JP2017034907A - Vehicle control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、前輪と後輪とを互いに独立して駆動制御可能な車両に適用される車両制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device applied to a vehicle that can drive and control front wheels and rear wheels independently of each other.
従来から、前輪と後輪とを互いに独立して駆動制御可能な車両、例えば、特許文献1に提案されているように、前輪をエンジンで駆動し、後輪を電動モータで駆動する4輪駆動形式の車両が知られている。この特許文献1に提案された車両は、ロールバック(前進方向に駆動力を発生しているときに、車両が後方にずり下がること)を検出した場合には、車両に外部から作用する走行抵抗値(車両の駆動力発生方向とは反対方向に作用する力)を算出し、走行抵抗値に基づいて前輪のスリップを検出し、このスリップに基づいて後輪の駆動力を制御する。
Conventionally, a vehicle capable of driving and controlling front wheels and rear wheels independently of each other, for example, as proposed in
こうした4輪駆動車両であっても、オフロード登坂時などにおいて、その傾斜角度が大きく、かつ、路面摩擦抵抗が小さい場合には、坂路を登り切れないことがある。ドライバーにとって、坂路を登り切れるか否かを事前に判断することは難しい。このため、オフロード登坂中において、以下の問題が生じる。 Even such a four-wheel drive vehicle may not be able to climb up the slope when the slope angle is large and the road surface frictional resistance is small during off-road climbing. It is difficult for the driver to determine in advance whether or not to climb the hill. For this reason, the following problems occur during off-road climbing.
図3に示すように、車両100がオフロード坂を登坂しているときには、車輪WFL,WFR,WRL,WRRに付与される駆動力により各車輪が回転するため、操舵操作によって車両100の走行方向を修正する力を発生させることができる。登坂途中で、ドライバーが登坂不能と判断してブレーキペダルを踏んで停車させると、車輪WFL,WFR,WRL,WRRがロック状態となる。これにより、操舵操作を行っても車体の向きを変更させる力を発生できなくなる。
As shown in FIG. 3, when the
登り坂で停車しているときには、図4に示すように、前輪WF(WFL,WFR)と後輪WR(WRL,WRR)とに働く重力方向の荷重の一部が、後輪WR側に移動している。この例では、次式に示すように、車両100が水平に停車している場合に比べて、前輪WF側に働く荷重はΔWだけ減り、後輪WR側に働く荷重はΔWだけ増える。
ΔW=m×G×(H/L)×sinα
ここで、mは車両重量、Gは重力加速度、Hは重心高、Lはホイールベース、αは車両傾斜角度である。
When the vehicle is stopped on an uphill, as shown in FIG. 4, a part of the load in the gravity direction acting on the front wheel WF (WFL, WFR) and the rear wheel WR (WRL, WRR) moves to the rear wheel WR side. doing. In this example, as shown in the following equation, the load acting on the front wheel WF side is reduced by ΔW and the load acting on the rear wheel WR side is increased by ΔW as compared to the case where the
ΔW = m × G × (H / L) × sin α
Here, m is the vehicle weight, G is the gravitational acceleration, H is the height of the center of gravity, L is the wheel base, and α is the vehicle tilt angle.
このため、登り坂で停車しているときには、前輪WFの路面に対する摩擦力が、後輪WRの路面に対する摩擦力よりも小さくなる。従って、この場合、後輪WRに比べて前輪WFが滑りやすくなる。このため、図5に示すように、車両100が登り坂の傾斜方向に対して斜めに向いて停止すると、前輪WFが斜面を横滑りする。このときブレーキ制動力によって車輪WFL,WFR,WRL,WRRがロックしていると、ドライバーが操舵操作を行っても車体の向きをコントロールすることができない。このため、車体は、左右の後輪WRL,WRRの中間位置Pを支点として回転運動し、傾斜方向に対して横向きになって、不安定な状態になるおそれがある。
For this reason, when the vehicle is stopped on an uphill, the frictional force on the road surface of the front wheel WF is smaller than the frictional force on the road surface of the rear wheel WR. Therefore, in this case, the front wheel WF is more slippery than the rear wheel WR. Therefore, as shown in FIG. 5, when the
ドライバーが高度な運転技術を備えており、車輪WFL,WFR,WRL,WRRがロックしないようにブレーキ操作を調整するとともに、アクセル操作によって適切な駆動力を発生させ、かつ、適切な方向に操舵操作を行えば、オフロード登り坂の途中から降坂することができる。しかし、通常のドライバーにとっては、そのような運転操作は難しい。 The driver has advanced driving technology, adjusts the brake operation so that the wheels WFL, WFR, WRL, WRR do not lock, generates the appropriate driving force by the accelerator operation, and steers in the appropriate direction If you do, you can descend from the middle of the off-road climbing slope. However, such a driving operation is difficult for a normal driver.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、車両がオフロード等の急な坂路で停車した場合でも、車両の前後軸が坂道の傾斜方向から大きくずれないようにすることができる車両制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problem, and even when the vehicle stops on a steep slope such as off-road, the longitudinal axis of the vehicle is prevented from greatly deviating from the inclination direction of the slope. It is an object of the present invention to provide a vehicle control device that can be used.
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、
後輪を前輪とは独立して駆動制御可能、かつ、少なくとも後輪を左右独立して制動制御可能な4輪駆動車両に適用される車両制御装置であって、
ブレーキ操作によって左右前後輪の回転が停止しており、かつ、車両の前後方向が水平方向に向かない坂路での停車状態を検出する停車状態検出手段(40,43,44,46,S11,S12,S13)と、
前記停車状態が検出されているときに、前記坂路の上方側の車輪の横滑りを検出する上方輪横滑り検出手段(40,45,S14)と、
前記坂路の上方側の車輪の横滑りが検出されたとき、前記横滑りによって車体が回転する方向とは反対方向に前記車体の回転運動が発生するように、前記後輪の左右片側輪に対して、制動力を解除するとともに後進方向に駆動力を付与する後輪制御手段(30,40,S15〜S20)とを備えたことにある。
In order to achieve the above object, the features of the present invention are:
A vehicle control device applied to a four-wheel drive vehicle capable of driving and controlling the rear wheels independently of the front wheels, and capable of braking control of at least the rear wheels independently of the left and right sides,
Stopping state detection means (40, 43, 44, 46, S11, S12) detects a stopping state on a slope where the rotation of the left and right front and rear wheels is stopped by the brake operation and the front and rear direction of the vehicle is not horizontal. , S13) and
Upper wheel slip detection means (40, 45, S14) for detecting a side slip of the wheel on the upper side of the slope when the stop state is detected;
When a side slip of the wheel on the upper side of the slope is detected, the left and right side wheels of the rear wheel are caused to generate a rotational movement of the vehicle body in a direction opposite to a direction in which the vehicle body rotates due to the side slip. And rear wheel control means (30, 40, S15 to S20) for releasing the braking force and applying the driving force in the reverse direction.
本発明の車両制御装置は、後輪を前輪とは独立して駆動制御可能、かつ、少なくとも後輪を左右独立して制動制御可能な4輪駆動車両に適用される。車両制御装置は、停車状態検出手段と上方輪横滑り検出手段と後輪制御手段とを備えている。停車状態検出手段は、ブレーキ操作によって左右前後輪の回転が停止しており、かつ、車両の前後方向が水平方向に向かない坂路での停車状態を検出する。車両がオフロード等の坂路で停車していると、坂路の上方側の車輪が横滑りしやすい。その場合、ブレーキ操作によって左右前後輪がロックされているため、ドライバーが操舵操作を行っても車体の向きをコントロールすることが難しい。 The vehicle control device of the present invention is applied to a four-wheel drive vehicle in which the rear wheels can be driven and controlled independently of the front wheels, and at least the rear wheels can be braked independently of the left and right. The vehicle control device includes a stop state detection means, an upper wheel skid detection means, and a rear wheel control means. The stop state detecting means detects a stop state on a slope where the rotation of the left and right front and rear wheels is stopped by a brake operation and the front and rear direction of the vehicle does not face the horizontal direction. When the vehicle is stopped on a slope such as off-road, the wheels on the upper side of the slope tend to skid sideways. In that case, since the left and right front and rear wheels are locked by the brake operation, it is difficult to control the direction of the vehicle body even if the driver performs the steering operation.
そこで、上方輪横滑り検出手段は、坂路での停車状態が検出されているときに、坂路の上方側の車輪の横滑りを検出する。後輪制御手段は、坂路の上方側の車輪の横滑りが検出されたとき、横滑りによって車体が回転する方向とは反対方向に車体の回転運動が発生するように、後輪の左右片側輪に対して、制動力を解除するとともに後進方向に駆動力を付与する。この場合、駆動力を付与するとは、最終的に、当該車輪が後進方向に回転するように駆動される状態にすることであり、例えば、車輪の駆動軸に付与する制動力と駆動力との関係において、駆動力が制動力を上回るようにしてもよい。例えば、後輪の左右両輪を独立して駆動制御できない車両であっても、左右両輪の駆動軸に後進方向の駆動力を付与した状態で、後輪の左右片側輪に対して制動力を解除することで、その片側輪のみを後進方向に駆動する(後進方向に回転させる)ことができる。勿論、左右の後輪をそれぞれ独立して駆動制御できる車両であれば、そのようにする必要はない。 Therefore, the upper wheel skid detection means detects the skid of the wheel on the upper side of the slope when the stop state on the slope is detected. The rear wheel control means controls the left and right side wheels of the rear wheel so that when the side slip of the wheel on the upper side of the slope road is detected, the side wheel causes a rotational movement of the vehicle body in a direction opposite to the direction in which the vehicle body rotates. Thus, the braking force is released and the driving force is applied in the reverse direction. In this case, applying the driving force means that the wheel is finally driven to rotate in the reverse direction. For example, the braking force and the driving force applied to the driving shaft of the wheel In the relationship, the driving force may exceed the braking force. For example, even in a vehicle that cannot drive and control the left and right wheels of the rear wheel independently, the braking force is released for the left and right wheels on the left and right wheels with the drive force in the reverse direction applied to the drive shafts of the left and right wheels. By doing so, only the one side wheel can be driven in the reverse direction (rotated in the reverse direction). Of course, this is not necessary if the vehicle can drive and control the left and right rear wheels independently.
この後輪の左右片側輪の後進方向への駆動によって、車体に、横滑りによって車体が回転する方向とは反対方向の回転運動を発生させることができる。つまり、車体を元の方向(即ち、坂道の傾斜方向と略一致する方向および/または横滑り発生前の方向)に向けるような力を、車体に付与することができる。これにより、ドライバーが高度な運転技術を身につけていなくても、車両の前後軸が坂道の傾斜方向から大きくずれないようにすることができる。つまり、坂路における車輪の横滑りによって車体が降り方向に回転することを抑制できる。従って、本発明によれば、車両を横滑りしやすいオフロード等の坂路から良好に降りてこられるようにすることができる。 By driving the rear wheels in the backward direction of the left and right side wheels, it is possible to cause the vehicle body to generate a rotational motion in a direction opposite to the direction in which the vehicle body rotates due to skidding. That is, it is possible to apply a force to the vehicle body so as to direct the vehicle body in the original direction (that is, the direction substantially coincident with the inclination direction of the slope and / or the direction before the occurrence of skidding). Thereby, even if the driver does not have advanced driving skills, the longitudinal axis of the vehicle can be prevented from greatly deviating from the inclination direction of the slope. That is, it is possible to suppress the vehicle body from rotating in the descending direction due to the skidding of the wheels on the slope. Therefore, according to the present invention, it is possible to satisfactorily get off a slope such as an off-road where the vehicle easily slips.
本発明の一側面の特徴は、
前記停車状態検出手段は、ブレーキ操作によって左右前後輪の回転が停止しており、かつ、車両の登り坂での停車状態を検出するように構成され、
前記上方輪横滑り検出手段は、前記登り坂での前記停車状態が検出されているときに、前記前輪の横滑りを検出するように構成され、
前記後輪制御手段は、前記前輪の横滑りが検出されたとき、前記横滑りによって車体が回転する方向とは反対方向となる左右片側の後輪に対して、制動力を解除するとともに後進方向に駆動力を付与するように構成されたことにある。
A feature of one aspect of the present invention is that
The stop state detection means is configured to detect the stop state on the uphill of the vehicle when rotation of the left and right front and rear wheels is stopped by a brake operation,
The upper wheel side slip detection means is configured to detect a side slip of the front wheel when the stopping state on the uphill is detected.
The rear wheel control means releases the braking force and drives the vehicle in the reverse direction with respect to the left and right rear wheels that are opposite to the direction in which the vehicle body rotates due to the side slip when the side slip of the front wheel is detected. It is configured to give power.
例えば、オフロードなどの登り坂の途中で、ドライバーが登坂不能と判断してブレーキペダルを踏んで停車させると、前輪が横滑りして車体が坂路上を回転するおそれがある。そうした問題を解決すべく、本発明の一側面においては、停車状態検出手段が、ブレーキ操作によって左右前後輪の回転が停止しており、かつ、車両の登り坂での停車状態を検出するように構成されている。上方輪横滑り検出手段は、登り坂での停車状態が検出されているときに、前輪の横滑りを検出する。後輪制御手段は、前輪の横滑りが検出されたとき、横滑りによって車体が回転する方向とは反対方向となる左右片側の後輪に対して、制動力を解除するとともに後進方向に駆動力を付与する。 For example, if the driver determines that it is not possible to climb on an uphill road such as off-road and steps on the brake pedal to stop the vehicle, the front wheels may skid and the vehicle body may rotate on the slope. In order to solve such a problem, in one aspect of the present invention, the stop state detection means detects the stop state on the uphill of the vehicle when rotation of the left and right front and rear wheels is stopped by a brake operation. It is configured. The upper wheel skid detecting means detects the skid of the front wheel when the stop state on the uphill is detected. The rear wheel control means releases the braking force and applies the driving force in the reverse direction to the left and right rear wheels, which are opposite to the direction in which the vehicle body rotates due to the side slip, when the front wheel side slip is detected. To do.
従って、例えば、前輪の横滑りによって車体が右方向に回転した場合には、左右前輪および右後輪の制動力が保持されたまま、左後輪の制動力が解除されて左後輪が後進方向に駆動される。逆に、前輪の横滑りによって車体が左方向に回転した場合には、左右前輪および左後輪の制動力が保持されたまま、右後輪の制動力が解除されて、右後輪が後進方向に駆動される。 Therefore, for example, when the vehicle body rotates in the right direction due to the side slip of the front wheel, the braking force of the left rear wheel is released while the braking force of the left and right front wheels and the right rear wheel is maintained, and the left rear wheel moves backward. Driven by. Conversely, when the vehicle body rotates leftward due to the side slip of the front wheel, the braking force of the right rear wheel is released while the braking force of the left and right front wheels and the left rear wheel is maintained, and the right rear wheel moves backward. Driven by.
これにより、車体に、横滑りによって車体が回転する方向とは反対方向の回転運動を発生させることができ、ドライバーが高度な運転技術を身につけていなくても、車両の前後軸が坂道の傾斜方向から大きくずれないようにすることができる。 As a result, the vehicle body can generate a rotational movement in the opposite direction to the direction in which the vehicle body rotates due to skidding, and the vehicle's front and rear axes are inclined in the slope direction even if the driver does not have advanced driving skills. It can be prevented from greatly deviating from.
本発明の一側面の特徴は、
前記停車状態検出手段は、ブレーキ操作によって左右前後輪の回転が停止しており、かつ、車両の降り坂での停車状態を検出するように構成され、
前記上方輪横滑り検出手段は、前記降り坂での前記停車状態が検出されているときに、前記後輪の横滑りを検出するように構成され、
前記後輪制御手段は、前記後輪の横滑りが検出されたとき、前記横滑りによって車体が回転する方向と同じ方向となる左右片側の後輪に対して、制動力を解除するとともに後進方向に駆動力を付与するように構成されたことにある。
A feature of one aspect of the present invention is that
The stop state detection means is configured to detect the stop state on the downhill of the vehicle when rotation of the left and right front and rear wheels is stopped by a brake operation,
The upper wheel side slip detecting means is configured to detect a side slip of the rear wheel when the stop state on the downhill is detected,
The rear wheel control means releases the braking force and drives the vehicle in the reverse direction with respect to the left and right rear wheels that are in the same direction as the vehicle body rotates due to the side slip when the side slip of the rear wheel is detected. It is configured to give power.
例えば、オフロードなどの降り坂途中で、車両を停止させる必要が生じて、ドライバーがブレーキペダルを踏んで停車させると、後輪が横滑りして車体が坂路上を回転するおそれがある。そうした問題を解決すべく、本発明の一側面においては、停車状態検出手段が、ブレーキ操作によって左右前後輪の回転が停止しており、かつ、車両の降り坂での停車状態を検出するように構成されている。上方輪横滑り検出手段は、降り坂での停車状態が検出されているときに、後輪の横滑りを検出する。後輪制御手段は、後輪の横滑りが検出されたとき、横滑りによって車体が回転する方向と同じ方向となる左右片側の後輪に対して、制動力を解除するとともに後進方向に駆動力を付与する。 For example, if the vehicle needs to be stopped on the way downhill such as off-road, and the driver steps on the brake pedal to stop the vehicle, the rear wheel may skid and the vehicle body may rotate on the slope. In order to solve such a problem, in one aspect of the present invention, the stop state detection means detects the stop state on the downhill of the vehicle in which the rotation of the left and right front and rear wheels is stopped by a brake operation. It is configured. The upper wheel skid detecting means detects the skid of the rear wheel when the stop state on the downhill is detected. The rear wheel control means releases the braking force and applies the driving force in the backward direction to the left and right rear wheels that are in the same direction as the direction of rotation of the vehicle body due to the side slip when a side slip of the rear wheel is detected. To do.
従って、例えば、後輪の横滑りによって車体が左方向に回転した場合には、左右前輪および右後輪の制動力が保持されたまま、左後輪の制動力が解除されて左後輪が後進方向に駆動される。逆に、前輪の横滑りによって車体が右方向に回転した場合には、左右前輪および左後輪の制動力が保持されたまま、右後輪の制動力が解除されて、右後輪が後進方向に駆動される。 Therefore, for example, when the vehicle body rotates leftward due to a side slip of the rear wheel, the braking force of the left rear wheel is released and the left rear wheel moves backward while the braking force of the left and right front wheels and the right rear wheel is maintained. Driven in the direction. Conversely, when the vehicle body rotates in the right direction due to the side slip of the front wheel, the braking force of the right rear wheel is released while the braking force of the left and right front wheels and the left rear wheel is maintained, and the right rear wheel moves backward. Driven by.
これにより、車体に、横滑りによって車体が回転する方向とは反対方向の回転運動を発生させることができ、ドライバーが高度な運転技術を身につけていなくても、車両の前後軸が坂道の傾斜方向から大きくずれないようにすることができる。 As a result, the vehicle body can generate a rotational movement in the opposite direction to the direction in which the vehicle body rotates due to skidding, and the vehicle's front and rear axes are inclined in the slope direction even if the driver does not have advanced driving skills. It can be prevented from greatly deviating from.
本発明の一側面の特徴は、
重力加速度の車両左右方向成分である横加速度(Gy)を取得する横加速度取得手段(45)を備え、
前記上方輪横滑り検出手段は、
前記横加速度取得手段により取得された横加速度の変化に基づいて、前記車輪の横滑りを検出する(S14)ように構成され、
前記後輪制御手段は、
前記横加速度取得手段により取得された横加速度の大きさが閾値(Gyref)以下の値に達したときに、前記左右片側の後輪に対する制動力の解除と駆動力の付与とを終了する(S20)ように構成されたことにある。
A feature of one aspect of the present invention is that
A lateral acceleration acquisition means (45) for acquiring lateral acceleration (Gy) which is a vehicle lateral direction component of gravitational acceleration;
The upper wheel skid detection means includes
Based on the change of the lateral acceleration acquired by the lateral acceleration acquisition means, it is configured to detect the side slip of the wheel (S14),
The rear wheel control means includes
When the magnitude of the lateral acceleration acquired by the lateral acceleration acquisition means reaches a value equal to or less than a threshold value (Gyref), the release of the braking force and the application of the driving force to the left and right rear wheels are terminated (S20). ) Is configured as follows.
本発明の一側面においては、横加速度取得手段が、重力加速度の車両左右方向成分である横加速度を取得する。上方輪横滑り検出手段は、横加速度取得手段により取得された横加速度の変化に基づいて車輪の横滑りを検出する。例えば、上方輪横滑り検出手段は、単位時間当たりの横加速度の変化量である横加速度変化量に基づいて車輪の横滑りを検出する。従って、坂路上で車体が回転する車輪の横滑りを良好に検出することができる。 In one aspect of the present invention, the lateral acceleration acquisition means acquires a lateral acceleration that is a vehicle lateral component of gravitational acceleration. The upper wheel skid detection means detects a wheel skid based on a change in the lateral acceleration acquired by the lateral acceleration acquisition means. For example, the upper wheel side slip detecting means detects a wheel side slip based on a lateral acceleration change amount which is a change amount of the lateral acceleration per unit time. Therefore, it is possible to satisfactorily detect the side slip of the wheel on which the vehicle body rotates on the slope.
後輪制御手段は、横加速度取得手段により取得された横加速度の大きさが閾値以下の値に達したときに、左右片側の後輪に対する制動力の解除と駆動力の付与とを終了する。この閾値は、後輪の駆動力によって発生させる車体の回転運動を停止させるときの横加速度の大きさであって、例えば、ゼロ、あるいは、ゼロ近傍の値に設定されているとよい。これにより、坂路上における車体の向きが適正となる位置にまで車体を回転させることができる。 The rear wheel control means finishes releasing the braking force and applying the driving force to the rear wheels on the left and right sides when the magnitude of the lateral acceleration obtained by the lateral acceleration obtaining means reaches a value equal to or less than the threshold value. This threshold value is the magnitude of the lateral acceleration when the rotational movement of the vehicle body generated by the driving force of the rear wheels is stopped, and may be set to, for example, zero or a value near zero. Thereby, the vehicle body can be rotated to a position where the vehicle body is properly oriented on the slope.
本発明の一側面の特徴は、
前記坂路の上方側の車輪が横滑りする方向を表す方向情報を取得する方向取得手段(45)と、
前記停車状態が検出されているときの前記坂路が登り坂であるのか降り坂であるのかを表す坂路情報を取得する坂路取得手段(46)と
を備え、
前記後輪制御手段は、
前記方向情報と前記坂路情報とに基づいて、前記制動力を解除するとともに後進方向に駆動力を付与する前記後輪の左右片側輪を特定する(S15)ように構成されたことにある。
A feature of one aspect of the present invention is that
Direction acquisition means (45) for acquiring direction information indicating a direction in which a wheel on an upper side of the slope slides sideways;
Slope acquisition means (46) for acquiring slope information indicating whether the slope is an uphill or a downhill when the stop state is detected, and
The rear wheel control means includes
Based on the direction information and the slope information, the left and right side wheels of the rear wheel that release the braking force and apply the driving force in the reverse direction are specified (S15).
本発明の一側面によれば、方向取得手段が、坂路の上方側の車輪が横滑りする方向を表す方向情報を取得する。例えば、重力加速度の車両左右方向成分の方向、車両の横加速度の方向、車両のヨーレートの方向等によって車輪が横滑りする方向を把握することができる。坂路取得手段は、停車状態が検出されているときの坂路が登り坂であるのか降り坂であるのかを表す坂路情報を取得する。後輪制御手段は、方向情報と坂路情報とに基づいて、制動力を解除するとともに後進方向に駆動力を付与する後輪の左右片側輪を特定する(左右後輪の何れか一方を特定する)。従って、登り坂で停車状態が検出されている場合であっても、降り坂で停車状態が検出されている場合であっても、車体を坂路上で適正に回転させることができる。 According to one aspect of the present invention, the direction acquisition means acquires direction information indicating the direction in which the wheel on the upper side of the slope slides. For example, the direction in which the wheels slide sideways can be grasped based on the direction of the vehicle lateral component of the gravitational acceleration, the direction of the lateral acceleration of the vehicle, the direction of the yaw rate of the vehicle, and the like. The slope acquisition means acquires slope information indicating whether the slope when the stop state is detected is an uphill or a downhill. The rear wheel control means specifies the left and right side wheels of the rear wheel that releases the braking force and applies the driving force in the reverse direction based on the direction information and the slope information (specifies one of the left and right rear wheels). ). Therefore, even when the stop state is detected on the uphill or the stop state is detected on the downhill, the vehicle body can be properly rotated on the slope.
上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成要件に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。 In the above description, in order to assist the understanding of the invention, the reference numerals used in the embodiments are attached to the constituent elements of the invention corresponding to the embodiments in parentheses. It is not limited to the embodiment defined by.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図1は、本実施形態の車両制御装置の概略システム構成を表す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic system configuration of the vehicle control device of the present embodiment.
本実施形態の車両制御装置を備えた車両1は、4輪駆動式ハイブリッド車両であって、左前輪WFLおよび右前輪WFRを駆動するエンジン11およびフロントモータ12と、左後輪WRLおよび右後輪WRRを駆動するリアモータ13とを有するハイブリッドシステム10を備えている。以下、左前輪WFLおよび右前輪WFRについては、それらを前輪WFと呼び、左後輪WRLおよび右後輪WRRについては、それらを後輪WRと呼ぶ。また、前輪WFと後輪WRとを区別する必要がない場合は、それらを車輪Wと呼ぶ。尚、この車両1は、前輪WFを転舵輪とした一般的な前輪転舵式の車両であるが、転舵機構については、図示および説明を省略する。
A
ハイブリッドシステム10においては、エンジン11の出力軸とフロントモータ12の出力軸とがプラネタリギヤ14(動力分配プラネタリギヤ、および、リダクションプラネタリギヤを含んで構成される)の入力軸に連結されている。プラネタリギヤ14の出力軸の回転は、ディファレンシャルギヤ15を介して左右の前輪用車軸16L、16Rへ伝達され、これにより左右の前輪WFL,WFRが回転駆動される。尚、本実施形態の車両制御装置は、ハイブリッドシステム10に特徴を有するものではないため、本明細書では、ハイブリッドシステム10については簡単な説明に留める。例えば、フロントモータ12は、特開2013−177026号公報に記載されているように、動力分配プラネタリギヤに接続され主にエンジン11の回転によって発電を行う第1モータジェネレータと、リダクションプラネタリギヤに接続され主に力行によって前輪WFに駆動力を付与する第2モータジェネレータとを備えているとよい。
In the
リアモータ13の駆動力は、ディファレンシャルギヤ17(減速ギヤを含む)を介して左右の後輪用車軸18L、18Rへ伝達され、これにより左右の後輪WRL,WRRが回転駆動される。
The driving force of the
フロントモータ12およびリアモータ13は、インバータ20に接続されている。インバータ20は、DC/DCコンバータ21を介してバッテリ22と接続されている。インバータ20は、バッテリ22から供給される直流電力(DC/DCコンバータ21によって電圧調整された直流電力)を3相交流に変換して、変換した交流電力をフロントモータ12、および、リアモータ13に独立して供給する。従って、インバータ20は、フロントモータ12に接続されるインバータ回路とリアモータ13に接続されるインバータ回路とを独立して備えている。
The
フロントモータ12とリアモータ13とは、インバータ20の通電制御によって、車両の前進方向の正回転と、車両の後進方向の逆回転とに独立して駆動可能に構成されている。また、インバータ20は、フロントモータ12、および、リアモータ13で発電した回生電力を直流に変換して、DC/DCコンバータ21を介してバッテリ22に充電する機能も備えている。
The
エンジン11、フロントモータ12、および、リアモータ13は、駆動ECU30により、その作動が制御される。駆動ECU30は、マイクロコンピュータを主要部として備えた電子制御装置である。尚、ECUは、Electric Control Unitの略である。本明細書において、マイクロコンピュータは、CPUとROM及びRAM等の記憶装置と等を含み、CPUはROMに格納されたインストラクション(プログラム)を実行することにより各種機能を実現するようになっている。
The operations of the
駆動ECU30は、アクセル操作量を検出するアクセルセンサ31の検出信号を入力して、アクセル操作量に応じたドライバー要求駆動力を演算し、このドライバー要求駆動力を前輪WF側と後輪WR側とに配分した前輪目標駆動力,後輪目標駆動力を、それぞれ前輪WF,後輪WRに伝達するようにエンジン11、フロントモータ12、および、リアモータ13を制御する。例えば、駆動ECU30は、各種のエンジン制御用センサ32から出力される検出信号を入力して、エンジン11の燃料噴射制御、点火制御、および、吸入空気量制御などを実施する。また、駆動ECU30は、各種のモータ制御用センサ33から出力される検出信号を入力して、インバータ20の作動を制御して、フロントモータ12およびリアモータ13の通電を制御する。
The
また、車両1は、左右前後輪WFL,WFR,WRL,WRRに設けられる摩擦ブレーキ機構41FL,41FR,41RL,41RR(これらを摩擦ブレーキ機構41と呼ぶ)、ブレーキアクチュエータ42、および、ブレーキECU40を備えている。摩擦ブレーキ機構41は、車輪Wに固定されるブレーキディスク41dFL,41dFR,41dRL,41dRR(これらをブレーキディスク41dと呼ぶ)と、車体に固定されるブレーキキャリパ41cFL,41cFR,41cRL,41cRR(これらをブレーキキャリパ41cと呼ぶ)とを備え、ブレーキアクチュエータ42から供給される作動油の油圧によってブレーキキャリパ41cに内蔵されたホイールシリンダを作動させることによりブレーキパッドをブレーキディスク41dに押し付けて摩擦制動力を発生させる。
The
ブレーキアクチュエータ42は、ブレーキキャリパ41cに内蔵されたホイールシリンダに供給する油圧を、各輪独立して調整する公知のアクチュエータである。このブレーキアクチュエータ42は、例えば、ブレーキペダルの踏力によって作動油を加圧するマスタシリンダからホイールシリンダに油圧を供給する踏力油圧回路に加え、ブレーキペダル踏力とは無関係に制御可能な制御油圧を各ホイールシリンダに独立して供給する制御油圧回路を備えている。制御油圧回路には、昇圧ポンプおよびアキュムレータを有し高圧の油圧を発生する動力油圧発生装置と、動力油圧発生装置の出力する油圧を調整してホイールシリンダ毎に目標油圧に制御された油圧を供給する制御弁と、各ホイールシリンダの油圧を検出する油圧センサ等を備える(以上、ブレーキアクチュエータ42を構成する要素についは、図示を省略している)。
The
ブレーキECU40は、マイクロコンピュータを主要部として備えた電子制御装置であって、ブレーキアクチュエータ42に接続され、ブレーキアクチュエータ42の作動を制御する。ブレーキECU40は、図示しないCAN(Controller Area Network)を介して駆動ECU30と相互に送受信可能に接続されている。ブレーキECU40は、ブレーキ操作量を検出するブレーキセンサ43の検出信号を入力して、ブレーキ操作量に応じたドライバー要求制動力を演算し、このドライバー要求制動力を予め設定された配分特性に従って要求摩擦制動力と要求回生制動力とに配分し、要求回生制動力を表す回生制動要求指令を駆動ECU30に送信する。駆動ECU30は、要求回生制動力に基づいて、フロントモータ12およびリアモータ13によって回生制動力を発生させ、実際に発生させた実回生制動力をブレーキECU40に送信する。ブレーキECU40は、要求回生制動力と実回生制動力との差分値で要求摩擦制動力を修正し、修正した要求摩擦制動力を4輪に配分した各輪要求摩擦制動力を演算する。ブレーキECU40は、ブレーキアクチュエータ42に設けられたリニア制御弁の通電を制御することにより、各摩擦ブレーキ機構41で各輪要求摩擦制動力を発生するように各ホイールシリンダの液圧を制御する。これにより、ブレーキECU40は、左右前後輪10の制動力を独立して制御することが可能となっている。
The
また、ブレーキECU40には、各車輪Wの車輪速を検出する合計4つの車輪速センサ44が接続されている。ブレーキECU40は、車輪速センサ44により検出される各車輪Wの車輪速Vwに基づいて車速Vを演算し、車速Vを表す情報をCANを介して駆動ECU30に所定の短い周期で送信する。
Also, a total of four
ブレーキECU40は、横加速度センサ45と接続されている。横加速度センサ45は、重力加速度Gの車両左右方向成分を検出する。この横加速度センサ45によって検出される重力加速度Gの車両左右方向成分を横加速度Gyと呼ぶ。横加速度Gyは、その符号(正負)によって、横加速度の方向(重力加速度が車両の左方向に働いているのか右方向に働いているのかを表す情報)が識別される。例えば、図9(a)に示すように、車両1の前後軸が坂路の傾斜方向に向けられている場合には、横加速度Gyの大きさ|Gy|はゼロになるが、車両の前後軸が坂路の傾斜方向を向いていない場合には、横加速度Gyの大きさ|Gy|はゼロより大きな値となる。また、後述するが、横加速度Gyの符号は、坂路の上方側の車輪Wの横滑り方向を判断する情報として用いられる。
The
更に、ブレーキECU40は、傾斜センサ46と接続されている。例えば、傾斜センサ46は、車両前後方向の加速度を検出する加速度センサを用いて、重力加速度Gの車両前後方向成分Gxを検出することにより、車両が前後方向に傾斜していること、および、車両の傾斜している方向(登り傾斜か降り傾斜か)を判別する。例えば、車両が登り坂に停車している場合には、車両前後方向成分Gxは車両後方に働き、車両が降り坂に停車している場合には、車両前後方向成分Gxは車両前方に働く。従って、車両前後方向成分Gxの大きさに基づいて、車両が前後方向に傾斜していることを判別でき、車両前後方向成分Gxの方向(前方あるいは後方)に基づいて、車両の傾斜している方向を判別できる。尚、次式により傾斜角αを検出することもできる。
α=sin−1(Gx/G)
Further, the
α = sin −1 (Gx / G)
次に、オフロード坂車両制御について説明する。上述したように、オフロード登坂時などにおいて、その傾斜角度が大きく、かつ、路面摩擦抵抗が小さい場合には、車両が坂路を登り切れないことがある。登坂途中で、ドライバーが登坂不能と判断して、ブレーキ操作によって車両を登り坂の傾斜方向に対して斜めに停止させると、図5に示すように、前輪WFが路面を横滑りするおそれがある。車輪Wがロックしている場合には、ドライバーが操舵操作を行っても車体の向きをコントロールすることができない。このため、車体は、後輪WRL,WRRの中間位置Pを支点として回転運動し、傾斜方向に対して横向きになって、不安定な状態になる。 Next, off-road slope vehicle control will be described. As described above, when off-road climbing or the like, if the inclination angle is large and the road surface friction resistance is small, the vehicle may not be able to climb up the slope. If the driver determines that the climbing is impossible during the climbing and stops the vehicle obliquely with respect to the tilting direction of the climbing slope by the brake operation, the front wheel WF may skid on the road surface as shown in FIG. When the wheel W is locked, the direction of the vehicle body cannot be controlled even if the driver performs a steering operation. For this reason, the vehicle body rotates with the intermediate position P of the rear wheels WRL and WRR as a fulcrum, becomes transverse to the tilt direction, and becomes unstable.
また、オフロード降坂時においても、その傾斜角度が大きく、かつ、路面摩擦抵抗が小さい場合には、途中でブレーキ操作によって車両を降り坂の傾斜方向に対して斜めに停止させると、図6に示すように、後輪WRが路面を横滑りするおそれがある。この場合、車体は、前輪WFL,WFRの中間位置Qを支点として回転運動し、傾斜方向に対して横向きになって、不安定な状態になる。 Further, even when off-road downhill, when the inclination angle is large and the road surface friction resistance is small, if the vehicle is stopped obliquely with respect to the downhill inclination direction by a braking operation in the middle of FIG. As shown in FIG. 3, the rear wheel WR may slide sideways on the road surface. In this case, the vehicle body rotates with the intermediate position Q between the front wheels WFL and WFR as a fulcrum, becomes transverse to the tilt direction, and becomes unstable.
オフロード坂車両制御は、こうした車輪の横滑りが発生しやすい状況であっても、車体が傾斜方向に対して横向きにならないようにして、車両1がオフロード坂から適切に降りてこられるようにする制御である。図2は、オフロード坂車両制御ルーチンを表す。ブレーキECU40は、オフロード坂車両制御ルーチンを所定の短い演算周期にて繰り返し実施する。ブレーキECU40は、オフロード坂車両制御ルーチンの実施中に、駆動ECU30に対して駆動指令を出力して後輪WRの駆動力制御も実施する。従って、オフロード坂車両制御は、ブレーキECU40と駆動ECU30との協調により実施される。このため、ブレーキECU40に代えて駆動ECU30が主体となってオフロード坂車両制御ルーチンを実施してもよい。尚、オフロード坂車両制御ルーチンは、例えば、ドライバーによるオフロード選択スイッチ(図示略)の操作によって、オフロード走行に適した制駆動力が設定されるオフロードモードが選択されているときに実施されるとよい。
The off-road hill vehicle control prevents the vehicle body from being sideways with respect to the tilt direction so that the
オフロード坂車両制御ルーチンが起動すると、ブレーキECU40は、ステップS11において、ブレーキセンサ43の検出信号を読み込んで、ブレーキペダルが踏み込み操作されているか否かについて判断する。以下、ブレーキペダルが踏み込み操作されている状態をブレーキオンと呼び、ブレーキペダルが踏み込み操作されていない状態をブレーキオフと呼ぶ。ブレーキECU40は、ブレーキオフである場合には、オフロード坂車両制御ルーチンを一旦終了する。
When the off-road slope vehicle control routine is activated, the
ブレーキECU40は、ステップS11の判断処理を繰り返し実施し、ブレーキオンが検出された場合には、ステップS12において、4組の車輪速センサ44により検出される車輪速情報に基づいて、4輪Wの車輪速Vwが全てゼロであるか否か、つまり、4輪Wが全てロック状態であるか否かについて判断する。4輪の車輪速Vwのうち一つでもゼロでない場合、ブレーキECU40は、本ルーチンを一旦終了する。
The
ブレーキECU40は、こうした処理を繰り返し、ブレーキペダル操作によって4輪Wの回転が停止していることが検出された場合(S12:Yes)、ステップS13において、傾斜角センサ46により検出される検出信号に基づいて、車両が、車両の前後方向が水平方向に向かない坂路上に存在するか否かについて判断する。この場合、4輪Wが全てロック状態であるため、車両の前後方向が水平方向に向かない坂路(以下、単に坂路と呼ぶ)で停車しているか否かについて判断されることになる。車両が坂路で停車していないと判断される場合、ブレーキECU40は、本ルーチンを一旦終了する。
The
ブレーキECU40は、こうした処理を繰り返し、車両が坂路で停車していることが検出された場合(S13:Yes)、続くステップS14において、横加速度センサ45により検出される横加速度Gyに基づいて、その横加速度Gyの変化量である横加速度変化量ΔGyを演算し、横加速度変化量ΔGyがゼロでないか否かについて判断する。例えば、ブレーキECU40は、所定の演算周期で横加速度Gyを読み込み、今回読み込んだ横加速度Gyと、1演算周期前に読み込んだ横加速度Gyとの差分値を横加速度変化量ΔGyとして算出する。尚、直近のn(>1)回の横加速度Gyの検出値群の平均値と、その検出値群よりもn回前から新しいn個分の横加速度Gyの検出値群の平均値との差分値を横加速度変化量ΔGyとして算出するなどして、瞬時的なノイズの変動の影響を低減するようにしてもよい。また、ステップS14において、横加速度変化量ΔGyをゼロと比較するのではなく、例えば、横加速度変化量ΔGyの大きさ(絶対値)が制御開始閾値(>0)以上であるか否かについて判断してもよい。
The
横加速度変化量ΔGyがゼロである場合、ブレーキECU40は、本ルーチンを一旦終了する。上述したように、横加速度センサ45は、重力加速度Gの車両左右方向成分を検出する。従って、例えば、図5に示すように、車両1が登坂途中で停止した状態(4輪Wがロックした状態)で、前輪WFL,WFRが横滑りして、車体が坂路上を矢印方向に回転運動すると、重力加速度の車両左右方向成分の大きさ(絶対値)が増加方向に変化する。あるいは、例えば、図6に示すように、車両1が降坂途中で停止した状態(4輪Wがロックした状態)で、後輪WRL,WRRが横滑りして、車体が坂路上を矢印方向に回転運動すると、重力加速度の大きさ(絶対値)が車両左右方向成分が増加方向に変化する。従って、ステップS14は、横加速度変化量ΔGyに基づいて、坂路の上方側の車輪Wの横滑りが発生しているか否かについて判断する処理である。
If the lateral acceleration change amount ΔGy is zero, the
ブレーキECU40は、ステップS11〜ステップS14の全てにおいて「Yes」と判定した場合には、上記のように、坂路の上方側の車輪Wの横滑りにより、車体が坂路上を回転運動し始めたと推定して、その処理をステップS15に進める。
If it is determined as “Yes” in all of Steps S11 to S14, the
ブレーキECU40は、ステップS15において、傾斜センサ46によって検出される坂路(車両が停止してる場所の坂路)の傾斜方向(登り坂であるのか降り坂であるのか)と、坂路の上方側の車輪Wが横滑りする方向とに基づいて、制御対象輪を設定する。坂路の上方側の車輪Wが横滑りする方向は、横加速度センサ45によって検出される横加速度Gyの働く方向として推定することができる。横加速度Gyの働く方向は、横加速度Gyの符号にて表される。
In step S15, the
例えば、図5に示すように、車両1が登り坂で停車して前輪WFの横滑りにより車体が回転運動している場合には、図7に示すように、車体の回転方向(横加速度Gyの方向)とは反対方向の後輪WRを後進方向に駆動することで、車体を元に戻す方向に回転運動させることができる。また、例えば、図6に示すように、車両1が降り坂で停車して後輪WRの横滑りにより車両1が回転運動している場合には、図8に示すように、車体の回転方向(横加速度Gyの方向)と同じ方向の後輪WRを後進方向に駆動することで、車体を元に戻す方向に回転運動させることができる。ブレーキECU40は、ステップS15において、車体を元に戻す方向に回転運動させるために、後進方向に駆動すべき左右後輪WRL,WRRの一方を制御対象輪として設定(特定)する。
For example, as shown in FIG. 5, when the
制御対象輪は、具体的には、図10に示すように、横加速度Gyの方向が右方向である場合には、登り坂であれば左後輪WRL、降り坂であれば右後輪WRRに設定される。また、横加速度Gyの方向が左方向である場合には、制御対象輪は、登り坂であれば右後輪WR、降り坂であれば左後輪WRLに設定される。 Specifically, as shown in FIG. 10, when the direction of the lateral acceleration Gy is the right direction, the wheel to be controlled is the left rear wheel WRL if it is uphill, and the right rear wheel WRR if it is downhill. Set to When the direction of the lateral acceleration Gy is the left direction, the wheel to be controlled is set to the right rear wheel WR if it is an uphill, and to the left rear wheel WRL if it is a downhill.
ブレーキECU40は、制御対象輪を設定すると、続くステップS16において、制御対象輪が右後輪WRRであるか、左後輪WRLであるかについて判断する。ブレーキECU40は、制御対象輪が右後輪WRRである場合には、ステップS17において、ブレーキアクチュエータ42を制御して、右後輪WRRのホイールシリンダの油圧を低下させる。こうして、ドライバーがブレーキペダルを踏み込んでいる状態であっても、右後輪WRRの制動力を解除することができる。この場合、他の3輪WFL,WFR,WRLの制動力は解除されない。
When the control target wheel is set, the
一方、制御対象輪が左後輪WRLである場合には、ブレーキECU40は、ステップS18において、ブレーキアクチュエータ42を制御して、左後輪WRLのホイールシリンダの油圧を低下させる。こうして、ドライバーがブレーキペダルを踏み込んでいる状態であっても、左後輪WRLの制動力を解除することができる。この場合も、他の3輪WFL,WFR,WRRの制動力は解除されない。
On the other hand, if the wheel to be controlled is the left rear wheel WRL, the
こうして制御対象輪の制動力を解除すると、ブレーキECU40は、ステップS19において、駆動ECU30に対して、リアモータ13を後進方向に駆動する駆動指令を送信する。これにより、駆動ECU30は、リアモータ13を所定の駆動力にて後進方向に駆動する。但し、駆動ECU30は、前輪WFの駆動力を「0」に維持して変化させない。この場合、ドライバーがアクセルペダルを踏んでいない状態(ブレーキペダルを踏んでいる状態)において、自動で制御対象輪が後進方向に駆動される。従って、坂路の上方側の車輪Wの横滑りにより車体が坂路上を回転運動している状況において、その回転している方向とは反対方向の回転運動を車体に発生させる力を、左右一方の後輪WRL(WRR)に付与することができる。
When the braking force of the wheel to be controlled is released in this way, the
例えば、図5に示すように、登り坂において前輪WFの横滑りによって車体が右方向に回転した場合には、図7に示すように、右後輪WRRの制動力が保持されたまま、左後輪WRLが後進方向に駆動される。これにより、車体は、前輪WFの横滑りによって車体が回転している方向とは反対方向に戻される。また、例えば、図6に示すように、降り坂において後輪WRの横滑りによって車体が左方向に回転した場合には、図8に示すように、右後輪WRRの制動力が保持されたまま、左後輪WRLが後進方向に駆動される。これにより、車体は、後輪WRの横滑りによって車体が回転している方向とは反対方向に戻される。 For example, as shown in FIG. 5, when the vehicle body rotates in the right direction due to the skidding of the front wheel WF on an uphill, the braking force of the right rear wheel WRR is maintained as shown in FIG. The wheel WRL is driven in the reverse direction. As a result, the vehicle body is returned in a direction opposite to the direction in which the vehicle body is rotating due to the side slip of the front wheel WF. Further, for example, as shown in FIG. 6, when the vehicle body is rotated leftward due to the skidding of the rear wheel WR on the downhill, the braking force of the right rear wheel WRR is maintained as shown in FIG. The left rear wheel WRL is driven in the reverse direction. As a result, the vehicle body is returned in the direction opposite to the direction in which the vehicle body is rotating due to the side slip of the rear wheel WR.
続いて、ブレーキECU40は、ステップS20において、横加速度センサ45によって検出される横加速度Gyの大きさ|Gy|が制御終了閾値Gyref以下であるか否かを判断する。本実施形態においては、制御終了閾値Gyrefはゼロ(Gyref=0)に設定されているが、ゼロに限るものではなく、ゼロ、あるいは、ゼロ近傍の値が好ましい。ブレーキECU40は、横加速度|Gy|が制御終了閾値Gyrefより大きい場合には、その処理をステップS15に戻して上述した処理を繰り返す。このステップS15〜ステップS20のループ処理についても、所定の短い演算周期にて繰り返される。
Subsequently, in step S20, the
こうした処理が繰り返されると、車体は、その前後軸が坂路の傾斜方向に近づくように坂路上を回転運動する。従って、横加速度|Gy|は、次第に減少していく。こうして、車体の前後軸が坂路の傾斜方向に略一致すると、横加速度|Gy|が制御終了閾値Gyref以下に達する。ブレーキECU40は、横加速度|Gy|が制御終了閾値Gyref以下になったことを検出すると(S20:Yes)、本ルーチンを終了する。
When such a process is repeated, the vehicle body rotates on the slope so that the longitudinal axis thereof approaches the slope inclination direction. Accordingly, the lateral acceleration | Gy | gradually decreases. Thus, when the longitudinal axis of the vehicle body substantially coincides with the inclination direction of the slope, the lateral acceleration | Gy | reaches the control end threshold Gyref or less. When the
ブレーキECU40は、本ルーチンを終了すると、制御対象輪の制動力の解除を終了する。従って、ドライバーのブレーキ操作に応じた制動力が制御対象輪(制御対象輪以外は、そのまま制動力が維持されている)に発生する。また、ブレーキECU40は、本ルーチンを終了すると、駆動ECU30に対して、制御終了指令を送信する。これにより、駆動ECU30は、リアモータ13を停止させる。こうして車体の回転運動が停止する。
When this routine is finished, the
以上説明した本実施形態の車両制御装置によれば、車両1がオフロード等の坂路でブレーキ操作によって停車して(4輪がロックして)、坂路の上方側の車輪Wの横滑りにより車体が坂路上を回転しはじめても、その回転方向とは反対方向の回転運動を車体に発生させることができる。つまり、車体を元の方向に向けるような力を、車体に付与することができる。従って、ドライバーが高度な運転技術を身につけていなくても、ブレーキペダルを踏んだままで、車両の前後軸が坂道の傾斜方向から大きくずれないようにすることができる。これにより、本実施形態によれば、車両1を横滑りしやすいオフロード等の坂路から良好に降りてこられるようにすることができる。
According to the vehicle control apparatus of the present embodiment described above, the
また、本実施形態においては、重力加速度の車両左右方向成分である横加速度Gyの変化量である横加速度変化量ΔGyに基づいて車輪Wの横滑りを検出するため、坂路上で車体が回転する車輪の横滑りを良好に検出することができる。また、重力加速度の車両左右方向成分である横加速度Gyの大きさ|Gy|が制御終了閾値Gyref以下になるまで制御対象輪を後進方向に駆動するため、坂路上における車体の向きが適正となる位置にまで車体を回転させることができる。 Further, in the present embodiment, since the side slip of the wheel W is detected based on the lateral acceleration change amount ΔGy that is the change amount of the lateral acceleration Gy that is the vehicle lateral direction component of the gravitational acceleration, the wheel on which the vehicle body rotates on the slope road. Can be detected satisfactorily. Further, since the wheel to be controlled is driven in the reverse direction until the magnitude | Gy | of the lateral acceleration Gy which is the vehicle lateral component of the gravitational acceleration becomes equal to or less than the control end threshold value Gyref, the direction of the vehicle body on the slope is appropriate. The vehicle body can be rotated to the position.
また、本実施形態においては、傾斜センサ46によって検出される坂路(車両が停止してる場所の坂路)の傾斜方向(登り坂えであるのか降り坂であるのか)と、坂路の上方側の車輪Wの横滑りする方向とに基づいて、制御対象輪を設定する。従って、登り坂で停車状態が検出されている場合であっても、降り坂で停車状態が検出されている場合であっても、車体を坂路上で適正に回転させることができる。
Further, in the present embodiment, the inclination direction (whether uphill or downhill) of the slope (the slope where the vehicle is stopped) detected by the
以上、本実施形態に係る車両制御装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。 Although the vehicle control apparatus according to the present embodiment has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention.
例えば、本実施形態においては、後輪WRL,WRRを1つのリアモータ13で駆動する形式の車両1に適用しているが、図11に示すように、後輪WRL,WRR内に組み込まれたインホイールモータ13L,13Rによって左後輪WRLと右後輪WRRとを独立して駆動する形式の車両1’に適用することもできる。この場合、ステップS19においては、制御対象輪のインホイールモータ13L(あるいは13R)のみを後進方向に駆動すればよい。尚、制御対象輪のインホイールモータ13L(あるいは13R)を後進方向に駆動すると同時に、制御対象輪ではないほうの車輪の制動力を解除するとともにインホイールモータ13R(あるいは13L)を前進方向に駆動してもよい。この場合には、一層良好に車体を回転させることができる。
For example, in this embodiment, the rear wheels WRL and WRR are applied to the
また、本実施形態においては、車両1が登り坂で停車した場合と、降り坂で停車した場合との両方において、坂路の上方側の車輪Wの横滑りを防止するが、それに代えて、車両1が登り坂で停車した場合のみ、あるいは、車両1が降り坂で停車した場合のみにおいて、坂路の上方側の車輪Wの横滑りを防止してもよい。例えば、傾斜センサ46によって車両が登り坂で停車していることが検出されている場合にのみ、上記オフロード坂車両制御ルーチンを実施するようにしてもよい。逆に、傾斜センサ46によって車両が降り坂で停車していることが検出されている場合にのみ、上記オフロード坂車両制御ルーチンを実施するようにしてもよい。
Further, in the present embodiment, both the case where the
また、本実施形態においては、横加速度変化量ΔGyに基づいて坂路の上方側の車輪Wの横滑りを検出するが、それに代えて、車体の横加速度、あるいは、車体のヨーレートに基づいて坂路の上方側の車輪Wの横滑りを検出してもよい。 In the present embodiment, the side slip of the wheel W on the upper side of the slope is detected based on the lateral acceleration change amount ΔGy. Instead, the upper side of the slope is detected based on the lateral acceleration of the vehicle body or the yaw rate of the vehicle body. A side slip of the wheel W on the side may be detected.
また、本実施形態においては、前輪WFをエンジン11とフロントモータ12とによって駆動し、後輪WRをリアモータ13によって駆動する形式の車両に適用しているが、例えば、前輪WFについては、エンジンのみ、あるいは、モータのみによって駆動してもよく、後輪WRについては、エンジンのみ、あるいは、エンジンとモータとによって駆動してもよい。
In the present embodiment, the present invention is applied to a vehicle in which the front wheels WF are driven by the
1,1’…車両、10…ハイブリッドシステム、11…エンジン、12…フロントモータ、13…リアモータ、13L,13R…インホイールモータ、30…駆動ECU、40…ブレーキECU、41FL,41FR,41RL,41RR…摩擦ブレーキ機構、42…ブレーキアクチュエータ、43…ブレーキセンサ、44…車輪速センサ、45…横加速度センサ、46…傾斜センサ、WF…前輪、WR…後輪、WFL,WFR,WRL,WRR…左右前後輪。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
ブレーキ操作によって左右前後輪の回転が停止しており、かつ、車両の前後方向が水平方向に向かない坂路での停車状態を検出する停車状態検出手段と、
前記停車状態が検出されているときに、前記坂路の上方側の車輪の横滑りを検出する上方輪横滑り検出手段と、
前記坂路の上方側の車輪の横滑りが検出されたとき、前記横滑りによって車体が回転する方向とは反対方向に前記車体の回転運動が発生するように、前記後輪の左右片側輪に対して、制動力を解除するとともに後進方向に駆動力を付与する後輪制御手段と
を備えた車両制御装置。 A vehicle control device applied to a four-wheel drive vehicle capable of driving and controlling the rear wheels independently of the front wheels, and capable of braking control of at least the rear wheels independently of the left and right sides,
Stop state detection means for detecting a stop state on a slope where the rotation of the left and right front and rear wheels is stopped by a brake operation and the front and rear direction of the vehicle is not horizontal.
An upper wheel slip detection means for detecting a side slip of a wheel on an upper side of the slope when the stop state is detected;
When a side slip of the wheel on the upper side of the slope is detected, the left and right side wheels of the rear wheel are caused to generate a rotational movement of the vehicle body in a direction opposite to a direction in which the vehicle body rotates due to the side slip. A vehicle control device comprising: rear wheel control means for releasing braking force and applying driving force in the reverse direction.
前記停車状態検出手段は、ブレーキ操作によって左右前後輪の回転が停止しており、かつ、車両の登り坂での停車状態を検出するように構成され、
前記上方輪横滑り検出手段は、前記登り坂での前記停車状態が検出されているときに、前記前輪の横滑りを検出するように構成され、
前記後輪制御手段は、前記前輪の横滑りが検出されたとき、前記横滑りによって車体が回転する方向とは反対方向となる左右片側の後輪に対して、制動力を解除するとともに後進方向に駆動力を付与するように構成された車両制御装置。 The vehicle control device according to claim 1,
The stop state detection means is configured to detect the stop state on the uphill of the vehicle when rotation of the left and right front and rear wheels is stopped by a brake operation,
The upper wheel side slip detection means is configured to detect a side slip of the front wheel when the stopping state on the uphill is detected.
The rear wheel control means releases the braking force and drives the vehicle in the reverse direction with respect to the left and right rear wheels that are opposite to the direction in which the vehicle body rotates due to the side slip when the side slip of the front wheel is detected. A vehicle control device configured to apply force.
前記停車状態検出手段は、ブレーキ操作によって左右前後輪の回転が停止しており、かつ、車両の降り坂での停車状態を検出するように構成され、
前記上方輪横滑り検出手段は、前記降り坂での前記停車状態が検出されているときに、前記後輪の横滑りを検出するように構成され、
前記後輪制御手段は、前記後輪の横滑りが検出されたとき、前記横滑りによって車体が回転する方向と同じ方向となる左右片側の後輪に対して、制動力を解除するとともに後進方向に駆動力を付与するように構成された車両制御装置。 The vehicle control device according to claim 1,
The stop state detection means is configured to detect the stop state on the downhill of the vehicle when rotation of the left and right front and rear wheels is stopped by a brake operation,
The upper wheel side slip detecting means is configured to detect a side slip of the rear wheel when the stop state on the downhill is detected,
The rear wheel control means releases the braking force and drives the vehicle in the reverse direction with respect to the left and right rear wheels that are in the same direction as the vehicle body rotates due to the side slip when the side slip of the rear wheel is detected. A vehicle control device configured to apply force.
重力加速度の車両左右方向成分である横加速度を取得する横加速度取得手段を備え、
前記上方輪横滑り検出手段は、
前記横加速度取得手段により取得された横加速度の変化に基づいて、前記車輪の横滑りを検出するように構成され、
前記後輪制御手段は、
前記横加速度取得手段により取得された横加速度の大きさが閾値以下の値に達したときに、前記左右片側の後輪に対する制動力の解除と駆動力の付与とを終了するように構成された車両制御装置。 In the vehicle control device according to any one of claims 1 to 3,
Lateral acceleration acquisition means for acquiring lateral acceleration which is a vehicle lateral direction component of gravitational acceleration;
The upper wheel skid detection means includes
Based on a change in lateral acceleration acquired by the lateral acceleration acquisition means, configured to detect a side slip of the wheel,
The rear wheel control means includes
When the lateral acceleration obtained by the lateral acceleration obtaining means reaches a value equal to or smaller than a threshold value, the release of the braking force and the application of the driving force to the rear wheels on the left and right sides are finished. Vehicle control device.
前記坂路の上方側の車輪が横滑りする方向を表す方向情報を取得する方向取得手段と、
前記停車状態が検出されているときの前記坂路が登り坂であるのか降り坂であるのかを表す坂路情報を取得する坂路取得手段と
を備え、
前記後輪制御手段は、
前記方向情報と前記坂路情報とに基づいて、前記制動力を解除するとともに後進方向に駆動力を付与する前記後輪の左右片側輪を特定するように構成された車両制御装置。 The vehicle control device according to claim 1,
Direction acquisition means for acquiring direction information indicating a direction in which the wheels on the upper side of the slope slide sideways;
Slope acquisition means for acquiring slope information indicating whether the slope is an uphill or a downhill when the stop state is detected, and
The rear wheel control means includes
A vehicle control device configured to specify the left and right side wheels of the rear wheel that releases the braking force and applies a driving force in the reverse direction based on the direction information and the slope information.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015154427A JP2017034907A (en) | 2015-08-04 | 2015-08-04 | Vehicle control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015154427A JP2017034907A (en) | 2015-08-04 | 2015-08-04 | Vehicle control device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017034907A true JP2017034907A (en) | 2017-02-09 |
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ID=57986367
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2015154427A Pending JP2017034907A (en) | 2015-08-04 | 2015-08-04 | Vehicle control device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2017034907A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017081237A (en) * | 2015-10-23 | 2017-05-18 | 株式会社アドヴィックス | Slope auxiliary device |
CN112721911A (en) * | 2019-10-14 | 2021-04-30 | 奥迪股份公司 | Parking control method, system, computer device and storage medium |
-
2015
- 2015-08-04 JP JP2015154427A patent/JP2017034907A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017081237A (en) * | 2015-10-23 | 2017-05-18 | 株式会社アドヴィックス | Slope auxiliary device |
CN112721911A (en) * | 2019-10-14 | 2021-04-30 | 奥迪股份公司 | Parking control method, system, computer device and storage medium |
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