JP2015112978A - Vehicle control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両のスリップ時にエンジントルク制御とブレーキ力制御とを協調させて行う車両制御方法に関するものである。 The present invention relates to a vehicle control method in which engine torque control and brake force control are coordinated when a vehicle slips.
自動車などの車両の制御方法として、Electronic Stability Program、略してESP(登録商標)と称される車両姿勢制御が知られている。ESPは、TCS(Traction Control System)制御を含んでいて、一般に、エンジンの出力(トルク)と各車輪のブレーキ力とを協調させて各車輪の駆動力を制御し、車両の走行安定性を高めるものである。具体的には、TCS制御では、車輪の過回転(スリップ)が発生し、左右の車輪に車輪速差が生じた場合、エンジントルクをダウンさせ、車輪にブレーキをかけて車輪速差を低減する。 As a method for controlling a vehicle such as an automobile, an electronic stability program, a vehicle attitude control called ESP (registered trademark) for short, is known. ESP includes TCS (Traction Control System) control, and generally controls the driving force of each wheel by coordinating the engine output (torque) with the braking force of each wheel, thereby improving the running stability of the vehicle. Is. Specifically, in TCS control, when wheel over-rotation (slip) occurs and a wheel speed difference occurs between the left and right wheels, the engine torque is reduced and the wheel is braked to reduce the wheel speed difference. .
ブレーキをかけて車輪速差を低減する制御は、ブレーキLSD(Limited Slip Differential)制御とも称される。ブレーキLSD制御では、例えば左右の車輪が接する路面の摩擦係数μの違いによりスリップが発生したとき、左右の車輪のうち車輪速が大きい一方の車輪に、車輪速に応じたブレーキをかけ、これによって一方の車輪から差動機構を介して他方の車輪にトルクを振り分ける。ここで、一方の車輪が悪路や深雪路などでスリップした場合であっても、他方の車輪は、一方の車輪に比べて車輪速が小さいことから、摩擦係数μが高い路面に接している可能性が高い。よって、他方の車輪にトルクが振り分けられると、車両は、スリップからの脱出の可能性が高まる。 Control for reducing the wheel speed difference by applying a brake is also referred to as brake LSD (Limited Slip Differential) control. In the brake LSD control, for example, when a slip occurs due to a difference in friction coefficient μ between the left and right wheels, a brake corresponding to the wheel speed is applied to one of the left and right wheels, which has a higher wheel speed. Torque is distributed from one wheel to the other wheel via a differential mechanism. Here, even if one of the wheels slips on a bad road or a deep snow road, the other wheel is in contact with the road surface having a high friction coefficient μ because the wheel speed is smaller than that of the one wheel. Probability is high. Therefore, if the torque is distributed to the other wheel, the vehicle is more likely to escape from the slip.
特許文献1には、駆動輪がぬかるみや深雪などに入り込んでスリップした場合に、駆動輪のスリップを抑制する駆動力制御装置が記載されている。この装置では、駆動輪速および車体速から実スリップ率を演算し、実スリップ率が所定値を超えると駆動力を低減し、車両の状況に応じて駆動力を低減することを禁止する制御を行う。 Patent Document 1 describes a driving force control device that suppresses slippage of a drive wheel when the drive wheel slips into mud or deep snow. In this device, the actual slip ratio is calculated from the driving wheel speed and the vehicle body speed, and when the actual slip ratio exceeds a predetermined value, the driving force is reduced, and the control for prohibiting the reduction of the driving force according to the situation of the vehicle is performed. Do.
特許文献1では、車両の状況すなわちアクセル操作量が所定値以上で、車体速度が所定値以下である状態が所定時間経過したとき、駆動力を低減する制御を禁止することで、アクセル操作量に応じた駆動力でスリップから脱出できるとしている。 In Patent Document 1, when the vehicle state, that is, the accelerator operation amount is equal to or greater than a predetermined value and the vehicle body speed is equal to or less than the predetermined value has elapsed for a predetermined time, control for reducing the driving force is prohibited, thereby reducing the accelerator operation amount. It is said that it can escape from the slip with the corresponding driving force.
特許文献1に記載の制御では、スリップからの脱出を試みるとき、アクセルを大きく踏み込むことになるため、エンジンの回転数が許容範囲の上限(レブリミット)を超え易くなり、また、大きなトルクが一気にかかるため、車両の駆動系への負荷が増大する。 In the control described in Patent Document 1, when trying to escape from the slip, the accelerator is greatly depressed, so the engine speed is likely to exceed the upper limit (rev limit) of the allowable range, and a large torque is applied at once. Therefore, the load on the drive system of the vehicle increases.
さらに、特許文献1では、単に駆動力の低減を禁止しているに過ぎず、駆動力をどの程度低減し、それによりブレーキLSD制御を用いて車輪にトルクを振り分けて、スリップから脱出を図る点について具体的な記載がない。つまり、特許文献1に記載の技術は、TCS制御とは異なり、車両のスリップ時にエンジントルク制御とブレーキ力制御とを協調させることは考慮されていない。また両者を協調させて行うTCS制御にも、改善の余地がある。 Furthermore, Patent Document 1 merely prohibits the reduction of the driving force, and reduces the driving force, thereby distributing the torque to the wheels using the brake LSD control to escape from the slip. There is no specific description about. That is, unlike the TCS control, the technique described in Patent Document 1 does not consider coordinating the engine torque control and the brake force control when the vehicle slips. In addition, there is room for improvement in TCS control performed in cooperation between the two.
本発明は、このような課題に鑑み、車両のスリップ時にエンジントルク制御とブレーキ力制御とをより効果的な方式で協調させ、走破性を向上させることが可能な車両制御方法を提供することを目的としている。 In view of such a problem, the present invention provides a vehicle control method capable of improving engine running performance by coordinating engine torque control and brake force control in a more effective manner when the vehicle slips. It is aimed.
上記課題を解決するために、本発明にかかる車両制御方法の代表的な構成は、車両のスリップ時に左右の車輪のうち車輪速が大きい一方の車輪に車輪速に応じたブレーキをかけ、これによって一方の車輪から差動機構を介して他方の車輪にトルクを振り分ける車両制御方法において、車両情報に基づいて車両がスリップしているか否かを判定するスリップ判定処理と、車両がスリップしていると判定されると、スリップ時に所定の第1トルクダウン量だけトルクを低下させる通常モードから、スリップ時に第1トルクダウン量よりも小さい第2トルクダウン量だけトルクを低下させる自動移行モードに移行する自動移行モード移行処理と、車両速度に対する左右の車輪速差の比であって車両がスリップから脱出するための所定のスリップ率を得るよう、一方の車輪にブレーキをかけることで左右の車輪のトルクを制御するトルク制御処理とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a typical configuration of the vehicle control method according to the present invention is to apply a brake corresponding to the wheel speed to one of the left and right wheels having a large wheel speed when the vehicle slips. In a vehicle control method for distributing torque from one wheel to the other wheel via a differential mechanism, a slip determination process for determining whether or not the vehicle is slipping based on vehicle information, and a vehicle slipping When the determination is made, the automatic mode shifts from the normal mode in which the torque is reduced by a predetermined first torque down amount at the time of slip to the automatic transition mode in which the torque is reduced by a second torque down amount smaller than the first torque down amount at the time of slip. Transition mode transition processing and the ratio of the difference between the left and right wheel speeds with respect to the vehicle speed, and a predetermined slip rate for the vehicle to escape from the slip. So that, characterized in that it comprises a torque control process for controlling the torque of the left and right wheels by braking the one wheel.
上記構成によれば、車両にスリップが発生したと判定されると、車両の走行モードは通常モードから自動移行モードに自動的に移行する。ここで、自動移行モードでは、通常モードの第1トルクダウン量に比べて小さい第2トルクダウン量だけトルクを低下させるため、エンジントルクの総量は、通常モードでスリップが生じた場合よりも大きくなる。スリップ時に空転する車輪を一方の車輪とすると、その車輪速は当然、他方の車輪のそれよりも大きくなるが、仮に通常モードでスリップに対処した場合の一方の車輪の車輪速と比較しても、絶対的に大きくなる。通常モード下より自動移行モード下のほうがトルクの総量が大きいからである。よって、自動移行モードでは、一方の車輪の車輪速に応じて定まり一方の車輪にかかるブレーキ力も、通常モード下より大きくなる。 According to the above configuration, when it is determined that a slip has occurred in the vehicle, the traveling mode of the vehicle automatically shifts from the normal mode to the automatic transition mode. Here, in the automatic transition mode, the torque is reduced by a second torque down amount that is smaller than the first torque down amount in the normal mode, so the total amount of engine torque is larger than when slip occurs in the normal mode. . If the wheel that idles during a slip is one wheel, the wheel speed will naturally be greater than that of the other wheel, but even if compared to the wheel speed of one wheel when dealing with slip in normal mode. , Absolutely bigger. This is because the total amount of torque is larger in the automatic transition mode than in the normal mode. Therefore, in the automatic transition mode, the braking force that is determined according to the wheel speed of one wheel and applied to one wheel is larger than that in the normal mode.
左右の車輪には、差動機構を介してトルクが振り分けられるため、車輪速の大きい一方の車輪に大きいブレーキ力が付加されると、一方の車輪から、車輪速の小さい他方の車輪にトルクが振り分けられる。これはブレーキLSD制御を利用したものである。そしてブレーキLSD制御が自動移行モード下で行われるので、通常モード下に比べてブレーキ力が高められた自動移行モード下のほうが、車両がスリップから脱出するのに適したスリップ率を達成しやすい。なぜなら、自動移行モードのほうがトルクの総量が大きいため、より多様な量のトルクを他方の車輪に振り分け可能であり、通常モード下では到達できない所望のスリップ率に到達できる可能性が高まるからである。あるいは、通常モード下よりも所望のスリップ率に迅速に到達可能となるからである。このように本発明では、スリップ時に上記の自動移行モードに自動的に移行することで、通常モードでスリップに対処する場合に比較して走破性を向上させている。 Since the torque is distributed to the left and right wheels via a differential mechanism, when a large braking force is applied to one wheel with a high wheel speed, torque is applied from one wheel to the other wheel with a low wheel speed. Sorted. This utilizes the brake LSD control. Since the brake LSD control is performed in the automatic transition mode, the slip ratio suitable for the vehicle to escape from the slip is more easily achieved in the automatic transition mode in which the braking force is increased than in the normal mode. This is because the total amount of torque is larger in the automatic transition mode, so that a more diverse amount of torque can be distributed to the other wheel, and the possibility of reaching a desired slip ratio that cannot be reached under the normal mode is increased. . Alternatively, the desired slip rate can be reached more quickly than in the normal mode. As described above, in the present invention, by automatically shifting to the above-described automatic transition mode at the time of a slip, the running performance is improved as compared with the case of dealing with the slip in the normal mode.
上記のトルク制御処理で一方の車輪にかけるブレーキは、所定のスリップ率および車両速度に応じて定められた所定のブレーキ力で行うとよい。これにより、通常モードから自動移行モードに移行した際、トルク制御処理で車両速度に応じたスリップ率を達成するようにトルクを制御することに加え、所定のブレーキ力を得るようにブレーキ力も制御される。よって、車両は、スリップから脱出するためのスリップ率をより達成し易くなり、走破性をより向上できる。 The braking applied to one of the wheels in the torque control process described above may be performed with a predetermined braking force determined according to a predetermined slip ratio and vehicle speed. As a result, when shifting from the normal mode to the automatic transition mode, in addition to controlling the torque so as to achieve the slip ratio corresponding to the vehicle speed in the torque control process, the braking force is also controlled so as to obtain a predetermined braking force. The Therefore, the vehicle can more easily achieve the slip rate for escaping from the slip, and the running performance can be further improved.
上記の車両制御方法は、手動操作によりロックモードに移行するロックモード移行処理をさらに備え、ロックモードでは、スリップ時に第2トルクダウン量に比べて小さい第3トルクダウン量だけトルクを低下させるとともに、スリップ時に通常モードで一方の車輪に付加されるブレーキ力よりも大きいブレーキ力をかけるとよい。これにより、自動移行モードによっても車両がスリップから脱出できなかった場合、スイッチなどを操作することで、走行モードをロックモードに切替えることができる。ロックモードでは、自動移行モードに比べてトルクダウン量が小さくなり、ブレーキ力も大きくなる。このため、ロックモードでは、自動移行モードよりもブレーキLSD制御の効果が高く、一方の車輪から車輪速の小さい他方の車輪にトルクがより多く振り分けられるため、より走破性を向上できる。 The vehicle control method described above further includes a lock mode transition process for shifting to the lock mode by manual operation. In the lock mode, the torque is reduced by a third torque down amount that is smaller than the second torque down amount at the time of slip, It is preferable to apply a braking force larger than the braking force applied to one of the wheels in the normal mode during a slip. Thereby, when the vehicle cannot escape from the slip even in the automatic transition mode, the travel mode can be switched to the lock mode by operating a switch or the like. In the lock mode, the amount of torque reduction is smaller and the braking force is larger than in the automatic transition mode. For this reason, in the lock mode, the effect of the brake LSD control is higher than in the automatic transition mode, and more torque is distributed from one wheel to the other wheel having a lower wheel speed, so that the running performance can be further improved.
上記の車両情報は、左右の車輪速差と、車輪速差が発生してからの継続時間とを含み、スリップ判定処理では、左右の車輪速差および継続時間がそれぞれ所定の閾値以上であるときにスリップが発生したことを判定するとよい。このように閾値を設定することで、通常モードでは走行が困難であることを確実に判定して、通常モードから自動移行モードに自動的に移行できる。よって、運転者が路面状態を意識せずに済み、運転者の負担を軽減できる。 The vehicle information includes the left and right wheel speed difference and the duration after the wheel speed difference has occurred. In the slip determination process, the left and right wheel speed difference and the duration are each greater than or equal to a predetermined threshold. It may be determined that slip has occurred. By setting the threshold value in this way, it is possible to reliably determine that traveling is difficult in the normal mode, and to automatically shift from the normal mode to the automatic transition mode. Therefore, the driver does not need to be aware of the road surface condition, and the burden on the driver can be reduced.
上記の車両制御方法は、トルク制御処理の後に左右の車輪速差が所定の閾値未満である状態が所定時間継続したか否かによって脱出の成功を判定する脱出判定処理と、脱出の成功が判定されると自動移行モードから通常モードに復帰する通常モード復帰処理とをさらに備えるとよい。これにより、通常モードから自動移行モードに移行した後、車両がスリップから脱出するまでは自動移行モードが継続され、スリップからの脱出が成功したと判定されると通常モードに復帰できる。よって、自動移行モードから通常モードへの移行が頻繁に生じないため、走行モードの切替えに伴う振動の増加などが頻繁に発生せず、運転者への操作上の違和感を抑えることができる。 In the vehicle control method described above, an escape determination process that determines whether the escape is successful or not is determined based on whether or not a state in which the difference between the left and right wheel speeds is less than a predetermined threshold has continued for a predetermined time after the torque control process, and the success of the escape is determined. Then, it is preferable to further include a normal mode return process for returning from the automatic transition mode to the normal mode. Thus, after the transition from the normal mode to the automatic transition mode, the automatic transition mode is continued until the vehicle escapes from the slip, and when it is determined that the escape from the slip is successful, the normal mode can be restored. Therefore, since the transition from the automatic transition mode to the normal mode does not occur frequently, an increase in vibration associated with the switching of the travel mode does not occur frequently, and it is possible to suppress a sense of incongruity in operation for the driver.
本発明によれば、車両のスリップ時にエンジントルク制御とブレーキ力制御とをより効果的な方式で協調させ、走破性を向上させることが可能な車両制御方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a vehicle control method that can improve engine running performance by coordinating engine torque control and brake force control in a more effective manner when the vehicle slips.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.
図1は、本実施形態における車両制御方法を実行する車両制御装置100が適用される車両102を概略的に示す図である。図2は、図1の車両制御装置100の機能を示すブロック図である。なお図1では、車両制御装置100に含まれる車両制御部104および車輪速センサ106のみを示し、他の構成については図2で例示している。
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a
車両102には、図1に示すように車両制御装置100が搭載されている。車両制御装置100は、車両前側のエンジンルーム付近に設置されESP(Electronic Stability Program)と称される車両姿勢制御を実行する車両制御部104と、各車輪の車輪速を検出する車輪速センサ106とを有する。ESPとは、TCS(Traction Control System)制御を含んでいて、エンジントルク制御と各車輪のブレーキ力制御とを協調させて行い、車両の走行安定性を高めるものである。なお車両102は、4輪駆動を前提とするが、これに限らず、エンジントルク制御とブレーキ力制御とを協調させて行うものであれば、前輪駆動あるいは後輪駆動であってもよい。
A
車両制御部104は、図2に示すように、スリップ判定部108と、走行モード指示部110と、ブレーキ力制御部112とを備える。スリップ判定部108は、車両情報に基づいて車両102がスリップしているか否かを判定する。ここでの車両情報とは、車両情報出力部114の車輪速センサ106で検出された左右の車輪速差と、車輪速差が発生してからのタイマ116によって計測される継続時間とを含む。
As shown in FIG. 2, the
走行モード指示部110は、スリップ判定部108の判定結果に応じて、記憶部118に格納された走行モードテーブル120(図3参照)を読み出し、ブレーキ力制御部112およびエンジントルク制御部122に対して走行モードの切替えを指示する。また、走行モード指示部110は、走行モードの切替え指示に加えて、例えば、車両情報出力部114の車速センサ124で検出された車両速度をブレーキ力制御部112およびエンジントルク制御部122に出力する。
The travel
エンジントルク制御部122は、記憶部118のスリップ率テーブル126(図5(a)参照)を読み出し、これに基づいてエンジン128のスロットル開度を調整するなどして、走行モードに応じたトルクダウン量だけトルクを低下させる。ブレーキ力制御部112は、記憶部118のブレーキ力テーブル130(図5(b)参照)を読み出し、これに基づいてブレーキシステム132のブレーキ油圧の調整を行うなどして、左右の車輪134a、134bにかけるブレーキ力を制御する。このブレーキ力の制御は、左右の車輪134a、134bの車輪速差を低減するブレーキLSD制御に従っている。
The engine
すなわち、左右の車輪134a、134bには、差動機構であるディファレンシャル136を介して、エンジントルク制御部122によって走行モードに応じて低下された後のトルクが振り分けられる。一例として、車輪速の大きい一方の車輪(例えば右車輪134a)に大きいブレーキ力が付加されると、右車輪134aから、車輪速の小さい他方の車輪(例えば左車輪134b)にトルクが振り分けられる。なお走行モードは、スリップ判定部108の判定結果に応じて走行モード指示部110によって自動的に切替えが指示されるだけでなく、スイッチ138を用いた手動操作によって適宜切替えられてもよい。
In other words, the left and
図3は、図2の走行モードテーブル120を示す図である。車両102には、図示のように複数の走行モードが設定されている。これらの走行モードは、車両102のスリップ時にどの程度のトルクダウン量だけトルクを低下させるか、さらに、車輪にどの程度のブレーキ力を付加するか、によって区別されている。
FIG. 3 is a diagram showing the travel mode table 120 of FIG. A plurality of travel modes are set for the
通常モードは、基準となるモードであり、AUTOモードとも称される。通常モードは、車両102のスリップ時に所定の第1トルクダウン量(図中、「ノーマル」)だけトルクを低下させ、車輪に所定のブレーキ力(図中、「ノーマル」)を付加する。スノーモードは、摩擦係数μが低い路面を走行する際に好ましいモードであり、車両102のスリップ時でのトルクダウン量が走行モードのうち最も大きく(図中、「大」)、ブレーキ力は通常モードよりも小さい(図中、「小」)。スポーツモードは、ドライ路面でのスポーツ走行時に好ましいモードである。スポーツモードは、通常モードでの第1トルクダウン量よりも小さい第2トルクダウン量(図中、「小」)だけトルクを低下させ、ブレーキ力は通常モードよりも大きい(図中、「中」)。
The normal mode is a reference mode and is also called an AUTO mode. In the normal mode, when the
ロックモードは、走破性を重視したモードであり、例えば起伏の多いモーグル路や深雪路などの悪路の走行時に各車輪の駆動力が十分に得られない場合に使用される。ロックモードは、車両102のスリップ時に第2トルクダウン量よりも小さい第3トルクダウン量(図中、「最小」)だけトルクを低下させ、ブレーキ力は走行モードのうち最も大きい(図中、「最大」)。第3トルクダウン量は、走行モードのうち最も小さい。なおロックモードでのブレーキ力は、通常モードのブレーキ力に比べて倍以上とされる。これらの4つの走行モードは、車両制御装置100のスイッチ138を用いた手動操作によって適宜選択可能となっている。
The lock mode is a mode that places emphasis on running performance, and is used when the driving force of each wheel cannot be sufficiently obtained when traveling on bad roads such as a mogul road or a deep snow road with many undulations. The lock mode reduces the torque by a third torque down amount (“minimum” in the figure) smaller than the second torque down amount when the
自動移行モードは、4つの走行モードと異なり、ロックモード以外が選択されている場合に、車両102のスリップ時に自動的に移行するモードである(後述)。自動移行モードは、車両102のスリップ時にスポーツモードと同様に第2トルクダウン量(図中、「小」)だけトルクを低下させ、ブレーキ力はロックモードに次いで大きい(図中、「大」)。
Unlike the four travel modes, the automatic transition mode is a mode that automatically transitions when the
つぎに、通常モードで悪路を走行中の車両102にスリップが発生した場合での車両制御方法について説明する。図4は、本実施形態における車両制御方法の処理を示すフローチャートである。図5は、図2のスリップ率テーブル126およびブレーキ力テーブル130を示す図である。
Next, a vehicle control method when a slip occurs in the
まず、車両102が通常モードで走行中に(ステップS100)、左右の車輪速度に差が発生すると(ステップS102)、スリップ判定部108は、それをスリップと見なすか否かを判定する(ステップS104、スリップ判定処理)。スリップ判定処理では、車輪速センサ106から検出された左右の車輪速差が約3.0km/h以上であり、この車輪速差が500ms以上継続されたことがタイマ116から計測されると、スリップが発生したと判定する(Yes)。なお左右の車輪速差および継続時間がそれぞれ上記各閾値未満であれば、スリップ判定部108は、スリップと見なさず(No)、再びステップS102に戻る。
First, when the
スリップ判定処理でスリップが発生したと判定されると、走行モード指示部110は、エンジントルク制御部122およびブレーキ力制御部112に対して、通常モードから自動移行モードに移行するように指示を出力する(ステップS106、自動移行モード移行処理)。ここで、自動移行モード移行処理では、通常モードの第1トルクダウン量に比べて小さい第2トルクダウン量だけトルクを低下させる自動移行モードに移行する。このため、エンジントルクの総量は、通常モードでスリップが生じた場合よりも大きくなる。つまり、自動移行モード移行処理では、自動移行モードに移行することで、より大きなスリップを許容することになる。
When it is determined that slip has occurred in the slip determination process, the traveling
続いて、エンジントルク制御部122およびブレーキ力制御部112は協調して、左右の車輪134a、134bのトルクを制御する(ステップS108、トルク制御処理)。トルク制御処理では、図5(a)のスリップ率テーブル126に基づいて、車両速度に応じたスリップ率を得るように、左右の車輪134a、134bのうち車輪速が大きい例えば右車輪134aに車輪速に応じたブレーキをかけ、これによって右車輪134aからディファレンシャル136を介して左車輪134bにトルクを振り分ける。
Subsequently, the engine
ここで、スリップ率テーブル126は、図5(a)に示すように、横軸Xを車両速度、縦軸Yをスリップ率としたときの各点Aに基づいて得られた近似関数、一例として1/Xの累乗関数(Y=9.6X-1.2)を格納している。なお累乗関数に示される車両速度に応じたスリップ率は、車両102がスリップから脱出するための車両速度に対する左右の車輪速差の比である。各点Aは、実際に車両102がスリップから脱出したときの車両速度に応じたスリップ率を示している。このため、エンジントルク制御部122は、車両速度に応じた累乗関数に示されるスリップ率を得るように、例えばエンジンのスロットル開度を調整するためのエンジン制御閾値を適宜設定してよい。なおスポーツモードも、自動移行モードと同様にスリップ時に第2トルクダウン量だけトルクを低下させる。このため、スポーツモードにおいても、スリップ率テーブル126に示すスリップ率に基づいたエンジン制御閾値を設定してよい。
Here, as shown in FIG. 5A, the slip ratio table 126 is an approximate function obtained based on each point A when the horizontal axis X is the vehicle speed and the vertical axis Y is the slip ratio, as an example. stores power function of 1 / X (Y = 9.6X -1.2 ). The slip ratio according to the vehicle speed indicated by the power function is a ratio of the left and right wheel speed difference to the vehicle speed for the
さらに、トルク制御処理では、車両102がスリップから脱出するための車両速度に応じたスリップ率を得るために、例えば右車輪134aにかけるブレーキを図5(b)に示すブレーキ力テーブル130に基づいて定めてよい。ブレーキ力テーブル130は、図示のように、横軸Xを車両速度、縦軸Yをブレーキ力の変更倍率としたときの各点Bに基づいて得られた近似関数、一例として1/Xの累乗関数(Y=66.2X−0.8)を格納している。なお累乗関数に示されるブレーキ力の変更倍率は、通常時のブレーキ力を「1」としたときの倍率であって、車両102に作用する慣性力と脱出に必要な駆動力(トルク)との関係から適宜設定され、車両速度が低いほど大きなブレーキ力が必要であることが示されている。各点Bは、実際に図5(a)に示されるスリップ率が得られたブレーキ力の変更倍率を示している。このため、ブレーキ力制御部112は、車両速度に応じた累乗関数に示されるブレーキ力の変更倍率を得るように、例えばブレーキシステム132のブレーキ油圧を調整するためのブレーキ制御閾値を適宜設定してよい。
Further, in the torque control process, in order to obtain a slip rate corresponding to the vehicle speed for the
つまり、トルク制御処理では、上記のブレーキLSD制御が自動移行モード下で行われることになる。ここで、自動移行モード下でスリップ時に空転する車輪を右車輪134aとすると、その車輪速は、左車輪134bの車輪速よりも大きくなる。また、自動移行モード下での右車輪134aの車輪速は、通常モード下より自動移行モード下のほうがトルクの総量が大きいため、仮に通常モードでスリップに対処した場合の右車輪134aの車輪速と比較しても、絶対的に大きくなる。よって、自動移行モードでは、右車輪134aの車輪速に応じて定まる右車輪134aにかかるブレーキ力も、通常モード下より大きくなる。
That is, in the torque control process, the brake LSD control is performed in the automatic transition mode. Here, assuming that the wheel that idles during the slip in the automatic transition mode is the
そして、自動移行モードのほうが通常モードよりもトルクの総量が大きいため、より多様な量のトルクを左車輪134bに振り分け可能であり、通常モード下では到達できない所望のスリップ率に到達できる可能性が高まる。また、自動移行モードのほうが通常モード下よりも所望のスリップ率に迅速に到達可能となる。よって、トルク制御処理では、通常モード下に比べてブレーキ力が高められた自動移行モード下のほうが、車両102がスリップから脱出するのに適したスリップ率を達成しやすい。したがって、車両制御方法では、スリップ時に自動移行モードに自動的に移行することで、通常モードでスリップに対処する場合に比較して走破性を向上させることができる。言い換えると、車両制御方法では、車両のスリップ時にエンジントルク制御とブレーキ力制御とをより効果的な方式で協調させ、走破性を向上させている。
Since the total amount of torque is larger in the automatic transition mode than in the normal mode, more various amounts of torque can be distributed to the
つぎに、ステップS108のトルク制御処理後、スリップ判定部108は、左右の車輪速差が3.0km/h未満である状態が2500ms以上継続したとき、脱出が成功したと判定する(ステップS110、脱出判定処理)。脱出判定処理で脱出の成功が判定されると(Yes)、走行モード指示部110は、エンジントルク制御部122およびブレーキ力制御部112に対して、自動移行モードから通常モードに復帰するように指示を出力する(通常モード復帰処理)。
Next, after the torque control process in step S108, the
一方、脱出判定処理で脱出が成功しなかったと判定されると(No)、走行モード指示部110は、スイッチ138の手動操作に伴う走行モード切替信号が発生したか否かを判定する(ステップS112)。ステップS112で走行モード切替信号が発生すると(Yes)、走行モード指示部110は、エンジントルク制御部122およびブレーキ力制御部112に対して、自動移行モードからロックモードに移行する指示を出力する(ステップS114、ロックモード移行処理)。
On the other hand, when it is determined in the escape determination process that the escape has not been successful (No), the travel
ロックモードでは、上記したようにスリップ時に、自動移行モードおよびスポーツモードでの第2トルクダウン量に比べて小さい第3トルクダウン量だけトルクを低下させる。さらに、ロックモードは、スリップ時に右車輪134aに付加されるブレーキ力が各走行モードのうち最も大きい。このため、ロックモードでは、自動移行モードよりもブレーキLSD制御の効果が高く、車輪速の大きい右車輪134aから車輪速の小さい左車輪134bにトルクがより多く振り分けられるため、より走破性を向上できる。そしてロックモードに移行した後、車両102は、スリップからの脱出を図ることが可能となる(ステップS116)。
In the lock mode, as described above, at the time of slip, the torque is reduced by a third torque down amount that is smaller than the second torque down amount in the automatic transition mode and the sport mode. Further, in the lock mode, the braking force applied to the
図6は、各走行モードでの車両速度に対するスリップ率およびブレーキ力を比較する図である。図6(a)に示すグラフCは、図5(a)のスリップ率テーブル126に示す各点Aに基づいて得られた近似関数に代えて、各点A同士を結んで得られたものである。グラフCは、自動移行モードおよびスポーツモードでのスリップ率を示している。図6(a)に示すグラフD、EおよびFは、それぞれ通常モード、ロックモードおよびスノーモードでのスリップ率を示していて、プロットされた各点同士を結んで得られたグラフである。 FIG. 6 is a diagram comparing the slip ratio and the braking force with respect to the vehicle speed in each travel mode. A graph C shown in FIG. 6A is obtained by connecting the points A instead of the approximate function obtained based on the points A shown in the slip ratio table 126 of FIG. is there. Graph C shows the slip ratio in the automatic transition mode and the sport mode. Graphs D, E, and F shown in FIG. 6A indicate slip ratios in the normal mode, the lock mode, and the snow mode, respectively, and are graphs obtained by connecting the plotted points.
各グラフC、D、EおよびFを比較すると、一例として車両速度15(km/h)程度のとき、スリップ率の大きさは、「スノーモード<通常モード<自動移行モード=スポーツモード<ロックモード」となっている。このことから、スリップ率の大小関係は、図3に示す各走行モードのトルクダウン量に対応していることが明らかである。 When comparing the graphs C, D, E, and F, as an example, when the vehicle speed is about 15 (km / h), the magnitude of the slip rate is “snow mode <normal mode <automatic transition mode = sport mode <lock mode”. " From this, it is clear that the magnitude relationship between the slip ratios corresponds to the amount of torque reduction in each travel mode shown in FIG.
図6(b)に示すグラフGは、図5(b)のブレーキ力テーブル130に示す各点Bに基づいて得られた近似関数に代えて、各点B同士を結んで得られたものである。グラフGは、自動移行モードでのブレーキ力を示している。図6(b)に示すグラフH、I、JおよびKは、それぞれスポーツモード、通常モード、ロックモードおよびスノーモードでのブレーキ力を示していて、プロットされた各点同士を結んで得られたグラフである。 The graph G shown in FIG. 6B is obtained by connecting the points B instead of the approximate function obtained based on the points B shown in the braking force table 130 of FIG. is there. Graph G shows the braking force in the automatic transition mode. Graphs H, I, J, and K shown in FIG. 6B show the braking force in the sport mode, the normal mode, the lock mode, and the snow mode, respectively, and were obtained by connecting the plotted points. It is a graph.
各グラフG、H、I、JおよびKを比較すると、ブレーキ力の大きさは、図3に示すブレーキ力の大小関係に対応していて、「スノーモード<通常モード<スポーツモード<自動移行モード<ロックモード」となっている。 Comparing the graphs G, H, I, J and K, the magnitude of the brake force corresponds to the magnitude relationship of the brake force shown in FIG. 3, and “snow mode <normal mode <sport mode <automatic transition mode” <Lock mode>.
このように車両制御方法によれば、車両102にスリップが発生したと判定されると、走行モードが通常モードから自動移行モードに自動的に移行し、スリップ率テーブル126およびブレーキ力テーブル130に基づいて、エンジントルク制御とブレーキ力制御とをより効果的な方式で協調させて左右の車輪134a、134bのトルクを制御できる。よって、車両制御方法では、自動移行モードを設定したことにより、通常モードに比べて走破性を向上させるだけでなく、スリップ時に運転者自身がスイッチ138を手動操作して走行モードを切替えることも不要となり、運転者への負担を低減できる。
As described above, according to the vehicle control method, when it is determined that slip has occurred in the
また、車両制御方法では、車両102にスリップが発生したことを所定の閾値に基づいて判定しているので、通常モードでは走行が困難であることを確実に判定でき、運転者が路面状態を意識する必要もなく、運転者の負担を軽減できる。
Further, in the vehicle control method, it is determined based on a predetermined threshold that the
また、車両制御方法では、自動移行モードによっても車両102がスリップから脱出できなかった場合、スイッチ138を手動操作してロックモードに切替えることができる。このため、車両制御方法では、ブレーキLSD制御の効果を高めて走破性を向上させ、スリップからの脱出が可能となる。
In the vehicle control method, if the
また、車両制御方法では、通常モードから自動移行モードに移行した後、車両102がスリップから脱出するまでは自動移行モードが継続され、スリップからの脱出が成功したと判定されると通常モードに自動的に復帰できる。よって、自動移行モードから通常モードへの移行が頻繁に生じないため、走行モードの切替えに伴う振動の増加などが頻繁に発生せず、運転者への操作上の違和感を抑えることができる。
In the vehicle control method, after the transition from the normal mode to the automatic transition mode, the automatic transition mode is continued until the
さらに、車両制御方法では、自動移行モードが走破性を重視したロックモードとは異なりブレーキ力が小さいため、駆動系に与える影響や負荷を低減でき、さらにブレーキに伴う振動も増加せず操作上の違和感も抑えることができる。 Furthermore, in the vehicle control method, the automatic transition mode is different from the lock mode that emphasizes running performance, and the braking force is small, so the impact and load on the drive system can be reduced, and the vibration associated with the brake does not increase and the operation is reduced. A sense of incongruity can be suppressed.
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the example which concerns. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.
本発明は、車両のスリップ時にエンジントルク制御とブレーキ力制御とを協調させて行う車両制御方法に利用することができる。 The present invention can be used for a vehicle control method in which engine torque control and brake force control are coordinated when a vehicle slips.
100…車両制御装置、102…車両、104…車両制御部、106…車輪速センサ、108…スリップ判定部、110…走行モード指示部、112…ブレーキ力制御部、114…車両情報出力部、116…タイマ、118…記憶部、120…走行モードテーブル、122…エンジントルク制御部、124…車速センサ、126…スリップ率テーブル、128…エンジン、130…ブレーキ力テーブル、132…ブレーキシステム、134a…右車輪、134b…左車輪、136…ディファレンシャル、138…スイッチ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
車両情報に基づいて車両がスリップしているか否かを判定するスリップ判定処理と、
車両がスリップしていると判定されると、スリップ時に所定の第1トルクダウン量だけトルクを低下させる通常モードから、スリップ時に第1トルクダウン量よりも小さい第2トルクダウン量だけトルクを低下させる自動移行モードに移行する自動移行モード移行処理と、
車両速度に対する左右の車輪速差の比であって車両がスリップから脱出するための所定のスリップ率を得るよう、前記一方の車輪にブレーキをかけることで左右の車輪のトルクを制御するトルク制御処理とを備えることを特徴とする車両制御方法。 A vehicle control method for applying a brake according to a wheel speed of one of the left and right wheels having a large wheel speed when the vehicle slips, thereby distributing torque from the one wheel to the other wheel via a differential mechanism In
A slip determination process for determining whether the vehicle is slipping based on the vehicle information;
If it is determined that the vehicle is slipping, the torque is reduced by a second torque down amount smaller than the first torque down amount from the normal mode in which the torque is reduced by a predetermined first torque down amount at the time of slipping. Automatic transition mode transition processing to transition to automatic transition mode,
Torque control processing for controlling the torque of the left and right wheels by applying a brake to the one wheel so as to obtain a predetermined slip ratio for the vehicle to escape from slip, which is the ratio of the left and right wheel speed difference to the vehicle speed A vehicle control method comprising:
前記ロックモードでは、スリップ時に第2トルクダウン量に比べて小さい第3トルクダウン量だけトルクを低下させるとともに、スリップ時に前記通常モードで前記一方の車輪に付加されるブレーキ力よりも大きいブレーキ力をかけることを特徴とする請求項1または2に記載の車両制御方法。 The vehicle control method further includes a lock mode transition process for shifting to the lock mode by manual operation,
In the lock mode, the torque is reduced by a third torque-down amount that is smaller than the second torque-down amount at the time of slip, and a brake force that is greater than the brake force applied to the one wheel in the normal mode at the time of slip. The vehicle control method according to claim 1, wherein the vehicle control method is applied.
前記スリップ判定処理では、左右の車輪速差および継続時間がそれぞれ所定の閾値以上であるときにスリップが発生したことを判定することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の車両制御方法。 The vehicle information includes a wheel speed difference between left and right, and a duration after the wheel speed difference has occurred,
4. The slip determination process according to claim 1, wherein the slip determination process determines that a slip has occurred when a left and right wheel speed difference and a duration time are each equal to or greater than a predetermined threshold value. 5. Vehicle control method.
脱出の成功が判定されると前記自動移行モードから前記通常モードに復帰する通常モード復帰処理とをさらに備えることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の車両制御方法。 The vehicle control method includes an escape determination process for determining success of an escape depending on whether or not a state in which the difference between the left and right wheel speeds is less than a predetermined threshold continues for a predetermined time after the torque control process;
The vehicle control method according to any one of claims 1 to 4, further comprising a normal mode return process for returning from the automatic transition mode to the normal mode when it is determined that the escape is successful.
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