한 대처에 있어서 규범 주행 상태의 지표로서 특정되는 규범 주행 라인과 실주행 상태의 지표로서 특정되는 실주행 라인을 개념적으로 나타내는 도면, 및, 결정되는 조정 게인을 나타내는 그래프이다.
도 11은 제 2 실시예의 차량용 외란 대처 시스템에 있어서 실행되는 규범 주행 상태 의거 외란 대처 프로그램을 나타내는 플로우 차트이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태로서, 몇 가지의 실시예의 차량용 외란 대처 시스템(이하, 단순히 「외란 대처 시스템」이라고 하는 경우가 있음)을, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명은, 하기 실시예 외에, 상기 〔발명의 양태〕의 항에 기재된 형태를 비롯하여, 당업자의 지식에 기초하여 다양한 변경, 개량을 실시한 다양한 형태로 실시할 수 있다.

[실시예 1]

[A] 외란에 대한 대처와 관련된 차량의 구성

제 1 실시예의 차량용 외란 대처 시스템은, 당해 시스템이 탑재되어 있는 차량에 작용하는 횡풍에 대처하기 위한 시스템이며, 그 횡풍에 대한 대처와 관련하여, 그 차량은, 도 1에 모식적으로 나타내는 바와 같은 구성을 가지고 있다. 이하에, 도 1을 참조하면서, 그 구성에 대하여, 설명한다.

i) 스티어링 장치

외란 대처 시스템이 탑재되어 있는 차량(이하, 단순히 「차량」, 「본 차량」이라고 하는 경우가 있음)은, 2개의 전륜(10F)과 2개의 후륜(10R) 중 2개의 전륜(10F)이 전타륜이 되고, 그들 2개의 전륜(10F)을 전타하는 스티어링 장치(12)를 구비하고 있다. 또한, 전륜(10F)과 후륜(10R) 중 적어도 일방이 구동륜으로 되어 있다. 덧붙여서 말하면, 전륜(10F)과 후륜(10R)을 구별할 필요가 없는 경우에는, 그들을 차륜(10)이라고 총칭하는 경우가 있는 것으로 한다.

스티어링 장치(12)는, 2개의 전륜(10F)을 각각 회전 가능하게 보지(保持)하는 1쌍의 스티어링 너클(14)과, 스티어링 너클(14)에 각각 양단이 타이 로드(16)를 개재하여 접속된 스티어링 로드(18)와, 스티어링 조작 부재인 스티어링 휠(20)과, 스티어링 휠(20)과 일체적으로 회전하는 스티어링 샤프트(22)와, 스티어링 샤프트(22)의 회전 동작을 스티어링 로드(18)의 좌우 방향으로의 직선 이동 동작으로 변환하는 동작 변환 기구(24)와, 스티어링 로드(18)에 그것을 좌우 방향으로 이동시키는 힘(이하, 「이동력」이라고 하는 경우가 있음)을 부여하는 혹은 스티어링 로드(18)를 좌우 방향으로 이동시키는 스티어링 액추에이터(26)를 구비하고 있다.

내부 구조의 도시(圖示)는 생략하지만, 동작 변환 기구(24)는, 입력축(30)을 가지고 있으며, 그 입력축(30)이 스티어링 샤프트(22)에 접속되어 있다. 스티어링 로드(18)에는 랙이 형성되어 있으며, 입력축(30)에는, 그 랙과 맞물림과 함께 입력축(30)과 일체 회전하는 피니언이 부설되어 있다. 즉, 동작 변환 기구(24)는, 랙&피니언 기구로 되어 있다. 또한, 내부 구조의 도시는 생략하지만, 스티어링 액추에이터(26)의 하우징(28) 내에 위치하는 스티어링 로드(18)의 일부에는, 나사 홈이 형성되고, 그 하우징(28) 내에는, 그 나사 홈에 베어링 볼을 개재하여 나사 결합하는 너트가 배치되어 있다. 하우징(28)에는, 전동 모터(브러시리스 DC 모터)인 스티어링 모터(32)가 부설되어 있으며, 스티어링 모터(32)의 모터축과 너트에는 타이밍 벨트(34)가 감겨 걸려져 있다. 스티어링 모터(32)에 전류가 공급됨으로써, 그 전류에 따른 좌우 방향으로의 이동력을 스티어링 로드(18)에 부여하도록, 혹은, 스티어링 로드(18)를 좌우 방향으로 이동시키도록 구성되어 있다.

스티어링 장치(12)에는, 스티어링 휠(20)의 조작량인 스티어링 조작각(이하, 단순히 「조작각」이라고 하는 경우가 있음)(δ)을 검출하기 위한 조작각 센서(36)가 마련되어 있다. 또한, 스티어링 샤프트(22)와 동작 변환 기구(24)의 입력축(30)은, 토션 바(38)를 개재하여 접속되어 있으며, 운전자의 스티어링 조작에 의한 그 토션 바(38)의 비틀림량을 검출하기 위한 센서, 즉, 운전자가 스티어링 휠(20)에 가하는 조작력(이하, 「스티어링 조작력」이라고 하는 경우가 있음)으로서의 조작 토크(Tq)를 검출하기 위한 조작력 센서(40)가 마련되어 있다.

스티어링 장치(12)의 제어, 즉, 스티어링 액추에이터(26)의 스티어링 모터(32)의 제어는, 컴퓨터, 스티어링 모터(32)의 드라이버인 인버터를 포함하여 구성되는 스티어링 전자 제어 유닛(이하, 「스티어링 ECU」라고 하는 경우가 있음)(42)에 의해 실행된다. 본 스티어링 장치(12)는, 이른바 파워 스티어링 장치이며, 통상은, 조작력 센서(40)에 의해 검출된 조작 토크(Tq)에 기초하여, 스티어링 로드(18)에 상기 이동력을, 스티어링 액추에이터(26)가, 전륜(10F)의 전타를 어시스트하기 위한 힘인 전타 어시스트력으로서 부여하도록, 스티어링 모터(32)로의 공급 전류가 제어된다.

또한, 이후에 상세하게 설명하지만, 본 차량에서는, 운전자의 운전 지원으로서, 운전자의 의사에 반한 당해 차량의 주행 레인으로부터의 벗어남을 방지하는 것 같은 스티어링 장치(12)의 제어가 이뤄진다. 이른바, 레인 키핑 어시스트라고 부를 수 있는 자동 조타 제어이다. 이 제어에 있어서는, 상기 통상의 제어 대신에, 스티어링 액추에이터(26)에 의해, 당해 차량이 주행 레인을 벗어나지 않는 방향으로 스티어링 로드(18)에 대하여 상기 이동력이 부여되거나, 혹은, 주행 레인을 벗어나지 않도록 결정된 전타량을 실현시키기 위한 전륜(10F)의 전타가 실행된다. 덧붙여서 말하면, 전타량은, 단적으로는, 전륜(10F)의 전타각을 의미하고, 통전에 있어서의 상(相)의 전환을 위해 스티어링 모터(32)에 마련되어 있는 모터 회전각 센서(예를 들면, 리졸버)(44)에 의해 검출된 모터 회전각(θ)에 기초하여 추정된다.

ii) 브레이크 장치

본 차량에 구비되어 있는 브레이크 장치(50)는, 일반적인 액압 브레이크 장치이며, 브레이크 조작 부재인 브레이크 페달(52)과, 리저버(54)가 장착되어 브레이크 페달(52)과 접속된 마스터 실린더(56)와, 마스터 실린더(56)와 접속된 브레이크 액추에이터(58)와, 각 차륜(10)에 마련되어 브레이크 액추에이터(58)로부터 보내지는 작동액에 의해 작동되는 차륜 제동기(60)를 포함하여 구성된다. 내부 구조의 도시는 생략하지만, 브레이크 액추에이터(58)는, 전동 모터인 펌프 모터에 의해 작동하여 작동액을 가압하는 펌프, 그 펌프에 의해 가압된 작동액을 저류하는 어큐뮬레이터, 각 차륜(10)의 차륜 제동기(60)에 보내지는 작동액의 액압을 제어하는 전자 밸브 등을 포함하여 구성되고 있다. 각 차륜 제동기(60)는, 차륜(10)과 함께 회전하는 디스크 로터와, 자신에게 보내져 오는 작동액에 의해 디스크 로터에 마찰 부재인 브레이크 패드를 꽉 누르는 휠 실린더를 가지는 브레이크 캘리퍼(62)를 포함하여 구성되고 있다.

본 브레이크 장치(50)는, 이른바 브레이크 바이 와이어형의 브레이크 장치이며, 통상 시에는, 마스터 컷 밸브(64)에 의해, 마스터 실린더(56)와 브레이크 액추에이터(58)와의 사이의 작동액의 출입이 금지된 상태가 되고, 그 상태에 있어서, 브레이크 액추에이터(58)의 펌프 모터, 전자 밸브가 제어됨으로써, 운전자가 원하는 제동력이 각 차륜(10)에 부여된다.

브레이크 장치(50)의 제어는, 컴퓨터, 브레이크 액추에이터(58)의 펌프 모터나 전자 밸브의 드라이버 등을 포함하여 구성된 브레이크 전자 제어 유닛(이하, 「브레이크 ECU」라고 부르는 경우가 있음)(66)에 의해 행해진다. 브레이크 페달(52)에는, 브레이크 조작량으로서의 페달 스트로크(ε)를 검출하는 조작량 센서로서의 스트로크 센서(68)가 마련되어 있으며, 브레이크 ECU(66)는, 스트로크 센서(68)에 의해 검출된 페달 스트로크(ε)에 기초하여, 운전자가 원하는 제동력인 목표 제동력을 결정하고, 그 목표 제동력에 기초하여 브레이크 액추에이터(58)의 전자 밸브를 제어함으로써, 각 차륜 제동기(60)에 의해 각 차륜(10)에 부여되는 제동력을 제어한다.

본 브레이크 장치(50)에서는, 브레이크 ECU(66)는, 4개의 차륜(10)에 부여되는 제동력을, 차륜마다 제어 가능하게 되어 있다. 따라서, 좌우의 차륜(10)에 부여되는 제동력에 차를 부여하는 것도 가능하고, 또한, 어느 차륜(10)이 록된 경우에 있어서, 그 차륜(10)에 부여된 제동력을 해소하여 그 록을 해제하는 제어, 즉, 안티 스키드 제어(ABS 제어)도 실행 가능하게 되어 있다. 또한, 당해 차량의 주행 속도를 검출할 목적, 및, 각 차륜(10)의 록을 판정할 목적으로, 각 차륜(10)에는, 각 차륜(10)의 차륜 회전 속도(Vw)를 검출하기 위한 차륜속 센서(70)가 마련되어 있으며, 그들 차륜속 센서(70)는, 브레이크 ECU(66)에 접속되어 있다.

또한, 당해 차량에는, CAN(controllable area network or car area network)(80)이 마련되어 있고, 브레이크 ECU(66), 상기 서술의 스티어링 ECU(42)는, 함께, CAN(80)에 접속되어 있으며, 서로 통신 가능하게 되어 있다. 또한, CAN(80)에는, 이후에 설명하는 각종의 전자 제어 유닛도 접속되어 있으며, 접속되어 있는 각 전자 제어 유닛끼리의 통신도 가능하게 되어 있다.

iii) 조타 지원 장치

본 차량에는, 운전자에 의한 운전을 지원하기 위한 제어, 상세하게는, 앞서 설명한 레인 키핑 어시스트라고 부를 수 있는 자동 조타 제어(이하, 「LKA 제어」라고 부르는 경우가 있음)를 행하기 위한 조타 지원 장치(90)가 탑재되어 있다. 조타 지원 장치(90)는, LKA 제어의 제어 처리를 행하기 위해 컴퓨터를 주요 구성 요소로 하는 조타 지원 전자 제어 유닛(이하, 「조타 지원 ECU」라고 부르는 경우가 있음)(92)과, 전방을 감시하기 위한 카메라(94)와, 자차량이 주행 레인으로부터 벗어나고 있거나 혹은 벗어날 것 같은 것을 스피커 및 인디케이터에 의해 통지하는 경보기(96)를 포함하여 구성되고 있다.

LKA 제어에 대해서는, 일반적인 제어이며, 상세한 설명은 생략하지만, LKA 제어에 있어서, 조타 지원 ECU(92)는, 카메라(94)에 의해 얻어진 전방 화상 정보에 기초하여, 자차량이 주행하는 레인의 양측을 구획하는 구획선을 특정한다. 그리고, 조타 지원 ECU(92)는, 전방 화상 정보에 기초하여, 자차량이 구획선을 넘어 주행할 개연성이 높아졌을 때, 혹은, 넘어 주행하기 시작하였을 때에, 주행 레인의 중앙을 향해 차량을 조타시키기 위해 스티어링 액추에이터(26)에 의해 스티어링 로드(18)에 부여해야 할 상기 이동력, 혹은, 스티어링 장치(12)에 의해 실현되어야 할 전륜(10F)의 전타량을 결정한다.

상기 경보기(96)는, 인스트루먼트 패널에 배치되어 있으며, 조타 지원 ECU(92)는, 경보기(96)에, 자차량이 주행 레인으로부터 벗어나고 있거나 혹은 벗어날 것 같은 것을 통지시킨다. 그것과 함께, 조타 지원 ECU(92)는, 결정된 이동력 혹은 전타량에 대한 정보를, CAN(80)을 통하여, 스티어링 ECU(42)에 송신한다. 그 정보를 받은 스티어링 ECU(42)는, 그 정보에 기초하여, 당해 차량의 주행 레인으로부터의 벗어남을 회피하기 위해, 스티어링 장치(12), 상세하게는, 스티어링 장치(12)의 스티어링 액추에이터(26)를 제어한다.

[B] 외란 대처 시스템

i) 외란 대처 시스템의 개요

차량에 작용하는 횡풍은, 그 차량을 편향시키는 외란이며, 그 횡풍에 의한 차량의 편향을 검출하고, 그 편향을 억제하는 것은, 차량 주행의 안정성을 향상시키는 것에 공헌한다. 그 것을 감안하여, 본 차량에서는, 당해 차량에 작용하는 횡풍을 대상으로 한 외란 대처 시스템(100)을 구비하고 있다.

외란 대처 시스템(100)은, 당해 시스템(100)에 있어서의 중심적인 존재로서, 컴퓨터를 주요 구성 요소로 하는 외란 대처 전자 제어 유닛(이하, 「외란 대처 ECU」라고 하는 경우가 있음)(102)을 가지고 있다. 외란 대처 ECU(102)는, 컴퓨터에 있어서 외란 대처 프로그램을 짧은 시간 피치로 실행하고, 그 프로그램의 실행에 의해 기능하는 2개의 기능부로서, 외란 검출부(104)와 외란 대처부(106)를 가지고 있다. 외란 검출부(104)는, 외란으로서의 횡풍의 발생을 판정하고, 그 횡풍의 영향의 정도를 추정한다. 외란 대처부(106)는, 추정된 횡풍의 영향의 정도에 기초하여, 그 횡풍에 대처하기 위한 처리를 실행한다.

이하에, 당해 외란 대처 시스템(100)에 의한 횡풍 검출 및 횡풍에 대한 대처의 프로세스를 상세하게 설명하면서, 외란 대처 ECU(102)의 기능, 즉, 외란 검출부(104), 외란 대처부(106)의 기능에 대하여 설명한다. 덧붙여서 말하면, 횡풍에 대한 대처를 위해, 당해 차량에는, 당해 차량이 선회(편향)하고 있을 때의 요 레이트(Yr)를 검출하기 위한 요 레이트 센서(108), 당해 차량의 횡방향의 관성력에 기인하여 발생하고 있는 당해 차량의 횡가속도(Gy)를 검출하기 위한 횡가속도 센서(110)가 마련되어 있다. 또한, 「차량의 선회」와 「차량의 편향」이란, 운전자의 의도의 유무, 정도의 차이가 있지만, 거동에 있어서 동일한 현상인 점에서, 이하, 차량의 선회와 차량의 편향 중 어느 일방을 사용한 경우, 타방이 포함되는 경우가 있을 수 있는 것으로 한다.

ii) 횡풍의 검출

간단하게 설명하면, 차량이 횡풍을 받아 편향되는 경우, 스티어링 조작각(δ), 차량 주행 속도(V) 등에 의해 이론적으로 정해지는 요 레이트(Yr)인 규범 요 레이트(Yr_STD)에 대하여, 요 레이트 센서(108)에 의해 검출되는 실제의 요 레이트(Yr)인 실 요 레이트(Yr_SEN)가 달라져버린다. 본 외란 대처 시스템(100)에서는, 이 현상을 기초로, 횡풍에 의해 차량이 편향되고 있는지 여부를 결정하고, 규범 요 레이트(Yr_STD)에 대한 실제 요 레이트(Yr_SEN)의 편차인 요 레이트 편차(ΔYr)를, 횡풍의 영향의 정도로서 추정한다. 횡풍의 검출을 행하는 외란 검출부(104)는, 도 2에 블록도에서 모식적으로 나타내는 바와 같은 기능부를 가지고 있다고 생각할 수 있다. 이하, 이 도면을 참조하면서, 횡풍의 검출에 대한 프로세스를 설명한다.

또한, 이하의 설명에 있어서, 스티어링 조작각(δ)은, 스티어링 휠(20)이 중립 위치(좌우 중 어느 쪽도 스티어링 휠(20)이 조작되고 있지 않은 위치)에 있는 경우를, 0으로 하고, 좌측 방향으로 선회시키기 위한 스티어링 조작이 행해지고 있는 경우에, 정의 값이, 우측 방향으로 선회시키기 위한 스티어링 조작이 행해지고 있는 경우에, 부의 값이 되는 것으로 한다. 또한, 요 레이트(Yr)는, 차량이 좌측 방향으로 선회(편향)하고 있는 경우에, 정의 값과, 차량이 우측 방향으로 선회하고 있는 경우에, 부의 값이 되는 것으로 한다. 또한, 횡가속도(Gy)는, 차체에 우측 방향의 관성력이 작용하고 있는 경우, 바꿔 말하면, 좌측 방향으로 선회하고 있는 경우에, 정의 값과, 차체에 좌측 방향의 관성력이 작용하고 있는 경우, 바꿔 말하면, 우측 방향으로 선회하고 있는 경우에, 부의 값이 되는 것으로 한다. 덧붙여서 말하면, 여기서 말하는 관성력은, 차량의 선회(편향)에 의해 차체에 작용하는 원심력이라고 생각할 수 있다.

본 외란 대처 시스템(100)은, 이후에 상세하게 설명하지만, 좌우로 경사진 도로(이하, 「캔트로」라고 하는 경우가 있음)에 기인하는 차량의 편향을 대상으로부터 제외하기 위해, 각각이 상기 규범 요 레이트(Yr_STD)인 제 1 규범 요 레이트(Yr_STD1)와 제 2 규범 요 레이트(Yr_STD2)를 이용한다. 외란 검출부(104)는, 제 1 규범 요 레이트(Yr_STD1)와 제 2 규범 요 레이트(Yr_STD2)를 각각 결정하는 제 1 규범 요 레이트 결정부(120), 제 2 규범 요 레이트 결정부(122)를 가지고 있다.

제 1 규범 요 레이트 결정부(120)는, 조작각 센서(36)에 의해 검출된 스티어링 조작각(δ), 횡가속도 센서(110)에 의해 검출된 횡가속도(Gy), 차륜속 센서(70)에 의해 검출된 각 차륜(10)의 차륜 회전 속도(Vw)에 기초하여 브레이크 ECU(66)에 의해 결정되어 CAN(80)을 통하여 보내져 오는 차량 주행 속도(V), 당해 차량의 차량 제원으로서 당해 외란 대처 ECU(102)에 기억되어 있는 스터빌리티 팩터(Kh), 오버올 스티어링 기어비(n) 및 휠 베이스(L)에 기초하여, 다음 식에 따라, 제 1 규범 요 레이트(Yr_STD1)를 결정한다.

제 2 규범 요 레이트 결정부(122)는, 스티어링 조작각(δ), 차량 주행 속도(V)에 기초하여, 다음 식에 따라, 제 2 규범 요 레이트(Yr_STD2)를 결정한다.

상기 2개의 식으로부터 알 수 있는 바와 같이, 제 1 규범 요 레이트(Yr_STD1)는, 검출되어 있는 횡가속도(Gy)를 가미하여 결정되지만, 제 2 규범 요 레이트(Yr_STD2)는, 횡가속도(Gy)를 가미하지 않고 결정된다.

필터 처리부(124)는, 결정된 제 1 규범 요 레이트(Yr_STD1) 및 제 2 규범 요 레이트(Yr_STD2)의 각각에 대하여, 로우 패스 필터 처리를 행한다. 로우 패스 필터 처리는, 예를 들면, 스티어링 조작이 실 요 레이트(Yr)의 변화에 반영될 때까지의 시간적인 지연, 즉, 차량 거동의 지연을 고려한 지연 보상을 위한 처리이다.

여기서, 제 1 규범 요 레이트(Yr_STD1), 제 2 규범 요 레이트(Yr_STD2), 실 요 레이트(Yr_SEN)의 상호의 관계에 대하여 설명한다. 예를 들면, 도 3의 (a)에 나타내는 바와 같이, 운전자가 스티어링 휠(20)을 중립 위치로부터 조작하지 않고 차량을 직진시키고 있는 경우에, 차량에 횡풍이 작용하였을 때에는, 제 1 규범 요 레이트(Yr_STD1), 제 2 규범 요 레이트(Yr_STD2), 실 요 레이트(Yr_SEN)는, 도 3의 (b)의 그래프에 나타내는 바와 같이 변화한다. 상세하게 말하면, 제 2 규범 요 레이트(Yr_STD2)는, "0"이지만, 제 1 규범 요 레이트(Yr_STD1)와 실 요 레이트(Yr_SEN)는, 차량의 편향에 기인하는 관성력(원심력)(F_INA)에 기초하는 횡가속도(Gy)가 발생함으로써, 서로 부호가 반대의 값이 된다. 또한, 스티어링 휠(20)이 조작되고 있는 경우에는, 제 2 규범 요 레이트(Yr_STD2)는, "0"이 아닌, 스티어링 조작각(δ)에 따른 값이 되고, 제 1 규범 요 레이트(Yr_STD1)와 실 요 레이트(Yr_SEN)는, 그 제 2 규범 요 레이트(Yr_STD2)를 사이에 두는 값이 된다.

이상과 같은 관계를 감안하여, 횡풍 판정부(126)는, 지연 보상을 위한 처리가 이루어진 제 1 규범 요 레이트(Yr_STD1) 및 제 2 규범 요 레이트(Yr_STD2)와, 실 요 레이트(Yr_SEN)에 기초하여, 대처해야 할 횡풍이 차량에 작용하고 있는지 여부의 판정(이하, 편의적으로, 「횡풍 판정」이라고 하는 경우가 있음)을 행한다. 횡풍 판정부(126)는, 도 4의 블록도가 나타내는 바와 같은 기능 구성을 가지고 있다. 구체적으로 말하면, 대처해야 할 횡풍이 작용하고 있다고 판정하기 위해서는, 4개의 조건을 모두 충족시킬 필요가 있고, 그 4개의 조건에 대응하여, 횡풍 판정부(126)는, 4개의 조건 충족 판정부(128~134)를 가지고 있다.

제 1 조건 충족 판정부(128)는, 다음 식에서 나타내는 제 1 조건이 충족되고 있는지 여부를 판정한다.

이 조건이 충족되는 경우에는, 차량에 횡방향의 힘이 작용하고 있는 것을 추측할 수 있다. 구체적으로 설명하면, 앞서 설명한 바와 같이, 예를 들면, 운전자가 스티어링 휠(20)을 조작하지 않고 차량을 직진시키려고 하고 있는 경우에 있어서, 횡풍이 차량에 작용하였을 때에는, 제 2 규범 요 레이트(Yr_STD2)는 "0"이지만, 제 1 규범 요 레이트(Yr_STD1)는, "0"이 되지는 않는다. 그러한 것을 고려하여, 제 1 규범 요 레이트(Yr_STD1)와 제 2 규범 요 레이트(Yr_STD2)와의 차가 설정 제 1 임계값(Yr_TH1)을 초과하고 있는 것을, 대처해야 할 횡풍이 발생하고 있는 것의 필요 조건으로서 설정하고 있다.

제 2 조건 충족 판정부(130)는, 다음 식에서 나타내는 제 2 조건이 충족되고 있는지 여부를 판정한다.

이 조건이 충족되는 경우에도, 차량에 횡방향의 힘이 작용하고 있는 것을 추측할 수 있다. 구체적으로 설명하면, 앞서 설명한 바와 같이, 예를 들면, 운전자가 스티어링 휠(20)을 조작하지 않고 차량을 직진시키려고 하고 있는 경우에 있어서, 횡풍이 차량에 작용하였을 때에는, 제 2 규범 요 레이트(Yr_STD2)는, "0"이지만, 실 요 레이트(Yr_SEN)는, 제 2 규범 요 레이트(Yr_STD2)에 비하여 조금의 편차를 발생시킨다. 그러한 것을 고려하여, 그 편차가 설정 제 2 임계값(Yr_TH2)을 초과하고 있는 것을, 대처해야 할 횡풍이 발생하고 있는 것의 필요 조건으로서 설정하고 있다.

제 3 조건 충족 판정부(132)는, 다음 식에서 나타내는 제 3 조건이 충족되고 있는지 여부를 판정한다.

이 조건은, 횡풍 판정에 있어서의 주조건이며, 제 1 규범 요 레이트(Yr_STD1)에 대한 실 요 레이트(Yr_SEN)의 편차를 횡풍 판정을 위한 주된 요 레이트 편차(ΔYr)로 정의하면, 이 요 레이트 편차(ΔYr)는, 외란의 영향의 정도, 즉, 횡풍에 의해 차량이 편향되는 정도라고 생각할 수 있다. 본 횡풍 판정부(126)에서는, 이 요 레이트 편차(ΔYr)(엄밀하게는, 요 레이트 편차(ΔYr)의 절대값)가, 원칙적으로는, 설정 제 3 임계값(Yr_TH3)을 초과하고 있을 때에, 제 3 조건이 충족되었다고 판정된다.

상기에서는 「원칙적으로」라고 설명했지만, 본 제 3 조건의 충족 판정에서는, 설정 제 3 임계값(Yr_TH3)에 정의 값이 되는 조정값(A)이 가해져, 판정을 위한 임계값이 크게 되는 경우가 있다. 상세하게 설명하면, 예를 들면, 본 차량에 있어서, 앞서 설명한 LKA 제어가 실행되고 있는 경우, 자동 조타가 이뤄지면, 예를 들면, 운전자가 현재의 스티어링 휠(20)의 조작각(δ)을 유지하려고 하여 힘을 가하였을 때에는, 스티어링 장치(12)에 큰 스티어링 조작력이 작용한다. 구체적으로는, 상기 조작 토크(Tq)에 따른 양만큼 토션 바(38)가 비틀어지게 된다. 상기 식으로부터 알 수 있는 바와 같이, 제 1 규범 요 레이트(Yr_STD1)는 스티어링 조작각(δ)에 기초하여 결정되기 때문에, 토션 바(38)에 어느 정도의 비틀림이 발생하면, 제 1 규범 요 레이트(Yr_STD1)와 실 요 레이트(Yr_SEN)에, 도 3의 (b)의 그래프에 나타내는 바와 같은 차가 발생하여, 요 레이트 편차(ΔYr)가 커져버린다. 이 차를 「외견상의 편차(ΔYr')」라고 부르면, 그 외견상의 편차(ΔYr')에 배려하여, LKA 제어, 즉, 자동 조타 제어가 실행되고 있지 않은 경우에 "0"으로 결정되는 조정값(A)이, 자동 조타 제어가 실행되고 있을 때에는, "0"이 아닌 값으로 변경된다. 즉, 자동 조타 제어가 실행되고 있을 때에, 그 자동 조타 제어에 기인하여 발생할 수 있는 상기 현상에 의해 횡풍의 영향이 없는데도 횡풍의 영향이 있다고 판단되는 것을 방지하기 위해, 판정에 있어서의 불감대가 확대되는 것이다. 또한, 조정값(A)은, 설정 제 3 임계값(Yr_TH3)의 변경분이라고 생각할 수 있다.

조정값(A)는, 임계값 변경 조정값 결정부(136)에 있어서 결정된다. 결정의 프로세스로서, 제 1 결정 프로세스, 제 2 결정 프로세스의 2개의 프로세스가 설정되어 있으며, 어느 프로세스를 채용할지에 대해서는, 운전자에 의해 선택 가능하게 되어도 되고, 당해 차량의 제조자에 의해 정해져 있어도 된다. 어느 프로세스를 채용하는 경우라도, 임계값 변경 조정값 결정부(136)는, 조타 지원 ECU(92)로부터 CAN(80)을 통하여 보내져 오는 LKA 제어의 실행의 유무(ON/OFF)에 대한 정보에 기초하여, LKA 제어의 실행이 이뤄지지 않을 때에는, 조정값(A)을 "0"으로 결정한다.

LKA 제어가 실행되고 있는 경우, 제 1 결정 프로세스가 채용될 때에는, 임계값 변경 조정값 결정부(136)는, 조작력 센서(40)에 의해 검출된 조작 토크(Tq), 미리 기억되어 있는 토션 바(38)의 비틀림 강성(σ)에 기초하여, 다음 식에 따라, 토션 바(38)의 비틀림량에 상당하는 스티어링 휠(20)의 조작각(δ)인 비틀림 의거 조작각(δ')이 결정된다. 또한, 이 비틀림 의거 조작각(δ')은, 스티어링 조작력인 조작 토크(Tq)에 기인한 스티어링 조작의 변동분이라고 생각할 수 있고, 임계값 변경 조정값 결정부(136)는, 그 비틀림 의거 조작각(δ')을 추정하는 것이다.

그리고, 결정된 비틀림 의거 조작각(δ')에 기초하여, 상기 서술의 외견상의 편차(ΔYr')가, 다음 식에 따라, 결정된다. 이 외견상의 편차(ΔYr')는, 스티어링 조작의 변동분에 의해 발생하는 요 레이트(Yr)의 변동분, 즉, 요 레이트 변동분이라고 생각할 수 있고, 임계값 변경 조정값 결정부(136)는, 그 요 레이트 변동분을 추정하는 것이다.

덧붙여서 말하면, 상기 식의 제 1 항은, 도 3의 (b)의 그래프에 있어서의 실 요 레이트(Yr_SEN)와 제 2 규범 요 레이트(Yr_STD2)와의 차에 상당하고, 제 2 항은, 도 3의 (b)의 그래프에 있어서의 제 1 규범 요 레이트(Yr_STD1)와 제 2 규범 요 레이트(Yr_STD2)와의 차에 상당하는 것이라고 생각할 수 있다.

제 1 결정 프로세스가 채용되는 경우, 조정값(A)은, 상기한 바와 같이 하여 결정된 외견상의 편차(ΔYr')의 값이 된다. 즉, 임계값 변경 조정값 결정부(136)는, 요 레이트 변동분인 외견상의 편차(ΔYr')에 기초하여, 설정 임계값인 설정 제 3 임계값(Yr_TH3)의 변경분을 결정하는 것이다.

그에 비하여, 제 2 결정 프로세스가 채용되는 경우에는, 외견상의 편차(ΔYr')의 값에 구애되지 않고, 조정값(A)은, 고정값으로서 정해져 있는 상정 최대 편차(ΔYr'_MAX)가 된다.

상정 최대 편차(ΔYr'_MAX)는, LKA 제어에 있어서 검출된 것인 최대의 조작 토크(Tq)에 기초하여 추정된 외견상의 편차(ΔYr')이며, 제 2 결정 프로세스를 채용함으로써, 간편하게, 또한, 확실하게, 횡풍 판정에 있어서의 상기 불감대의 확대가 이뤄진다.

제 4 조건 충족 판정부(134)는, 다음 식에서 나타내는 제 4 조건이 충족되고 있는지 여부를 판정한다.

이 제 4 조건은, 차량이 캔트로를 주행하고 있는 경우에 발생하는 차량의 편향을, 외란에 대한 대처의 대상으로부터 제외하기 위한 조건이다.

예를 들면, 도 5의 (a)에 나타내는 바와 같이, 차량이 캔트로를 주행하는 경우, 중력에 기초하는 관성력(F_INA)이 차량에 작용하고, 그 작용에 의해 차량은 편향된다. 이 현상은 자연스러운 현상이며, 대처해야 할 횡풍과는 종류가 상이한 외란이다. 그것을 고려하여 상기 제 4 조건이 설정되어 있다. 스티어링 휠(20)을 중립 위치로부터 조작하지 않은 상태로 캔트로에 진입한 경우, 제 1 규범 요 레이트(Yr_STD1), 제 2 규범 요 레이트(Yr_STD2), 실 요 레이트(Yr_SEN)는, 도 5의 (b)의 그래프에 나타내는 바와 같이 변화한다. 도 3의 (a), 도 3의 (b)의 그래프와 비교하여 알 수 있는 바와 같이, 관성력(F_INA)이 작용하는 방향의 차이에 의해, 제 1 규범 요 레이트(Yr_STD1)의 부호가 반대가 된다. 즉, 차량이 횡풍을 받아 편향되는 경우와 상이하며, 제 2 규범 요 레이트(Yr_STD2)에 대한 제 1 규범 요 레이트(Yr_STD1)의 편차의 부호와, 제 2 규범 요 레이트(Yr_STD2)에 대한 실 요 레이트(Yr_SEN)의 편차의 부호가, 일치하게 된다. 이 현상에 기초하여, 제 4 조건 충족 판정부(134)는, 그들 편차의 부호가 서로 상이한 경우에, 제 4 조건을 충족하고 있다고 판정하는 것이다.

횡풍 판정부(126)는, 도 4의 블록도에 나타내는 바와 같이, 최종 판정부(138)를 가지고 있으며, 최종 판정부(138)에는, 상기 제 1 조건~제 4 조건의 각각이 충족되고 있는지 여부(Yes/No)의 신호가, 제 1~제 4 조건 충족 판정부(128~134)로부터 보내져 온다. 최종 판정부(138)는, 그들 제 1 조건~제 4 조건 모두가 충족되고 있는지 여부에 따라, 대처해야 할 정도의 횡풍을 받고 있는지 여부, 단적으로 말하면, 횡풍의 유무(ON/OFF)를 판정하고, 출력한다. 따라서, 본 횡풍 검출 프로세스에 의하면, 주된 조건인 제 3 조건이 충족되고 있었다고 해도 제 4 조건이 충족되고 있지 않은 경우에는, 즉, 제 1 규범 요 레이트(Yr_STD1)에 대한 실 요 레이트(Yr_SEN)의 편차의 크기에 구애받지 않고, 그 편차의 정부와 제 2 규범 요 레이트(Yr_STD2)에 대한 실 요 레이트(Yr_SEN)의 편차의 정부가 서로 동등한 경우에는, 횡풍에 의한 외란은 발생하고 있지 않다고 판정되는 것이다.

횡풍 판정부(126)에 의한 횡풍의 유무의 판정 결과는, 도 2에 나타내는 요 레이트 편차 출력부(140)에 보내진다. 요 레이트 편차 출력부(140)는, 대처해야 할 정도의 횡풍을 받고 있는 경우에는, 횡풍의 영향의 정도로서, 다음 식에 따르는 요 레이트 편차(ΔYr)를 출력하고,

한편, 대처해야 할 정도의 횡풍을 받고 있지 않은 경우에는, 다음 식에 따라, "0"으로 결정된 요 레이트 편차(ΔYr)가 출력된다.

반복하지만, 이상 설명한 횡풍 외란의 검출의 프로세스에 의하면, 스티어링 조작에 기초하여 결정되는 차량의 요 레이트(Yr)인 규범 요 레이트(Yr_STD)(상세하게는, 제 1 규범 요 레이트(Yr_STD1)임)에 대한 실제의 요 레이트인 실 요 레이트(Yr_SEN)의 편차(요 레이트 편차(ΔYr))가, 설정 임계값(상세하게는, 설정 제 3 임계값(Yr_TH3))을 초과하고 있는 경우에, 횡풍에 의한 외란이 발생하고 있다고 판정함과 함께, 차량이 자동 조타되고 있는 경우에 있어서, 그 설정 임계값을 크게 하도록 되어 있다. 따라서, 상기 프로세스에 의하면, 운전자가 자동 조타에 저항하는 것 같은 스티어링 조작을 행하는 경우에, 그 스티어링 조작에 의한 차량의 거동이 외란에 기인하는 거동이라고 판정될 가능성, 즉, 외란의 발생에 대한 오판정이 행해질 가능성이 배제되게 된다.

iii) 횡풍에 대한 대처

횡풍에 의한 차량의 편향은, 차량 주행의 안정성, 차량 주행의 쾌적성 등을 저해하기 때문에, 그 편향을 경감시키는 것이 바람직하다. 본 외란 대처 시스템(100)은, 횡풍에 의한 차량의 편향에 대한 대처를, 브레이크 장치(50)와 스티어링 장치(12)와의 양방에 의해 행한다. 횡풍에 대한 대처는, 도 1에 나타내는 외란 대처 ECU(102)가 가지는 외란 대처부(106)에 의해 행해지고, 그 외란 대처부(106)는, 도 6에 블록도에서 모식적으로 나타내는 바와 같은 기능부를 가지고 있다고 생각할 수 있다. 이하, 이 도면을 참조하면서, 횡풍에 대한 대처에 관한 프로세스를 설명한다.

외란 대처부(106)는, 브레이크 모멘트 결정부(150), 적분 처리부(152), 스티어링 모멘트 결정부(154)를 가지고 있으며, 외란 검출부(104)로부터 횡풍의 영향의 정도로서 보내져 온 요 레이트 편차(ΔYr)는, 브레이크 모멘트 결정부(150), 적분 처리부(152)에 입력된다. 적분 처리부(152)는, 대처해야 할 횡풍이 발생한 시점, 즉, 외란 검출부(104)로부터 보내져 오는 요 레이트 편차(ΔYr)가 "0"이 아니게 된 시점부터의 요 레이트 편차(ΔYr)에 대한 적분 처리를 실행한다. 적분 처리의 결과의 값을, 요 레이트 편차 적분값(∫ΔYrdt)으로 나타내면, 적분 처리부(152)는, 그 요 레이트 편차 적분값(∫ΔYrdt)을, 스티어링 모멘트 결정부(154)에 출력한다. 덧붙여서 말하면, 적분 처리부(152)는, 외란 검출부(104)로부터 보내져 오는 요 레이트 편차(ΔYr)가 "0"이 된 시점에서, 요 레이트 편차 적분값(∫ΔYrdt)을 "0"으로 리셋한다.

브레이크 모멘트 결정부(150)는, 요 레이트 편차(ΔYr)에 기초하여, 그 요 레이트 편차(ΔYr)를 작게 하기 위해, 즉, 횡풍에 대항하기 위해, 브레이크 장치(50)의 제동력에 의해 차량에 부여해야 할 대항 요 모멘트(M)인 브레이크 대항 모멘트(Mb)를 결정한다. 외란 대처 ECU(102)에는, 도 7의 (a)의 그래프에 나타내는 맵 데이터, 상세하게 말하면, 요 레이트 편차(ΔYr)에 대한 브레이크 대항 모멘트(Mb)의 데이터가 기억되어 있으며, 브레이크 모멘트 결정부(150)는, 그 기억되어 있는 맵 데이터를 참조하여, 브레이크 대항 모멘트(Mb)를 결정하는 것이다. 구체적으로는, 요 레이트 편차(ΔYr)(엄밀하게는 그것의 절대값)가 어느 정도 커졌을 때에, 브레이크 대항 모멘트(Mb)를 부여함과 함께, 요 레이트 편차(ΔYr)의 증가에 따라 브레이크 대항 모멘트(Mb)가 커지고, 요 레이트 편차(ΔYr)가 한층 더 어느 정도 커진 경우에, 일정한 브레이크 대항 모멘트(Mb)가 부여되도록, 결정된다. 덧붙여서 말하면, 브레이크 대항 모멘트(Mb)는, 외란의 영향을 경감하기 위해 브레이크 장치(50)에 의해 차량에 부여해야 할 제동력인 대처 제동력이라고 생각할 수 있다.

한편, 스티어링 모멘트 결정부(154)는, 요 레이트 편차 적분값(∫ΔYrdt)에 기초하여, 요 레이트 편차(ΔYr)를 경감하기 위해, 즉, 횡풍에 대항하기 위해, 스티어링 장치(12)에 의한 전륜(10F)의 전타에 의거하여 차량에 부여해야 할 대항 요 모멘트(M)인 스티어링 대항 모멘트(Ms)를 결정한다. 외란 대처 ECU(102)에는, 도 7의 (b)의 그래프에 나타내는 맵 데이터, 상세하게 말하면, 요 레이트 편차 적분값(∫ΔYrdt)에 대한 스티어링 대항 모멘트(Ms)의 데이터가 기억되어 있으며, 스티어링 모멘트 결정부(154)는, 그 기억되어 있는 맵 데이터를 참조하여, 스티어링 대항 모멘트(Ms)를 결정하는 것이다. 구체적으로는, 요 레이트 편차 적분값(∫ΔYrdt)(엄밀하게는 그것의 절대값)이 어느 정도 커졌을 때에, 스티어링 대항 모멘트(Ms)를 부여함과 함께, 요 레이트 편차 적분값(∫ΔYrdt)의 증가에 따라 스티어링 대항 모멘트(Ms)가 커지고, 요 레이트 편차 적분값(∫ΔYrdt)이 한층 더 어느 정도 커진 경우에, 일정한 스티어링 대항 모멘트(Ms)가 부여되도록, 결정된다. 덧붙여서 말하면, 스티어링 대항 모멘트(Ms)는, 외란의 영향을 경감하기 위해 스티어링 장치(12)에 의해 차량에 부여해야 할 조타력인 대처 조타력이라고 생각할 수 있다.

본 외란 대처부(106)에서는, 스티어링 대항 모멘트(Ms)의 증가에 따라 브레이크 대항 모멘트(Mb)를 작게 하기 위해, 브레이크 대항 모멘트(Mb)에 대한 조정 게인(B)이 이용되고, 본 외란 대처부(106)는, 그 조정 게인(B)을 결정하는 조정 게인 결정부(156)를 가지고 있다. 외란 대처 ECU(102)에는, 브레이크 대항 모멘트(Mb)를 점감시키기 위한 조정 게인(B)에 관한 맵 데이터, 상세하게 말하면, 도 7의 (c)의 그래프에 나타내는 바와 같이, 조정 게인(B)을, 스티어링 대항 모멘트(Ms)의 증가에 따라 "1"로부터 감소시켜, 스티어링 대항 모멘트(Ms)가 어느 정도 이상 커진 경우에는 "0"이 되도록 결정하기 위한 데이터가 기억되어 있다. 조정 게인 결정부(156)는, 그 맵 데이터를 참조하여, 조정 게인(B)을 결정한다.

브레이크 모멘트 결정부(150)에 의해 결정된 브레이크 대항 모멘트(Mb)는, 조정부(158)에 있어서, 조정 게인 결정부(156)에 의해 결정된 조정 게인(B)에 의해 조정된다. 구체적으로는, 브레이크 대항 모멘트(Mb)에 조정 게인(B)이 곱해진다.

조정된 브레이크 대항 모멘트(Mb)는, 대처 차륜 제동력 결정부(160)에 보내지고, 대처 차륜 제동력 결정부(160)는, 브레이크 대항 모멘트(Mb)에 기초하여, 횡풍에 의한 차량의 편향을 경감하기 위해 브레이크 장치(50)에 의해 좌우의 차륜(10)의 각각에 부여되는 제동력을 결정한다. 구체적으로는, 횡풍에 의한 차량의 편향을 억제하기 위해 좌측 차륜(10)에 부여하는 제동력인 횡풍 대처 좌륜 제동력(FbL) 혹은 우측의 차륜(10)에 부여하는 제동력인 횡풍 대처 우륜 제동력(Fb_R)을 결정한다. 이 결정의 프로세스는, 이미 공지의 것이기 때문에, 여기서의 설명은 생략한다. 결정된 횡풍 대처 좌륜 제동력(Fb_L) 혹은 횡풍 대처 우륜 제동력(Fb_R)에 대한 정보는, 브레이크 장치(50)의 브레이크 ECU(66)에, CAN(80)을 통하여 보내진다. 브레이크 ECU(66)는, 횡풍 대처 좌륜 제동력(Fb_L) 혹은 횡풍 대처 우륜 제동력(Fb_R)에 기초하여, 브레이크 장치(50)를 제어하고, 그들 제동력(Fb_L, Fb_R)에 따른 제동력이 좌우의 차륜(10) 중 어느 것에 부여거나, 혹은, 현시점에서 이미 운전자의 브레이크 조작에 기초하는 제동력이 차륜(10)에 부여되고 있는 경우에는, 좌우의 차륜(10) 중 어느 것에 부가된다.

한편, 스티어링 모멘트 결정부(154)에 의해 결정된 스티어링 대항 모멘트(Ms)는, 대처 전타량 결정부(162)에 보내진다. 대처 전타량 결정부(162)는, 스티어링 대항 모멘트(Ms)에 기초하여, 횡풍에 의한 차량의 편향을 경감하기 위해 스티어링 장치(12)에 의해 전타되는 전륜(10F)의 전타량, 즉, 대처 전타량(ψ)을 결정한다. 이 대처 전타량(ψ)의 결정의 프로세스는, 이미 공지의 것이기 때문에, 여기서의 설명은 생략한다. 결정된 대처 전타량(ψ)에 대한 정보는, 스티어링 장치(12)의 스티어링 ECU(42)에, CAN(80)을 통하여 보내진다. 스티어링 ECU(42)는, 그 대처 전타량(ψ)에 기초하여, 스티어링 장치(12)를 제어하고, 그 대처 전타량(ψ)에 따른 전타량만큼 전륜(10F)이 전타되거나, 혹은, 이미 전륜(10F)이 전타되고 있는 경우에는 대처 전타량(ψ)에 기초하여 전타량이 변경된다. 덧붙여서 말하면, 대처 전타량(ψ)은, 차량을 좌측으로 편향시키는 경우에는 정의 값으로서, 차량을 우측으로 편향시키는 경우에는 부의 값으로서, 결정된다.

본 횡풍 대처 프로세스에 따르면, 대처 제동력인 브레이크 대항 모멘트(Mb), 대처 조타력인 스티어링 대항 모멘트(Ms)는, 예를 들면, 도 7의 (d)의 그래프로 모식적으로 나타내는 바와 같이, 대처해야 할 횡풍의 발생으로부터의 시간(t)의 경과에 따라 변화된다. 구체적으로 설명하면, 횡풍 외란의 발생 시점의 직후로부터, 브레이크 대항 모멘트(Mb)는 비교적 큰 값으로 부여되며, 잠시 후, 점감되어, 최종적으로는 "0"이 된다. 그에 반하여, 스티어링 대항 모멘트(Ms)는, 횡풍 외란의 발생 시점의 직후에는, "0"이 되지만, 잠시 후 점증되어, 최종적으로는, 비교적 큰 값으로서 부여된다. 따라서, 본 프로세스에 의하면, 브레이크 대항 모멘트(Mb)가 점감됨으로써, 횡풍 외란에 대한 대처에 있어서 차량이 크게 감속되는 것이 억제되어, 횡풍 외란의 발생 시점에 있어서 발생시키고 있지 않은 스티어링 대항 모멘트(Ms)가, 그 후 점증됨으로써, 스티어링 휠(20)이 급격하게 움직인다고 하는 현상이 완화되어, 운전자에게 주는 위화감이 경감 혹은 방지된다.

더 상세하게 말하면, 도 7의 (d)의 그래프로부터 알 수 있는 바와 같이, 브레이크 대항 모멘트(Mb)는, 스티어링 대항 모멘트(Ms)의 점증에 맞춰 점감되고 있으며, 횡풍 외란에 대한 대처를, 제동력에 의한 대처로부터 조타력에 의한 대처로, 바꿔 말하면, 브레이크 장치(50)에 의한 대처로부터 스티어링 장치(12)에 의한 대처로, 원활하게 이행되는 것이다. 또한, 구체적으로는, 도 7의 (b)의 그래프를 참조하면서 설명하면, 요 레이트 편차 적분값(∫ΔYrdt)이 설정값(±∫ΔYrdt₀)을 초과하는 시점에서, 스티어링 대항 모멘트(Ms)가 발생되게 된다.

iv) 처리의 플로우

횡풍 외란의 검출 및 횡풍 외란에 대한 대처를 위한 처리는, 앞서 설명한 바와 같이, 외란 대처 ECU(102)가 컴퓨터에 있어서 외란 대처 프로그램을 짧은 시간 피치(예를 들면, 수 m~수십 msec)로 실행함으로써 행해진다. 외란 대처 프로그램은, 도 8에 대략적인 플로우 차트를 나타내는 프로그램이다. 반복이 되지만, 이하에, 그 플로우 차트에 따라, 횡풍 외란의 검출 및 횡풍 외란에 대한 대처를 위한 처리의 흐름을, 간단하게 설명한다.

외란 대처 프로그램에 따른 처리에서는, 우선 단계 1(이하, 「S1」이라고 생략한다. 다른 단계도 마찬가지이다.)에 있어서, 상기의 방법에서 제 1 규범 요 레이트(Yr_STD1)가, S2에 있어서, 상기 방법에서 제 2 규범 요 레이트(Yr_STD2)가 결정된다. S3에서는, 그들 제 1 규범 요 레이트(Yr_STD1), 제 2 규범 요 레이트(Yr_STD2)에 대하여, 앞서 설명한 바와 같은 필터 처리가 실행된다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 외란 대처 시스템(100)에서는, 이미 자동 조타 제어가 실행되고 있는 경우를 고려하여, 상기 횡풍 판정을 위한 제 3 조건의 충족 판정에 있어서 상기 조정값(A)이 이용되지만, 그 조정값(A)으로서, 조작 토크(Tq)에 기초하는 외견상의 편차(ΔYr')를 채용하거나, 혹은, 고정값으로서의 상정 최대 편차(ΔYr'_MAX)를 채용할지를 선택할 필요가 있다. 그 선택을 위한 플래그로서, 조정값 선택 플래그(FA)가 이용된다. 조정값 선택 플래그(FA)의 플래그값은, 운전자 혹은 당해 차량의 제조자에 의해, 외견상의 편차(ΔYr')를 채용하는 경우에는, "1"로, 상정 최대 편차(ΔYr'_MAX)를 채용하는 경우에는, "0"으로 설정되어 있다. S4에서는, 그 조정값 선택 플래그(FA)의 플래그값이 판정되고, 플래그값이 "1"인 경우에는, S5에 있어서, 외견상의 편차(ΔYr')가 상기 프로세스에 따라 연산됨과 함께, 조정값(A)이 그 외견상의 편차(ΔYr')로 결정되고, 플래그값이 "0"인 경우에는, S6에 있어서, 조정값(A)이 상정 최대 편차(ΔYr'_MAX)로 결정된다.

계속해서 S7에 있어서, 횡풍 판정을 위한 상기 제 1 조건~제 4 조건이, 각각, 충족되고 있는지 여부가 판정된다. 덧붙여서 말하면, LKA 제어가 실행되고 있는 경우에는, 제 3 조건 충족 판정에 있어서, 상기한 바와 같이 결정된 조정값(A)이 이용된다. 이어서, S8에 있어서, 상기 제 1 조건~제 4 조건 모두가 충족되고 있는 경우에, 대처해야 할 횡풍이 발생하고 있다고 판정된다.

대처해야 할 횡풍의 작용을 차량이 받고 있는 경우에는, S9에 있어서, 횡풍의 영향의 정도로서의 요 레이트 편차(ΔYr)가, 상기 서술의 방법에 따라 특정된다. 특정된 요 레이트 편차(ΔYr)에 대하여, S10에 있어서, 상기 서술의 적분 처리가 이루어진다. 계속해서 S11에서는, 대처 제동력으로서의 브레이크 대항 모멘트(Mb)가, 요 레이트 편차(ΔYr)에 기초하여, 도 7의 (a)에 나타내는 맵 데이터를 참조하면서 결정되고, S12에서는, 대처 조타력으로서의 스티어링 대항 모멘트(Ms)가, 요 레이트 편차(ΔYr)에 대한 적분 처리에 의해 얻어진 요 레이트 편차 적분값(∫ΔYrdt)에 기초하여, 도 7의 (b)에 나타내는 맵 데이터를 참조하면서 결정된다.

브레이크 대항 모멘트(Mb), 스티어링 대항 모멘트(Ms)의 결정의 이후, S13에 있어서, 브레이크 대항 모멘트(Mb)를 점감시키기 위한 상기 조정 게인(B)이, 요 레이트 편차 적분값(∫ΔYrdt)에 기초하여, 도 7의 (c)에 나타내는 맵 데이터를 참조하면서 결정되고, S14에 있어서, 그 결정된 조정 게인(B)에 기초하여, 브레이크 대항 모멘트(Mb)의 조정이 이뤄진다. 그리고, S15에 있어서, 조정된 브레이크 대항 모멘트(Mb)에 기초하여, 상기 횡풍 대처 좌륜 제동력(Fb_L) 혹은 횡풍 대처 우륜 제동력(Fb_R)이 결정되고, 그 결정된 횡풍 대처 좌륜 제동력(Fb_L) 혹은 횡풍 대처 우륜 제동력(Fb_R)이, 브레이크 ECU(66)에 보내진다. 또한, S16에 있어서, 스티어링 대항 모멘트(Ms)에 기초하여, 상기 대처 전타량(ψ)이 결정되고, 결정된 대처 전타량(ψ)은, 스티어링 ECU(42)에 보내진다.

이상 일련의 처리의 실행의 후에, 당해 외란 대처 프로그램의 1회의 실행이 종료된다. 덧붙여서 말하면, S8에 있어서, 대처해야 할 횡풍이 발생하고 있지 않는다고 판정된 경우, 즉, 상기 제 1 조건~제 4 조건 중 적어도 1개가 충족되고 있지 않은 경우에는, S9 이후의 처리를 행하지 않고, 당해 외란 대처 프로그램의 1회의 실행이 종료된다.

이상 설명한 바와 같이, 외란 대처 ECU(102)는, 상기 일련의 처리를 컴퓨터가 상기 외란 대처 프로그램을 실행함으로써 행하도록 되어 있었지만, 외란 대처 시스템(100), 상세하게는, 외란 대처 ECU(102)는, 상기 일련의 처리의 일부 혹은 전부를 컴퓨터를 대신해 실행하는 전용 회로를 포함하여 구성되어도 된다.

[실시예 2]

제 2 실시예의 차량용 외란 대처 시스템(이하, 「외란 대처 시스템」이라고 하는 경우가 있음)은, 횡풍 외란에 대한 대처를 위한 처리의 내용만이, 제 1 실시예의 외란 대처 시스템(100)과 상이하다. 이 때문에, 본 제 2 실시예의 외란 대처 시스템, 외란 대처 ECU를, 도 1에 괄호를 붙여 나타내는 바와 같이, 외란 대처 시스템(100'), 외란 대처 ECU(102)'라고 부르고, 본 외란 대처 시스템의 외란 대처부를 외란 대처부(106')라고 부르는 것으로 한다. 이하의 본 외란 대처 시스템(100')의 설명은, 외란 대처부(106')에 대해서만 행하는 것으로 한다. 또한, 외란 대처부(106')에 있어서의 기능부 중, 외란 대처부(106)에 있어서의 기능부와 마찬가지의 기능을 가지는 것에 대해서는, 동일한 부호를 이용하고, 유사한 기능을 가지는 것에 대해서는, 외란 대처부(106)에 있어서의 기능부의 부호에 「'」를 부가하여 나타내는 것으로 한다.

본 실시예의 외란 대처부(106')와 제 1 실시예의 외란 대처 시스템(100)의 외란 대처부(106)와의 차이를 간단하게 말하면, 다음과 같다. 제 1 실시예의 외란 대처 시스템(100)에서는, 횡풍 외란의 영향의 정도인 요 레이트 편차(ΔYr)에 기초하여, 상세하게 말하면, 요 레이트 편차(ΔYr)의 적분값인 요 레이트 편차 적분값(∫ΔYrdt)에 기초하여, 횡풍 외란에 대처하기 위한 전륜(10F)의 전타량인 대처 전타량(ψ)을 결정하고, 그 대처 전타량(ψ)에 기초하여 스티어링 장치(12)가 제어됨으로써, 스티어링 장치(12)에 의한 횡풍 외란에 대한 대처가 행해진다. 그에 반하여, 본 제 2 실시예의 외란 대처 시스템(100')에서는, 외란이 발생하고 있지 않으면, 즉, 차량이 횡풍을 받고 있지 않으면 실현되어야 할 당해 차량의 주행 상태인 규범 주행 상태를 실현시키기 위해, 스티어링 장치(12)에 의해 자동 조타된다. 상세하게 말하면, 규범 주행 상태의 지표로서, 차량이 주행해야 할 주행 라인(이하, 「규범 주행 라인」)을 인정하고, 대처해야 할 횡풍이 발생하고 있는 경우에는, 그 규범 주행 라인을 주행하도록 차량이 자동 조타됨으로써, 스티어링 장치(12)에 의한 횡풍 외란에 대한 대처가 행해진다. 이하에, 도 9의 블록도를 참조하면서, 외란 대처부(106')의 각 기능부를 설명함과 함께, 횡풍에 대한 대처에 대한 프로세스를 상세하게 설명한다.

외란 대처부(106')는, 외란 대처부(106)가 가지는 적분 처리부(152), 스티어링 모멘트 결정부(154)를 가지고 있지 않고, 대처 전타량(ψ)을 결정하는 대처 전타량 결정부(162')는, 외란 대처부(106)가 가지는 대처 전타량 결정부(162)와 기능에 있어서 크게 상이하다. 대처 전타량 결정부(162')에는, 카메라(94)에 의해 취득된 전방 화상 정보가, 조타 지원 ECU(92)로부터 보내져 온다. 대처해야 할 횡풍이 발생하고 있을 때, 즉, 외란 검출부(104)로부터 보내져 오는 요 레이트 편차(ΔYr)가 "0"이 아닐 때에, 대처 전타량 결정부(162')는, 그 전방 화상 정보, 브레이크 ECU(66)로부터 보내져 오는 차량 주행 속도(V)에 관한 정보, 스티어링 ECU(42)로부터 보내져 오는 스티어링 조작각(δ)에 관한 정보, 요 레이트 센서(108)로부터의 실 요 레이트(Yr_SEN)에 관한 정보, 횡가속도 센서(110)로부터의 횡가속도(Gy)에 관한 정보 등에 기초하여, 도 10의 (a)에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 당해 차량의 상기 규범 주행 라인(L_STD)과, 실제로 당해 차량이 주행하는 것인 주행 라인인 실 주행 라인(L_REAL)을 특정한다. 이 실 주행 라인(L_REAL)은, 차량이 실제로 주행하는 것인 상태(실 주행 상태)의 지표라고 생각할 수 있다. 덧붙여서 말하면, 도 10의 (a)는, 차량이 주행하고 있는 주행 레인의 양측을 구획하는 1쌍의 구획선(L_DIF)의 중앙에 설정되는 가상 라인을, 규범 주행 라인(L_STD)으로서 특정하고 있는 것을 나타내고 있으며, 또한, 차량이 횡풍을 받아 편향되고 있음으로써, 실 주행 라인(L_REAL)이, 좌측으로 커브하는 규범 주행 라인(L_STD)으로부터 우측으로 어긋난 상태를 나타내고 있다.

대처 전타량 결정부(162')는, 규범 주행 라인(L_STD)에 대한 실 주행 라인(L_REAL)의 편차(실 주행 라인(L_REAL)의 규범 주행 라인(L_STD)으로부터의 어긋남량)에 기초하여, 그 편차를 없애기 위해 필요한 전륜(10F)의 전타량을 대처 전타량(ψ)으로서 결정한다. 이 대처 전타량(ψ)의 결정의 프로세스는, 이미 일반적인 프로세스이기 때문에, 여기서의 설명은 생략한다. 덧붙여서 말하면, 규범 주행 라인(L_STD)에 대한 실 주행 라인(L_REAL)의 편차도, 외란의 영향의 정도라고 생각할 수 있다.

외란 대처부(106')는, 외란 대처부(106)와 마찬가지로, 브레이크 모멘트 결정부(150), 조정부(158), 대처 차륜 제동력 결정부(160)를 가지고 있다. 그들의 기능은, 외란 대처부(106)의 것과 동일하기 때문에, 여기서의 설명은 생략한다. 그러나, 브레이크 대항 모멘트(Mb)를 점감시키기 위해 이용되는 조정 게인(B)을 결정하는 조정 게인 결정부(156')는, 조정 게인(B)의 결정의 프로세스에 있어서, 외란 대처부(106)의 조정 게인 결정부(156)와 상이하다. 조정 게인 결정부(156')는, 요 레이트 편차 적분값(∫ΔYrdt)에 의거한 것은 아니고, 횡풍이 발생한 시점, 즉, 외란 검출부(104)로부터 보내져 오는 요 레이트 편차(ΔYr)가 "0"이 아니게 된 시점으로부터의 시간(t)의 경과에 기초하여, 도 10의 (b)에 그래프로 나타내는 맵 데이터를 참조하면서 결정한다. 구체적으로는, 조정 게인(B)은, 횡풍이 발생한 시점에서 "1"로 결정되고, 잠시 후, 시간(t)의 경과에 따라, "0"까지, 점감한다. 이와 같이 조정 게인(B)이 결정됨으로써, 제 1 실시예의 외란 대처 시스템(100)과 마찬가지로, 본 외란 대처 시스템(100')에 의하면, 도 7의 (d)에 나타내는 바와 같이, 브레이크 대항 모멘트(Mb)가 점감되게 된다.

횡풍이 발생한 시점으로부터의 시간(t)의 경과를 계측하기 위해, 외란 대처부(106')는, 타임 카운터부(170)를 가지고 있다. 타임 카운터부(170)는, 외란 검출부(104)로부터 보내져 오는 요 레이트 편차(ΔYr)가 "0"이 아니게 된 시점으로부터의 시간(t)을 계측함과 함께, 대처해야 할 횡풍을 받지 않게 되었을 때에, 즉, 보내져 오는 요 레이트 편차(ΔYr)가 "0"이 되었을 때에, 그 계측하고 있는 시간(t)을 리셋한다.

대처 전타량 결정부(162')에 의해 결정된 대처 전타량(ψ)에 기초하여 스티어링 장치(12)가 전륜(10F)을 전타한 경우, 그 전타가 급격한 전타가 되는 것이 우려된다. 따라서, 외란 대처부(106')는, 대처 전타량(ψ)의 값을, 그것이 지나치게 커지지 않도록 제한하는 대처 전타량 제한부(172)를 가지고 있다. 구체적으로는, 대처 전타량 제한부(172)는, 대처 전타량 결정부(162')에 의해 결정된 대처 전타량(ψ)이, 어느 정도 작은 값으로 설정된 설정 전타량(ψ₀)을 초과하고 있는 경우에, 그 대처 전타량(ψ)을, 설정 전타량(ψ₀)으로 결정하도록 구성되어 있다. 상세한 기재는 생략하지만, 대처 전타량(ψ)은 전타의 방향에 따라 정의 값도 부의 값도 취할 수 있기 때문에, 설정 전타량(ψ₀)은, 엄밀하게는, 대처 전타량(ψ)의 정부에 대응하여, 정부의 2개의 값이 설정되어 있으며, 그들 설정 전타량(ψ₀)의 각각의 절대값이 어느 정도 작은 값으로 설정되어 있다.

대처 전타량(ψ)은 스티어링 ECU(42)로 보내져 그 대처 전타량(ψ)에 기초하여 스티어링 장치(12)가 전륜(10F)을 전타하는 것이지만, 상기와 같은 대처 전타량 제한부(172)가 마련되어 있음으로써, 횡풍에 의한 차량의 편향을 경감하기 위한 전륜(10F)의 전타는 비교적 완만하게 행해진다. 바꿔 말하면, 횡풍에 대처하기 위한 차량의 자동 조타는, 서서히 밖에 행해지지 않는다. 차륜(10F)의 전타량은, 당해 차량이 방향을 바꾸는 양으로서의 조타량이라고 생각할 수 있고, 본 외란 대처부(106')는, 그 조타량의 변화 구배를 설정 구배 이하로 제한하도록 구성되어 있는 것이다. 또한, 그러한 조타량의 제한과, 상기 브레이크 대항 모멘트(Mb)의 점감 에 의해, 횡풍 외란에 대한 대처에 있어서, 브레이크 장치에 의한 대처로부터 스티어링 장치에 의한 대처로, 원활하게 이행시키는 것이 가능하게 되어 있는 것이다.

이상 설명한 스티어링 장치(12)에 의한 횡풍에 대한 대처에 의하면, 단적으로 말하면, 규범 주행 상태의 지표로서 규범 주행 라인(L_STD)이 채용되고, 그 규범 주행 라인(L_STD)에 실 주행 라인(L_REAL)이 일치하는 것 같은 자동 조타가 행해지지만, 주행하는 레인을 차량이 벗어나지 않는 상태를 규범 주행 상태로서 채용하고, 좌우의 구획선(L_DIF)을 차량이 벗어나지 않는 자동 조타가 스티어링 장치(12)에 의해 행해져도 된다. 즉, 상기 서술의 LKA 제어에 의한 자동 조타와 마찬가지의 자동 조타가 행해져도 좋은 것이다. 또한, 그들의 자동 조타는, LKA 제어와 유사한 혹은 마찬가지의 제어이기 때문에, 스티어링 장치(12)에 의한 횡풍에 대한 대처는, 조타 지원 장치(90)에 의해 실행되어도 된다. 그 경우, 조타 지원 ECU(92)는, 외란 대처 시스템(100')의 일부를 구성하는 것이 된다. 또한, 조타 지원 장치(90)에 의해, LKA 제어가 실행되고 있는 경우의 횡풍에 대한 스티어링 장치(12)에 의한 대처는, 그 LKA 제어에 맡겨도 된다. 즉, 횡풍에 대한 특별한 제어를 행하지 않아도 좋은 것이다. 그 때, 그 LKA 제어에 있어서, 앞서 설명한 전타량의 제한, 즉, 조타량의 변화 구배에 대한 제한이 행해지는 것이 바람직하다.

본 외란 대처 시스템(100')에 있어서, 횡풍의 검출 및 상기 서술한 횡풍에 대한 대처의 프로세스는, 규범 주행 상태 의거 외란 대처 프로그램을, 외란 대처 ECU(102')가, 짧은 시간 피치(예를 들면, 수 m~수십 msec)로 반복하여 실행함으로써 행해진다. 이 프로그램은, 단순히 말하면, 도 8에 플로우 차트를 나타내는 제 1 실시예의 외란 대처 시스템(100)에 있어서의 외란 대처 프로그램의 S10~S16이, 별도의 단계로 치환된 것이다. 이 때문에, 규범 주행 상태 의거 외란 대처 프로그램에 따른 처리의 흐름에 관한 설명은, 그 치환된 단계를 중심으로 기재한 도 11에 나타내는 규범 주행 상태 의거 외란 대처 프로그램의 플로우 차트를 따라, 그 치환된 단계를 중심적으로 행하는 것으로 한다.

규범 주행 상태 의거 외란 대처 프로그램에 따르는 처리에서는, 먼저, 앞서 설명한 외란 대처 프로그램에 따른 처리에 있어서의 S1~S7과 마찬가지의 처리, 즉, 도 11의 플로우 차트에 있어서 횡풍 검출 예비 처리 S21~S27로 나타난 처리가 실행된다. 계속해서 S28에 있어서, 대처해야 할 횡풍이 발생하고 있는지 여부가 판정되고, 대처해야 할 횡풍이 발생하고 있는 경우에는, S29에 있어서, 횡풍의 영향의 정도로서의 요 레이트 편차(ΔYr)가 특정되고, S30 이후의 처리가 실행된다. 대처해야 할 횡풍이 발생하고 있지 않은 경우에는, S29 이후의 처리를 행하지 않고, 당해 프로그램의 1회의 실행이 종료된다.

대처해야 할 횡풍이 발생하고 있는 경우, S30에 있어서, 이번의 당해 프로그램의 실행에 있어서 처음으로 그 횡풍이 발생하였는지 여부가 판정된다. 바꿔 말하면, 전회의 프로그램의 실행에 있어서는 횡풍이 검출되고 있던 것인지 여부가 판정된다. 이번의 당해 프로그램의 실행에 있어서 처음으로 횡풍이 발생하였다고 판정된 경우에는, S31에 있어서, 횡풍의 발생이 개시된 시점으로부터의 시간의 경과를 나타내기 위한 타임 카운터(t)의 값이 리셋된 후, S32에 있어서, 타임 카운터(t)가, 카운트업 값(Δt)만큼 카운트업된다. 이번의 당해 프로그램의 실행에 있어서 처음으로 횡풍이 발생한 것이 아니라고 판정된 경우, 즉, 전회의 당해 프로그램의 실행에 있어서 이미 횡풍이 발생하고 있다고 판정되고 있는 경우에는, 타임 카운터(t)의 값이 리셋되지 않고, S32에 있어서, 타임 카운터(t)가, 카운트업 값(Δt)만큼 카운트업된다. 계속해서 S33에서는, 타임 카운터(t)의 카운트 값에 기초하여, 도 10의 (b)에 나타내는 맵 데이터가 참조되면서, 상기 서술의 조정 게인(B)이 결정된다. 다음 S34~S36의 처리는, 이전의 외란 대처 프로그램의 S11, S14, S15의 처리와 마찬가지의 처리이기 때문에, 그들 처리의 여기서의 설명은 생략한다.

계속해서 S37에 있어서, 앞서 설명한 바와 같이, 전방 화상 정보, 차량 주행 속도(V), 스티어링 조작각(δ), 실 요 레이트(Yr_SEN), 횡가속도(Gy) 등에 기초하여, 규범 주행 상태의 지표로서의 규범 주행 라인(L_STD)과 실 주행 라인(L_REAL)이 특정되고, 규범 주행 라인(L_STD)에 대한 실 주행 라인(L_REAL)의 편차에 기초하여, 대처 전타량(ψ)이 결정된다. 이어서, S38에 있어서, 결정된 대처 전타량(ψ)이 설정 전타량(ψ₀)을 초과하고 있는지 여부, 엄밀하게는, 결정된 대처 전타량(ψ)의 절대값이 설정 전타량(ψ₀)을 초과하고 있는지 여부가 판정된다. 그리고, 대처 전타량(ψ)이 설정 전타량(ψ₀)을 초과하고 있지 않은 경우에는, 그대로의 값의 대처 전타량(ψ)이 출력되고, 대처 전타량(ψ)이 설정 전타량(ψ₀)을 초과하고 있는 경우에는, S39에 있어서, 대처 전타량(ψ)이 설정 전타량(ψ₀)으로 제한되어, 그 제한된 대처 전타량(ψ)이 출력된다.

10: 차륜(10F: 전륜) 12: 스티어링 장치 20: 스티어링 휠〔스티어링 조작 부재〕 26: 스티어링 액추에이터 36: 조작각 센서 38: 토션 바 40: 조작력 센서 42: 스티어링 전자 제어 유닛(스티어링 ECU) 50: 브레이크 장치 66: 브레이크 전자 제어 유닛(브레이크 ECU) 70: 차륜속 센서 80: CAN 90: 조타 지원 장치 92: 조타 지원 전자 제어 유닛(조타 지원 ECU) 94: 카메라 100, 100': 외란 대처 시스템 102, 102': 외란 대처 전자 제어 유닛(외란 대처 ECU) 104: 외란 검출부 106, 106': 외란 대처부 108: 요 레이트 센서 110: 횡가속도 센서 120: 제 1 규범 요 레이트 결정부 122: 제 2 규범 요 레이트 결정부 124: 필터 처리부 126: 횡풍 판정부 128: 제 1 조건 충족 판정부 130: 제 2 조건 충족 판정부 132: 제 3 조건 충족 판정부 134: 제 4 조건 충족 판정부 136: 임계값 변경 조정값 결정부 138: 최종 판정부 140: 요 레이트 편차 출력부 150:브레이크 모멘트 결정부 152: 적분 처리부 154: 스티어링 모멘트 결정부 156, 156': 조정 게인 결정부 158: 조정부 160: 대처 차륜 제동력 결정부 162, 162': 대처 전타량 결정부 170: 타임 카운터부 172: 대처 전타량 제한부 δ: 스티어링 조작각〔스티어링 조작량〕 δ': 뒤틀림 의거 조작각 Tq: 조작 토크〔스티어링 조작력〕 ψ: 대처 전타량 ψ₀: 설정 전타량 V: 차량 주행 속도 Gy: 횡가속도 F_INA: 관성력 Yr: 요 레이트 Yr_SEN: 실 요 레이트 Yr_STD1: 제 1 규범 요 레이트 Yr_STD2: 제 2 규범 요 레이트 ΔYr: 요 레이트 편차 ΔYr': 외견상의 편차 ΔYr'_MAX: 상정 최대 편차 ∫ΔYrdt: 요 레이트 편차 적분값 Yr_TH1: 설정 제 1 임계값 Yr_TH2: 설정 제 2 임계값 Yr_TH3: 설정 제 3 임계값 A: 조정값 B: 조정 게인 Mb: 브레이크 대항 모멘트 Ms: 스티어링 대항 모멘트 Fb_L: 횡풍 대처 좌륜 제동력 Fb_R: 횡풍 대처 우륜 제동력 t: 시간(타임 카운터) L_STD: 규범 주행 라인 L_REAL: 실 주행 라인

Claims

차량에 작용하여 그 차량을 편향시키는 외력인 외란에 대처하기 위한 차량용 외란 대처 시스템으로서,
외란의 발생을 판정하여, 외란의 영향의 정도를 추정하는 외란 검출부와,
추정된 외란의 영향의 정도에 기초하여, 그 외란에 대처하는 외란 대처부를 구비하며,
상기 외란 대처부가,
외란이 발생하고 있다고 판정된 경우에, 차량이 구비하는 브레이크 장치와 스티어링 장치와의 양방에, 그 외란에 대한 대처를 행하게 하도록 구성되고, 또한,
상기 브레이크 장치에 의한 외란의 대처에 있어서, 외란의 영향을 경감하기 위해 상기 브레이크 장치에 의해 차량에 부여해야 할 제동력인 대처 제동력을 결정함과 함께, 그 대처 제동력을, 외란의 발생 시점으로부터의 시간의 경과에 따라 점감시키도록 구성된 차량용 외란 대처 시스템.
제 1 항에 있어서,
횡풍에 의한 외란에 대처하기 위한 차량용 외란 대처 시스템.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 외란 대처부가,
외란의 영향을 경감하기 위해 상기 스티어링 장치에 의해 차량에 부여해야 할 조타력인 대처 조타력을 결정함과 함께, 그 대처 조타력을, 외란의 발생 시점으로부터의 시간의 경과에 따라 점증시키도록 구성된 차량용 외란 대처 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 외란 대처부가,
대처 조타력의 점증에 맞춰 대처 제동력을 점감시키도록 구성된 차량용 외란 대처 시스템.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 외란의 영향의 정도로서, 스티어링 조작에 기초하여 결정되는 차량의 요 레이트인 규범 요 레이트에 대한 실제의 요 레이트인 실 요 레이트의 편차를, 요 레이트 편차라고 정의한 경우에 있어서,
상기 외란 대처부가,
요 레이트 편차에 기초하여 대처 제동력을 결정하고, 요 레이트 편차의 적분값에 기초하여 대처 조타력을 결정하도록 구성된 차량용 외란 대처 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 외란 대처부가,
대처 조타력을, 상기 요 레이트 편차의 적분값이 설정값을 초과한 시점에서 발생시키고, 또한, 그 시점으로부터의 상기 요 레이트 편차의 적분값의 증가에 따라 점증시키도록 구성된 차량용 외란 대처 시스템.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 외란 대처부가,
상기 스티어링 장치에 의한 외란에 대한 대처로서, 외란이 발생하고 있지 않으면 실현되어야 할 주행 상태인 규범 주행 상태를 실현시키기 위해 상기 스티어링 장치에게 차량을 자동 조타시키도록 구성된 차량용 외란 대처 시스템.
제 7 항에 있어서,
상기 외란 대처부가,
차량에 마련되어 전방을 감시하기 위한 카메라에 의해 얻어진 정보에 기초하여, 상기 규범 주행 상태를 실현시키기 위해 상기 스티어링 장치에게 차량을 자동 조타시키도록 구성된 차량용 외란 대처 시스템.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 외란 대처부가,
상기 규범 주행 상태를 실현시키기 위해 행해지는 상기 스티어링 장치에 의한 차량의 자동 조타에 있어서, 조타량의 변화 구배를 설정 구배 이하로 제한하도록 구성된 차량용 외란 대처 시스템.